例析溶液中離子組成的判斷方法

1、例析溶液中離子組成的判斷方法電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實(shí)際上是離子之間的反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的離子在溶液中是不能大量共存的。根據(jù)溶液特征判斷溶液中離子組成是高中化學(xué)?？碱}型之一，是離子反應(yīng)重要的考查方式，不同題意方法有多種，今就判斷溶液離子組成的幾種常用方法進(jìn)行解析，從中體會(huì)解題的一般思路，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。一、“肯定+否定”法判斷溶液離子組成例1、一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Cl、I-、NO3fCO32fSO42-離子，取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）取pH試紙檢驗(yàn)，溶液呈酸性。（2）取出部分溶液，加入少量CCl4及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl4層

2、呈紫色。（3）另取部分溶液逐漸加入少量NaOH容液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產(chǎn)生。（4）取上述部分堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。（5）將（3）得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定：該溶液中肯定存在的離子是；肯定不存在的離子是；還不能確定是否存在的離子是解析：溶液呈酸性肯定有H+,所以肯定不含有CO32-;加入少量CCl4及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl4層呈紫色，一定含有I一,所以肯定不含有NO3-;加入NaOH容液，過程中和滴加完畢溶液均無沉淀產(chǎn)生，肯定不含有Mg2+和A13+;上述堿液加碳酸鈉溶液，

3、有白色沉淀產(chǎn)生，肯定含有Ba2+，肯定不含有SO42-;將（3）溶液加熱，有使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)氣體放生，肯定含有NH4比綜合以上，溶液中肯定存在的離子是Ba2+、I、NH4+；肯定不存在的離子是CO32-、NO3-、Mg2+、Al3+、SO42；不能確定是否存在的離子是K+、Na+、Cl。這種“肯定+否定”相關(guān)聯(lián)的方法確保了思維的嚴(yán)密性，是正確解答問題的基礎(chǔ)。二、“陽離子+陰離子”法判斷溶液離子組成例2、某無色透明溶液，與鋁反應(yīng)放出氫氣，下列離子：Mg2+，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42，SO32，HCO，3OH，NO3-,試判斷以下兩種情況何者能存在于此溶液中。當(dāng)生成Al3

4、+時(shí)，可能存在。當(dāng)生成A1O2一時(shí)，可能存在。解析：無色透明溶液，一定不含Cu2+;與鋁反應(yīng)放生氫氣，則溶液可能酸性也可能堿性，一定不含HCO；3當(dāng)生成Al3+時(shí)溶液呈強(qiáng)酸性，含有H+,由此排除OW,SO32,NO級(jí)（HNO僑口Al反應(yīng)不放氫氣）存在，溶液中至少有一種陰離子，所以一定含有SO42-,卞M據(jù)SO42-的存在排除Ba2+和Ag+,溶液中還可能含有Mg2+O當(dāng)生成A1O2一時(shí)溶液呈強(qiáng)堿性，含有OH-,由此排除H+,Mg2+,Ag+存在，溶液中至少有一種陽離子，所以一定含有Ba2+,根據(jù)Ba2+的存在排除SO42-和SO32-,溶液中還可能含有NO3。溶液中至少有一種陰離子或陽離子可以

5、使好多貌似難解的題目變得豁然開朗，是解決此類習(xí)題有效的隱形助手。三、“定性+定量”法判斷溶液離子組成例3、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+、NH4+Cl、Mg2卡Ba2+、CO32-、SO42-,現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）第一份加入AgNO3容液有沉淀產(chǎn)生（2）第二份加足量NaOH容液加熱后，U集到氣體0.04mol（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g。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.100mL溶液中含0.01molCO32C.Cl-可能存在D.Ba2+一定不存在，

6、Mg2何能存在解析：本題是一個(gè)定性加定量的判斷題。加足量NaOH容液收集到氣體0.04mol,溶液中一定含有NH4包為0.04mol;根據(jù)加入BaCl2溶液得沉淀，經(jīng)鹽酸洗滌后沉淀部分溶解，溶液中一定含有CO32-、SO42-,不含Mg2+（Mg2僑口CO32不共存）n（SO42-）=2.33g/233gmol-1=0.01mol,n（CO32-）=（6.27g-2.33g）/137gmol-1=0.02mol。K+的存在是本題的難點(diǎn)，從定性的角度沒有涉及K+的反應(yīng)現(xiàn)象，但從電荷守恒角度分析，溶液中0.04molNH4+、0.01molSO42-、0.02molCO32-不是電中性溶液，所以溶

7、液中一定含有K+且為0.02mol。至于Cl-,可能有也可能沒有，如果有，K+更多。選A、Co四、“瞻前+顧后”法判斷溶液離子組成例4、某無色溶液，可能由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4fCO32-、SO42-中的若干種組成。取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）取適量試液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到溶液；（2）在（1）所得溶液中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；（3）在（2）所得溶液中加入過量Ba（OH）2溶液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析由；則溶液中一定不存在的離子是;一定存在的離子是,判斷沉淀乙成分的方法是。解析：本題注重的不僅僅是離子之間的反應(yīng)

8、，更應(yīng)注重在題設(shè)條件下離子之間的隱含反應(yīng)，如過量的試劑帶來的反應(yīng)，如離子反應(yīng)后新生成離子的反應(yīng)，要把離子反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“瞻前顧后”結(jié)合起來分析。加入過量鹽酸，有氣體生成，一定含有CO32-,同時(shí)排除Ag+、Ba2+、A13+的存在；第二步是本題的難點(diǎn)，在（1）所得溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時(shí)析出白色沉淀，應(yīng)該是Al3+和HCO3-的雙水解才會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象，不過Al3+已經(jīng)在第一步被排除，結(jié)合第一步，A13+應(yīng)該是A1O2-和過量H版應(yīng)生成的；突破這一點(diǎn)，本題題意變得明朗，在（2）所得溶液中加入過量Ba（OH）2溶液，也有氣體生成NH3,并有白色沉淀乙析生，由于沒有涉及SO42-的反應(yīng)，乙則可能是碳酸鋼也可能是硫酸鋇。答案：Ag+、Ba2+、