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文檔簡(jiǎn)介
1、實(shí)驗(yàn)探究 離子的檢驗(yàn)和推斷 一、離子的檢驗(yàn) 1.常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn) (1)常規(guī)檢驗(yàn)法 用NaOH溶液能檢驗(yàn)出Cu2+、Fe3+、Fe2+、 Al3+、NH,焰色反應(yīng) 用焰色反應(yīng)可檢驗(yàn)出溶液中的K+和Na+。,2.常見陰離子的檢驗(yàn) (1)利用酸堿指示劑檢驗(yàn),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(yàn),(4)利用某些特征反應(yīng)檢驗(yàn) I- 滴入淀粉溶液和氯水,溶液變藍(lán)色。 對(duì)離子進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)探究1】 (2008全國(guó)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(shí)驗(yàn): 測(cè)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(gè)實(shí)驗(yàn),寫出每一實(shí)驗(yàn)鑒定離子 的結(jié)論與理由。 實(shí)驗(yàn) ; 實(shí)驗(yàn) ; 實(shí)驗(yàn) ; 實(shí)驗(yàn) ; 實(shí)驗(yàn) 。 (2)上述5個(gè)實(shí)驗(yàn)不能確定是否存在的離子是 。,解析 (1)測(cè)得混合液呈堿性,則一定至少 含有SO 和CO 中的一種,因?yàn)樗鼈兯怙@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(huì)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(huì)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?yàn)闆]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(duì)于物質(zhì) 中所含的成分,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yáng)離子、陰離子的檢驗(yàn)。,【實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn): (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(shí)驗(yàn),以下推測(cè)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(shí)驗(yàn)(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(shí)驗(yàn)(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(yáng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)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(yàn):取少量該溶液,加足量的Ba(NO3)2 溶液,過濾后,向?yàn)V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(yáng)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(guó)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(duì)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(shí)驗(yàn)檢測(cè): 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(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn): (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(shí)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)其中OH-的實(shí) 驗(yàn)方法從略,檢驗(yàn)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(yàn)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(duì) 實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(huì)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-
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