1.了解常見離子的檢驗方法。2.能利用典型代表物的性質(zhì)和反應(yīng),進行離子的推斷和設(shè)計常見物質(zhì)檢驗的方案。
一、離子共存1.離子共存的實質(zhì)判斷多種離子能否大量共存于同一溶液中,其實質(zhì)是判斷離子之間能否 發(fā)生反應(yīng) ,若離子之間不發(fā)生反應(yīng),則可以大量共存,否則不能大量共存。
2.判斷溶液中離子能否大量共存的“4個”角度(1)題干的要求 至關(guān)重要,避免答非所問判斷溶液中離子能否大量共存時,要考慮題干的具體要求,如“一定大量共存”“可能大量共存”“因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存” 等,避免只考慮溶液中離子能否大量共存而忽視題干的具體要求。(2)溶液的顏色無色溶液中不含有色離子,??嫉挠猩x子有四種:
(3)溶液的性質(zhì)判斷溶液中離子能否大量共存時,要考慮溶液的性質(zhì),包括酸性和堿性、氧化性和還原性等。
(4)隱含的信息判斷溶液中離子能否大量共存時,要挖掘溶液中隱含的信息,充分考慮指定微?;蛭镔|(zhì)對溶液的酸堿性、氧化性和還原性的影響。①含有大量Fe3+的溶液,隱含溶液呈酸性,并具有較強 氧化 性。?②含有大量ClO-或 的酸性溶液,隱含溶液具有強 氧化 性。?③含有大量Fe2+的溶液,隱含溶液具有強 還原 性。?④含有大量S2-、 、[Al(OH)4]-的溶液,隱含溶液呈堿性。
易錯辨析 判斷下列各組離子在指定條件下能否大量共存,能大量共存的畫“√”,不能大量共存的畫“×”。
二、離子的檢驗 常用方法有生成沉淀、生成氣體或顯示特殊顏色等1.常見陽離子的檢驗(1)依據(jù)生成沉淀進行檢驗
(2)依據(jù)生成氣體進行檢驗
(3)依據(jù)顯示的特殊顏色進行檢驗
2.常見陰離子的檢驗(1)依據(jù)生成的沉淀進行檢驗
(2)依據(jù)生成的氣體進行檢驗
(3)依據(jù)顯示特殊顏色檢驗或推斷①
易錯辨析 判斷正誤:正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。
典例突破(2023廣東廣州模擬)在下列條件下,一定能大量共存的離子組是(  )
針對訓(xùn)練1. 對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是(  )
答案 B解析 NH3·H2O堿性較弱,與Al3+反應(yīng)只能生成Al(OH)3沉淀,A項錯誤;酸性條件下, 反應(yīng)生成SO2和S,B項正確;Fe3+對H2O2的分解具有催化作用,C項錯誤;酸性條件下, 會氧化Cl-生成Cl2,D項錯誤。
2. 常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(  )
3. 常溫下,下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是(  )
答案 B解析 pH=1的溶液呈強酸性,Fe2+、H+、 發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,A錯誤;pH=12的溶液呈強堿性,B項中四種離子不反應(yīng),可以大量共存,B正確;Cu2+與S2-結(jié)合生成CuS沉淀而不能大量共存,C錯誤;常溫下,pH=7的溶液呈中性,Al3+與 發(fā)生相互促進的水解反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體,不能大量共存,D錯誤。
歸納總結(jié)“四步法”突破離子能否大量共存
典例突破向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作,結(jié)論正確的是(  )
下列關(guān)于離子檢驗的說法正確的是(  )A.檢驗溶液中是否含有Ba2+:取少量待測液,向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀產(chǎn)生,則溶液中含有Ba2+B.檢驗用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵,可選用的試劑是酸性KMnO4溶液C.檢驗溶液中是否含有 :取少量待測液,向其中加入適量稀鹽酸,觀察是否有大量氣泡產(chǎn)生D.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,說明該未知溶液中存在 或
歸納總結(jié)四種離子的檢驗流程及排除干擾的措施
考向2.溶液中離子的推斷典例突破溶液X中含有下表中的某5種離子,且其濃度均為0.1 ml·L-1(不考慮水的電離與離子水解)。向X溶液加入足量稀鹽酸,有無色氣體生成,經(jīng)分析反應(yīng)前后陰離子種類沒有變化。下列敘述錯誤的是(  )
針對訓(xùn)練1.已知:Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸。溶液X中可能含有Na+、Ca2+、Fe2+、Cl-、Br-、 中的幾種離子。為了確定其組成,某同學(xué)進行了如下實驗:下列說法正確的是(  )A.溶液X中一定含有Na+、Cl-和B.溶液X中一定不含Ca2+、Br-C.為確定溶液X中是否含有 ,可取溶液2,加入BaCl2溶液D.在溶液X中依次滴入鹽酸、H2O2溶液和硫氰化鉀溶液后,溶液將變?yōu)榧t色
2.使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現(xiàn)“亮→暗(或滅)→亮”現(xiàn)象的是(  )
答案 D解析 向Ba(OH)2溶液中加入CuSO4溶液,發(fā)生反應(yīng)Ba(OH)2+CuSO4 === BaSO4↓+Cu(OH)2↓,離子濃度變化:減小→接近于0→增大,A不符合題意。向Ca(OH)2溶液中加入NH3HCO3溶液,發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2+NH4HCO3 === CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,離子濃度變化:減小→接近于0→增大,B不符合題意。向Ba(OH)2溶液中加入H2SO4溶液,發(fā)生反應(yīng):Ba(OH)2+H2SO4 === BaSO4↓+2H2O,離子濃度變化:減小→接近于0→增大,C不符合題意。向NH3·H2O溶液中加入CH3COOH溶液,發(fā)生反應(yīng):CH3COOH+NH3·H2O === CH3COONH4+H2O,離子濃度逐漸增大,燈泡逐漸變亮,D符合題意。
歸納總結(jié)把握四個原則,巧解溶液中離子的推斷題
溶液中離子檢驗的規(guī)范描述
例題.(1)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測氯水中HClO已分解。檢驗此久置氯水中Cl-存在的操作及現(xiàn)象是                                               。?(2)離心分離,并用稀鹽酸洗滌沉淀,要判斷洗滌是否完成,可通過檢測洗滌液中是否存在 來判斷。檢測的方法是                                             。?
答案 (1)取少量久置氯水置于試管中,加入過量稀硝酸酸化,再加入少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成(2)取最后一次洗滌液置于試管中,加入足量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀生成
突破方法 設(shè)計實驗檢驗溶液中離子的思維流程
針對訓(xùn)練1.按要求回答下列問題:(1)結(jié)晶析出的Na2S2O3·5H2O中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計實驗,檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論:??  。?已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解: +2H+ ══ S↓+SO2↑+H2O供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液(2)榴石礦石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。試設(shè)計實驗證明榴石礦石中含有FeO(試劑任選,說明實驗操作與現(xiàn)象)?  。?
答案 (1)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸中,靜置,取上層溶液(或過濾,取濾液)加入試管中,滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理即可)(2)取礦石少許,加稀硫酸充分反應(yīng)后,向其中滴加高錳酸鉀酸性溶液,若紫色褪去,證明礦石中含有FeO(合理即可)
2.(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。[查閱資料](NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃時分解產(chǎn)物不同。[實驗探究]該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。
連接裝置A—D—B,檢查裝置氣密性,按圖示加入試劑。通入N2排盡空氣后,在400 ℃時加熱裝置A使(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D溶液中有 ,無 。進一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。檢驗裝置D溶液中有 ,無 的實驗操作和現(xiàn)象是  。?
答案 取裝置D中少量溶液置于試管中,滴加足量BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量稀鹽酸后,沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣味的氣體
1.(2022廣東卷)實驗室進行粗鹽提純時,需除去Ca2+、Mg2+和 ,所用試劑包括BaCl2以及(  )A.Na2CO3、NaOH、HClB.Na2CO3、HCl、KOHC.K2CO3、HNO3、NaOHD.Na2CO3、NaOH、HNO3
答案 A解析 進行粗鹽提純,在除去雜質(zhì)離子的同時不能引入新的雜質(zhì)。若選用B項試劑會引入新雜質(zhì)K+;若選用C項試劑會引入新雜質(zhì)K+和 ;若選用D項試劑會引入新雜質(zhì) ;選用A項試劑可除去雜質(zhì)離子而不會引入新雜質(zhì),故A項正確。
2.(2022湖北卷)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是(  )
3.(2022全國乙卷)某白色粉末樣品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗:①溶于水,得到無色透明溶液;②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出,離心分離;③?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。該樣品中確定存在的是(  )A.Na2SO4、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3
4.宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。下列物質(zhì)性質(zhì)實驗對應(yīng)的反應(yīng)方程式書寫正確的是(  )A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O===2NaOH+O2↑B.H2O(g)通過灼熱鐵粉:3H2O+2Fe === Fe2O3+3H2C.銅絲插入熱的濃硫酸中:Cu+H2SO4 === CuSO4+H2↑

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