离子的检验与推断点解析突破.pdf
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1、考点12 离子的检验与推断知识整合,一、离子的检验i.检验离子的“三种方法”:生成沉淀;生成气体;显现特殊颜色。离子试剂现象注意沉淀法C l-B r r稀HNO3和Ag N O j 溶液Ag C l(白色)、Ag B r(淡黄色)、Ag l(黄色)sor稀盐酸和B a C L溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化F e2+N a O H 溶液白色沉淀 灰绿色沉淀一红褐色沉淀F e3+N a O H 溶液红褐色沉淀Al3+N a O H 溶液白色沉淀一溶解不一定是AP+气体法NM浓 N a O H 溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体要加热col稀盐酸和石灰水石灰水变浑
2、浊SO f H SO,、H C O;有干扰sor稀 H 2s o 4 和品红溶液产生有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体显色法r氯水(少量),C C 14下层为紫色F e2+K S C N 溶液和氯水先是无变化,滴加氯水后变血红色先加K S C N 溶液,无变化,再加氯水F e3+K S C N 溶液血红色一N a+K+P t(F e)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K+要透过蓝色钻玻璃观察焰色2.常见阳离子的检验离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明B a2+稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液先加稀盐酸,不产生沉淀,然后加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀B a2+SO f =B a S O 4 1
3、 (白色)M g2+N a O H溶液生成白色沉淀,N a O H过量时沉淀不溶解Mg 2+2O ET =Mg(O H)21(白色)Al3+N a O H溶液或氨水加氨水或适量NaOH溶液,有絮状白色沉淀生成,沉 淀 能 溶 于N a O H溶液,但不溶于氨水AP+3 O H =A1(O H)3;(白色)Al(O H)3i+O H-=A1O;+2H2OF e3+(黄色)N a O H溶液生成红褐色沉淀F e 3+3 O H-=F e(O H)3 (红褐色)K S C N溶液溶液呈红色F e 3+3 SC N-=F e(SC N)3(红色)F e2+(浅绿色)N a O H溶液加NaOH溶液生成
4、白色沉淀,在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色F e 2+2O F T =F e(O H)21(白色)4 F e(O H)2+O 2+2H 2O=4 F e(O H)3 M 红褐色)KSC N 溶液,新制氯水加K S CN溶液,无明显现象,加新制氯水后溶液呈红色2F e2+C l2=2C r+2F e3+F e3+3 SC N =F e(SC N)3(红色)H+紫色石蕊溶液变红色H+表现酸性甲基橙溶液变红色p H试纸变红色锌粒生成无色气体Z n+2H+=Z n2+H2fC u2+(蓝色)N a O H溶液加NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,若加热则沉淀变黑C u2+2O H-=C u(O H)2
5、1(蓝色)CU(O H)2-C uO(黑色)+H 2OH 2s(或 N a 2s溶液)生成黑色沉淀CU2+H2S=2H+CUS(黑色)3.常见阴离子的检验Ag+稀盐酸或氯化物溶液,稀硝酸生成白色沉淀,不溶于稀硝酸Ag+C-Ag C l (白色)N H;N a O H溶液加N a O H溶液,加热并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝N H;+O H-=N H3f+H2ON a+焰色反应火焰呈黄色焰色反应属于物理现象K+火焰呈紫色(透过蓝色钻玻璃片)离子检验试剂或方法实验现象反应方程式及说明O H-取少量试液于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液(或酚醐试液);用玻璃棒蘸取少量试液滴于红色石蕊
6、试纸上紫色石蕊溶液变蓝(或酚猷;试液变红);红色石蕊试纸变蓝cr取少量试液于试管中,向其中滴加少量Ag N C h溶液,再加入稀硝酸生成白色沉淀,且不溶于稀硝酸Ag+c r=A g C i|B r取少量试液于试管中,向其中滴加少量Ag N O3溶液,再加入稀硝酸生成浅黄色沉淀,且不溶于稀硝酸Ag+B-Ag B r jr取少量试液于试管中,向其中滴加少量Ag N O 3溶液,再加入稀硝酸;滴入淀粉溶液后再滴入氯水生成黄色沉淀,且不溶于稀硝酸;溶液显蓝色 Ag+r-Ag i j21+C b =2C l +L,淀粉遇碘变蓝色co:氯化钢溶液、稀硝酸生成白色沉淀,加稀硝酸后白色沉淀溶解,产B a2+C
7、 O:=B a C O31B a C C h+2H+=B a2+二、离子的推断生无色无味气体C O 2T+H 2OH C O!氯化钢溶液、稀盐酸不生成沉淀,加稀盐酸,产生无色无味气体H C O;+H+-C O 2T+H 2OSO:氯化钢溶液、盐酸、品红溶液先生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色B a 2+SO;=B a SO31B a SO3+2H+=B a2+SO 2T+H 2Osof取少量试液于试管中,向其中加入足量稀盐酸后,再加入B a C b溶液加入盐酸不产生沉淀,加 入B a C L溶液后生成白色沉淀B a2+S O =B a SO4lN O;加热
8、浓缩溶液,加入浓硫酸和铜片有红棕色的气体产生,溶液变蓝色C u+4 H+2 N O;:=CU2+2NO2T+2H2OS2-稀硫酸或盐酸;P b(N C)3)2溶液、稀硝酸生成无色有臭鸡蛋气味的气体;生成黑色沉淀,且不溶于稀硝酸 S2-+2H+:=H 2ST S2+P b 2+:=P b S M 黑色)1.离子推断题的解题思路该考点主要以选择题及填空题的形式出现,离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查,是综合性较强的题目。其一般解题思路为根据反应操作及反应现象-判断一定含有的离子-根据能否共存判断一定不含的离子根据电荷守恒判可能含仃断还含有的离子的离子必
9、须注意两点:(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响;(2)用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。2.离子推断题的解题原则(1)互斥性原则。利用题给条件判断出一定存在某种离子时,可将不能与之共存的离子排除掉,从而判断出一定没有哪种离子。(2)电中性原则。任何溶液中,阴、阳离子所带电荷总数是守恒的,即溶液呈电中性。这个隐含条件往往被忽略,从而造成漏选或错选。如题中各种阳离子一一被排除后,根据电中性原则,最后剩余的那种阳离子肯定存在;反之,阴离子亦然。(3)进出性原则。在进行离子检验时,往往要加入试剂,这样就会引入新的离子,原溶液中是否存在该种离子就无法判断,如加入过量
10、B a C b溶液时,过量的B a 2+、C 将影响对原溶液中是否有B a?+或C 的判断;还有一些离子会随实验过程的变化而消失(如原溶液中的A 1 O2在酸性条件下转化为A P+),可能对后续的检验产生影响。(4)推断结果时应从三个方面考虑:肯定存在的离子,肯定不存在的离子,不能判定存在与否的离子。并且这三个方面是相互独立的,任何一种离子只能出现一次,不能重复出现。考向 一 离 子 检 验典例引领典 例1下列关于离子检验的说法正确的是A.检验溶液中是否含有B a 2+:取少量待测液,向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀产生,则溶液中含有B a?+B.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁
11、,可选用的试剂是酸性K M n O4溶液c.检验溶液中是否含有c o r:取少量待测液,向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大量气泡产生D.在未知溶液中滴加B a C L溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在s o厂或s o t【解析】如果溶液中含有C a 2:A g+等,向其中加入少量稀硫酸,会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生,所以不能确定溶液中含有B a?故A项错误;硫酸亚铁可将酸性K M n C h还原而使酸性K M n C h溶液褪色,故B项正确;HC C h、S O?、HS C h遇稀盐酸也可产生大量气泡,故C项错误;若存在Agl加入Ba C h溶液会产生氯化银白色沉
12、淀,D项错误。【答案】B变式拓展1.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是操作现象结论A滴加Ba C b溶液生成白色沉淀原溶液中有S O:B滴加氯水和C C 14,振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有IC用洁净粕丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有N a+,无 K+D滴加稀N a O H 溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无N H:&/离子检验简答题的答题模板一.一 取 少 量 待 测 液 于 洁 净 试 管 中取 样上随取少量固体于洁净试管中,加水g (或其他试剂)配成溶液实 验 操 作 滴加X X 文 正确描述观察到的实验现象。如溶描述现象i
13、液变成X X色;溶液X X色褪去;有X X色沉淀(或气体)生成考 向 二 离 子 推 断典例引领典 例 1有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干和I:K+、NH;、c r、M g 2+、F e3COj、S O;,现取三份各100 mL溶液进行如下实验:向第一份中加入A g N C h溶液,有白色沉淀产生;向第二份中加入足量N a O H 溶液后加热,收集到气体0.8 9 6 L(标准状况);向第三份中加入足量Ba C L 溶液,得到沉淀6.2 7 g,沉淀经足量盐酸洗涤后,剩余2.3 3 g o试回答下列问题:(1)肯 定 存 在 的 离 子 有,肯定不存在的离子有 O(2)可 能 存
14、在 的 离 子 是,为确定该离子是否存在,可取少许原溶液,然后(填实验操作)。(3)试 分 别 确 定 肯 定 存 在 的 离 子 在 原 溶 液 中 各 自 的 物 质 的 量 浓 度。【思路分析】应思考题目给出(NH;)、(SO:)和“(CO:)的具体数值,其用意是什么?为了弄清该数据隐含的信息,我们应联想到“任何溶液都必须呈电中性”来加以验证。【解析】由知溶液中可能含。、CO;,SO:,由知溶液中一定含NH:,且”(NH;)=0.04moL由知溶液中一定含CO;、SO:,则一定不含Mg2+、Fe-(二者与CO:不能大量共存),且($0 -)=7三7 r=0.01 mol,(C O f-r
15、 =0.02 m o l,所233 g-mol 197 gm ol以得出结论:溶液中一定含NH;、CO:、SO:,一定不含Mg2+、Fe3+,由于(SO:)x2+(CO:)x2=0.01 x2+0.02x2=0.06n(NH;)x l=0.0 4 x l,故必存在K+。又因溶液中可能存在C l,则“(K+巨0.02 mol。所以c(SO:)=0.1 mol/L,c(C O j)=0.2 mol/L,c(NH;)=0.4 m ol/L,若原溶液中不存在 C,则c(K+)=0.2 m ol/L,若存在 Cl,则 c(K+)0.2 m ol/L,故 c(K+)0.2 mol/L 检验可能存在的 Cl
16、时要注意s o:、CO:的干扰。【答案】NH;、C O j、SO:、K+Mg2+、Fe3+(2)Cl-加入足量的稀硝酸和硝酸钢溶液,过滤,向滤液中滴入AgNCh溶液,若有白色沉淀生成,则证明有C 存在,否则不存在(3)c(SO;)=0.1 mol/L,c(C O.)=0.2 mol/L,c(NH;)=0.4 mol/L,c(K+)0.2 mol/L变式拓展2.在 Na,浓度为0.5 mol-L-的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。阳离子K+Ag+Mg2+Ba2+阴离子NO:CO:SiO:SO:3 3 3 4现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。序号实验内容
17、实验结果I向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体H将I的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量固体质量为2.4 gIII向H的滤液中滴加BaCL溶液无明显现象请回答下列问题。(1)实 验I能确定一定不存在的离子是 0(2)实 验 中生成沉淀的离子方程式为。(3)通过实验I、n、in和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填?”)。阴离子NO;co:SiO;so;c/mol-L-1(4)判 断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由:%离子推断的四项基本原则CZ-ZN
18、根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不肯定性原贝尸存在的离子(记住常见的有色离子:F e汽s-F e、C u2 M n O;等):电中颜贝)在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在便注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生氢气、水的电离情况等)溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正、负电荷总数相等(利用这一原则可确定一些隐含的离子)进出性原则通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰营点冲关1.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是选项离子检验方法Ac o:向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体
19、通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊BSO-4-向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钢溶液,观察是否有白色沉淀生成CFe2+取少量溶液于试管中,加入酸性高铳酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去DI取少量溶液于试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色2.有一无色溶液,可能含有 K+、A、Mg2+、NH:、C、SO:、HCO;、MnO;中的几种。为确定其成分,做如下实验:取部分溶液,加入适量NazCh固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解;另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,无气体生成。下列推断正确的是A.肯定有
20、AF+、Mg2+、HCO,B.肯定有 AP+、Mg2+C.肯定没有 HC。;、MnO、NH:、K+D.能确定K+、C是否存在3.某溶液中含有大量的K+、C及 X 与 Y 两种离子,现向该溶液加入W 试剂,根据实验现象得到的关于X、Y 离子的推断能成立的是选项W 试剂实验现象X、Y 离子的推测A淀粉-KI溶液溶液变蓝Fe3+,S O tB用 pH试纸检测pH=7(常温)CH3coCT、Na+C硝酸酸化的AgNCh溶液白色沉淀CO歹、NH;D过量NaOH溶液无明显现象Al3+Mg2+4.下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论5.某溶液只可能含有以下离子中的若干种:H+、NH;、K+
21、、Mg2 NO;、CO:、NO,A向 NaAlO?溶液中滴入NaHCCh溶液有白色沉淀生成A1O5结合H+的能力比CO3强B将 Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液溶液显红色Fe(NCh)2样品已氧化变质C用洁净的伯丝蘸取某溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中一定有Na+、无 K*D向某无色溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中一定无NH;现 取 两 份 200mL溶液进行如下实验:(已 知 HNO,不稳定极易分解:2HNO?H2O+NO2t+NOt)向第一份溶液中加足量AgNO3溶液后,有 11.68 g 白色沉淀产生,向沉淀中加入足量稀盐酸充
22、分反应,有棕色气体产生,沉淀颜色不变,但是质量减少0.2 g;将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水,又得到白色沉淀2.0 g,该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体;向第二份溶液中加入过量浓NaOH溶液,加热使产生的气体全部放出,用 100 mL0.5 mol-L 1的稀硫酸恰好完全吸收,酸也无剩余。根据上述实验,以下推测不正确的是A.原溶液中一定不存在较大浓度的H+、Mg2+B.原溶液确定含NH;、NO;,CO;,且物质的量之比为5:2:1C.不能确定原溶液是否含有K+、NO;D.实验中产生的红棕色气体遇空气颜色会加深6.某试液中只可能含有下列K+、NHJ、Fe2 Al3 C、SOF、COM、A1O
23、3中的若干种离子,离子浓度均为0.1 mo卜 L Z 某同学进行了如下实验:试液缓 慢 加 人 Tpu稀 硫 酸无明显B a(N O)溶液过量 现象 过量L气体NaOH、上、+溶液 滤液X 过量淀 A 气体co,一 滤 液 沉 淀 C少量 沉淀B下列说法正确的是A.无法确定原试液中是否含有AF+、C1B.滤液X中大量存在的阳离子有N H;、F e?+和 B a2+C.无法确定沉淀C的成分D.原溶液中存在的离子为N H;、F e2 C、S O F7 .有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的HOH):H+、N H:、K M g 2+、C u2 A P+、N O;、C
24、O:、S O;现取三份 1 0 0 m L 溶液进行如下实验:第一份加足量A g N C h 溶液后,有白色沉淀产生。第二份加足量B a C L 溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.9 9 g。第三份逐滴滴加N a O H 溶液,测得沉淀与N a O H 溶液的体积关系如图。根据上述实验,以下推测不正确的是沉淀/m o l0.01 2 5 3 5 4 0 v(N a O H)/m LA.原溶液一定不存在H +、CU2 C O;B.不能确定原溶液是否含有K+、N O,C.实验所加的N a O H 的浓度为2 m o l-L 1D.原溶液确定含 M g 2+、A F+、NH:,且
25、 (M g 2+):n(A l3+):n(N H;)=l :1 :28 .某无色溶液,其中可能存在的离子有:N a A g B a2 F e3 A l3 A I O?、S2 S O、co?、s o 3。现取该溶液进行实验,实验结果如图:无色溶液溶液甲过量H B r淡黄色沉淀甲气体甲过量气体乙溶液乙N H 4 H C O 3溶液白色沉淀乙请回答下列问题:(1)生成沉淀甲的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为(3)已知气体甲由两种氧化物组成(不包括水蒸气和种成分,将所需试剂以及现象填入表格。H B r),请你设计实验逐
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