讲义6：离子共存及离子检验与推断.doc

离子共存及离子检验与推断【知识回顾】1写出下列离子反应方程式：（1）在氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液（2）向氨水中滴加盐酸（3）氧化铜粉末加入稀硫酸（4）铁屑放入硫酸铜溶液2水污染问题是当前全世界关注的焦点问题。我们每一个人都应该自觉地保护水资源，防止污水的随意排放。化学实验过程中往往会产生污水，污水中的重金属离子如Cu2+、Ba2+、Ag+对水的污染作用很强。某次化学实验后，回收的废液中可能含有Cu2+、Ba2+、Ag+。（1）请你用实验的方法检验该废液中是否含有这些离子，写出你的实验方案及相关反应的离子方程式。（2）若废液中存在Cu2+、Ba2+、Ag+这三种离子，你认为该废液应该进行怎样的处理后才能够倒掉？写出你设计的废液处理方案及相关反应的离子方程式。一、离子反应的应用（一）离子共存：同一溶液中若离子间能发生离子反应，则离子之间不能在溶液中大量共存；若离子间不反应，则可以大量共存。1“不共存”情况归纳：（1）在溶液中某此离子能相互反应生成难溶性物质时，这些离子就不能大量共存。如SO42与Ba2+、Pb2+、Ag+；OH与Cu2+、Fe3+、Mg2、Al3+、Zn2+；Ag+与Cl、Br、I、CO32、SO32、S2；Mg2+、Ca2+、Ba2+与CO32、SO32、PO43；S2与Cu2+、Pb2+等（2）离子间能结合生成难电离的物质时，则这些离子不能大量共存。如H+与OH、ClO、CH3COO、HPO42、H2PO4、F 、S2 OH与HCO3、HS、HSO3、H2PO4、HPO42、H+等不能大量共存。（3）离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。如：H+与CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-OH-与NH4等不能大量共存。2附加隐含条件的应用规律：（1）溶液无色透明常见的有色离子：Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)等 （2）强碱性溶液不能大量共存的有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Pb2+、Ag+、HCO3-等（3）强酸性溶液不能大量共存的有OH-、HCO3-、HS-、S2-、SO32-、HSO3- 、CO32-、CH3COO-等（二）离子检验与推断：1、常见离子的检验方法根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：生成沉淀；生成气体；显现特殊颜色。离子检验试剂实验现象注意沉淀法Cl、Br、IAgNO3和稀HNO3沉淀：AgCl（白色）、AgBr（淡黄色）、AgI（黄色）加入稀硝酸防干扰SO42BaCl2和盐酸白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2+NaOH溶液沉底颜色：白色灰绿色红褐色Al3+NaOH溶液先生成白色沉淀，后溶解逐滴加入至过量气体法NH4+NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝一定要加热SO32稀硫酸和品红溶液无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色CO32盐酸和澄清的石灰水无色气体能使澄清的石灰水褪色SO32-等有干扰显色法I氯水（少量），CCl4下层为紫色Fe3+KSCN溶液溶液呈血红色Fe2+KSCN溶液和氯水开始不变色，加氯水后变血红色Na+、K+铂丝，稀盐酸火焰呈黄色、紫色K+要透过蓝色钴玻璃片观察2、熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子常见的溶液中有颜色的离子有MnO呈紫色，Cu2呈蓝色，Fe2呈浅绿色，Fe3呈黄色。沉淀的颜色：Cu(OH)2蓝色沉淀，Fe(OH)3红褐色沉淀。解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。【典型例题】例1某无色溶液中含有K、Cl、OH、SO、SO，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如下图所示。（1）图中试剂溶质的化学式分别是 ， ， ， ， 。（2）根据图中现象a、b、c，表明检验出的离子分别是a 、b 、c 。（3）白色沉淀A加试剂反应的离子方程式是 。（4）无色溶液C加试剂的主要目的是 。（5）白色沉淀A若加试剂而不加试剂，对实验的影响是 。（6）气体E通入试剂发生反应的离子方程式是 。答案：（1）Ba(NO3)2HClHNO3Br2AgNO3（2）SOSOCl-（3）BaSO3 + 2H+= Ba2+ SO2 + H2O（4）中和OH-，防止对Cl的检验产生干扰（5）会使SO对SO的检验产生干扰，不能确认SO是否存在（6）SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + SO + 2Br-（三）混合物的分离：例2一学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物回答下列问题（1）B物质是 （写化学式）（2）按此实验方案分离得到的NaCl，经分析含有杂质，是因为上述方案中某一步设计有毛病，这一步的正确设计方案应是 。（3）若要测定该样品中NaCl和CaCl2的质量比，可称量干燥的B物质和另一物质的质量，这种物质是 。答案：（1）CaCO3 （2）加入适量盐酸至不产生气体 （3）A（四）物质的提纯和鉴定：例3在某未知溶液中检验出含有Ba2+、NO3-，且溶液的pH=1。某学生还需鉴定此溶液中是否大量存在：Al3+；NH4+；Fe2+；Cl-；AlO2-；SO42-，其实这些离子中有一部分不必再鉴定就能加以否定，你认为不必再鉴定的离子组是 ( )A B C D答案：A（五）化合物组成成分的分析和鉴定：例4某无色透明溶液中可能大量存在Ag+，Mg2+，Cu2+中的几种离子。（1）不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_。（2）取少量原溶液加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，白色沉淀不消失，说明原溶液中肯定有的离子是_，有关的离子反应式为_。（3）取（2）的滤液加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子有_。（4）原溶液中可能大量存在的阴离子是下列AD中的（填序号） 。ACl- BNO3- CCO32- DOH-答案：（1）Cu2+ （2）Ag+ Ag+ + Cl- = AgCl （3）Mg2+ （4） B（六）治理水中的污染物：例5某城市某河道两旁有甲乙两厂，它们排放的工业废水中共含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中含有的三种离子是 、 、 ；（2）乙厂的废水中含有另外的三种离子。如果加入一定量的 （填“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属 ，因为 （填离子方程式）；（3）有人提出一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水中主要含有 ，所以可用来浇灌农田。答案：（1）K+ Cl- OH- （2）铁粉 Ag 2 Ag+ + Fe = 2 Ag + Fe2+（3）Ag+、Cl-、Fe3+、OH- K+、NO3-题组一 离子共存1下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是 ()ABa2+、Cl-、NO3-、Ca2+ BH+、SO42-、K+、Al3+CBa2+、CO32-、Na+、OH- DFe3+、Cu2+、Cl-、NO32某无色溶液中，可大量共存的离子组是 ()ANa+、HCO3-、SO42-、Cl- BCu2+、NO3-、Cl-、SO42-CH+、Cl-、Na+、CO32- DK+、Mg2+、SO42-、OH-3在无色透明的酸性溶液中，不能大量共存的离子组 ()AAl3+、Na+、NO3-、Cl- BMg2+、NH4+、NO3-、Cl-CNa+、K+、CO32-、Cl- DZn2+、Na+、NO3-、SO42-4在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是 ()AK+、MnO4-、Na+、Cl- BK+、Na+、NO3-、CO32-CNa+、H+、NO3-、SO42- DFe3+、Na+、Cl-、SO425在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是 ()ANa+、K+、SO42 、CO32 BCu2+、K+、SO42、NO3CNa+、K+、Cl-、NO3 DFe3+、K+、SO42、Cl-6某无色透明的溶液，在pH=0和pH=14的条件下都能大量共存的是 ()AFe2K+SO42- NO3- BMg2NH4+ SO42-Cl-CNaK+SO42- NO3- DBa2NaMnO4-SO42-7无论在酸性还是碱性溶液中，都能大量共存的离子组是 ()AK+、Ag+、Cl-、SO42- B Na、Cu2、SO42-、 Cl-CNO3-、Ba2、Cl-、K+ DCa2+、K+、CO32-、NO3-题组二 离子检验1如表是某矿物质饮用水的部分标签说明主要成分钾离子(K+) 2027.3 mgL-1氯离子(Cl-) 3034.2 mgL-1镁离子(Mg2+) 20.224.9 mgL-1硫酸根离子(SO42-) 2427.5 mgL-1 则该饮用水中还可能较大量存在 ()AOH- BAg+ CNa+ DCa2+2如图所示：每个编号代表下列物质中的一种，凡是用直线相连的两种物质均能发生化学反应。供填写的物质有：aNa2CO3溶液；bMgSO4溶液；cBaCl2溶液；d稀硫酸；e铁；fCu(NO3)2溶液。图中编号代表的物质是 ()Ae Bd Ca Dc3在50g含1.17gNaCl和0.84g NaF溶液中滴入过量的AgNO3溶液，充分搅拌，静置，过滤、洗涤、干燥，称量得2.87g固体，由此可以得出正确结论是 ()A氯离子只有一部分参加反应 B氟离子只有一部分参加反应C氟化钠与硝酸银在溶液中无沉淀生成 D氟化银难溶于水4某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中 ( )A至少存在5种离子 BCl-一定存在，且c(Cl)0.4mol/LCSO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在 DCO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在5某溶液中含有较大量的Cl、CO32-、OH等三种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将这三种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是 ()滴加Mg(NO3)2溶液过滤 滴加AgNO3溶液 滴加Ba(NO3)2溶液A B C D6有四位同学分别对四种溶液中所含的离子进行检测，所得结果如下，其中所得结果错的是 ()AMg+、Na+、Cl-、NO3- BOH-、CO32-、Cl-、K+CCu2+、NO3-、OH-、Cl- DBa2+、Na+、OH-、NO3-题组三 离子推断1某地甲、乙两厂排放的污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂废水所含离子不同)：Ag+、Ba2+、Fe2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-。若两厂单独排放污水都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便能变得无色澄清，溶质主要含硝酸钠，污染程度大大降低。根据所给信息有以下几种说法，你认为正确的是 ( )ANa+和NO3-来自同一工厂 BCl-和NO3-一定来自同一工厂CAg+和Na+可能来自同一工厂 DSO42-和OH-一定来自同一工厂2重金属离子具有毒性。实验室中有甲、乙两种重金属离子的废液，甲废液经化验呈碱性，主要为有毒离子为Ba2+，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。则乙废液中可能含有的离子是 ACu2+和SO42- BCu2+和Cl- CK+和SO42- DAg+和NO3-3某无色溶液加入氯化钡溶液后有白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不消失，则该溶液中 ()A一定含有SO42- B一定含有Ag+C至少含有SO42-或SO32-或Ag+ D一定含有Ag+、SO42-4在电解质溶液的导电性装置(如图所示）中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后，又逐渐变亮的是 ()A盐酸中逐滴加入食盐溶液B硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液C硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液D醋酸中逐滴加入氨水(醋酸、氨水均为弱电解质，两者生成的醋酸铵为强电解质）题组四1在甲乙两烧杯溶液中，分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、CO32-、OH- 6种离子中的3种，已知甲烧杯的溶液呈蓝色，则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是 ()ACu2+、H+、Cl- BCl-、CO32-、OH- CK+、H+、Cl- DK+、OH-、CO32-2在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是 ()A使酚酞试液变红的溶液：Na、Cl、SO42-、Fe3B使紫色石蕊试液变红的溶液：CO32-、K+、NO、ClC碱性的溶液：K、Ba2、Cl、BrD碳酸氢钠溶液：K、SO42-、Cl、H3向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且(2)、(3)、(4)图中分别为OAAB，则下列分析与判断正确