常见离子的检验方法

1、 第第 七七 讲讲 离子的检验与推断离子的检验与推断 一一 常见离子的检验常见离子的检验 根据物质的性质结构组成，通过特有的物理化学实验现根据物质的性质结构组成，通过特有的物理化学实验现 象，确定其有无的过程。象，确定其有无的过程。 1检验检验 外观外观: 初步判断初步判断颜色颜色(s l g) 根据现象，得出正确结论根据现象，得出正确结论 利用特征反应利用特征反应( 颜色变化颜色变化 气味等气味等)验证验证 取样取样: (若为固体，先加水溶解若为固体，先加水溶解) 操作操作: (仪器仪器 试剂用量条件试剂用量条件) 现象现象 结论结论 取待检验的溶液取待检验的溶液少量于试管少量于试管中，加入

2、中，加入溶液溶液(必要时必要时 加热加热), 若若，则说明，则说明. . 3 物质检验的一般操作步骤及答题规范：物质检验的一般操作步骤及答题规范： 2 物质检验的一般思路：物质检验的一般思路： 叙述格式：叙述格式： 步骤步骤: 考纲要求：考纲要求： 1掌握物质的检验、鉴别及推断的一般原则。掌握物质的检验、鉴别及推断的一般原则。 2 能正确选择和运用物质检验、鉴别及推断的一般方法。能正确选择和运用物质检验、鉴别及推断的一般方法。 3综合运用化学知识对常见离子进行检验、鉴别及推断。综合运用化学知识对常见离子进行检验、鉴别及推断。 (一一)常见阳离子常见阳离子 H+ NH4+ K+ Ca2+ Na+

3、 Sr2+ Li+ Ba2+ Mg2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ag+ (1)PH试纸试纸 (2)蓝色石蕊试纸蓝色石蕊试纸 (3)紫色石蕊试液或甲基橙紫色石蕊试液或甲基橙 (4)Zn粒粒无色无味气泡冒出无色无味气泡冒出 淡蓝色火焰和水珠淡蓝色火焰和水珠 焰色反应焰色反应 若火焰呈黄色若火焰呈黄色 若透过蓝色鈷玻璃火焰呈紫色若透过蓝色鈷玻璃火焰呈紫色 若火焰呈砖红色若火焰呈砖红色 若火焰呈若火焰呈黄绿色黄绿色 若火焰呈若火焰呈绿色绿色 若火焰呈若火焰呈紫红色紫红色 若火焰呈若火焰呈洋红色洋红色 验纯后点燃并验纯后点燃并 罩干而冷烧杯罩干而冷烧杯 加加NaOH(aq) 若产生使湿润

4、红色若产生使湿润红色 石蕊试纸变蓝的刺石蕊试纸变蓝的刺 激性气味的气体激性气味的气体 则含则含NH4+ 则含则含Na+ 则含则含K+ 则含则含Ca2+ 则含则含Sr2+ 则含则含Li+ 则含则含Ba2+ 则含则含Cu2+ 稀硝酸酸化稀硝酸酸化 的的Na2SO4(aq) 若有不溶的白色沉淀生成若有不溶的白色沉淀生成 则含则含Ba2+(Pb2+) 1 H+ 3 NH4 + K+Na+Ca2+Sr2+ Li+ Ba2+ Cu2+ 2 4 Ba2+ (Pb2+) 稀硝酸酸化稀硝酸酸化 的的NaCl(aq) 若有不溶的白色沉淀生成若有不溶的白色沉淀生成 则含则含Ag+ 5 Ag+ 过过 量量 的的 Na

5、OH(aq) 6 Mg2+Al3+ 若有不溶的白色沉淀生成若有不溶的白色沉淀生成则含则含Mg2+ 若先有白色沉淀生成，后又溶解若先有白色沉淀生成，后又溶解 则含则含Al3+(Zn2+) 若生成红褐色沉淀若生成红褐色沉淀 若生成蓝色沉淀若生成蓝色沉淀 (二二) 常见的阴离子常见的阴离子 (1)PH试纸试纸 或或红色石蕊红色石蕊试纸试纸 (3)紫色石蕊紫色石蕊试液或试液或甲基橙甲基橙或或酚酞酚酞试液试液 1 OH- CO32- SO32- HCO3- HSO3- 2 CaCl2(aq) 或或BaCl2(aq) 白色白色 沉淀沉淀 无明显无明显 变变 化化 HCl(aq) Ca(OH)2(aq) 若

6、生成使澄清石灰水变若生成使澄清石灰水变 浑浊的无色无味气体浑浊的无色无味气体 则含则含CO32- 若生成使澄清石灰水变若生成使澄清石灰水变 浑浊的无色刺激性气体浑浊的无色刺激性气体 则含则含SO32- 若生成使品红试液褪若生成使品红试液褪 色色,加热又变红的气体加热又变红的气体 则含则含SO32- 现象同上现象同上 则含则含HCO32- 则含则含HSO32- HCl(aq) Ca(OH)2(aq) 9 Cu2+ 8 Fe3+ NaOH(aq) KSCN(aq) 若生成血红色溶液若生成血红色溶液 苯酚溶液苯酚溶液 若生成紫色溶液若生成紫色溶液 则含则含Fe3+ OH- CO32- SO32- H

7、CO3- HSO3- PO43- SO42- S2O32- NO3- Cl- Br- I- S2- SCN- NaOH(aq) 过量氨水过量氨水 若先生成蓝色沉淀后又变成深蓝色的溶液若先生成蓝色沉淀后又变成深蓝色的溶液 则含则含Cu2+ 7 Fe2+ NaOH(aq) KSCN(aq) 无明显变化无明显变化 Cl2(aq) 若变成血红色溶液若变成血红色溶液 则含则含Fe2+ 先生成的白色沉淀，后迅速变先生成的白色沉淀，后迅速变 成灰绿色，最成灰绿色，最 后后 生成生成 红褐红褐 色色 3 SO42- 稀盐酸稀盐酸 酸酸 化化 无明显变化无明显变化 BaCl2(aq) 若有不溶白若有不溶白 色沉

8、淀生成色沉淀生成 则含则含SO42- 白色沉白色沉 淀生成淀生成 过滤过滤 滤液滤液 BaCl2(aq)若有不溶白若有不溶白 色沉淀生成色沉淀生成 则含则含S2O32- 排除排除Ag+ SiO32-等的干扰等的干扰 注意：注意： 先用稀盐酸酸化先用稀盐酸酸化(一定不能用稀硝酸酸化一定不能用稀硝酸酸化)，后加，后加BaCl2溶液，溶液， 顺序一定不颠倒。顺序一定不颠倒。 5 NO3- Cu屑屑 浓浓H2SO4 若有红棕色气体冒出若有红棕色气体冒出则含则含NO3- 6 SCN- FeCl3(aq) 若有血红色溶液生成若有血红色溶液生成则含则含SCN- 7 Cl- Br- I- 稀硝酸酸化稀硝酸酸化

9、 的的AgNO3(aq) 若生成不溶的白色沉淀若生成不溶的白色沉淀 则含则含Cl- 若生成不溶的浅黄色色沉淀若生成不溶的浅黄色色沉淀 则含则含Br- 若生成不溶的黄色色沉淀若生成不溶的黄色色沉淀 则含则含I- 注意：注意：稀硝酸稀硝酸和和AgNO3(aq)先无关后顺序。先无关后顺序。 4 S2O32- HCl(aq)或 或H2SO4(aq)若产生有刺激性气味若产生有刺激性气味 的气体，淡黄色沉淀的气体，淡黄色沉淀 则含则含SO42- 或或 Br - I- Cl2(aq) CCl4或或C6H6 若下层或上层有紫色溶液生成若下层或上层有紫色溶液生成 则含则含I- 若下层或上层有橙色溶液生成若下层或

10、上层有橙色溶液生成 则含则含Br- CaCl2(aq) S2- HS- 9 白色白色 沉淀沉淀 无明显无明显 变变 化化 HCl(aq)或 或 H2SO4(aq) HCl(aq)或 或 H2SO4(aq) 若生成腐鸡蛋若生成腐鸡蛋 臭臭 气气 味味 气气 体体 则含则含S2- 若生成腐鸡蛋若生成腐鸡蛋 臭臭 气气 味味 气气 体体 则含则含HS- 注意：注意： 单独单独S2-或或HS-可以加氧化剂产生浅黄色沉淀来检验。可以加氧化剂产生浅黄色沉淀来检验。 10 S2- HS-(H2S) CuSO4(aq)或 或 (CH3COO)2Pb(aq) 若生成黑色沉淀若生成黑色沉淀 则含则含S2- 8 P

11、O43- AgNO3(aq) 稀稀HNO3 若先生成黄色沉淀后沉淀溶解若先生成黄色沉淀后沉淀溶解则含则含PO43- 将两种或两种以上的物质一一区分开来。将两种或两种以上的物质一一区分开来。二二 鉴别鉴别(区别区别) 例例1 (1)只有下列一种试剂就能将分别含有只有下列一种试剂就能将分别含有CuCl2 FeSO4 FeCl3 NaNO3 Al2(SO4)3 NH4HCO3 MgCl2 等七种离子的溶液一次性鉴别开等七种离子的溶液一次性鉴别开 来的是来的是 (2)不用其他试剂鉴别下列溶液不用其他试剂鉴别下列溶液 ：Ba(OH)2 KSCN NaCl NH4Cl Mg(NO3)2 FeCl3 Al2

12、(SO4)3 三三 鉴鉴 定定(证明证明) 确定一种物质的成分或确定混合物中各种成分。确定一种物质的成分或确定混合物中各种成分。 例例2：设计实验，证明设计实验，证明(NH4)2 Fe (SO4)2 6H2O(硫酸亚铁铵晶体硫酸亚铁铵晶体)的的 成分中含有成分中含有Fe2+ NH4+ SO42- 和和 H2O成分。成分。 NaOH(aq)或或Ba(OH)2 (1)取少量晶体放于第一支试管中，用酒精灯加热，在试管囗取少量晶体放于第一支试管中，用酒精灯加热，在试管囗 有液体生成，则证明原晶体中含有有液体生成，则证明原晶体中含有结晶水结晶水。 解：解： (2)取少量晶体于第二支试管中加水溶解，加入足

13、量取少量晶体于第二支试管中加水溶解，加入足量NaOH溶液，溶液， 有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则原晶体中有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则原晶体中 含有含有Fe2+ ; 后加热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味后加热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味 的气体，则含的气体，则含NH4+ 。 (3)取少量晶体于第三支试管中加水溶解，滴入几滴用盐酸酸取少量晶体于第三支试管中加水溶解，滴入几滴用盐酸酸 化的化的BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有SO42-存在，存在， 所以硫酸亚铁铵晶体含有：所以硫酸亚铁铵

14、晶体含有：Fe2+ NH4+ SO42- 和和 H2O成分成分 注意：注意： 使用语言措词使用语言措词 四四 推断推断 通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的 组成和名称。组成和名称。 离子推断的四项基本原则离子推断的四项基本原则 (1)肯定性原则：肯定性原则： (2)互斥性原则：互斥性原则： (3)电中性原则：电中性原则： (4)进出性原则：进出性原则： 例例5 A B C D四种可溶性盐，阳离子分别可能是四种可溶性盐，阳离子分别可能是Ba2 NaAgCu2 中的某一种，阴离子分别可能是中的某一种，阴离子分别可能是NO3- Cl- S

15、O42- CO32-中的某一种。中的某一种。 (1)把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的试管中，只有把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的试管中，只有C盐的溶液呈蓝色。盐的溶液呈蓝色。 (2)向（向（1）的四支试管中分别加盐酸，）的四支试管中分别加盐酸，B溶液有沉淀产生，溶液有沉淀产生，D溶液有溶液有 无色无味气体逸出。则它们的化学式应为：无色无味气体逸出。则它们的化学式应为： A _ _，B _ _，C _，D _。 例例4 4 某无色溶液中可能含有：某无色溶液中可能含有：Na+ Ba2+ Cu2+ CO32- Cl- Mg2+ 向此溶液中滴加稀向此溶液中滴加稀HCl无明显现象无明显现象 取少许的溶液并加入少

16、量的取少许的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀产生溶液，有白色沉淀产生 取的上层清液并加入过量的取的上层清液并加入过量的NaOH溶液，无明显的现象溶液，无明显的现象 请回答下列问题：请回答下列问题： 原溶液中一定含有的离子是原溶液中一定含有的离子是 ， 一定不含的离子是一定不含的离子是 ，不能确定是否含有的，不能确定是否含有的 离子是离子是 Na2CO3AgNO3CuSO4Ba(NO3)2 Ba2+ Cl- Ba2+ CO32- Mg2+ Na+ 例例4 某透明溶液中可能含有某透明溶液中可能含有Fe2+ Fe3+ Al3+ NH4+ Cl- I- NO3- SO42- (H+ OH-

17、没有列出没有列出)中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情 况，分别取等量的试液装入况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验：支试管里，做如下实验： 测定溶液测定溶液PH , PH=2; 向溶液中滴加过量向溶液中滴加过量NaOH溶液，过滤、溶液，过滤、 洗涤、灼烧、称量，得固体质量为洗涤、灼烧、称量，得固体质量为3.2g; 向溶液中加过量浓向溶液中加过量浓NaOH 溶液，加热，收集到气体溶液，加热，收集到气体1.12L(标准状况标准状况)； 向溶液中加入足量的向溶液中加入足量的 BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得固体溶液，过滤、洗涤、干

18、燥、称量，得固体2.33g; 向溶液中加向溶液中加 入适量浓硫酸，在加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。下列对入适量浓硫酸，在加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。下列对 实验结论的分析合理的是（实验结论的分析合理的是（ ） A可能存在可能存在Al3+ Fe3+ B 只存在只存在NO3- NH4+ SO42- Fe3+ C一定不存在 一定不存在Cl- I- D可能存在可能存在Al3+ Cl- D SO42- CO32- 1 2 40.0 mL c(K ) 0.6 molL 1 是是 例例6 下列是某化学研究性学习小组对某下列是某化学研究性学习小组对某无色无色水样成分的检验过程，水样成分的检验过程

19、， 已知该水样中只可能含有已知该水样中只可能含有K+ Mg2+ Fe3+ Cu2+ Al3+ Ag+ Ca2+ CO32- SO42- Cl- 中的若干种离子，该小组同学取中的若干种离子，该小组同学取100ml水样进行实验：向水样进行实验：向 样品中先滴加样品中先滴加Ba(NO3)2溶液，再滴加溶液，再滴加1ml/mol硝酸，实验过程中沉硝酸，实验过程中沉 淀质量的变化如图所示：淀质量的变化如图所示： BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O (1)水样中一定含有的阴离子是水样中一定含有的阴离子是_，其物质的量浓度之比，其物质的量浓度之比 为为_。 (2)写出写出BC段曲线所表示反应的离子方

20、程式：段曲线所表示反应的离子方程式：_ 。 (3)由由B点到点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为点变化过程中消耗硝酸的体积为_。 (4)试根据实验结果推测试根据实验结果推测K是否存在？是否存在？_(填填“是是”或或“否否”)； 若存在，若存在，K 的物质的量浓度 的物质的量浓度c(K )的范围是 的范围是_ (若若 K 不存在，则不必回答 不存在，则不必回答)。 取少量水样于试取少量水样于试 管中管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸， 待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀， 则原水样含则原水样含Cl ，若不产生白色沉淀，则原水样不含 ，若不产生白色沉淀，则原水样不含Cl (5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：设计简单实验验证原水样中可能存在的离子： _ _ _ 。 例例7 某强酸性溶液某强酸性溶液X中仅含有中仅含有Ba2+ Al3+ NH4+ Fe2+ Fe3+ CO32- SO32- SO42- Cl- NO3-中的一种或几种，取该溶液进行连速实