鲁科版高考化学一轮总复习第2章第2节素养提升5坚持“四项基本原则”突破离子推断课时学案

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1．某绿色溶液A含有H＋、Na＋、Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、COeq \\al(2－,3)和HCOeq \\al(－,3)中的若干种，取该溶液进行如下实验。(已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸)
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B ②取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001 ml·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成。下列说法不正确的是( )
A．溶液A中一定存在H＋、SOeq \\al(2－,4)和Cl－
B．溶液A中不存在Mg2＋、COeq \\al(2－,3)和HCOeq \\al(－,3)，不能确定Na＋的存在
C．第②步生成的白色沉淀中只有AgCl，没有Ag2CO3
D．溶液中存在Fe2＋与Cu2＋中的一种或两种，且可以用NaOH溶液判断
B 解析：绿色溶液说明其中可能存在Fe2＋或者Cu2＋，则肯定不含HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)，进行完步骤①后可生成不溶于酸的白色沉淀说明其中有SOeq \\al(2－,4)，得到绿色溶液，说明少量OH－与H＋反应，溶液肯定含有H＋，Fe2＋或Cu2＋未发生反应。完成步骤②后可以证实有Cl－，无法确定是否有Mg2＋的存在。溶液A中一定存在H＋、SOeq \\al(2－,4)和Cl－，一定不含有HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)，Fe2＋和Cu2＋含有一种或两种，Na＋、Mg2＋可能存在，A、C正确，B错误。Fe2＋和Cu2＋可以使用NaOH进行判断，因为Fe(OH)2首先是白色沉淀，随后会变色，Cu(OH)2为蓝色沉淀，D正确。
2．(2020·衡水模拟)(双选)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)、Na＋、K＋。为确认溶液组成进行如下实验：
①200 mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶。
②向①的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L(已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出)。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是( )
A．c(COeq \\al(2－,3))＝0.01 ml·L－1，c(NHeq \\al(＋,4))>c(SOeq \\al(2－,4))
B．如果上述6种离子都存在，则c(Cl－)>c(SOeq \\al(2－,4))
C．一定存在SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)，可能存在Cl－、Na＋、K＋
D．原溶液中c(Cl－)≥0.05 ml·L－1
BD 解析：①200 mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶，说明 2.33 g 沉淀为BaSO4，物质的量为0.01 ml，说明原溶液中含有SOeq \\al(2－,4)，沉淀还有BaCO3 4.30 g－2.33 g＝1.97 g，即物质的量为0.01 ml，原溶液含有COeq \\al(2－,3)。
②向①的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L，即NH3物质的量为0.05 ml，说明原溶液中含有 0.05 ml NHeq \\al(＋,4)，根据电荷守恒，肯定还含有Cl－，可能含有Na＋、K＋。c(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.01 ml,0.2 L)＝0.05 ml·L－1，原溶液中含有0.05 ml NHeq \\al(＋,4)，0.01 ml SOeq \\al(2－,4)，虽然NHeq \\al(＋,4)要水解，但水解后NHeq \\al(＋,4)浓度仍比SOeq \\al(2－,4)浓度大，故A错误；根据电荷守恒，若溶液中只含有Cl－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)，则n(Cl－)＝0.01 ml，如果上述6种离子都存在，则n(Cl－)>0.01 ml，因此 c(Cl－)>c(SOeq \\al(2－,4))，故B正确；根据分析得出一定存在SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)、Cl－，可能存在Na＋、K＋，故C错误；根据上面分析，原溶液中n(Cl－)≥0.01 ml，因此c(Cl－)≥0.05 ml·L－1，故D正确。
3．某酸性废水可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)中的若干种。取废水样品分别进行如图所示①～④的实验。下列推断正确的是( )
A．废水中含有Na＋，不含K＋
B．废水中含有SOeq \\al(2－,4)和COeq \\al(2－,3)
C．废水中不含Fe3＋，可能含Fe2＋
D．废水中一定含有Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
D 解析：由实验①可知废水中含有Na＋；由实验④可知废水中含有Al3＋，不含Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋；由于废水呈酸性，含有Al3＋，则COeq \\al(2－,3)不可能存在；由实验②可知废水中含有SOeq \\al(2－,4)；由实验③可知废水中不含Fe3＋。不能确定废水样品中是否含有K＋。
4．(双选)某溶液中可能含有K＋、Na＋、Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Br－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)中的若干种离子。某同学做了如下实验：
①取少量溶液，滴加足量氯水，有气泡产生且溶液颜色变成黄色；②取少量①中溶液，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成；③蘸取原溶液，做焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。
为进一步确定该溶液的组成，无需进行的实验是( )
A．上述实验③不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B．取少量溶液，滴加氯水和CCl4，振荡、静置
C．取少量溶液，滴加适量的稀硫酸和品红溶液
D．取少量溶液，滴加适量的NaOH浓溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体
BC 解析：①取少量溶液，滴加足量氯水，有气泡产生，则溶液中含有COeq \\al(2－,3)，因此溶液中不可能含有Mg2＋和Fe2＋，则溶液颜色变成黄色是因为Br－被氯水氧化为Br2，即溶液中含有Br－；②取少量①中溶液，加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成，则不含SOeq \\al(2－,4)，说明原溶液中不含SOeq \\al(2－,4)和SOeq \\al(2－,3)；实验③说明含有K＋，由此可知，需要进一步检验Na＋、NHeq \\al(＋,4)。不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，可以验证是否含有Na＋，A不符合题意；滴加氯水和CCl4，振荡、静置，是利用氧化萃取的方法检验是否含有Br－，但实验①可以确定含有Br－，B符合题意；滴加适量的稀硫酸和品红溶液，用于检验是否含有SOeq \\al(2－,3)，但实验②已经确定不含SOeq \\al(2－,3)，C符合题意；滴加适量的NaOH浓溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体，可以验证是否含有NHeq \\al(＋,4)，D不符合题意。
5．常见的五种盐A、B、C、D、E，它们的阳离子可能是NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Cu2＋、Ba2＋、Al3＋、Ag＋、Fe3＋，阴离子可能是Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)，已知：
①五种盐均溶于水，水溶液均为无色。
②D的焰色试验呈黄色。
③A的溶液呈中性，B、C、E的溶液呈酸性，D的溶液呈碱性。
④若在五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有A、C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，E和C的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入B、C、E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，一定没有的阳离子是____________________，所含阴离子相同的两种盐的化学式是________。
(2)D的化学式为________，D溶液显碱性的原因是_________(用离子方程式表示)。
(3)A和C的溶液反应的离子方程式是_____________________，E和氨水反应的离子方程式是___________________________。
(4)若要检验B中所含的阳离子，正确的实验方法是_____________________。
解析：①五种盐均溶于水，水溶液均为无色，则没有Cu2＋、Fe3＋；②D的焰色试验呈黄色，则D中有Na＋；③B、C、E的溶液呈酸性，则含有NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、Ag＋，D的溶液呈碱性，则D中含有COeq \\al(2－,3)，可知D为Na2CO3；④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有A、C的溶液不产生沉淀，则A、C中没有SOeq \\al(2－,4)，也没有COeq \\al(2－,3)；⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，E和C的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C中沉淀消失，说明C中含Ag＋，则E中有Al3＋；所以C为AgNO3；⑥把A的溶液(呈中性)分别加入B、C、E的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀，则A为BaCl2；B、C、E中加BaCl2均能生成不溶于稀硝酸的沉淀，则B、E中含有SOeq \\al(2－,4)；所以B、E为(NH4)2SO4、Al2(SO4)3。
答案：(1)Cu2＋、Fe3＋ (NH4)2SO4、Al2(SO4)3
(2)Na2CO3 COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－
(3)Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
(4)取少量B于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察试纸是否变蓝色