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精品教案 可编辑 考点 13 离子检验与推断 聚焦与凝萃 1了解 Cl -、SO 42-、CO32-等常见离子的检验方法; 2学会利用离子共存规律解决离子推断问题。 解读与打通 常规考点 离子反应的应用: 1离子检验与推断: 例 1某无色溶液中含有K 、Cl、OH、 SO2 3、 SO24,为检验溶液中所含的某些阴离子, 限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH 的实 验方法省略,检验其他阴离子的过程如下图所示。 ( 1)图中试剂溶质的化学式分别是 ,。 ( 2)根据图中现象a、b、 c,表明检验出的离子分别是a 、 b 、c 。 ( 3)白色沉淀A 加试剂反应的离子方程式是。 ( 4)无色溶液C 加试剂的主要目的是。 ( 5)白色沉淀A 若加试剂而不加试剂,对实验的影响 是。 ( 6)气体 E 通入试剂发生反应的离子方程式 精品教案 可编辑 是。 解析:该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子:Cl 、OH、SO2 3、SO 2 4,据框图分析, 试剂将其分为两组,而试剂又将沉淀A 部分溶解,其中沉淀B 没被溶解,据此可判断沉淀 A 的成分为 BaSO4和 BaSO3,而气体 E 一定是 SO2。据题中所给被选试剂,试剂必定是 Ba(NO3)2溶液,试剂必是稀盐酸,试剂必是溴水。溶液C 中必含 Cl -、OH- 、K+(原有 )和 Ba 2、NO 3(新加入 ),向其中先加试剂无沉淀又加入试剂时出现白色沉淀,不难推出试剂 应为稀硝酸,目的是中和OH ,防止对下一步用试剂 AgNO3溶液检验Cl 产生干扰。 答案: ( 1)Ba(NO3)2HCl HNO3Br2AgNO3 ( 2)SO23SO 2 4Cl - ( 3)BaSO3 + 2H + = Ba 2+ + SO2 + H2O ( 4)中和 OH -,防止对 Cl的检验产生干扰 ( 5)会使 SO 2 3对 SO 2 4的检验产生干扰,不能确认SO 2 4是否存在 ( 6)SO2 + Br2 + 2H2O = 4H + + SO 2 4+ 2Br - 2混合物的分离: 例 2一学生设计了如下实验方法分离NaCl 和 CaCl2两种固体混合物 回答下列问题 ( 1)B 物质是(写化学式) ( 2)按此实验方案分离得到的NaCl ,经分析含有杂质,是因为上述方案中某一步设计有毛病, 这一步的正确设计方案应是。 ( 3)若要测定该样品中NaCl 和 CaCl2的质量比, 可称量干燥的B 物质和另一物质的质量,这 精品教案 可编辑 种物质是。 答案: (1)CaCO3(2)加入适量盐酸至不产生气体(3)A 3物质的提纯和鉴定: 例 3在某未知溶液中检验出含有Ba 2+ 、NO3 -,且溶液的 pH=1 。某学生还需鉴定此溶液中是 否大量存在:Al 3+ ; NH4+; Fe2+;Cl - ;AlO2-; SO42-,其实这些离子中有一部分 不必再鉴定就能加以否定,你认为不必再鉴定的离子组是 ( ) ABCD 答案: A 4化合物组成成分的分析和鉴定: 例 4某无色透明溶液中可能大量存在Ag + ,Mg 2+ ,Cu 2+ 中的几种离子。 ( 1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_ 。 ( 2)取少量原溶液加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失, 说明原溶液中肯定有的离子是_ ,有关的离子反应式为 _。 ( 3)取( 2)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子有 _。 ( 4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A D 中的(填序号)。 ACl - BNO3-CCO32-DOH - 答案: (1)Cu 2+ (2)Ag + Ag + + Cl - = AgCl (3)Mg2+ ( 4) B 5治理水中的污染物: 例 5某城市某河道两旁有甲乙两厂,它们排放的工业废水中共含有K+ 、Ag + 、Fe3+、Cl -、 OH - 、NO3-六种离子。 ( 1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中含有的三种离子 精品教案 可编辑 是、; ( 2)乙厂的废水中含有另外的三种离子。如果加入一定量的(填“活性炭”、 “硫 酸亚铁” 、 “铁粉” ),可以回收其中的金属,因为(填 离子方程式); ( 3)有人提出一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的 (填离子符号) 转化为沉淀, 经过滤后的废水中主要含有, 所以可用来浇灌农田。 答案: (1)K+Cl-OH - ( 2)铁粉Ag 2 Ag + + Fe = 2 Ag + Fe 2+ ( 3)Ag + 、Cl -、Fe3+ 、OH - K+、NO3- 隐性考点 1坚持“两个基本原则”,破解离子检验与推断题 ( 1)互斥性原则: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;(要注 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H2、水的电离情况等) ( 2)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负 电荷总数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子) 2常见离子的检验 分类常见离子试剂或方法实验现象干扰离子 阳离子 H + 紫色石蕊试液;变红; 锌片或Na2CO3溶液无色无味气体产生。 Na + 焰色反应黄色火焰 K+ 焰色反应浅紫色火焰Na + Mg 2+ NaOH溶液白色沉淀,不溶于过量的碱 Fe2+ NaOH溶液;白色沉淀灰绿色红褐色 精品教案 可编辑 先加 KSCN , 再加氯水。先无明显变化,再变红色。 Fe3+ NaOH溶液;生成红褐色沉淀; KSCN 溶液。溶液呈血红色。 Al 3+ NaOH溶液白色沉淀,溶于过量的碱 Cu 2+ NaOH溶液;蓝色沉淀,加热则沉淀变黑。 Ag + 含 Cl -溶液,稀硝酸 白色沉淀,不溶于硝酸 Ba2+ 稀硫酸或硫酸盐溶液白色沉淀Ca2+ NH4+ OH -,加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 阴离子 OH - 无色酚酞试液;变红; 紫色石蕊试液。变蓝。 Cl-AgNO3溶液,稀HNO3白色沉淀 Br - AgNO3溶液,稀HNO3浅黄色沉淀 I- AgNO3溶液,稀 HNO3; 黄色沉淀; 新制氯水,淀粉溶液。淀粉溶液变蓝。 CO3 2- H +,澄清石灰水; 气体,变浑;HCO3- BaCl2溶液,稀盐酸白色沉淀,溶于稀盐酸 HCO3- H + ,澄清石灰水;气体,变浑; CO32- Ba(OH)2溶液,稀盐酸白色沉淀,溶于稀盐酸 SO4 2- Ba2+,稀硝酸 白色沉淀,不溶于硝酸SiO32- SO32- H + ,品红溶液;有气体产生,品红褪色; Ba 2+ ,稀盐酸 白色沉淀,溶于稀盐酸,产生刺激性气 味的气体 精品教案 可编辑 S2- 稀硫酸或稀盐酸;生成无色有臭鸡蛋气味的气体; Pb(NO3)2溶液。有黑色沉淀。 NO3-铜屑,浓硫酸,加热有红棕色气体产生,溶液变蓝。 PO4 3- AgNO3溶液,稀 HNO3; 黄色沉淀,溶于稀硝酸; Ba(NO3)2溶液,稀硝酸白色沉淀,溶于稀硝酸。 AlO2-稀盐酸先有白色沉淀,后溶解。 融合与应用 例 1关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是 ( ) A加入 AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl存在 B通入 Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有I存在 C加入 Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有SO 2 4存在 D加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO 2 3存在 答案: B 例 2某水溶液只可能含有K、Al 3、Fe3、Mg2、Ba2、NH 4、Cl 、CO2 3、SO 2 4中的 若干种离子。某同学取100mL的溶液分成两等份进行如下实验: 第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热,收集到0.02mol的气体,无沉淀产生,同时得到溶液 甲。 向溶液甲中通过量的二氧化碳气体,生成白色沉淀,沉淀经过滤,洗涤灼烧后,得到1.02g 精品教案 可编辑 固体。 第二份加足量的氯化钡溶液后,生成白色沉淀,沉淀经盐酸充分洗涤,干燥,得到11.65g 固体。 据此,该同学得到的结论正确的是 ( ) A实验中产生的气体为氨气,并可得原溶液中c(NH 4) 0.2molL 1 B实验中的白色沉淀中一定有BaSO4,无 BaCO3 C原溶液中一定有K,且 c(K ) 0.4mol L 1 D若要判断原溶液中是否有Cl ,无需另外设计实验验证 解析:由得50 mL 溶液中 n(NH 4)0.02 mol,根据离子共存原则,无Fe 3、Mg2。中 得到的沉淀为Al(OH)3,1.02 g固体为 Al2O3,则 50 mL 溶液中 n(Al 3)0.02 mol ,根据离 子共存原则,无CO 2 3。由得,溶液中一定含SO24,其物质的量为n(SO 2 4)0.05 mol(指 50 mL溶液中 ),根据离子共存原则,原溶液中一定无Ba 2。综上所述,有 SO 2 4(0.05 mol), Al 3 (0.02 mol),NH 4(0.02 mol),根据电荷守恒,还一定有K,根据上述实验,由于无法确 定 Cl,所以 n(K ) 0.05 mol 2 0.02 mol 30.02 mol0.02 mol,其浓度为c(K ) 0.02 mol 0.05 L 0.4 molL 1。 答案: B 扫描与历练 【正误判断】(正确的打“”,错误的打“”) (每个判断2 分,共 40 分) ()1HF 与 NaOH反应: HOH =H 2O ()2NaOH与 H3PO4等物质的量反应:OH H 3PO4=H2PO 4H2O ()3NH4HCO3与足量 NaOH 溶液反应: HCO 3OH =CO 2 3H2O ()4NH4HSO3与少量 NaOH溶液反应: NH 4 OH =NH 3H2O 精品教案 可编辑 ()5NaHCO3与 NaHSO4溶液混合: CO 2 32H =H 2O CO2 ()6Na2S 水解: S22H2O=H2S 2OH ()7NH4Al(SO4)2溶液中加入少量氢氧化钠溶液:NH 4OH =NH 3H2O ()8Ca(HCO3)2溶液中加入少量澄清石灰水:HCO 3 Ca2OH =CaCO3 H2O ()9过氧化钠溶于水:2O 2 22H2O=4OH O 2 ()10 将少量二氧化硫通入次氯酸钠溶液中:SO2 H2OClO =SO 2 4 Cl 2H ()11 硫酸亚铁的酸性溶液中加入过氧化氢溶液:2Fe 2 H2O22H =2Fe 32H 2O ()12 等摩尔的氢氧化钡溶液和明矾溶液反应:3Ba 26OH 2Al 3 3SO2 4 =3BaSO4 2Al(OH)3 ()13 向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe 8H 2NO 3=3Fe 2 2NO 4H 2O ()14 用惰性电极电解AlCl3溶液: 2H2O 2Cl = 电解 Cl2 H2 2OH ()15某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,说明该钾盐是 K2CO3(2010江苏,10A) ()16 利用 HNO3能够鉴别MgI2、AgNO3、 Na2CO3、NaAlO2四种溶液 ()17 利用金属钠可区分乙醇和乙醚(2011大纲全国卷, 7A) ()18 检验某溶液是否含有SO 2 4时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸 (2013山东,14D) ()19 某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液产生沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液 中一定有SO 2 4(2013天津,3C) ()20 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气
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