Transcript 2 溶液

实验探究 离子的检验和推断
一、离子的检验
1.
（1
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、
Al3+、NH

4
1
②
用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
2
3
2.
（1）利用酸碱指示剂检验
4
SO
2
4
先加入稀盐酸，无现象，再加入
BaCl2
2
3
SO
加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再
加
稀盐酸,放出无色、有刺激性气味、能
使品红溶液褪色的气体
（3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验
5
(4)
I-
滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。
特别提醒
对离子进行检验时一定要注意避免
离子间的相互干扰，如CO
2
3
、SO32 
加稀盐酸后
都能产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,其区别
仅在于生成的气体CO2无气味，而SO2有刺激性
气味。
6
【实验探究1】 （2008·全国Ⅱ理综，28）某钠
盐溶液可能含有阴离子：NO
SO
2
4

3
，CO32  ,SO
2
3
,
,Cl-,Br-,I-。为鉴定这些离子，分别取少
②加HCl后，生成无色无味气体。该气体能使
③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未
变色；
④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀
中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；
7
⑤加HNO3酸化后，再加过量AgNO3溶液，溶液
（1）分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子
实验①
实验②
实验③
实验④
实验⑤
（2）上述5个实验不能确定是否存在的离子是
。
8
解析 （1）①测得混合液呈碱性，则一定至少
含有SO 32  和CO32  中的一种,因为它们水解显碱性。
2
2
②加入HCl后，生成无色无味能使澄清石灰水变
3
3
2
浑浊的气体，则一定有CO
，而无SO
，若有
3
SO
，则会产生有刺激性气味的SO2
③加入CCl4并滴加氯水，CCl4层未变色，说明一
定无I-和Br-，若有Br-和I-，氯水会将它们氧化生
成Br2和I2

④加入BaCl224能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，
则一定有SO
⑤加入HNO3酸化后，再加入过量的AgNO3产生

了白色沉淀，则一定有Cl 3，产生了AgCl
（2）不能确定的只有NO
。
9
答案 （1）①CO
②CO
2
3
2
3
和SO32 
可能存在，因它们水
肯定存在，因产生的气体是CO2；SO32 
③Br-,I-不存在，因CCl4
④SO
2
4
存在，因BaSO4
⑤Cl-存在，因与Ag+
（2）NO

3
10
二、离子的推断
离子的推断属于推断题型，主要是对于物质
中所含的成分，运用实验的手段进行分析和
判断，最后得出结论。离子推断的主要依据
是实验结果，解答此类问题必须掌握离子的
性质，包括颜色以及与其它物质反应产生的
现象，如气体、沉淀等的变化。离子的性质
可参考问题一中常见阳离子、阴离子的检验。
11
【实验探究2】
A、B、C、D、E均为可溶于水
的固体，组成它们的离子有
阳离子
Na+
Mg2+
阴离子
OH-
Cl-
Al3+
CO
Ba2+
2
3
SO
2
4
HSO

4
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可
溶于E溶液；②A溶液与C溶液反应生成白色沉
淀,沉淀可溶于E溶液；③A溶液与D溶液反应
生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；④B溶液与
适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，
沉淀量减少，但不消失。据此推断它们是
12
A Na2CO3
；B Al2(SO4) 3；C
MgCl2
D Ba(OH) 2；E NaHSO4［或Mg(HSO4) 2］
；
。
解析 本题为常见物质推断题，取材为常见离子
组成的物质，基本解法为寻觅“突破口”法，本题
从物质A突破，A均能与B、C、D反应生成白色沉
淀，可推知A中含有CO
2
3
，CO 32 
只能与Na+组成
可溶于水的固体，故A为Na2CO3。能够溶解两种
白色沉淀的只有可能含有HSO

4
即E为NaHSO4或
Mg(HSO4)2。B、C中含有Mg2+、Al3+,D中含有
Ba2+,由④可推出B为Al2（SO4）3，D为Ba(OH)2，
C为MgCl2。
13
迁移应用
1.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子
中的若干种：K＋、NH
CO
2
3
、SO24 

4
、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、
，现取三份100 mL溶液进行如下
（1）第一份加入AgNO3
（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气
体0.04 mol
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀
6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质
量为2.33 g
根据上述实验，以下推测正确的是 （
）
14
A.K＋
B.100 mL溶液中含0.01 mol CO
2
3
C.Cl－
D.Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在
解析
由实验（3）推知n（BaSO4）=
=0.01 mol，即溶液中含0.01 mol的SO
2.33 g
233 g/mol
2
4
，再
由加入足量盐酸后沉淀由6.27 g减至2.33 g知其
溶液中含有CO
2
3
，且n（CO32 
(6.27  2.33) g
）=
197 g/mol
=0.02 mol。根据实验(2)可知原溶液中含有NH
且n(NH

4
2
)=0.04 mol，又因溶液中含有CO3

4
，
15
则Mg2+不存在，由于含有SO
2
4
，则Ba2+不存在，
这样溶液中的阳离子就可能为NH

4
和K+。根据
电荷守恒，阴离子所带电荷总数为0.01 mol×2
+0.02 mol×2=0.06 mol
，大于NH

4
所带的正
电荷（0.04 mol×1=0.04 mol)，故K+一定存在。
由于CO
2
3
2
和SO4
都能与Ag+形成沉淀，所以这三
组实验不能证明一定有Cl-，其仅是可能存在。
答案
A
16
2.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子：
Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO
Cl-、I-、HCO

3
、SO
2
、
4

3
，取该溶液实验如下：
实验步骤
实验现象
①取少量该溶液，
加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量该溶液，
浓缩，加Cu片和
浓H2SO4，加热
有无色气体产生，
后在空气中又变
成红棕色
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③取少量该溶液，
加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液,
加AgNO3溶液
有白色沉淀生成，
且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液，
加NaOH溶液
有白色沉淀生成，
当NaOH过量时，
沉淀部分溶解
18
（1）溶液中肯定存在的离子是
（2）溶液中肯定不存在的离子是
（3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验
是
。
解析
①该溶液滴加甲基橙，溶液变红，证明溶
液呈酸性，可能含有Mg2+、Al3+,水解显酸性,不
可能含Fe2+(Fe2+浅绿色)、HCO

3
气体产生，证明溶液中含有NO

3
中含有SO
；②说明有NO
；③④说明溶液
2
4
；⑤加NaOH溶液有白色沉淀生成且
部分溶解于过量NaOH中，说明溶液中含有Mg2+、
19
Al3+；④说明原溶液不含I-，由Al3+推出不可能含
有HCO

3
，由含有SO 24  推出原溶液不可能含有
Ba2+。综合以上实验可推出一定含有Mg2+、Al3+、
NO

3
、SO
2
4
,一定不含有Fe2+、Ba2+、I-、HCO

3
，
可能含有Na+、Cl-。
答案
（1）Mg2+、Al3+、NO
(2)Fe2+、Ba2+、I-、HCO

3
、SO24 

3
(3)焰色反应，确定是否含有Na+
Cl-的检验：取少量该溶液，加足量的Ba（NO3）2
溶液，过滤后，向滤液中加AgNO3溶液，再加稀
HNO3
20
3.在某无色溶液里，只含有下列8种离子中的某
几种:Na+、H+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、HCO
NO

3

、
3
。已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气
体只有H2
（1）若溶液和铝粉反应后有AlO
液中一定含有大量的

2
生成，则溶
离子，还可能含
有大量的
（2）若溶液和铝粉反应后有Al3+生成，则原溶
液中一定不含有大量的
离子。
21
解析
(1)溶液与铝粉反应生成AlO

2
,则溶液
一

定含有大量的OH ，所给离子中可与OH-大量共存
3
的有Na+、Cl-和NO
，但溶液中必须有阳离子存
在，故Ｎa+
（2）溶液与铝粉反应产生Al3+,则溶液中一定含
+

+大量共存的离子有Na
+、Mg2+、
有大量的H
。与H
3
3
Cl-、NO
，但因NO
在酸性条件下有强氧化性，
与金属反应不产生H2，故阴离子只能是Cl-。Ag+


-、
与Cl-3不能大量共存，故溶液中一定不含有OH
3
、Ag+。
HCO
、NO 
答案 （1）OH-3、Na+
(2)OH-、HCO
、NO

3
Cl-、NO
、Ag+

3
22
4.太湖蓝藻暴发，造成无锡市自来水水源地水
质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水
危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水
中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认
为可能含有Fe3+、Ba2+、K+、OH-、Cl-、CO
SO
2
、
3
2
4
①取污水仔细观察,
②向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色
③用pH试纸测定污水的pH，试纸显深蓝色。
23
（1）由此可知，该污水中肯定含有的离子是
，肯定没有的离子是
，可能
含有的离子是
（2）如何通过实验进一步确定溶液中可能存
在的离子？
答案
（1）Ba2+、OH-
Fe3+、CO
2
3
、SO
2
4
K+、Cl-
(2)用铂丝蘸少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透
过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有
K+。另取少量试液于一洁净试管中,加几滴AgNO3
溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不
溶解，则说明溶液中含有Cl-。
24
5.某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO
MnO

4
、CO 32  、SO

2
、
2
4
中的若干种组成，取
（A）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生
（B）在（A）所得溶液中再加入过量碳酸氢铵
（C）在（B）所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶
根据上述实验回答下列问题：
25
（1）溶液中一定不存在的离子是
（2）一定存在的离子是
（3）判断沉淀乙成分的方法是
解析
。
2
3
由（A）可知肯定有CO
，肯定无Ag+、
Ba2+、Al3+;由题干可知肯定无MnO
由（B）可知：肯定存在AlO

2

4
;肯定有Na+;
；由（C）可知生
成的气体是NH3，白色沉淀为BaCO3或BaSO4与
BaCO3二者的混合物。
答案 （1）Ag+、Ba2+、Al3+、MnO
(2)Na+、AlO

2

4
、CO32 
(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部
溶解，说明只有BaCO3，否则还含有BaSO4
26
6.如图表示由黄铁矿（主要成分为FeS2）为开始
反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物
已略去。
27
(1)
①
③
⑤
（2
②
;
④
。
解析
由A、B、C、D、E、F均为含硫物质，且
隔绝空气
△
B+Fe
A,黄铁矿
A+B可知，A为FeS、
加强热
B为S；由黄铁矿
空气中煅烧 C(能与氯水反应)
可知，C为SO2；综合其他信息可知，D为H2SO4，
E为H2S、F为FeSO4。
28
答案
（1）FeS2
FeS+S
S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)FeS+2H+
SO2+Cl2+2H2O
Fe2++H2S↑
SO
2
-+4H+
+2Cl
4
29
7.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO
SO24 
2
3
、
，为检验溶液中所含的各种阴离子，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
验方法从略,检验其他阴离子的过程如下图所示。
30
（1）图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是：
①
，②
，③
，④
，
⑤
(2)图中现象a、b、c
a
、b
、c
（3）白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是
（4）无色溶液C加试剂③的主要目的是
。
（5）白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对
实验的影响是
（6）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式
是
。
31
解析
此题中要求限定试剂检验出各种阴离子，
既要注意各种被检离子的特征反应,又要注意它
们之间的相互干扰,然后再仔细分析。加过量试
剂①得白色沉淀A,A加过量试剂②,往后检出两
种阴离子，说明沉淀A中含两种物质，显然试剂
①不会是AgNO3溶液,应为Ba(NO3)2溶液，沉淀
A含BaSO4、BaSO3。试剂②应为盐酸，气体E为
SO2，试剂④为溴水，a为检出SO
2
3
2
4
BaSO4，试剂③为HNO3，b为检出SO
溶液C中含阴离子OH-、Cl-、NO
;沉淀B为
。无色

3
，先加过量
③(HNO3)酸化，再加试剂⑤（AgNO3溶液），
c为检出Cl-
32
（5）白色沉淀A如加③(HNO3)，则BaSO3会被
氧化为BaSO4，最后按如上步骤检不出SO
答案
（1）Ba（NO3）2
HCl
HNO3
2
3
。
Br2
AgNO3
（2）SO
SO24 
2
3
（3）BaSO3+2H+
ClBa2++SO2↑+H2O
（4）中和OH-，防止对Cl-
（5）会使SO
确定SO
2
4
2
3 对SO
2
的检验产生干扰，不能
4
和SO32 
（6）SO2+Br2+2H2O
4H++SO
2 +2Br
4
33