第55講離子的檢驗、物質的鑒別與推斷層次1基礎性1.(2024·河南豫北名校聯考)下列各組物質中,只用蒸餾水(可用組內物質)無法檢驗的是()A.無水硫酸銅、硫酸鈉、硫酸鋇B.過氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉C.碳酸鈉、氫氧化鈉、硫酸鉀D.濃硫酸、NaOH溶液、苯2.下列試驗可實現鑒別目的的是()A.用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2B.用潮濕碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2C.用CO2鑒別Na[Al(OH)4]溶液和CH3COONa溶液D.用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液3.(2024·廣東梅州三模)下列各組物質中,只用蒸餾水(可用組內物質)無法檢驗的是()A.無水硫酸銅、氫氧化鋇、硫酸鎂、碳酸鋇B.乙醇、硝基苯、甲苯C.硫酸鋁、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、硝酸鎂D.碳酸鈉、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鋇4.將液體Y滴加到盛有固體X的試管中,并在試管口對生成的氣體進行檢驗。下表中固體X、液體Y及檢測方法對應關系錯誤的是()選項固體X液體Y檢測方法ACaO濃氨水蘸有濃鹽酸的玻璃棒BCu濃硫酸干燥的紅色石蕊試紙CNa2O2水帶火星的木條DNa2CO3稀硫酸滴有澄清石灰水的玻璃片5.(2024·廣東河源期末)化學是以試驗為基礎的學科。下列試驗操作、現象和結論均正確的是()選項試驗操作試驗現象結論A向某溶液滴入氯水后再滴KSCN溶液溶液變紅色該溶液確定含Fe2+B向某溶液中滴入硝酸鋇溶液溶液中出現白色沉淀原溶液中確定含有SOC將維生素C研細加入三氯化鐵溶液中溶液由黃色變淺綠色維生素C有還原性D將海帶灰浸出液過濾,在濾液中加入氯水,再滴幾滴淀粉溶液溶液呈藍色海帶中含碘單質6.某無色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一種或幾種組成。取樣,向溶液中加入燒堿溶液出現白色沉淀;另取樣,加入稀硫酸也出現白色沉淀并放出氣體。據此分析,下列推斷正確的是 ()A.確定有MgCl2B.確定有MgCl2和NaHCO3C.確定有K2CO3D.確定有BaCl2和NaHCO37.離子反應在試驗室制備物質和工業生產中有著重要的作用。某無色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO32-步驟操作現象①用pH試紙檢驗溶液的pH大于7②向①所得溶液中滴加新制氯水,再加入CCl4振蕩,靜置CCl4層呈橙色③向②所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸有白色沉淀產生④向③的濾液中加入AgNO3溶液有白色沉淀產生請回答下列問題:(1)依據步驟①可知,確定不存在的離子是。

(2)步驟②發生反應的離子方程式為、

。

(3)綜合上述四步操作,無法確定是否存在的離子有。

層次2綜合性8.通過試驗得出的結論正確的是()A.將某固體試樣完全溶于鹽酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出現白色沉淀,則該固體試樣中存在SOB.將某固體試樣完全溶于鹽酸,再滴加KSCN溶液,沒有出現紅色,則該固體試樣中不存在Fe3+C.在某固體試樣加水后的溶液中滴加NaOH溶液,沒有產生使潮濕紅色石蕊試紙變藍的氣體,該固體試樣中仍可能存在NHD.在某固體試樣加水后的上層清液中滴加鹽酸出現白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀又溶解,則該固體試樣中存在SiO9.某固體混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的兩種組成,進行如下試驗:①將混合物溶于水,溶液變渾濁同時有氣泡產生;②向①反應液中滴加稀硫酸至過量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未見明顯現象;④取③反應后的液體做焰色試驗,可視察到黃色火焰,依據試驗現象可推斷其組成為()A.BaCl2、Al2(SO4)3B.BaCl2、Na2CO3C.Al2(SO4)3、Na2CO3D.FeCl3、Na2CO310.某同學為檢驗溶液中是否含有常見的四種離子,進行了如圖操作。其檢驗過程中產生的氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍。下列結論正確的是 ()A.原溶液中確定含有SOB.原溶液中確定含有NHC.原溶液中確定含有Cl-D.原溶液中確定含有Fe3+11.(2024·湖南岳陽模擬)固體M由Fe2(SO4)3、Fe、KBr、K2SO3、AgNO3和BaCl2中的幾種或全部物質組成。①往少量M中加足量稀硫酸得到氣體X、溶液Y和白色固體Z,向溶液Y中加少量稀AgNO3溶液產生白色沉淀(Ag2SO4是微溶物,濃度較小時不會沉淀);②另取少量溶液Y,加入足量NaOH溶液產生白色沉淀,一段時間后顏色變深。下列說法正確的是()A.氣體X確定是SO2或H2B.M中確定含有Fe2(SO4)3C.M中確定不含KBr,確定有BaCl2D.Z確定是BaSO412.溶液X中含有下表離子中的某5種,且其濃度均為0.1mol·L-1(不考慮水的電離與離子水解)。向溶液X中加入足量稀鹽酸,有無色氣體生成,經分析,反應前后陰離子種類沒有變更。下列敘述不正確的是()陽離子陰離子Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+OH-、NO3-、HCO3-、COA.溶液X中含有2種陽離子和3種陰離子B.溶液X中不行能含有HCO3-C.生成的無色氣體是NOD.依據電荷守恒,原溶液中確定含Ca2+13.(2024·廣東汕頭模擬)下列試驗方案能達到試驗目的的是()選項試驗目的試驗方案A配制500mL0.2mol·L-1CuSO4溶液將16.0gCuSO4·5H2O溶于蒸餾水配成500mL溶液B驗證Na2SO3是否變質向少量Na2SO3溶液中滴足量鹽酸,再滴少量BaCl2溶液,視察是否產生白色沉淀C檢驗CH3CH2Br中的溴元素將CH3CH2Br與NaOH溶液振蕩后共熱,一段時間后冷卻,取上層溶液加入AgNO3溶液,視察是否產生黃色沉淀D比較CH3COOH和HClO的酸性強弱用pH試紙分別測定濃度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH14.某鹽M由兩種陽離子和一種陰離子構成,為了確定M的組成,進行如圖試驗:下列說法正確的是()A.加入NaOH溶液的離子反應為NH4++OH-NH3↑+H2B.上述白色沉淀是BaSO4C.加入氯水發生反應的離子方程式為Fe2++Cl22Cl-+Fe3+D.M可能是NH4Fe(SO4)215.某工業廢水中僅含表中離子中的5種(不考慮水的電離及離子的水解),且各種離子的物質的量濃度均為0.1mol·L-1。陽離子K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+陰離子Cl-、CO32-、NO3某同學欲探究廢水的組成,進行了如下試驗:①用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,無紫色火焰(透過藍色鈷玻璃視察)。②取少量溶液,加入KSCN溶液無明顯變更。③另取溶液加入少量鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色;此時溶液照舊澄清,且溶液中陰離子種類不變。④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。請推斷:(1)由①、②、③推斷,溶液中確定不含有的陰離子是(寫離子符號,下同),確定不含有的陽離子是。

(2)③中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是,

④中生成白色沉淀的離子方程式是。

(3)該同學最終確定原溶液中所含陰離子是,陽離子是(寫離子符號)。

(4)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反應后過濾,洗滌,灼燒至恒重,得到的固體質量為g。

層次3創新性16.現有四種溶液m、n、p、q,分別含陰陽離子NH4+、Na+、Ba2+、Al3+、OH-、SO42-(1)p是,q是(均填化學式)。

(2)寫出在m中逐滴滴入p,沉淀削減時發生反應的離子方程式:

。

(3)試驗室檢驗q中陽離子須要的試劑和試紙是。

(4)①經分析,SO42-存在于(填“m”“n”“p”或“②試驗室常用重量法檢驗該溶液中SO42-的濃度,步驟如下:Ⅰ.用量筒取該溶液8.0mL并轉移至小燒杯中;Ⅱ.加入鹽酸酸化,然后加入足量的BaCl2溶液(沉淀反應在接近沸騰的溫度下進行);Ⅲ.a.所用量筒的規格為。

A.10mL B.50mLC.100mL D.500mLb.過濾時,沉淀物顆粒的大小會影響過濾速度,從利于過濾的角度分析,沉淀反應須要在接近沸騰的溫度下進行的緣由可能是

。

c.檢驗沉淀洗滌干凈的方法是

。

d.計算,硫酸根的濃度為mol·L-1(用含a的式子表示)。

第55講離子的檢驗、物質的鑒別與推斷1.C解析A項,加入蒸餾水,溶液呈藍色的是無水硫酸銅,不溶于水的是硫酸鋇,剩下的是硫酸鈉;B項,過氧化鈉溶于蒸餾水,與水反應生成氣體有氣泡冒出,利用碳酸鈉和碳酸氫鈉溶解度不同,可區分;C項,碳酸鈉、氫氧化鈉、硫酸鉀三者溶于水,無明顯現象,不行檢驗;D項,濃硫酸溶于水放出大量的熱,苯不溶于水,剩下的是NaOH溶液。2.C解析SO2、SO3(g)均能與KOH反應,都沒有明顯現象,A項錯誤;Br2(g)、NO2都是紅棕色氣體且有強氧化性,在溶液中都能氧化KI而生成I2,使試紙顯藍色,B項錯誤;CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中生成氫氧化鋁沉淀,醋酸酸性強于碳酸,CO2通入醋酸鈉溶液無明顯現象,C項正確;氯化鋇和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀,與硫酸鉀反應生成硫酸鋇沉淀,現象相同而不能鑒別,D項錯誤。3.D解析加入蒸餾水,呈藍色的是無水硫酸銅,不溶于水的是碳酸鋇,用硫酸銅溶液可以檢驗出氫氧化鋇溶液,剩下的是硫酸鎂溶液,A正確;加入蒸餾水,乙醇與水互溶,硝基苯在水的下層,甲苯在水的上層,B正確;先加入蒸餾水配成溶液,互滴能檢驗出硫酸鋁溶液、氫氧化鈉溶液,利用硫酸鋁溶液可以檢驗出碳酸氫鈉溶液,剩下的是硝酸鎂溶液,C正確;加入蒸餾水,只能檢驗出氯化鋇,D錯誤。4.B解析A項,濃氨水滴加到生石灰上產生氨氣,可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒來檢驗氨氣,正確;B項,銅和濃硫酸反應需加熱,產生的二氧化硫氣體遇石蕊溶液變紅色或使潮濕的藍色石蕊試紙變紅色,錯誤;C項,過氧化鈉和水反應生成氧氣和氫氧化鈉,氧氣能使帶火星的木條復燃,正確;D項,碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,在滴有澄清石灰水的玻璃片上有渾濁現象,正確。5.C解析原溶液可能原來就存在Fe3+,A錯誤;假如溶液顯酸性,向溶液中加入硝酸根,在酸性環境下硝酸根具有強氧化性,可能把原溶液的SO32-氧化成了SO42-,B錯誤;Fe3+溶液加入維生素C后由黃色變淺綠色,說明Fe3+被還原為Fe6.D解析向溶液中加入燒堿溶液出現白色沉淀,可能是NaOH與MgCl2反應生成Mg(OH)2白色沉淀,也可能是NaOH與NaHCO3反應生成Na2CO3,Na2CO3與BaCl2反應生成BaCO3白色沉淀;加入稀硫酸也出現白色沉淀并放出氣體,該白色沉淀確定是稀硫酸與BaCl2生成的BaSO4,氣體是稀硫酸與K2CO3或NaHCO3反應生成的CO2,因確定存在BaCl2,則確定沒有K2CO3,故確定有NaHCO3;綜上所述,該無色溶液確定含有BaCl2和NaHCO3,確定沒有K2CO3,可能有MgCl2,故D正確。7.答案(1)Ba2+(2)Cl2+SO32-+H2OSO42Cl2+2Br-Br2+2Cl-(3)Cl-、SO4解析由步驟①并結合鹽類水解的學問可知,原溶液中確定有SO32-,則確定不含Ba2+。由步驟②CCl4層呈橙色可知,原溶液中含有Br-。步驟③中白色沉淀為BaSO4,可能為原溶液中含有的SO32-被氧化生成的SO42-與Ba2+反應產生的,因此,不能確定原溶液是否含SO42-。由步驟④可知,白色沉淀為AgCl,但是Cl-可能是加入新制氯水時引入的,因此,不能確定原溶液是否含有Cl-。依據溶液電荷守恒可知,原溶液中確定含有Na+。綜上所述,原溶液中確定不存在的是Ba8.C解析當固體中含有SO32-時,在酸性條件下滴加Ba(NO3)2溶液時SO32-會被氧化生成SO42-,故不愿定是SO42-,A錯誤;若固體為FeCl9.C解析依據試驗①可知溶于水的過程中發生碳酸根離子和Al3+或Fe3+的相互促進的水解反應,依據試驗②可知,沉淀不是BaSO4,確定沒有BaCl2,結合試驗①④,可確定確定有Na2CO3,依據試驗③可知沒有FeCl3,則確定有Al2(SO4)3。10.B解析原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇,假如其中含有亞硫酸根離子,則會被氧化為硫酸根離子,所以原溶液中不愿定含有SO42-,故A錯誤;產生能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣,所以原溶液中確定含有NH11.C解析向溶液Y中加入少量稀AgNO3生成白色沉淀,則該沉淀為AgCl,則原固體M中確定含有BaCl2,確定不含KBr;向溶液Y中加入足量NaOH溶液產生白色沉淀,且一段時間后顏色變深,則溶液Y中確定含有Fe2+,不含Fe3+,原固體M中可能含有Fe,Fe與稀硫酸反應生成Fe2+和H2,也可能含有Fe2(SO4)3,Fe3+被SO32-或Fe還原為Fe2+;原固體中可能含有AgNO3,酸性條件下的NO3-具有氧化性,被Fe或SO32-全部還原成NO,Ag+則轉化成AgCl沉淀,也可能部分會轉化成Ag2SO4沉淀。綜上可知,固體M中確定有BaCl2,Fe和Fe2(SO4)3二者至少含有一種,可能有AgNO3和K2SO3,確定沒有KBr;氣體X可能是H2、SO2、H2和SO2的混合氣體、H2和NO的混合氣體、SO2和NO的混合氣體或H2、SO2和NO的混合氣體;白色固體Z可能是BaSO4、BaSO12.D解析依據互斥原則,OH-不能與Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、HCO3-大量共存;HCO3-不能與OH-、Fe3+、Al3+大量共存;CO32-不能與Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+大量共存。向溶液X中加入足量的稀鹽酸,陰離子種類沒有發生變更,說明溶液X中含有Cl-,加入稀鹽酸有無色氣體產生,該氣體不能是CO2,氣體假如是CO2,則溶液X中含有CO32-或HCO3-或二者都有,溶液X與足量的稀鹽酸反應時陰離子種類會削減,因此無色氣體為NO,溶液X中含有NO3-,NO3-在酸中具有強氧化性,轉化成NO,溶液X中應含有還原性離子,即Fe2+,溶液X中有5種離子,離子濃度均為0.1mol·L-1,溶液呈電中性,另外兩種離子為Mg2+和SO42-。A項,含有的離子是NO13.B解析配制500mL0.2mol·L-1CuSO4溶液,需稱取CuSO4·5H2O的質量為0.5L×0.2mol·L-1×250g·mol-1=25.0g,A不符合題意;向Na2SO3溶液中滴加足量鹽酸,目的是除去SO32-,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則該沉淀為BaSO4,說明Na2SO3被氧化為Na2SO4,Na2SO3已變質,反之則未變質,B符合題意;AgNO314.B解析由圖示信息可知,試驗中加入KSCN溶液,無明顯現象,加入氯水后,溶液變紅色,說明原溶液中含有Fe2+,試驗中加入濃NaOH溶液加熱后產生能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體,說明原溶液中含有NH4+,試驗中先加入足量的稀鹽酸,無明顯現象,加入足量的BaCl2溶液產生白色沉淀,說明原溶液中含有SO42-,由此分析可知,某鹽M的組成為(NH4)2Fe(SO4)2。由分析可知,原溶液中含有Fe2+和NH4+,故加入NaOH溶液的離子反應為Fe2++NH4++3OH-NH3↑+H2O+Fe(OH)2↓,A錯誤;由分析可知,白色沉淀是BaSO4,B正確;加入氯水發生反應的離子方程式為2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,選項中離子方程式電荷不守恒,C錯誤;由分析可知,原溶液中含有Fe2+、不含Fe3+,則M不行能是NH4Fe(SO4)2,M的組成為(NH415.答案(1)CO32-、SiO3(2)3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2OBa2++SO42-(3)Cl-、NO3-、SO42-Fe2+解析(1)由①、②、③推斷,溶液中確定不含有的陽離子是K+、Fe3+,確定不含有的陰離子是CO32-和SiO32-。(2)③中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O;④中生成白色沉淀的離子方程式是Ba2++SO42-BaSO4↓。(3)依據工業廢水中僅含表中離子中的5種,最終確定原溶液中所含的陰離子是Cl-、NO3-、SO42-,陽離子是Fe2+、Mg2+。(4)原溶液中所含陽離子是Fe2+、Mg2+,若向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反應后過濾、洗滌、灼燒至恒重,得到的固體是MgO和Fe2O3,依據題意知各離子的物質的量均為0.01mol,所以m(MgO)=0.01mol×40g·mol-1=0.4g,m(Fe2O3)=0.005mol16.答案(1)Ba(OH)2NH4NO3(2)Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-(3)濃