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文档介绍
2019届一轮复习人教版第二章第7讲离子共存 离子的检验和推断学案
第7讲 离子共存 离子的检验和推断 考纲要求 1.掌握常见离子的检验方法。2.了解离子反应发生条件,正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。 考点一 离子共存 1.离子共存的本质 几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。 2.判断离子能否大量共存的“四个要点” 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。 (1)一色——溶液颜色。 几种常见离子的颜色: 离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 (2)二性——溶液的酸碱性: ①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。 (3)三特殊——三种特殊情况: ①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。 ②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型: 指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。 ②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。 ③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。 ④络合反应:如Fe3+与SCN-等。 判断下列离子能否大量共存 (1)水溶液中:Al3+、Ca2+、HCO、SO(×) (2)水溶液中:Fe2+、H+、ClO-、Cl-(×) (3)无色溶液中:Fe3+、Cu2+、NO、Cl-(×) (4)1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO(×) (5)常温下pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-(√) (6)与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、NH、CO、NO(×) (7)c(K+)<c(Cl-)的溶液中大量存在:K+、NO、Cl-、HCO(×) 指出下列离子组不能大量共存的原因。 (1)Na+、OH-、SO、Fe3+________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)K+、Mg2+、I-、ClO-__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO______________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO、SiO、Ca2+______________________________。 (6)c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH、SO、S2O______________________________。 (7)使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、NO、Fe3+、SO_________________________________。 (8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO、Al3+、Na+、SO___________________________。 (9)pH=0的溶液中:Al3+、NH、Ca2+、ClO-_________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe3+与OH-反应生成沉淀 (2)I-能被ClO-氧化 (3)Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应 (4)NO在酸性条件下能氧化Fe2+ (5)Ca2+与SO、SiO反应生成沉淀 (6)S2O与H+反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O (7)Cu2+、Fe3+与OH-反应生成沉淀 (8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性,NO在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气,Al3+在碱性溶液中不能大量共存 (9)ClO-与H+生成弱电解质HClO 题组一 题干中有限制条件的离子共存 1.(2017·抚州市临川区第一中学高三上学期期中)在pH=13的无色溶液中,下列各组离子能大量共存的是( ) A.K+、Na+、HCO、NO B.Na+、NH、NO、Cl- C.K+、Na+、NO、Br- D.K+、Cu2+、Cl-、SO 答案 C 解析 A项中HCO不能存在于碱性溶液中;B项中NH不能存在于碱性溶液中;C项中各离子可以共存;D项中Cu2+有颜色且能与OH-生成沉淀。 2.(2018·贵州省大方县第一中学高三月考)下列各组离子因发生氧化还原反应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+、K+、SCN-、Cl- 答案 A 解析 A项,酸性条件下,Fe2+能被Cr2O氧化为Fe3+,因发生氧化还原反应不能大量共存,正确;B项,H+和HCO反应放出CO2而不能共存,该反应是复分解反应,错误;C项,Cu2+和S2-生成CuS沉淀而不能大量共存,该反应不属于氧化还原反应,错误;D项,Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存,错误。 判断离子能否大量共存的方法 判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时,一般从以下几个方面考虑: (1)CO考虑生成气体和沉淀。 (2)SO考虑生成气体、沉淀和其还原性。 (3)Fe3+考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性。 (4)Al3+考虑生成Al(OH)3、双水解。 (5)I-考虑其还原性和AgI沉淀。 (6)NO(H+)考虑酸性及NO在酸性条件下的强氧化性。 (7)MnO(H+)考虑颜色及强氧化性。 题组二 选项中有限制条件的离子共存问题判断 3.(2017·北京市海淀区高三上学期期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A.pH=1的溶液中:HCO、SO、K+、Cl- B.遇酚酞变红的溶液中:NO、Na+、AlO、K+ C.c(NO)=1 mol·L-1的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH D.无色透明溶液中:K+、SO、Na+、MnO 答案 B 解析 A项,pH=1的溶液显酸性,在酸性溶液中HCO不能大量存在,错误;B项,遇酚酞变红的溶液显碱性,在碱性溶液中,NO、Na+、AlO、K+间不发生反应,能够大量共存,正确;C项,在酸性溶液中,NO、H+、Fe2+能够发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;D项,MnO是紫红色的,与溶液无色不符,错误。 4.(2018·德州市高三质检)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A.无色溶液中:Na+、NH、Cu2+、SO B.0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液中:K+、SiO、AlO、Cl- C.25 ℃时,Kw/c(H+)=1×10-2 mol·L-1的溶液中:K+、NO、S2-、ClO- D.使甲基橙呈红色的溶液:NH、Ba2+、Al3+、Cl- 答案 D 解析 A项,Cu2+是有色离子,错误;B项,HCO可以和AlO反应生成CO和Al(OH)3沉淀,所以不能大量共存,错误;C项,25 ℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,所以Kw/c( H+)=c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,故溶液显碱性,此溶液中的S2-和ClO-会发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;D项,使甲基橙呈红色的溶液,说明溶液显酸性,溶液中的各离子之间不发生任何反应,可以大量共存,正确。 “四步”突破离子能否大量共存判断题 第一步:“细审题干关键点” (1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”等关键点。 (2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。 第二步:“分析限制条件” (1)常见表示溶液呈酸性的表述。 ①常温下,pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液; ③使甲基橙呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤c(OH-)=1×10-14 mol·L-1的溶液。 (2)常见表示溶液呈碱性的表述 ①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液; ③使酚酞溶液变红的溶液;④c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液。 (3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述。 ①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 (4)无色溶液:不含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO等。 第三步:“抓住反应发生条件” (1)清楚生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。 (2)特别注意常见的氧化还原反应。 (3)熟记相互促进的水解反应。 (4)牢记能发生的络合反应。 第四步:“注意特殊情况” (1)S2-与SO在碱性条件可以共存,但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存。 (2)NO在碱性和中性环境中没有氧化性,酸性环境中具有氧化性。 (3)ClO-在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。 考点二 离子的检验和推断 1.常见离子的检验方法 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型: ①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。 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) SO 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 Fe3+ NaOH溶液 红褐色沉淀 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 CO 稀盐酸和澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 SO、HSO、HCO有干扰 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褪色 HSO有干扰 I- 氯水(少量),CCl4 下层为紫色 Fe2+ ①KSCN溶液和氯水 ②铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6] ①先是无变化,滴加氯水后变红色 ②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2 先加KSCN溶液,无变化,再加氯水 Fe3+ KSCN溶液 红色 苯酚溶液 紫色 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 2.离子推断的“四项基本原则” (1)肯定原则 根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。 (2)互斥原则 在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。 (3)电中性原则 溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。 (4)进出原则 通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。 3.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用 离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。 (1)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在SO(×) (2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定存在SO (×) (3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在CO(×) (4)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO(×) (5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO (×) (6)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素(√) (7)无色溶液加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-(√) (8)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-(×) (9)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在CO(×) 在练习中体会“四项原则” 某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种,请填写下列空白: (1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。 (2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________,有关的离子方程式为_________________________ ________________________________________________________________________。 (3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有 ________,有关的离子方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的________。 A.Cl- B.NO C.CO D.OH- 答案 (1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓ (3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH (4)B 1.(2018·福州第一中学质检)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( ) 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 滴加稀硫酸 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,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH 答案 C 解析 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.某溶液中可能存在Br-、CO、SO、Al3+、I-、Mg2+、Na+7种离子中的某几种。现取该溶液进行实验,得到如下现象: ①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成;③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。 已知:5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3 据此可以判断:该溶液肯定不存在的离子组是( ) A.Al3+、Mg2+、SO B.Mg2+、CO、I- C.Al3+、SO、I- D.Al3+、Br-、SO 答案 A 解析 根据①可判断溶液中有Br-和CO,根据离子共存原则,不存在Al3+、Mg2+;根据②可判断溶液中无SO;根据③不能确定是否含有I-,因为在①中氯水可能把I-氧化成IO,致使溶液不变蓝色。 3.某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO、SO等离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量: ①用pH试纸检验,溶液的pH大于7; ②向溶液中加氯水,再加入CCl4振荡,静置,分液,CCl4层呈橙红色; ③向所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成; ④过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。 下列说法正确的是( ) A.实验①说明发生了反应:SO+2H2O??H2SO3+2OH- B.实验②中发生的离子反应只有:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 C.实验③④发生的反应分别是Ba2++SO===BaSO4↓、Ag++Cl-===AgCl↓ D.为确定该溶液是否含有Na+,还要做焰色反应实验 答案 C 解析 实验①说明原溶液中有水解呈碱性的SO,但其水解是分步进行的,A项错误;实验②说明原溶液中含有Br-,肯定会发生反应:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,但足量的氯水一定会与SO发生氧化还原反应,也是离子反应,B项错误;实验③说明所得溶液中含有SO(注意:该离子可能是原溶液本来含有的,也可能是SO在上步操作中被氯水氧化所得),实验④说明所得滤液中含有Cl-,C项正确;由实验①证明原溶液中含有SO,根据离子共存原则可知其中一定没有Ba2+,又根据溶液呈电中性,可知溶液中肯定有Na+,没有必要进行焰色反应来检验Na+的存在,D项错误。 4.(2018·荆门质检)某溶液可能含有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1.60 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 答案 B 解析 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;根据生成不溶于盐酸的4.66 g 沉淀为BaSO4,说明有SO,且为0.02 mol,根据电荷守恒可知一定有Cl-,至少有0.04 mol,B正确。 1.离子检验中的常见干扰因素以及排除措施 待检离子 干扰离子 排干扰措施 Cl- SO 加过量的Ba(NO3)2溶液 CO 加稀硝酸酸化 OH- SO CO 加盐酸酸化 SO Ag+ SO CO 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中 CO SO 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊 2.电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用 解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法;如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。 微专题 离子检验的答题规范 实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂) ⇓ 现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等) ⇓ 得出结论(如“若……说明……,若……说明……”) [典例剖析] (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。 【查阅资料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。 【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。 连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO,无SO。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。 检验装置D内溶液中有SO,无SO的实验操作和现象是____________________________。 解析 (1)明确原理:依据题目要求,明确检验的原理,根据原理确定方法。如SO、SO都与Ba2+产生沉淀,但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。 (2)叙述操作:取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。 (3)描述现象:观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。 (4)得出结论:由什么现象得出对应结论,如“若……说明……,若……说明……”。 答案 取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量稀盐酸后,沉淀完全溶解,放出无色刺激性气味气体 专题训练 1.按要求回答下列问题: (1)结晶析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:______________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液 (2)榴石矿石可以看作由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)取少量产品溶于足量稀盐酸,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(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) 2.已知:5SO+2IO+2H+===I2+5SO+H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;_______________________________________________ _______________________________________________________________________________。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。 答案 从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO 3.为了探究AgNO3的氧化性,某化学兴趣小组设计了如下实验。 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验,可选用试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 请完成下表: 操作 现象 结论 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 存在Fe3+ 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入________,振荡 存在Fe2+ 【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+。 答案 溶液呈红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 解析 Fe3+遇KSCN溶液,溶液变红色。由于氯水与Fe2+反应,现象不明显,应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验,若有蓝色沉淀出现,则证明Fe2+存在,否则不存在。 4.(2017·哈尔滨高三模拟)某固体混合物,仅含有以下阴、阳离子中的某几种(不考虑水的电离): 阳离子 K+、Ba2+、Ag+、Mg2+、NH 阴离子 Cl-、SO、CO、AlO、MnO 为了判断该混合物的组成,现依次进行如下实验,根据实验现象,回答下列问题: (1)取该固体混合物,加水后固体完全溶解得到无色溶液,且未嗅到气味;用pH试纸测得溶液的pH为12。则混合物组成中肯定不存在的离子是________。 (2)向(1)所得溶液中滴加盐酸,开始有沉淀生成,继续滴加,沉淀消失, 同时有无色无味气体逸出。则肯定存在的离子是________,可以排除的离子是________。 (3)取以上实验的上层澄清液,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成。你认为还有哪些离子尚待检验:________(填离子符号),请你对尚待检验的离子提出合理的检验方法(要求写出具体的步骤、现象与结论):_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 思路点拨 本题的离子推断只要求确定离子存在与否,可根据实验现象,步步为营,逐步得出正确结论。 答案 (1)MnO、NH、Ag+、Mg2+ (2)AlO、CO、K+ Ba2+、SO (3)Cl- 取(1)中所得溶液少许于试管中,用硝酸酸化后滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成则含有Cl-,否则不含Cl- 解析 (1) 排除的离子 排除的依据 MnO 溶液无色,MnO显紫色 NH 溶液呈碱性,且未嗅到刺激性气味 Ag+、Mg2+ 碱性溶液中无法大量存在 (2) 肯定存在的离子 判断依据 AlO 加盐酸有沉淀产生,继续加盐酸沉淀溶解 CO 加盐酸后有无色无味气体逸出 K+ 根据溶液呈电中性原则,溶液中至少含有一种阳离子 排除的离子 排除的依据 Ba2+ 与CO无法大量共存 SO 酸化后逸出的气体没有刺激性气味 (3) 待检验离子 理由与检验方法 Cl- 步骤(2)加入盐酸,引入了Cl-,无法确定原溶液是否含有Cl-。检验时要取(1)中所得溶液,滴加硝酸和硝酸银溶液,看是否有白色沉淀生成 1.(2016·全国卷Ⅱ,12)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 答案 C 解析 A项,NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,亚硫酸钠和碳酸钡加入水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确;D项,Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。 2.(2017·江苏,9)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl- B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO、NO C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH、MnO、SO D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH、SO、HCO 答案 B 解析 A项,无色溶液中,有色离子(Fe3+)不能大量存在,且Fe3+与SCN-不能大量共存;B项,溶液呈碱性,四种离子能大量存在;C项,Fe2+与MnO发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,溶液呈酸性(pH<3.1),HCO不能大量存在。 3.(2015·广东理综,8)水溶液中能大量共存的一组离子是( ) A.NH 、Ba2+、Br-、CO B.Cl-、SO、Fe2+、H+ C.K+、Na+、SO、MnO D.Na+、H+、NO、HCO 答案 C 解析 A项,Ba2+和CO反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存;B项,SO与H+结合生成弱电解质H2SO3,不能大量共存;C项,离子间互不反应,可以大量共存;D项,H+与HCO 能反应生成CO2和H2O,不能大量共存。 4.(2014·山东理综,12)下列有关溶液组成的描述合理的是( ) A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH、Cl-、S2- B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO、I- C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO 答案 C 解析 A项,Al3+和S2-可以发生相互促进的水解反应而不能大量共存,错误;B项,酸性溶液中,HClO具有强氧化性,能将I-氧化,错误;C项,弱碱性溶液中,Na+、K+、Cl-、HCO能大量共存;D项,Fe3+在pH为3.7的溶液中就可沉淀完全,则在中性溶液中生成Fe(OH)3沉淀,错误。查看更多