2020版《名师导学》高考新课标化学第一轮总复习讲义:高频考点微专题(十二) 常见离子的推断
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(对应考点集训第284页)
1.(2016·全国卷Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Al(OH)3
B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3
D.Na2CO3、CuSO4
C [A项中,NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中,NaHCO3溶解,Al(OH)3不溶解;加入稀盐酸,固体全部溶解,且有气泡产生;NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应,最后不会有固体剩余。B项中,NaHCO3溶于水,AgCl不溶于水,加入足量稀盐酸,AgCl仍不溶解。C项中Na2SO3溶于水,BaCO3不溶于水,BaCO3能溶于稀盐酸:BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑,Na2SO3、BaCO3均能与稀H2SO4反应:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O、BaCO3+H2SO4===BaSO4+H2O+CO2↑。D项中,CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。]
2.(2019·崇明区一模)某未知溶液中可能含有Cl-、SO、CO、Mg2+、Al3+和Na+,取一定量该溶液进行实验,过程记录如下图所示。则下列说法正确的是( )
A.一定有Cl- B.一定有CO
C.一定没有Na+ D.一定没有Mg2+
A [由实验流程可知,滤液中通入过量二氧化碳生成的白色沉淀能溶解在过量的NaOH溶液中,则0.01 mol沉淀为Al(OH)3,则一定含Al3+,因CO、Al3+相互促进水解,则一定不含CO;加入过量氢氧化钡溶液生成的白色沉淀为硫酸钡或氢氧化镁,则含Mg2+或SO,其物质的量为0.01 mol或共0.01 mol,即Mg2+可能存在。①若存在SO、Mg2+、Al3+,由电荷守恒可知,阳离子所带电荷总数大,则应存在Cl-;②若存在SO、Al3+,由电荷守恒可知,阳离子所带电荷总数大,则应存在Cl-;③若存在Mg2+、Al3+,由电荷守恒可知,一定存在阴离子Cl-。由上述分析可知,不能确定Na+是否存在,答案选A。]
3.(2019·云南名校统考)常温下,某溶液X由Fe3+、SO、Cu2+、Na+、CO、Al3+中的几种离子组成。取少量待测液滴加KSCN溶液,溶液变红;另取少量待测液滴加NaOH溶液至pH=4后过滤,向滤液中继续滴加NaOH溶液至过量时又得到沉淀W和溶液Y。可能用到的数据如表所示,下列说法正确的是( )
沉淀物 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 4.7 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 6.7 | 4.7 |
A.该温度下Ksp[Fe(OH)3]=1×10-14.6
B.W主要含有Cu(OH)2和Al(OH)3
C.溶液X中一定含有Cu2+、Fe3+和SO
D.取溶液Y进行焰色反应,可判断溶液X中是否含有Na+
C [A项,当某种离子浓度小于等于1.0×10-5 mol/L时可认为沉淀完全,故此温度下Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5×(1.0×10-10.8)3=1×10-37.4,错误;滴加KSCN溶液变红色,说明有Fe3+,则溶液中一定没有CO,又根据“电中性原则”,SO一定存在;pH=4后继续滴加NaOH溶液产生沉淀,且过量时沉淀依旧存在,则推测还一定有Cu2+,此过程不确定Al3+的存在,故Al3+可能存在,B错误,C正确;D项,前面加入了NaOH溶液,引入了Na+,故此时焰色反应为黄色不能确定原溶液中是否存在Na+,错误。]
4.某试液中只可能含有K+、NH、Fe2+、Al3+、Cl-、SO、CO、AlO中的若干种离子,离子浓度均为0.1 mol·L-1。某同学进行了如下实验:
气体沉淀A气体沉淀B
下列说法正确的是( )
A.原溶液中存在的离子为NH、Fe2+、Cl-、SO
B.滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2+和Ba2+
C.沉淀C为Al(OH)3
D.无法确定原试液中是否含有K+、Cl-
A [加过量稀硫酸无明显现象,说明溶液中无CO、AlO。加入过量Ba(NO3)2溶液,有气体产生说明有Fe2+[前面加入H2SO4提供H+,加入Ba(NO3)2,提供NO,与Fe2+反应生成NO和Fe3+],沉淀为BaSO4(不能说明原溶液中含有SO,因为第一步加入过量稀H2SO4,引入SO)。滤液X中无Fe2+(被氧化为Fe3+),B错误;滤液X加入过量NaOH溶液加热,有气体,说明有NH,生成的沉淀为Fe(OH)3,滤液加少量CO2,生成沉淀C为BaCO3[加入过量Ba(NO3)2,引入Ba2+,过量NaOH,引入OH-],C错误;以上分析可知原溶液中含有Fe2+、NH,浓度均为0.1 mol·L-1,由电荷守恒可知一定有SO和Cl-,A正确,D错误。]
5.某溶液中可能含有Cl-、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A.至少存在5种离子
B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4 mol·L-1
C.SO、NH一定存在,Cl-可能不存在
D.CO、Al3+一定不存在,K+可能存在
B [根据加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,说明有NH,为0.02 mol,同时产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,而且为0.02 mol,则没有CO;根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀,说明有SO,且为0.02 mol,则根据电荷守恒可知一定有Cl-,至少有0.04 mol,B正确。]
6.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、I-、HCO。取该溶液进行实验:
实验步骤 | 实验现象 |
①取少量该溶液,加几 |
|
滴甲基橙 | 溶液变红色 |
②取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热 | 有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色 |
③取少量该溶液,加BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
④取③中上层清液,加AgNO3溶液 | 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3 |
⑤取少量该溶液,加NaOH溶液 | 有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解 |
由此判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是______________,溶液中肯定不存在的离子是______________。
(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 利用肯定性原则,溶液无色,表明溶液中不存在Fe2+;由实验①确定溶液呈酸性;由实验②确定溶液中存在NO;由实验③确定溶液中存在SO;由实验⑤确定溶液中存在Mg2+和Al3+;再根据互斥性原则,溶液呈酸性,H+与HCO不共存,故溶液中不存在HCO;NO(H+)具有强氧化性,与I-不共存,故溶液中不存在I-;最后根据进出性原则,实验③向溶液中带入了Cl-,故实验④不能确定溶液中是否存在Cl-。
[答案] (1)Al3+、Mg2+、NO、SO Fe2+、Ba2+、I-、HCO
(2)焰色反应,检验K+;稀HNO3溶液、AgNO3溶液,检验Cl-