實驗探究離子的檢驗和推斷.ppt

1、實驗探究 離子的檢驗和推斷 一、離子的檢驗 1.常見陽離子的檢驗 （1）常規(guī)檢驗法 用NaOH溶液能檢驗出Cu2+、Fe3+、Fe2+、 Al3+、NH,焰色反應(yīng) 用焰色反應(yīng)可檢驗出溶液中的K+和Na+。,2.常見陰離子的檢驗 （1）利用酸堿指示劑檢驗,SO 先加入稀鹽酸，無現(xiàn)象，再加入BaCl2 溶液，產(chǎn)生白色沉淀 SO 加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加 稀鹽酸,放出無色、有刺激性氣味、能 使品紅溶液褪色的氣體 （3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液檢驗,(4)利用某些特征反應(yīng)檢驗 I- 滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍(lán)色。 對離子進(jìn)行檢驗時一定要注意避免 離子間的相互干擾，如CO 、S

2、O 加稀鹽酸后 都能產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,其區(qū)別 僅在于生成的氣體CO2無氣味，而SO2有刺激性 氣味。,特別提醒,【實驗探究1】 （2008全國理綜，28）某鈉 鹽溶液可能含有陰離子：NO ，CO ,SO , SO ,Cl-,Br-,I-。為鑒定這些離子，分別取少 量溶液進(jìn)行以下實驗： 測得混合液呈堿性； 加HCl后，生成無色無味氣體。該氣體能使 飽和石灰水溶液變渾濁； 加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后，CCl4層未 變色； 加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，分離，在沉淀 中加入足量鹽酸，沉淀不能完全溶解；,加HNO3酸化后，再加過量AgNO3溶液，溶液 中析出白色沉淀。 （1）分析上

3、述5個實驗，寫出每一實驗鑒定離子 的結(jié)論與理由。 實驗 ； 實驗 ； 實驗 ； 實驗 ； 實驗 。 （2）上述5個實驗不能確定是否存在的離子是 。,解析 （1）測得混合液呈堿性，則一定至少 含有SO 和CO 中的一種,因為它們水解顯堿性。 加入HCl后，生成無色無味能使澄清石灰水變 渾濁的氣體，則一定有CO ，而無SO ，若有 SO ，則會產(chǎn)生有刺激性氣味的SO2氣體。 加入CCl4并滴加氯水，CCl4層未變色，說明一 定無I-和Br-，若有Br-和I-，氯水會將它們氧化生 成Br2和I2。 加入BaCl2能產(chǎn)生不溶于稀鹽酸的白色沉淀， 則一定有SO 。 加入HNO3酸化后，再加入過量的AgN

4、O3產(chǎn)生 了白色沉淀，則一定有Cl-，產(chǎn)生了AgCl沉淀。 （2）不能確定的只有NO 。,答案 （1）CO 和SO 可能存在，因它們水 解顯堿性 CO 肯定存在，因產(chǎn)生的氣體是CO2；SO 不存在，因為沒有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 Br-,I-不存在，因CCl4層沒有溴和碘的顏色出現(xiàn) SO 存在，因BaSO4不溶于鹽酸 Cl-存在，因與Ag+形成白色沉淀 （2）NO,二、離子的推斷 離子的推斷屬于推斷題型，主要是對于物質(zhì) 中所含的成分，運(yùn)用實驗的手段進(jìn)行分析和 判斷，最后得出結(jié)論。離子推斷的主要依據(jù) 是實驗結(jié)果，解答此類問題必須掌握離子的 性質(zhì)，包括顏色以及與其它物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的 現(xiàn)象，如氣體、沉淀

5、等的變化。離子的性質(zhì) 可參考問題一中常見陽離子、陰離子的檢驗。,【實驗探究2】 A、B、C、D、E均為可溶于水 的固體，組成它們的離子有 分別取它們的水溶液進(jìn)行實驗，結(jié)果如下： A溶液與B溶液反應(yīng)生成白色沉淀，沉淀可 溶于E溶液；A溶液與C溶液反應(yīng)生成白色沉 淀,沉淀可溶于E溶液；A溶液與D溶液反應(yīng) 生成白色沉淀，沉淀可溶于鹽酸；B溶液與,適量D溶液反應(yīng)生成白色沉淀，加入過量D溶液， 沉淀量減少，但不消失。據(jù)此推斷它們是 A ；B ；C ；D ；E 。 解析 本題為常見物質(zhì)推斷題，取材為常見離子 組成的物質(zhì)，基本解法為尋覓“突破口”法，本題 從物質(zhì)A突破，A均能與B、C、D反應(yīng)生成白色沉 淀，

6、可推知A中含有CO ，CO 只能與Na+組成 可溶于水的固體，故A為Na2CO3。能夠溶解兩種 白色沉淀的只有可能含有HSO 即E為NaHSO4或 Mg(HSO4)2。B、C中含有Mg2+、Al3+,D中含有 Ba2+,由可推出B為Al2（SO4）3，D為Ba(OH)2， C為MgCl2。,遷移應(yīng)用 1.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子 中的若干種：K、NH 、Cl、Mg2、Ba2、 CO 、SO ，現(xiàn)取三份100 mL溶液進(jìn)行如下 實驗： （1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生。 （2）第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣 體0.04 mol。 （3）第三份加足量BaCl2溶液

7、后，得干燥沉淀 6.27 g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì) 量為2.33 g。 根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是 （ ）,A.K一定存在 B.100 mL溶液中含0.01 mol CO C.Cl一定存在 D.Ba2一定不存在，Mg2可能存在 解析 由實驗（3）推知n（BaSO4）= =0.01 mol，即溶液中含0.01 mol的SO ，再 由加入足量鹽酸后沉淀由6.27 g減至2.33 g知其 溶液中含有CO ，且n（CO ）= =0.02 mol。根據(jù)實驗(2)可知原溶液中含有NH 且n(NH )=0.04 mol，又因溶液中含有CO ，,則Mg2+不存在，由于含有SO ，則Ba2+不存在

8、， 這樣溶液中的陽離子就可能為NH 和K+。根據(jù) 電荷守恒，陰離子所帶電荷總數(shù)為0.01 mol2 +0.02 mol2=0.06 mol，大于NH 所帶的正 電荷（0.04 mol1=0.04 mol)，故K+一定存在。 由于CO 和SO 都能與Ag+形成沉淀，所以這三 組實驗不能證明一定有Cl-，其僅是可能存在。 答案 A,2.有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子： Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO 、SO 、 Cl-、I-、HCO ，取該溶液實驗如下：,（1）溶液中肯定存在的離子是 。 （2）溶液中肯定不存在的離子是 。 （3）為進(jìn)一步確定其他離子，應(yīng)該補(bǔ)充的實驗

9、 是 。 解析 該溶液滴加甲基橙，溶液變紅，證明溶 液呈酸性，可能含有Mg2+、Al3+,水解顯酸性,不 可能含F(xiàn)e2+(Fe2+淺綠色)、HCO ；說明有NO 氣體產(chǎn)生，證明溶液中含有NO ；說明溶液 中含有SO ；加NaOH溶液有白色沉淀生成且 部分溶解于過量NaOH中，說明溶液中含有Mg2+、,Al3+；說明原溶液不含I-，由Al3+推出不可能含 有HCO ，由含有SO 推出原溶液不可能含有 Ba2+。綜合以上實驗可推出一定含有Mg2+、Al3+、 NO 、SO ,一定不含有Fe2+、Ba2+、I-、HCO ，可能含有Na+、Cl-。 答案 （1）Mg2+、Al3+、NO 、SO (2)

10、Fe2+、Ba2+、I-、HCO (3)焰色反應(yīng)，確定是否含有Na+； Cl-的檢驗：取少量該溶液，加足量的Ba（NO3）2 溶液，過濾后，向濾液中加AgNO3溶液，再加稀 HNO3,3.在某無色溶液里，只含有下列8種離子中的某 幾種:Na+、H+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、HCO 、 NO 。已知該溶液能跟鋁粉反應(yīng)，且放出的氣 體只有H2。試回答： （1）若溶液和鋁粉反應(yīng)后有AlO 生成，則溶 液中一定含有大量的 離子，還可能含 有大量的 離子。 （2）若溶液和鋁粉反應(yīng)后有Al3+生成，則原溶 液中一定不含有大量的 離子。,解析 (1)溶液與鋁粉反應(yīng)生成AlO ,則溶液一 定含有大量

11、的OH-，所給離子中可與OH-大量共存 的有Na+、Cl-和NO ，但溶液中必須有陽離子存 在，故a+一定大量存在。 （2）溶液與鋁粉反應(yīng)產(chǎn)生Al3+,則溶液中一定含 有大量的H+。與H+大量共存的離子有Na+、Mg2+、 Cl-、NO ，但因NO 在酸性條件下有強(qiáng)氧化性， 與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2，故陰離子只能是Cl-。Ag+ 與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 、NO 、Ag+,4.太湖藍(lán)藻暴發(fā)，造成無錫市自來水水源地水 質(zhì)的嚴(yán)重惡化。這次事件再次敲響了我國水 危機(jī)的警鐘。太湖流域某化工廠

12、排放的污水 中，常溶有某些對人體有害的物質(zhì)，初步認(rèn) 為可能含有Fe3+、Ba2+、K+、OH-、Cl-、CO 、 SO 。為了進(jìn)一步確認(rèn)，取樣進(jìn)行實驗檢測： 取污水仔細(xì)觀察,呈無色、透明、均一狀態(tài)。 向取樣的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色 沉淀產(chǎn)生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。 用pH試紙測定污水的pH，試紙顯深藍(lán)色。,（1）由此可知，該污水中肯定含有的離子是 ，肯定沒有的離子是 ，可能 含有的離子是 。 （2）如何通過實驗進(jìn)一步確定溶液中可能存 在的離子？ 答案 （1）Ba2+、OH- Fe3+、CO 、SO K+、Cl- (2)用鉑絲蘸少量試液在酒精燈火焰上灼燒，透 過藍(lán)色鈷玻璃，若發(fā)現(xiàn)火

13、焰呈紫色，則說明含有 K+。另取少量試液于一潔凈試管中,加幾滴AgNO3 溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不 溶解，則說明溶液中含有Cl-。,5.某無色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO 、 MnO 、CO 、SO 中的若干種組成，取 該溶液進(jìn)行如下實驗： （A）取適量試液，加入過量鹽酸，有氣體生 成，并得到溶液； （B）在（A）所得溶液中再加入過量碳酸氫銨 溶液，有氣體生成；同時析出白色沉淀甲； （C）在（B）所得溶液中加入過量Ba(OH)2溶 液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析出。 根據(jù)上述實驗回答下列問題：,（1）溶液中一定不存在的離子是 ； （2）一定存在的

14、離子是 ； （3）判斷沉淀乙成分的方法是 。 解析 由（A）可知肯定有CO ，肯定無Ag+、 Ba2+、Al3+;由題干可知肯定無MnO ;肯定有Na+; 由（B）可知：肯定存在AlO ；由（C）可知生 成的氣體是NH3，白色沉淀為BaCO3或BaSO4與 BaCO3二者的混合物。 答案 （1）Ag+、Ba2+、Al3+、MnO (2)Na+、AlO 、CO (3)加入鹽酸，觀察沉淀是否全部溶解，若全部 溶解，說明只有BaCO3，否則還含有BaSO4,6.如圖表示由黃鐵礦（主要成分為FeS2）為開始 反應(yīng)物的一系列變化，其中不含硫的反應(yīng)產(chǎn)物 已略去。,(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： ； ；

15、。 （2）寫出下列反應(yīng)的離子方程式： ; 。 解析 由A、B、C、D、E、F均為含硫物質(zhì)，且 B+Fe A,黃鐵礦 A+B可知，A為FeS、 B為S；由黃鐵礦 C(能與氯水反應(yīng)) 可知，C為SO2；綜合其他信息可知，D為H2SO4， E為H2S、F為FeSO4。,隔絕空氣 加強(qiáng)熱,空氣中煅燒,答案 （1）FeS2 FeS+S S+2H2SO4(濃) 3SO2+2H2O C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O (2)FeS+2H+ Fe2+H2S SO2+Cl2+2H2O SO +2Cl-+4H+,7.某無色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO 、 SO ，為檢驗溶液中所含的各種陰離

16、子，限 用的試劑有：鹽酸、硝酸、硝酸銀溶液、硝酸 鋇溶液、溴水和酚酞試液。檢驗其中OH-的實 驗方法從略,檢驗其他陰離子的過程如下圖所示。,（1）圖中試劑溶質(zhì)的化學(xué)式分別是： ， ， ， ， 。 (2)圖中現(xiàn)象a、b、c表明檢驗出的離子分別是： a 、b 、c 。 （3）白色沉淀A加試劑反應(yīng)的離子方程式是 。 （4）無色溶液C加試劑的主要目的是 。 （5）白色沉淀A若加試劑而不加試劑，對 實驗的影響是 。 （6）氣體E通入試劑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 是 。,解析 此題中要求限定試劑檢驗出各種陰離子， 既要注意各種被檢離子的特征反應(yīng),又要注意它 們之間的相互干擾,然后再仔細(xì)分析。加過量試 劑得白色沉淀A,A加過量試劑,往后檢出兩 種陰離子，說明沉淀A中含兩種物質(zhì)，顯然試劑 不會是AgNO3溶液,應(yīng)為Ba(NO3)2溶液，沉淀 A含BaSO4、BaSO3。試劑應(yīng)為鹽酸，氣體E為 SO2，試劑為溴水，a為檢出SO ;沉淀B為 BaSO4，試劑為HNO3，b為檢出SO 。無色 溶液C中含陰離子OH-