文档内容
【基础知识】离子反应
考点五 离子检验与推断
【必备知识】
一、离子检验
离子 操作 现象
产生白色沉淀(AgCl)、
先加稀HNO 酸化,再滴
Cl-、Br-、I- 3 产生淡黄色沉淀(AgBr)、
加AgNO 溶液。
3 产生黄色沉淀(AgI)
先加氯水或HO,再滴加 Br-:有机层橙红色
Br-、I- 2 2
CCl 萃取。 I-:有机层紫红色
4
先加氯水或HO,再滴加
I- 2 2 溶液变蓝
淀粉溶液。
先加稀盐酸酸化,再滴加
SO 加稀盐酸无明显现象,再加BaCl 溶液产生白色沉淀
BaCl 溶液。 2
2
K [Fe(CN) ]溶液 生成蓝色沉淀
3 6
Fe2+ 先加KSCN溶液再加氯水 先无明显变化,后变红色
KMnO 溶液 紫红色褪去
4
KSCN溶液 溶液呈红色
Fe3+
淀粉-KI溶液 溶液变蓝色
NH 加浓NaOH溶液,加热。 产生使湿润的红色石蕊试剂变蓝的气体。
Mg2+ 加过量NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+ 加过量NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Cu2+ 加过量NaOH溶液 产生蓝色沉淀
Ag+ 加过量氨水 开始产生白色沉淀,氨水过量沉淀溶解
加CaCl 溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,
CO CaCl 溶液和稀盐酸 2
2 产生无色气体。
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红
SO、HSO 稀HSO 和品红溶液
2 4 溶液褪色。
Na+:黄色火焰
Na+、K+ 焰色试验
K+:紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
【易错警示】
问题 分析
1、向某溶液中,加入BaCl 溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐 不能。可能存在Ag+干扰。
2
酸沉淀不消失,能否判断溶液中存在SO 2-。
4
2、向某溶液中加入Ca(OH) 溶液,有白色沉淀生成,能否判 不能。可能存在 SO、SO 等干
2
断溶液中一定存在CO 2-。 扰。
3
3、向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气 不能。可能存在HCO、HSO、SO
体,能否判断溶液中一定存在CO 2-。 等干扰。
3
4、向某溶液中加入稀NaOH溶液,把湿润无色酚酞试纸放在 不能。需要浓 NaOH 溶液,加
试管口,试纸不变红,则溶液中一定不存在NH +。 热。
4
5、向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色, 不能。可能存在Fe3+干扰。
则溶液中一定存在Fe2+。
6、做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,则溶液中一定存 不能。K+需透过蓝色钴玻璃观
在钠元素,不存在钾元素。 察。7、加入稀盐酸酸化的Ba(NO ) 溶液,出现白色沉淀,则溶液 正确。
3 2
中可能有SO 2-或SO 2-或Ag+。
3 4
8、加入盐酸,产生白色沉淀,滴加硝酸白色沉淀不溶解,则 正确。
溶液中有Ag+。
9、往某溶液滴加氢氧化钠溶液有白色沉淀生成,则该溶液中 不能。可能存在Ag+等干扰。
一定含有Mg2+或Al3+。
10、滴入硝酸酸化的Ba(NO ) 溶液,产生白色沉淀,溶液中 不能。可能存在 HSO、SO等干
3 2
一定存在SO 2-。 扰。
4
11、无色溶液加入CCl 无现象,滴加氯水后 CCl 层呈紫红 不能证明不存在Br-。
4 4
色,则溶液中一定存在I-不存在Br-。
12、某溶液中滴加氨水,立即出现白色沉淀,后逐渐增多,最后 正确。
部分溶解,说明原溶液中肯定有Ag+,可能有Al3+或Mg2+。
【拓展】离子检验操作答题模版
①实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
②现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
③得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
例、在三草酸合铁酸钾的热分解产物含有FeO和Fe O ,检验Fe O 存在的方法是:
2 3 2 3
__________________________________________。
【答案】取少量产品溶于足量稀盐酸,加入KSCN溶液,若溶液呈血红色,说明存在FeO。
2 3
例、结晶析出Na S O ·5H O,其中可能含有Na SO 、Na SO 等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产
2 2 3 2 2 3 2 4
品中是否存在Na SO ,简要说明实验操作、现象和结论
2 4
_________________________________________。
已知Na S O ·5H O遇酸易分解:S O 2-+2H+===S↓+SO ↑+H O。
2 2 3 2 2 3 2 2
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl 溶液、AgNO 溶液。
2 3
【答案】 取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液)于一试管中,滴加BaCl 溶
2
液,若产生白色沉淀则说明含有Na SO 杂质(合理即可)
2 4
例、榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe O 、Al O 、SiO 组成。试设计实验证明榴石矿石中含有 FeO(试
2 3 2 3 2
剂任选,说明实验操作与现象):________________________________________。
【答案】取矿石少许,加稀硫酸充分溶解后,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,证明矿石中含
有FeO(不能加盐酸溶解)
例、(2014江苏卷)已知:5SO 2-+2IO -+2H+===I +5SO 2-+H O,某含碘废水(pH约为8)中一定存
3 3 2 4 2
在I ,可能存在I-、IO -中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有 I-、IO -的实验方案:取
2 3 3
适量含碘废水用 CCl 多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在,然后
4
_____________________________________________。
实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl 溶液、Na SO 溶液。
3 2 3
【答案】 从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl 溶液,若溶液变蓝,说明
3
废水中含有I-,另从水层取少量溶液加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na SO 溶液,若溶液变
2 3
蓝,说明废水中含IO -。
3
例、(NH )SO 是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
4 2 4
[查阅资料](NH )SO 在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
4 2 4
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N 排尽空气后,于400 ℃加热装置A至
2
(NH )SO 完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白
4 2 4 2
色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO,无SO。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有SO而无SO的实验操作和现象是_________________________。
【答案】 取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl 溶液,生成白色沉淀,加入足量稀盐酸后,沉淀完
2
全溶解,放出无色有刺激性气味的气体
例、(2020·江苏卷)设计以FeSO 溶液、氨水- NHHCO 混合溶液为原料,制备FeCO 的实验方案:
4 4 3 3
______________。【FeCO 沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH) 开始沉淀的pH=6.5】。
3 2
【答案】在搅拌下向FeSO 溶液中缓慢加入氨水-NHHCO 混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过
4 4 3
滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,不出现白色
2
沉淀。
二、离子推断的“四原则”
(1)肯定原则:根据实验现象,推出肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥原则:即相互反应的离子不能大量共存。
(3)进出原则:即加入试剂时带入(“进”)的离子和发生反应时消耗(“出”)的离子,对后续实验是否有影响。
(4)守恒原则:即溶液中电荷守恒。
例、某溶液可能含有等物质的量的Ba2+、Na+、NH、H+、Cl-、I-、SO、SO中的几种,向该溶液中滴加少
量新制氯水,所得溶液为无色。判断不正确的是( )
A.肯定不含NH B.肯定不含H+ C.肯定含有SO D.肯定不含Cl-
【答案】 A
例、一瓶无色澄清的溶液,其中可能含有 H+、NH、Na+、Al3+、Fe3+、I-、NO、CO、SO、[Al(OH) ]
4
(或AlO)-。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,溶液呈强酸性 ②取溶液适量,加入少量CCl 和数滴新制氯水,振荡,CCl 层呈紫红
4 4
色 ③该溶液的焰色试验没有黄色;根据以上实验结果,下列推断正确的是( )
A.向该溶液中加入BaCl 溶液不一定能观察到白色沉淀
2
B.可以确定没有Na+、Fe3+、CO、[Al(OH) ]-(或AlO),不能确定是否有NO
4
C.该溶液可能是NH NO 与HI的混合 D.一定没有Al3+、CO和NO
4 3
【答案】 A
【解析】 不能确定是否含SO,则向该溶液中加入BaCl 溶液不一定能观察到白色沉淀,故A正确;一定
2
不含Na+、Fe3+、NO、CO、[Al(OH) ]-(或AlO)-,故B、C错误;不能确定是否含Al3+,故D错误。
4【跟踪练习】
1、(2023·湖南卷)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1
mol·L-1),反应现象没有明显差别的是( )
选
试剂① 试剂②
项
A 氨水 AgNO 溶液
3
B NaOH溶液 Al (SO ) 溶液
2 4 3
C HC O 溶液 酸性KMnO 溶液
2 2 4 4
D KSCN溶液 FeCl 溶液
3
【答案】D
【解析】A.向氨水中滴加AgNO 溶液并振荡,由于开始时氨水过量,振荡后没有沉淀产生,发生的反应
3
为 ;向AgNO 溶液中滴加氨水并振荡,开始时生成白色沉淀且沉
3
淀逐渐增多,发生的反应为 ;当氨水过量后,继续滴加氨水沉淀逐渐减少
直至沉淀完全溶解,发生的反应为 ,因此,改变两种试剂的滴加
顺序后反应现象有明显差别,A不符合题意;
B.向NaOH中滴加Al (SO ) 溶液并振荡,由于开始时NaOH过量,振荡后没有沉淀产生,发生的反应为
2 4 3
;向Al (SO ) 溶溶液中滴加NaOH并振荡,开始时生成白色
2 4 3
沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为 ;当NaOH过量后,继续滴加
NaOH沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解,发生的反应为 ,因此,改变两种试剂
的滴加顺序后反应现象有明显差别,B不符合题意;
C.向HCO 溶液中滴加酸性KMnO 溶液并振荡,由于开始时HCO 是过量的,KMnO 可以被HCO
2 2 4 4 2 2 4 4 2 2 4
完全还原,可以看到紫红色的溶液褪为无色,发生的反应为
;向KMnO 溶液中滴加酸性HCO 溶液并振荡,
4 2 2 4
由于开始时KMnO 是过量的,KMnO 逐渐被HCO 还原,可以看到紫红色的溶液逐渐变浅,最后变为
4 4 2 2 4
无色,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,C不符合题意。
2、(2022·全国乙卷,9)某白色粉末样品,可能含有NaSO 、NaSO 、NaSO 和NaCO 。取少量样品进行
2 4 2 3 2 2 3 2 3
如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心
分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl 溶液有沉淀生成。
2
该样品中确定存在的是( )
A.NaSO 、NaSO B.NaSO 、NaSO
2 4 2 2 3 2 3 2 2 3
C.NaSO 、NaCO D.NaSO 、NaCO
2 4 2 3 2 3 2 3
【答案】 A
【解析】 向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,说明固体中存在Na SO ,
2 2 3
发生反应:SO+2H+===S↓+HO+SO ↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加 BaCl 溶液,有沉淀生
2 2 2 2
成,则沉淀为BaSO ,说明固体中存在Na SO ,不能确定是否有Na SO 和Na CO ,Na SO 、Na CO 与
4 2 4 2 3 2 3 2 3 2 3
过量稀盐酸反应的现象可以被Na SO 与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。
2 2 33、(2022·广东,4)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和SO,所用试剂包括BaCl 以及( )
2
A.NaCO、NaOH、HCl B.NaCO、HCl、KOH
2 3 2 3
C.KCO、HNO、NaOH D.NaCO、NaOH、HNO
2 3 3 2 3 3
【答案】 A
【解析】 粗盐提纯时,用NaOH除去Mg2+,用BaCl 除去SO,用Na CO 除去Ca2+及多余的Ba2+,最
2 2 3
后用盐酸除去多余的CO、OH-。
4、(2020·全国卷Ⅱ,8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO 、CaCO 中的两种组成,进行如下实验:
4 3
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色试验,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生
白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO C.KCl、CaCO D.MgSO 、NaCl
4 3 4
【答案】 B
【解析】 由信息①得到澄清透明溶液,可排除碳酸钙;由信息②焰色试验透过钴玻璃可观察到紫色,说
明含有钾离子,可推测含有氯化钾;由信息③向溶液中加入碱产生白色沉淀,可推测含有硫酸镁,所以 B
正确。
5、下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
选项 离子 检验方法
向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水
A CO
中,观察溶液是否变浑浊
向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉
B SO
淀生成
取少量溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪
C Fe2+
去
取少量溶液于试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是
D I-
否变蓝色
【答案】 D
【解析】 A项,HCO会产生干扰,错误;B项,SO会产生干扰,错误;C项,使酸性高锰酸钾溶液褪
色的不一定是Fe2+,如SO等,错误;D项,新制氯水能把I-氧化成I ,淀粉遇碘变蓝,因此可以检验I-
2
的存在,正确。
6、通过实验得出的结论正确的是( )
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加Ba(NO ) 溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO
3 2
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体
试样中仍可能存在NH
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试
样中存在SiO
【答案】 C
【解析】 当固体中含有SO时,在酸性条件下滴加Ba(NO ) 溶液会被氧化生成硫酸根离子,有相同现象,
3 2
故不一定是SO,A错误;若固体为FeCl 和Fe的混合物时,也有相同的现象,故固体试样中可能存在 Fe3
3
+,B错误;检验NH时应加NaOH溶液,加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,选项中没有加热,
故不能确定有没有铵根离子,C正确;滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,可能原固体中
有[Al(OH) ]-(或AlO)-,不一定为SiO,D错误。
4
7、某固体混合物由NaCl、BaCl 、Al (SO )、FeCl 、NaCO 中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶
2 2 4 3 3 2 3
于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴
加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色试验,可观察到黄色火焰,根据实验现象可判
断其组成为( )
A.BaCl 、Al (SO ) B.BaCl 、NaCO C.Al (SO )、NaCO D.FeCl 、NaCO
2 2 4 3 2 2 3 2 4 3 2 3 3 2 3
【答案】 C
【解析】 根据实验①可知溶于水的过程中发生碳酸根离子和Al3+或Fe3+的相互促进的水解反应,根据实
验②可知,沉淀不是BaSO ,一定没有BaCl ,结合实验①④,可确定一定有Na CO ,根据实验③可知没
4 2 2 3有FeCl,则一定有Al (SO )。
3 2 4 38、某无色溶液可能由KCO 、MgCl 、NaHCO 、BaCl 溶液中的一种或几种组成。取样,向溶液中加入烧
2 3 2 3 2
碱溶液出现白色沉淀;另取样,加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析,下列判断中正确的是(
)
A.一定有MgCl B.一定有MgCl 和NaHCO
2 2 3
C.一定有KCO D.一定有BaCl 和NaHCO
2 3 2 3
【答案】 D
【解析】 向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀,可能是NaOH与MgCl 反应生成Mg(OH) 白色沉淀,
2 2
也可能是NaOH与NaHCO 反应生成Na CO ,Na CO 与BaCl 反应生成BaCO 白色沉淀;加入稀硫酸也
3 2 3 2 3 2 3
出现白色沉淀并放出气体,该白色沉淀一定是稀硫酸与 BaCl 生成的BaSO ,气体是稀硫酸与KCO 或
2 4 2 3
NaHCO 反应生成的CO ,因一定存在BaCl ,则一定没有KCO ,故一定有NaHCO ;综上所述,该无
3 2 2 2 3 3
色溶液一定含有BaCl 和NaHCO ,一定没有KCO ,可能有MgCl ,故D正确。
2 3 2 3 2
9、某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子,进行了如图操作。其中检验过程中产生的气体能使湿
润的红色石蕊试纸变蓝。下列结论正确的是( )
A.原溶液中一定含有SO B.原溶液中一定含有NH
C.原溶液中一定含有Cl- D.原溶液中一定含有Fe3+
【答案】 B
【解析】 原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所
以原溶液中不一定含有SO,故A错误;产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原溶液中一定含
有NH,故B正确;原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,引进了氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的
离子不一定是原溶液中含有的氯离子,故C错误;原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚铁离
子,则亚铁离子会被氧化为铁离子,铁离子遇硫氰化钾溶液而使溶液呈红色,所以原溶液中不一定含有
Fe3+,故D错误。
10、某无色溶液X可能含有K+、Na+、NH、Mg2+、Ba2+、CO、Cl-、SO中若干种,且各离子浓度相同,
为确定其组成,依次进行下列实验。
①取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有白色沉淀A产生;微热,闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物,在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀 B产生,再加入足量的稀硝酸,沉
淀不溶解。
根据上述实验,下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有NH、Mg2+、SO,可能含有CO
B.溶液X中是否含有Na+、K+需要通过焰色试验确定
C.白色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物
D.溶液X中一定没有CO、Cl-
【答案】 C
【解析】 取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有白色沉淀A产生,溶液X中一定含有镁离
子,一定不存在碳酸根离子;微热,闻到刺激性气味,说明溶液X中含有铵根离子;由在滤液中加入足量
的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,说明溶液X中一定含有硫酸根
离子,一定不含有钡离子;由各离子浓度相同,结合离子共存可知,溶液中一定含有氯离子,不含有钠离
子和钾离子,则X溶液中一定含有镁离子、铵根离子、硫酸根离子、氯离子,一定不含有钾离子、钠离子、
钡离子、碳酸根离子,沉淀A为氢氧化镁、沉淀B为硫酸钡。11、某溶液中可能含有Na+、SO、SO、Cl-、Br-、CO、HCO中的一种或多种,进行如下图所示的实验,
每次实验所加试剂均过量。下列说法正确的是( )
A.一定没有SO B.不能确定是否含有HCO
C.可能存在Br- D.肯定存在的离子有Na+、CO、HCO
【答案】D
【解析】待测溶液中加入BaCl 溶液,所得溶液A中加入NaOH溶液,得到沉淀B,则B为BaCO ,原溶
2 3
液中一定含有HCO。溶液B中加入氯水,得无色溶液C,则原溶液中不含有Br-;溶液B中加入AgNO
3
溶液,虽然生成白色AgCl沉淀,但由于加入了BaCl ,所以不能肯定原溶液中是否含有Cl-。沉淀A中加
2
入稀HNO ,生成气体D为CO ,则原溶液中一定含有CO;生成的白色沉淀D为BaSO ,则原溶液中可
3 2 4
能含有SO或SO,或二者的混合物。由以上分析知,不能肯定原溶液中是否存在SO,A项不正确;由以
上分析可知,可确定原溶液中一定含有HCO,B项不正确;由以上分析可知,原溶液中加入氯水,所得溶
液呈无色,则原溶液中不存在Br-,C项不正确;由以上分析知,原溶液中肯定存在CO、HCO,依据溶
液呈电中性的原则,原溶液中一定含有Na+,D项正确。