【步步高】高三化学一轮复习 第2章 实验探究 离子的检验和推断 鲁科

实验探究离子的检验和推断一、离子的检验1.常见阳离子的检验（1）常规检验法①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、

Al3+、NH②焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。2.常见阴离子的检验（1）利用酸碱指示剂检验SO先加入稀盐酸，无现象，再加入BaCl2

溶液，产生白色沉淀SO加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸,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(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。

对离子进行检验时一定要注意避免离子间的相互干扰，如CO、SO加稀盐酸后都能产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,其区别仅在于生成的气体CO2无气味，而SO2有刺激性气味。特别提醒【实验探究1】（2008·全国Ⅱ理综，28）某钠盐溶液可能含有阴离子：NO，CO,SO,

SO,Cl-,Br-,I-。为鉴定这些离子，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，滴加少量氯水，振荡后，CCl4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，溶液中析出白色沉淀。（1）分析上述5个实验，写出每一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

。解析

（1）①测得混合液呈碱性，则一定至少含有SO和CO中的一种,因为它们水解显碱性。②加入HCl后，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，则一定有CO，而无SO，若有SO，则会产生有刺激性气味的SO2气体。③加入CCl4并滴加氯水，CCl4层未变色，说明一定无I-和Br-，若有Br-和I-，氯水会将它们氧化生成Br2和I2。④加入BaCl2能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，则一定有SO。⑤加入HNO3酸化后，再加入过量的AgNO3产生了白色沉淀，则一定有Cl-，产生了AgCl沉淀。（2）不能确定的只有NO。答案

（1）①CO和SO可能存在，因它们水解显碱性②CO肯定存在，因产生的气体是CO2；SO不存在，因为没有刺激性气味的气体产生③Br-,I-不存在，因CCl4层没有溴和碘的颜色出现④SO存在，因BaSO4不溶于盐酸⑤Cl-存在，因与Ag+形成白色沉淀（2）NO二、离子的推断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。离子的性质可参考问题一中常见阳离子、阴离子的检验。【实验探究2】A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，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：①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液；③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；④B溶液与阳离子Na+

Mg2+Al3+Ba2+阴离子OH-Cl-CO

SO

HSO适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，沉淀量减少，但不消失。据此推断它们是A

；B

；C

；D

；E

。解析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“突破口”法，本题从物质A突破，A均能与B、C、D反应生成白色沉淀，可推知A中含有CO，CO只能与Na+组成可溶于水的固体，故A为Na2CO3。能够溶解两种白色沉淀的只有可能含有HSO即E为NaHSO4或Mg(HSO4)2。B、C中含有Mg2+、Al3+,D中含有Ba2+,由④可推出B为Al2（SO4）3，D为Ba(OH)2，C为MgCl2。答案

Na2CO3Al2（SO4）3MgCl2Ba(OH)2NaHSO4［或Mg(HSO4)2］1.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子：

Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、

Cl-、I-、HCO，取该溶液实验如下：实验步骤实验现象①取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液变红色②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色迁移应用③取少量该溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成④取③中上层清液,加AgNO3溶液有白色沉淀生成，且不溶于HNO3⑤取少量该溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解（1）溶液中肯定存在的离子是

。（2）溶液中肯定不存在的离子是

。（3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验是

。解析

①该溶液滴加甲基橙，溶液变红，证明溶液呈酸性，可能含有Mg2+、Al3+,水解显酸性,不可能含Fe2+(Fe2+浅绿色)、HCO；②说明有NO气体产生，证明溶液中含有NO；③④说明溶液中含有SO；⑤加NaOH溶液有白色沉淀生成且部分溶解于过量NaOH中，说明溶液中含有Mg2+、Al3+；④说明原溶液不含I-，由Al3+推出不可能含有HCO，由含有SO推出原溶液不可能含有Ba2+。综合以上实验可推出一定含有Mg2+、Al3+、NO、SO,一定不含有Fe2+、Ba2+、I-、HCO，可能含有Na+、Cl-。答案

（1）Mg2+、Al3+、NO、SO(2)Fe2+、Ba2+、I-、HCO(3)焰色反应，确定是否含有Na+；Cl-的检验：取少量该溶液，加足量的Ba（NO3）2溶液，过滤后，向滤液中加AgNO3溶液，再加稀HNO32.在某无色溶液里，只含有下列8种离子中的某

几种:Na+、H+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、HCO、

NO。已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气体只有H2。试回答：（1）若溶液和铝粉反应后有[Al(OH)4]-生成，则溶液中一定含有大量的

，还可能含有大量的

。（2）若溶液和铝粉反应后有Al3+生成，则原溶液中一定不含有大量的

。解析

(1)溶液与铝粉反应生成[Al(OH)4]-,则溶液一定含有大量的OH-，所给离子中可与OH-大量共存的有Na+、Cl-和NO，但溶液中必须有阳离子存在，故Ｎa+一定大量存在。（2）溶液与铝粉反应产生Al3+,则溶液中一定含有大量的H+。与H+大量共存的离子有Na+、Mg2+、Cl-、NO，但因NO在酸性条件下有强氧化性，与金属反应不产生H2，故阴离子只能是Cl-。Ag+与Cl-不能大量共存，故溶液中一定不含有OH-、HCO、NO、Ag+。答案

（1）OH-、Na+

Cl-、NO(2)OH-、HCO、NO

、Ag+3.用分别含有①Fe3+、②I-、③I2、④H2S的四种溶液 进行如下实验： （1）将②和③混合后再加入①，反应后溶液中有 Fe3+,则溶液中还有

，没有

。 （2）将②和③混合后再加入④，反应后溶液中没有I2，则溶液中肯定有

，可能有

。 （3）取①的酸性溶液和④混合，反应的离子方程 式是

。解析

（1）Fe3+可将I-氧化，由于Fe3+剩余，故I-不足。（2）I2可氧化H2S，由于I2完全反应，故H2S可能完全反应，也可能有剩余，H2S可电离产生HS-和S2-。（3）Fe3+与H2S反应的离子方程式为：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+。答案

（1）Fe2+I-(2)I-、H+S2-、HS-(3)2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+4.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，初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、K+、OH-、Cl-、CO、

SO。为了进一步确认，取样进行实验检测：①取污水仔细观察,呈无色、透明、均一状态。②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。③用pH试纸测定污水的pH，试纸显深蓝色。（1）由此可知，该污水中肯定含有的离子是

，肯定没有的离子是

，可能含有的离子是

。（2）如何通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子？答案（1）Ba2+、OH-

Fe3+、CO、SOK+、Cl-(2)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K+。另取少量试液于一洁净试管中,加几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不溶解，则说明溶液中含有Cl-。5.某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、[Al(OH)4]-、

MnO、CO、SO中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：（A）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；（B）在（A）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；（C）在（B）所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据上述实验回答下列问题：（1）溶液中一定不存在的离子是

；（2）一定存在的离子是

；（3）判断沉淀乙成分的方法是

。解析

由（A）可知肯定有CO，肯定无Ag+、Ba2+、Al3+;由题干可知肯定无MnO;肯定有Na+;由（B）可知：肯定存在[Al(OH)4]-

；由(C)可知生成的气体是NH3，白色沉淀为BaCO3或BaSO4与BaCO3二者的混合物。答案

（1）Ag+、Ba2+、Al3+、MnO(2)Na+、[Al(OH)4]-

、CO(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解，说明只有BaCO3，否则还含有BaSO46.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO、SO，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、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如下图所示。（1）图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是：①

，②

，③

，④

，⑤

。(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是：a

、b

、c

。（3）白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是

。（4）无色溶液C加试剂③的主要目的是

。（5）白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是。（6）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是