2019届一轮复习鲁科版第2章元素与物质世界专项突破四离子的检验与推断学案41 7页

‎(四)离子的检验与推断 ‎(对应学生用书第32页)‎ 离子的检验 ‎1．一般离子的检验 离子 试剂 现象 注意 Cl－、Br－、I－‎ AgNO3溶液和稀HNO3‎ AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)‎ ‎—‎ NH 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 要加热 Fe3＋‎ NaOH溶液 红褐色沉淀 ‎—‎ KSCN溶液 溶液呈红色 ‎—‎ 苯酚溶液 溶液呈紫色 ‎—‎ SO 稀H2SO4和品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液退色 HSO有干扰 Na＋、K＋‎ Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色 Mg2＋‎ NaOH溶液 产生白色沉淀 NaOH要过量 Al3＋‎ NaOH溶液 产生白色沉淀，NaOH过量沉淀又溶解 NaOH溶液逐滴滴加至过量 Cu2＋‎ NaOH溶液 产生蓝色沉淀 ‎—‎ 说明：Br－、I－的其他方法检验。‎ ‎①Br－：氯水和CCl4，分层和下层为橙红色现象。‎ ‎②I－：氯水和CCl4，分层和下层为紫红色现象；或氯水和淀粉，溶液变蓝。‎ ‎2．三种常考离子的检验与干扰排除 ‎(1)SO的检验 ‎①检验方法 ‎②排除干扰 Ag＋的干扰 先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰 因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4‎ CO、SO的干扰 白色沉淀不同的是这些沉淀能溶于盐酸中，因此检验SO时，必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)‎ 提醒：所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO会被溶液中的NO(H＋)氧化成SO，从而得出错误结论。‎ ‎(2)CO的检验 ‎①检验方法 ‎②排除干扰 HCO的干扰 若被检液中不含CO而含有HCO，则加入CaCl2(或BaCl2)溶液时不会产生白色沉淀，故可用BaCl2(或CaCl2)溶液排除干扰 SO的干扰 因为CaSO3与CaCO3一样，也是白色沉淀，且CaSO3也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体(SO2)，但SO2是有刺激性气味的气体，故可用无色无味来排除SO的干扰 ‎(3)Fe2＋的检验 ‎①溶液中只含Fe2＋：可用KSCN溶液和氯水检验，不考虑干扰问题。‎ ‎②溶液中含Fe2＋、Fe3＋，不含Cl－时，可加入酸性KMnO4溶液，溶液退色，说明溶液中含有Fe2＋，不能用KSCN溶液和氯水，原因是Fe3＋形成干扰。‎ ‎③溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－时，加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀，不能用酸性KMnO4溶液，原因是Cl－也能使酸性KMnO4溶液退色，Cl－能形成干扰。‎ ‎[对点训练]‎ ‎1．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：95160034】‎ 选项 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 滴加硫酸 有刺激性气味的气体产生 原溶液中有SO C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)‎ 原溶液中有K＋‎ D 滴加NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH C　[A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋‎ ‎；B项HSO也有同样的现象；C项观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。]‎ ‎2．(2018·湖北四校二模)某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是(　　)‎ A．取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液，无白色沉淀，说明矿石中一定不含Ca2＋‎ B．取少量滤液向其中滴加过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明矿石中含有SO C．取少量滤液向其中滴加过量的氨水，白色沉淀逐渐增多，然后渐渐溶解，说明矿石中含有Al3＋‎ D．取少量滤液向其中先通入少量Cl2，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明矿石中一定含有Fe2＋‎ B　[选项A中因盐酸过量，加入的少量Na2CO3溶液应先和H＋反应，即使有Ca2＋存在，也不会产生白色沉淀，A项错误。选项B中加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀，说明含有SO，B项正确。选项C中氨水不能溶解Al(OH)3，C项错误。选项D中应先加入KSCN溶液，溶液无现象，再加入氯水，若变红色，说明含有Fe2＋，D项错误。]‎ ‎3．按要求回答下列问题：‎ ‎(1)Na2SO3在空气中容易变质，利用所给试剂设计实验，检验样品Na2SO3是否变质。简要说明实验操作、现象和结论：___________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(2)榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)___________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎【答案】　(1)取少量Na2SO3样品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质即Na2SO3变质(合理即可)‎ ‎(2)取矿石少许，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)‎ ‎ [答题模板]　离子检验的简答模板 实验操作(取少量或适量待检溶液，加入……试剂，再加入……试剂)‎ ‎⇓‎ 现象描述(①溶液由……变为……，②若有……生成，③若没有……等)‎ ‎⇓‎ 得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)‎ 离子的推断 ‎“四项基本原则”突破离子的推断 ‎[典例导航]‎ 某溶液中可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到‎1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到‎4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(　　)‎ A．至少存在5种离子 B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol·L－1‎ C．SO、NH一定存在，Cl－可能不存在 D．CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在 ‎[审题指导]　‎ B　[根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明有NH，为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02 mol，则没有CO；根据不溶于盐酸的‎4.66 g沉淀，说明有SO，且为0.02 mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.04 mol，B正确。]‎ 通过补充什么实验步骤可确定是否含有K＋、Al3＋？‎ ‎【答案】　用洁净的铂丝蘸取原溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察是否有紫色火焰，确定是否含K＋；取最后的滤液少许，加入盐酸，观察是否存在开始沉淀生成，后来又溶解的现象，确定是否含有Al3＋。‎ ‎[对点训练]‎ ‎4．(2016·全国Ⅱ卷)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：‎ ‎①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；‎ ‎②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。‎ 该白色粉末可能为(　　)‎ A．NaHCO3、Al(OH)3　　 B．AgCl、NaHCO3‎ C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4‎ C　[A项中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最后不会有固体剩余。B项中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl仍不溶解。C项中Na2SO3溶于水，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀盐酸：BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑，Na2SO3、BaCO3均能与稀H2SO4反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O、BaCO3＋H2SO4===BaSO4＋H2O＋CO2↑。D项中，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。]‎ ‎5．(2018·长沙一模)某试液中只可能含有K＋、NH、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SO、CO、[Al(OH)4]－中的若干种离子，离子浓度均为0.1 mol·L－1。某同学进行了如下实验：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．原试液中存在的离子为NH、Fe2＋、Cl－、SO B．滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2＋和Ba2＋‎ C．沉淀C为Al(OH)3‎ D．无法确定原试液中是否含有K＋、Cl－‎ A　[加入过量稀硫酸，无明显现象，说明原试液中不含CO、[Al(OH)4]－。加入过量Ba(NO3)2溶液，有气体生成，由于之前加入了过量稀硫酸，在酸性条件下NO被还原成NO，说明原试液中含有Fe2＋；生成的沉淀A为BaSO4，但不能确定原试液中是否含有SO。滤液X中加入过量NaOH溶液，加热有气体生成，说明原试液中含有NH，生成的沉淀B为Fe(OH)3；向滤液中通入少量CO2生成沉淀C，由于滤液中含有Ba2＋，故生成的沉淀C中一定含有BaCO3，不一定含有Al(OH)3，故不能判断原试液中是否含有Al3＋。因为离子浓度均为0.1 mol·L－1，结合电荷守恒判断，原试液中只含有Fe2＋、NH、Cl－、SO，一定不含K＋、Al3＋。由推断过程可知，原试液中存在的离子为NH、Fe2＋、Cl－、SO，A项正确；滤液X中大量存在的阳离子有H＋、NH、Fe3＋和Ba2＋，B项错误；沉淀C为BaCO3，沉淀C中不含Al(OH)3，C项错误；由推断过程可知，原试液中含有Cl－，不含K＋，D项错误。]‎ ‎6．由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K＋、Cl－、NH、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份各100 mL的该溶液分别进行如下实验：‎ 实验序号 实验内容 实验结果 ‎①‎ 加AgNO3溶液 有白色沉淀生成 ‎②‎ 加足量NaOH溶液并加热 收集到气体‎1.12 L(标准状况)‎ ‎③‎ 加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量 第一次称量读数为‎6.27 g；第二次称量读数为‎2.33 g 试回答下列问题：‎ ‎(1)根据实验①对Cl－是否存在的判断是________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”)，根据实验①②③判断混合物中一定不存在的离子是________________。‎ ‎(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)：‎ 阴离子符号 物质的量浓度/（mol·L－1）‎ ‎【解析】　Cl－与Ag＋生成AgCl白色沉淀，CO与Ag＋也能生成Ag2CO3白色沉淀，故无法确定Cl－的存在；溶液中CO与Ba2＋生成BaCO3沉淀，SO与Ba2＋生成BaSO4沉淀，前者能溶于盐酸，而后者不溶，故溶液中一定存在SO、CO，无Ba2＋和Mg2＋。由②可求出n(NH)＝0.05 mol，由③可求n(CO)＝0.02 mol，n(SO)＝0.01 mol，再根据电荷守恒可知：2×n(CO)＋2×n(SO)>1×n(NH)，故一定含有K＋。‎ ‎【答案】　(1)不能确定　Ba2＋、Mg2＋‎ ‎(2)‎ 阴离子符号 物质的量浓度/mol·L－1‎ SO ‎0.1‎ CO ‎0.2‎