【步步高】2014屆高三化學一輪總復習 第二章 第3講 離子共存、離子的檢驗和推斷 新人教版

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1、 第3講 離子共存、離子的檢驗和推斷 [考綱要求] 1.應用離子反應發(fā)生的條件,正確判斷常見離子在溶液中能否大量共存。2.利用離子的特征反應,能鑒別常見離子以及進行綜合推斷。 考點一 離子共存 1. 離子共存問題是離子反應條件和本質的最直接應用 所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應;若離子之間能發(fā)生反應,則不能大量共存。 2. 熟記常考離子的性質 顏色 MnO(紫)、Cu2+(藍)、Fe2+(淺綠)、Fe3+(黃) 氧化性 ClO-、MnO、NO(H+)、Fe3+、Cr2O 還原性 S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Br-、Cl

2、-、Fe2+ 水解顯酸性 NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 水解顯堿性 AlO、S2-、SO、CO、SiO、ClO-、CH3COO- 兩性離子 HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO 注意 “兩性離子”指既能與酸反應又能與堿反應的離子,一般為多元弱酸的酸式酸根離子。 3. 常見溶液酸、堿性的判斷 酸性溶液:pH<7(常溫);能使pH試紙呈紅色的溶液;能使甲基橙呈紅色或橙色的溶液;能使石蕊試液呈紅色的溶液。 堿性溶液:pH>7(常溫);能使pH試紙呈藍色的溶液;能使石蕊試液呈藍色的溶液;能使酚酞試液呈紅色的溶液。 呈酸性或堿性的溶液:和Al反應放出H

3、2的溶液(注HNO3除外);能使甲基橙呈黃色的溶液;c(H+)水或c(OH-)水等于10-a mol·L-1(a>7)的溶液。 深度思考 (1)OH-不能和________________________________________________________大量共存(填具體離子,下同) 答案 H+、NH、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Cr3+、HCO、HS-、HSO、H2PO、HPO (2)H+不能和_____________________________________________________大量共存。 答案 OH-、CO(HCO)、S2-(

4、HS-)、SO(HSO)、PO(H2PO,HPO)、SiO、AlO、ClO-、F-、CH3COO-、NO (3)CO不能和________________________________________________大量共存。 答案 H+、Mg2+、Ba2+、Ca2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+ (4)SO不能和__________________________________________大量共存。 答案 H+、MnO、NO(H+)、Mg2+、Ba2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+ (5)Fe3+不能和__________________________

5、____________________大量共存。 答案 OH-、I-、SO、ClO-、CO(HCO)、S2-(HS-)、AlO (6)Al3+不能和______________________________________________大量共存。 答案 OH-、SO、ClO-、CO(HCO)、S2-(HS-)、AlO (7)I-不能和____________________________________________大量共存。 答案 Fe3+、NO(H+)、MnO、ClO-、Cr2O (8)NO(H+)不能和________________________________

6、______大量共存。 答案 CO(HCO)、SiO、ClO-、CH3COO-、S2-(HS-)、Fe2+、SO(HSO) 反思歸納 判斷一些常見離子能否和其他離子大量共存時,一般從以下幾個方面考慮 (1)CO考慮生成氣體和沉淀 (2)SO考慮生成氣體、沉淀和其還原性 (3)Fe3+考慮生成Fe(OH)3、雙水解及其氧化性 (4)Al3+考慮生成Al(OH)3、雙水解 (5)I-只考慮其還原性 (6)NO(H+)考慮酸性及NO在酸性條件下的強氧化性。 題組一 無限制條件的離子大量共存的判斷 1. 下列各組離子,能在溶液中大量共存的是

7、 (  ) A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、CO、NO C.Cu2+、K+、SO、NO D.Na+、HCO、OH-、Ca2+ 答案 C 解析 A項中,Mg2+與OH-反應生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存;B項中,H+與CO不能大量共存,Ca2+與CO會生成CaCO3沉淀,也不能大量共存;C項中各離子之間不能反應,可大量共存;D項中HCO與OH-、Ca2+反應會生成CaCO3沉淀和H2O,不能大量共存。 2. 下列各溶液中,離子一定能大量共存的是 (  ) A.Na+、OH

8、-、SO、Fe3+ B.K+、Mg2+、I-、ClO- C.K+、Ba2+、Cl-、Br- D.K+、HCO、Cl-、H+ 答案 C 解析 OH-與Fe3+反應生成沉淀,A錯誤。I-能被ClO-氧化,B錯誤。HCO與H+可結合成H2CO3并進一步分解,D錯誤。 題組二 題干中有限制條件的離子大量共存的判斷 3. 下列各組離子因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存的是 (  ) A.H+、Fe2+、Cr2O、SO B.Ca2+、H+、SO、HCO C.Na+、Cu2+、Cl-、S2- D.Fe3+

9、、K+、SCN-、Cl- 答案 A 解析 A項酸性條件下,F(xiàn)e2+能被Cr2O氧化為Fe3+;B項H+和HCO反應放出CO2而不能大量共存;C項Cu2+和S2-生成CuS沉淀而不能大量共存;D項Fe3+與SCN-發(fā)生絡合反應而不能大量共存。 4. 將足量的SO2通入下列各溶液中,所含離子還能大量共存的是 (  ) A.K+、SiO、Cl-、NO B.H+、NH、Al3+、SO C.Na+、Cl-、MnO、SO D.Na+、CO、CH3COO-、HCO 答案 B 解析 A中SiO能與SO2反應;C中MnO能與SO2發(fā)生氧化還原反應;D中CO、CH3CO

10、O-、HCO均能與SO2反應。 5. 25 ℃時,在由水電離出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中,可以大量共存的離子組是 (  ) A.K+、Cu2+、SO、MnO B.NH、Fe2+、NO、H+ C.HCO、Na+、Ca2+、Cl- D.Na+、K+、SO、Cl- 答案 D 解析 該溶液中水的電離受到抑制,可能是強酸性溶液(pH=2),也可能是強堿性溶液(pH=12)。A項,Cu2+在強堿性溶液中不能大量存在,SO在強酸性溶液中

11、不能大量存在;B項,F(xiàn)e2+、NO、H+三者不能大量共存;C項,HCO在強酸性或強堿性溶液中都不能大量存在。 題組三 選項中有限制條件的離子大量共存的判斷 6. 下列各組離子在指定的溶液中一定能大量共存的是 (  ) A.含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I- B.含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO C.常溫下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO、SiO D.c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH、SO、S2O 答案 C 解析 c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液中,S2O可與H+發(fā)生

12、反應:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。 7. 下列各組離子在指定環(huán)境中一定能大量共存的是 (  ) A.使pH試紙顯藍色的溶液中:Cu2+、NO、Fe3+、SO B.與鋁粉反應放出氫氣的無色溶液中:NO、Al3+、Na+、SO C.pH=0的溶液中:Al3+、NH、Ca2+、ClO- D.使紅色石蕊試紙變藍的溶液中:SO、CO、Na+、K+ 答案 D 解析 使pH試紙顯藍色的溶液呈堿性,Cu2+、Fe3+不能大量存在,A錯誤。與鋁粉反應放出氫氣的溶液可能呈堿性,也可能呈酸性,Al3+在堿性溶液中不能大量存在,B錯誤。p

13、H=0的溶液呈酸性,ClO-不能大量存在,C錯誤。使紅色石蕊試紙變藍的溶液呈堿性,選項中的四種離子均可大量共存,D正確。 反思歸納 警惕題干中的常見“陷阱” 條件類型 高考中的常見表述 誤點點悟 常見的限制條件] “無色”[ 有色離子不能大量存在 “pH=1”或“pH=13” 溶液顯酸性或堿性 “因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存” 只能是氧化性離子和還原性離子不能大量共存,不包括其他類型反應的離子 常見的易錯點 “透明” “透明”也可“有色” “不大量共存” 易看成大量“共存” 常見的隱含條件 “與Al反應放出H2” 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性

14、 “由水電離出的c(H+)=1× 10-12 mol·L-1” 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “通入足量的NH3” 與NH3·H2O反應的離子不能大量存在 NO 在酸性條件下具有強氧化性 常見題干要求 (1)“一定大量共存” (2)“可能大量共存” (3)“不能大量共存” 審清關鍵字 考點二 離子的檢驗和推斷 1. 常見離子的檢驗方法 根據(jù)離子性質不同而在實驗中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象不同,可把檢驗離子的方法歸納為三種類型:①生成沉淀;②生成氣體;③顯現(xiàn)特殊顏色。 2. 熟練掌握在溶液中有特征顏色的離子 常見的溶液中有顏色的離子有MnO——呈紫

15、色, Cu2+——呈藍色,F(xiàn)e2+——呈淺綠色,F(xiàn)e3+——呈黃色。 沉淀的顏色:Cu(OH)2——藍色沉淀,F(xiàn)e(OH)3——紅褐色沉淀。 解題中特別注意題干條件是“無色透明”還是“澄清透明”。 深度思考 1.向某溶液中,加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀鹽酸沉淀不消失,能否判斷溶液中存在SO? 答案 不能,若溶液中存在Ag+,也有相同的現(xiàn)象發(fā)生。 2.向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,能否判斷溶液中一定存在CO? 答案 不能,若溶液中存在SO、HCO,也有相同的現(xiàn)象。 3.向某溶液中滴入稀鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,能否判斷溶液中一定存在

16、CO? 答案 不能,若溶液中存在HCO、SO、HSO,也有相同的現(xiàn)象。 4.向某溶液中滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,能否確定溶液中一定存在SO? 答案 不能,若溶液中存在SO和Ag+,也有相同現(xiàn)象。 5.向某溶液中加入稀NaOH溶液,把濕潤無色酚酞試紙放在試管口,試紙不變紅,則溶液中一定不存在NH,該判斷是否正確?為什么? 答案 判斷錯誤,檢驗NH時,應加入濃NaOH溶液,并加熱,且用濕潤的紅色石蕊試紙。 6.向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液變紅色,則溶液中一定存在Fe2+,該判斷是否正確?為什么? 答案 判斷錯誤,檢驗Fe2+時

17、,應先加KSCN,再加氯水,否則,F(xiàn)e3+干擾結果的判斷。 7.做某溶液的焰色反應實驗,火焰呈黃色,則溶液中一定存在鈉元素,不存在鉀元素,該判斷是否正確?為什么? 答案 判斷錯誤,鉀的焰色反應必須透過藍色鈷玻璃片才能觀察到。 題組一 排除干擾確定離子 1. 關于某無色溶液中所含離子的鑒別,下列判斷正確的是 (  ) A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀鹽酸沉淀不溶解時,可確定有Cl-存在 B.通入Cl2后,溶液變?yōu)樯铧S色,加入淀粉溶液后溶液變藍,可確定有I-存在 C.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀鹽酸后沉淀不溶解時,可確定有

18、SO存在 D.加入稀鹽酸,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,可確定有CO存在 答案 B 解析 Cl-、SO均能與Ag+形成不溶于稀鹽酸的白色沉淀,A錯;I2遇淀粉變藍,通入Cl2后,溶液變?yōu)樯铧S色,加入淀粉溶液后溶液變藍,則溶液中有I-存在,B對;SO與Ba(NO3)2反應形成BaSO3沉淀,加入稀鹽酸后在H+、NO的作用下可轉化為BaSO4沉淀,C錯;能使澄清石灰水變渾濁的氣體是CO2或SO2,原溶液中可能存在的離子是CO、HCO、SO或HSO,D錯。 2. 向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作,結論正確的是(  ) 操作 現(xiàn)象 結論 A 滴加BaCl2溶液

19、 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 滴加氯水和CCl4,振蕩、 靜置 下層溶液顯紫色 原溶液中有I- C 用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應 火焰呈黃色 原溶液中有Na+,無K+ D 滴加稀NaOH溶液,將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍 原溶液中無NH 答案 B 解析 本題主要考查常見離子的鑒別,意在考查學生的實驗能力。A項加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有SO或SO或Ag+;B項溶于CCl4呈紫色的為I2,即原溶液中含有I-;C項觀察K+的焰色反應應透過藍色鈷玻璃,排除Na+的干擾;D項應加入濃NaOH溶液,且需要加熱,故無法確定是否含有N

20、H。 反思歸納 無色溶液中離子檢驗的一般思路 題組二 步步為營,瞻前顧后——突破“離子組成推斷題” 3. 某無色溶液中只可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO、⑥SO中的若干種(忽略水電離出的H+、OH-),依次進行下列實驗,且每步所加試劑均過量,觀察到的現(xiàn)象如下: 步驟 操作 現(xiàn)象 (1) 用pH試紙檢驗 溶液的pH大于7 (2) 向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振蕩,靜置 CCl4層呈橙色 (3) 向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀產(chǎn)生 (4) 過濾,向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀產(chǎn)

21、生 下列結論正確的是 (  ) A.肯定含有的離子是③④⑤ B.肯定沒有的離子是②⑤ C.可能含有的離子是①⑥ D.不能確定的離子是③⑥ 答案 D 解析 (1)用pH試紙檢驗,溶液的pH大于7,說明溶液顯堿性,故一定含有SO,因為所給離子只有它水解后可以使溶液顯堿性,進而可以判斷無Ba2+。 (2)向溶液中滴加氯水,再加入CCl4,振蕩,靜置,CCl4層呈橙色,說明原溶液中含有Br-。 (3)分液,向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀產(chǎn)生,結合(1),

22、可以判斷原溶液中可能含有SO。 (4)過濾,向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀產(chǎn)生,說明有Cl-存在,但(2)中因為已經(jīng)引入了Cl-,故不能判斷原溶液中是否有Cl-,據(jù)溶液電中性原理,得出有Na+,綜上所述,可以得出一定有的離子是Na+、Br-、SO,一定沒有的是Ba2+,可能含有的是Cl-、SO。 4. 某透明溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、NH、Cl-、I-、NO、SO(H+、OH-沒有列出)中的一種或幾種,為了確認溶液中離子的存在情況,分別取等量的試液裝入5支試管里,做如下實驗: ①測定溶液pH,pH=2;②向溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌、灼燒

23、、稱重,得固體質量為3.2 g;③向溶液中加入過量濃氫氧化鈉溶液,加熱,收集到氣體1.12 L(標準狀況);④向溶液中加入足量的氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥、稱重,得固體2.33 g;⑤向溶液中加入適量濃硫酸,再加入銅粉,振蕩溶液,產(chǎn)生紅棕色氣體。下列對實驗結論的分析合理的是 (  ) A.可能存在Al3+、Fe2+ B.只存在NO、NH、SO、Fe3+ C.一定不存在Cl-、I- D.可能存在Al3+、Cl- 答案 D 解析 由①⑤實驗知,溶液中一定存在大量的H+和NO,所以該溶液中一定不存在I

24、-和Fe2+;由②知,一定含有Fe3+,n(Fe3+)=2×3.2 g/160 g·mol-1=0.04 mol;由③知,n(NH)=0.05 mol;由④知,n(SO)=0.01 mol。根據(jù)實驗現(xiàn)象不能確定Al3+、Cl-是否存在。根據(jù)電荷守恒原理仍然無法判斷Al3+和Cl-是否存在。 5. 下列是某化學研究性學習小組對某無色水樣成分的檢驗過程,已知該水樣中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO、SO、Cl-中的若干種離子,該小組同學取100 mL水樣進行實驗:向樣品中先滴加硝酸鋇溶液,再滴加1 mol·L-1硝酸,實驗過程中沉淀質量的變化如圖所示

25、: (1)水樣中一定含有的陰離子是____________,其物質的量濃度之比為________。 (2)寫出BC段曲線所表示反應的離子方程式:______________________________。 (3)由B點到C點變化過程中消耗硝酸的體積為________。 (4)試根據(jù)實驗結果推測K+是否存在?____(填“是”或“否”);若存在,K+的物質的量濃度c(K+)的范圍是________________(若K+不存在,則不必回答)。 (5)設計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子: ____________________________________________

26、___________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論) 答案 (1)SO、CO 1∶2 (2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O (3)40.0 mL  (4)是 c(K+)≥0.6 mol·L-1 (5)取少量水樣于試管中,向其中加入過量的硝酸鋇溶液和

27、稀硝酸,待沉淀完全后,向上層清液中滴加硝酸銀溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則原水樣含Cl-,若不產(chǎn)生白色沉淀,則原水樣不含Cl- 解析  該水樣為無色溶液,所以Fe3+和Cu2+不存在;根據(jù)圖像知,加入硝酸鋇溶液產(chǎn)生沉淀,加入硝酸,沉淀部分溶解,所以原水樣一定含有SO和CO,因為CO與Al3+、Ag+、Ca2+、Mg2+不能大量共存,所以Al3+、Ag+、Ca2+、Mg2+不存在。n(SO)=n(BaSO4)==0.01 mol,n(CO)=n(BaCO3)==0.02 mol,c(SO)∶c(CO)=1∶2??赡芎蠧l-,則c(K+)≥0.6 mol·L-1。 解題技巧 1. 堅持“四項基本

28、原則”,破解離子推斷題 (1)肯定性原則:根據(jù)實驗現(xiàn)象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的離子; (記住幾種常見的有色離子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O) (2)互斥性原則:在肯定某些離子的同時,結合離子共存規(guī)律,否定一些離子的存在;(要注意題目中的隱含條件,如:酸性、堿性、指示劑的變化、與鋁反應產(chǎn)生H2、水的電離情況等) (3)電中性原則:溶液呈電中性,一定既有陽離子,又有陰離子,且溶液中正電荷總數(shù)與負電荷總數(shù)相等;(這一原則可幫助我們確定一些隱含的離子) (4)進出性原則:通常是在實驗過程中使用,是指在實驗過程中反應生成的離子或引入的離子對后續(xù)實驗的干擾。

29、 2. 電荷守恒在離子反應定量推斷試題中的應用 解與離子反應有關的定量推斷類試題,需要掌握定量推斷最后一種離子存在的方法:如果多種離子共存,且只有一種離子的物質的量未知,可以用電荷守恒來確定最后一種離子是否存在,即陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負電荷總數(shù)。 題組三 離子推斷實驗操作題的規(guī)范解答 6. 有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、I-、HCO,實驗如下: 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 (1)用玻璃棒蘸取少量該溶液,點在pH試紙 中部 試紙變?yōu)榧t色 (2)取少量該溶液,加入Cu片和濃硫酸,加熱 有無色

30、氣體產(chǎn)生,氣體遇空氣可以變成紅 棕色 (3)取少量該溶液,加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 (4)取(3)中反應后的上層清液,加入AgNO3溶液 有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 (5)取少量該溶液,加入NaOH溶液 有白色沉淀生成,當NaOH過量時,沉淀部分溶解 由此判斷: (1)溶液中一定存在的離子是______________;溶液中肯定不存在的離子是______________。 (2)為了進一步確定其他離子,應該補充的實驗及對應欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應,說明使用試劑的名稱,不必寫詳細步驟) ______________________________

31、______________________________________。 答案 (1)NO、SO、Mg2+、Al3+ Fe2+、HCO、I-、Ba2+ (2)K+的檢驗可以用焰色反應;Cl-的檢驗:向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液,過濾后向濾液中加AgNO3溶液,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,可證明有Cl-存在 解析 (1)pH試紙變紅,說明溶液顯酸性,HCO不能大量存在;(2)步說明有NO,在酸性條件下NO有強氧化性,因此還原性的離子Fe2+、I-就不能大量存在;(3)步說明有SO,Ba2+就不能大量存在;(4)步不能說明有Cl-,因為(3)中引入了Cl-;(5)步說明有Mg2

32、+和Al3+。 7. 有M、N兩種溶液,經(jīng)測定這兩種溶液中含有下列12種離子:Al3+、Cl-、Na+、K+、NO、OH-、Fe2+、AlO、CO、NH、SO、H+。 (1)完成下列表格中實驗①的結論和實驗②的實驗內容以及現(xiàn)象: 實驗內容以及現(xiàn)象 結論 ①取少量N溶液滴加足量的硝酸鋇溶液,無沉淀產(chǎn)生 ② 確定M溶液中含有Na+,不含K+ ③用pH試紙檢測M溶液,pH試紙呈藍色 (2)根據(jù)(1)中的實驗回答: NO存在于________溶液中,理由是____________________________________; Cl-存在于________溶液中,理由是

33、_____________________________________。 (3)根據(jù)(1)中的實驗確定,M溶液中含有的離子為________________________。 答案 (1)①N溶液中不含CO、SO或M溶液中一定含有CO、SO ②取M溶液進行焰色反應,焰色為黃色,再透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色,不呈紫色 (2)M N溶液中含有H+、Fe2+、Al3+、NH、K+,由于N溶液為酸性,又含有Fe2+,所以N溶液中不含NO N 根據(jù)溶液呈電中性原則,可以確定Cl-存在于N溶液中 (3)OH-、AlO、CO、SO、Na+、NO 解析 少量N溶液中滴加足量的硝酸鋇溶液,無沉

34、淀產(chǎn)生,說明N溶液中不含CO、SO,那么M溶液中一定含有CO、SO。取M溶液進行焰色反應,焰色為黃色,證明含有Na+,再透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色,不呈紫色,說明M中不含K+;用pH試紙檢測M溶液,pH試紙呈藍色,說明M溶液顯堿性,含有大量的OH-,那么N溶液中含有大量的H+。AlO不可能存在于酸性溶液中,Al3+、Fe2+、NH不可能存在于堿性溶液中,所以判斷M溶液中有OH-、AlO、CO、SO、Na+。N溶液中含有H+、Fe2+、Al3+、NH、K+。由于N溶液為酸性,又含有Fe2+,所以N溶液中不含NO,根據(jù)溶液呈電中性原則,可以確定Cl-存在于N溶液中。 答題模板 離子檢驗實驗操作

35、的答題模板 操作    ? 現(xiàn)象   ?  結論 取樣,加入……?有……生成 ?……的是…… 例如:檢驗某溶液中含有Fe2+而不含F(xiàn)e3+的方法是取適量溶液于潔凈的試管中,滴加幾滴KSCN溶液,不顯血紅色,再向溶液中滴加幾滴H2O2(或新制氯水),溶液變?yōu)檠t色,說明溶液中含有Fe2+而不含F(xiàn)e3+。 1. (2012·廣東理綜,8)在水溶液中能大量共存的一組離子是 (  ) A.Fe2+、Al3+、ClO-、Cl- B.K+、Cu2+、OH-、NO C.NH、Na+、Br-、SO D.

36、Mg2+、H+、SiO、SO 答案 C 解析 結合離子的性質,從離子反應發(fā)生的條件入手分析,離子之間若能發(fā)生反應,則不能大量共存。特別注意還原性離子(如Fe2+等)與氧化性離子[如ClO-、NO(H+)等]因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。A項Fe2+具有強還原性,ClO-具有強氧化性,二者能發(fā)生氧化還原反應;B項Cu2+能與OH-反應生成Cu(OH)2沉淀;D項H+能與SiO反應生成H2SiO3沉淀。 2. (2012·安徽理綜,8改編)下列離子或分子在溶液中能大量共存,通入CO2后仍能大量共存的一組是

37、 (  ) A.K+、Ca2+、Cl-、NO B.K+、Na+、Br-、SiO C.H+、Fe2+、SO、Cl2 D.Na+、S2-、OH-、SO 答案 A 解析 本題的易錯點是CaCl2、Ca(NO3)2溶液與CO2不反應,不能形成CaCO3沉淀,掌握了這一點,本題就能順利解答。A項通入CO2后溶液呈酸性,不會生成沉淀,仍能大量共存;B項通入CO2后會生成H2SiO3沉淀;C項Cl2在酸性環(huán)境下會氧化Fe2+而不能大量共存;D項CO2能與OH-、S2-反應,而不能大量存在。 3. (2012·江蘇,3)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存

38、的是 (  ) A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:K+、Na+、SO、CO B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K+、Ba2+、NO、Cl- C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:K+、NH、I-、SCN- D.c(H+)/c(OH-)=1×1014的溶液:Ca2+、Na+、ClO-、NO 答案 A 解析 解離子共存問題的關鍵是確定離子之間是否能發(fā)生化學反應。A項,各種離子間不發(fā)生反應,能大量共存;B項中會發(fā)生反應:Ba2++CO===BaCO3↓,不能大量共存;C項中會發(fā)生反應:2Fe3++2I-===2Fe2++I2和Fe3++3SCN-===F

39、e(SCN)3,不能大量共存;D項中會發(fā)生反應:H++ClO-===HClO,不能大量共存,尤其要注意, c(H+)/c(OH-)=1×1014的溶液應為強酸性溶液。 4. (2012·浙江理綜,13)水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO、SiO、SO、CO、SO中的若干種離子。某同學對該溶液進行了如下實驗: 下列判斷正確的是 (  ) A.氣體甲一定是純凈物 B.沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物 C.K+、AlO和SiO一定存在于溶液X中 D.CO和SO一定不存在于溶液

40、X中 答案 C 解析 由框圖中呈現(xiàn)的有關反應現(xiàn)象可知,溶液中加入過量鹽酸后,產(chǎn)生的沉淀甲必為H2SiO3,原溶液中有SiO;有SiO,則不可能有Al3+和Mg2+。產(chǎn)生的氣體甲可能為CO2和SO2中的一種或兩種,無色溶液甲中加入過量氨水后生成白色沉淀乙,則白色沉淀乙只能為Al(OH)3,證明原溶液中有AlO。溶液中存在的陽離子中只有K+,故K+、AlO、SiO一定存在于原溶液中,可能含有CO、SO中的一種或兩種,無法判斷SO是否存在,Al3+、Mg2+肯定不存在。 5. (2011·上海,13)某溶液中可能含有Na+、NH、Ba2+、SO、I-、S2-。分別取樣:①用pH計測試,溶液顯弱

41、酸性;②加氯水和淀粉無明顯現(xiàn)象。為確定該溶液的組成,還需檢驗的離子是 (  ) A.Na+ B.SO C.Ba2+ D.NH 答案 A 解析 因為樣品溶液顯弱酸性,說明原溶液中含有NH,NH水解顯酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+;樣品中加入氯水和淀粉無明顯現(xiàn)象,說明原溶液中不含I-和 S2-,則溶液中的陰離子含有SO,無Ba2+,不能確定的是Na+。 6. (2012·新課標全國卷,7改編)下列敘述中正確的是

42、 (  ) ①能使?jié)櫇竦牡矸?KI試紙變成藍色的物質一定是Cl2 ②某溶液加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I- ③某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液一定含有Ag+ A.①②③ B.①② C.②③ D.無 答案 D 解析?、倨渌镔|如NO2、Br2也可以把I-氧化成I2。②能使CCl4層顯紫色的物質是I2,不是I-。③SO干擾Ag+的檢驗。 7. (2011·四川理綜,10)甲、乙、丙、丁四種易溶于水的物質,分別由NH、Ba2+、Mg2+、H+、OH

43、-、Cl-、HCO、SO中的不同陽離子和陰離子各一種組成。已知:①將甲溶液分別與其他三種物質的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1 mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1 mol·L-1;③向丙溶液中滴入 AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列結論不正確的是 (  ) A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有SO C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+ 答案 D 解析 能與其他三種物質的溶液產(chǎn)生白色

44、沉淀的只可能是Ba(OH)2,故甲為Ba(OH)2,根據(jù)②可知乙是H2SO4,根據(jù)③可知丙的陰離子是Cl-,甲與丙能產(chǎn)生白色沉淀,則丙為MgCl2,丁為NH4HCO3,所以D錯誤。 8. (2008·四川延考,28)有一白色固體混合物,可能含有的陰、陽離子分別是 陽離子 K+ Ba2+ Ag+ Mg2+ NH Na+ 陰離子 SO SO CO AlO 為了鑒定其中的離子,現(xiàn)進行如下實驗,根據(jù)實驗現(xiàn)象,填寫下列表格: (1)取該粉末,加水后得到無色溶液,且未嗅到氣味;用pH試紙測得溶液的pH為12。 排除的離子 排除的依據(jù) (2)向溶液中滴加鹽酸溶液,開始有沉淀生成,

45、繼續(xù)滴加,沉淀消失,同時有無色無味氣體逸出。 肯定存在的離子 判斷依據(jù) 排除的離子 排除的依據(jù) (3)尚待檢驗的離子及其檢驗方法 尚待檢驗的離子 檢驗方法 答案 (1) 排除的離子 排除的依據(jù) NH Ag+、Mg2+ 由于溶液呈堿性,且未嗅到刺激性氣味堿性溶液中無沉淀生成 (2) 肯定存在的離子 判斷依據(jù) AlO CO 加酸有沉淀,繼續(xù)加酸沉淀溶解 加酸后有無色無味氣體逸出 排除的離子 排除的依據(jù) Ba2+ SO 有CO存在時原溶液無沉淀 酸化后逸出的氣體沒有刺激性氣味 (3) 尚待檢驗的離子 檢驗方法

46、 Na+、K+、SO 通過焰色反應可檢驗Na+、K+是否存在,SO可用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗 解析 (1)因為溶液的pH為12,即溶液呈堿性,且未嗅到刺激性氣味,故不存在NH,又因為加水后得到的是無色透明溶液,說明沒有沉淀生成,故不存在Ag+、Mg2+。 (2)向溶液中滴加鹽酸溶液,開始有沉淀生成,繼續(xù)滴加,沉淀消失,說明溶液中存在AlO;同時有無色無味氣體逸出,說明存在CO,且沒有SO;因為有CO,故一定沒有Ba2+。 (3)經(jīng)過上述兩個實驗,還沒確定的離子有K+、Na+、SO。其中K+、Na+用焰色反應檢驗,若火焰呈黃色,則說明有Na+,透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色,則說明含

47、有 K+;向溶液中加入鹽酸酸化后再加入BaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成,以判斷是否含有SO。 1. 能在水溶液中大量共存的一組離子是 (  ) A.H+、I-、NO、SiO B.Ag+、Fe3+、Cl-、SO C.K+、SO、Cu2+、NO D.NH、OH-、Cl-、HCO 答案 C 解析 A項中NO(H+)能氧化I-而不能大量共存,H+和SiO生成硅酸沉淀也不能大量共存;B項中Ag+與Cl-、SO都不能大量共存;D項中OH-與NH、HCO都不能大量共存。 2. 某無色溶液與NH4HCO3作用能

48、產(chǎn)生氣體,此溶液中可能大量共存的離子組是 (  ) A.Na+、Ba2+、NO、HCO B.Cl-、K+、H+、Na+、SO C.MnO、K+、Cl-、Mn2+ D.Fe2+、NO、SO、OH-、Na+ 答案 B 解析 能與NH4HCO3作用產(chǎn)生氣體的溶液既可能是酸性溶液(產(chǎn)生CO2),也可能是堿性溶液(產(chǎn)生NH3)。A項中HCO在酸性溶液和堿性溶液中均不能大量存在,C項中MnO為紫色,D項中Fe2+為淺綠色且和OH-不能大量共存。 3. 在含有I-且能使甲基橙試液變紅的溶液中能大量共存的離子組為 (  ) A.Fe3+、Na+、Br-

49、 B.NH、Na+、AlO C.Ba2+、Al3+、Cl- D.K+、MnO、NO 答案 C 解析 能使甲基橙試液變紅的溶液為酸性溶液。A項中Fe3+不能與I-大量共存:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,B項中AlO不能在酸性溶液中存在,D項中MnO、NO與I-在酸性溶液中不能大量共存:2MnO+10I-+16H+===2Mn2++5I2+8H2O、6I-+2NO+8H+===3I2+2NO↑+4H2O。 4. 下列各組離子在指定的環(huán)境中一定能大量共存的是 (  ) A.滴加石蕊

50、試液顯紅色的溶液:Fe3+、NH、Cl-、SCN- B.含有大量HCO的溶液:NH、Ca2+、Mg2+、I- C.加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液:NH、Fe2+、SO、NO D.含有大量ClO-的溶液:H+、Mg2+、I-、SO 答案 B 解析 Fe3+與SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存,A錯誤;加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液可能是酸性溶液,也可能是堿性溶液,酸性條件下Fe2+與NO發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存,堿性條件下Fe2+、NH不能大量共存,C錯誤。 5. 常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是 (  ) A.滴入KSC

51、N溶液顯血紅色的溶液:Na+、Cu2+、Br-、SO B.滴入酚酞顯紅色的溶液:Na+、Al3+、SO、Cl- C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液:H+、Na+、Cl-、NO D.加入鋁粉能產(chǎn)生大量H2的溶液:Na+、K+、Cl-、HCO 答案 A 解析 A項中離子可以大量共存;B項,滴入酚酞顯紅色的溶液呈堿性,此條件下 Al3+不能大量存在;C項,酸性條件下NO會將Fe2+氧化;D項,加入鋁粉產(chǎn)生大量氫氣的溶液可能呈酸性,也可能呈堿性,不論酸性還是堿性條件下,HCO均不能大量存在。 6. 下列各組離子能夠大量共存的是

52、 (  ) A.常溫下,pH=0的溶液中:Fe3+、Mg2+、Cl-、SO B.常溫下,水電離出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、HCO、Cl-、S2- C.使pH試紙顯藍色的溶液中:Cu2+、Fe3+、NO、SO D.在AlCl3溶液中:Na+、AlO、SO、NO 答案 A 解析 B項既可能為強酸性溶液,也可能為強堿性溶液,S2-在強酸性溶液中不能大量共存,HCO在強酸性、強堿性溶液中都不能大量共存;C項中溶液為堿性溶液,Cu2+、Fe3+均不能大量共存;D項中AlO和Al3+發(fā)生雙水解反應而不能大量共存。 7. 某溶液中可能

53、含有K+、NH、Ba2+、SO、I-、CO。分別取樣:①用pH計測試,溶液顯弱酸性;②加氯水和CCl4振蕩后靜置,下層呈無色。為確定該溶液的組成,還需檢驗的離子是 (  ) A.K+ B.SO C.Ba2+ D.NH 答案 A 解析 根據(jù)①可知溶液中不含CO;根據(jù)②可知溶液中不含I-;溶液中至少要含有一種陰離子,即SO。SO與Ba2+不能大量共存,則不含Ba2+。溶液呈弱酸性,則含有NH

54、。只有K+不能確定,還需要加以檢驗。 8. 某含有Na+的澄清溶液中,可能還含有NH、Fe2+、I-、Br-、CO、SO六種離子中的幾種。將該溶液進行如下實驗:①滴加足量的新制氯水,有氣泡生成,溶液變黃色;②向“①”中所得溶液中加入BaCl2溶液,無沉淀生成;③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液,不顯藍色。依據(jù)上述實驗事實推斷該溶液中 (  ) A.一定存在Fe2+、Br-、CO B.一定呈堿性 C.一定不存在I-、SO D.一定存在NH 答案 C 解析 加入新制氯水,有氣泡產(chǎn)生,溶液變成黃色,可能存在Fe2+、Br-或I-,并結合操作③可知一

55、定不存在I-,有氣泡產(chǎn)生,溶液中可能存在CO或SO,結合操作②可知溶液中一定不存在SO。 9. 下列有關離子檢驗的操作和實驗結論都正確的是 (  ) 選項 實驗操作及現(xiàn)象 實驗結論 A 向某溶液中加入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,再加鹽酸酸化,沉淀不溶解 該溶液中一定含有SO B 向某溶液中同時加入幾滴KSCN溶液和少量新制的氯水,溶液變?yōu)檠t色 該溶液中一定含有Fe2+ C 向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體 該溶液中一定含有CO D 向某溶液中加入NaOH并微熱,產(chǎn)生能夠使?jié)駶櫟募t色石蕊試

56、紙變藍的無色氣體 該溶液中一定含有NH 答案 D 解析 A項溶液中也可能含有Ag+;B項溶液中不一定含有Fe2+,確定有Fe2+的操作及現(xiàn)象:加KSCN溶液,溶液不變血紅,再加新制的氯水,溶液變?yōu)檠t色;C項溶液中可能含有HCO、CO、SO、HSO中的一種或幾種。 10.常溫下,某未知溶液中=1×1012,且含有大量Al3+和NO,檢驗此溶液中是否大量存在以下6種離子:①SiO、②NH、③Fe2+、④Na+、⑤HCO、⑥Cl-,其中不必檢 驗就能加以否定的離子是 (  ) A.①③⑤ B

57、.②③④ C.①②⑥ D.④⑤⑥ 答案 A 解析 常溫下,c(H+)/c(OH-)=1×1012,c(H+)·c(OH-)=1×10-14,聯(lián)立解得c(H+)= 0.1 mol·L-1,故該溶液呈酸性。又因所給溶液中含有NO,故SiO、Fe2+、HCO不能大量存在。 11.有A、B、C、D、E五瓶透明溶液,分別是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一種。已知:①A與B反應有氣體生成;②B與C反應有沉淀生成;③C與D反應有沉淀生成;④D與E反應有沉淀生成;⑤A與E反應有氣體生成;⑥在②和③的反應中生成的沉淀是同一種物質。

58、請?zhí)羁眨? (1)在②和③的反應中,生成的沉淀物質的化學式是________________。 (2)A是__________,B是____________,C是_______________________________, D是__________,E是________。 (3)A與E反應的離子方程式是___________________________________________。 答案 (1)AgCl (2)Na2CO3 HCl AgNO3 BaCl2 NaHSO4 (3)2H++CO===CO2↑+H2O 解析 根據(jù)⑥“在②和③的反應中生成的沉淀是同一種物質”這一信息

59、可知,B與D中必然含有相同的離子,容易推斷出它們是HCl和BaCl2,都可與銀離子反應生成AgCl沉淀;因此,C必然是AgNO3;再根據(jù)①,A與B反應有氣體生成,推斷B一定是HCl,那么,D是BaCl2,A是Na2CO3,剩余的一種物質,即NaHSO4就是E。 12.某無色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO、SO,為檢驗溶液中所含的某些陰離子,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-的實驗方法省略,檢驗其他陰離子的過程如下圖所示。 (1)圖中試劑①~⑤溶質的化學式分別是 ①________,②________,③________,④_____

60、_____, 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____

61、________________。 (6)氣體E通入試劑④發(fā)生反應的離子方程式是_______________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Ba(NO3)2 HCl HNO3 Br2 AgNO3 (2)SO SO Cl- (3)BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O (4)中和OH-,防止對Cl-的檢驗產(chǎn)生干擾 (5)會使SO對SO的檢驗產(chǎn)生干擾,不能確認SO是否存在 (6)SO2+Br2+2H2O===

62、4H++SO+2Br- 解析 該題的實驗目的是檢驗無色溶液中的陰離子:Cl-、OH-、SO、SO,據(jù)框圖分析,試劑①將其分為兩組,而試劑②又將沉淀A部分溶解,其中沉淀B沒被溶解,據(jù)此可判斷沉淀A的成分為BaSO4和BaSO3,而氣體E一定是SO2。據(jù)題中所給被選試劑,試劑①必定是Ba(NO3)2溶液,試劑②必是稀鹽酸,試劑④必是溴水。溶液C中必含Cl-、OH-、K+(原有)和Ba2+、NO(新加入),向其中先加試劑③無沉淀又加入試劑⑤時出現(xiàn)白色沉淀,不難推出試劑③應為稀硝酸,目的是中和OH-,防止對下一步用試劑⑤AgNO3溶液檢驗Cl-產(chǎn)生干擾。 13.飲水安全在人們生活中占有極為重要的地

63、位,某研究小組提取三處被污染的水源進行了分析,給出了如下實驗信息:其中一處被污染的水源含有A、B兩種物質,一處含有C、D兩種物質,一處含有E物質。A、B、C、D、E五種常見化合物都是由下表中的離子形成: 陽離子   K+   Na+   Cu2+  Al3+ 陰離子   SO  HCO  NO  OH- 為了鑒別上述化合物,分別進行以下實驗,其結果如下所示: ①將它們溶于水后,D為藍色溶液,其他均為無色溶液;②將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加,沉淀溶解;③進行焰色反應,只有B、C為紫色(透過藍色鈷玻璃片);④在各溶液中加入硝酸鋇溶液,再加過量稀硝酸,A中放出無色氣體,C

64、、D中產(chǎn)生白色沉淀;⑤將B、D兩溶液混合,未見沉淀或氣體生成。 根據(jù)上述實驗填空: (1)寫出B、D的化學式: B:____________、D:________。 (2)將含1 mol A的溶液與含1 mol E的溶液反應后蒸干,僅得到一種化合物,該化合物為____________。 (3)寫出實驗②發(fā)生反應的離子方程式:___________________________________ ____________、_________________________________________________。 (4)C常用作凈水劑,用離子方程式表示其凈水原理:_____

65、______________。 答案 (1)KNO3 CuSO4 (2)Na2CO3 (3)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (4)Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ 解析 根據(jù)實驗①可知,D中含有Cu2+;根據(jù)實驗②可知C中含有Al3+,E可能是KOH或NaOH;再根據(jù)③,只有B、C中含有K+,故E為NaOH;根據(jù)實驗④A中含有HCO,故A為NaHCO3,C、D中含有SO,故D為CuSO4,C為KAl(SO4)2。根據(jù)實驗⑤可判定B為KNO3。等物質的量的NaHCO3與NaOH反應生成Na2CO3和H2O。NaOH

66、溶液加入到KAl(SO4)2溶液中,首先是Al3+與OH-反應生成Al(OH)3,Al(OH)3又溶解在過量的NaOH溶液中:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。KAl(SO4)2中的Al3+水解生成具有吸附作用的Al(OH)3膠體,其具有凈水作用。 14.X、Y、Z三種可溶性鹽,其陽離子分別是Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一種,陰離子分別是Cl-、SO、NO中的某一種?,F(xiàn)做以下實驗: ①將三種鹽各取少量,分別溶于盛有5 mL蒸餾水的三支試管中,只有X鹽溶液呈藍色。 ②分別向三支試管中加入2 mL稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)Y鹽溶液中產(chǎn)生白色沉淀,Z鹽溶液無明顯現(xiàn)象。 (1)根據(jù)上述事實,推斷這三種鹽的化學式:X________,Y________,Z________。 (2)若上述三種陽離子Ba2+、Cu2+、Ag+對應的鹽都為硝酸鹽,將其混合配成溶液,選擇合適試劑,將這三種離子逐一沉淀分離。其流程圖如下: 部分物質溶解性表 Ba2+ Cu2+ Ag+ Cl- 溶 溶 不 CO 不 不 不 SO

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