高考化学一轮复习基础知识讲义专题三 化学基本概念考点五 离子检验与推断（2份，原卷版+解析版）

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【必备知识】
一、离子检验
【易错警示】
【拓展】离子检验操作答题模版
①实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂)
②现象描述(①溶液由……变为……，②有……生成，③没有……等)
③得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)
例、在三草酸合铁酸钾的热分解产物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：
__________________________________________。
例、结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论_________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O32－＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
例、榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：________________________________________。
例、（2014江苏卷）已知：5SO32－＋2IO3－＋2H＋===I2＋5SO42－＋H2O，某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO3－中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3－的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在，然后_____________________________________________。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
例、(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料](NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
连接装置A－D－B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SOeq \\al(2－,3)，无SOeq \\al(2－,4)。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有SOeq \\al(2－,3)而无SOeq \\al(2－,4)的实验操作和现象是_________________________。
例、（2020·江苏卷）设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：______________。【FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5】。
二、离子推断的“四原则”
(1)肯定原则：根据实验现象，推出肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥原则：即相互反应的离子不能大量共存。
(3)进出原则：即加入试剂时带入(“进”)的离子和发生反应时消耗(“出”)的离子，对后续实验是否有影响。
(4)守恒原则：即溶液中电荷守恒。
例、某溶液可能含有等物质的量的Ba2＋、Na＋、NHeq \\al(＋,4)、H＋、Cl-、I-、SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)中的几种，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液为无色。判断不正确的是（ ）
A．肯定不含NHeq \\al(＋,4) B．肯定不含H＋ C．肯定含有SOeq \\al(2－,3) D．肯定不含Cl-
例、一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H＋、NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、[Al(OH)4]（或AlOeq \\al(－,2)）－。取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，溶液呈强酸性 ②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色 ③该溶液的焰色试验没有黄色；根据以上实验结果，下列推断正确的是( )
A．向该溶液中加入BaCl2溶液不一定能观察到白色沉淀
B．可以确定没有Na＋、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、[Al(OH)4]－（或AlOeq \\al(－,2)），不能确定是否有NOeq \\al(－,3)
C．该溶液可能是NH4NO3与HI的混合 D．一定没有Al3＋、COeq \\al(2－,3)和NOeq \\al(－,3)
【跟踪练习】
1、（2023·湖南卷）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 ml·L-1)，反应现象没有明显差别的是( )
2、(2022·全国乙卷，9)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
3、(2022·广东，4)实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和SOeq \\al(2－,4)，所用试剂包括BaCl2以及( )
A．Na2CO3、NaOH、HCl B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH D．Na2CO3、NaOH、HNO3
4、(2020·全国卷Ⅱ，8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色试验，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4 C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
5、下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
6、通过实验得出的结论正确的是( )
A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SOeq \\al(2－,4)
B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现红色，则该固体试样中不存在Fe3＋
C．在某固体试样加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NHeq \\al(＋,4)
D．在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，则该固体试样中存在SiOeq \\al(2－,3)
7、某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成，进行如下实验：①将混合物溶于水，溶液变浑浊同时有气泡产生；②向①反应液中滴加稀硫酸至过量，沉淀完全溶解；③向②溶液中滴加KSCN溶液，未见明显现象；④取③反应后的液体做焰色试验，可观察到黄色火焰，根据实验现象可判断其组成为( )
A．BaCl2、Al2(SO4)3 B．BaCl2、Na2CO3 C．Al2(SO4)3、Na2CO3 D．FeCl3、Na2CO3
8、某无色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成。取样，向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀；另取样，加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析，下列判断中正确的是( )
A．一定有MgCl2 B．一定有MgCl2和NaHCO3
C．一定有K2CO3 D．一定有BaCl2和NaHCO3
9、某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子，进行了如图操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列结论正确的是( )
A．原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4) B．原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)
C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋
10、某无色溶液X可能含有K＋、Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Ba2＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－、SOeq \\al(2－,4)中若干种，且各离子浓度相同，为确定其组成，依次进行下列实验。
①取少量溶液X，向其中加入足量的氢氧化钠溶液，有白色沉淀A产生；微热，闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物，在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液，有白色沉淀B产生，再加入足量的稀硝酸，沉淀不溶解。
根据上述实验，下列说法正确的是( )
A．溶液X中一定含有NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)，可能含有COeq \\al(2－,3)
B．溶液X中是否含有Na＋、K＋需要通过焰色试验确定
C．白色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物
D．溶液X中一定没有COeq \\al(2－,3)、Cl－
11、某溶液中可能含有Na＋、SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)、Cl－、Br－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)中的一种或多种，进行如下图所示的实验，每次实验所加试剂均过量。下列说法正确的是( )
A．一定没有SOeq \\al(2－,3) B．不能确定是否含有HCOeq \\al(－,3)
C．可能存在Br－ D．肯定存在的离子有Na＋、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)离子
操作
现象
Cl－、Br－、I－
先加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液。
产生 色沉淀(AgCl)、
产生 色沉淀(AgBr)、
产生 色沉淀(AgI)
Br－、I－
先加氯水或H2O2，再滴加CCl4萃取。
Br－：有机层 色
I－：有机层 色
I－
先加氯水或H2O2，再滴加淀粉溶液。
溶液变 蓝
SOeq \\al(2－,4)
先加稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液。
加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生
Fe2＋
K3[Fe(CN)6]溶液
生成
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化，后变 色
KMnO4溶液
紫红色
Fe3＋
KSCN溶液
溶液呈 色
淀粉-KI溶液
溶液变 色
NHeq \\al(＋,4)
加浓NaOH溶液，加热。
产生使湿润的 色石蕊试剂变蓝的气体。
Mg2＋
加过量NaOH溶液
开始产生 色沉淀，NaOH溶液过量沉淀
Al3＋
加过量NaOH溶液
开始产生 色沉淀，NaOH溶液过量沉淀
Cu2＋
加过量NaOH溶液
产生 色沉淀
Ag＋
加过量氨水
开始产生 色沉淀，氨水过量沉淀
COeq \\al(2－,3)
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生 色沉淀，再加稀盐酸沉淀 ，产生 。
SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有 ，且气体能使 溶液褪色。
Na＋、K＋
焰色试验
Na＋： 色火焰
K＋： 色火焰(透过蓝色钴玻璃)
问题
分析
1、向某溶液中，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO42-。
2、向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO32-。
3、向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO32-。
4、向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH4+。
5、向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则溶液中一定存在Fe2＋。
6、做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素。
7、加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有SO32-或SO42-或Ag＋。
8、加入盐酸，产生白色沉淀，滴加硝酸白色沉淀不溶解，则溶液中有Ag＋。
9、往某溶液滴加氢氧化钠溶液有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Mg2＋或Al3＋。
10、滴入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SO42-。
11、无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－不存在Br－。
12、某溶液中滴加氨水，立即出现白色沉淀，后逐渐增多,最后部分溶解，说明原溶液中肯定有Ag＋，可能有Al3+或Mg2＋。
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
AgNO3溶液
B
NaOH溶液
Al2(SO4)3溶液
C
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
D
KSCN溶液
FeCl3溶液
选项
离子
检验方法
A
COeq \\al(2－,3)
向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B
SOeq \\al(2－,4)
向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C
Fe2＋
取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D
I－
取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色