化學高考一輪復習課件：第2章 第3講 離子的檢驗、鑒別及推斷

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1、第二章 化學物質(zhì)及其變化 第 3 講 離子的檢驗、鑒別及推斷 基礎(chǔ)盤點 一、常見陽離子的檢驗 1 常規(guī)檢驗法 ( 1) 用 Na OH 溶液能檢驗出 Cu 2 、 Fe 3 、 Fe 2 、 Al 3 、 NH 4 共熱，生成能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙 的氣體 Cu 2 Fe 3 Fe 2 Al 3 NH 4 產(chǎn)生 產(chǎn)生 先產(chǎn)生 色沉淀，然后迅速變成灰綠 色，最終變?yōu)?色 產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加入 NaOH溶液， 白色沉淀又會 藍色沉淀 紅褐色沉淀 白 紅褐 溶解 變藍 ( 2) 焰色反應(yīng) 用焰色反應(yīng)可檢驗出溶液中的 K 和 Na K Na 2 特殊檢驗法 Fe 3 Fe 2 火焰呈 色（透過藍色鈷

2、玻璃） 火焰呈 色 加入 KSCN溶液呈 色 加入 KSCN溶液無現(xiàn)象，滴加新制 氯水后溶液呈 色 紫 黃 紅 紅 2 利用鹽酸和其他試劑進行檢驗 CO 2 3 加入 BaCl 2 溶液后生成 ， 再加入稀鹽酸 ，并放出 的氣體 白色沉淀 沉淀消失 無色無味能 使澄清石灰水變渾濁 二、常見陰離子的檢驗 1 利用酸堿指示劑檢驗 OH 滴入酚酞試液，溶液變 色 , 滴入紫色石蕊試液，溶液變 色 紅 藍 SO 2 4 加入稀鹽酸無沉淀生成，無氣體放出， 再加入 B aCl 2 溶液有 產(chǎn)生 SO 2 3 加入 B aCl 2 溶液后生成 ，再 加入稀鹽酸 ，并放出有 的 氣體 3 利用 AgN O

3、3 ( HNO 3 酸化 ) 溶液檢驗 Cl 生成不溶于稀硝酸的 沉淀 白色沉淀 白色沉淀 沉淀消失 刺激性氣味 白色 三、 H 和 OH 的檢驗 離子 種類 試劑 現(xiàn)象 H a . 石蕊溶液 b . pH 試紙 c . 活潑金屬 ( 如 Zn ) d . 難溶性氧化物 ( 如 CuO 或 Fe 2 O 3 ) e . 難溶性堿 如 Cu ( OH ) 2 f . 碳酸鹽 ( Na 2 CO 3 或 Ca CO 3 ) a . 溶液變 b . 試紙變 c . 產(chǎn)生 d . 固體 e . 固體 f . 固體 紅色 紅色 大量氣泡 溶解 溶解 溶解并 有氣泡 OH a. 石蕊溶液 ( 酚酞溶液 )

4、 b .p H 試紙 c. 可溶性銅鹽 ( 如 CuS O 4 溶液 ) d. 可溶性鐵鹽 ( 如 F e Cl 3 溶液 ) e. 銨鹽 ( 含 NH 4 ) a. 變 ( ) b. 變 c. 產(chǎn)生 d. 產(chǎn)生 e. 產(chǎn)生 四、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： M n O 4 呈 ， Cu 2 呈 ， Fe 2 呈 ， Fe 3 呈 。 藍色 紅色 藍色沉淀 藍色 紅褐色 沉淀 有刺激性 氣味氣體 紫色 藍色 淺綠色 黃色 沉 淀 的 顏 色 ： Cu ( OH ) 2 藍 色 沉 淀 ， Fe ( OH ) 3 紅褐色沉淀。 解題中特別注意題干條件是 “ 無色

5、透明 ” 還是 “ 澄清透明 ” 。 考點精講 考點一 檢驗常見物質(zhì)的一般程序與思路 1 無色溶液的檢驗 例 1 根據(jù)下列實驗內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是 ( ) 選 項 實驗內(nèi)容 結(jié)論 A 某物質(zhì)的水溶液能使紅色石 蕊試紙變藍 該物質(zhì)一定是氨 氣 B 某氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣?鉀試紙變藍 該氣體一定是氯 氣 C 向某物質(zhì)的水溶液中加入鹽 酸，產(chǎn)生無色無味氣體 該溶液中一定含 有大量碳酸根離 子 D 向鐵和稀硝酸反應(yīng)后的溶液 中滴加 K S CN 溶液，溶液顯 紅色 反應(yīng)后溶液中肯 定有 Fe 3 ，可能還 有 Fe 2 解析 A 項，該物質(zhì)也可以是 Na OH 、 K OH ， 不一定是氨氣，不正

6、確； B 項，該氣體不一定是氯氣， 不正確； C 項，該溶液中也可能含碳酸氫根離子，不 一定含碳酸根離子，不正確； D 項，遇 K S CN 顯紅 色的溶液中肯定有 Fe 3 ，不能確定是否有 Fe 2 ，故 可能有 Fe 2 ，正確。 答案 D 即時鞏固 1 關(guān)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 A gN O 3 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 Cl 2 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 ( NO 3 ) 2 溶液 ， 生成白色沉淀 ， 加稀

7、 鹽酸后沉淀不溶解時 ， 可確定有 SO 2 4 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 2 3 存在 解析 Cl 、 SO 2 4 均能與 Ag 形成不溶于稀鹽酸 的白色沉 淀 ， A 錯； I 2 遇淀粉變藍，通入 Cl 2 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 2 3 與 Ba(N O 3 ) 2 反應(yīng)形成 BaS O 3 沉淀在加入稀鹽酸后也可轉(zhuǎn)化為 BaS O 4 沉淀， C 錯； 能使澄清石灰水變渾濁的氣體是 CO 2 或 SO 2 ，原溶 液中可能存在的離子是 CO 2 3 、 HCO 3

8、、 SO 2 3 或 HS O 3 ， D 錯。 答案 B 考點二 物質(zhì)的 鑒定、鑒別 物質(zhì)的檢驗通常有鑒定 、 鑒別 。 它們的共同點是 ： 均 需根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng) ， 選擇恰當?shù)脑噭┖头椒?， 準確觀 察反應(yīng)中顏色的改變 、 沉淀的生成和溶解 、 氣體的生成及 氣味 、 顏色等現(xiàn)象加以判定 。 不同的是 ： 鑒定通常是指對于一種物質(zhì)的定性檢 驗 ， 是根據(jù)物質(zhì)的化學特性 ， 分別檢出陽離子 、 陰離子 。 鑒別通常是指對兩種或兩種以上的物質(zhì)進行定性辨認 ， 可根據(jù)一種物質(zhì)的特性區(qū)別于另一種 ； 也可根據(jù)幾種物質(zhì) 的氣味 、 溶解性 、 溶解時熱效應(yīng)等一般性質(zhì)的不同加以區(qū) 別 。 1 鑒定

9、是指對于一種物質(zhì)的定性檢驗 物質(zhì)鑒定的一般步驟為： 取少量樣品 加入某種試劑 加熱、振蕩等操作 根據(jù)現(xiàn)象 得出結(jié)論 2 鑒別是指對兩種或兩種以上物質(zhì)進行定性辨 認 物質(zhì)鑒別的一般類型有： ( 1) 不用任何試劑的鑒別 先依據(jù)外觀特征，鑒別出其中的一種或幾種， 然后再利用它們?nèi)ヨb別其他的幾種物質(zhì)。 若均無明顯外觀特征 ， 可考慮能否用加熱或焰 色反應(yīng)區(qū)別開來 。 若以上兩種方法都不能鑒別時 ， 可考慮兩兩混 合或相互滴加 ， 記錄混合后的反應(yīng)現(xiàn)象 ， 分析確定 。 若被鑒別物質(zhì)為兩種時 ， 可考慮因試劑加入 的 順序不同 、 現(xiàn)象不同而進行鑒別 。 若采用上述方法鑒別出一種物質(zhì)后 ， 可用它作

10、試劑鑒別余下的其他物質(zhì) 。 例 2 下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑 即可鑒別的是 ( ) K OH Na 2 SO 4 Al Cl 3 Na HCO 3 Ba(OH) 2 H 2 SO 4 HCl Na Al O 2 Na H S O 4 Ca ( OH) 2 Na 2 CO 3 BaCl 2 A B C D 解析 相互滴加時 Na 2 SO 4 滴入另外兩種溶液 中無明顯現(xiàn)象， K OH 和 AlCl 3 相互滴加現(xiàn)象不同： K OH 逐滴加入 AlCl 3 中立刻產(chǎn)生沉淀，而 A lCl 3 滴 入 K OH 中開始無明顯現(xiàn)象，后迅速產(chǎn)生大量沉淀， 從而可以區(qū)別開來； 相互滴加，能與

11、另外兩種溶液 均反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是 B a( OH ) 2 ，向兩種白色沉淀 中分別滴加 NaHCO 3 或 H 2 SO 4 ，能夠使其中一種白 色沉淀溶解的是 H 2 SO 4 ； 和 相互滴加時無法區(qū) 別。 答案 A ( 2) 只用一種試劑鑒別多種物質(zhì) 先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性 、 密度 、 溶液的酸堿 性等 ， 確定能否選用水或指示劑進行鑒別 。 在鑒別多種酸 、 堿 、 鹽的溶液時 ， 可依據(jù) “ 相反 原理 ” 確定試劑進行鑒別 。 即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性 時 ， 可選用堿或水解呈堿性的鹽的溶液作試劑 ； 若被鑒 別的溶液多數(shù)呈堿性時 ， 可選用酸或水解呈酸性的鹽的 溶液作試劑

12、 。 常用溴水 、 新制氫氧化銅懸濁液 、 氯化鐵溶液等 作試劑鑒別多種有機物 。 例 3 在允許加熱的條件下，只用一種試劑就可以 鑒別硫酸銨、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋁和硝酸鐵溶液， 這種試劑是 ( ) A NaOH B NH 3 H 2 O C AgN O 3 D B aCl 2 解析 因為硝酸鐵溶液呈黃色，其余溶液均為 無色，所以首先可以根據(jù)溶液顏色鑒別硝酸鐵溶 液，然后采用列表法進行鑒別。 硫酸銨 氯化 鉀 氯化 鎂 硫酸鋁 NaOH 有刺激性氣味 氣體產(chǎn)生 無明 顯變 化 白色 沉淀 白色沉淀， NaOH 過量 時，沉淀溶 解 NH 3 H 2 O 無明顯變化 無明 顯變 化 白色 沉淀

13、 白色沉淀 AgN O 3 白色沉淀 白色 沉淀 白色 沉淀 白色沉淀 B aCl 2 白色沉淀 無明 顯變 化 無明 顯變 化 白色沉淀 分析表中實驗現(xiàn)象，剩余的四種溶液只有加入 Na OH 溶液時，可以產(chǎn)生四種不同的現(xiàn)象，所以只 有 Na OH 溶液能鑒別上述溶液。 ( 3) 任選試劑鑒別多種物質(zhì) 此類題目不限所加試劑的種類，可用多種解法，題目 考查的形式往往是從眾多的鑒別方案中選擇最佳方 案，其要求是操作步驟簡單，試劑選用最少，現(xiàn)象最 明顯。 答案 A 特別提醒 物質(zhì)的鑒別常以簡答題形式進行考 查，回答時注意： ( 1) 不許原瓶操作：鑒別的目的是為了以后的使 用，若原瓶操作，會造成試劑

14、污染，所以要有 “ 各取 少許 ” 字樣。 ( 2) 用詞要準確科學：結(jié)論的得出來自實驗現(xiàn)象， 在加入試劑之前，該物質(zhì)是 未知的，敘述時不可出現(xiàn) “ 取某某試劑加入某某物質(zhì) ” 的字樣。氣體試劑 要用 “ 通入 ” ，切不可把液體或固體試劑 “ 通入 中 ” 。 例 4 某鈉鹽溶液可能含有陰離子 NO 3 、 CO 2 3 、 SO 2 3 、 SO 2 4 、 Cl 、 Br 、 I 。為鑒定這些離子，分別取少量溶液 進行以下實驗： 測得溶液呈堿性； 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； 加 CCl 4 ，滴加少量氯水，振蕩后， CCl 4 層未變色； 加

15、BaCl 2 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； 加 HNO 3 酸化后 ，再加過量 Ag NO 3 溶液，溶液中 析出白色沉淀。 實驗 _____________ _ ____ ____ ____ __ ； 實驗 _________ ____ _ ____ ____ ____ __ ； 實驗 ______________ ______________ 。 ( 2) 上述 5 個實驗不能確定是否存在的離子是 ___________________ _______________ ____ 。 ( 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。

16、實驗 ______________ ___ _____________ ； 實驗 ______________ ___ _____________ ； 答案 (1) 說明可能含有 CO 2 3 ，或者含有 SO 2 3 ，因為二者水解均顯堿性 肯定含有 CO 2 3 ， 肯定不含 SO 2 3 ，因 SO 2 有刺激性氣味 肯定不含 有 Br 、 I ，因二者均能與氯水反應(yīng)生成溴單質(zhì)和碘 單質(zhì)，溴和碘單質(zhì)溶于 CCl 4 顯色 肯定含有 SO 2 4 ，因 B aS O 4 不溶于鹽酸 肯定含有 Cl ，因 AgN O 3 與 Cl 反應(yīng)生成的 AgC l 不溶于 HNO 3 (2) NO 3

17、 即時鞏固 2 某無色溶液中可能含有 Na 、 Ba 2 、 Cl 、 Br 、 SO 2 3 、 SO 2 4 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)象或 得出的結(jié)論如下： 步 驟 操作 現(xiàn)象或結(jié)論 (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 CCl 4 振 蕩，靜置 CCl 4 層呈橙色 (3) 向所得的水溶液中加入 B a( NO 3 ) 2 溶 液和稀 HNO 3 有白色沉淀產(chǎn) 生 (4) 過濾，向濾液中加入 AgN O 3 溶液和 稀 HNO 3 有白色沉淀產(chǎn) 生 下列結(jié)論正

18、確的是 ( ) A 肯定含有的離子是 B 肯定沒有的離子是 C 可能含有的離子是 D 不能確定的離子是 解析 pH大于 7，溶液呈堿性，可以肯定 SO2-存 在，同時可知 Ba2 不存在；向溶液中滴加氯水，再 加入 CCl4振蕩，靜置， CCl4層呈橙色，表明溶液中有 Br ，由于加入氯水，無法確定原溶液中是否存在 Cl ；加入 Ba(NO3)2溶液和稀 HNO3，表明溶液可能存 在 SO2-，則陽離子必有 Na 。 3 4 D 考點三 離子推斷的解題策略 這些推斷題的解法在于掌握離子的特征反應(yīng)以及離 子間的共存情況。在解題之前，應(yīng)對所提供的離子在溶 液中能否大量共存進行分析，做到心中有數(shù)。一

19、般來說， 離子間能生成沉淀或氣體或弱電解質(zhì)，以及能發(fā)生氧化 還原反應(yīng)的，就不能在溶液中大量共存。例如， H 與 OH ， H 與弱酸根陰離子， OH 與弱堿陽離子， Ag 與 Cl 、 Br 、 I 、 SO 2 4 、 CO 2 3 ， Ba 2 、 Ca 2 與 SO 2 4 、 CO 2 3 ， Fe 2 與 NO 3 ( 酸性條件下 ) ， Fe 3 與 S 2 ， Al 3 與 AlO 2 、 S 2 等等，都不能在溶液中 大量 共存。 在具體推斷過程中 ， 要注意以下幾點 ： ( 1) 把推斷離子的肯定與否定存在結(jié)合 起來考慮 。 ( 2) 推斷過程中 ， 前后的結(jié)論不應(yīng)該矛盾 。

20、 因此 ， 前 面已下結(jié)論的離子 ， 在后面的推斷過程中可不再重敘 。 若在分析中發(fā)現(xiàn)前后結(jié)論有矛盾 ， 則應(yīng)找出錯誤原因 。 ( 3) 解題時要遵循以下幾個原則 ： 互斥性原則 。 當利用題給實驗現(xiàn)象判斷出一定有 某種離子存在時 ， 應(yīng)立即運用已有的知識 ， 將不能與之 共存的離子排除掉 ， 從而判斷出一定沒有哪種離子 。 電中性原則 。 任何溶液中 ， 陰 、 陽離子所帶電荷 總數(shù)是守恒的 ， 即溶液呈電中性 。 這個隱含條件往往不 被人注意 ， 從而造成在離子推斷中漏選或錯選 。 如題中 各種陽離子一一被排除后 ， 根據(jù)電中性的特點 ， 最后剩 余的那種陽離子肯定有 ； 反之亦然 。 進

21、出性原則 。 在進行離子檢驗時 ， 往往要加入試 劑 ， 這樣就會引入新的離子 ， 原溶液中是否存在該種離 子就無法判斷 ， 如加入過量 B aC l 2 溶液時 ， 過量的離子 ( Ba 2 、 Cl ) 將影響對原溶液中是否有 Ba 2 或 Cl 的判斷 產(chǎn)生干擾 ； 還會有一些離子隨實驗過程中的變化而消失 ( 如原溶液中的 A l O 2 在過量酸條件下轉(zhuǎn)化為 Al 3 ) ， 可能 對后續(xù)的檢驗造成影響 。 (4) 在作推斷結(jié)果時，應(yīng)該考慮三個方面，即肯定存 在的離子，肯定不存在的離子，不能判定存在與否的離子。 并且這三個方面的離子應(yīng)是相互獨立的，任何一種離子只 能出現(xiàn)一次，不能重復出

22、現(xiàn)。當然有的題目中不一定三種 情況都需要回答，但分析問題時都應(yīng)該考慮到。 例 5 有一瓶澄清的溶液，其中可能含有 NH 4 、 K 、 Na 、 Mg 2 、 Ba 2 、 Al 3 、 Fe 3 、 SO 2 4 、 CO 2 3 、 NO 3 、 Cl 和 I 。取該溶液進行以下實驗： (1) 用 pH 試紙檢驗，表明溶液呈強酸性； ( 2) 取部分溶液，加入少量 CCl 4 及數(shù)滴新制的氯水， 經(jīng)振蕩后， CCl 4 呈紫紅色； ( 3) 另取部分溶液，逐滴加入稀 N aOH 溶液，使溶液 從酸性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性，在滴加過程中及滴定完畢后，溶 液中均無沉淀生成； ( 4) 取部分上述堿性溶

23、液，加 Na 2 CO 3 溶液，有白色沉 淀生成； ( 5) 將 ( 3 ) 得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體 能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。 根據(jù)上述實驗事實確定 ： 在該溶液中肯定存在的離子是 _____ ， 肯定不存在的離子 是 _____ ， 還不能確定是否存在的 離子是 ____ 。 解析 首先考慮題目所給離子間的共存情況。 Ba 2 與 SO 2 4 ， Fe 3 與 I ， CO 2 3 與 Mg 2 、 Ba 2 、 Al 3 、 Fe 3 、 H 在溶液中不能大量共存。 由步驟 ( 1) 知，溶液中有大量的 H ，因而可排除 CO 2 3 的存在。 由步驟 ( 2) 知

24、， CCl 4 層中有單質(zhì)碘出現(xiàn)，故溶液 中含有 I ，故可排除 NO 3 、 Fe 3+ 的存在 。 由步驟 ( 3) 加 Na OH 至過量，皆無沉淀生成，可 排除弱堿金屬陽離子 Mg 2 、 Al 3 ( 當然也排除 Fe 3 ) 的存 在。 由步驟 (4) 知，生成的沉淀是 B aCO 3 ，溶液中 含有 Ba 2 ，由此可排除 SO 2 4 ( 當然也排除 CO 2 3 ) 的存 在。 由步驟 (5) 知，產(chǎn)生的氣體是氨氣，故溶液中 含有 NH 4 。 答案 NH 4 、 Ba 2 、 I CO 2 3 、 SO 2 4 、 Mg 2 、 Al 3 、 Fe 3 、 NO 3 K 、

25、 Na 、 Cl 即時鞏固 3 一種澄清透明的溶液中 ， 可 能含有下列 離子 ： K 、 Fe 3 、 Ba 2 、 Al 3 、 NH 4 、 Cl 、 NO 3 、 H CO 3 、 SO 2 4 。 現(xiàn)做以下實驗 ： ( 1) 將溶液滴在藍色石蕊試紙上 ， 試紙呈紅色 ； ( 2) 取少量溶液 ， 加入用稀 H NO 3 酸化的 B aCl 2 溶液 ， 產(chǎn)生白色沉淀 ； ( 3) 將 ( 2) 中的沉淀過濾 ， 向濾液中加入 AgN O 3 溶液 ， 產(chǎn)生白色沉淀 ； ( 4) 另取溶液 ， 逐滴加入 NaOH 溶液至過量 ， 只看到 有棕色沉淀生成 ， 且沉淀質(zhì)量不減少 。 由此可

26、以推斷： 溶液中肯定存在的離子有 __________________ ； 溶液中肯定不存在的離子有 ________________ ；溶液 中不能確定是否存在的離子有 ______________ _ __ 。 解析 首先考慮離子間的共存： SO 2 4 與 Ba 2 ， HCO 3 與 Al 3 、 Fe 3 間不能大量共存； 由 (1) 知該溶 液為酸性溶液； 由 (2) 知，溶液中一定有 SO 2 4 ，從 而否定 Ba 2 的存在； 由于 (2) 溶液中加入了 Cl ， 根據(jù) (3) 中加入 AgN O 3 溶液后所生成的沉淀無法判斷 原溶液中是否有 Cl ； 由 (4) 知，棕色

27、沉淀是 F e (OH) 3 ，肯定溶液中有 Fe 3 ；由于加入過量堿后沉 淀量沒有減少，說明沒有 Al 3 。 答案 SO 2 4 、 Fe 3 Ba 2 、 Al 3 、 H CO 3 K 、 NH 4 、 Cl 、 NO 3 思維提升 解題過程可概括為：有無要相伴， 定前后不管；前后無矛盾，結(jié)論議三方。 即時鞏固 4 某河道兩旁有甲、乙兩廠，它們排放的 工業(yè)廢水中共含有 K 、 Ag 、 Fe 3 、 Cl 、 OH 、 NO 3 六 種離子。 甲廠的廢水明顯呈堿性，故甲廠廢水中所含的三種離 子是 ________ 、 ________ 、 ________ 。 乙廠的廢水中含有另外三

28、種離子。如果加一定量的 ______( 選填：活性炭、硫酸亞鐵、鐵粉 ) ，可以回收其中 的金屬 ________( 填寫金屬元素符號 ) 。 另一種設(shè)想是將甲廠和乙廠的廢水按適當?shù)谋壤?合 ， 可以使廢水中的 _______ ( 填寫離子符號 ) 轉(zhuǎn)化為沉淀 ， 經(jīng)過 濾后的廢水主要含 ______( 填寫化學式 ) ， 可用來澆灌 農(nóng)田 。 解析 甲廠排放的工業(yè)廢水明顯呈堿性，說明其中一 定含有 OH ，則分析能與 OH 共存或不能與 OH 共存的 其他離子即可。與 OH 可以共存的離子有： K 、 Cl 、 NO 3 ，考慮到 Ag 與 Cl 不能共存。所以，甲廠廢水中所 含的三種離子

29、應(yīng)是 K 、 Cl 、 OH ，則乙廠廢水中含有的 另外三種離子是 Ag 、 Fe 3 、 NO 3 。在乙廠的廢水中加入 一定量的鐵粉可得到 Ag 。甲廠和乙廠的廢水按適當?shù)谋?例混合， Ag 與 Cl 生成 AgC l 沉淀， Fe 3 與 OH 生成 F e (OH) 3 沉淀，過濾后廢水中主要含 K 和 NO 3 ，即 K NO 3 。 答案 OH Cl K 鐵粉 Ag Ag 、 Fe 3 、 Cl 、 OH KNO 3 即時鞏固 5 有一澄清溶液，其中只可能含有 下列離子： H 、 K 、 Na 、 Mg 2 、 Ba 2 、 NH 4 、 Al 3 、 Fe 3 、 SO 2 4

30、、 CO 2 3 、 Cl 、 I 中的某幾種，進 行如下實驗： ( 1) 用 pH 試紙檢驗，試紙呈深紅色。 ( 2) 取部分溶液加入少量氯水后分成兩份，其中 一份加入少許 CCl 4 ，振蕩、靜置后液體分層，下層 呈黃綠色；向另一份中加入 Ag NO 3 溶液，發(fā)現(xiàn)有白 色沉淀生成。 ( 3) 另取部分溶液 ， 逐滴加入 N aOH 溶液至過量 ， 在滴加過程中未發(fā)現(xiàn)有沉淀生成 。 ( 4) 取 ( 3) 所得的堿性溶液 ， 加入 Na 2 CO 3 溶液 ， 有白色沉淀生成 ， 取上層清液進行焰色反應(yīng) ， 火焰呈 黃色 。 ( 5) 取 ( 3) 所得的堿性溶液 ， 加熱 ， 有氣體產(chǎn)生

31、 ， 該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色 。 據(jù)以上判 斷 ， 該溶液中肯定含有 ________ ， _______ _ 不能肯定 是否存在 。 解析 根據(jù)各步實驗現(xiàn)象逐步分析。步驟 ( 1) p H 試紙呈深 紅色，說明溶液為酸性，即溶液中含有較多 H ；步驟 ( 2) 說明 原溶液中無 I ，但此時并不能說明有無 Cl ；步驟 ( 3) 加入 Na OH 溶液至過量，始終無沉淀生成，說明原溶液中無 Mg 2 、 Al 3 、 Fe 3 ；步驟 ( 4) 說明原溶液中有 Ba 2 ，從而證明原溶液 中無 SO 2 4 、 CO 2 3 ，焰色反應(yīng)火焰呈黃色，但此時不能肯定原 溶液是否含有

32、Na 和 K ，因為步驟 ( 3) 引入了 Na ，而 K 的 焰色反應(yīng) ( 紫色 ) 必須透過藍色鈷玻璃才能觀察到；步驟 ( 5) 說明 原溶液中有 NH 4 。因前面肯定有的幾種離子均為陽離子，而 四種陰離子中的 SO 2 4 、 CO 2 3 、 I 經(jīng)推斷都不存在，故還有 Cl 存在。 答案 H 、 Ba 2 、 NH 4 、 Cl Na 、 K 即時鞏固 6 A 、 B 、 C 、 D 是四種可溶的化合物 ， 分別由陽離子 K 、 Ba 2 、 Al 3 、 Fe 3 和陰離子 OH 、 CO 2 3 、 NO 3 、 SO 2 4 兩兩組合而成 ， 它們的溶液發(fā)生 如下反應(yīng) ： A

33、 與 B 反應(yīng)生成白色沉淀 ， 再加過量 A ， 沉淀 量減少 ， 但不會完全消失 ； A 與 D 反應(yīng)生成有色沉 淀 ； B 與 C 反應(yīng)生成白色沉淀和氣體 。 根據(jù)實驗現(xiàn)象 ， 按要求回答下列問題 ： ( 1) 寫出它們的化學式： A .___ ____ ___ ， B.____ ___ ___ ， C .___ ____ ____ _ ， D .___ ____ ____ _ 。 ( 2) 寫出 B 與 C 反應(yīng)的離子方程式： ________ _____ 。 解析 將物質(zhì)兩兩反應(yīng)情況列入下表： A B C D A 白色 ( 先多 后少 ) 有色 B 白色 、 C D 顯然， A 、 B

34、 中分別含 Al 3 、 OH 中的一種； A 、 D 中分別含 Fe 3 、 OH 中的一種，這樣易知 A 中含 OH ， B 中含 Al 3 ， D 中含 Fe 3 。根據(jù)離子共存情 況可知， CO 2 3 只可能與 K 組合為 K 2 CO 3 。又因為四 種物質(zhì)均可溶，則得到 A 、 B 、 C 、 D 分別是 B a( OH ) 2 、 Al 2 (SO 4 ) 3 、 K 2 CO 3 、 F e (N O 3 ) 3 。 答案 ( 1) Ba ( O H ) 2 Al 2 ( SO 4 ) 3 K 2 CO 3 F e ( N O 3 ) 3 ( 2) 2A l 3 3CO 2

35、3 3H 2 O = = 2A l(O H ) 3 3CO 2 練后反思 離子推斷有效方法探究 1 排隊法 適合于分析限定條件下的離子推斷問題。如溶 液中出現(xiàn) H 、 OH 或其他指定的離子，則可將特征 離子或指定的離子先寫在前面，再在其后排列能與 之共存的離子，即可得到結(jié)果。在分析過程中，要 注意隱含性問題，如溶液酸堿性的表述方式。如： 即時鞏固 4 。 2 淘汰法 又稱篩選法或排除法。它適合于解答分實驗步驟 ( 一般 是實驗操作及實驗現(xiàn)象同時出現(xiàn) ) 或用框圖表述離子存在 情況的推斷題。解題時，逐步分析離子存在或不存在的可 能性。需要注意的是，解題時要前后呼應(yīng)，不能思前忘后。 如：即時鞏固

36、 5 。 3 表格法 適合于解答離子數(shù)目較多、反應(yīng)情況復雜的離子推斷 試題。解題時，直接分析各離子或組合為具體物質(zhì)后，看 其兩兩反應(yīng)情況，并將實驗現(xiàn)象填入表格，再根據(jù)現(xiàn)象的 共性或差異性分析結(jié)果。一般由最特殊或最具 ( 或不具 ) 共性 的現(xiàn)象先得到某一結(jié)論 , 然后推測其他情況。如即時鞏固 6 。 高考集訓 題組一 離子的檢驗、鑒別 1 判斷正誤 (1) 檢驗?zāi)橙芤菏欠窈?SO 2 4 時，應(yīng)取少量該溶 液，依次加入 B aCl 2 溶液和稀鹽酸 ( ) (2010 山東理綜 14D) 解析 必須先加稀鹽酸 ， 以排除 SO2-的干擾。 3 (2)某無色溶液中加 Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生沉

37、淀，再 加入稀鹽酸，沉淀不溶解，則原溶液中一定有 SO2- ( ) (2009天津理綜 3C) 4 解析 若原溶液中含有 SO 2 3 ，生成 Ba SO 3 ，再 加入 HCl ，則與溶液的 NO 3 結(jié)合，相當于 H N O 3 ， 則可以氧化 Ba SO 3 至 B aSO 4 ，沉淀也不溶解，故錯。 (3) 某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，該氣 體水溶液一定顯堿性 ( ) (2009 天津理綜 3B) 解析 石蕊變藍，則肯定為堿性，正確。 2 ( 20 10 重慶理綜， 9) 能 鑒別 M gI 2 、 A gN O 3 、 Na 2 CO 3 、 N aA lO 2 四種溶液的試劑

38、是 ( ) A HNO 3 B K OH C B aC l 2 D N aC lO 解析 本題考查物質(zhì)的鑒別。 HNO3氧化 I 生 成棕色的碘，與 Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生無色的 CO2氣體， 與 NaAlO2反應(yīng)先生成白色沉淀然后溶解，與 AgNO3 無明顯現(xiàn)象，現(xiàn)象均不同。 A 3 (2009 四川理綜， 7) 下列有關(guān)物質(zhì)檢驗的實驗結(jié)論 正確的是 ( ) 選 項 實驗操作及現(xiàn)象 實驗結(jié)論 A 向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇 溶液，有白色沉淀生成 該溶液中一 定含有 SO 2 4 B 向某溶液中加入 2 滴 K S CN 溶液， 溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾 滴新制的氯水，溶液變?yōu)榧t色 該

39、溶液中一 定含有 Fe 2 C 將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶 液褪色 該氣體一定 為 SO 2 D 將少量某物質(zhì)的溶液滴加到新制的 銀氨溶液中，水浴加熱后有銀鏡生 成 該物質(zhì)一定 屬于醛類 B 4 (2009 上海， 16) 物質(zhì)的鑒別有多種方法。下 列能達到鑒別目的的是 ( ) 用水鑒別苯、乙醇、溴苯 用相互滴加的方 法鑒別 Ca( OH ) 2 和 Na HCO 3 溶液 點燃鑒別甲烷 和乙炔 A B C D B 5 (2009 山東理綜 30 改編 ) 檢驗溶液中 Fe 3 的最佳試劑為 ____( 填代號 ) 。 a K M n O 4 b (N H 4 ) 2 S c H 2 O

40、2 d K S C N d 6 某學?；瘜W興趣小組為探索金屬回收物的綜合利 用，專門設(shè)計實驗用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯 化 鋁 溶 液 、 綠 礬 晶 體 ( F e S O 4 7H 2 O) 和 膽 礬 晶 體 ( CuS O 4 5H 2 O) ，其實驗方案如下： 請回答下列問題： ( 1) 過濾用的玻璃儀器有 _____ _____________ 。 ( 2) 在濾液 C 轉(zhuǎn)化為沉淀 的過程中鹽酸的用量 不易控制，可改為通 CO 2 氣體，寫出濾液 C 中通入 過量 CO 2 的離子方程式： __________ ______ __ 。 寫出由沉淀 轉(zhuǎn)化為 AlC l 3 溶

41、液的離子方程式： ______ __ ______________________________ 。 (3) 小組成員經(jīng)過檢測，發(fā)現(xiàn)制得的綠礬不純， 試分析其主要含有哪些雜質(zhì)： ____________ ，要想由 沉淀 最終制得純度較高的綠礬，應(yīng)如何改進 _____________________ _ _ _ _ ______________ 。 (4) 小組成員從資料中獲知 H 2 O 2 是一種綠色氧 化劑，在濾渣 B 中加入稀硫酸和 H 2 O 2 來制備膽礬晶 體， 則該反應(yīng)的總化學方程式為 ____________ _ ___ 。 ( 5) 有同學提出可將方案中最初溶解合金的鹽酸

42、改為燒堿，重新設(shè)計方案，也能最終制得三種物質(zhì)， 你認為第二種方案相對于第一種方案 ____ _ ___( 填 “ 更合理 ” 或 “ 不合理 ” ) ，理由是 __________ ____ 。 解析 在問題 ( 3) 中，由于溶液 D 中除硫酸亞鐵之外，還 含有硫酸鈉、氯化鈉，且反應(yīng)過程中部分 2 價鐵轉(zhuǎn)化成了 3 價鐵，故主要雜質(zhì)為氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鐵，改進時應(yīng) 向溶液 D 中加入足量鐵粉，反應(yīng)后過濾，再將濾液蒸發(fā)濃縮、 冷卻結(jié)晶、過濾。 答案 (1) 燒杯、漏斗、玻璃棒 (2) AlO 2 CO 2 2H 2 O = =Al( OH ) 3 HCO 3 Al(OH) 3 3H = =A

43、l 3 3H 2 O (3) 氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鐵 向溶液 D 中加入 足量鐵粉，反應(yīng)后過濾，再將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié) 晶、過濾即可得純度較高的綠礬 (4) Cu H 2 O 2 H 2 SO 4 3H 2 O = =CuS O 4 5H 2 O ( 或 Cu H 2 O 2 H 2 SO 4 = =CuS O 4 2H 2 O) (5) 更合理 前一種方案操作步驟多、時間長、 消耗試劑量大 題組二 離子的推斷 7 ( 201 0 全國理綜 ， 28) 有 A 、 B 、 C 、 D 、 E 和 F 六瓶無色溶液 ， 他們都是中學化學中常用的無 機試劑 。 純 E 為無色油狀液體 ； B 、

44、 C 、 D 和 F 是鹽 溶液 ， 且他們的陰離子均不同 。 現(xiàn)進行如下實驗 ： A 有刺激性氣味 ， 用蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近 A 時產(chǎn)生白霧 ； 將 A 分別加入到其他五種溶液中 ， 只有 D 、 F 中有沉淀產(chǎn)生 ； 繼續(xù)加入過量 A 時 ， D 中沉淀無變 化 ， F 中沉淀完 全溶解 ； 將 B 分別加入到 C 、 D 、 E 、 F 中， C 、 D 、 F 中產(chǎn)生沉淀， E 中有無色、無味氣體逸出； 將 C 分別加入到 D 、 E 、 F 中，均有沉淀生成， 再加入稀 HNO 3 ，沉淀均不溶。 根據(jù)上述實驗信息，請回答下列問題： ( 1) 能確定的溶液是 ( 寫出溶液標號與相

45、應(yīng)溶質(zhì)的 化學式 ) ： __________ ____________________________ ； ( 2) 不能確定的溶液，寫出其標號、溶質(zhì)可能的化 學式及進一步鑒別的方法： ________________ _ 。 解析 ( ) 由題干表述可知 A 和 E 不是鹽，又由純 E 為無色油狀液體，推知 E 為硫酸 ( 步操作進一步確定 ) ； ( I I ) 由題干和 步操作可知 A 為氨水； ( I I I ) 再由 步操作可知 F 中陽離子為 Ag ，發(fā)生的反 應(yīng)為： Ag NH 3 H 2 O = = A gOH NH 4 ； A gOH 2N H 3 H 2 O = = A

46、g( N H 3 ) 2 OH 2H 2 O ；而常見的鹽中 只有 A gN O 3 可溶于水，故 F 為 A gN O 3 ； ( I V ) 由 步操作可知 B 中陰離子應(yīng)為 CO 2 3 ，由于此無 色無味的氣體只能是 C O 2 , B 、 C 、 D 中能生成沉淀說明不 能是 HCO 3 ，而陽離子可是常見的 K 、 Na 、 NH 4 等待定； (V ) 同樣由 步操作 D 中能與氨水生成沉淀的無色溶 液中常見的 陽離子為 Mg 2 或 Al 3 ，而陰離子需待下步反 應(yīng)再確定； (V I) 由 步操作生成的沉淀可能為 AgC l 、 AgB r 、 AgI 、 B aS O 4

47、、 H 2 S iO 3 ( 不合理 ) 等，但限于題干所述中學常用試 劑，則沉淀應(yīng)為 AgC l 和 B a S O 4 ，不溶于 HN O 3 ，一個是 與 AgN O 3 結(jié)合生成的沉淀，一個是與硫酸結(jié)合形成的沉 淀，故 C 應(yīng)該同時含有 Ba 2 和 Cl ，即 C 為 B aCl 2 ，進而 推出 D 中陰離子應(yīng)該為 SO 2 4 ，因為題干所述鹽溶液中陰 離子均不同，故 D 為 A l 2 (SO 4 ) 3 或 M gS O 4 ；其他解析見答 案。 答案 ( 1) A NH 3 C B aC l 2 E H 2 SO 4 F Ag NO 3 ( 若 C 作為不能確定的溶液 ，

48、進一步鑒別的方法 合理 ， 同樣給分 ) ( 2) B Na 2 CO 3 或 K 2 CO 3 焰色反應(yīng)實驗 ： 用鉑 絲或鐵絲蘸取少量的 B ， 在酒精燈火焰上灼燒 ， 若火 焰為黃色 ， 則 B 為 Na 2 CO 3 ； 若透過藍色鈷玻璃觀察 火焰顏色 ， 火焰為紫色 ， 則 B 為 K 2 CO 3 。 D M g S O 4 或 Al 2 ( SO 4 ) 3 取少量 D 溶液 ， 向其中滴加過量的氫 氧化鈉溶液 ， 若產(chǎn)生的沉淀沒有溶解 ， 證明是 M gS O 4 ， 若生成的沉淀完全溶解說明是 Al 2 ( SO 4 ) 3 8 (2009 全國理綜 ， 29) 現(xiàn)有 A 、

49、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 六種化合物，已知它們的陽離子有 K 、 Ag 、 Ca 2 、 Ba 2 、 Fe 2 、 Al 3 ，陰離子有 Cl 、 OH 、 CH 3 COO 、 NO 3 、 SO 2 4 、 CO 2 3 。現(xiàn)將它們分別配成 0.1 m ol/ L 的 溶液，進行如下實驗： 測得溶液 A 、 C 、 E 呈堿性，且堿性為 AE C ； 向 B 溶液中滴加稀氨水，先出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)滴加氨 水，沉淀消失； 向 D 溶液中滴加 B a( NO 3 ) 2 溶液，無 明顯現(xiàn)象； 向 F 溶液中滴加氨水，生成白色絮狀沉 淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。 ( 2)

50、E 溶液是 ________ ，判斷依據(jù)是 _ _________ ____ ； ( 3) 寫出下列四種化合物的化學式： A_ _______ 、 C_ _______ 、 D_ _______ 、 F _______ _ 。 根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，回答下列問題： ( 1) 實驗 中反應(yīng)的化學方程式是 _______ _ ____ ____ ； 解析 根據(jù)溶液的性質(zhì) ， 確定 CO 2 3 只能與 K 形成 顯堿性的溶液 ， 另外可能形成的堿性溶液為堿 B a ( O H ) 2 。 由于醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸鹽水解的堿性小于 碳酸鹽，因此 A 為 B a( O H ) 2 ， E 為 K

51、2 CO 3 ， C 為醋酸鹽， 由 可得 B 中陽離子為 Ag ，則肯定為 AgN O 3 ，由 可 得 D 中無 SO 2 4 ，則 F 中的陰離子為 SO 2 4 ， D 中的陰離 子為 Cl 。由 可得 F 中的陽離子為 Fe 2 ，即 F 為 F e S O 4 ， 而 CH 3 COO 若與 Al 3 形成溶液時， Al 3 也發(fā)生水解， 所以 C 為醋酸鈣，而 D 為 AlCl 3 。 答案 ( 1) A gN O 3 NH 3 H 2 O = = A gOH NH 4 NO 3 ， A gOH 2N H 3 H 2 O = = A g( N H 3 ) 2 OH 2H 2 O ( 2) K 2 CO 3 由 中堿性強弱順序可知 ： E 是碳酸 鹽。六種陽離子可與 CO 2 3 形成可溶性鹽的只有 K ， 故 E 為 K 2 CO 3 ( 3) B a ( OH ) 2 ( C H 3 C OO ) 2 Ca A lCl 3 F e S O 4