高一化学离子的检验

高一化学离子的检验内容摘要：

某种离子存在时 ， 应立即运用已有的知识 ， 将不能与之共存的离子排除掉 ， 从而判断出一定没有哪种离子。 ② 电中性原则。 任何溶液中 ， 阴 、 阳离子所带电荷总数是守恒的 ， 即溶液呈电中性。 这个隐含条件往往不被人注意 ， 从而造成在离子推断中漏选或错选。 如题中各种阳离子一一被排除后 ， 根据电中性的特点 ， 最后剩余的那种阳离子肯定有 ； 反之亦然。 ③ 进出性原则。 在进行离子检验时 ， 往往要加入试剂 ， 这样就会引入新的离子 ， 原溶液中是否存在该种离子就无法判断 ， 如加入过量 B aC l2溶液时 ， 过量的离子( Ba2 ＋、 Cl－) 将影响对原溶液中是否有 Ba2 ＋或 Cl－的判断产生干扰 ； 还会有一些离子随实验过程中的变化而消失( 如原溶液中的 A l O－2在过量酸条件下转化为 Al3 ＋) ， 可能对后续的检验造成影响。 (4) 在作推断结果时，应该考虑三个方面，即肯定存在的离子，肯定不存在的离子，不能判定存在与否的离子。 并且这三个方面的离子应是相互独立的，任何一种离子只能出现一次，不能重复出现。 当然有的题目中不一定三种情况都需要回答，但分析问题时都应该考虑到。 例 5 有一瓶澄清的溶液，其中可能含有 NH＋ K＋、Na＋、 Mg2 ＋、 Ba2 ＋、 Al3 ＋、 Fe3 ＋、 SO2 － CO2 － NO－Cl－和 I－。 取该溶液进行以下实验： (1) 用 pH 试纸检验，表明溶液呈强酸性； ( 2) 取部分溶液，加入少量 CCl4及数滴新制的氯水，经振荡后， CCl4呈紫红色； ( 3) 另取部分溶液，逐滴加入稀 N aOH 溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴定完毕后，溶液中均无沉淀生成； ( 4) 取部分上述碱性溶液，加 Na2CO3溶液，有白色沉淀生成； ( 5) 将 ( 3 ) 得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 根据上述实验事实确定 ： 在该溶液中肯定存在的离子是 _____ ， 肯定不存在的离子是 _____ ， 还不能确定是否存在的 离子是 ____。 解析 ① 首先考虑题目所给离子间的共存情况。 Ba2 ＋与 SO2 －4， Fe3 ＋与 I－， CO2 －3与 Mg2 ＋、 Ba2 ＋、 Al3 ＋、Fe3 ＋、 H＋在溶液中不能大量共存。 ② 由步骤 ( 1) 知，溶液中有大量的 H＋，因而可排除CO2 －3的存在。 ③ 由步骤 ( 2) 知， CCl4层中有单质碘出现，故溶液中含有 I－，故可排除 NO－ Fe3+的存在。 ④ 由步骤 ( 3) 加 Na OH 至过量，皆无沉淀生成，可排除弱碱金属阳离子 Mg2 ＋、 Al3 ＋( 当然也排除 Fe3 ＋) 的存在。 ⑤ 由步骤 (4) 知，生成的沉淀是 B aCO3，溶液中含有 Ba2 ＋，由此可排除 SO2 －4( 当然也排除 CO2 －3) 的存在。 ⑥ 由步骤 (5) 知，产生的气体是氨气，故溶液中含有 NH＋4。 答案 NH ＋4 、 Ba 2 ＋ 、 I － CO 2 －3 、 SO 2 －4 、 Mg 2 ＋ 、Al 3 ＋ 、 Fe 3 ＋ 、 NO －3 K ＋ 、 Na ＋ 、 Cl － 即时巩固 3 一种澄清透明的溶液中 ， 可 能含有下列离子 ： K＋、 Fe3 ＋、 Ba2 ＋、 Al3 ＋、 NH＋ Cl－、 NO－ H CO－SO2 －4。 现做以下实验 ： ( 1) 将溶液滴在蓝色石蕊试纸上 ， 试纸呈红色 ； ( 2) 取少量溶液 ， 加入用稀 H NO3酸化的 B aCl2溶液 ，产生白色沉淀 ； ( 3) 将 ( 2) 中的沉淀过滤 ， 向滤液中加入 AgN O3溶液 ，产生白色沉淀 ； ( 4) 另取溶液 ， 逐滴加入 NaOH 溶液至过量 ， 只看到有棕色沉淀生成 ， 且沉淀质量不减少。 由此可以推断： 溶液中肯定存在的离子有 __________________ ；溶液中肯定不存在的离子有 ________________ ；溶液中不能确定是否存在的离子有 ______________ _ __。 解析 ① 首先考虑离子间的共存： SO2 －4与 Ba2 ＋，HCO－3与 Al3 ＋、 Fe3 ＋间不能大量共存； ② 由 (1) 知该溶液为酸性溶液； ③ 由 (2) 知，溶液中一定有 SO2 －4，从而否定 Ba2 ＋的存在； ④ 由于 (2) 溶液中加入了 Cl－，根据 (3) 中加入 AgN O3溶液后所生成的沉淀无法判断原溶液中是否有 Cl－； ⑤ 由 (4) 知，棕色沉淀是F e (OH)3，肯定溶液中有 Fe3 ＋；由于加入过量碱后沉淀量没有减少，说明没有 Al3 ＋。 答案 SO 2 －4 、 Fe 3 ＋ Ba 2 ＋ 、 Al 3 ＋ 、 H CO －3 K ＋ 、NH ＋4 、 Cl － 、 NO －3 思维提升 解题过程可概括为：有无要相伴， 定前后不管；前后无矛盾，结论议三方。 即时巩固 4 某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中共含有 K＋、 Ag＋、 Fe3 ＋、 Cl－、 OH－、 NO－3六种离子。 甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是 ________ 、 ________ 、 ________。 乙厂的废水中含有另外三种离子。 如果加一定量的______( 选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉 ) ，可以回收其中的金属 ________( 填写金属元素符号 )。 另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合 ， 可以使废水中的 _______ ( 填写离子符号 ) 转化为沉淀 ，经过 滤后的废水主要含 ______( 填写化学式 ) ， 可用来浇灌农田。 解析 甲厂排放的工业废水明显呈碱性，说明其中一定含有 OH－，则分析能与 OH－共存或不能与 OH－共存的其他离子即可。 与 OH－可以共存的离子有： K＋、 Cl－、NO－3，考虑到 Ag＋与 Cl－不能共存。 所以，甲厂废水中所含的三种离子应是 K＋、 Cl－、 OH－，则乙厂废水中含有的另外三种离子是 Ag＋、 Fe3 ＋、 NO－3。 在乙厂的废水中加入一定量的铁粉可得到 Ag。 甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合， Ag＋与 Cl－生成 AgC l 沉淀， Fe3 ＋与 OH－生成F e (OH)3沉淀，过滤后废水中主要含 K＋和 NO－3，即 K NO3。 答案 OH － Cl － K ＋ 铁粉 Ag Ag ＋ 、 Fe 3 ＋ 、 Cl － 、OH － KNO 3 即时巩固 5 有一澄清溶液，其中只可能含有下列离子： H＋、 K＋、 Na＋、 Mg2 ＋、 Ba2 ＋、 NH＋ Al3 ＋、 Fe3 ＋、 SO2 － CO2 － Cl－、 I－中的某几种，进行如下实验： ( 1) 用 pH 试纸检验，试纸呈深红色。 ( 2) 取部分溶液加入少量氯水后分成两份，其中一份加入少许 CCl4，振荡、静置后液体分层，下层呈黄绿色；向另一份中加入 Ag NO3溶液，发现有白色沉淀生成。 ( 3) 另取部分溶液 ， 逐滴加入 N aOH 溶液至过量 ，在滴加过程中未发现有沉淀生成。 ( 4) 取 ( 3) 所得的碱性溶液 ， 加入 Na2CO3溶液 ，有白色沉淀生成 ， 取上层清液进行焰色反应 ， 火焰呈黄色。 ( 5) 取 ( 3) 所得的碱性溶液 ， 加热 ， 有气体产生 ，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。 据。