大单元二　第六章　第24讲　常见离子的检验与推断

第24讲常见离子的检验与推断[复习目标]1.掌握常见离子的检验方法，能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质检验、鉴别等简单任务的方案。2.能根据实验的现象，从物质类别、离子反应角度分析物质的转化，确定未知离子或物质。考点一常见离子的检验方法1.沉淀法离子试剂现象Cl-、Br-、I-稀HNO3和AgNO3溶液产生白色沉淀：AgCl产生浅黄色沉淀：AgBr产生黄色沉淀：AgISO稀盐酸和BaCl2溶液加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀Fe2+NaOH溶液先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液产生蓝色沉淀Fe3+NaOH溶液产生红褐色沉淀Al3+NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀溶解Cu2+NaOH溶液产生蓝色沉淀2.气体法离子试剂现象NH浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸加热时产生刺激性气味的气体，气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝HCO3-、稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体HSO3-、稀H2SO4和品红溶液加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色3.显色法离子试剂或方法现象(证据)I-淀粉溶液和氯水溶液显蓝色氯水和CCl4溶液分层，下层呈紫红色Br-氯水和CCl4溶液分层，下层呈橙红色Fe2+先加KSCN溶液再加氯水一开始无明显变化，后变红色Fe3+KSCN溶液溶液呈红色Na+焰色试验黄色火焰K+焰色试验紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)1.向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO42-(2.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42-(3.向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO32-(4.某溶液的焰色试验呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素()5.无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I-()6.向某无色溶液中加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明无色溶液中含CO32-(7.向某溶液中加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明溶液中含有Fe2+()答案1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.√1.化学实验中常需对溶液进行酸化，下列酸化处理措施正确的是()A.检验溶液中是否含Cl-时，用硫酸酸化后再加AgNO3溶液B.检验溶液中是否含Fe2+时，用硝酸酸化后再加KSCN溶液C.检验溶液中是否含SO42-时，用盐酸酸化后再加BaClD.为提高MnO4答案C解析检验溶液中是否含Cl-时，用硫酸酸化后再加AgNO3溶液，会产生微溶物硫酸银，也是白色沉淀，会干扰氯离子的检验，A错误；酸性条件下，高锰酸根离子能和氯离子发生氧化还原反应，D错误。2.室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A点燃酒精灯，将铂丝在酒精灯上灼烧至火焰无特殊颜色，蘸取待测液灼烧，未观察到紫色火焰不能确定待测液中无K+B向某溶液中加入Ba(OH)2溶液，振荡，产生白色沉淀该溶液中含有SOC向某溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2+D向某溶液中滴加浓NaOH溶液并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无明显变化原溶液中无NH答案A解析观察K元素的焰色需透过蓝色钴玻璃，A正确；该溶液中含有CO32-或SO32-或Mg2+时也会产生相同现象，该溶液中不一定含有SO42-，B错误；检验Fe2+时，应该先滴加KSCN溶液，后滴加氯水，C错误；检验NH3.(1)已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。结晶析出的Na2S2O3·5H2O含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。简要说明实验操作、现象和结论：(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：

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答案(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质，若无白色沉淀产生，说明不含有Na2SO4(答案合理即可)(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)离子检验实验操作的规范解答实验操作：取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂现象描述：①溶液由……变为……，②有……生成，③没有……等得出结论：说明含有……或不含有……例如：检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。考点二无机物的转化与推断1.(2020·浙江7月选考，25)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是()A.X中含KI，可能含有CuCl2B.X中含有漂白粉和FeSO4C.X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D.用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2答案C解析X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z，则Y中含有Fe(OH)3，X中含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种；溶液Z为无色碱性溶液，则X中必定含有漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2发生水解而使溶液呈碱性；Fe(OH)3呈红褐色，而Y是深棕色固体混合物，它除含Fe(OH)3外，还应含有Cu(OH)2，则X中含CuCl2；在水溶液中Cu2+与I-会发生反应：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，则X中不含KI。综上所述，X中含有漂白粉、CuCl2，不含KI，含FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种，A、B错误，C正确；用H2SO4酸化溶液Z，发生反应：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，产生黄绿色气体Cl2，不能证明X中含CuCl2，D错误。2.(2019·浙江4月选考，25)白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验。下列推断不正确的是()A.无色溶液B的pH≥7B.白色固体F的主要成分是H2SiO3C.混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3D.在无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀；再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明混合物A中有KCl答案C解析白色固体混合物A加水得无色溶液B和固体C，B中肯定不含Cu2+，但结合固体C加足量硝酸，产生蓝色溶液，说明A到B、C的过程中Cu2+转化为沉淀，A中必含有CuSO4；又结合固体C中加足量硝酸后得到白色固体F，说明A中必含有Na2SiO3；而且固体C与硝酸反应可得无色气体，该气体只能是CO2，可能是CaCO3与硝酸反应生成的，也可能是Cu2+和CO32-发生相互促进的水解反应得到的碱式碳酸铜与硝酸反应生成的，因此，不能确定碳酸钙和碳酸钠是否同时存在，但两者至少存在一种。无色溶液B成分复杂，若B中只含有KCl，则pH=7，若含有Na2CO3或硅酸钠或两者均有，则CO32-和硅酸根离子水解使溶液显碱性，pH>7，故无色溶液pH≥7，A项正确；白色固体F难溶于硝酸，说明F为H2SiO3，B项正确；固体C中不一定含有CaCO3，C项错误；检验Cl-可用硝酸酸化的AgNO3溶液，所以要证明A含有KCl，只需证明Cl3.[2024·浙江6月选考，18(3)]D的结构为(X=F或Cl)，设计实验先除去样品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X为何种元素。①实验方案：取D的溶液，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，然后

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②写出D(用HSO3X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式：

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答案①加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应，静置后取上层清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则有Cl-，反之则有F-②H++SO3X-+3OH-=SO42-+X-解析①D的结构为(X=F或Cl)，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，生成Na2SO4和NaX，则实验方案为取D的溶液，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，然后加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应，静置后取上层清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则有Cl-，反之则有F-。②D(用HSO3X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4和NaX，发生反应的离子方程式：H++SO3X-+3OH-=SO42-+X-+2H2O课时精练[分值：50分](1~10题，每小题4分，11~12题，每小题5分)1.下列各组离子的检验方法或选用的试剂及现象错误的是()A.Na+：焰色试验——黄色B.Cl-：AgNO3溶液、稀硝酸——白色沉淀C.Fe3+：KSCN溶液——红色沉淀D.SO42-：稀盐酸、BaCl2答案C解析Cl-与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，加入稀硝酸的目的是为了排除碳酸根等离子的干扰，B正确；Fe3+和KSCN反应生成的是Fe(SCN)3络合物，使溶液变红，而不是红色沉淀，C错误；加入稀盐酸排除碳酸根、亚硫酸根等离子干扰后，加入BaCl2溶液，溶液中的硫酸根离子与氯化钡反应生成白色沉淀，D正确。2.下列各组物质中，只用蒸馏水(可用组内物质)无法检验的是()A.无水硫酸铜、硫酸钠、硫酸钡B.过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠C.碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钾D.浓硫酸、NaOH溶液、苯答案C解析A项，加入蒸馏水，溶液呈蓝色的是无水硫酸铜，不溶于水的是硫酸钡，剩下的是硫酸钠；B项，过氧化钠溶于蒸馏水，与水反应生成气体，有气泡冒出，利用碳酸钠和碳酸氢钠溶解度不同，可区分；C项，碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钾三者均溶于水，无明显现象，不可检验；D项，浓硫酸溶于水放出大量的热，苯不溶于水，剩下的是NaOH溶液。3.(2024·黑吉辽，8)下列实验方法或试剂使用合理的是()选项实验目的实验方法或试剂A检验NaBr溶液中是否含有Fe2+K3[Fe(CN)6]溶液B测定KHS溶液中c(S2-)用AgNO3溶液滴定C除去乙醇中少量的水加入金属Na，过滤D测定KClO溶液的pH使用pH试纸答案A解析Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液发生反应生成蓝色沉淀，A项合理；金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应，故不能用金属Na除去乙醇中少量的水，C项不合理；ClO-水解生成的HClO具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH，可以用pH计进行测量，D项不合理。4.(2023·辽宁，4)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是()A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛答案A解析石灰水的主要成分是Ca(OH)2，能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成红色，B正确；Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，C正确；含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛，D正确。5.下列物质的鉴别或检验一定能达到实验目的的是()A.用饱和Na2CO3溶液鉴别BaCl2溶液和AlCl3溶液B.用盐酸和KSCN溶液检验Fe粉中是否含有Fe2O3C.用湿润的淀粉⁃KI试纸鉴别NO2和溴蒸气D.向1⁃氯丁烷中加入硝酸酸化的AgNO3溶液检验氯元素答案A解析饱和Na2CO3溶液和BaCl2溶液混合反应生成碳酸钡白色沉淀，饱和Na2CO3溶液和AlCl3溶液混合生成氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，能用饱和Na2CO3溶液鉴别BaCl2溶液和AlCl3溶液，故A正确；Fe2O3溶于盐酸生成Fe3+，而Fe粉可以将Fe3+还原为Fe2+，加入KSCN后溶液不变红，不能用盐酸和KSCN溶液检验Fe粉中是否含有Fe2O3，故B错误；NO2溶于水后会生成HNO3，HNO3和溴蒸气都能将I-氧化为I2，不能用湿润的淀粉⁃KI试纸鉴别NO2和溴蒸气，故C错误；鉴定1⁃氯丁烷中的氯元素应该先加入NaOH溶液共热使其水解产生NaCl，然后加入稀HNO3酸化，用于中和NaOH溶液，防止NaOH与AgNO3溶液反应生成沉淀对实验产生干扰，然后加入AgNO3溶液观察有白色沉淀生成，故D错误。6.(2024·浙江模拟)关于有机物检测，下列说法不正确的是()A.用新制的氢氧化铜可鉴别甲苯、溴苯、乙醇、乙醛B.用核磁共振氢谱可鉴别CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3C.用CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，通过测定有机物和产物质量可计算出有机物的实验式D.将1⁃溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液加热所得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，说明1⁃溴丁烷发生了消去反应答案D解析加入新制的氢氧化铜，有机层在下层的为溴苯，在上层的为甲苯；不分层的，加热产生砖红色沉淀的为乙醛，无明显现象的为乙醇，现象不同，可鉴别，故A正确；CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3中均有3种不同化学环境的氢原子且个数比均为3∶2∶1，但核磁共振氢谱的位移不同，则用核磁共振氢谱可鉴别，故B正确；用CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物氧化，通过测定产物中二氧化碳、水的质量，根据有机物的物质的量、产物中C、H的个数比，确定O的个数，从而可计算出有机物的实验式，故C正确；将1⁃溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液加热所得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，则可能是1⁃溴丁烷发生消去反应生成烯烃使其褪色，也可能是挥发出的乙醇使其褪色，故D不正确。7.化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作不符合规范的是()A.铜与浓硫酸反应并检验气态产物B.检验SOC.制备晶体[Cu(NH3)4]SOD.证明苯和液溴发生了取代反应答案D解析铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，气态产物为SO2，可利用SO2的漂白性进行检验，观察到品红溶液褪色，浸有NaOH溶液的棉团用于吸收尾气防止污染，故A正确；沿烧杯壁向上层清液中加入氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，说明SO42-已经沉淀完全，故B正确；[Cu(NH3)4]SO4不溶于乙醇，向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，有利于[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出，故C正确；用图中装置制取溴苯时，液溴和苯在催化剂存在下发生反应，生成溴苯和HBr8.下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A检验补铁剂硫酸亚铁片是否被氧化取少量该硫酸亚铁片的水溶液，向其中滴入少量铁氰化钾溶液B验证SO2的漂白性将SO2通入溴水中C检验洁厕剂的主要成分是盐酸取少量该洁厕剂，向其中滴加硝酸银溶液D检验实验室中Na2SO3溶液是否变质取少量该Na2SO3溶液，先向其中加入少量BaCl2溶液，再滴入足量盐酸答案D解析铁氰化钾用于检验Fe2+，而实验目的是检验有无Fe3+，应使用KSCN溶液，A错误；SO2与溴水发生氧化还原反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，体现SO2的还原性，而非漂白性，B错误；硝酸银只能检验Cl-，无法确认Cl-来自盐酸，且未排除其他干扰(如CO32-)，C错误；Na2SO3变质会生成Na2SO4，先加BaCl2生成沉淀(可能为BaSO3或BaSO4)，再加足量盐酸，若有不溶物剩余，则说明Na2SO3已变质，9.(2022·全国乙卷，9)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是()A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3答案A解析向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，由于盐酸过量，向②的上层清液中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3、Na2CO3与过量稀盐酸反应的现象会被Na2S2O10.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将铁锈溶于浓盐酸，再滴入KMnO4溶液紫色褪去铁锈中含有二价铁离子B向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液溶液变红Fe2+被Ag+氧化为Fe3+C向浓硝酸中加入红热的木炭有红棕色气体生成浓硝酸可与木炭发生反应D向某溶液中加入稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色该溶液中可能含有SO答案D解析浓盐酸中的Cl-也能与高锰酸钾溶液反应而使其褪色，不能根据实验现象确定铁锈中是否含有亚铁离子，A错误；酸化的AgNO3溶液中硝酸根离子也表现强氧化性，也能将Fe2+氧化为Fe3+，不能说明是Ag+氧化了Fe2+，B错误；浓硝酸不稳定，易分解生成二氧化氮，故有红棕色气体生成，不一定是浓硝酸与木炭发生了反应，C错误；向某溶液中加入稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，说明生成的气体具有漂白性，可能为二氧化硫气体，则溶液中可能含有SO32-、HSO311.(2024·金华十校高三下学期模拟)下列有关实验方案设计、现象和结论都正确的是()选项实验方案现象结论A将某烃进行核磁共振氢谱检测谱图出现两组吸收峰该烃可能为丙烷B将乙醇和浓硫酸共热后生成的气体通入溴水中溴水褪色该气体为乙烯C