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统考版2024版高考化学一轮复习微专题小练习专练8离子综合推断
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A.该反应的离子方程式是Ba2++2OH-+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+===BaSO4↓+2H2O
B.实验过程中灯泡的亮度发生变化可以说明该反应为离子反应
C.图乙最低点表示Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液恰好完全反应
D.用盐酸代替H2SO4溶液,测得的导电性曲线和上述曲线相同
2.[2023·福建福州开学考](生产环保情境)生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图。
下列有关说法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 ml·L-1
B.b点与c点溶液所含微粒种类相同
C.a点溶液中存在的离子是
Na+、AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 、OH-、H+
D.生成沉淀的离子方程式为
HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +H2O===Al(OH)3↓+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3))
3.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、Na+、Mg2+、Fe3+,为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL上述溶液X,进行了如下实验(必要时可加热),下列说法不正确的是( )
A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀
4.某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液逐滴加入1 ml·L-1的盐酸,测得溶液中CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 、Al3+的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示,正确的是( )
A.原混合溶液中的CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 与AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 的物质的量之比为1∶2
B.V1∶V2=1∶5
C.M点时生成的CO2为0.05 ml
D.a曲线表示的离子方程式为
AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +H++H2O===Al(OH)3↓
5.某工厂的污水中可能含有NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 、Fe2+、Cl-、Fe3+、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 离子中的一种或几种,为检验上述离子,某兴趣小组设计了如下实验方案, 下列说法正确的是( )
A.沉淀1为BaCO3和BaSO4
B.沉淀2可能为AgCl和Ag2SO4
C.该污水中一定存在Fe3+,不存在Fe2+
D.该污水中一定存在NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 、Cl-、Fe3+、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 离子
6.某无色溶液中含有Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 、Na+中的一种或几种,取100 mL该溶液,向其中不断滴加NaOH溶液,产生的沉淀随着NaOH体积变化的关系如图所示,则下列叙述不正确的是( )
A.该溶液中一定不含Fe3+、Cu2+
B.该溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,且三者物质的量浓度之比为1∶1∶1
C.所加NaOH溶液物质的量浓度为0.1 ml·L-1
D.a点到b点,发生的化学反应:
NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +OH-===NH3·H2O
7.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
8.某强酸性无色溶液中可能含下表离子中的若干种离子。
实验Ⅰ:取少量该试液进行如下实验。
实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取100 mL原溶液,向该溶液中滴加1 ml·L-l的 NaOH溶液,产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)不进行实验就可以推断出,上表中的离子一定不存在的有________种。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是________。检验气体X的方法是______________;沉淀Z的化学式为________________。
(3)写出实验Ⅱ的图像中BC段对应的离子方程式:________________________________。
(4) A点对应的固体质量为________g。
(5)通过上述信息,推算该溶液中阴离子的浓度为________ml·L-1。
9.有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 、K+、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行四个实验,其操作和有关现象如图所示:
请你根据上图推断:
(1)原溶液中一定存在的阴离子有________,该溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(2)实验③中产生无色无味气体所发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)写出实验④中A点对应沉淀的化学式:______________________________________。
(4)写出实验④中由A→B过程中所发生反应的离子方程式:______________________________________________________________。
专练8 离子综合推断
1.D Ba(OH)2和H2SO4发生反应生成硫酸钡和水,离子方程式为Ba2++2OH-+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2H+===BaSO4↓+2H2O,A项正确;导电能力约为0时,Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应,溶液中几乎没有自由移动的离子,可以说明该反应为离子反应,B项正确;图乙最低点Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应,溶液中几乎没有自由移动的离子,C项正确;用盐酸代替H2SO4溶液,发生的反应为Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O,其实质是OH-+H+===H2O,其导电能力不会降为0,可知测得的导电性曲线和题中曲线不相同,D项错误。
2.A A项,加入40 mL NaHCO3溶液时生成的Al(OH)3沉淀最多,Al(OH)3沉淀的物质的量为0.032 ml;由题图可知,V(NaHCO3溶液)=8 mL时开始生成沉淀,由此计算得c(NaHCO3)= eq \f(0.032 ml,0.032 L) =1.0 ml·L-1,错误。
3.C 溶液X与足量Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀A,则溶液X中一定不含Fe3+,白色沉淀A与足量盐酸反应,得到白色沉淀B和气体A,则白色沉淀B为BaSO4,故溶液X中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,气体A为CO2或SO2或CO2和SO2的混合气体。①若气体A是CO2,则溶液X中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,可能还含有Cl-、Na+、Mg2+(Na+、Mg2+至少存在一种),一定不含SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、Fe3+;②若气体A是SO2,则溶液中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,由于SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 和Mg2+不共存,则溶液X中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、Na+,可能还含有Cl-,一定不存在Mg2+、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、Fe3+;③若气体A是CO2、SO2的混合气体,则溶液X中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、Na+,可能还含有Cl-,一定不存在Mg2+、Fe3+。由上述分析可知,A、B正确,C错误;溶液X中可能含有Cl-,所以向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成AgCl白色沉淀,D正确。
4.D 向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 ml·L-1 HCl,首先发生反应AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +H++H2O===Al(OH)3↓,a线表示AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) ,由图可知AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 消耗盐酸50 mL,根据方程式可知n(AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) )=n(H+)=0.05 ml,当AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 反应完毕,又发生反应CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H+===HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,b线表示CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,c线表示HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,由图可知CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 反应消耗盐酸50 mL,由方程式可知n(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )=n(H+)=0.05 ml。当CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 反应完,发生反应HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H+===CO2↑+H2O,d线表示HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,当HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 反应完,该微粒消耗的盐酸50 mL,根据方程式可知n(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )=n(H+)=0.05 ml,最后发生反应: Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,e线表示Al3+,由图可知Al(OH)3反应完毕,根据方程式可知n(H+)=3n[Al(OH)3]=3×0.05 ml=0.15 ml,该阶段加入盐酸体积为0.15 ml÷1 ml·L-1=0.15 L=150 mL。所以原混合溶液中的CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 与AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 的物质的量之比为0.05 ml∶0.05 ml=1∶1,选项A错误;当溶液中n(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )=n(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ),溶液中加入的HCl的体积是75 mL;当Al(OH)3完全溶解时消耗的HCl的体积是150 mL+150 mL=300 ml,所以V1∶V2为75 mL∶300 mL=1∶4,所以选项B错误;由上述分析可知M点时溶液中CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 完全转化为HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,没有CO2生成,选项C错误;a曲线表示的离子方程式为:AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +H++H2O===Al(OH) 3↓,选项D正确。
5.D 沉淀1中还含有Fe(OH)3,A错误;污水中加入过量Ba(OH)2后,溶液中硫酸根全部生成BaSO4沉淀,溶液1中不含SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,沉淀2中不可能有Ag2SO4,B错误;该污水中一定存在Fe3+,但不能确定是否存在Fe2+,C错误;污水中加Ba(OH)2有使红色石蕊试纸变蓝的氨气产生,原溶液中有NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,加KSCN溶液有血红色出现,则原溶液中有Fe3+,溶液1加硝酸和硝酸银生成白色沉淀,说明原溶液中含Cl-,沉淀1加足量盐酸,不能完全溶解,说明沉淀中有BaSO4,则原溶液中含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,D正确。
6.C 无色溶液中一定不含Fe3+、Cu2+,故A正确;由图像可知a段:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,ab段:NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +OH-===NH3·H2O,bc段:Al(OH)3+OH-===AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H2O该溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,消耗氢氧化钠的体积分别是20 mL、30 mL、10 mL,根据反应量的关系,三者物质的量浓度之比为1∶1∶1,故B正确。根据图像氢氧化铝的物质的量是0.01 ml,据bc段:Al(OH)3+OH-===AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H2O,消耗氢氧化钠体积是10 mL,物质的量是0.01 ml,所以NaOH溶液物质的量浓度为1 ml·L-1,故C错误;ab段发生反应:NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +OH-===NH3·H2O,故D正确。
7.B 某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+,A错误;向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,B正确;溶液中有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化,C错误。向溶液中加入硝酸钡溶液,再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸根和氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性,不能排除SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的干扰,D错误。
8.(1)4 (2)NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝 Mg(OH)2
(3)Al(OH)3+OH-===AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H2O (4)0.136
(5)0.08
解析:溶液无色,则不存在亚铁离子、高锰酸根离子;溶液显酸性,则不存在硅酸根离子和亚硫酸根离子;该溶液与硝酸银溶液混合后无沉淀生成,则不存在氯离子,因此一定含有硝酸根离子;该溶液与稀硫酸反应得不到沉淀,说明不存在钡离子,所得溶液与过量的氢氧化钠溶液混合生成气体X、溶液Y和沉淀Z,X是氨气,一定含有铵根离子;沉淀一定是氢氧化镁,含有镁离子;根据图像可知开始时氢氧化钠首先中和氢离子,然后沉淀金属阳离子,沉淀达到最大值后开始与铵根结合生成氨气,然后沉淀开始减少,最后不再发生变化,所以溶解的沉淀一定是氢氧化铝,含有铝离子。
(1)根据以上分析可知不进行实验就可以推断出上表中的离子一定不存在的有4种,即亚铁离子、硅酸根离子、高锰酸根离子和亚硫酸根离子。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 。氨气是碱性气体,检验氨气的方法是用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝;根据以上分析可知沉淀Z的化学式为Mg(OH)2。
(3)实验Ⅱ的图像中BC段发生氢氧化铝的溶解,对应的离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H2O。
(4)A点消耗氢氧化钠6mL,则与金属阳离子反应的氢氧化钠是5 mL,物质的量是0.005 ml。溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是1 mL,物质的量是0.001 ml,所以生成的氢氧化铝是0.001 ml,则与镁离子反应的氢氧化钠是0.002 ml,氢氧化镁是0.001 ml,所以对应的固体质量为0.001 ml×(58+78) g·ml-1=0.136 g。
(5)与氢离子反应的氢氧化钠是1 mL,物质的量是0.001 ml,即氢离子是0.001 ml。与铵根反应的氢氧化钠是2 mL,物质的量是0.002 ml,即铵根是0.002 ml,根据溶液显电中性可知硝酸根的物质的量是0.001 ml+0.002 ml+0.001 ml×3+0.001 ml×2=0.008 ml,所以该溶液中阴离子的浓度为0.008 ml÷0.1 L=0.08 ml·L-l。
9.(1)SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 酸
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)Al(OH)3、Mg(OH)2
(4)Al(OH)3+OH-===AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H2O
解析:透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则溶液中含有K+;溶液无色,则一定不含Fe3+、Fe2+、Cu2+;逐滴加入NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH溶液过量后沉淀部分溶解,则溶液中含有Mg2+、Al3+,一定不含CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ;加入BaCl2溶液和盐酸后生成白色沉淀,由于溶液中没有Ag+,则生成的沉淀为BaSO4,溶液中含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,加入Na2O2固体,生成无色无味气体,说明一定不含有NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,综上可知,原溶液中一定含有Al3+、Mg2+、K+、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,一定不含Fe3+、Fe2+、NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 、Cu2+、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 。
(1)原溶液中一定存在的阴离子有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,原溶液中弱碱阳离子水解使溶液呈酸性。
(2)实验③中产生无色无味气体是因为过氧化钠与水反应,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
(3)由于溶液中含Al3+、Mg2+、K+、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,加入氢氧化钠溶液后,A点对应沉淀量达到最大,产生的沉淀有Al(OH)3和Mg(OH)2。
(4)由A→B过程中氢氧化钠溶液过量,生成的Al(OH)3沉淀溶于过量的氢氧化钠溶液,离子方程式为
Al(OH)3+OH-===AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H2O。
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝
色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液
变浑浊
酸性:H2CO3
>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液
生成黑
色沉淀
Ksp(CuS)
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