专题2--实验探究离子的检验和推断

1实验探究离子的检验和推断一、离子的检验1.（1①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH42②用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。342.（1）利用酸碱指示剂检验5SO先加入稀盐酸，无现象，再加入BaCl2SO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24236(4)I-滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。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、SO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。特别提醒23237【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，CO,SO,SO,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；32324238⑤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。9解析（1）①测得混合液呈碱性，则一定至少含有SO和CO中的一种,因为它们水解显碱性。②加入HCl后，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，则一定有CO，而无SO，若有SO，则会产生有刺激性气味的SO2③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I2④加入BaCl2能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，则一定有SO⑤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-，产生了AgCl（2）不能确定的只有NO。232323233242310答案（1）①CO和SO可能存在，因它们水②CO肯定存在，因产生的气体是CO2；SO③Br-,I-不存在，因CCl4④SO存在，因BaSO4⑤Cl-存在，因与Ag+（2）NO3232423232311二、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。12【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溶液与阳离子Na+Mg2+Al3+Ba2+阴离子OH-Cl-COSOHSO42423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13A；B；C；D；E。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，CO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。42323Na2CO3Al2(SO4)3MgCl2Ba(OH)2NaHSO4［或Mg(HSO4)2］14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、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，现取三份100mL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0.04mol（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g根据上述实验，以下推测正确的是（）4242315A.K＋B.100mL溶液中含0.01molCOC.Cl－D.Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在解析由实验（3）推知n（BaSO4）==0.01mol，即溶液中含0.01mol的SO，再由加入足量盐酸后沉淀由6.27g减至2.33g知其溶液中含有CO，且n（CO）==0.02mol。根据实验(2)可知原溶液中含有NH且n(NH)=0.04mol，又因溶液中含有CO，23g/mol233g33.2g/mol197g)33.227.6(423423242316则Mg2+不存在，由于含有SO，则Ba2+不存在，这样溶液中的阳离子就可能为NH和K+。根据电荷守恒，阴离子所带电荷总数为0.01mol×2+0.02mol×2=0.06mol，大于NH所带的正电荷（0.04mol×1=0.04mol)，故K+一定存在。由于CO和SO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42423424172.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、SO、Cl-、I-、HCO，取该溶液实验如下：3243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18③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HNO3⑤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19（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；②说明有NO气体产生，证明溶液中含有NO；③④说明溶液中含有SO；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+、324320Al3+；④说明原溶液不含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+。综合以上实验可推出一定含有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)Fe2+、Ba2+、I-、HCO(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32433324324213.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。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生成，则溶液中一定含有大量的离子，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。32322解析(1)溶液与铝粉反应生成AlO,则溶液一定含有大量的OH-，所给离子中可与OH-大量共存的有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+,则溶液中一定含有大量的H+。与H+大量共存的离子有Na+、Mg2+、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-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+323333333234.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、SO①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。242324（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、SOK+、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-。2324255.某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO、MnO、CO、SO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：42242326（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。解析由（A）可知肯定有CO，肯定无Ag+、Ba2+、Al3+;由题干可知肯定无MnO;肯定有Na+;由（B）可知：肯定存在AlO；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、CO(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22342234276.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。28(1)①③⑤（2②;④。解析由A、B、C、D、E、F均为含硫物质，且B+FeA,黄铁矿A+B可知，A为FeS、B为S；由黄铁矿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。△隔绝空气加强热空气中煅烧29答案（1）FeS2FeS+SS+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2OC+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(2)FeS+2H+Fe2++H2S↑SO2+Cl2+2H2OSO+2Cl-+4H+24307.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO、SO，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。242331（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、ca、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。32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;沉淀B为BaSO4，试剂③为HNO3，b为检出SO。无色溶液C中含阴离子OH-、Cl-、NO，先加过量③(HNO3)酸化，再加试剂⑤（AgNO3溶液），c为检出Cl-3242333（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）2HClHNO3Br2AgNO3（2）SOSOCl-（3）BaSO3+2H+Ba2++SO2↑+H2O（4）中和OH-，防止对Cl-（5）会使SO对SO的