专题实验探究离子的检验和推断

1、1实验探究实验探究 离子的检验和推断离子的检验和推断一、离子的检验一、离子的检验1.1.常见阳离子的检验常见阳离子的检验 （1 1）常规检验法）常规检验法 用用NaOHNaOH溶液能检验出溶液能检验出CuCu2+2+、FeFe3+3+、FeFe2+2+、 AlAl3+3+、NHNH42焰色反应焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的用焰色反应可检验出溶液中的K K+ +和和NaNa+ +。342.2.常见阴离子的检验常见阴离子的检验 （1 1）利用酸碱指示剂检验）利用酸碱指示剂检验5SO SO 先加入稀盐酸，无现象，再加入先加入稀盐酸，无现象，再加入BaClBaCl2 2 溶液，产生白色沉淀溶液，产

2、生白色沉淀SO SO 加入加入BaClBaCl2 2溶液，产生白色沉淀，再溶液，产生白色沉淀，再加加 稀盐酸稀盐酸, ,放出无色、有刺激性气味、能放出无色、有刺激性气味、能 使品红溶液褪色的气体使品红溶液褪色的气体（3 3）利用）利用AgNOAgNO3 3（HNOHNO3 3酸化）溶液检验酸化）溶液检验24236(4)(4)利用某些特征反应检验利用某些特征反应检验I I- - 滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。 对离子进行检验时一定要注意避免对离子进行检验时一定要注意避免离子间的相互干扰，如离子间的相互干扰，如CO CO 、SO SO 加稀盐酸后加稀盐酸后都能产生

3、能使澄清石灰水变浑浊的气体都能产生能使澄清石灰水变浑浊的气体, ,其区别其区别仅在于生成的气体仅在于生成的气体COCO2 2无气味，而无气味，而SOSO2 2有刺激性有刺激性气味。气味。特别提醒特别提醒23237【实验探究实验探究1 1】 （20082008全国全国理综，理综，2828）某钠某钠 盐溶液可能含有阴离子：盐溶液可能含有阴离子：NO NO ，COCO , ,SO SO , , SO SO , ,ClCl- -, ,BrBr- -, ,I I- -。为鉴定这些离子，分别取少。为鉴定这些离子，分别取少 量溶液进行以下实验：量溶液进行以下实验： 测得混合液呈碱性；测得混合液呈碱性； 加加

4、HClHCl后，生成无色无味气体。该气体能使后，生成无色无味气体。该气体能使 饱和石灰水溶液变浑浊；饱和石灰水溶液变浑浊； 加加CClCCl4 4，滴加少量氯水，振荡后，滴加少量氯水，振荡后，CClCCl4 4层未层未 变色；变色； 加加BaClBaCl2 2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀 中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；32324238加加HNOHNO3酸化后，再加过量酸化后，再加过量AgNOAgNO3溶液，溶液溶液，溶液中析出白色沉淀。中析出白色沉淀。（1 1）分析上述）分析上述5 5个实验，写出每一实验鉴定离子个实验，写出

5、每一实验鉴定离子的结论与理由。的结论与理由。实验实验 ；实验实验 ；实验实验 ；实验实验 ；实验实验 。（2 2）上述）上述5 5个实验不能确定是否存在的离子是个实验不能确定是否存在的离子是 。9解析解析 （1 1）测得混合液呈碱性，则一定至少测得混合液呈碱性，则一定至少含有含有SO SO 和和CO CO 中的一种中的一种, ,因为它们水解显碱性。因为它们水解显碱性。加入加入HClHCl后，生成无色无味能使澄清石灰水变后，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，则一定有浑浊的气体，则一定有CO CO ，而无，而无SO SO ，若有，若有SO SO ，则会产生有刺激性气味的，则会产生有刺激性气味

6、的SOSO2 2气体。气体。加入加入CClCCl4 4并滴加氯水，并滴加氯水，CClCCl4 4层未变色，说明一层未变色，说明一定无定无I I- -和和BrBr- -，若有，若有BrBr- -和和I I- -，氯水会将它们氧化生，氯水会将它们氧化生成成BrBr2 2和和I I2 2。加入加入BaClBaCl2 2能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，则一定有则一定有SO SO 。加入加入HNOHNO3 3酸化后，再加入过量的酸化后，再加入过量的AgNOAgNO3 3产生产生了白色沉淀，则一定有了白色沉淀，则一定有ClCl- -，产生了，产生了AgClAgCl沉淀。沉淀。（

7、2 2）不能确定的只有）不能确定的只有NO NO 。232323233242310答案答案 （1 1）CO CO 和和SO SO 可能存在，因它们水可能存在，因它们水解显碱性解显碱性CO CO 肯定存在，因产生的气体是肯定存在，因产生的气体是COCO2 2；SO SO 不存在，因为没有刺激性气味的气体产生不存在，因为没有刺激性气味的气体产生BrBr- -, ,I I- -不存在，因不存在，因CClCCl4 4层没有溴和碘的颜色出现层没有溴和碘的颜色出现SO SO 存在，因存在，因BaSOBaSO4 4不溶于盐酸不溶于盐酸ClCl- -存在，因与存在，因与AgAg+ +形成白色沉淀形成白色沉淀（

8、2 2）NONO3232423232311二、离子的推断二、离子的推断 离子的推断属于推断题型，主要是对于物质离子的推断属于推断题型，主要是对于物质 中所含的成分，运用实验的手段进行分析和中所含的成分，运用实验的手段进行分析和 判断，最后得出结论。离子推断的主要依据判断，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。离子的性质现象，如气体、沉淀等的变化。离子的性质 可参考问题一中常见阳离子、阴离子的检验。可参考问题一中常见阳

9、离子、阴离子的检验。12【实验探究实验探究2 2】 A A、B B、C C、D D、E E均为可溶于水均为可溶于水 的固体，组成它们的离子有的固体，组成它们的离子有 分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：分别取它们的水溶液进行实验，结果如下： A A溶液与溶液与B B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶液反应生成白色沉淀，沉淀可 溶于溶于E E溶液；溶液；A A溶液与溶液与C C溶液反应生成白色沉溶液反应生成白色沉 淀淀, ,沉淀可溶于沉淀可溶于E E溶液；溶液；A A溶液与溶液与D D溶液反应溶液反应 生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；B B溶液与溶液与 阳离子阳离子Na

10、Na+ + MgMg2+ 2+ AlAl3+ 3+ BaBa2+2+阴离子阴离子OHOH- - ClCl- - COCO SO SO HSOHSO42423适量适量D D溶液反应生成白色沉淀，加入过量溶液反应生成白色沉淀，加入过量D D溶液，溶液，沉淀量减少，但不消失。据此推断它们是沉淀量减少，但不消失。据此推断它们是13A A ；B B ；C C ；D D ；E E 。解析解析 本题为常见物质推断题，取材为常见离子本题为常见物质推断题，取材为常见离子组成的物质，基本解法为寻觅组成的物质，基本解法为寻觅“突破口突破口”法，本题法，本题从物质从物质A A突破，突破，A A均能与均能与B B、C

11、C、D D反应生成白色沉反应生成白色沉淀，可推知淀，可推知A A中含有中含有CO CO ，CO CO 只能与只能与NaNa+ +组成组成可溶于水的固体，故可溶于水的固体，故A A为为NaNa2 2COCO3 3。能够溶解两种。能够溶解两种白色沉淀的只有可能含有白色沉淀的只有可能含有HSO HSO 即即E E为为NaHSONaHSO4 4或或MgMg( (HSOHSO4 4) )2 2。B B、C C中含有中含有MgMg2+2+、AlAl3+3+, ,D D中含有中含有BaBa2+2+, ,由由可推出可推出B B为为AlAl2 2（SOSO4 4）3 3，D D为为BaBa( (OHOH) )2

12、 2，C C为为MgClMgCl2 2。42323NaNa2 2COCO3 3AlAl2 2(SO(SO4 4) ) 3 3MgClMgCl2 2Ba(OH) Ba(OH) 2 2NaHSONaHSO4 4或或Mg(HSOMg(HSO4 4) ) 2 214迁移应用迁移应用1.1.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子 中的若干种：中的若干种：K K、NHNH 、ClCl、MgMg2 2、BaBa2 2、 CO CO 、SO SO ，现取三份，现取三份100 100 mLmL溶液进行如下溶液进行如下 实验：实验： （1 1）第一份加入）第一份加入AgN

13、OAgNO3 3溶液有沉淀产生。溶液有沉淀产生。 （2 2）第二份加足量）第二份加足量NaOHNaOH溶液加热后，收集到气溶液加热后，收集到气 体体0.04 0.04 molmol。 （3 3）第三份加足量）第三份加足量BaClBaCl2 2溶液后，得干燥沉淀溶液后，得干燥沉淀 6.27 6.27 g g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质 量为量为2.33 g2.33 g。 根据上述实验，以下推测正确的是根据上述实验，以下推测正确的是 （ ）4242315A.A.K K一定存在一定存在B.100 B.100 mLmL溶液中含溶液中含0.01 0.01 molmol

14、 COCOC.C.ClCl一定存在一定存在D.D.BaBa2 2一定不存在，一定不存在，MgMg2 2可能存在可能存在解析解析 由实验（由实验（3 3）推知）推知n n（BaSOBaSO4 4）= =0.01 mol=0.01 mol，即溶液中含，即溶液中含0.01 mol0.01 mol的的SO SO ，再，再由加入足量盐酸后沉淀由由加入足量盐酸后沉淀由6.27 g6.27 g减至减至2.33 g2.33 g知其知其溶液中含有溶液中含有CO CO ，且，且n n（CO CO ）= =0.02 mol=0.02 mol。根据实验。根据实验(2)(2)可知原溶液中含有可知原溶液中含有NHNH且且

15、n n( (NH NH )=0.04 )=0.04 molmol，又因溶液中含有又因溶液中含有CO CO ，23g/mol233g33. 2g/mol197g)33. 227. 6(423423242316则则MgMg2+2+不存在，由于含有不存在，由于含有SOSO ，则，则BaBa2+2+不存在，不存在，这样溶液中的阳离子就可能为这样溶液中的阳离子就可能为NH NH 和和K K+ +。根据。根据电荷守恒，阴离子所带电荷总数为电荷守恒，阴离子所带电荷总数为0.01 0.01 molmol2 2+0.02 +0.02 molmol2=0.06 2=0.06 molmol，大于，大于NH NH 所

16、带的正所带的正电荷（电荷（0.04 0.04 molmol1=0.04 1=0.04 molmol) )，故，故K K+ +一定存在。一定存在。由于由于CO CO 和和SO SO 都能与都能与AgAg+ +形成沉淀，所以这三形成沉淀，所以这三组实验不能证明一定有组实验不能证明一定有ClCl- -，其仅是可能存在。，其仅是可能存在。答案答案 A42423424172.2.有一无色透明溶液有一无色透明溶液, ,欲确定是否含有下列离子：欲确定是否含有下列离子： NaNa+ +、MgMg2+2+、AlAl3+3+、FeFe2+2+、BaBa2+2+、NO NO 、SOSO 、 ClCl- -、I I-

17、 -、HCOHCO ，取该溶液实验如下：，取该溶液实验如下：3243实验步骤实验步骤实验现象实验现象取少量该溶液，取少量该溶液，加几滴甲基橙加几滴甲基橙溶液变红色溶液变红色取少量该溶液，取少量该溶液，浓缩，加浓缩，加CuCu片和片和浓浓H H2 2SOSO4 4，加热，加热有无色气体产生，有无色气体产生，后在空气中又变后在空气中又变成红棕色成红棕色18取少量该溶液，取少量该溶液，加加BaClBaCl2 2溶液溶液有白色沉淀生成有白色沉淀生成取取中上层清液中上层清液, ,加加AgNOAgNO3 3溶液溶液有白色沉淀生成，有白色沉淀生成，且不溶于且不溶于HNOHNO3 3取少量该溶液，取少量该溶液

18、，加加NaOHNaOH溶液溶液有白色沉淀生成，有白色沉淀生成，当当NaOHNaOH过量时，过量时，沉淀部分溶解沉淀部分溶解19（1 1）溶液中肯定存在的离子是）溶液中肯定存在的离子是 。（2 2）溶液中肯定不存在的离子是）溶液中肯定不存在的离子是 。（3 3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验）为进一步确定其他离子，应该补充的实验是是 。解析解析 该溶液滴加甲基橙，溶液变红，证明溶该溶液滴加甲基橙，溶液变红，证明溶液呈酸性，可能含有液呈酸性，可能含有MgMg2+2+、AlAl3+3+, ,水解显酸性水解显酸性, ,不不可能含可能含FeFe2+2+( (FeFe2+2+浅绿色浅绿色) )、HC

19、O HCO ；说明有说明有NONO气体产生，证明溶液中含有气体产生，证明溶液中含有NONO ；说明溶液说明溶液中含有中含有SOSO ；加加NaOHNaOH溶液有白色沉淀生成且溶液有白色沉淀生成且部分溶解于过量部分溶解于过量NaOHNaOH中，说明溶液中含有中，说明溶液中含有MgMg2+2+、324320AlAl3+3+；说明原溶液不含说明原溶液不含I I- -，由，由AlAl3+3+推出不可能含推出不可能含有有HCO HCO ，由含有，由含有SOSO 推出原溶液不可能含有推出原溶液不可能含有BaBa2+2+。综合以上实验可推出一定含有。综合以上实验可推出一定含有MgMg2+2+、AlAl3+3

20、+、NONO 、SO SO , ,一定不含有一定不含有FeFe2+2+、BaBa2+2+、I I- -、HCO HCO ，可能含有可能含有NaNa+ +、ClCl- -。答案答案 （1 1）MgMg2+2+、AlAl3+3+、NO NO 、SOSO(2)(2)FeFe2+2+、BaBa2+2+、I I- -、HCOHCO(3)(3)焰色反应，确定是否含有焰色反应，确定是否含有NaNa+ +；ClCl- -的检验：取少量该溶液，加足量的的检验：取少量该溶液，加足量的BaBa（NONO3 3）2 2溶液，过滤后，向滤液中加溶液，过滤后，向滤液中加AgNOAgNO3 3溶液，再加稀溶液，再加稀HNO

21、HNO3 332433324324213.3.在某无色溶液里，只含有下列在某无色溶液里，只含有下列8 8种离子中的某种离子中的某 几种几种: :NaNa+ +、H H+ +、AgAg+ +、MgMg2+2+、ClCl- -、OHOH- -、HCO HCO 、 NO NO 。已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气。已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气 体只有体只有H H2 2。试回答：。试回答： （1 1）若溶液和铝粉反应后有）若溶液和铝粉反应后有AlO AlO 生成，则溶生成，则溶 液中一定含有大量的液中一定含有大量的 离子，还可能含离子，还可能含 有大量的有大量的 离子。离子。 （2 2）若溶液和

22、铝粉反应后有）若溶液和铝粉反应后有AlAl3+3+生成，则原溶生成，则原溶 液中一定不含有大量的液中一定不含有大量的 离子。离子。32322解析解析 (1)(1)溶液与铝粉反应生成溶液与铝粉反应生成AlO AlO , ,则溶液则溶液一一定含有大量的定含有大量的OHOH- -，所给离子中可与，所给离子中可与OHOH- -大量共存大量共存的有的有NaNa+ +、ClCl- -和和NO NO ，但溶液中必须有阳离子存，但溶液中必须有阳离子存在，故在，故a a+ +一定大量存在。一定大量存在。（2 2）溶液与铝粉反应产生）溶液与铝粉反应产生AlAl3+3+, ,则溶液中一定含则溶液中一定含有大量的有大

23、量的H H+ +。与。与H H+ +大量共存的离子有大量共存的离子有NaNa+ +、MgMg2+2+、ClCl- -、NONO ，但因，但因NONO 在酸性条件下有强氧化性，在酸性条件下有强氧化性，与金属反应不产生与金属反应不产生H H2 2，故阴离子只能是，故阴离子只能是ClCl- -。AgAg+ +与与ClCl- -不能大量共存，故溶液中一定不含有不能大量共存，故溶液中一定不含有OHOH- -、HCO HCO 、NO NO 、AgAg+ +。答案答案 （1 1）OHOH- -、NaNa+ + ClCl- -、NONO(2)(2)OHOH- -、HCOHCO 、NONO 、AgAg+ +32

24、3333333234.4.太湖蓝藻暴发，造成无锡市自来水水源地水太湖蓝藻暴发，造成无锡市自来水水源地水 质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水 危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水 中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认 为可能含有为可能含有FeFe3+3+、BaBa2+2+、K K+ +、OHOH- -、ClCl- -、CO CO 、 SO SO 。为了进一步确认，取样进行实验检测：。为了进一步确认，取样进行实验检测： 取污水仔细观察取污水仔细观察, ,呈无色、透明、均一状态。

25、呈无色、透明、均一状态。 向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色 沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。 用用pHpH试纸测定污水的试纸测定污水的pHpH，试纸显深蓝色。，试纸显深蓝色。242324（1 1）由此可知，该污水中肯定含有的离子是）由此可知，该污水中肯定含有的离子是 ，肯定没有的离子是，肯定没有的离子是 ，可能，可能含有的离子是含有的离子是 。（2 2）如何通过实验进一步确定溶液中可能存）如何通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子？在的离子？答案答案 （1 1）BaBa2+2+、OHOH- - FeFe3+

26、3+、CO CO 、SO SO K K+ +、ClCl- -(2)(2)用铂丝蘸少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透用铂丝蘸少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有K K+ +。另取少量试液于一洁净试管中。另取少量试液于一洁净试管中, ,加几滴加几滴AgNOAgNO3 3溶液，若有白色沉淀生成，再加入溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNOHNO3 3后沉淀不后沉淀不溶解，则说明溶液中含有溶解，则说明溶液中含有ClCl- -。2324255.5.某无色溶液，由某无色溶液，由NaNa+ +、AgAg+ +、BaBa2+2+、AlAl

27、3+3+、AlO AlO 、 MnO MnO 、COCO 、SOSO 中的若干种组成，取中的若干种组成，取 该溶液进行如下实验：该溶液进行如下实验： （A A）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生 成，并得到溶液；成，并得到溶液； （B B）在（）在（A A）所得溶液中再加入过量碳酸氢铵）所得溶液中再加入过量碳酸氢铵 溶液，有气体生成；同时析出白色沉淀甲；溶液，有气体生成；同时析出白色沉淀甲； （C C）在（）在（B B）所得溶液中加入过量）所得溶液中加入过量BaBa( (OHOH) )2 2溶溶 液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。液，也有气体生成，并有白

28、色沉淀乙析出。 根据上述实验回答下列问题：根据上述实验回答下列问题：42242326（1 1）溶液中一定不存在的离子是）溶液中一定不存在的离子是 ；（2 2）一定存在的离子是）一定存在的离子是 ；（3 3）判断沉淀乙成分的方法是）判断沉淀乙成分的方法是 。解析解析 由（由（A A）可知肯定有）可知肯定有CO CO ，肯定无，肯定无AgAg+ +、BaBa2+2+、AlAl3+3+; ;由题干可知肯定无由题干可知肯定无MnO MnO ; ;肯定有肯定有NaNa+ +; ;由（由（B B）可知：肯定存在）可知：肯定存在AlO AlO ；由（；由（C C）可知生）可知生成的气体是成的气体是NHNH3

29、 3，白色沉淀为，白色沉淀为BaCOBaCO3 3或或BaSOBaSO4 4与与BaCOBaCO3 3二者的混合物。二者的混合物。答案答案 （1 1）AgAg+ +、BaBa2+2+、AlAl3+3+、MnOMnO(2)(2)NaNa+ +、AlO AlO 、COCO(3)(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解，说明只有溶解，说明只有BaCOBaCO3 3，否则还含有，否则还含有BaSOBaSO4 422342234276.6.如图表示由黄铁矿（主要成分为如图表示由黄铁矿（主要成分为FeSFeS2 2）为开始）为开始 反应物的一系列变化，其中不含

30、硫的反应产物反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物 已略去。已略去。28(1)(1)写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式： ； ； 。（2 2）写出下列反应的离子方程式：）写出下列反应的离子方程式： ; ; 。解析解析 由由A A、B B、C C、D D、E E、F F均为含硫物质，且均为含硫物质，且B B+ +FeFe A A, ,黄铁矿黄铁矿 A A+ +B B可知，可知，A A为为FeSFeS、B B为为S S；由黄铁矿；由黄铁矿 C C( (能与氯水反应能与氯水反应) )可知，可知，C C为为SOSO2 2；综合其他信息可知，；综合其他信息可知，D D为为H H2 2S

31、OSO4 4，E E为为H H2 2S S、F F为为FeSOFeSO4 4。 隔绝空气隔绝空气 加强热加强热空气中煅烧空气中煅烧29答案答案 （1 1）FeSFeS2 2 FeSFeS+ +S SS S+2+2H H2 2SOSO4 4( (浓浓) 3) 3SOSO2 2+2+2H H2 2O OC C+2+2H H2 2SOSO4 4( (浓浓) ) COCO2 2+2+2SOSO2 2+2+2H H2 2O O(2)(2)FeSFeS+2+2H H+ + FeFe2+2+ +H H2 2S SSOSO2 2+ +ClCl2 2+2+2H H2 2O O SOSO +2 +2ClCl- -

32、+4+4H H+ +24307.7.某无色溶液中含有某无色溶液中含有K K+ +、ClCl- -、OHOH- -、SO SO 、 SO SO ，为检验溶液中所含的各种阴离子，限，为检验溶液中所含的各种阴离子，限 用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸 钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OHOH- -的实的实 验方法从略验方法从略, ,检验其他阴离子的过程如下图所示。检验其他阴离子的过程如下图所示。242331（1 1）图中试剂）图中试剂溶质的化学式分别是：溶质的化学式分别是： ， ， ， ， 。(2)(2)图中现象图中现象a a、b b、c c表明检验出的离子分别是：表明检验出的离子分别是：a a 、b b 、c c 。（3 3）白色沉淀）白色沉淀A A加试剂加试剂反应的离子方程式是反应的离子方程式是 。（4 4）无色溶液）无色溶液C C加试剂加试剂的主要目的是的主要