离子的检验和推断

则含Ag+
过量的
6. Mg2+Al3+ NaOH(aq)
若有不溶的白色沉淀生成 则含Mg2+ 若先有白色沉淀生成，后又溶解 则含Al3+
NaOH(aq) 先生成的白色沉淀，后迅速变
7 Fe2+ 8 Fe3+ 9 Cu2+
成灰绿色，最 后 生成 红褐 色
KSCN(aq) 无明显变化
Cl2(aq)
若变成血红色溶液
例4 A B C D四种可溶性盐，阳离子分别可能是Ba2＋Na＋Ag＋Cu2＋ 中的某一种，阴离子分别可能是NO3- Cl- SO42- CO32-中的某一种。 (1)把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的试管中，只有C盐的溶液呈蓝 色。 (2)向（1）的四支试管中分别加盐酸，B溶液有沉淀产生，D溶液 有无色无味气体逸出。则它们的化学式应为：
①测定溶液PH , PH=2; ②向溶液中滴加过量NaOH溶液，过滤、洗
涤、灼烧、称量，得固体质量为3.2g; ③向溶液中加过量浓NaOH溶
液，加热，收集到气体1.12L(标准状况)； ④向溶液中加入足量的
BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得固体2.33g; ⑤向溶液中加 入适量浓硫酸，在加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。下列对
A _B_a_(_N_O_3_)_2__，B __A_g_N_O_3____，C __C_u_S_O_4___，D __N_a_2_C_O_3____。
例5 某无色溶液中可能含有：Na+ Ba2+ Cu2+ CO32- Cl- Mg2+． ① 向此溶液中滴加稀HCl无明显现象．
② 取少许①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀产生． ③ 取②的上层清液并加入过量的NaOH溶液，无明显的现象． 请回答下列问题： 原溶液中一定含有的离子是 Ba2+ Cl- ，
②中生成溶液H:__A_l_3+_+_4_O_H__- =_A__lO_2_-+_2_H__2O______.
(3)若②中所用NaOH(aq)浓度为2mol/L , 当加入10ml时开始产生沉淀，55ml时沉淀的量达 到最大值0.03mol , 连续滴加沉淀的量保持不变 ，随后再滴加沉淀部分溶解 , 到 60ml时 沉淀的量降为0.025mol且保持不变，则原溶液中c(Fe2+)为__0_.1__5mol/L 、c(Fe3+)为_____mol/L、 c(0Cl.-1) 为_0_._0_4_mol/L .(若有些离子不存在，请填0mol/L)
若生成使品红试液褪 色,加热又变红的气体
则含SO32则含SO32-
无明显 ①HCl(aq) 变 化 ②Ca(OH)2(aq)
现象同上
则含HCO32则含HSO32-
3. SO42-
稀盐酸 酸化
无明显变化
BaCl2(aq)
若有不溶白 色沉淀生成
则含SO42-
白色沉 过滤 淀生成
滤液 BaCl2(aq)
离子的检验与推断
一 常见离子的检验 1.检验— 根据物质的性质结构组成，通过特有的物理化
学实验现象，确定其有无的过程。 2 .物质检验的一般思路： 外观: 初步判断颜色(s l g) 利用特征反应(↓↑ 颜色变化 气味等)验证
根据现象，得出正确结论
3. 物质检验的一般操作步骤及答题规范： 步骤: 取样 (若为固体，先加水溶解）
一定不含的离子是 离子是 Na+
Ba2+ CO32- Mg2+ ．
，不能确定是否含有的
例6 某透明溶液中可能含有Fe2+ Fe3+ Al3+ NH4+ Cl- I- NO3- SO42(H+ OH-没有列出)中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情
况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验：
淡蓝色火焰 和水珠
焰色反应 2.K+Na+
若火焰呈黄色
则含Na+
若透过蓝色鈷玻璃火焰呈紫色
则含K+
3 .NH4 + 加NaOH(aq) ∆
若产生使湿润红色石蕊试纸变 蓝的刺激性气味的气体
4 .Ba2+
稀硝酸酸化
的Na2SO4(aq) 若有不溶的白色沉淀生成
则含Ba2+
稀硝酸酸化
5. Ag+ 的NaCl(aq) 若有不溶的白色沉淀生成
(1)PH试纸 或红色石蕊试纸 1 OH- (2)紫色石蕊试液或甲基橙或酚酞试液
若生成使澄清石灰水变
浑浊的无色无味气体
则含CO32-
2 CO32- SO32HCO3-HSO3-
CaCl2(aq)
或BaCl2(aq)
白色 ①HCl(aq) 沉淀 ②Ca(OH)2(aq)
若生成使澄清石灰水变 浑浊的无色刺激性气体
实验结论的分析合理的是（
）
A可能存在Al3+ Fe3+ C一定不存在Cl- I-
B 只存D在NO3- NH4+ SO42- Fe3+
D可能存在Al3+ Cl-
例7 下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程， 已知该水样中只可能含有K+ Mg2+ Fe3+ Cu2+ Al3+ Ag+ Ca2+ CO32- SO42- Cl- 中的若干种离子，该 小组同学取100ml水样进行实验：向样品中先滴加Ba(NO3)2溶液，再滴加1ml/mol硝酸，实 验过程中沉淀质量的变化如图所示：
操作 (仪器 试剂用量条件)
现象
结论
叙述格式：
取待检验的溶液少量于试管中，加入……溶 液(必要时加热), 若……，则说明…….. .
(一)常见阳离子
H+ NH4+ K+ Na+ Mg2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ag+
(1)PH试纸
1. H+
(2)蓝色石蕊试纸
((34))紫Zn色粒石蕊无试色液无或味甲气基泡橙冒出 罩验干纯而后冷点烧燃杯并
_水__样__不__含__C_l_－_ 。
例8某强酸性溶液X中仅含有Ba2+ Al3+ NH4+ Fe2+ Fe3+ CO32- SO32SO42- Cl- NO3-中的一种或几种，取该溶液进行连速实验，实验过程如下：
100ml ①过量 X溶液 Ba(NO3)2(aq)
气体A标 况112ml
O2
气体D
S2-
CaCl2(aq)
白色 沉淀
HCl(aq)或 H2SO4(aq)
若生成腐鸡蛋 臭气味气体
则含S2-
8. HS-
无明显 HCl(aq)或 若生成腐鸡蛋 变 化 H2SO4(aq) 臭 气 味 气 体
则含HS-
注意：单独S2-或HS-可以加氧化剂产生浅黄色沉淀来检验。
9. S2- HS-(H2S)
(3)取少量晶体于第三支试管中加水溶解，滴入几滴用盐酸酸 化的BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有SO42-存在，
所以硫酸亚铁铵晶体含有：Fe2+ NH4+ SO42- 和 H2O成分 注意：使用语言措词
四 推断— 通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质 的组成和名称。
(1)肯定性原则： (2)互斥性原则： 离子推断的四项基本原则 (3)电中性原则： (4)进出性原则：
(2)不用其他试剂鉴别下列溶液 ：Ba(OH)2 KSCN NaCl NH4Cl Mg(NO3)2 FeCl3 Al2(SO4)3
三 鉴 定(证明) — 确定一种物质的成分或确定混合物中各种成分。 例2：设计实验，证明(NH4)2 Fe (SO4)2 ·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的 成分中含有Fe2+ NH4+ SO42- 和 H2O成分。
若有不溶白 色沉淀生成
则含SO42-
排除Ag+ SiO32-等的干扰
注意：先用稀盐酸酸化(一定不能用稀硝酸酸化)，后加BaCl2溶液， 顺序一定不颠倒。
4.NO3- Cu屑 浓H2SHale Waihona Puke Baidu4
若有红棕色气体冒出
则含NO3-
5. SCN- FeCl3(aq) 若有血红色溶液生成
则含SCN-
稀硝酸酸化 若生成不溶的白色沉淀 则含Cl6. Cl- Br- I- 的AgNO3(aq) 若生成不溶的浅黄色色沉淀 则含Br-
(1)水样中一定含有的阴离子是_ _S_O_4_2-_C_O_3_2，-
其物质的量浓度之比为__1_∶__2___。
(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：_B_a_C_O__3+_2_H__+=_B_a_2。++CO2↑+H2O
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为__4_0_._0_m__L。 (4)试根据实验结果推测K＋是否存在？_是__(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的 量浓度c(K＋)的范围是__c_(_K＋__) ≥__0_.6__m__o_l·_L－__1_ (若K＋不存在，则不必回答)。
CuSO4(aq)或 (CH3COO)2Pb(aq)
若生成黑色沉淀
则含S2-
二 鉴别(区别) — 将两种或两种以上的物质一一区分开来。 例1 (1)只有下列一种试剂就能将分别含有CuCl2 FeSO4 FeCl3 NaNO3 Al2(SO4)3 NH4HCO3 MgCl2 等七种离子的溶液一次性鉴别开 来的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
若生成不溶的黄色色沉淀 则含I-
注意：稀硝酸和AgNO3(aq)先无关后顺序。
①Cl2(aq)
若下层或上层有紫色溶液生成 则含I-
或 Br - I- ②CCl4或C6H6
若下层或上层有橙色溶液生成 则含Br-
7. PO43-
①AgNO3(aq) 若先生成黄色沉淀后沉淀溶解 ②稀HNO3
则含PO43-
NaOH(aq) 若生成红褐色沉淀
KSCN(aq) 若生成血红色溶液 苯酚溶液 若生成紫色溶液
则含Fe3+
NaOH(aq) 若生成蓝色沉淀
过量氨水 若先生成蓝色沉淀后又变成深蓝色 的溶液
则含Fe2+ 则含Cu2+
(二) 常见的阴离子
OH- CO32- SO32- HCO3- HSO3- PO43SO42- S2O32- NO3- Cl- Br- I- S2- SCN-
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：
_取__少__量__水__样__于__试___管__中__，__向__其__中__加__入__过__量__的__硝__酸__钡__溶__液__和__稀__硝__酸__，__待__沉__淀__完__全__后__，__向__上__层_
_清__液__中__滴__加__硝__酸__银__溶__液__，__若__产__生__白__色__沉__淀__，__则__原__水__样__含__C_l_－__，__若__不__产__生__白__色__沉__淀__，__则__原__
解：(1)取少量晶体放于第一支试管中，用酒精灯加热，在试管囗有 液体生成，则证明原晶体中含有结晶水。
(2)取少量晶体于第二支试管中加水溶解，加入足量NaOH溶液， 有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则原晶体中 含有Fe2+ ; 后加热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味的 气体，则含NH4+ 。
H2O2 O2
溶液E
气体F标况112ml
溶液B ②过量 NaOH(aq)
沉淀C 9.32g
溶液H 沉淀D
过量 CO2
沉淀 I 沉淀J
根据以上信息，回答下列问题：
(1)仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阴阳离子分别是__F_e_3+__C_l-______. (2)用离子方程式表达下列反应：①中生成气体A:_3_F_e_2_+_+_4_H_+_+_N_O_3_-_=,3Fe3++NO↑+2H2O