第二章 实验探究离子的检验和推断

1、实验探究,离子的检验和推断,一、离子的检验,1.,（,1,用,NaOH,溶液能检验出,Cu,2+,、,Fe,3+,、,Fe,2+,、,Al,3+,、,NH,?,4,用焰色反应可检验出溶液中的,K,+,和,Na,+,。,2.,（,1,）利用酸碱指示剂检验,SO,先加入稀盐酸，无现象，再加入,BaCl,2,SO,加入,BaCl,2,溶液，产生白色沉淀，再加,稀盐酸,放出无色、有刺激性气味、能,使品红溶液褪色的气体,（,3,）利用,AgNO,3,（,HNO,3,酸化）溶液检验,?,2,4,?,2,3,(4),I,-,滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。,对离子进行检验时一定要注意避免,离子间的相互干扰，

2、如,CO,、,SO,加稀盐酸后,都能产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,其区别,仅在于生成的气体,CO,2,无气味，而,SO,2,有刺激性,气味。,特别提醒,?,2,3,?,2,3,【,实验探究,1,】,（2008全国理综，,28,）,某钠,盐溶液可能含有阴离子：,NO,，,CO,SO,SO,Cl,-,Br,-,I,-,。为鉴定这些离子，分别取少,加,HCl,后，生成无色无味气体。该气体能使,加,CCl,4,，滴加少量氯水，振荡后，,CCl,4,层未,变色；,加,BaCl,2,溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀,中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；,?,3,?,2,3,?,2,4,?,2,3,加,HNO

3、,3,酸化后，再加过量,AgNO,3,溶液，溶液,（,1,）分析上述,5,个实验，写出每一实验鉴定离子,实验,实验,实验,实验,实验,（,2,）上述,5,个实验不能确定是否存在的离子是,。,解析,（,1,）测得混合液呈碱性，则一定至少,含有,SO,和,CO,中的一种,加入,HCl,后，生成无色无味能使澄清石灰水变,浑浊的气体，则一定有,CO,，而无,SO,，若有,SO,，则会产生有刺激性气味的,SO,2,加入,CCl,4,并滴加氯水，,CCl,4,层未变色，说明一,定无,I,-,和,Br,-,，若有,Br,-,和,I,-,，氯水会将它们氧化生,成,Br,2,和,I,2,加入,BaCl,2,能产

4、生不溶于稀盐酸的白色沉淀，,则一定有,SO,加入,HNO,3,酸化后，再加入过量的,AgNO,3,产生,了白色沉淀，则一定有,Cl,-,，产生了,AgCl,（,2,）不能确定的只有,NO,。,?,2,3,?,2,3,?,2,3,?,2,3,?,3,?,2,4,?,2,3,答案,（,1,）,CO,和,SO,可能存在，因它们水,CO,肯定存在，因产生的气体是,CO,2,；,SO,Br,-,I,-,不存在，因,CCl,4,SO,存在，因,BaSO,4,Cl,-,存在，因与,Ag,+,（,2,）,NO,?,3,?,2,3,?,2,4,?,2,3,?,2,3,?,2,3,二、离子的推断,离子的推断属于推

5、断题型，主要是对于物质,中所含的成分，运用实验的手段进行分析和,判断，最后得出结论。离子推断的主要依据,是实验结果，解答此类问题必须掌握离子的,性质，包括颜色以及与其它物质反应产生的,现象，如气体、沉淀等的变化。离子的性质,可参考问题一中常见阳离子、阴离子的检验。,【,实验探究,2,】,A,、,B,、,C,、,D,、,E,均为可溶于水,的固体，组成它们的离子有,A,溶液与,B,溶液反应生成白色沉淀，沉淀可,溶于,E,溶液；,A,溶液与,C,溶液反应生成白色沉,淀,沉淀可溶于,E,溶液；,A,溶液与,D,溶液反应,生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；,B,溶液与,阳离子,Na,+,Mg,2+,Al,3

6、+,Ba,2+,阴离子,OH,-,Cl,-,CO,SO,HSO,?,4,?,2,4,?,2,3,适量,D,溶液反应生成白色沉淀，加入过量,D,溶液，,沉淀量减少，但不消失。据此推断它们是,A,；,B,；,C,；,D,；,E,。,解析,本题为常见物质推断题，取材为常见离子,组成的物质，基本解法为寻觅“突破口”法，本题,从物质,A,突破，,A,均能与,B,、,C,、,D,反应生成白色沉,淀，可推知,A,中含有,CO,，,CO,只能与,Na,+,组成,可溶于水的固体，故,A,为,Na,2,CO,3,。能够溶解两种,白色沉淀的只有可能含有,HSO,即,E,为,NaHSO,4,或,Mg,(,HSO,4,

7、),2,。,B,、,C,中含有,Mg,2+,、,Al,3+,D,中含有,Ba,2+,由可推出,B,为,Al,2,（,SO,4,）,3,，,D,为,Ba,(,OH,),2,，,C,为,MgCl,2,。,?,4,?,2,3,?,2,3,迁移应用,1.,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,、,Mg,2,、,Ba,2,、,CO,、,SO,，现取三份,100,mL,溶液进行如下,（,1,）第一份加入,AgNO,3,（,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,BaCl,2,溶液后，得干燥沉淀,6.27,g

8、,，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,（,）,?,4,?,2,4,?,2,3,A.,K,B.100,mL,溶液中含,0.01,mol,CO,C.,Cl,D.,Ba,2,一定不存在，,Mg,2,可能存在,解析,由实验（,3,）推知,n,（,BaSO,4,）,=,=0.01 mol,，即溶液中含,0.01 mol,的,SO,，再,由加入足量盐酸后沉淀由,6.27 g,减至,2.33 g,知其,溶液中含有,CO,，且,n,（,CO,）,=,=0.02 mol,。根据实验,(2),可知原溶液中含有,NH,且,n,(,NH,)=0.04,mol,，又因溶

9、液中含有,CO,，,?,2,3,g/mol,233,g,33,.,2,g/mol,197,g,),33,.,2,27,.,6,(,?,?,4,?,2,3,?,4,?,2,3,?,2,4,?,2,3,则,Mg,2+,不存在，由于含有,SO,，则,Ba,2+,不存在，,这样溶液中的阳离子就可能为,NH,和,K,+,。根据,电荷守恒，阴离子所带电荷总数为,0.01,mol,2,+0.02,mol,2=0.06,mol,，大于,NH,所带的正,电荷（,0.04,mol,1=0.04,mol,),，故,K,+,一定存在。,由于,CO,和,SO,都能与,Ag,+,形成沉淀，所以这三,组实验不能证明一定有,

10、Cl,-,，其仅是可能存在。,答案,A,?,4,?,2,4,?,2,3,?,4,?,2,4,2.,有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子：,Na,+,、,Mg,2+,、,Al,3+,、,Fe,2+,、,Ba,2+,、,NO,、,SO,、,Cl,-,、,I,-,、,HCO,，取该溶液实验如下：,?,3,?,2,4,?,3,实验步骤,实验现象,取少量该溶液，,加几滴甲基橙,溶液变红色,取少量该溶液，,浓缩，加,Cu,片和,浓,H,2,SO,4,，加热,有无色气体产生，,后在空气中又变,成红棕色,取少量该溶液，,加,BaCl,2,溶液,有白色沉淀生成,取中上层清液,加,AgNO,3,溶液,有白色沉

11、淀生成，,且不溶于,HNO,3,取少量该溶液，,加,NaOH,溶液,有白色沉淀生成，,当,NaOH,过量时，,沉淀部分溶解,（,1,）溶液中肯定存在的离子是,（,2,）溶液中肯定不存在的离子是,（,3,）为进一步确定其他离子，应该补充的实验,是,。,解析,该溶液滴加甲基橙，溶液变红，证明溶,液呈酸性，可能含有,Mg,2+,、,Al,3+,水解显酸性,不,可能含,Fe,2+,(,Fe,2+,浅绿色,),、,HCO,；说明有,NO,气体产生，证明溶液中含有,NO,；说明溶液,中含有,SO,；加,NaOH,溶液有白色沉淀生成且,部分溶解于过量,NaOH,中，说明溶液中含有,Mg,2+,、,?,3,?

12、,2,4,?,3,Al,3+,；说明原溶液不含,I,-,，由,Al,3+,推出不可能含,有,HCO,，由含有,SO,推出原溶液不可能含有,Ba,2+,。综合以上实验可推出一定含有,Mg,2+,、,Al,3+,、,NO,、,SO,一定不含有,Fe,2+,、,Ba,2+,、,I,-,、,HCO,，,可能含有,Na,+,、,Cl,-,。,答案,（,1,）,Mg,2+,、,Al,3+,、,NO,、,SO,(2),Fe,2+,、,Ba,2+,、,I,-,、,HCO,(3),焰色反应，确定是否含有,Na,+,Cl,-,的检验：取少量该溶液，加足量的,Ba,（,NO,3,）,2,溶液，过滤后，向滤液中加,A

13、gNO,3,溶液，再加稀,HNO,3,?,3,?,2,4,?,3,?,3,?,3,?,2,4,?,3,?,2,4,3.,在某无色溶液里，只含有下列,8,种离子中的某,几种,:,Na,+,、,H,+,、,Ag,+,、,Mg,2+,、,Cl,-,、,OH,-,、,HCO,、,NO,。已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气,体只有,H,2,（,1,）若溶液和铝粉反应后有,AlO,生成，则溶,液中一定含有大量的,离子，还可能含,有大量的,（,2,）若溶液和铝粉反应后有,Al,3+,生成，则原溶,液中一定不含有大量的,离子。,?,3,?,2,?,3,解析,(1),溶液与铝粉反应生成,AlO,则溶液一,定含有

14、大量的,OH,-,，所给离子中可与,OH,-,大量共存,的有,Na,+,、,Cl,-,和,NO,，但溶液中必须有阳离子存,在，故,a,+,（,2,）溶液与铝粉反应产生,Al,3+,则溶液中一定含,有大量的,H,+,。与,H,+,大量共存的离子有,Na,+,、,Mg,2+,、,Cl,-,、,NO,，但因,NO,在酸性条件下有强氧化性，,与金属反应不产生,H,2,，故阴离子只能是,Cl,-,。,Ag,+,与,Cl,-,不能大量共存，故溶液中一定不含有,OH,-,、,HCO,、,NO,、,Ag,+,。,答案,（,1,）,OH,-,、,Na,+,Cl,-,、,NO,(2),OH,-,、,HCO,、,N

15、O,、,Ag,+,?,3,?,2,?,3,?,3,?,3,?,3,?,3,?,3,?,3,4.,太湖蓝藻暴发，造成无锡市自来水水源地水,质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水,危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水,中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认,为可能含有,Fe,3+,、,Ba,2+,、,K,+,、,OH,-,、,Cl,-,、,CO,、,SO,取污水仔细观察,向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色,用,pH,试纸测定污水的,pH,，试纸显深蓝色。,?,2,4,?,2,3,（,1,）由此可知，该污水中肯定含有的离子是,，肯定没有的离子是,，可能,含有的离子是,（,2,）如何通过实验进一

16、步确定溶液中可能存,在的离子？,答案,（,1,）,Ba,2+,、,OH,-,Fe,3+,、,CO,、,SO,K,+,、,Cl,-,(2),用铂丝蘸少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透,过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有,K,+,。另取少量试液于一洁净试管中,加几滴,AgNO,3,溶液，若有白色沉淀生成，再加入,HNO,3,后沉淀不,溶解，则说明溶液中含有,Cl,-,。,?,2,3,?,2,4,5.,某无色溶液，由,Na,+,、,Ag,+,、,Ba,2+,、,Al,3+,、,AlO,、,MnO,、,CO,、,SO,中的若干种组成，取,（,A,）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生,（,B,）在（

17、,A,）所得溶液中再加入过量碳酸氢铵,（,C,）在（,B,）所得溶液中加入过量,Ba,(,OH,),2,溶,根据上述实验回答下列问题：,?,4,?,2,?,2,4,?,2,3,（,1,）溶液中一定不存在的离子是,（,2,）一定存在的离子是,（,3,）判断沉淀乙成分的方法是,。,解析,由（,A,）可知肯定有,CO,，肯定无,Ag,+,、,Ba,2+,、,Al,3+,;,由题干可知肯定无,MnO,;,肯定有,Na,+,;,由（,B,）可知：肯定存在,AlO,；由（,C,）可知生,成的气体是,NH,3,，白色沉淀为,BaCO,3,或,BaSO,4,与,BaCO,3,二者的混合物。,答案,（,1,）,

18、Ag,+,、,Ba,2+,、,Al,3+,、,MnO,(2),Na,+,、,AlO,、,CO,(3),加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部,溶解，说明只有,BaCO,3,，否则还含有,BaSO,4,?,2,?,2,3,?,4,?,2,?,2,3,?,4,6.,如图表示由黄铁矿（主要成分为,FeS,2,）为开始,反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物,已略去。,(1),（,2,;,。,解析,由,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,均为含硫物质，且,B,+,Fe,A,黄铁矿,A,+,B,可知，,A,为,FeS,、,B,为,S,；由黄铁矿,C,(,能与氯水反应,),可知，,C,为,SO,

19、2,；综合其他信息可知，,D,为,H,2,SO,4,，,E,为,H,2,S,、,F,为,FeSO,4,。,隔绝空气,加强热,空气中煅烧,答案,（,1,）,FeS,2,FeS,+,S,S,+2,H,2,SO,4,(,浓,) 3,SO,2,+2,H,2,O,C,+2,H,2,SO,4,(,浓,),CO,2,+2,SO,2,+2,H,2,O,(2),FeS,+2,H,+,Fe,2+,+,H,2,S,SO,2,+,Cl,2,+2,H,2,O,SO,+2,Cl,-,+4,H,+,?,2,4,7.,某无色溶液中含有,K,+,、,Cl,-,、,OH,-,、,SO,、,SO,，为检验溶液中所含的各种阴离子，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,验方法从略,检验其他阴离子的过程如下图所示。,?,2,4,?,2,3,（,1,）图中试剂,溶质的化学式分别是：,，,，,，,，,(2),图中现象,a,、,b,、,c,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,。,解析,此题中要