【步步高】高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 實驗探究 離子的檢驗和推斷 魯科

實驗探究離子的檢驗和推斷一、離子的檢驗1.常見陽離子的檢驗（1）常規(guī)檢驗法①用NaOH溶液能檢驗出Cu2+、Fe3+、Fe2+、

Al3+、NH②焰色反應(yīng)用焰色反應(yīng)可檢驗出溶液中的K+和Na+。2.常見陰離子的檢驗（1）利用酸堿指示劑檢驗SO先加入稀鹽酸，無現(xiàn)象，再加入BaCl2

溶液，產(chǎn)生白色沉淀SO加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸,放出無色、有刺激性氣味、能使品紅溶液褪色的氣體（3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液檢驗(4)利用某些特征反應(yīng)檢驗I-滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍(lán)色。

對離子進行檢驗時一定要注意避免離子間的相互干擾，如CO、SO加稀鹽酸后都能產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,其區(qū)別僅在于生成的氣體CO2無氣味，而SO2有刺激性氣味。特別提醒【實驗探究1】（2008·全國Ⅱ理綜，28）某鈉鹽溶液可能含有陰離子：NO，CO,SO,

SO,Cl-,Br-,I-。為鑒定這些離子，分別取少量溶液進行以下實驗：①測得混合液呈堿性；②加HCl后，生成無色無味氣體。該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁；③加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后，CCl4層未變色；④加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，分離，在沉淀中加入足量鹽酸，沉淀不能完全溶解；⑤加HNO3酸化后，再加過量AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀。（1）分析上述5個實驗，寫出每一實驗鑒定離子的結(jié)論與理由。實驗①

；實驗②

；實驗③

；實驗④

；實驗⑤

。（2）上述5個實驗不能確定是否存在的離子是

。解析

（1）①測得混合液呈堿性，則一定至少含有SO和CO中的一種,因為它們水解顯堿性。②加入HCl后，生成無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有CO，而無SO，若有SO，則會產(chǎn)生有刺激性氣味的SO2氣體。③加入CCl4并滴加氯水，CCl4層未變色，說明一定無I-和Br-，若有Br-和I-，氯水會將它們氧化生成Br2和I2。④加入BaCl2能產(chǎn)生不溶于稀鹽酸的白色沉淀，則一定有SO。⑤加入HNO3酸化后，再加入過量的AgNO3產(chǎn)生了白色沉淀，則一定有Cl-，產(chǎn)生了AgCl沉淀。（2）不能確定的只有NO。答案

（1）①CO和SO可能存在，因它們水解顯堿性②CO肯定存在，因產(chǎn)生的氣體是CO2；SO不存在，因為沒有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生③Br-,I-不存在，因CCl4層沒有溴和碘的顏色出現(xiàn)④SO存在，因BaSO4不溶于鹽酸⑤Cl-存在，因與Ag+形成白色沉淀（2）NO二、離子的推斷離子的推斷屬于推斷題型，主要是對于物質(zhì)中所含的成分，運用實驗的手段進行分析和判斷，最后得出結(jié)論。離子推斷的主要依據(jù)是實驗結(jié)果，解答此類問題必須掌握離子的性質(zhì)，包括顏色以及與其它物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象，如氣體、沉淀等的變化。離子的性質(zhì)可參考問題一中常見陽離子、陰離子的檢驗。【實驗探究2】A、B、C、D、E均為可溶于水的固體，組成它們的離子有分別取它們的水溶液進行實驗，結(jié)果如下：①A溶液與B溶液反應(yīng)生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；②A溶液與C溶液反應(yīng)生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液；③A溶液與D溶液反應(yīng)生成白色沉淀，沉淀可溶于鹽酸；④B溶液與陽離子Na+

Mg2+Al3+Ba2+陰離子OH-Cl-CO

SO

HSO適量D溶液反應(yīng)生成白色沉淀，加入過量D溶液，沉淀量減少，但不消失。據(jù)此推斷它們是A

；B

；C

；D

；E

。解析本題為常見物質(zhì)推斷題，取材為常見離子組成的物質(zhì)，基本解法為尋覓“突破口”法，本題從物質(zhì)A突破，A均能與B、C、D反應(yīng)生成白色沉淀，可推知A中含有CO，CO只能與Na+組成可溶于水的固體，故A為Na2CO3。能夠溶解兩種白色沉淀的只有可能含有HSO即E為NaHSO4或Mg(HSO4)2。B、C中含有Mg2+、Al3+,D中含有Ba2+,由④可推出B為Al2（SO4）3，D為Ba(OH)2，C為MgCl2。答案

Na2CO3Al2（SO4）3MgCl2Ba(OH)2NaHSO4［或Mg(HSO4)2］1.有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子：

Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、

Cl-、I-、HCO，取該溶液實驗如下：實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量該溶液，加幾滴甲基橙溶液變紅色②取少量該溶液，濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱有無色氣體產(chǎn)生，后在空氣中又變成紅棕色遷移應(yīng)用③取少量該溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成④?、壑猩蠈忧逡?加AgNO3溶液有白色沉淀生成，且不溶于HNO3⑤取少量該溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時，沉淀部分溶解（1）溶液中肯定存在的離子是

。（2）溶液中肯定不存在的離子是

。（3）為進一步確定其他離子，應(yīng)該補充的實驗是

。解析

①該溶液滴加甲基橙，溶液變紅，證明溶液呈酸性，可能含有Mg2+、Al3+,水解顯酸性,不可能含F(xiàn)e2+(Fe2+淺綠色)、HCO；②說明有NO氣體產(chǎn)生，證明溶液中含有NO；③④說明溶液中含有SO；⑤加NaOH溶液有白色沉淀生成且部分溶解于過量NaOH中，說明溶液中含有Mg2+、Al3+；④說明原溶液不含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+。綜合以上實驗可推出一定含有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)焰色反應(yīng)，確定是否含有Na+；Cl-的檢驗：取少量該溶液，加足量的Ba（NO3）2溶液，過濾后，向濾液中加AgNO3溶液，再加稀HNO32.在某無色溶液里，只含有下列8種離子中的某

幾種:Na+、H+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、HCO、

NO。已知該溶液能跟鋁粉反應(yīng)，且放出的氣體只有H2。試回答：（1）若溶液和鋁粉反應(yīng)后有[Al(OH)4]-生成，則溶液中一定含有大量的

，還可能含有大量的

。（2）若溶液和鋁粉反應(yīng)后有Al3+生成，則原溶液中一定不含有大量的

。解析

(1)溶液與鋁粉反應(yīng)生成[Al(OH)4]-,則溶液一定含有大量的OH-，所給離子中可與OH-大量共存的有Na+、Cl-和NO，但溶液中必須有陽離子存在，故Ｎa+一定大量存在。（2）溶液與鋁粉反應(yīng)產(chǎn)生Al3+,則溶液中一定含有大量的H+。與H+大量共存的離子有Na+、Mg2+、Cl-、NO，但因NO在酸性條件下有強氧化性，與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2，故陰離子只能是Cl-。Ag+與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.用分別含有①Fe3+、②I-、③I2、④H2S的四種溶液 進行如下實驗： （1）將②和③混合后再加入①，反應(yīng)后溶液中有 Fe3+,則溶液中還有

，沒有

。 （2）將②和③混合后再加入④，反應(yīng)后溶液中沒有I2，則溶液中肯定有

，可能有

。 （3）取①的酸性溶液和④混合，反應(yīng)的離子方程 式是

。解析

（1）Fe3+可將I-氧化，由于Fe3+剩余，故I-不足。（2）I2可氧化H2S，由于I2完全反應(yīng)，故H2S可能完全反應(yīng)，也可能有剩余，H2S可電離產(chǎn)生HS-和S2-。（3）Fe3+與H2S反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+。答案

（1）Fe2+I-(2)I-、H+S2-、HS-(3)2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+4.太湖藍(lán)藻暴發(fā)，造成無錫市自來水水源地水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。這次事件再次敲響了我國水危機的警鐘。太湖流域某化工廠排放的污水中，常溶有某些對人體有害的物質(zhì)，初步認(rèn)為可能含有Fe3+、Ba2+、K+、OH-、Cl-、CO、

SO。為了進一步確認(rèn)，取樣進行實驗檢測：①取污水仔細(xì)觀察,呈無色、透明、均一狀態(tài)。②向取樣的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀產(chǎn)生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。③用pH試紙測定污水的pH，試紙顯深藍(lán)色。（1）由此可知，該污水中肯定含有的離子是

，肯定沒有的離子是

，可能含有的離子是

。（2）如何通過實驗進一步確定溶液中可能存在的離子？答案（1）Ba2+、OH-

Fe3+、CO、SOK+、Cl-(2)用鉑絲蘸少量試液在酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃，若發(fā)現(xiàn)火焰呈紫色，則說明含有K+。另取少量試液于一潔凈試管中,加幾滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不溶解，則說明溶液中含有Cl-。5.某無色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、[Al(OH)4]-、

MnO、CO、SO中的若干種組成，取該溶液進行如下實驗：（A）取適量試液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到溶液；（B）在（A）所得溶液中再加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成；同時析出白色沉淀甲；（C）在（B）所得溶液中加入過量Ba(OH)2溶液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析出。根據(jù)上述實驗回答下列問題：（1）溶液中一定不存在的離子是

；（2）一定存在的離子是

；（3）判斷沉淀乙成分的方法是

。解析

由（A）可知肯定有CO，肯定無Ag+、Ba2+、Al3+;由題干可知肯定無MnO;肯定有Na+;由（B）可知：肯定存在[Al(OH)4]-

；由(C)可知生成的氣體是NH3，白色沉淀為BaCO3或BaSO4與BaCO3二者的混合物。答案

（1）Ag+、Ba2+、Al3+、MnO(2)Na+、[Al(OH)4]-

、CO(3)加入鹽酸，觀察沉淀是否全部溶解，若全部溶解，說明只有BaCO3，否則還含有BaSO46.某無色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO、SO，為檢驗溶液中所含的各種陰離子，限用的試劑有：鹽酸、硝酸、硝酸銀溶液、硝酸鋇溶液、溴水和酚酞試液。檢驗其中OH-的實驗方法從略,檢驗其他陰離子的過程如下圖所示。（1）圖中試劑①~⑤溶質(zhì)的化學(xué)式分別是：①

，②

，③

，④

，⑤

。(2)圖中現(xiàn)象a、b、c表明檢驗出的離子分別是：a

、b

、c

。（3）白色沉淀A加試劑②反應(yīng)的離子方程式是

。（4）無色溶液C加試劑③的主要目的是

。（5）白色沉淀A若加試劑③而不加試劑②，對實驗的影響是。（6）氣體E通入試劑④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是