高考化学 难点剖析 专题06 离子检验讲解文档格式.docx
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2.(2018北京)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是
A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
【答案】D
【解析】A项,对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护,A项正确;
B项,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,Fe表面产生了Fe2+,对比①②的异同,①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+,B项正确;
C项,对比①②,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证Zn保护Fe,C项正确;
D项,由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+,将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼,D项错误。
3.(2017江苏)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
苯酚浓度小
B
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;
再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧化
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;
再加入银氨溶液;
未出现银镜
蔗糖未水解
D
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色
溶液中含Br2
【解析】A.向苯酚溶液中加少量的浓溴水,生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中,所以无白色沉淀,A错误;
B.沉淀部分溶解,说明还有一部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,B正确;
C.银镜反应是在碱性条件下发生的,本实验中没有加入碱中和做催化剂的稀硫酸,所以无法发生银镜反应,从而无法证明蔗糖是否水解,C错误;
D.溶液变蓝,说明有碘生成或本来就有碘分子。
能把碘离子氧化为碘的黄色溶液除了可能是溴水外,还可能是含其他氧化剂(如Fe3+)的溶液;
当然黄色溶液也可能是稀的碘水,所以D错误。
二、考点突破
1.阳离子的检验:
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
H+
石蕊试液
溶液变红
Na+
焰色反应
火焰呈黄色
Fe2+
①NaOH溶液
②KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(CN)3]溶液
①先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色
②加KSCN溶液不变色,加氯水后便红色
③生成蓝色沉淀
①Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Fe3+
②KSCN溶液
①出现红褐色沉淀
②溶液呈血红色
①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
②Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Cu2+
NaOH溶液
蓝色沉淀
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
NH4+
与NaOH溶液混合加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝
NH4++OH-=NH3↑+H2O
Mg2+
加过量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3+
NaOH溶液,氨水
生成的白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀溶解;
继续加氨水沉淀不溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.阴离子的检验:
OH-
①酚酞试液
②石蕊试液
①呈红色
②呈蓝色
Cl-
AgNO3,稀HNO3
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
Br-
淡黄色沉淀
Ag++Br-=AgBr↓
I-
黄色沉淀
Ag++I-=AgI↓
SO42-
HCl,BaCl2溶液
加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-
稀硫酸,品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液退色
SO32-+2H+=SO2↑+H2O
CO32-
HCl,澄清石灰水
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O
1.下列离子检验的方法不正确的是( )
A.在某溶液中滴加烧碱溶液后加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,则含NH4+
B.在某溶液中先滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红,则溶液中含Fe2+
C.在某溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中含Cl-
D.在某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中含SO42-
D.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,原溶液中可能含有Ag+,SO42-等,都可以生成沉淀,所以原溶液中也不一定含有SO42-,D错误。
2.某澄清溶液可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、SO42-、CO32-中的一种或几种,为确定其成分,进行如下实验:
①取部分溶液,逐滴滴入用HCl酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀;
②另取部分溶液,缓慢加入足量的Na2O2固体并加热,产生无色无味的气体,同时产生白色沉淀后白色沉淀部分溶解。
下列推断正确的是()
A.肯定有Al3+、SO42-,可能有K+、NH4+
B.肯定无Fe2+、Mg2+、CO32-,可能有Al3+
C.原溶液一定是明矾和MgSO4的混合溶液
D.不能确定的离子只能通过焰色反应来确定
【解析】A、肯定有Al3+、SO42-,可能有K+,一定不含有NH4+,A错误;
B、一定没有亚铁离子,一定含有镁离子和铝离子,B错误;
C、不能确定是否含有钾离子,故不能确定是否含有明矾,C错误;
D、不能确定的离子是钾离子,能通过焰色反应来确定,D正确。
3.下列关于物质的检验方法正确的是( )
A.向某无色溶液中滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸后该沉淀不溶解,说明原溶液中一定含有SO
B.将某白色固体粉末与氢氧化钠浓溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原固体中一定含有NH
C.向某白色固体粉末中滴加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原固体粉末中一定含有CO
或HCO
D.某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝,则该溶液一定为氯水或者溴水
二氧化碳,可能含有亚硫酸根离子,原固体粉末中不一定含有CO32-或者HCO3-离子,C错误;
某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝,该溶液中含有氧化性强于碘单质的物质,可能为铁离子,不一定为氯水或者溴水,D错误。
4.()下列离子检验及结论一定正确的是
A.加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定含SO42-
B.在某溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则原溶液中一定有Cl-
C.加稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则原溶液中一定有CO32-
D.通入氯气后,溶液变为黄色,加淀粉液后溶液变蓝,则原溶液中一定有I-
【解析】A、加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,不能排除银离子的干扰,氯化银难溶于盐酸,A错误;
B、在某溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,也可能是碳酸银、硫酸银等,需要再加硝酸,白色沉淀不溶解,则该沉淀一定是氯化银,一定含有Cl-,B错误;
C、某溶液中加入稀盐酸产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体,应为二氧化碳,该溶液中可能为HCO3-或CO32-,C错误;
D、通入氯气后,溶液变为黄色,黄色溶液可能是碘水,也可能是氯化铁,加淀粉液后溶液变蓝,则一定为碘水,则原溶液中一定有I-,D正确。
5.下列有关实验操作的叙述正确的是:
( )
A.向沸水中滴加过量饱和氯化铁溶液并不断搅拌,制取氢氧化铁胶体
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后显红色,该溶液一定含Fe2+
C.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液一定是碳酸盐溶液
D.用量筒取5.0mL10.0mol·
L-1H2SO4溶液于50mL容量瓶中,加水稀释至刻度,可配制1.0mol·
L-1H2SO4溶液
【解析】A.向沸水中滴加过量饱和氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体,不能搅拌,否则发生胶体聚沉生成沉淀,A错误;
B.能和KSCN溶液反应而生成血红色溶液是铁离子的特征反应,氯气能氧化亚铁离子生成铁离子,向某溶液中滴加KSCN溶液不变色,说明溶液中不含铁离子,滴加氯水后溶液显红色,说明溶液中亚铁离子被氧化生成铁离子,所以原溶液中一定含Fe2+,B正确;
C、产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,气体为二氧化碳,则该溶液可能是碳酸盐或碳酸氢盐或它们的混合物溶液,或亚硫酸盐等,C错误;
D.用量筒取5.0mL10mol/LH2SO4溶液,先在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中,D错误。
6.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
将湿润的KI淀粉试纸伸入盛有O3集气瓶中,试纸变蓝
氧化性:
O3>I2
向某NaHCO3溶液中滴入澄清石灰水,有白色沉淀
原NaHCO3溶液中混有Na2CO3
向某FeSO4溶液中先滴加新制氯水,再加入KSCN溶液,溶液变成红色
原FeSO4溶液已氧化变质
向盛有1mL20%蔗糖溶液的试管中加入稀H2SO4,加热5min;
再加入少量Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾,未见红色沉淀
【答案】A
【解析】A、将湿润的KI淀粉试纸伸入盛有O3集气瓶中,试纸变蓝,证明氧化性:
O3>I2,反应生成碘遇淀粉变蓝,选项A正确;
B、碳酸钠可以和氢氧化钙之间反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸氢钠也可以和氢氧化钙之间反应生成碳酸钙沉淀,选项B错误;
C、新制氯水能将亚铁离子氧化为铁离子,遇KSCN溶液变成红色,不能说明原FeSO4溶液已氧化变质,选项C错误;
D、水解后显酸性,而检验葡萄糖应在碱性条件下,应水解后先加碱至碱性,再检验水解产物,选项D错误。
7.依据下列实验操作及现象能得出正确结论的是
操作
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
溶液红色变浅
溶液中存在CO32-的水解平衡
室温下,向20mL浓度为0.1mol/LNa2S溶液中先源加几滴0.1mol/LZnSO4溶液,再满加几滴0.1
mol/LCuSO4溶液
先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀
Kg(ZnS)<
Kg(CuS)
取淀粉溶液于试管中,加入稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入几滴新制Cu(OH)2悬浊液,加热
无砖红色沉淀产生
淀粉没有发生水解反应
将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中
铁片表面产生气泡
金属铁比铜活泼
入几滴新制Cu(OH)2悬浊液,加热,没有加碱至中性,不能检验,故C错误;
D.将铜片和铁片导线连接插入浓硝酸中,由于铁发生钝化反应,则铁为正极,铜为负极,但金属活动性Fe大于Cu,故D错误。
8.下列有关实验的判断正确的是
A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色,该溶液一定含有Fe2+
B.CO2中含少量SO2,可将该混合气体通入足量饱和Na2CO3溶液中除去SO2
C.向品红溶液中通入气体X,品红溶液褪色,则气体X可能是Cl2
D.将某气体通入Ba(NO3)2溶液中生成白色沉淀,此沉淀是BaSO3
【答案】C
【解析】A.滴加氯水,可氧化亚铁离子,应先滴加KSCN溶液,后加氯水,检验Fe2+,A错误;
B.二者均与碳酸钠反应,应选饱和NaHCO3溶液中除去SO2,B错误;
C.氯气、二氧化硫等使品红褪色,则向品红溶液中通入气体X,品红溶液褪色,则气体X可能是Cl2,C正确;
D.将某气体通入到Ba(NO3)2溶液中生成白色沉淀,该气体应该是二氧化硫,发生氧化还原反应,生成白色沉淀为硫酸钡,D错误。
9.雾霾严重影响人们的生活与健康。
某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:
Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-。
某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下实验:
己知:
3NO3-+8A1+5OH-+18H2O====3NH3↑+8[Al(OH)4]-
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是
A.试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-
B.试样中一定含Al3+
C.试样中可能存在Na+、Cl-
D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
【解析】试样溶液中加入过量Ba(OH)2并加热,生成的气体1,该气体1可能是NH3,则试样中含有NH4+;
向滤液中通入CO2,得到溶液2、沉淀2,溶液2中加入Al,N3NO3-+8A1+5OH-+18H2O=3NH3↑+8[Al(OH)4]-,生成气体2,该气体是NH3,根据已知条件知,溶液2中含有NO3-,根据元素守恒知,原溶液中含有NO3-;
滤液1中通入CO2,得到沉淀2,向沉淀2中加入酸,沉淀溶解并放出气体,说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐;
沉淀1加入酸后,沉淀部分溶解,硫酸钡不溶于酸,说明原来溶液中含有SO42-,能和过量Ba(OH)2反应生成能溶于酸的沉淀,根据离子知,该沉淀为Mg(OH)2,所以溶液中含有Mg2+,则A.根据以上分析可知溶液中含有NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-,A正确;
B.根据实验操作不能确定是否含有Al3+,即试样中可能含有Al3+,B错误;
C、根据实验无法确定是否含有Na+、Cl-,所以溶液中可能含有Na+、Cl-,C正确;
D、根据以上分析可知溶液中含有NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-,则该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,D正确。
10.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作;
结论正确的是(
)
滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
生成白色沉淀
滴加稀NaOH溶液;
将湿润红色石蕊试纸置于试管
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应
原溶液中一定有Na+
滴加氯水和CCl4;
振荡、静置
下层溶液显棕红色
原溶液中有I-
11.某无色溶液,由Na+、Ba2+、Al3+、Cl-、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干离子组成,将溶液平均分为两份置于两支试管:
①取其中一支试管,加入过量HCl.有气体生成,并得到溶液;
②在①所得溶液中加入HNO3酸化的AgNO3,出现白色沉淀;
③取另一支试管,先加入过量的HCl酸化,再加入过量的NaHCO3溶液,有气体生成同时析出白色沉淀甲,甲的质量为3.9g;
④在③所得溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀乙析出.
根据上述实验完成下列问题:
(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_________________________________________;
(4)写出有关反应的离子方程式.实验①:
______________________________;
_____________________________________________;
(5)通过实验③可知溶液中存在的离子为_________,原溶液中该离子的物质的量为_________。
【答案】Ba2+,Al3+,MnO4-Na+、AlO2-、CO32-向沉淀中加入过量HCl,全部溶解沉淀为碳酸钡,部分溶解沉淀为碳酸钡与硫酸钡的混合物CO32-+2H+=CO2↑+H2OAlO2-+4H+=Al3++2H2OAlO2-0.05mol
【解析】无色溶液中一定不含MnO4-;
①取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液,说明一定含CO32-、CO32-与Ba2+、Al3+反应产生沉淀,一定不含Ba2+,Al3+;
②在①所得溶液中加入HNO3酸化的AgNO3,出现白色沉淀,由于①中引入氯离子,故不能判断此溶液中一定含有Cl-;
③取另一支试管,先加入过量的HCl酸化,再加入过量的NaHCO3溶液,有气体生成同时析出白色沉淀甲,甲的质量为3.9g,说明溶液中一定含有AlO2-,沉淀甲为氢氧化铝,且物质的量为0.05mol;
④在③所得溶液中加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀乙析出,氢氧化钡和过量的碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钡沉淀,或者与原溶液中的硫酸根生成硫酸钡沉淀,依据电中性原则得出,溶液中一定含有:
Na+。
(1)根据以上分析可知溶液中一定不存在的离子是Ba2+、Al3+、MnO4-;
(2)依据分析可知:
一定存在的是Na+、AlO2-、CO32-;
(3)根据碳酸钡能溶于酸,硫酸钡不溶于酸判断,即向沉淀中加入过量HCl,沉淀全部溶解为碳酸钡,沉淀部分溶解为碳酸钡与硫酸钡的混合物;
(4)碳酸根与氢离子反应生成二氧化碳气体与水,偏铝酸根与氢离子反应生成铝离子和水,离子反应方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O、AlO2-+4H+=Al3++2H2O;
(5)依据分析可知:
溶液中一定含有AlO2-,3.9g氢氧化铝的物质的量为3.9g÷
78g/mol=0.05mol,则原溶液中含AlO2-物质的量为0.05mol。