2012-2013化学一轮复习导学案学案8 离子共存和推断.doc

学案8离子共存和推断 考纲要求1.能判断某些离子在溶液中是否能够大量共存。2.了解常见离子的检验。知识点一离子共存离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用。所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间_任何反应；若离子之间_反应，则不能大量共存。同一溶液中若离子间符合_、_、_、_中任意一个条件，就会发生离子反应，离子之间便_在溶液中大量共存。问题思考1复分解类型的离子反应进行的方向是什么？氧化还原类型的离子反应进行的方向是什么？ 知识点二离子检验离子的检验是为确定某一种或几种离子的特性而进行的实验。检验离子时除了要考虑各离子的特征反应外，还要注意排除离子间可能存在的干扰。离子使用的试剂检验方法及现象Ag产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解Fe3加入KSCN溶液溶液呈红色Fe2加入KSCN溶液无明显现象，再加入新制氯水时溶液呈红色NH加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验Cl加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解CO盐酸、澄清石灰水、CaCl2溶液加入盐酸，产生无色无味的气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊，再向原溶液中加入CaCl2溶液，产生白色沉淀SO加入BaCl2溶液生成白色沉淀，该沉淀在稀盐酸中不溶解问题思考2检验Cl时，为什么要加稀硝酸？ 3某溶液中加入AgNO3溶液后出现黑色沉淀，其中有Cl吗？ 一、离子共存如果两种或多种离子在水溶液里符合离子反应发生的条件，则发生离子反应而不能(大量)共存，反之则能共存。典例导悟1(2009四川理综，8)在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是()A无色溶液：Ca2、H、Cl、HSOB能使pH试纸呈红色的溶液：Na、NH、I、NOCFeCl2溶液：K、Na、SO、AlOD.0.1 molL1的溶液：Na、K、SiO、NO听课记录：变式演练1(2011惠州模拟)下列各组物质混合后，能使溶液里同时体现NH、Fe3、Cu2、Cl和SO几种离子，且溶液不发生浑浊的一组是()ACuCl2、NH4Cl、Fe2(SO4)3、NaNO3B(NH4)2SO4、CuSO4、Na2CO3、FeCl3CCu(NO3)2、NH4NO3、FeCl3、H2SDBaCl2、Cu(NO3)2、(NH4)2SO4、Fe(NO3)3变式演练2(2008广东理基，29)下列各组离子一定能大量共存的是()A在含有大量AlO的溶液中：NH、Na、Cl、HB在强碱溶液中：Na、K、CO、NOC在pH12的溶液中：NH、Na、SO、ClD在c(H)0.1 molL1的溶液中：K、I、Cl、NO二、离子的检验、推断离子的推断属于推断题型，主要是对于物质中所含的成分，运用实验的手段进行分析和判断，最后得出结论。典例导悟2(2010浙江理综，13)某钠盐溶液中可能含有NO、SO、SO、CO、Cl、I等阴离子。某同学取5份盐溶液样品，分别进行了如下实验：用pH计测得溶液的pH大于7加入盐酸，产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气味气体加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO、CO、Cl三种阴离子。请分析该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论()A BC D听课记录：变式演练3(2011黄冈模拟)某无色溶液，由Na、Ag、Ba2、Al3、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：(A)取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；(B)在(A)所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；(C)在(B)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据上述实验回答下列问题。(1)溶液中一定不存在的离子是_；(2)一定存在的离子是_；(3)判断沉淀乙成分的方法是_。变式演练4太湖蓝藻暴发，造成无锡市自来水水源地水质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认为可能含有Fe3、Ba2、K、OH、Cl、CO、SO。为了进一步确认，取样进行实验检测：取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态。向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。用pH试纸测定污水的pH，试纸显深蓝色。(1)由此可知，该污水中肯定含有的离子是_，肯定没有的离子是_，可能含有的离子是_。(2)如何通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子？ 题组一离子共存1(2010福建理综，10)下列关于电解质溶液的正确判断是()A在pH12的溶液中，K、Cl、HCO、Na可以常量共存B在pH0的溶液中，Na、NO、SO、K可以常量共存C由0.1 molL1一元碱BOH溶液的pH10，可推知BOH溶液存在BOH=BOHD由0.1 molL1一元酸HA溶液的pH3，可推知NaA溶液存在AH2OHAOH2(2010广东理综，7)能在溶液中大量共存的一组离子是()ANH、Ag、PO、ClBFe3、H、I、HCOCK、Na、NO、MnODAl3、Mg2、SO、CO3(2010上海，9)下列离子组一定能大量共存的是()A甲基橙呈黄色的溶液中：I、Cl、NO、NaB石蕊呈蓝色的溶液中：Na、AlO、NO、HCOC含大量Al3的溶液中：K、NO、Na、ClOD含大量OH的溶液中：CO、Cl、F、K4(2010江苏，6)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()ApH1的溶液中：Fe2、NO、SO、NaB由水电离的c(H)11014molL1的溶液中：Ca2、K、Cl、HCOCc(H)/c(OH)1012的溶液中：NH、Al3、NO、ClDc(Fe3)0.1 molL1的溶液中：K、ClO、SO、SCN题组二离子的检验、鉴别5判断正误(1)检验某溶液是否含有SO时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸()(2010山东理综14D)(2)某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液产生沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO()(2009天津理综3C)(3)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性()(2009天津理综3B)6(2010重庆理综，9)能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是()AHNO3 BKOH CBaCl2 DNaClO7(2009四川理综，7)下列有关物质检验的实验结论正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOB向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2C将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色该气体一定为SO2D将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成该物质一定属于醛类8.(2009山东理综30改编)检验溶液中Fe3的最佳试剂为_(填代号)。aKMnO4 b(NH4) 2S cH2O2 dKSCN9某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体(CuSO45H2O)，其实验方案如下：请回答下列问题：(1)过滤用的玻璃仪器有_。(2)在滤液C转化为沉淀的过程中盐酸的用量不易控制，可改为通CO2气体，写出滤液C中通入过量CO2的离子方程式：_。写出由沉淀转化为AlCl3溶液的离子方程式：_。(3)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析其主要含有哪些杂质：_，要想由沉淀最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进_(4)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体，则该反应的总化学方程式为_。(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为第二种方案相对于第一种方案_(填“更合理”或“不合理”)，理由是_。题组三离子的推断10有A、B、C、D、E五种溶液，其组成的阳离子有Na、Fe3、Ba2、Al3、Ag，阴离子有NO、OH、SO、Cl、CO(在溶液中离子不重复出现)。现做如下实验：A和E溶液显碱性，0.1 molL1的A溶液的pH小于13。在B溶液中逐渐加入氨水有白色沉淀生成，继续加氨水至过量，沉淀消失。在C溶液中加入铁粉，溶液的质量增加。在D溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，没有沉淀。(1)根据以上实验事实推断：A是_；B是_；C是_；D是_；E是_。(2)写出实验中有关反应的离子方程式_。11(2010全国理综，28)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白雾；将A分别加入到其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；将B分别加入到C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；将C分别加入到D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。根据上述实验信息，请回答下列问题：(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：_；(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：_。题组一离子共存1(2009全国理综，6)下列各组离子，在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是()ABa2、NO、NH、ClBCa2、HCO、NH、AlOCK、Ba2、Cl、HSODMg2、NH、SO、K2(2009江苏，7)在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是()A强碱性溶液中：K 、Al3、Cl、SOB含有0.1 molL1 Fe3的溶液中：K、Mg2、I、NOC含有0.1 molL1 Ca2溶液中：Na、K、CO、 ClD室温下，pH1的溶液中：Na、Fe3、NO、SO 3在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中大量共存的是（双选）()A滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3、NH、Cl、SCNBpH为1的溶液：Cu2、Na、Mg2、NOCpH为13的溶液：K、Cl、Br、Ba2D所含溶质为Na2SO4的溶液：K、AlO、NO、Al34(2011孝感模拟)在甲、乙两烧杯溶液中，分别含有大量的Cu2、K、H、Cl、CO、OH 6种离子中的3种，已知甲烧杯的溶液呈蓝色，则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是()ACu2、H、Cl BCO、OH、ClCK、H、Cl DK、OH、CO5下列各组离子在溶液中可以大量共存，当溶液呈强酸性时，有气体产生；而当溶液呈强碱性时，又能生成沉淀。该组离子可能是()ANa、Cu2、NO、COBNH、K、SO、HCOCMg2、NH、SO、ClDFe2、Na、SO、NO6(2011广东汕头月考)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（双选）()A使甲基橙变红的溶液中：Al3、NO、Na、SOB由水电离的H浓度为1012 molL1的溶液中：Cl、CO、NH、S2OC加入Al能放出H2的溶液中：Mg2、Cl、K、NOD无色溶液中：Cl、Na、K、SO题组二离子检验和推断7已知某溶液中只可能大量含有下表所列离子中的几种，且所含离子的物质的量浓度均为0.1 molL1。取少量该溶液于试管中，然后向试管中逐滴加入适量稀硫酸，观察到试管中有气泡产生，溶液颜色发生变化，但无沉淀析出，则该溶液中一定大量存在的所有离子是()阳离子Na、Ba2、Fe2阴离子NO、ClA.Na、Ba2、NO、Cl BFe2、NOCBa2、NO、Cl DFe2、NO、Cl8(2011日照质检)某同学为检查溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是()A原溶液中一定含有SOB原溶液中一定含有NHC原溶液中一定含有ClD原溶液中一定含有Fe3题组三实验探究9(2011连云港模拟)某同学用含有Ag、Al3、Ca2、Mg2 4种阳离子的溶液，做如下实验，试填空并按要求写出反应的离子方程式。(每步加入试剂均足量)(1)向这种溶液中加入稀盐酸生成_沉淀(填沉淀的化学式，下同)。离子方程式：_。(2)把实验(1)所得的液体过滤，向滤液中加入过量氨水，使溶液呈碱性，又产生_沉淀；离子方程式：_。(3)把实验(2)所得的液体过滤，向滤液中加入碳酸钠，又会产生_沉淀。(4)把实验(2)所得的沉淀分成两份，一份加入稀盐酸，沉淀_(填现象)。向另一份中加入过量NaOH溶液，这时沉淀部分溶解生成_，不溶解的是_，离子方程式：_。10某无色溶液中含有K、Cl、OH、SO、SO，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如下图所示。(1)图中试剂溶质的化学式分别是：_，_，_，_，_。(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是：a_、b_、c_。(3)白色沉淀A加试剂反应的离子方程式是_。(4)无色溶液A加试剂的主要目的是_。(5)白色沉淀A若加试剂而不加试剂，对实验的影响是_。(6)气体B通入试剂发生反应的离子方程式是_。答案【课前准备区】知识点一不发生能发生生成难溶物或微溶物生成气体或挥发性物质生成难电离物质发生氧化还原反应不能知识点二Ag：盐酸或可溶性氯化物，并加入稀硝酸Fe2：加入KSCN溶液，再加入新制氯水NH：有刺激性气味的气体产生，此气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色Cl：AgNO3溶液、稀硝酸SO：BaCl2溶液、稀盐酸问题思考1复分解类型的离子反应通过离子交换，溶液中的离子浓度减小；氧化还原类型的离子反应由强氧化性、强还原性物质向弱氧化性、弱还原性物质方向进行。2防止Ag2CO3、Ag3PO4等的干扰。3不一定，因为S2存在时生成Ag2S黑色沉淀，能够掩盖白色的AgCl沉淀。【课堂活动区】典例导悟1DH与HSO不共存，A项错误；能使pH试纸变红色的溶液呈酸性，酸性溶液中NO能氧化I，B项错误；Fe2与AlO水解相互促进生成Fe(OH)2和Al(OH)3，C项不正确；Kw1.01014，0.1 molL1，c(H)1.01013molL1，则c(OH)1.0101molL1，溶液呈碱性，碱性溶液中Na、K、SiO、NO可以大量共存，D项正确。2B通过实验即可确认原溶液中含有NO、Cl，发生的反应有：2HNONO=2NO2H2O、AgCl=AgCl；通过实验即可确认原溶液中含有CO，发生的反应有：Ba2CO=BaCO3、BaCO32H=Ba2H2OCO2。变式演练1ANH、Fe3、Cu2、Cl和SO几种离子共存，且溶液不发生浑浊。离子能共存就是不发生反应，只要有一个反应发生就不能共存。B中Na2CO3、FeCl3发生水解相互促进反应；C中H2S与Cu(NO3)2发生如下反应：H2SCu2=CuS2H，FeCl3、H2S之间可发生如下反应：2FeCl3H2S=2FeCl22HClS；D中BaCl2、(NH4)2SO4会发生复分解反应生成硫酸钡沉淀。2B选项A中，AlO与H、NH都不能大量共存；选项C中pH12，则c(OH)0.01 molL1，NH与OH不能大量共存；选项D中溶液呈酸性，NO在酸性溶液中具有强氧化性，与具有还原性的I不能共存。3(1)Ag、Ba2、Al3、MnO(2)Na、AlO、CO(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解，说明只有BaCO3，若部分溶解则还含有BaSO44(1)Ba2、OHFe3、CO、SOK、Cl(2)用干净铂丝蘸取少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有K。另取少量试液于一洁净试管中，加几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不溶解，则说明溶液中含有Cl。【课后练习区】高考集训1D碱性溶液中，因OHHCO=H2OCO，HCO不能大量存在，A项错误；酸性溶液中，NO具有强氧化性，能将SO氧化为SO，故B项错误；0.1 molL1 BOH溶液的pH10，说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在电离平衡，C项错误；0.1 molL1 HA溶液的pH3，说明HA为弱酸，则NaA溶液中存在A的水解平衡，故D项正确。2C离子能否大量共存，关键看离子之间能否发生反应。A项中Ag与Cl、PO能分别生成AgCl和Ag3PO4沉淀，故不能大量共存；B项中Fe3可与I发生氧化还原反应，H与HCO可发生反应HHCO=H2OCO2，Fe3可与HCO发生双水解反应Fe33HCO=Fe(OH)33CO3，故不能大量共存；C项中四种离子均不反应，可大量共存；D项中发生反应Mg2CO=MgCO3和2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2，故不能大量共存。3D甲基橙在pH4.4的溶液中呈黄色，故呈黄色的溶液可能显酸性，故“INOH”不共存，故A错；石蕊呈蓝色的溶液显碱性，“OHHCO”不共存，故B错；Al3水解显酸性，ClO水解显碱性，两者水解反应相互促进，故C错。4C酸性条件下，NO可将Fe2氧化，不能大量共存，A错误；由水电离的c(H)11014 molL1，此时溶液显强酸性或显强碱性，HCO在两种溶液中都不能大量共存，B错误；由1012且KWc(H)c(OH)1014可求得c(H)101 molL1，C项中离子能大量共存，C正确；Fe3与SCN发生络合反应，不能大量共存，D错误。5(1)解析必须先加稀盐酸，以排除SO的干扰。(2)解析若原溶液中含有SO，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀也不溶解，故错。(3)解析石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。6A本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I生成棕色的碘，与Na2CO3反应产生无色的CO2气体，与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解，与AgNO3无明显现象，现象均不同。7B8d9(1)烧杯、漏斗、玻璃棒(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAl(OH)33H=Al33H2O(3)氯化钠、硫酸钠、硫酸铁向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得纯度较高的绿矾(4)CuH2O2H2SO43H2O=CuSO45H2O(或CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O)(5)更合理前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量大解析解答该题的关键是熟练掌握铝、氢氧化铝的两性及铁、铜的性质。在问题(3)中，由于溶液D中除硫酸亚铁之外，还含有硫酸钠、氯化钠，且反应过程中部分2价铁转化成了3价铁，故主要杂质为氯化钠、硫酸钠、硫酸铁，改进时应向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。10(1)Na2CO3AgNO3Fe2(SO4)3AlCl3Ba(OH)2(2)AgNH3H2O=AgOHNH、AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O解析由知，A为Na2CO3，E为Ba(OH)2。由知，B溶液中的阳离子为Ag，能与Ag共存的阴离子只有NO，推知B为AgNO3。由知，C溶液中的阳离子为Fe3，因发生反应2Fe3Fe=3Fe2，而使溶液的质量增加。由知，D溶液中不含SO，故D中阴离子为Cl。D中阳离子只能是Al3，进而确定D为AlCl3。SO只能存在于C中，C为Fe2(SO4)3。11(1)ANH3CBaCl2EH2SO4FAgNO3(若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分)(2)BNa2CO3或K2CO3焰色反应实验：用铂丝或铁丝蘸取少量的B，在酒精灯火焰上灼烧，若火焰为黄色，则B为Na2CO3；若透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，火焰为紫色，则B为K2CO3。DMgSO4或Al2(SO4)3取少量D溶液，向其中滴加过量的氢氧化钠溶液，若产生的沉淀没有溶解，证明是MgSO4，若生成的沉淀完全溶解说明是Al2(SO4)3解析()由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸(步操作进一步确定)；(II)由题干和步操作可知A为氨水； (III)再由步操作可知F中阳离子为Ag，发生的反应为：AgNH3H2O=AgOHNH；AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；(IV)由步操作可知B中阴离子应为CO，由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO，而阳离子可是常见的K、Na、NH等待定；(V)同样由步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的阳离子为Mg2或Al3，而阴离子需待下步反应再确定；(VI)由步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H