1、1胸怀“陷阱”有备无患实验推断题是以实验操作和现象为主体,推断物质或离子的题型。这类题目面貌极其普通,却能比较深入地考查学生分析问题和解决问题的能力,尢其是思维的深刻性和整体性。从做题情况来看,是得分率极低的一类题。关键原因是命题者有意设计了一些陷阱,如果解题时不能前后呼应,整体思维,必将全盘皆输。所以,只有平时注重总结,解题时才能胸怀“陷阱” ,有备无患,确保得高分。一、溶液不呈电中性陷阱例 1(2007 年上海)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种: K 、NH 、Cl 、 Mg2 、Ba 2 、CO 、SO ,现取三份 100 mL 溶液进行如下实验:(1)第一份加入 Ag
2、NO3 溶液有沉淀产生(2)第二份加足量 NaOH 溶液加热后,收集到气体 0.04 mol(3)第三份加足量 BaCl2 溶液后,得干燥沉淀 6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为 2.33 g。根据上述实验,以下推测正确的是( )(A)K 一定存在 (B)100 mL 溶液中含 0.01 mol CO (C)Cl 可能存在 (D)Ba2 一定不存在,Mg 2 可能存在解析:由步骤(1)可知,Cl 、CO 、SO 三者中至少有一种;据(2)知 NH 有 0.04 mol。据(3)知: BaSO 4 有 2.33 g(0.01 mol),即有 0.01 mol SO ;有 BaCO3
3、 为 3.94 g(0.02 mol),即 CO 有 0.02 mol;已判断出含有 CO 、SO ,则 Cl 可能存在;再由离子不共存可知 Ba2 、Mg 2 一定不存在,如果分析到此结束,则会漏选 A 答案。由上述分析可知,溶液中有 NH 0.04 mol、SO 0.01 mol 和 CO 0.02 mol,由于n(NH )2n(CO )2n(SO ),由电荷守恒可知,必含有 K 。答案:A、C。二、氧化还原反应陷阱例 2 (2003 年江苏)对某酸性溶液(可能含有 Br ,SO 42 ,H 2SO3,NH 4 )分别进行如下实验:加热时放出的气体可以使品红溶液褪色加碱调至碱性后,加热时放
4、出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;加 入 氯 水 时 , 溶 液 略 显 黄 色 , 再 加 入 BaCl2 溶 液 时 ,产 生 的 白 色 沉 淀 不 溶 于 稀 硝 酸 。 对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是A Br B SO42 C H2SO3 D NH4解析:加热时放出的气体可以使品红溶液褪色,则溶液中一定含有 H2SO3,因 H2SO3不稳定,分解产生的 SO2 可使品红溶液褪色;加碱并加热后,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体即有 NH3 生成,说明溶液中一定含有 NH4 ;加入氯水时溶液略显黄色,说明原溶液中含有 Br ,再加 BaCl2 溶液有白色不溶于稀 硝 酸
5、 的沉淀生成,说明此时溶液中含有 SO42 ,如果就此做出原溶液中含有 SO42 的判断,那就陷入了命题者设计的陷阱了。此时溶液中有 SO42 ,不能说明原溶液中一定存在 SO42 ,因为实验已证实 H2SO3 存在,滴加氯水时发生反应 Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 产生了 SO42。答案:B 。三、已加试剂陷阱例 3 (2006 年上海)为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:测定溶液的 pH,溶液显强碱性。取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。在上述溶液中再滴加 Ba(NO3)2 溶液,产生白色沉淀。取上层清液继续滴加 Ba(NO3)2
6、 溶液至无沉淀时,再滴加 AgNO3 溶液,产生白色沉淀。2根据实验以下推测正确的是A一定有 SO32 离子 B一定有 CO32 离子C不能确定 C1离子是否存在 D不能确定 HCO3 离子是否存在解析:由可知,溶液呈强碱性不可能存在 HCO3 ,因 HCO3 + OH CO 32 + H2O;由可知一定存在 CO32 ,无 SO32 (SO 2 有刺激性) 。C1的判断是本题的关键。取上层清液继续滴加 Ba(NO3)2 溶液至无沉淀时,再滴加 Ag NO3 溶液,产生白色沉淀。从这一句话判断,上层清液中一定有 C1,但并不能说明原溶液中一定有 C1,因为在第 步中已经加入了稀盐酸。本题还隐含
7、了 SO42 是一定存在的。Ba(NO 3)2 的加入使得溶液中有了 NO3 ,而 NO3在酸性条件下可以将 SO32 氧化,生成 SO42 ;但要注意的是在中加入了盐酸,SO 32 如果有会转化为 SO2,产生的气体就应当有刺激性气味了。所以溶液中并没有 SO32 ,那么滴加 Ba(NO3)2 产生的白色沉淀是 BaSO4,溶液中一定有 SO42 。答案:B、C四、试剂过量陷阱例 4某无色溶液,其中的离子是下列离子中的两种或多种:Na+、Ag +、Fe 3+、Ba 2+、Al 3+、AlO -、S 2-、SO 32-、SO 42-,现取该试剂进行有关实验,结果如下:回答下列问题:(1)沉淀甲
8、是 (填化学式) ,生成沉淀甲的离子方程式为(2)沉淀乙是 (填化学式) ,由溶液甲生成沉淀乙的主要离子方程式为(3)沉淀丙可能是 (填化学式) 。(4)气体甲的成分有哪几种可能(填化学式) ,答: (有多少种就填多少种,可不填满) 。(5)综合上述信息,可以肯定存在的离子有: 。解析:要想正确地解答此题,需跨越以下三个方面的问题:浅黄色沉淀是 AgBr 还是 S。若为 AgBr,无色溶液中含有 Ag+,则 S2-、CO 32-、SO 32-、SO 42-、AlO 2-等都不能大量存在,则溶液中无阴离子,故原溶液中不存在 Ag+。可判断出沉淀甲为 S,生成 S 的离子方程式为:2S 2-+ S
9、O32-+6H+ =3S+3H2O。所加的 HBr、NH 4HCO3 和 Ba(OH) 2 都是过量的。则气体乙肯定有 CO2,气体丙肯定有 NH3,白色沉淀丙中一定有 BaCO3,还可能是 BaCO3 和 BaSO4 的混合物。由于原溶液中含有 S2-、SO 32-,则不可能含 Ag+、Ba 2+、Al 3+。分析其余的 Na+、AlO 2-、CO 32-、SO 42-,加入过量 HBr 后,再加入 NH4HCO3 能产生白色沉淀的只有 AlO2-,则沉淀乙是 Al(OH)3,涉及的离子方程式为:AlO 2-+4H+= Al3+2H2O,Al 3+3HCO3-= Al (OH)3+3CO2。(3)溶液要呈电中性。上述已经推断出溶液中一定含有的离子是 S2-、SO 32-和 AlO2-,根据离子共存,一定不能有 Ag+、Ba 2+和 Al3+,由电中性原理可知,则一定含有阳离子3Na+。答案:(1)S;2 S 2- + SO32-+6H+ = 3S + 3H2O(2)Al(OH) 3;Al 3+ + 3HCO3- = Al(OH) 3+ 3CO2(3)BaCO 3 或 BaCO3 和 BaSO4(4)H 2S SO 2 (5)AlO -、S 2-、SO 32-、 、 Na+