2019高考化學(xué)三輪沖刺 專題3.18 以離子性質(zhì)為基礎(chǔ)的無機(jī)推斷題解題方法和策略.doc

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專題3.18 以離子性質(zhì)為基礎(chǔ)的無機(jī)推斷題離子性質(zhì)為基礎(chǔ)的推斷題為高考的必考內(nèi)容，以選擇題（浙江卷）或大題的形式出現(xiàn)。這類試題側(cè)重聯(lián)系元素化合物知識(shí)、電解質(zhì)溶液理論、離子反應(yīng)、離子共存等，進(jìn)行綜合考查，試題難道一般較大，得分率較低?！纠?】化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，近年來霧霾問題已成為百姓所關(guān)注的主要問題，今年入秋以來，我國大部分地區(qū)更是“霾伏”四起，部分地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)中度至重度霾，環(huán)境治理刻不容緩。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組測得某地區(qū)的霧霾中可能含有如下幾種無機(jī)離子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl。對(duì)該地區(qū)霧霾處理后獲得試樣溶液進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)： 【點(diǎn)睛】本題考查了物質(zhì)的推斷，明確物質(zhì)的性質(zhì)及特殊反應(yīng)現(xiàn)象、找準(zhǔn)圖象中的拐點(diǎn)的變化原因是解本題關(guān)鍵，結(jié)合物質(zhì)的溶解性、化學(xué)性質(zhì)及題給信息進(jìn)行分析解答。【例2】高氯酸銨(NH4ClO4)可用作火箭推進(jìn)劑等。制備 NH4ClO4的工藝流程如下：（1） 電解 NaClO3溶液時(shí)，ClO3在_極發(fā)生反應(yīng)， 其電極反應(yīng)式為_。（2）“ 除雜” 有兩種方案。方案 1：加入鹽酸和 H2O2溶液，NaClO3轉(zhuǎn)化為ClO2，化學(xué)方程式為_。方案 2：加入氨水和 FeCl24H2O，NaClO3轉(zhuǎn)化為 Cl，離子方程式為_， 如果FeCl2 4H2O過量會(huì)出現(xiàn)黑色磁性沉淀，該沉淀可能是_。（填化學(xué)式）（3）“反應(yīng)” 時(shí)用 NaClO4 和 NH4Cl在90制備NH4ClO4。 如果用濃鹽酸和液氨代替NH4Cl，則無需加熱，原因是_。（4）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是_。（填化學(xué)式）【答案】陽 ClO3-+H2O - 2e- =ClO4-+2H+ 2NaClO3+ 2HCl+ H2O2 =2ClO2+2NaCl+ 2H2O +O2 6Fe2+ ClO3-+3H2O+ 12NH3H2O= 6Fe(OH)3+Cl-+12NH4+ Fe3O4 濃鹽酸和液氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng) NaCl 【解析】【分析】根據(jù)電解池陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)即可求得陽極的電極反應(yīng)式。本題主要考查氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式和離子方程式的書寫，根據(jù)題目已給條件判斷出氧化劑和還原劑，利用化合價(jià)升降法配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的系數(shù)，其余的用H2O和H+來配平即可?！驹斀狻浚?）氨氣與濃鹽酸反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)需要溫度較低，故NH4Cl用氨氣和濃鹽酸代替，上述反應(yīng)不需要外界供熱就能進(jìn)行。（4）NaClO4 和 NH4Cl在90制備NH4ClO4同時(shí)生成NaCl，生成物中有NaCl，所以該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl。【點(diǎn)睛】在酸性條件下，H2O2和NaClO3反應(yīng)，H2O2表現(xiàn)出還原性，失去電子生成O2。解決此類問題我們注意一下幾點(diǎn)：1、“能組先組”通過離子反應(yīng)確定化合物的化學(xué)式時(shí)，如果通過離子共存可以確定的化學(xué)式，我們應(yīng)先確定化學(xué)式再來做推導(dǎo)。 2、注意分析離子因（1）、復(fù)分解反應(yīng)（難溶、難電離、易揮發(fā)）（2）因氧化還原反應(yīng)（特別注意NO3在酸性條件下）（3）、雙水解（4）、離子顏色而不能共存或不能存在的離子。（以上知識(shí)點(diǎn)我們要重點(diǎn)熟練掌握）3、 “確一排它”：當(dāng)確定了一種離子的存在就要去排除一些不能共存的離子。 4、 “因過量而干擾的離子”：注意添加了某些溶液后引入了新的離子而不能確定該離子 5、“電中性原則”：最后要注意溶液是呈電中性原則，有大量的陽離子必含有陰離子，有大量陰離子必含陽離子。審明題意，明確范圍審題析題答題注意題目所給限制條件，確定推斷范圍。分析推斷，得到結(jié)論要緊扣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，逐步分析，每一步驟都要對(duì)“肯定存在”、“不存在”、“可能存在”三種情況做出明確判斷。判斷遵循四原則：嚴(yán)謹(jǐn)性原則，分析過程需要細(xì)致、全面、科學(xué)，結(jié)論要嚴(yán)謹(jǐn)、完整；排斥性原則，當(dāng)溶液無色時(shí)，先排除有色離子的存在，當(dāng)確認(rèn)某離子存在時(shí)，要全面排查與之不能共存的離子；進(jìn)出性原則，實(shí)驗(yàn)中加入試劑，引入了新離子，若未取原溶液即進(jìn)行下一步檢驗(yàn)，就無法判斷原溶液中是否存在該離子；電荷守恒原則，溶液是電中性的，有陰離子處必有陽離子準(zhǔn)確解題，不留遺憾離子檢驗(yàn)必須嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范，注意排除干擾離子的影響1（1）某無色透明溶液，加入金屬鋁反應(yīng)放出H2，試判斷下列離子：Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO42、HCO3、OH、NO3在下列兩種情況中，可能大量存在于此溶液中的是：當(dāng)與鋁反應(yīng)后生成Al3時(shí)，原溶液可能存在的離子有_；當(dāng)與鋁反應(yīng)后生成AlO2-時(shí)，原溶液可能存在的離子有_。（2）若向100 mL、0.1 molL1硫酸鋁溶液中加入0.5 molL1的NaOH溶液，反應(yīng)后得到1.17 g沉淀，則加入的NaOH溶液體積為_。（3）在200 mL、0.2 molL1 NaAlO2溶液中逐滴加入0.2 molL1 H2SO4溶液250 mL，試回答：寫出分兩步反應(yīng)的離子方程式：_、_。反應(yīng)完全后，溶液中SO42與Al3的物質(zhì)的量之比為_?！敬鸢浮縈g2、SO42、H Ba2、OH、NO3 90 mL(或130 mL) AlO2-HH2O=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O 52 【解析】【詳解】（2）向100 mL 0.1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入0.5 molL1的NaOH溶液，如果Al2(SO4)3完全生成Al(OH)3，則沉淀的質(zhì)量為0.1 L0.1 molL1278 gmol11.56 g，而此時(shí)沉淀為 1.17 g，說明Al2(SO4)3并沒有完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，此時(shí)nAl(OH)31.17 g78 gmol10.015 mol，NaOH可能有兩種情況，一是不足，二是使Al(OH)3部分溶解，當(dāng)NaOH不足時(shí)，Al33OH=Al(OH)33 mol 1 molx 0.015 mol則x0.045 mol，因此V(NaOH)0.045/0.5mol0.09 L90 mL；如果使Al(OH)3部分溶解，則Al33OH=Al(OH)3 0.02 mol 0.06 mol 0.02 molAl(OH)3OH=AlO2H2O 1 mol 1 mol (0.020.015)mol (0.020.015)mol0.005 mol兩步反應(yīng)共需要NaOH：0.06 mol0.005 mol0.065 mol，因此V(NaOH)0.065/0.5mol0.13 L130 mL。（3）NaAlO2先和酸反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3 再和剩余的酸反應(yīng)生成鋁鹽，所以兩步反應(yīng)的離子方程式分別是AlO2HH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。 硫酸氫銨與氫氧化鋇反應(yīng)加熱反應(yīng)生成硫酸鋇、氨氣和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；（2）溶液呈淺綠色，溶液中含有亞鐵離子；焰色反應(yīng)為黃色，溶液中含有鈉離子；向A的水溶液中加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加入B后溶液變黃，說明在酸性條件下發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，A、B的溶液一定含有硝酸根離子；向A的水溶液中加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，說明A中不會(huì)存在硝酸根離子，再根據(jù)離子共存判斷A、B的組成；碘離子和亞鐵離子被氧化后生成的碘單質(zhì)、鐵離子都能夠使溶液顯示黃色；可以通過檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否存在鐵離子，判斷上述溶液變黃的原因。【詳解】（2）A的水溶液呈淺綠色，則A溶液中含有Fe2+；B的水溶液無色且其焰色反應(yīng)為黃色，則B溶液中含有Na+；向A的水溶液中加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加入B后溶液變黃，說明A、B中一定存在硝酸根離子，由于向A的水溶液中加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，說明硝酸根離子在B中，即B為NaNO3；能夠與亞鐵離子形成可溶性的物質(zhì)有I-、HSO4-，由于“A、B的水溶液混合亦無明顯變化”說明A中一定不含氫離子，所以A為FeI2；若反應(yīng)后的溶液中存在鐵離子，證明合理，操作方法為：取少量變黃溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若變紅則合理，否則合理。4某中學(xué)化學(xué)興趣小組為了調(diào)查當(dāng)?shù)啬骋缓吹乃|(zhì)污染情況，在注入湖泊的3個(gè)主要水源的入口處采集水樣，并進(jìn)行了分析，給出了如下實(shí)驗(yàn)信息：其中一處水源含有A、B兩種物質(zhì)，一處含有C、D兩種物質(zhì)，一處含有E物質(zhì)，A、B、C、D、E為五種常見化合物，均由下表中的離子形成（每種離子至少用到一次）：陽離子K+、Na+、Cu2+、Al3+陰離子SO42-、HCO3-、NO3-、OH-為了鑒別上述化合物，分別完成以下實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是：將它們?nèi)苡谒?，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液；將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀溶解；進(jìn)行焰色反應(yīng)，只有B、C為紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）；在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，C、D中都能產(chǎn)生白色沉淀；將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空：（1）寫出化學(xué)式：B_、C_、D_。（2）將含1 mol A的溶液與含1 molE的溶液反應(yīng)后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物的化學(xué)式為_。（3）在A溶液中加入少量澄清石灰水，其離子方程式為_。（4）若向含溶質(zhì)1 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀質(zhì)量最大為_g?！敬鸢浮縆NO3 KAl(SO4)2 CuSO4Na2CO3 2HCO3-+Ca2+2OH-CaCO3+CO32-+H2O466【解析】【分析】將它們?nèi)苡谒?，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液，因此D中含有銅離子；將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀溶解，白色沉淀應(yīng)該是氫氧化鋁，所以E是強(qiáng)堿，C中含有鋁離子；進(jìn)行焰色反應(yīng)，只有B、C為紫色（透過藍(lán)色鉆玻璃），所以E是氫氧化鈉，B、C中含有鉀離子；在各溶液中加入硝酸鎖溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，因此A中含有碳酸氫根離子，則A是碳酸氫鈉。C、D中都能產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀是硫酸鋇，所以C是硫酸鋁鉀，D是硫酸銅：將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，因此B是硝酸鉀?！驹斀狻俊军c(diǎn)睛】本題考查離子共存、離子檢驗(yàn)以及離子反應(yīng)的有關(guān)判斷與計(jì)算，獲取題目中的信息是解題的關(guān)鍵，另外可根據(jù)離子共存進(jìn)行離子組合，解答（4）時(shí)需注意題給條件“生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)”。 5現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種常見化合物，已知它們包含的陽離子有K、Ag、Na、Ba2、Fe2、Al3，陰離子有Cl、OH、AlO2、NO3、SO42、CO32。將它們分別配成0.1molL1的溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：測得A、C、E溶液均呈堿性，且堿性AEC，E的焰色呈淺紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃觀察）；向B溶液中滴加稀氨水至過量，先生成沉淀，后沉淀全部溶解；向F溶液中滴加稀硝酸，溶液變成棕黃色，且有無色氣體生成；向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，無明顯現(xiàn)象。（1）寫出A、D、E、F的化學(xué)式：A_；D_；E_；F_。（2）用離子方程式解釋C溶液呈堿性的原因：_。（3）寫出實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式： _。【答案】Ba(OH)2AlCl3KAlO2FeSO4CO32H2OHCO3OH3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O【解析】【分析】根據(jù)溶液A、C、E呈堿性，且堿性為AEC可推知A含有OH-、E含有AlO2-、C含有CO32-；根據(jù)向B溶液中滴加稀氨水，先出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀消失可推知溶液中含Ag+；根據(jù)向F溶液中滴加稀硝酸，溶液變成棕黃色，且有無色氣體生成，可知F含F(xiàn)e2+；向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，無明顯現(xiàn)象，說明D溶液中無SO42-，由離子共存知識(shí)可推知ABCDEF溶液依次為Ba（OH）2、AgNO3、Na2CO3、AlCl3、KAlO2、FeSO4溶液?！驹斀狻俊军c(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于離子共存和離子方程式的書寫，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象結(jié)合離子共存知識(shí)解答該題。