2021高考化学全国通用一轮习题:第二章 微题型9 应用“四原则”进行离子推断 Word版含解析

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2021高考化学全国通用一轮习题:第二章 微题型9 应用“四原则”进行离子推断 Word版含解析

题型一 “定性型”离子检验与推断 1.(2019·山西八校联考)某溶液中可能含有 Na+、NH+ 4 、Ba2+、SO2- 4 、I-、S2-中的几种。① 用 pH 试纸测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需 检验的离子是( ) A.Na+ B.SO2- 4 C.Ba2+ D.NH+ 4 2.某溶液含有 K+、Fe3+、SO2- 4 、CO2- 3 、I-中的几种。取样,滴加 KSCN 溶液后显红色。下 列有关原溶液的说法不正确的是( ) A.一定存在的离子为 Fe3+、SO2- 4 B.一定不存在的离子为 CO2- 3 、I- C.不能确定的离子为 K+、SO2- 4 D.确定是否含有 K+需要经过焰色反应 3.(2019·昆明质检)某溶液仅有 K+、Al3+、Mg2+、NH+ 4 、Cl-、SO2- 4 、HCO - 3 中的几种。为确 定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入适量 Na2O2 固体,产生无色无味的气体和白色 沉淀,再加入足量的 NaOH 溶液后白色沉淀全部溶解;②另取部分溶液,加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2 溶液,无沉淀产生。下列推断正确的是( ) A.肯定有 Al3+、Cl-,一定没有 HCO - 3 和 SO2- 4 B.肯定有 Al3+、Mg2+、Cl-,可能有 NH+ 4 、K+ C.肯定有 Al3+、NH+ 4 、Cl-,肯定没有 HCO- 3 D.该溶液可能显弱酸性,也可能显中性 题型二 “定量型”离子检验及推断 4.(2019·兰州联考)在 Na+浓度为 0.9 mol·L-1 的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种 离子: 阳离子 K+、Ag+、Mg2+、Ba2+ 阴离子 NO- 3 、CO2- 3 、SiO2- 3 、SO2- 4 取该溶液 100 mL 进行如下实验(气体体积在标准状况下测定): Ⅰ.向该溶液中加入足量稀 HCl,产生白色沉淀并放出 1.12 L 气体 Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为 3.6 g Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加 BaCl2 溶液,无明显现象 下列说法错误的是( ) A.实验Ⅲ能确定一定不存在 SO2- 4 B.K+一定存在,且 c(K+)≤1.3 mol·L-1 C.实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是 Ag+、Mg2+、Ba2+ D.实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为 SiO2- 3 +2H+===H2SiO3↓ 5.已知某溶液中可能含有 NO- 3 、Cl-、SO2- 4 、CO2- 3 、NH+ 4 、Fe3+、Al3+和 K+中的几种,且 所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验: ①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; ②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到 1.6 g 固体; ③向上述滤液中加入足量 BaCl2 溶液,得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。 请回答下列问题: (1)结合①和②,判断原溶液中肯定含有的离子是________________________________, 可以排除的离子是________。 (2)由③推知原溶液中一定有__________,其物质的量为________ mol。 (3)综合(1)、(2)及题干信息,结合溶液中电荷守恒知识,还可以排除的离子是________。该学 习小组最终得出结论:该溶液由________种阳离子(填数字,下同)和_____________________ 种阴离子组成。 题型三 “图文结合”型离子检验与推断 6.(2019·南宁模拟)在某溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与氢氧化钠溶液 体积(V)的关系如图所示。该溶液中可能含有的离子组是( ) A.Na+、Mg2+、Al3+、NO- 3 、Cl- B.Cu2+、H+、Fe3+、Mg2+、SO2- 4 C.NH+ 4 、H+、Al3+、HCO- 3 、NO- 3 D.NH+ 4 、H+、Al3+、SO2- 4 、Br- 7.(2019·北京质检)已知 1 L 某待测液中除含有 0.2 mol·L-1 的 Na+外,还可能含有下列离子 中的一种或几种: 阳离子 K+、NH+ 4 、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 阴离子 Cl-、Br-、CO2- 3 、HCO- 3 、SO2- 4 现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量): (1)由气体 B 可确定待测液中含有的离子是________。 (2)由沉淀 D 和沉淀 E 可以判断待测液中一定含有的离子是________,据此可以排除的离子是 ________。 (3)由白色沉淀 B 可确定待测液中含有的离子是_____________________________________。 (4)某同学读图后,认为待测液中一定不含溴离子,他判断的依据是___________________。 (5)综合分析,待测液中 K+的最小浓度为___________________________________。 答案精析 1.A [由②知溶液中无 I-、S2-,根据溶液电中性原则,则一定有 SO2- 4 ,故无 Ba2+;由① 知溶液呈弱酸性,推知溶液中含 NH+ 4 ,还需检验的是 Na+。] 2.C 3.A 4.B 5.(1)NH+ 4 、Fe3+ CO2- 3 (2)SO2- 4 0.02 (3)Al3+和 K+ 2 3 解析 ①取该溶液 100 mL,加入过量 NaOH 溶液,加热,得到 0.02 mol NH3,则 100 mL 溶 液中含 0.02 mol NH+ 4 ;同时产生红褐色 Fe(OH)3 沉淀,则原溶液中一定含有 Fe3+,CO 2- 3 与 Fe3+不能大量共存,则溶液中一定不含有 CO2- 3 。②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到 1.6 g Fe2O3 固体,则原溶液中 Fe3+的物质的量为 0.02 mol。③向上述滤液中加入足量 BaCl2 溶液,得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀,该沉淀为 BaSO4 且物质的量为 0.02 mol,则原溶液中含 SO2- 4 0.02 mol;溶液中所含阴离子的物质的量相等,根据电荷守恒知,溶液中还含有 0.02 mol Cl-和 0.02 mol NO- 3 ,溶液中一定不含 Al3+和 K+。 6.D 7.(1)NH+ 4 (2)CO2- 3 、SO2- 4 Mg2+、Ba2+、Fe3+ (3)HCO- 3 (4)向溶液 B 中通入氯气,溶液呈浅黄绿色(或向溶液 B 中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现 白色沉淀) (5)0.1 mol·L-1 解析 待测液与 BaCl2 溶液反应生成沉淀 A,沉淀 A 与稀硝酸反应生成白色沉淀 D 和无色气 体 D,无色气体 D 与石灰水反应生成白色沉淀 E,则待测液中一定含有 SO 2- 4 和 CO2- 3 ,结合 离子共存的条件可知待测液中一定不存在 Mg2+、Ba2+、Fe3+;溶液 A 与 NaOH 反应生成的 气体 B 为 NH3,同时还生成了白色沉淀 B,则待测液中一定含有 NH+ 4 、HCO- 3 ;根据向溶液 B 中通入氯气,溶液呈浅黄绿色和向溶液 B 中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀可 知,待测液中一定不存在 Br-;由于实验过程中加入了 BaCl2 溶液,因此由白色沉淀 C 无法 确定待测液中是否含有 Cl-。结合题中数据可知待测液中 n(NH+ 4 )=0.1 mol,n(HCO- 3 )= n(BaCO3)沉淀 B= 19.7 g 197 g·mol-1 =0.1 mol,n(CO2- 3 )=n(CaCO3)沉淀 E= 10.0 g 100 g·mol-1 =0.1 mol,n(SO2- 4 ) =n(BaSO4)沉淀 D= 11.65 g 233 g·mol-1 =0.05 mol,n(Na+)+n(NH + 4 )=0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol, 2n(CO2- 3 )+2n(SO2- 4 )+n(HCO- 3 )=0.4 mol,根据电荷守恒知待测液中一定含有 K+。若待测液中不 含 Cl-,则 n(K+)=0.1 mol;若待测液中含有 Cl-,则 n(K+)>0.1 mol,所以 c(K+)≥0.1 mol·L-1。
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