關(guān)于溶液中離子組成的判斷方法詳解

關(guān)于溶液中離子組成的判斷方法詳解電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實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夠大量共存的。依照溶液特色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)重要的觀察方式，不同樣題意方法有多種，今就判斷溶液離子組成的幾種常用方法進行解析，從中領(lǐng)悟解題的一般思路，培養(yǎng)優(yōu)異的思想習(xí)慣。一、“必然+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-、NO3-、CO32-、SO42-離子，取該溶液進行以下實驗：取pH試紙檢驗，溶液呈酸性。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層呈紫色。另取部分溶液逐漸加入少量NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中和滴加達成后，溶液均無積淀產(chǎn)生。取上述部分堿液加碳酸鈉溶液，有白色積淀產(chǎn)生。將(3)獲取的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，依照上述實驗事實確定：①該溶液中必然存在的離子是_________;②必然不存在的離子是_________;——文章本源網(wǎng)，僅供分享學(xué)習(xí)參照~1~③還不能確定是否存在的離子是。解析：溶液呈酸性必然有H+，所以必然不含有CO32-;加入少量CCl4及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl4層呈紫色，必然含有I—，所以必然不含有NO3-;加入NaOH溶液，過程中和滴加達成溶液均無沉淀產(chǎn)生，必然不含有Mg2+和Al3+;上述堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，必然含有Ba2+，必然不含有SO42-;將(3)溶液加熱，有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍氣體放出，必然含有NH4+。綜合以上，溶液中必然存在的離子是Ba2+、I-、NH4+;必然不存在的離子是CO32-、NO3-、Mg2+、Al3+、SO42-;不能夠確定可否存在的離子是K+、Na+、Cl-。這種“必然+否定”相關(guān)系的方法保證了思想的嚴實性，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，以下離子：Mg2+，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-，SO32-，HCO3，-OH-，NO3-，試判斷以下兩種情況何者能存在于此溶液中。①當生成Al3+時，可能存在____________。②當生成AlO2—時，可能存在___________。解析：無色透明溶液，必然不含Cu2+;與鋁反應(yīng)放出氫氣，則溶液可能酸性也可能堿性，必然不含HCO3-;當生成Al3+時溶液呈強酸性，含有H+，由此消除OH-，SO32-，NO3-(HNO3和Al反應(yīng)不放氫氣)——文章本源網(wǎng)，僅供分享學(xué)習(xí)參照~2~存在，溶液中最少有一種陰離子，所以必然含有SO42-，依照SO42-的存在消除Ba2+和Ag+，溶液中還可能含有Mg2+。當生成AlO2—時溶液呈強堿性，含有OH-，由此消除H+，Mg2+，Ag+存在，溶液中最少有一種陽離子，所以必然含有Ba2+，依照Ba2+的存在消除SO42-和SO32-，溶液中還可能含有NO3-。溶液中最少有一種陰離子或陽離子能夠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、今有一混雜物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行以下實驗：第一份加入AgNO3溶液有積淀產(chǎn)生第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥積淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸沖洗、干燥后，積淀質(zhì)量為2.33g。依照上述實驗，以下推測正確的選項是。A.K+必然存在B.100mL溶液中含0.01molCO32-C.Cl-可能存在D.Ba2+必然不存在，Mg2+可能存在解析：本題是一個定性加定量的判斷題。加足量NaOH溶液收集到氣體0.04mol，溶液中必然含有NH4+且為0.04mol;依照加入BaCl2溶液得積淀，經(jīng)鹽酸沖洗后積淀部分溶解，溶液中必然含有CO32-、SO42-，不含Mg2+(Mg2+和CO32-不共存)——文章本源網(wǎng)，僅供分享學(xué)習(xí)參照~3~n(SO42-)=2.33g/233g·mol-1=0.01mol，n(CO32-)=(6.27g-2.33g)/137g·mol-1=0.02mol。K+的存在是本題的難點，從定性的角度沒有涉及K+的反應(yīng)現(xiàn)象，但從電荷守恒角度解析，溶液中0.04molNH4+、0.01molSO42-、0.02molCO32-不是電中性溶液，所以溶液中必然含有K+且為0.02mol。至于Cl-，可能有也可能沒有，若是有，K+更多。選A、C。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-、MnO4、-CO32-、SO42-中的若干種組成。取該溶液進行以下實驗：取適合試液，加入過分鹽酸，有氣體生成，并獲取溶液;在(1)所得溶液中加入過分碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時析出白色積淀甲;在(2)所得溶液中加入過分Ba(OH)2溶液，也有氣體生成，并有白色積淀乙析出;則溶液中①必然不存在的離子是_________;②必然存在的離子是________________，③判斷積淀乙成分的方法是。解析：本題側(cè)重的不不過是離子之間的反應(yīng)，更應(yīng)側(cè)重在題設(shè)條件下離子之間的隱含反應(yīng)，如過分的試劑帶來的反應(yīng)，如離子反應(yīng)后再生成離子的反應(yīng)，要把離子反應(yīng)與實驗現(xiàn)象“瞻前顧后”結(jié)合起來解析。加入過分鹽酸，有氣體生成，必然含有CO32-，同時消除Ag+、Ba2+、Al3+的存在;第二步是本題的難點，在(1)所得溶液中加入過分碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時析出白色積淀，應(yīng)該是Al3+和HCO3-——文章本源網(wǎng)，僅供分享學(xué)習(xí)參照~4~的雙水解才會產(chǎn)生的現(xiàn)象，但是Al3+已經(jīng)在第一步被消除，結(jié)合第一步，Al3+應(yīng)該是AlO2-和過分H+反應(yīng)生成的;打破這一點，本題題意變得光亮，在(2)所得溶液中加入過分Ba(OH)2溶液，也有氣體生成NH3，并有白色積淀乙析出，由于沒有涉及SO42-的反應(yīng)，乙則可能是碳酸鋇也可能是硫酸鋇。答案：①Ag+、Ba2+、Al3+、MnO4②-Na+、