高考化学 考点07 离子推断必刷题.docx

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高考化学考点07离子推断必刷题

考点七离子推断

1．在Na＋浓度为1.0mol·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

Cl—CO32－　SiO32-　SO42-

现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）。

序号

实验内容

实验结果

Ⅰ

向该溶液中加入足量稀盐酸

产生白色沉淀并放出标准状况下0.672L气体

Ⅱ

将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量

固体质量为3.0g

Ⅲ

向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液

无明显现象

请回答下列问题。

（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是______________。

（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为_______________________________________。

（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？

”）。

阴离子

Cl—

CO32－

SiO32-

SO42-

c/mol·L－1

______

______

______

____

（4）判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：

_______________________。

【答案】Ag＋、Mg2＋、Ba2＋SiO32-＋2H＋===H2SiO3↓？

0.300.50存在，最小浓度为0.6mol·L－1

【解析】向该溶液中加入足量稀盐酸，产生白色沉淀并放出标准状况下0.672L气体，证明含有CO32－，n（CO32－）=

=0.03mol，c（CO32－）=

=

=0.3mol/L。

由于CO32－与Ag+、Ca2+、Ba2+会发生沉淀反应而不

2．某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、S

、Cl-、N

。

中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:

（已知气体D在常温常压下呈红棕色）

（1）上述离子中,溶液X中除H+外肯定还含有的离子是_,一定不含的离子是__，不能确定是否含有的离子是_______，检验其中阳离子的方法是________。

（2）沉淀G的化学式为______。

（3）写出生成A的离子方程式:

________。

（4）写出溶液H中通入过量CO2的离子方程式:

________。

【答案】Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+Fe3+ 、Cl—取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+Fe（OH）33Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O[Al（OH）4]－+CO2＝Al（OH）3↓+HCO3－

3．某澄清溶液中可能含有Cl－、I－、NO3－、CO32－、SO42－、Fe3＋、NH4＋、Al3＋、K＋、Mg2＋中的两种或多种，为了检验其中的离子组成，做如下实验。

（1）取少量溶液，向其中加入少量BaC12溶液，产生白色沉淀，过滤，在滤渣中加入稀盐酸无现象，可推知___不存在。

（2）在

（1）的滤液中加入少量稀H2SO4和CCl4液体，振荡后发现下层液体呈紫红色，可推知_________存在。

（3）另取少量溶液，向其中加入少量浓NaOH溶液，闻到有刺激性气味气体产生，可推知__________存在；并有沉淀产生，继续滴加NaOH溶液至过量，沉淀逐渐增多，后又有部分溶解，沉淀溶解时发生反应的离子方程式为________。

（4）根据以上事实确定，该溶液中一定存在的离子是____，还不能确定的阳离子是___________，检验该阳离子的实验名称为____。

【答案】CO32－I－、NO3－NH4＋Al（OH）3+OH－=AlO2－+2H2OI－、NO3－、SO42－、NH4＋、Al3＋、Mg2＋K＋焰色反应

4．有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH4+、K＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、SO42—、CO32—、NO3－、I－，取该溶液进行以下实验：

①用pH试纸测得该溶液呈酸性。

②取部分溶液，加入数滴新制的氯水及少量CCl4，经振荡、静置后，CCl4层呈紫红色。

③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在整个滴加过程中无沉淀生成。

④取部分上述碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。

⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

根据上述实验事实回答问题：

（1）由步骤①知，溶液中一定不存在_______。

（2）由步骤②知，溶液中含有_____，一定不存在_____和______。

（3）由步骤③可排除_____、_____的存在。

（4）由步骤④知，溶液中含有______，由此可排除_______的存在。

（5）由步骤⑤知，溶液中含有______。

（6）实验中不能确定是否存在的离子可用_____________（操作名称）进行检验。

【答案】CO32—I－NO3－Fe3＋Mg2＋Al3＋Ba2＋SO42—NH4+焰色反应

5．常见的五种盐X、Y、Z、M、N，它们的阴离子可能是SO42－、Cl－、NO3－、CO32－，阳离子可能是Ag＋、NH4+、Na＋、Al3＋、Cu2＋、Ba2＋、Fe3＋，已知：

①M的焰色反应呈黄色。

②五种盐均溶于水，水溶液均为无色。

③X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性。

④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba（NO3）2溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀。

⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失。

⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。

请回答下列问题：

（1）五种盐中，所含阴离子相同的两种盐的化学式是______________。

（2）M溶液显碱性的原因是（用离子方程式表示）_______________________________________。

（3）X和Z的溶液反应的离子方程式是________________________________________。

（4）N和氨水反应的离子方程式是__________________________________________。

（5）若要检验Y中所含的阳离子，正确的实验方法是______________________________。

【答案】（NH4）2SO4、Al2（SO4）3）CO32－＋H2O

HCO3－＋OH－Ag＋＋Cl－===AgCl↓Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH4+取少量Y于试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口附近放一张湿润的红色石蕊试纸，加热，若试纸变蓝，说明B中阳离子为NH4+

6．某无色溶液X，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO2—、CO32—、SO42—中的若干种离子组成，取该溶液进行如下实验：

（1）气体B的成分是______________。

（2）写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式__________________________。

（3）通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是_________________________，尚未确定是否存在的离子是__________________，只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是_________________________________。

【答案】NH3Al3++3HCO3-===Al（OH）3↓+3CO2↑CO32-、AlO2-、Na+SO42-在沉淀乙中加入过量稀硝酸，若有沉淀不溶解的现象存在，说明有该离子，若沉淀全溶则无该离子

7．某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的几种物质,往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量（n）与加入的NaOH溶液体积（V）的关系如图所示。

回答下列问题:

（1）溶液中一定含有的溶质是______________________（填化学式）。

（2）溶液中一定不含有的溶质是________________（填化学式）。

（3）溶液中可能含有的溶质是____（填名称）,判断该物质是否存在的实验方法是____,若存在则现象是_______________________________________________。

（4）分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式:

①AB段为_______________________________________________________________; 

②BC段为_______________________________________________________________。

【答案】HCl、AlCl3、NH4ClMgCl2、Na2CO3氯化钾　焰色反应透过蓝色钴玻璃观察焰色反应为浅紫色Al3++3OH-

Al（OH）3↓NH4++OH-

NH3·H2O

8．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题。

（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。

X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸，离子方程式为_______________________________________________________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为____________；

（2）某溶液中含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是___________（填编号）。

A．Mg2＋B．Fe2＋C．Al3＋D．Cu2＋

（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

①Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）________________________________；

②操作Ⅱ中沉淀的洗涤方法是___________________________________________________________

③请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式_______________________________________________。

【答案】Fe3O4＋8H+===2Fe3+＋Fe2+＋4H2OFe（NO3）3BCCO32－＋H2O

HCO3－＋OH－向漏斗中加入蒸馏水至没过固体，让水自然流出，重复2～3次Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

9．

（1）某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣中的4种离子，所含离子均为1mol．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变（不考虑水的电离和离子的水解）．回答下列问题：

①溶液中存在的离子是____________________；

②写出溶液中加入过量的稀硫酸反应的离子方程式____________________________；

（2）以TiO2为催化剂用NaClO将CN－离子氧化成CNO－，CNO－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。

取浓缩后含CN－离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（设其中CN－的浓度为0.2mol·L—1）进行实验。

①写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：

________________________；

②若结果测得CO2的质量为1.584g，则该实验中测得CN－被处理的百分率为_________________。

（3）酸性KMnO4、H2O2在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂，其中H2O2还可用于漂白，是化学实验室里必备的重要氧化试剂。

高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸（H2C2O4）去除，完成下列问题。

①酸性KMnO4还与H2O2发生反应，其氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。

②取300mL0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成I2和KIO3的物质的量之比为1：

4，则消耗KMnO4的物质的量的是________mol。

③写出酸性高锰酸钾与草酸的反应离子方程式______________________________。

【答案】Na+、Fe2+、NO3﹣、SO42﹣3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O2CNO-+6ClO-+8H+=N2↑++3Cl2↑+4H2O＋2CO2↑90.0%5:

20.0522MnO4﹣＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑+8H2O

+7价降低为+2价,由电子守恒可以知道参加反应的n（KMnO4）=0.26/（7-2）=0.052mol；综上所述，本题答案是：

0.052。

③酸性高锰酸钾能够把草酸氧化为二氧化碳，本身被还原为锰离子，反应离子方程式：

2MnO4﹣＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑+8H2O；综上所述，本题答案是：

2MnO4﹣＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑+8H2O。

10．雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种：

NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl－、NO3－、CO32－、SO42－．某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成如下实验：

试回答下列问题：

（1）实验①中加入稀盐酸后，有无色气体A生成，溶液B依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，据此可知原溶液中一定不含__________。

（填离子符号）

（2）实验①中发生反应的离子方程式为_________________。

（3）实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液，立即有气泡产生，一段时间后又有沉淀出现，这时的离子方程式为_______________________________________________。

（4）气体F的成分为______________。

（填化学式）

（5）根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO42－，有其他同学认为其结论不合理，又进行了后续实验④，最终确认原溶液中含有SO42－，试写出实验④可行的操作方法及现象________________。

【答案】CO32-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OFe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑NH3向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-

【解析】

（1）实验①中加入稀盐酸后，有无色气体A生成，该气体可能为CO2或NO，由于盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变，则生成的气体为NO，溶液中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-，且NO3-过量；根据离子共存可知一定不存在CO32-，故答案为：

CO32-；

（2）实验①中亚铁离子与稀硝酸反应生成硝酸铁和一氧化氮和水，反应的离子反应方程式为：

3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：

3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（3）实验①加入足量盐酸，则溶液B中含有过量的氢离子，加入碳酸氢钠后发生反应的离子方程式为：

H++HCO3-=H2O+CO2↑；溶液B中还含有Fe3+，氢离子反应完全后，铁离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：

Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；故答案为：

Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；

（4）溶液D中加入足量Ba（OH）2溶液加热后生成气体F、沉淀G和溶液H，气体F为NH3，由于实验②中NaHCO3足量，则沉淀G中一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，故答案为：

NH3；

（5）由于实验②中NaHCO3足量，则实验③的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3，不能确定是否含有BaSO4，需要进行后续实验④，可向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-，答：

向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-。

11．某强酸性无色溶液中可能含下表中的若干种离子。

阳离子

Mg2+、NH4+、Ba2+、Al3+、Fe2+

阴离子

SiO32-、MnO4－、Cl－、NO3－、SO32－、

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100mL原溶液，向该溶液中滴加1mol·L-1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________________。

（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）该溶液中阴离子的浓度为____________mol·L－1

【答案】4NO3－Al（OH）3＋OH－=Al[（OH）4]－或Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O0.1360.08

12．Ⅰ某溶液中只可能含有Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、NH4+、Al3＋、Cl－、OH－、CO32－。

当加入一种淡黄色固体并加热时，有刺激性气体放出和白色沉淀产生，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出的沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系如下图所示。

该淡黄色物质做焰色反应实验显黄色。

可知溶液中含有的离子是________________；所含离子的物质的量浓度之比为____________；所加的淡黄色固体是______________。

Ⅱ．实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：

（1）滴定时，KIO3和KI作用析出I2，完成并配平下列离子方程式：

__IO3－＋____I－＋____===____I2＋____H2O。

（2）反应

（1）所得I2的作用是_________________________。

（3）滴定终点时，100mL的水样共消耗xmL标准溶液。

若消耗1mL标准溶液相当于SO32－的质量1g，则该水样中SO32－的含量为________mg·L－1。

【答案】Mg2＋、Al3＋、NH4+、Cl－1∶1∶3∶8Na2O2156H＋33氧化SO32－、S2O32－，可以与淀粉有明显显色现象，有利于观察滴定终点104x

13．回答下列有关问题。

（1）某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

阳离子

K＋

Cu2＋

Fe3＋

Al3＋

Fe2＋

阴离子

Cl－

CO32—

NO3—

SO42—

SiO32—

某同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

请推断：

原溶液中所含阳离子是___________________，阴离子是_____________________。

（2）光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。

图1为光伏并网发电装置，图2为电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。

图1图2

①图1中N型半导体为____________（填“正极”或“负极”）

②该系统工作时，A极的电极反应式为___________________________________________。

③若A极产生7.00gN2，则此时B极产生_____________LH2（标准状况下）。

【答案】Fe2＋、Cu2＋Cl－、NO3—、SO42—负极CO（NH2）2＋8OH－－6e－═CO32—＋N2↑＋6H2O16.8

【解析】

（1）Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察），说明没有K+；Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe3+；Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明Fe2+与NO3-和H+反应生成NO，即溶液中有Fe2+、NO3-，加盐酸溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中有Cl-，加盐酸溶液依然澄清，说明没有SiO32-；Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42-；由以上推断可知溶液中阴离子为Cl-、NO3-、SO42-，且各为0.1mol/L；已经推断出的阳离子是Fe2+，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种+2价阳离子，所以还有Cu2+，所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是：

Fe2+、Cu2+；阴离子是：

Cl-、NO3-、SO42-，故答案为：

Fe2+、Cu2+；Cl-、NO3-、SO42-；

（2）①该电池反应时中，氮元素化合价由-3价变为0价，H元素化合价由+1价变为0价，则氮元素被氧化，氢元素被还原，所以生成氮气的电极A是阳极，生成氢气的电极B是阴极，则图1中N型半导体为负极，P型半导体为正极，故答案为：

负极；

②A极为阳极，电极反应式为：

CO（NH2）2+80H--6e-═CO32-+N2↑+6H2O，故答案为：

CO（NH2）2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O；

③A极为阳极，电极反应式为：

CO（NH2）2+80H--6e-═CO32-+N2↑+6H2O，若A极产生7.00gN2，即0.25molN2，则转移电子是1.5mol，此时B极产生氢气，B电极反应为：

2H2O+2e-═H2↑+2OH-，转移1.5mol电子，产生氢气的体积是

×22.4L/mol=16.8L，故答案为：

16.8。

14．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：

K+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-，现取两份100mL溶液进行如下实验：

①第一份加过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。

②在甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02g。

③第二份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，加盐酸不溶解，经过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为13.98g。

（1）由上述实验可确定溶液中一定不存在的离子是______________，不能确定是否存在的离子是_______，检验该离子需使用何种试剂或方法______________。

（2）由题意可知此溶液呈________性（答酸性、碱性或中性），上述金属离子中既能被氧化又能被还原的离子是___________。

（3）钾离子是否存在（是或否）：

_______，若存在其浓度范围为（没