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黑龙江省哈尔滨市第一零九中学2013高考化学一轮复习 离子的检验和推断教案


黑龙江省哈尔滨市第一零九中学 2013 高考化学一轮复习 离子的检 验和推断教案
复习目标: 1、了解常见离子的检验方法。 2、掌握离子检验、推断题型的基本解题方法。 基础知识: 一、离子的检验 1、常见的阳离子的检验 (1)常规检验法 ①用 NaOH 溶液能检验出 Cu 、Fe 、Fe 、Al 、NH4 Cu2+:产生蓝色沉淀 Fe3+:产生红褐色沉淀 Fe :先产生

白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 Al :产生白色沉淀,继续加入 NaOH 溶液,白色沉淀又会迅速消失 NH4 :共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 ②焰色反应 用焰色反应可以检验溶液中的 K 和 Na 。 K+:火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) Na :火焰呈黄色 (2)特殊检验法 Fe :加入 KSCN 溶液呈红色 Fe2+:加入 KSCN 溶液无现象,滴加新制氯水后溶液呈红色。 2、常见阴离子的检验 (1)利用酸碱指示剂检验 OH- :滴入酚酞试液,溶液变红色 滴入紫色石蕊试 液,溶液变蓝色 (2)利用盐酸和其他试剂检验 2CO3 :①加入 BaCl2 溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味气 体 ②加入稀盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体 2SO4 :先加入稀盐酸无明显现象,再加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀 2SO3 :加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,放出无色有刺激性气味,能 使品红溶液褪色的气体 (3)利用 AgNO3(HNO3 酸化)溶液检验
1
3+ + + + + 3+ 2+ 2+ 3+ 2+ 3+ +

Cl-:生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 Br-:生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀 I-:生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀 (4)利用某些特征反应检验 I :滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色 二、离子的推断 离 子推断属于推断题型,主要是对于物质中所含的成分,运用实验手段进行分析和判 断,最后得出结论。离子推断的主要依据是实验结果,解答此类问题必须掌握离子的性质, 包括颜色以及与其它物质反应产生的现象,如气体、沉淀等的变化。
-

例题精讲: 【例 1】 (2008 年全国Ⅱ,28) 222某钠盐溶液可能含有阴离子 NO3 、CO3 、SO3 、SO4 、Cl-、Br-、I-、为鉴别这些 离子,分别取少量溶液进行以下实验: ①测得混合液呈碱性; ②加 HCl 后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊; ③加 CCl4 后,滴加少量氯水,振荡后,CCl4 后层未变色; ④加 BaCl2 溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐 酸,沉淀不能完全溶解; ⑤加 HNO3 酸化后,再加过量 AgNO3,溶液中析出白色沉淀。 (1)分析上述 5 个实验,写出每一步实验鉴定离子的结论 与理由。 实验① 实验② 实验③ 实验④ 实验⑤ (2)上述 5 个实验不能确定是否存在的离子是 。 ; ; ; ; ;

22〖答案〗 (1)①说明可能含有 CO3 或者含有 SO3 因为二者水解均显碱性; 22②肯定含有 CO3 ,肯定不含 SO3 、因 SO2 有刺激性气味 ③肯定不含有 Br 、I ,因两者均能与氯水反应后生成单质溴和单质碘,溴和碘单质溶解于 CCl4 显色; 2④肯定含有 SO4 ,因 BaSO4 不溶于盐酸。 ⑤肯定含有 Cl-,因 AgNO3 与 Cl-反应生成的 AgCl 不溶于稀 HNO3。 (2)NO3 【例 2】 (河北省唐山市 2010 届高三三模)
2
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现有 A、B、C、D、E 可溶于水的五种化合物,其组成的离子如下表,且每种离子只用一 次。 阳离子 阴离子 Ag+ Na+ Fe2+ Al3+ Ba2+ OH- Cl- SO2- NO- SO2- 3 3 4

某同学将它们分别配成 0.1mol/L 的溶液,进行操作,发现如下实验现象: ①C 溶液显黄色,其它溶液均为无色溶液。 ②已知向 B、C、D、E 溶液分别加入 A 溶液均产生白色沉淀; ③B 溶液与适量 E 溶液反应生成白色沉淀,加入过量 E 溶液,白色沉淀量减少,但不完全消 失。 ⑴据此推断它们的化学式: A_________;B__________;C__________;D_________;E___ _______。 ⑵B 溶液加入少量 E 溶液的离子方程式___________________________。 ⑶向 C 溶液滴加少量的 D 溶液的离子方程式_____________________________。 〖答案〗⑴AgNO 3;Al2(SO4)3;FeCl3;Na2SO3;Ba(OH)2 ⑵2Al3++3SO2- +3Ba2++6 OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ 4 ⑶2Fe +SO3 +H2O=2Fe +SO4 +2H
3+
2-

2+

2-



课后练习: 2221. (2010 浙江卷)13. 某钠盐溶液中可能含有 NO2 、SO4 、 CO3 、SO3 、Cl 、I 等阴 离子。某同学取 5 份此溶液样品,分别进行了如下实验: ①用 pH 计测得溶液 pH 大于 7 ②加入盐酸,产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀,且放出有 色刺激性气体 ④加足量 BaCl2 溶液, 产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体, 将气体通入品红溶液, 溶液不褪色。 ⑤加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再滴加 KSCN 溶液,显红色 2该同学最终确定在上述六种离子中含 NO2 、CO3 、Cl-三种阴离子。 请分析,该 同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。 A.①②④⑤ B. ③④ C.③④ ⑤ D.②③⑤

〖解析〗本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是:熟悉各种离子的标准检 验方法,明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有:采用的出题方式和平时不同。 2根据最终的离子分析:NO2 ,存在时一定没有 SO3 、I-。因 NO2 ,的氧化性可以使他们氧 化。Cl-存在下的 NO2-的检验:加入硝酸酸 化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性 气体。即证明了 NO2-的存在又检验出 Cl-的存在。但,仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有
3

22222SO3 的存在。故须先确认 SO3 不存在。SO3 ,CO3 ,SO4 的组合检验可以用:加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不 222褪色。来确认 SO3 , SO4 不存在,CO3 一定存在。故选择③④就可以,顺序是先④后 ③。 〖答案〗B 2.(2010 天津卷)3.下列鉴别方法可行的是 A.用氨水鉴别 Al 、Mg 和 A g
3+ 2+ +

22- B.用 Ba(NO3)2 溶液鉴别 Cl 、SO4 和 CO3 C.用核磁共振氢谱鉴别 1-溴丙烷和 2-溴丙烷 D.用 K M n O 4 酸性溶液鉴别 CH3CH=CHCH2OH 和 C H 3 CH2CH2CHO 22〖解析〗 3+和 Mg2+与氨水反应都只生成沉淀,不溶解, Al 无法鉴别, A 错;SO4 和 CO3 与 故 Ba(NO3)2 反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故 B 错;1—溴丙烷有三种等效氢,其核磁共振 谱有三个峰,而 2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁共振谱有两个峰,故可鉴别,C 正确; 碳碳双键、醛基都能被酸性 KMnO4 氧化,KMnO4 溶液都退色,故无法鉴别。 〖答案〗C 3.(2011 四川)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由 NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH


2- 、Cl 、HCO3 、SO4 中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知:①将甲溶液分别与其它

三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;② 0.1mol/L 乙溶液中 c(H+)>0.1mol/L;③ 向 丙溶液中滴入 AgNO3 溶液有不溶于稀 HNO3 的白色沉淀生成。下列结论不正确的是 ... A.甲溶液含有 Ba
2+

2B.乙溶液含有 SO4 D.丁溶 液哈有 Mg2+

C.丙溶液含有 Cl-

〖解析〗 可以形成白色 沉淀的只有 BaSO4、 BaCO3、 Mg(OH)2, 因此甲只能是 Ba(OH)2; 0.1mol/L 乙溶液中 c(H+)>0.1mol/L,什么乙是硫酸;向丙溶液中滴入 AgNO3 溶液有不溶于稀 HNO3 的白色沉淀生成,说明丙是 MgCl2,所以丁是 NH4HCO3。 〖答案〗D + 2+ 2+ - 2- 4. (2011 上海)某溶液中可能含有 Na 、NH4 、Ba 、SO4 、I 、S 。分别取样:①用 pH 计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离 子是 A. Na+ 2B.SO4 C. Ba2+ + D.NH4

+ 〖解析〗溶液显弱酸性,说明有 NH4 (水解显酸性) ;加氯水和淀粉无明显现象排除 I-、S2

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22+ + 。所以必需含有 SO4 ,故不能有 Ba 。Na 无法排除。

〖答案〗A 5.(2011 海南)下列固体混合物与过量的稀 H2SO4 反应,能产生气泡并有沉淀生产的是 A. NaHC O3 和 Al(OH)3 C. KClO3 和 K2SO4 〖答案〗D 〖解析〗根据题中的要求,要产生气泡同时有沉淀生成。A 选项无沉淀生成,B 选项无气体 生成,C 选项物质不熟悉可用排除法,D 可得到气体和沉淀,符合题目要求。 6. (2010 全国卷 1)28. (15 分)有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液,他们都是中学化学 中常用的无机试剂。纯 E 为无色油状液体;B、C、D 和 F 是盐溶液,且他们的阴离子均不同。 现进行如下实验: ①A 有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾; ②将 A 分别加入其它五中溶液中,只有 D、F 中有沉淀产生;继续加入过量 A 时,D 中沉淀 无变化,F 中沉淀完全溶解; ③将 B 分别加入 C、D、E、F 中,C、D、F 中产生沉淀,E 中有无色、无味气体逸出; ④将 C 分别加入 D、E、F 中,均有沉淀生成,再加 入稀 HNO3,沉淀均不溶。 根据上述实验信息,请回答下列问题: 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式) : 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法: 〖解析〗 (I)由题干表述可知 A 和 E 不是盐,又由纯 E 为无色油状液体,推知 E 为硫酸(③ 步操作进一步确定)(II)由题干和①步操作可知 A 为氨水; (III)再由②步操作可知 F ; 中阳离子为 Ag+发生的反应为:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+ +OH +2H2O;而常见的盐中只有 AgNO3 可溶于水,故 F 为 AgNO3; (IV)由③步操作 可知 B 中阴离子应为 CO32-,由于此无色无味的气体只能是 CO2, B、 D 中能生成沉淀说明不能是 HCO3-, C、 而阳离子可是常见的 K+、Na+、NH4+等待定(V) 同样由②步操作 D 中能与氨水生成沉淀的无 色溶液中常见的为阳离子为 Mg2+或 Al3+,而阴离子需待下步反应再确定; (VI)由④步操作生 成的沉淀为可能为 AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用 试剂,则沉淀应为 AgCl 和 BaSO4,才不溶于 HNO3,一个是与 AgNO3 结合生成的沉淀,一个是 与硫酸结合形成的沉淀, C 应该同时含有 Ba2+和 Cl-即, 为 BaCl2,进而推出 D 中阴离子应 故 C 该为 SO42-,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故 D 为 Al2(SO4)3 或 MgSO4 其他解析见答案 〖答案〗 (1)A NH3·H2O 或 NH3 ;E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2


B. BaCl2 和 NaC l D. Na2SO3 和 BaCO3

若 C 作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分 (2)B Na2CO3 或 K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量 B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色

则 B 为 Na2CO3 溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则 B 为 K2CO3 溶液 D Al2(SO4)3 或 MgSO4 取少量 D, 向其中滴加 NaOH 溶液有沉淀生成, 继续滴加过量的 NaOH

溶液,若沉淀溶解,则 D 为 Al2(SO4)3 溶液,若沉淀不溶解,则 D 为 MgSO4 溶液

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