常见离子的检验方法

第七讲离子的检验与推断一常见离子的检验根据物质的性质结构组成，通过特有的物理化学实验现象，确定其有无的过程。1检验—外观:初步判断颜色(slg)根据现象，得出正确结论利用特征反应(↓↑颜色变化气味等)验证取样:(若为固体，先加水溶解)操作:(仪器试剂用量条件)现象结论取待检验的溶液少量于试管中，加入……溶液(必要时加热),若……，则说明……...3物质检验的一般操作步骤及答题规范：2物质检验的一般思路：叙述格式：步骤:考纲要求：1掌握物质的检验、鉴别及推断的一般原则。2能正确选择和运用物质检验、鉴别及推断的一般方法。3综合运用化学知识对常见离子进行检验、鉴别及推断。(一)常见阳离子H+NH4+K+Ca2+Na+Sr2+Li+Ba2+Mg2+Al3+Fe2+Fe3+Cu2+Ag+(1)PH试纸(2)蓝色石蕊试纸(3)紫色石蕊试液或甲基橙(4)Zn粒无色无味气泡冒出淡蓝色火焰和水珠焰色反应若火焰呈黄色若透过蓝色鈷玻璃火焰呈紫色若火焰呈砖红色若火焰呈黄绿色若火焰呈绿色若火焰呈紫红色若火焰呈洋红色验纯后点燃并罩干而冷烧杯加NaOH(aq)∆若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味的气体则含NH4+则含Na+则含K+则含Ca2+则含Sr2+则含Li+则含Ba2+则含Cu2+稀硝酸酸化的Na2SO4(aq)若有不溶的白色沉淀生成则含Ba2+(Pb2+)1H+3NH4+K+Na+Ca2+Sr2+Li+Ba2+Cu2+24Ba2+(Pb2+)稀硝酸酸化的NaCl(aq)若有不溶的白色沉淀生成则含Ag+5Ag+过量的NaOH(aq)6Mg2+Al3+若有不溶的白色沉淀生成则含Mg2+若先有白色沉淀生成，后又溶解则含Al3+(Zn2+)若生成红褐色沉淀若生成蓝色沉淀(二)常见的阴离子(1)PH试纸或红色石蕊试纸(3)紫色石蕊试液或甲基橙或酚酞试液1OH-CO32-SO32-HCO3-HSO3-2CaCl2(aq)或BaCl2(aq)白色沉淀无明显变化①HCl(aq)②Ca(OH)2(aq)若生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体则含CO32-若生成使澄清石灰水变浑浊的无色刺激性气体则含SO32-若生成使品红试液褪色,加热又变红的气体则含SO32-现象同上则含HCO32-则含HSO32-①HCl(aq)②Ca(OH)2(aq)9Cu2+8Fe3+NaOH(aq)KSCN(aq)若生成血红色溶液苯酚溶液若生成紫色溶液则含Fe3+OH-CO32-SO32-HCO3-HSO3-PO43-SO42-S2O32-NO3-Cl-Br-I-S2-SCN-NaOH(aq)过量氨水若先生成蓝色沉淀后又变成深蓝色的溶液则含Cu2+7Fe2+NaOH(aq)KSCN(aq)无明显变化Cl2(aq)若变成血红色溶液则含Fe2+先生成的白色沉淀，后迅速变成灰绿色，最后生成红褐色3SO42-稀盐酸酸化无明显变化BaCl2(aq)若有不溶白色沉淀生成则含SO42-白色沉淀生成过滤滤液BaCl2(aq)若有不溶白色沉淀生成则含S2O32-排除Ag+SiO32-等的干扰注意：先用稀盐酸酸化(一定不能用稀硝酸酸化)，后加BaCl2溶液，顺序一定不颠倒。5NO3-Cu屑浓H2SO4若有红棕色气体冒出则含NO3-6SCN-FeCl3(aq)若有血红色溶液生成则含SCN-7Cl-Br-I-稀硝酸酸化的AgNO3(aq)若生成不溶的白色沉淀则含Cl-若生成不溶的浅黄色色沉淀则含Br-若生成不溶的黄色色沉淀则含I-注意：稀硝酸和AgNO3(aq)先无关后顺序。4S2O32-HCl(aq)或H2SO4(aq)若产生有刺激性气味的气体，淡黄色沉淀则含SO42-或Br-I-①Cl2(aq)②CCl4或C6H6若下层或上层有紫色溶液生成则含I-若下层或上层有橙色溶液生成则含Br-CaCl2(aq)S2-HS-9白色沉淀无明显变化HCl(aq)或H2SO4(aq)HCl(aq)或H2SO4(aq)若生成腐鸡蛋臭气味气体则含S2-若生成腐鸡蛋臭气味气体则含HS-注意：单独S2-或HS-可以加氧化剂产生浅黄色沉淀来检验。10S2-HS-(H2S)CuSO4(aq)或(CH3COO)2Pb(aq)若生成黑色沉淀则含S2-8PO43-①AgNO3(aq)②稀HNO3若先生成黄色沉淀后沉淀溶解则含PO43-将两种或两种以上的物质一一区分开来。二鉴别(区别)—例1(1)只有下列一种试剂就能将分别含有CuCl2FeSO4FeCl3NaNO3Al2(SO4)3NH4HCO3MgCl2等七种离子的溶液一次性鉴别开来的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．(2)不用其他试剂鉴别下列溶液：Ba(OH)2KSCNNaClNH4ClMg(NO3)2FeCl3Al2(SO4)3三鉴定(证明)—确定一种物质的成分或确定混合物中各种成分。例2：设计实验，证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有Fe2+NH4+SO42-和H2O成分。NaOH(aq)或Ba(OH)2(1)取少量晶体放于第一支试管中，用酒精灯加热，在试管囗有液体生成，则证明原晶体中含有结晶水。解：(2)取少量晶体于第二支试管中加水溶解，加入足量NaOH溶液，有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则原晶体中含有Fe2+;后加热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味的气体，则含NH4+。(3)取少量晶体于第三支试管中加水溶解，滴入几滴用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有SO42-存在，所以硫酸亚铁铵晶体含有：Fe2+NH4+SO42-和H2O成分注意：使用语言措词四推断—通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。离子推断的四项基本原则(1)肯定性原则：(2)互斥性原则：(3)电中性原则：(4)进出性原则：例5ABCD四种可溶性盐，阳离子分别可能是Ba2＋Na＋Ag＋Cu2＋中的某一种，阴离子分别可能是NO3-Cl-SO42-CO32-中的某一种。(1)把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的试管中，只有C盐的溶液呈蓝色。(2)向（1）的四支试管中分别加盐酸，B溶液有沉淀产生，D溶液有无色无味气体逸出。则它们的化学式应为：A__________，B__________，C_________，D___________。例4某无色溶液中可能含有：Na+Ba2+Cu2+CO32-Cl-Mg2+．①向此溶液中滴加稀HCl无明显现象．②取少许①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀产生．③取②的上层清液并加入过量的NaOH溶液，无明显的现象．请回答下列问题：原溶液中一定含有的离子是，一定不含的离子是，不能确定是否含有的离子是．Na2CO3AgNO3CuSO4Ba(NO3)2Ba2+Cl-Ba2+CO32-Mg2+Na+例4某透明溶液中可能含有Fe2+Fe3+Al3+NH4+Cl-I-NO3-SO42-(H+OH-没有列出)中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验：①测定溶液PH,PH=2;②向溶液中滴加过量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧、称量，得固体质量为3.2g;③向溶液中加过量浓NaOH溶液，加热，收集到气体1.12L(标准状况)；④向溶液中加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得固体2.33g;⑤向溶液中加入适量浓硫酸，在加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。下列对实验结论的分析合理的是（）A可能存在Al3+Fe3+B只存在NO3-NH4+SO42-Fe3+C一定不存在Cl-I-D可能存在Al3+Cl-DSO42-CO32-1∶240.0mLc(K＋)≥0.6mol·L－1是例6下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K+Mg2+Fe3+Cu2+Al3+Ag+Ca2+CO32-SO42-Cl-中的若干种离子，该小组同学取100ml水样进行实验：向样品中先滴加Ba(NO3)2溶液，再滴加1ml/mol硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O(1)水样中一定含有的阴离子是__________，其物质的量浓度之比为________。(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：_____________。(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？___(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是__________________(若K＋不存在，则不必回答)。取少量水样于试管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样含Cl－，若不产生白色沉淀，则原水样不含Cl－(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。例7某强酸性溶液X中仅含有Ba2+Al3+NH4+Fe2+Fe3+CO32-SO32-SO42-Cl-NO3-中的一种或几种，取该溶液进行连速实验，实验过程如下：100mlX溶液①过量Ba(NO3)2(aq)溶液B气体A标况112ml沉淀C9.32g②过量NaOH(aq)O2气体DH2O2O2溶液E溶液H气体F标况112ml沉淀D沉淀I沉淀J过量CO2根据以上信息，回答下列问题：(1)仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阴阳离子分别是_____________.(2)用离子方程式表达下列反应：①中生成气体A:_______________,②中生成溶液H:_________________________.(3)若②中所用NaOH(aq)浓度为2mol/L,当加入10ml时开始产生沉淀，55ml时沉淀的量达到最大值0.03mol,连续滴加沉淀的量保持不变，随后再滴加沉淀部分溶解,到60ml时沉淀的量降为0.025mol且保持不变，则原溶液中c(Fe2+)为_____mol/L、c(Fe3+)为_____mol/L、c(Cl-)为_____mol/L.(若有些离子不存在，请填0mol/L)Fe3+Cl-3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2OAl3++4OH-=AlO2-+2H2O0.150.10.04