高三专题复习_离子共存、离子的检验和推断

高考一轮复习
1. 常见离子的检验方法

离子的检验和推断

[考纲要求] 1.利用离子的特征反应,能鉴别常见离子以及进行综合推断。 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可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 Cl 、 Br 、 I 沉 淀 法
- - -

试剂 AgNO3 溶液和稀 HNO3 稀盐酸和 BaCl2 溶液 NaOH 溶液 NaOH 溶液 NaOH 溶液 浓 NaOH 溶液和湿润的 红色石蕊试纸 稀盐酸和石灰水 稀 H2SO4 和品红溶液 氯水(少量),CCl4 KSCN 溶液和氯水 KSCN 溶液 苯酚溶液


现象 AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、 AgI(黄色) 白色沉淀 白色沉淀→灰绿色沉淀→红 褐色沉淀 红褐色沉淀 白色沉淀→溶解 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 石灰水变浑浊 产生有刺激性气味的气体, 且 气体能使品红溶液褪色 下层为紫色 先是无变化, 滴加氯水后变血 红色 血红色 紫色 火焰分别呈黄色、紫色

注意 也可以反过来检验 Ag+ 先用稀盐酸酸化

SO2 4 Fe2 Fe





3+


Al3

不一定是 Al3



气 体 法

NH4



要加热

CO2 3 SO2 3 I




SO2 3 、HCO3 有干扰
- -



显 色 法

Fe2



先加 KSCN 溶液,无 变化,再加氯水

Fe3



Na 、K



Pt(Fe)丝和稀盐酸

K 要透过蓝色钴玻 璃片观察焰色



2.

熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子 常见的溶液中有颜色的离子有 MnO4 ——呈紫色, Cu2 ——呈蓝色,Fe2 ——呈浅绿色,Fe3 ——呈黄色。
+ + + -

沉淀的颜色:Cu(OH)2——蓝色沉淀,Fe(OH)3——红褐色沉淀。 解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“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,再加入稀盐酸沉淀不消失,能否判断溶液中存在 SO 4 ?
2?

2.向某溶液中加入 Ca(OH)2 溶液,有白色沉淀生成,能否判断溶液中一定存在 CO2 3 ?


3.向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,能否判断溶液中一定存在 CO2 3 ?


4.向某溶液中滴入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,再加入稀 HNO3,白色沉淀不溶解,能否确定溶液中一定 存在 SO2 4 ?


5.向某溶液中加入稀 NaOH 溶液,把湿润无色酚酞试纸放在试管口,试纸不变红,则溶液中一定不存在 NH4 ,该判断是否正确?为什么? 6.向某溶液中滴加氯水,再加入 KSCN 溶液,溶液变红色,则溶液中一定存在 Fe2 ,该判断是否正确?
+ +

为什么? 7.做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,则溶液中一定存在钠元素,不存在钾元素,该判断是否正确? 为什么?

题组一

排除干扰确定离子
(
- -

1. 关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是

)

A.加入 AgNO3 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有 Cl 存在 B.通入 Cl2 后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有 I 存在 C.加入 Ba(NO3)2 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有 SO2 4 存在


D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有 CO2 3 存在


2. 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( 操作 A B C D 滴加 BaCl2 溶液 滴加氯水和 CCl4,振荡、静置 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 滴加稀 NaOH 溶液,将湿润红色石 蕊试纸置于试管口 现象 生成白色沉淀 下层溶液显紫色 火焰呈黄色 试纸不变蓝

) 结论


原溶液中有 SO2 4 原溶液中有 I
+ -

原溶液中有 Na ,无 K 原溶液中无 NH4




题组二


步步为营,瞻前顾后——突破“离子组成推断题”
+ + - - - - -

2 3. 某无色溶液中只可能含有①Na 、②Ba2 、③Cl 、④Br 、⑤SO2 3 、⑥SO4 中的若干种(忽略水电离出

的 H 、OH ),依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下: 步骤 (1) (2) (3) 操作 用 pH 试纸检验 向溶液中滴加氯水,再加入 CCl4 振荡,静置 向所得水溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀 HNO3 现象 溶液的 pH 大于 7 CCl4 层呈橙色 有白色沉淀产生

(4) 下列结论正确的是

过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀 HNO3 B.肯定没有的离子是②⑤ D.不能确定的离子是③⑥
+ + - - -

有白色沉淀产生 ( )

A.肯定含有的离子是③④⑤ C.可能含有的离子是①⑥


2 4. 某含有 Na 的澄清溶液中,可能还含有 NH4 、Fe2 、I 、Br 、CO2 3 、SO3 六种离子中的几种。将该


溶液进行如下实验:①滴加足量的新制氯水,有气泡生成,溶液变黄色;②向“①”中所得溶液中加 入 BaCl2 溶液,无沉淀生成;③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液,不显蓝色。依据上述实验事实 推断该溶液中 A.一定存在 Fe 、Br C.一定不存在 I


(
2+
- - 、CO2 3 - 、SO2 3

) B.一定呈碱性 D.一定存在 NH4


反思归纳:无色溶液中离子检验的一般思路

解题技巧
1. 坚持“四项基本原则”,破解离子推断题 (1)肯定性原则: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:Fe 、Fe 、Cu 、MnO4 、CrO4 、Cr2O7 ) (2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在;(要注意题 目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、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,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总 数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子) (4)进出性原则: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。 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。
2+ 3+ 2+ - 2- 2-

题组三 离子推断实验操作题的规范解答
1. 有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K 、Mg2 、Al3 、Fe2 、Ba2 、NO3 、SO2 4 、Cl 、I
+ + + + + - - - -

、HCO3 ,实验如下:



实验步骤 (1)用玻璃棒蘸取少量该溶液,点在 pH 试纸中部 (2)取少量该溶液,加入 Cu 片和浓硫酸,加热 (3)取少量该溶液,加入 BaCl2 溶液 (4)取(3)中反应后的上层清液,加入 AgNO3 溶液 (5)取少量该溶液,加入 NaOH 溶液 由此判断: (1)溶液中一定存在的离子是 剂的名称,不必写详细步骤)
2 Fe2 、AlO2 、CO2 3 、NH4 、SO4 、H 。
+ - - + - +

实验现象 试纸变为红色 有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色 有白色沉淀生成 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 有白色沉淀生成, 当 NaOH 过量时, 沉淀部分溶解 __;溶液中肯定不存在的离子是______________。 ____________________。
+ - + + - -

(2)为了进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试 2. 有 M、N 两种溶液,经测定这两种溶液中含有下列 12 种离子:Al3 、Cl 、Na 、K 、NO3 、OH 、 (1)完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象: 实验内容以及现象 ①取少量 N 溶液滴加足量的硝酸钡溶液,无沉淀产生 ②取 M 溶液进行焰色反应,焰色为黄色,再透过蓝色 钴玻璃观察火焰颜色,不呈紫色 ③用 pH 试纸检测 M 溶液,pH 试纸呈蓝色 (2)根据(1)中的实验回答: NO3 存在于____溶液中,理由是__


结论

确定 M 溶液中含有 Na ,不含 K





Cl 存在于__ __溶液中,理由是_ ____。 ___。



(3)根据(1)中的实验确定,M 溶液中含有的离子为___

对接高考—能力训练
1.下列叙述中正确的是 ( )
- +

①能使润湿的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 ②某溶液加入 CCl4,CCl4 层显紫色,证明原溶液中存在 I A.①②③ B.①②
+ + +

③某溶液加入 BaCl2 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有 Ag C.②③
- -

D.无
- - -

2 2 2 2.水溶液 X 中只可能溶有 K 、Mg2 、Al3 、AlO2 、SiO2 3 、SO3 、CO3 、SO4 中的若干种离子。某同

学对该溶液进行了如下实验:

下列判断正确的是 A.气体甲一定是纯净物
+ - - + +

( B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
- -

)

C.K 、AlO2 和 SiO2 3 一定存在于溶液 X 中
+ - -

2 D.CO2 3 和 SO4 一定不存在于溶液 X 中


2 3.某溶液中可能含有 Na 、NH4 、Ba2 、SO2 4 、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
+ - B.SO2 4

( )

C.Ba

2+

D.NH4



2 4. 某溶液中可能含有 K 、NH4 、Ba2 、SO2 4 、I 、CO3 。分别取样:①用 pH 计测试,溶液显弱酸性;
+ + + - - -

②加氯水和 CCl4 振荡后静置,下层呈无色。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是 ( A.K
+ + + - B.SO2 4

)

C.Ba2

c?H ? - 12 3+ 5.常温下,某未知溶液中 和 NO3 ,检验此溶液中是否大量存在以下 6 - =1×10 ,且含有大量 Al c?OH ?
2 种离子:①SiO2 3 、②NH4 、③Fe 、④Na 、⑤HCO3 、⑥Cl ,其中不必检 验就能加以否定的离子是
- + + + - -

D.NH4



A.①③⑤

B.②③④

C.①②⑥


D.④⑤⑥
2+
+ - - - -

6.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由 NH4 、Ba 、Mg 、H 、OH 、Cl 、HCO3 、SO2 4 中的 不同阳离子和阴离子各一种组成。 已知: ①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合, 均有白色沉淀生成; ②0.1 mol· L
-1

2+

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。下列结论不正确的是 ( ) A.甲溶液含有 Ba2 C.丙溶液含有 Cl


B.乙溶液含有 SO2 4

- +

D.丁溶液含有 Mg2

7.饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析,给出了 如下实验信息:其中一处被污染的水源含有 A、B 两种物质,一处含有 C、D 两种物质,一处含有 E 物质。 A、B、C、D、E 五种常见化合物都是由下表中的离子形成: 阳离子 阴离子 K
+ -

Na

+ -

Cu2

+ -

Al3

+ -

SO2 4

HCO3

NO3

OH

为了鉴别上述化合物,分别进行以下实验,其结果如下所示: ①将它们溶于水后,D 为蓝色溶液,其他均为无色溶液;②将 E 溶液滴入到 C 溶液中出现白色沉淀,继续 滴加,沉淀溶解;③进行焰色反应,只有 B、C 为紫色(透过蓝色钴玻璃片);④在各溶液中加入硝酸钡溶 液,再加过量稀硝酸,A 中放出无色气体,C、D 中产生白色沉淀;⑤将 B、D 两溶液混合,未见沉淀或 气体生成。根据上述实验填空: (1)写出 B、D 的化学式:B:__________、D:___ _____。 (2)将含 1 mol A 的溶液与含 1 mol E 的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为__。 (3)写出实验②发生反应的离子方程式:__ _________、___ _。 (4)C 常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理:____

8.有 A、B、C、D、E 五瓶透明溶液,分别是 HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3 中的一种。已知 ①A 与 B 反应有气体生成;②B 与 C 反应有沉淀生成;③C 与 D 反应有沉淀生成;④D 与 E 反应有沉淀 生成;⑤A 与 E 反应有气体生成;⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质。请填空: (1)在②和③的反应中,生成的沉淀物质的化学式是________。 (2)A 是__ _, B 是_____, C 是_ __, D 是____, E 是___。 (3)A 与 E 反应的离子方程式是___ _______________。 9.有一白色固体混合物,可能含有的阴、阳离子分别是 阳离子 阴离子 K


Ba2 SO2 4



Ag

+ -

Mg2

+ -

NH4

+ -

Na





SO2 3

CO2 3

AlO2

为了鉴定其中的离子,现进行如下实验,根据实验现象,填写下列表格: (1)取该粉末,加水后得到无色溶液,且未嗅到气味;用 pH 试纸测得溶液的 pH 为 12。 排除的离子 排除的依据

NH4 Ag 、Mg2
+ +



(2)向溶液中滴加盐酸溶液,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。 肯定存在的离子 AlO2
- - CO2 3

判断依据

排除的离子 Ba
2+
- SO2 3

排除的依据

(3)尚待检验的离子及其检验方法 尚待检验的离子 Na 、K
+ + - 、SO2 4

检验方法

对接高考—能力训练 2
2 3.有一瓶澄清的溶液,其中可能含有 H 、NH4 、Mg2 、Ba2 、Al3 、I 、NO3 、CO2 3 、SO4 、AlO2 ,
+ + + + + - - - - -

取该溶液进行以下实验: (1)取 pH 试纸检验,溶液呈酸性,可以排除___ _______的存在。 (2)取出部分溶液,加入少量 CCl4 及数滴新制氯水,经振荡后 CCl4 呈紫红色,可以排除__ ________ 的存在。 (3)另取出部分溶液逐渐加入 NaOH 溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,反应过程中均无沉淀产生,则 又可排除_________________的存在。 (4)取出部分上述碱性溶液加 Na2CO3 溶液后,有白色沉淀生成,证明有____ ___的存在,又可以排除 __ ______的存在。
(5)根据上述实验事实可以确定,该溶液中肯定存在的离子是____________________,还不能确定是否存在 的离子是_______。 4.某无色透明溶液可能含有下列离子:K 、Al3 、Fe3 、Ba2 、NO3 、SO2 4 、HCO3 、Cl 等,取该溶液
+ + + + - - - -

进行如下实验: ①用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色; ②取溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇到空气立即变为红棕色; ③取溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成,继续加入过量氨水,沉淀不消失; ④取溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀; ⑤取实验④后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。 请回答下列问题: (1)在实验①中,下图所示的操作中正确的是_______(填代号)。

(2)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是__ ____,肯定不存在的离子是__ _____。 (3)写出实验③的离子方程式:____________。


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