2019高中化學(xué)輔導(dǎo)：例析溶液中離子組成的判斷方法語(yǔ)文

1、第1頁(yè)高中化學(xué)輔導(dǎo)：例析溶液中離子組成的判斷方法【讀者按】電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實(shí)際上是離子之間 的反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的離子在溶液中是不能大量共存的。根 據(jù)溶液特征判斷溶液中離子組成是高中化學(xué)常考題型之一， 是離子反應(yīng)重要的考查方式，不同題意方法有多種，今就判 斷溶液離子組成的幾種常用方法進(jìn)行解析，從中體會(huì)解題的 一般思路，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。一、肯定 +否定法判斷溶液離子組成例 1、一瓶澄清的溶液， 其中可能含有 NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、 Al3+ 、Cl- 、I-、N03- CO32- SO42 離子，取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：(1) 取 pH 試紙檢驗(yàn)，溶液呈酸性。(2)

2、取出部分溶液，加入少量 CCl4 及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后 CCl4 層呈紫色。(3) 另取部分溶液逐漸加入少量 NaOH 容液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn) 生。(4) 取上述部分堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。(5) 將 (3) 得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定： 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第2頁(yè)解析：溶液呈酸性肯定有H+,所以肯定不含有 CO32-;加入少量 CC14 及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CC14 層呈紫色，一定含有 I，所以肯定不

3、含有 N03-;加入 NaOH 容液，過(guò)程中和滴 加完畢溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)生，肯定不含有Mg2+和 A13+;上述堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，肯定含有Ba2+，肯定不含有 SO42-; 將(3) 溶液加熱，有使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) 氣體放出，肯定含有 NH4+綜合以上，溶液中肯定存在的離 子是 Ba2+、I- 、NH4+ ; 肯定不存在的離子是 CO32-、NO3-、Mg2+、Al3+、SO42- ;不能確定是否存在的離子是K+、Na+、Cl-。這種肯定 +否定相關(guān)聯(lián)的方法確保了思維的嚴(yán)密性，是正確 解答問(wèn)題的基礎(chǔ)。二、陽(yáng)離子 +陰離子法判斷溶液離子組成例 2、某無(wú)色透明溶液， 與鋁反應(yīng)放

4、出氫氣， 下列離子： Mg2+，Cu2+， Ba2+， H+， Ag+， SO42-， SO32-， HCO3-， OH-，NO3-， 試判斷以下兩種情況何者能存在于此溶液中。1當(dāng)生成 AI3+時(shí)，可能存在 _。2當(dāng)生成 AIO2 時(shí)，可能存在_。解析：無(wú)色透明溶液，一定不含Cu2+;與鋁反應(yīng)放出氫氣，則溶液可能酸性也可能堿性，一定不含HCO3-;當(dāng)生成 AI3+ 時(shí)溶液呈強(qiáng)酸性， 含有 H+,由此排除 0H-, SO32-, NO3-(HNO3 和 Al 反第3頁(yè)應(yīng)不放氫氣 ) 存在， 溶液中至少有一種陰離子， 所以 一定含有 SO42-,根據(jù) SO42-的存在排除 Ba2+和 Ag+,溶液

5、 中還可能含有 Mg2+。當(dāng)生成 AI02 時(shí)溶液呈強(qiáng)堿性，含有 0H-由此排除 H+, Mg2+Ag+存在，溶液中至少有一種陽(yáng)離子，所以一定含有Ba2+，根據(jù) Ba2+的存在排除 SO42-和 SO32-，溶液中還可能含有 NO3-。溶液中至少有一種陰離子或陽(yáng)離子可以使好多貌似難解的 題目變得豁然開(kāi)朗，是解決此類習(xí)題有效的隱形助手。三、定性 +定量法判斷溶液離子組成例 3、今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若 干種：K+、NH4+ Cl-、Mg2+ Ba2+、CO32- SO42-，現(xiàn)取三份 100mL 溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1) 第一份加入 AgN03 溶液有沉淀產(chǎn)生第二份加足量

6、NaOH 容液加熱后，收集到氣體 0.04 mol(3) 第三份加足量 BaCl2 溶液后，得干燥沉淀 6.27 g ，經(jīng)足 量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為 2.33 g 。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)， 以下推測(cè)正確的是 ( ) 。A.K+ 一定存在 B.100 mL 溶液中含 0.01 mol CO32-C.Cl-可能存在 D.Ba2+ 定不存在，Mg2+可能存在解析：本題是一個(gè)定性加定量的判斷題。加足量NaOH 容液收集到氣體 0.04 mol，溶液中一定含有 NH4且為 0.04 mol; 根據(jù)加入 BaCl2 溶液得沉淀，經(jīng)鹽酸洗滌后沉淀部分溶解，第4頁(yè)溶液中一定含有 CO32- SO42-，不含

7、Mg2+(Mg2和 CO32-不共存)n(SO42-)=2.33 g/233 gmol-1=0.01 mol ，n(CO32-)=(6.27 g-2.33 g)/137 gmol-1=0.02 mol。K+的存在是本題的難點(diǎn)，從定性的角度沒(méi)有涉及 K+的反應(yīng)現(xiàn) 象，但從電荷守恒角度分析， 溶液中 0.04 mol NH4+、 0.01 molSO42-、 0.02 mol CO32- 不是電中性溶液，所以溶液中一定 含有K+且為 0.02 mol。至于 Cl-，可能有也可能沒(méi)有，如果 有，K+更多。選 A、Co四、瞻前 +顧后法判斷溶液離子組成例 4、某無(wú)色溶液，可能由 Na+、 Ag+、 B

8、a2+、 Al3+、 AlO2-、MnO4- CO32-、SO42-中的若干種組成。取該溶液進(jìn)行以下 實(shí)驗(yàn)：(1) 取適量試液，加入過(guò)量鹽酸，有氣體生成，并得到溶液 ;(2) 在(1) 所得溶液中加入過(guò)量碳酸氫銨溶液，有氣體生成， 同時(shí)析出白色沉淀甲 ;(3) 在(2)所得溶液中加入過(guò)量 Ba(OH)2 溶液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析出 ; 則溶液中一定不存在的離子是; 一定存在的離子是 _， 判斷沉淀乙成分的方法是 _ 。解析：本題注重的不僅僅是離子之間的反應(yīng)，更應(yīng)注重在題 設(shè)條件下離子之間的隱含反應(yīng)，如過(guò)量的試劑帶來(lái)的反應(yīng)， 如離子反應(yīng)后第5頁(yè)新生成離子的反應(yīng)，要把離子反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 瞻前顧后結(jié)合起來(lái)分析。加入過(guò)量鹽酸，有氣體生成，一定 含有 CO32-，同時(shí)排除 Ag+、Ba2+、AI3+的存在；第二步是本 題的難點(diǎn)，在 (1) 所得溶液中加入過(guò)量碳酸氫銨溶液，有氣 體生成，同時(shí)析出白色沉淀，應(yīng)該是AI3+和 HC03 的雙水解才會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象，不過(guò) AI3+已經(jīng)在第一步被排除， 結(jié)合第一 步，AI3+應(yīng)該是 AIO2-和過(guò)量 H+反應(yīng)生成的；突破這一點(diǎn)，本題題意變得明朗，在(2)所得溶液中加入過(guò)量 Ba(0H)2 溶 液，也有氣體生成NH3 并有白色沉淀乙析出，由于沒(méi)有涉 及 SO42-的反應(yīng)，乙則可能是碳酸鋇也可能是硫酸鋇。答案：