2022高考化学第2章化学物质及其变化第2节离子反应考点4离子的综合推断讲与练含解析

考点四　离子的综合推断李仕才离子综合推断题的解题技巧1利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型，它既考查了常见离子的典型性质，又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题，易出现一错全错的连锁错误，因此，解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。在具体推断过程中，要注意以下几点：(1)把推断离子的肯定与否定存在结合起来考虑。(2)推断过程中，前后的结论不应该矛盾。因此，前面已下结论的离子，在后面的推断过程中可不再重叙。若在分析中发现前后结论有矛盾，则应找出错误原因。(3)解题时要遵循以下几个原则：①肯定性原则。根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO、CrO、Cr2O)；②互斥性原则。当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应立即运用已有的知识，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。③电中性原则。任何溶液中，阴、阳离子所带电荷总数是守恒的，即溶液呈电中性。这个隐含条件往往不被人注意，从而造成在离子推断中漏选或错选。如题中各种阳离子一一被排除后，根据电中性的特点，最后剩余的那种阳离子肯定有；反之亦然。④进出性原则。在进行离子检验时，往往要加入试剂，这样就会引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，如加入过量BaCl2溶液时，过量的离子(Ba2＋、Cl－)将影响对原溶液中是否有Ba2＋或Cl－的判断产生干扰；还会有一些离子随实验过程中的变化而消失(如原溶液中的AlO在过量酸条件下转化为Al3＋)，可能对后续的检验造成影响。(4)在作推断结果时，应该考虑三个方面，即肯定存在的离子，肯定不存在的离子，不能判定存在与否的离子。并且这三个方面的离子应是相互独立的，任何一种离子只能出现一次，不能重复出现。当然有的题目中不一定三种情况都需要回答，但分析问题时都应该考虑到。2电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。5\n1．某溶液中可能存在Br－、CO、SO、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋等7种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3据此可以判断：该溶液肯定不存在的离子组是(　　)A．Al3＋、Mg2＋、SOB．Mg2＋、CO、I－C．Al3＋、SO、I－D．Al3＋、Br－、SO解析：根据①溶液中有Br－和CO，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②溶液中无SO；根据③不能确定是否含有I－，因为在①中氯水可能把I－氧化成IO，致使溶液不变蓝色。答案：A2．甲、乙、丙、丁由H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCO中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法正确的是(　　)A．甲为AlCl3，乙为NaHCO3B．溶液丙中还可以大量共存的离子有Fe2＋、NO、SOC．在甲中滴加丁开始反应的离子方程式：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2OD．白色沉淀A可能溶解在溶液D中解析：根据离子共存可确定甲、乙、丙、丁中的两种为HCl、AlCl3。且甲与乙、丙均能生成NaCl和无色气体B。则甲为NaHCO3，丙为HCl。甲和乙除生成NaCl、CO2外，还有沉淀A，则乙为AlCl3，丁为Ba(OH)2，A选项错误；Fe2＋、NO在酸性条件下发生氧化还原反应不能共存，B选项错误；在甲中滴加丁开始反应的离子方程式为2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O，C选项错误；无色溶液D为NaOH溶液或Na2CO3溶液，白色沉淀A为Al(OH)3，Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中，D选项正确。5\n答案：D3．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＋、NH、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，现取三份100mL溶液进行实验：(1)第一份：加入AgNO3溶液有沉淀产生；(2)第二份：加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol；(3)第三份：加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是(　　)A．K＋不一定存在B．100mL溶液中含0.01molCOC．Cl－可能存在D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在解析：本题在解答时要充分利用题目所给信息，将定性分析和定量计算相结合得出结论。(1)Cl－、CO、SO均可与Ag＋反应产生沉淀；(2)说明溶液中含有NH；(3)说明溶液中含有CO和SO，从而确定原溶液中一定没有Mg2＋和Ba2＋。利用所给数据可知每份溶液中n(NH)＝0.04mol，n(CO)＝0.02mol，n(SO)＝0.01mol，根据溶液中电荷守恒关系，可知K＋必然存在，Cl－不能确定是否存在。答案：C4．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，实验如下：实验步骤实验现象①取少量该溶液，加入几滴甲基橙溶液变红②取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色③取少量该溶液，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成④取③中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸⑤取少量该溶液，加入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)溶液中一定存在的离子是________；溶液中肯定不存在的离子是________。(2)写出②中反应的离子方程式_______________。写出⑤中沉淀部分溶解的离子方程式_________________。(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)__________________________________。解析：原溶液无色，则其中不含有Fe2＋；实验①说明溶液呈酸性，所以HCO5\n不能大量存在；实验②说明溶液中含有NO，因为I－能被HNO3氧化，所以I－不能大量存在；实验③说明原溶液中含有SO，则肯定不含Ba2＋；实验④无法说明原溶液中是否含有Cl－，因为实验③引入了Cl－；实验⑤说明溶液中含有Mg2＋和Al3＋。答案：(1)Mg2＋、Al3＋、NO、SOFe2＋、I－、HCO、Ba2＋(2)3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OAl(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(3)应检验是否有K＋和Cl－；检验K＋用焰色反应，检验Cl－用稀硝酸和硝酸银5．有一无色溶液，可能含有Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Cu2＋、NH、K＋、CO、Cl－、SO等离子中的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下表所示。实验的主要内容现象①焰色反应(透过蓝色钴玻璃)紫色火焰②加BaCl2溶液和稀盐酸白色沉淀③逐渐加入过量NaOH溶液生成白色沉淀的量与加入NaOH的量如下图所示④加入Na2O2无色无味气体、白色沉淀　(1)不需要进行任何实验就能确定肯定不存在的离子是________，除此以外原溶液中还一定不存在的离子有________。(2)写出③中ab段反应的离子方程式：______________，由此推出离子物质的量浓度比为________。(3)若④中每生成3.2g的气体时放出QkJ的热量，试写出相应的(离子型)热化学方程式：______________________________。解析：由溶液是无色的知Cu2＋、Fe3＋不存在；由①知一定有K＋；由②知溶液中一定有SO；由③知一定含有Al3＋、Mg2＋，由Al3＋、Mg2＋与CO不能共存知溶液中无CO。由图象中生成沉淀与溶解Al(OH)3时所用NaOH物质的量关系知溶液中c(Al3＋)∶c(Mg2＋)＝1∶1。Na2O2遇水会生成NaOH与氧气，由气体无味知原溶液中没有NH。5\n答案：(1)Fe3＋、Cu2＋　NH、CO(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　1∶1(3)2Na2O2(s)＋2H2O(l)===4Na＋(aq)＋4OH－(aq)＋O2(g)　ΔH＝－10QkJ·mol－15