瞻前顾后

于小俊

离子推断题作为高考的重要题型，考生容易入手，但得分率低。该题型考查两点：一是分析推理，二是规范书写。推理结论的正确性通过规范书写来体现。推理过程不仅考查典型离子的性质检验，而且定量与定性相结合，对思维的逻辑性和严密性要求很高。推理过程有清晰的思路方法，瞻前顾后，才能立于不败之地。

例1 有一无色透明溶液，可能含有下列离子：NO-3、SO2-4 、Cl-、I-、HCO-3、K+、Mg2+、Fe2+、Ba2+、Al3+。取该溶液进行实验确定成分：（1）取少量该溶液，测定溶液pH=0

（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，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，加少量BaCl2溶液，有白色沉淀

（4）取（3）中上层清液，加足量AgNO3溶液，有白色沉淀，且不溶于稀HNO3

（5）取少量该溶液，加NaOH溶液，有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解

由此可知：

（1）溶液中一定存在的离子有_____________，一定不存在的离子有________________。

（2）可能存在的阴离子是____，设计实验验证该离子的方法是________________。

【答案】（1）NO-3、SO2-4 、Mg2+、Al3+；Fe2+、HCO-3、I-、Ba2+

（2）Cl-，取原溶液少量滴加Ba（NO3）2溶液，过滤，滤液中加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加稀硝酸不溶解，说明有Cl-，反之没有。

【解析】据无色透明可知原溶液无Fe2+；实验（1）pH=0可确定原溶液不存在HCO-3；实验（2）确定有NO-3，因为NO-3（H+）具有强氧化性，I-与之不共存；实验（3）确定含SO2-4 ，Ba2+与之不共存；由于实验（3）中加入BaCl2而引入Cl-，无法证明原溶液是否有Cl-；据实验（5）判断原溶液含有Mg2+和Al3+。

例2 某溶液可能含有Cl-、CO2-3 、SO2-4 、NH+4、K+、Al3+和Fe3+等离子。取100mL该溶液，加入过量NaOH溶液，加热，产生0.02mol气体，同时出现红褐色沉淀；将沉淀过滤，洗涤，灼烧，得1.6g固体；向滤液中加足量BaCl2溶液，得4.66g不溶于盐酸的沉淀。据此可知原溶液中（ ）

A.至少存在5种离子

B.Cl-一定存在，且c（Cl-）≥0.4mol·L-1

C.CO2-3 、Al3+一定不存在，K+可能存在

D.SO2-4 、NH+4一定存在，Cl-可能不存在

【答案】B

【解析】加入NaOH溶液得气体为氨气，说明含NH+4物质的量为0.02mol，产生红褐色沉淀为Fe（OH）3，说明有Fe3+，1.6g固体为Fe2O30.01mol，故Fe3+0.02mol，CO2-3 与Fe3+双水解不共存，溶液不含CO2-3 ；不溶于盐酸的4.66g沉淀，确定有SO2-4 0.02mol，根据溶液电荷守恒计算，阴离子所带的电荷还缺少0.04mol，则溶液中一定有Cl-，且至少有0.04mol，若还存在K+或Al3+，Cl-大于0.04mol，故c（Cl-）≥0.4mol·L-1。

例3 某地区雾霾中可能含有以下离子：SO2-4 、NO-3、Cl-、Na+、NH+4、Mg2+、Al3+。某同学收集了该雾霾，设计了以下实验检验所含离子：

（已知：3NO3+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO2）

根据实验，该同学的结论不正确的是（ ）

A.试样中肯定存在NH+4、Mg2+、SO2-4 和NO-3

B.试样中一定不含Al3+

C.试样中可能存在Na+、Cl-

D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4

【答案】B

【解析】使湿润红色石蕊试纸显蓝色的气体1应为氨气，则溶液中一定存在NH+4；沉淀2与酸反应可知其中肯定有碳酸钡，可能存在氢氧化铝，因此B错误；溶液2与Al/OH-反应：因3NO-3+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO-2，溶液中肯定存在NO-3；沉淀1加酸后，沉淀部分溶解，推测溶解的部分沉淀为氢氧化镁，未溶解的沉淀为硫酸钡，因此确定溶液中存在SO2-4 和Mg2+，A项和D项正确；Na+、Cl-无法确定，C项正确。

通过以上例题总结归纳，离子推断和检验可依据四个基本原则：

（1）肯定性：依据实验现象推出一定存在或一定不存在的离子。如无色溶液一定不存在Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4、含Co元素、Cr元素的所有离子。

（2）共存性：肯定某离子的同时，根据离子共存规律否定某种粒子。尤其注意隐含的条件：酸性、碱性、指示剂、水的电离、与铝能产生H2等信息。

（3）引入性：指在实验操作过程中新生成的离子或加入的试剂离子对后续实验的干扰。

（4）电中性：溶液呈电中性，既要有阳离子，又要有阴离子，且溶液中正负电荷總数相等，由此可确定一些实验没涉及到的隐形离子。

做题时应用这些原则，结合离子性质，思维严密有序，瞻前顾后，才能推理出正确结论。

（作者单位：河北省丰润车轴山中学）