讲义-离子共存及离子检验与推断

1、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+、

2、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。 mi知识梳理 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 C、Br、CO3、SOs、S2； Mg+、cf、Bf与 CG、SO2-、PQ3_; S2-与

3、 C+、PtT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-、CIO-、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。 女口： H与 CO2-、SO2-、扌、HCO、HSO、HS OH与 NH+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+（蓝色卜Fe3+（黄色卜Fe2+（浅绿色）、Mn0 4-（紫红色）等 （2）强碱性溶液 不能大量共存的有H

4、+、NH4+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Pb2+、Ag+、 HC0 3-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 C、 B、 AgNO3和稀 HNO3 沉淀：AgCI（白色）、AgBr （淡 黄色）、AgI （黄色） 加入稀硝酸防干 扰 sq2 BaC2和盐酸

5、 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 2+ Fe NaOH溶液 沉底颜色：白色t灰绿色t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 sq2 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 cq2 盐酸和澄清的石 灰水 无色气体能使澄清的石灰水 褪色 SQ2等有干扰 显 色 法 氯水（少量）， CC4 下层为紫色 I- 3+ Fe KSCN溶 液 溶液呈血红色 1- 2+ Fe KSCN溶液和氯 水 开始不变色，加氯水后变血红 色 + ，+ Na、K

6、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， CU+呈蓝色，Fe2+呈浅绿色，Fe3+呈黄色。 沉淀的颜色：Cu(OH一一蓝色沉淀，Fe(OH)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 “、C、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

7、象a、b、c,表明检验出的离子分别是 a、b (3) 白色沉淀A加试剂反应的离子方程式 (4) 无色溶液C加试剂的主要目的 O (5) 白色沉淀A若加试剂而不加试剂，对实验的影响 O (6) 气体E通入试剂发生反应的离子方程式 O 答案：(1) Ba(NO)2 HCl HNO Br2 AgNO (2) sOsOc (3) BaSO+ 2H+= Bf+ SO4+ H 2O (4) 中和OH,防止对C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) SO+ Br2 + 2H2O = 4H+ + SC4- + 2Br - （三）混合物的分离: 例2一学生设计了如下

8、实验方法分离NaCI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NaCI，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 NaCI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。 (3) A 答案：（1） CaCO3（2）加入适量盐酸至不产生气体 （四）物质的提纯和鉴定: 某学生还需鉴定此溶液中 例3 .在某未知溶液中检验出含有Ba2+、NO3-，且溶液的pH=1。 是否大量存在：AI3+ :NH4+ :Fe2+ ; CI-: AIO2-； SO42-

9、， 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+, Mg 2+, 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 （4）原溶液中可能大量存在的阴离子是下列 A D中的（填序号） A. Cl

10、NO3 2 C. CO3 D. OH 答案：(1) Cu2+ (2) Ag+ Ag + + CI 2+ =AgCI J(3) Mg (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 （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

11、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 Ag2 Ag+ + Fe = 2 Ag + Fe 2+ （3） Ag+、Cl-、Fe3+、OH-K+、NO3- nu针对训练 题组一离子共存 i .下列各组离子在水溶 （） A . Ba2+、Cl-、NOJ、Ca2+ C. Ba2+、CO32-、Na+、OH- 2某无色溶液中，可大量共存的离子组是 （ ） A . Na+、HCO3-、SO42-、Cl- C. H+、Cl-、Na+、CO32- 3在无色透明的酸性溶液中，不能大量共存的离子组 （ ） A . Al3+、Na+、NO3-、Cl- C. N

12、a+、K+、CO32-、Cl- 4在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是 （ ） A . K+、Mn04-、Na+、Cl- C . Na+、H+、NO3-、SO42- 5 .在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是 （ ） + +2 2 A . Na、K、SO4、CO3 C . Na+、K+、Cl-、NO3 液中不能大量共存的是 B . H+、SO42-、K+、Al3+ D . Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3 B . Cu2+、NO3-、Cl-、SO42- D . K+、Mg2+、SO42-、OH- B . Mg2+、NH4S NO3-、Cl- D . Zn2+、Na+、NO3-、S

13、O42- B . K+、Na+、NO3-、CO32- D . Fe3+、Na+、Cl-、SO42 B . Cu2、K、SO42、NO3 D . Fe3+、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 ( ) A .Fe2 +KSQ2-NQB.Mgj+NH+ SO42一C C.NaK+SO-NQ-D.Ba2+NaMnOSQ2- 7 .无论在酸性还是碱性溶液中， 都能大量共存的离子组是 ( ) A . K+、Ag+、CI - SO42- C . NO3-、Ba2*、CI - K+ Na*、Cu2S SO42-、 Cl- D. Ca2+、K+、CO3

14、2-、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+)20 27.3mg L-1 -1 氯离子(CI )30 34.2mg L 2+-1 镁离子(Mg )20.2 24.9mg L 硫酸根离子(SO42-)2427.5mg L-1 则该饮用水中还 A. OH + b . Ag 2+ .Ca 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：a . Na2CO3溶液；b . MgSOq溶液；c . BaCI?溶液；d.稀硫酸；e . 铁；f. Cu(NO 3)2 溶液。图中编号代表的物质是 3. 在5

15、0g含1.17gNaCI和0.84g NaF溶液中滴入过量的 AgNO 3溶液，充分搅拌，静置，过滤、 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 4. C.氟化钠与硝酸银在溶液中无沉淀生成 SO42-、CO32-、NH4+、 某溶液可能含有CI-、 D .氟化银难溶于水 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 BaCb溶液，得到 4.66g不溶于盐酸的沉淀。 由此可知原溶

16、液中 ( ) A .至少存在5种离子 C . SO42-、NH4+、 c(CI-) 0.4moI/L 定存在，CI可能不存在D . CO32、AI 3+一定不存在，K+可能存在 B. CI- 一定存在，且 3+ 5某溶液中含有较大量的 C、CO2-、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(N2溶液过滤 滴加AgNO溶液滴加Ba(NQ) 2 溶液 A. B.C .D . 6 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( A . Mg、N6、Cl-、NO C. CiT、NO-、OH、Cl-

17、 .OH、CO2-、Cl-、K+ Bf、Na、OH、NO- 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+、BsT、Fe2+、N6、Cl-、SO2-、NO、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 A. N6和NO-来自同一工厂 .Cl-和NO-定来自同一工厂 C. Ag+和N6可能来自同一工厂 .SQ2-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

18、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 A . Cu2+和 SO42- B . Cu2+和 Cl - C . k+和 SO42- D . Ag+和 NOg 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 SOg2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 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 2+ + + -2- 1在甲乙两烧杯溶液中，分别含有大量的 Cu、K、H、Cl、CO3、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 ( ) A . Cu2+