講義6離子共存及離子檢驗(yàn)與推斷

1、離子共存及離子檢驗(yàn)與推斷【知識回顧】1寫出下列離子反應(yīng)方程式：（1）在氫氧化鈣溶液中滴加碳酸鈉溶液（2）向氨水中滴加鹽酸（3）氧化銅粉末加入稀硫酸（4）鐵屑放入硫酸銅溶液2水污染問題是當(dāng)前全世界關(guān)注的焦點(diǎn)問題。我們每一個(gè)人都應(yīng)該自覺地保護(hù)水資源，防止污水的隨意排放。化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中往往會產(chǎn)生污水，污水中的重金屬離子如Cu2+、Ba2+、Ag+對水的污染作用很強(qiáng)。某次化學(xué)實(shí)驗(yàn)后，回收的廢液中可能含有Cu2+、Ba2+、Ag+。（1）請你用實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)該廢液中是否含有這些離子，寫出你的實(shí)驗(yàn)方案及相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。（2）若廢液中存在Cu2+、Ba2+、Ag+這三種離子，你認(rèn)為該廢液應(yīng)該進(jìn)行怎樣的

2、處理后才能夠倒掉？寫出你設(shè)計(jì)的廢液處理方案及相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。一、離子反應(yīng)的應(yīng)用（一）離子共存：同一溶液中若離子間能發(fā)生離子反應(yīng)，則離子之間不能在溶液中大量共存；若離子間不反應(yīng)，則可以大量共存。1“不共存”情況歸納：（1）在溶液中某此離子能相互反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)時(shí)，這些離子就不能大量共存。如SO42與Ba2+、Pb2+、Ag+；OH與Cu2+、Fe3+、Mg2、Al3+、Zn2+；Ag+與Cl、Br、I、CO32、SO32、S2；Mg2+、Ca2+、Ba2+與CO32、SO32、PO43；S2與Cu2+、Pb2+等（2）離子間能結(jié)合生成難電離的物質(zhì)時(shí)，則這些離子不能大量共存。如H+與OH、

3、ClO、CH3COO、HPO42、H2PO4、F 、S2 OH與HCO3、HS、HSO3、H2PO4、HPO42、H+等不能大量共存。（3）離子間能結(jié)合生成揮發(fā)性物質(zhì)時(shí)，則這些離子不能大量共存。如：H+與CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-OH-與NH4等不能大量共存。2附加隱含條件的應(yīng)用規(guī)律：（1）溶液無色透明常見的有色離子：Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(黃色)、Fe2+(淺綠色)、MnO4-(紫紅色)等 （2）強(qiáng)堿性溶液不能大量共存的有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Pb2+、Ag+、HCO3-等（3）強(qiáng)酸性溶液

4、不能大量共存的有OH-、HCO3-、HS-、S2-、SO32-、HSO3- 、CO32-、CH3COO-等（二）離子檢驗(yàn)與推斷：1、常見離子的檢驗(yàn)方法根據(jù)離子性質(zhì)不同而在實(shí)驗(yàn)中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象不同，可把檢驗(yàn)離子的方法歸納為三種類型：生成沉淀；生成氣體；顯現(xiàn)特殊顏色。離子檢驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象注意沉淀法Cl、Br、IAgNO3和稀HNO3沉淀：AgCl（白色）、AgBr（淡黃色）、AgI（黃色）加入稀硝酸防干擾SO42BaCl2和鹽酸白色沉淀先用稀鹽酸酸化Fe2+NaOH溶液沉底顏色：白色灰綠色紅褐色Al3+NaOH溶液先生成白色沉淀，后溶解逐滴加入至過量氣體法NH4+NaOH溶液和潤濕的紅色石蕊試紙無

5、色有刺激性氣味的氣體，試紙變藍(lán)一定要加熱SO32稀硫酸和品紅溶液無色有刺激性氣味的氣體，能使品紅溶液褪色CO32鹽酸和澄清的石灰水無色氣體能使澄清的石灰水褪色SO32-等有干擾顯色法I氯水（少量），CCl4下層為紫色Fe3+KSCN溶液溶液呈血紅色Fe2+KSCN溶液和氯水開始不變色，加氯水后變血紅色Na+、K+鉑絲，稀鹽酸火焰呈黃色、紫色K+要透過藍(lán)色鈷玻璃片觀察2、熟練掌握在溶液中有特征顏色的離子常見的溶液中有顏色的離子有MnO呈紫色，Cu2呈藍(lán)色，F(xiàn)e2呈淺綠色，F(xiàn)e3呈黃色。沉淀的顏色：Cu(OH)2藍(lán)色沉淀，F(xiàn)e(OH)3紅褐色沉淀。解題中特別注意題干條件是“無色透明”還是“澄清透明

6、”?！镜湫屠}】例1某無色溶液中含有K、Cl、OH、SO、SO，為檢驗(yàn)溶液中所含的某些陰離子，限用的試劑有：鹽酸、硝酸、硝酸銀溶液、硝酸鋇溶液、溴水和酚酞試液。檢驗(yàn)其中OH的實(shí)驗(yàn)方法省略，檢驗(yàn)其他陰離子的過程如下圖所示。（1）圖中試劑溶質(zhì)的化學(xué)式分別是 ， ， ， ， 。（2）根據(jù)圖中現(xiàn)象a、b、c，表明檢驗(yàn)出的離子分別是a 、b 、c 。（3）白色沉淀A加試劑反應(yīng)的離子方程式是 。（4）無色溶液C加試劑的主要目的是 。（5）白色沉淀A若加試劑而不加試劑，對實(shí)驗(yàn)的影響是 。（6）氣體E通入試劑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。答案：（1）Ba(NO3)2HClHNO3Br2AgNO3（2）SOSOCl

7、-（3）BaSO3 + 2H+= Ba2+ SO2 + H2O（4）中和OH-，防止對Cl的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾（5）會使SO對SO的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，不能確認(rèn)SO是否存在（6）SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + SO + 2Br-（三）混合物的分離：例2一學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方法分離NaCl和CaCl2兩種固體混合物回答下列問題（1）B物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）（2）按此實(shí)驗(yàn)方案分離得到的NaCl，經(jīng)分析含有雜質(zhì)，是因?yàn)樯鲜龇桨钢心骋徊皆O(shè)計(jì)有毛病，這一步的正確設(shè)計(jì)方案應(yīng)是 。（3）若要測定該樣品中NaCl和CaCl2的質(zhì)量比，可稱量干燥的B物質(zhì)和另一物質(zhì)的質(zhì)量，這種物質(zhì)是 。答案：（1）CaCO3

8、 （2）加入適量鹽酸至不產(chǎn)生氣體 （3）A（四）物質(zhì)的提純和鑒定：例3在某未知溶液中檢驗(yàn)出含有Ba2+、NO3-，且溶液的pH=1。某學(xué)生還需鑒定此溶液中是否大量存在：Al3+；NH4+；Fe2+；Cl-；AlO2-；SO42-，其實(shí)這些離子中有一部分不必再鑒定就能加以否定，你認(rèn)為不必再鑒定的離子組是 ( )A B C D答案：A（五）化合物組成成分的分析和鑒定：例4某無色透明溶液中可能大量存在Ag+，Mg2+，Cu2+中的幾種離子。（1）不做任何實(shí)驗(yàn)就可以肯定原溶液中不存在的離子是_。（2）取少量原溶液加入過量稀鹽酸，有白色沉淀生成，再加入過量稀硝酸，白色沉淀不消失，說明原溶液中肯定有的離子

9、是_，有關(guān)的離子反應(yīng)式為_。（3）取（2）的濾液加入過量NaOH溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明原溶液中肯定存在的離子有_。（4）原溶液中可能大量存在的陰離子是下列AD中的（填序號） 。ACl- BNO3- CCO32- DOH-答案：（1）Cu2+ （2）Ag+ Ag+ + Cl- = AgCl （3）Mg2+ （4） B（六）治理水中的污染物：例5某城市某河道兩旁有甲乙兩廠，它們排放的工業(yè)廢水中共含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六種離子。（1）甲廠的廢水明顯呈堿性，故甲廠廢水中含有的三種離子是 、 、 ；（2）乙廠的廢水中含有另外的三種離子。如果加入一定量的 （填“活性炭”、“

10、硫酸亞鐵”、“鐵粉”），可以回收其中的金屬 ，因?yàn)?（填離子方程式）；（3）有人提出一種設(shè)想是將甲廠和乙廠的廢水按適當(dāng)?shù)谋壤旌?，可以使廢水中的 （填離子符號）轉(zhuǎn)化為沉淀，經(jīng)過濾后的廢水中主要含有 ，所以可用來澆灌農(nóng)田。答案：（1）K+ Cl- OH- （2）鐵粉 Ag 2 Ag+ + Fe = 2 Ag + Fe2+（3）Ag+、Cl-、Fe3+、OH- K+、NO3-題組一 離子共存1下列各組離子在水溶液中不能大量共存的是 ()ABa2+、Cl-、NO3-、Ca2+ BH+、SO42-、K+、Al3+CBa2+、CO32-、Na+、OH- DFe3+、Cu2+、Cl-、NO32某無色溶液中

11、，可大量共存的離子組是 ()ANa+、HCO3-、SO42-、Cl- BCu2+、NO3-、Cl-、SO42-CH+、Cl-、Na+、CO32- DK+、Mg2+、SO42-、OH-3在無色透明的酸性溶液中，不能大量共存的離子組 ()AAl3+、Na+、NO3-、Cl- BMg2+、NH4+、NO3-、Cl-CNa+、K+、CO32-、Cl- DZn2+、Na+、NO3-、SO42-4在堿性溶液中能大量共存且溶液為無色透明的是 ()AK+、MnO4-、Na+、Cl- BK+、Na+、NO3-、CO32-CNa+、H+、NO3-、SO42- DFe3+、Na+、Cl-、SO425在某無色透明的酸

12、性溶液中，能共存的離子組是 ()ANa+、K+、SO42 、CO32 BCu2+、K+、SO42、NO3CNa+、K+、Cl-、NO3 DFe3+、K+、SO42、Cl-6某無色透明的溶液，在pH=0和pH=14的條件下都能大量共存的是 ()AFe2K+SO42- NO3- BMg2NH4+ SO42-Cl-CNaK+SO42- NO3- DBa2NaMnO4-SO42-7無論在酸性還是堿性溶液中，都能大量共存的離子組是 ()AK+、Ag+、Cl-、SO42- B Na、Cu2、SO42-、 Cl-CNO3-、Ba2、Cl-、K+ DCa2+、K+、CO32-、NO3-題組二 離子檢驗(yàn)1如表是

13、某礦物質(zhì)飲用水的部分標(biāo)簽說明主要成分鉀離子(K+) 2027.3 mg·L-1氯離子(Cl-) 3034.2 mg·L-1鎂離子(Mg2+) 20.224.9 mg·L-1硫酸根離子(SO42-) 2427.5 mg·L-1 則該飲用水中還可能較大量存在 ()AOH- BAg+ CNa+ DCa2+2如圖所示：每個(gè)編號代表下列物質(zhì)中的一種，凡是用直線相連的兩種物質(zhì)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。供填寫的物質(zhì)有：aNa2CO3溶液；bMgSO4溶液；cBaCl2溶液；d稀硫酸；e鐵；fCu(NO3)2溶液。圖中編號代表的物質(zhì)是 ()Ae Bd Ca Dc3在50g含1.

14、17gNaCl和0.84g NaF溶液中滴入過量的AgNO3溶液，充分?jǐn)嚢瑁o置，過濾、洗滌、干燥，稱量得2.87g固體，由此可以得出正確結(jié)論是 ()A氯離子只有一部分參加反應(yīng) B氟離子只有一部分參加反應(yīng)C氟化鈉與硝酸銀在溶液中無沉淀生成 D氟化銀難溶于水4某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過濾，洗滌，灼燒，得到1.6g固體；向上述濾液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中 ( )A至少存在5種離子 BCl-一定存在，且c

15、(Cl)0.4mol/LCSO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在 DCO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在5某溶液中含有較大量的Cl、CO32-、OH等三種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠分別將這三種陰離子依次檢驗(yàn)出來，下列實(shí)驗(yàn)操作順序正確的是 ()滴加Mg(NO3)2溶液過濾 滴加AgNO3溶液 滴加Ba(NO3)2溶液A B C D6有四位同學(xué)分別對四種溶液中所含的離子進(jìn)行檢測，所得結(jié)果如下，其中所得結(jié)果錯(cuò)的是 ()AMg+、Na+、Cl-、NO3- BOH-、CO32-、Cl-、K+CCu2+、NO3-、OH-、Cl- DBa2+、Na+、OH-、NO3-題組三 離子推斷

16、1某地甲、乙兩廠排放的污水中各含有下列8種離子中的4種(兩廠廢水所含離子不同)：Ag+、Ba2+、Fe2+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-。若兩廠單獨(dú)排放污水都會造成嚴(yán)重的水污染，如將兩廠的污水按一定比例混合，沉淀后污水便能變得無色澄清，溶質(zhì)主要含硝酸鈉，污染程度大大降低。根據(jù)所給信息有以下幾種說法，你認(rèn)為正確的是 ( )ANa+和NO3-來自同一工廠 BCl-和NO3-一定來自同一工廠CAg+和Na+可能來自同一工廠 DSO42-和OH-一定來自同一工廠2重金屬離子具有毒性。實(shí)驗(yàn)室中有甲、乙兩種重金屬離子的廢液，甲廢液經(jīng)化驗(yàn)呈堿性，主要為有毒離子為Ba2+，如將甲、乙兩廢液按一

17、定比例混合，毒性明顯降低。則乙廢液中可能含有的離子是 ACu2+和SO42- BCu2+和Cl- CK+和SO42- DAg+和NO3-3某無色溶液加入氯化鋇溶液后有白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不消失，則該溶液中 ()A一定含有SO42- B一定含有Ag+C至少含有SO42-或SO32-或Ag+ D一定含有Ag+、SO42-4在電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性裝置(如圖所示）中，若向某一電解質(zhì)溶液中逐滴加入另一溶液時(shí)，則燈泡由亮變暗，至熄滅后，又逐漸變亮的是 ()A鹽酸中逐滴加入食鹽溶液B硫酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液C硫酸中逐滴加入氫氧化鋇溶液D醋酸中逐滴加入氨水(醋酸、氨水均為弱電解質(zhì)，兩者生成的醋酸銨為強(qiáng)電解

18、質(zhì)）題組四1在甲乙兩燒杯溶液中，分別含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、CO32-、OH- 6種離子中的3種，已知甲燒杯的溶液呈藍(lán)色，則乙燒杯的溶液中大量存在的離子是 ()ACu2+、H+、Cl- BCl-、CO32-、OH- CK+、H+、Cl- DK+、OH-、CO32-2在下列溶液中，各組離子一定能夠大量共存的是 ()A使酚酞試液變紅的溶液：Na、Cl、SO42-、Fe3B使紫色石蕊試液變紅的溶液：CO32-、K+、NO、ClC堿性的溶液：K、Ba2、Cl、BrD碳酸氫鈉溶液：K、SO42-、Cl、H3向某NaOH溶液中通入CO2氣體后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入鹽酸，產(chǎn)生的氣體體積V(CO2)與加入鹽酸的體積V(HCl)的關(guān)系有下列圖示四種情況，且(2)、(3)、(4)圖中分別為OA<AB，OAAB，OA>AB，則下列分析與判斷正確的是(不計(jì)C