常見離子的檢驗方法

1、 第第 七七 講講離子的檢驗與推斷離子的檢驗與推斷一一 常見離子的檢驗常見離子的檢驗根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)構(gòu)組成，通過特有的物理化學(xué)實驗現(xiàn)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)構(gòu)組成，通過特有的物理化學(xué)實驗現(xiàn)象，確定其有無的過程。象，確定其有無的過程。1檢驗檢驗外觀外觀: 初步判斷初步判斷顏色顏色(s l g)根據(jù)現(xiàn)象，得出正確結(jié)論根據(jù)現(xiàn)象，得出正確結(jié)論利用特征反應(yīng)利用特征反應(yīng)( 顏色變化顏色變化 氣味等氣味等)驗證驗證取樣取樣: (若為固體，先加水溶解若為固體，先加水溶解)操作操作: (儀器儀器 試劑用量條件試劑用量條件)現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 取待檢驗的溶液取待檢驗的溶液少量于試管少量于試管中，加入中，加入溶液溶液(必要

2、時必要時 加熱加熱), 若若，則說明，則說明. .3 物質(zhì)檢驗的一般操作步驟及答題規(guī)范：物質(zhì)檢驗的一般操作步驟及答題規(guī)范：2 物質(zhì)檢驗的一般思路：物質(zhì)檢驗的一般思路： 敘述格式：敘述格式：步驟步驟:考綱要求：考綱要求： 1掌握物質(zhì)的檢驗、鑒別及推斷的一般原則。掌握物質(zhì)的檢驗、鑒別及推斷的一般原則。 2 能正確選擇和運用物質(zhì)檢驗、鑒別及推斷的一般方法。能正確選擇和運用物質(zhì)檢驗、鑒別及推斷的一般方法。 3綜合運用化學(xué)知識對常見離子進(jìn)行檢驗、鑒別及推斷。綜合運用化學(xué)知識對常見離子進(jìn)行檢驗、鑒別及推斷。(一一)常見陽離子常見陽離子 H+ NH4+ K+ Ca2+ Na+ Sr2+ Li+ Ba2+ M

3、g2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ag+ (1)PH試紙試紙(2)藍(lán)色石蕊試紙藍(lán)色石蕊試紙(3)紫色石蕊試液或甲基橙紫色石蕊試液或甲基橙(4)Zn粒粒無色無味氣泡冒出無色無味氣泡冒出淡藍(lán)色火焰和水珠淡藍(lán)色火焰和水珠焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)若火焰呈黃色若火焰呈黃色 若透過藍(lán)色鈷玻璃火焰呈紫色若透過藍(lán)色鈷玻璃火焰呈紫色 若火焰呈磚紅色若火焰呈磚紅色 若火焰呈若火焰呈黃綠色黃綠色若火焰呈若火焰呈綠色綠色 若火焰呈若火焰呈紫紅色紫紅色若火焰呈若火焰呈洋紅色洋紅色 驗純后點燃并驗純后點燃并罩干而冷燒杯罩干而冷燒杯加加NaOH(aq) 若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的刺石蕊試紙變藍(lán)的刺

4、激性氣味的氣體激性氣味的氣體則含則含NH4+則含則含Na+ 則含則含K+ 則含則含Ca2+ 則含則含Sr2+ 則含則含Li+ 則含則含Ba2+ 則含則含Cu2+ 稀硝酸酸化稀硝酸酸化 的的Na2SO4(aq)若有不溶的白色沉淀生成若有不溶的白色沉淀生成則含則含Ba2+(Pb2+) 1 H+ 3 NH4 + K+Na+Ca2+Sr2+ Li+ Ba2+ Cu2+24 Ba2+ (Pb2+) 稀硝酸酸化稀硝酸酸化的的NaCl(aq)若有不溶的白色沉淀生成若有不溶的白色沉淀生成則含則含Ag+5 Ag+ 過過 量量 的的NaOH(aq)6 Mg2+Al3+ 若有不溶的白色沉淀生成若有不溶的白色沉淀生成

5、則含則含Mg2+若先有白色沉淀生成，后又溶解若先有白色沉淀生成，后又溶解則含則含Al3+(Zn2+)若若生成紅褐色生成紅褐色沉淀沉淀若若生成生成藍(lán)藍(lán)色色沉淀沉淀(二二) 常見的陰離子常見的陰離子(1)PH試紙試紙 或或紅色石蕊紅色石蕊試紙試紙(3)紫色石蕊紫色石蕊試液或試液或甲基橙甲基橙或或酚酞酚酞試液試液1 OH- CO32- SO32- HCO3-HSO3- 2 CaCl2(aq)或或BaCl2(aq)白色白色沉淀沉淀無明顯無明顯變變 化化HCl(aq)Ca(OH)2(aq)若生成使澄清石灰水變?nèi)羯墒钩吻迨宜儨啙岬臒o色無味氣體渾濁的無色無味氣體則含則含CO32-若生成使澄清石灰水變?nèi)?/p>

6、生成使澄清石灰水變渾濁的無色刺激性氣體渾濁的無色刺激性氣體則含則含SO32-若生成使品紅試液褪若生成使品紅試液褪色色,加熱又變紅的氣體加熱又變紅的氣體則含則含SO32-現(xiàn)象同上現(xiàn)象同上則含則含HCO32-則含則含HSO32-HCl(aq)Ca(OH)2(aq)9 Cu2+ 8 Fe3+NaOH(aq)KSCN(aq)若生成血紅色溶液若生成血紅色溶液苯酚溶液苯酚溶液若生成紫色溶液若生成紫色溶液則含則含F(xiàn)e3+OH- CO32- SO32- HCO3- HSO3- PO43-SO42- S2O32- NO3- Cl- Br- I- S2- SCN-NaOH(aq)過量氨水過量氨水若先若先生成生成藍(lán)

7、藍(lán)色色沉淀后又變成深藍(lán)色的溶液沉淀后又變成深藍(lán)色的溶液則含則含Cu2+7 Fe2+ NaOH(aq)KSCN(aq)無明顯變化無明顯變化Cl2(aq)若變成血紅色溶液若變成血紅色溶液則含則含F(xiàn)e2+先生成的白色沉淀，后迅速變先生成的白色沉淀，后迅速變成灰綠色，最成灰綠色，最 后后 生成生成 紅褐紅褐 色色3 SO42-稀鹽酸稀鹽酸酸酸 化化無明顯變化無明顯變化BaCl2(aq)若有不溶白若有不溶白色沉淀生成色沉淀生成則含則含SO42-白色沉白色沉淀生成淀生成過濾過濾濾液濾液BaCl2(aq)若有不溶白若有不溶白色沉淀生成色沉淀生成則含則含S2O32-排除排除Ag+ SiO32-等的干擾等的干擾

8、注意：注意： 先用稀鹽酸酸化先用稀鹽酸酸化(一定不能用稀硝酸酸化一定不能用稀硝酸酸化)，后加，后加BaCl2溶液，溶液，順序一定不顛倒。順序一定不顛倒。5 NO3- Cu屑屑 濃濃H2SO4 若有紅棕色氣體冒出若有紅棕色氣體冒出則含則含NO3-6 SCN-FeCl3(aq)若有血紅色溶液生成若有血紅色溶液生成則含則含SCN-7 Cl- Br- I- 稀硝酸酸化稀硝酸酸化的的AgNO3(aq)若生成不溶的白色沉淀若生成不溶的白色沉淀則含則含Cl-若生成不溶的淺黃色色沉淀若生成不溶的淺黃色色沉淀則含則含Br-若生成不溶的黃色色沉淀若生成不溶的黃色色沉淀則含則含I-注意：注意：稀硝酸稀硝酸和和AgN

9、O3(aq)先無關(guān)后順序。先無關(guān)后順序。4 S2O32-HCl(aq)或或H2SO4(aq)若若產(chǎn)生有刺激性氣味產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，淡黃色沉淀的氣體，淡黃色沉淀 則含則含SO42-或或 Br - I- Cl2(aq) CCl4或或C6H6若下層或上層有紫色溶液生成若下層或上層有紫色溶液生成則含則含I-若下層或上層有橙色溶液生成若下層或上層有橙色溶液生成則含則含Br- CaCl2(aq)S2-HS-9白色白色沉淀沉淀無明顯無明顯變變 化化HCl(aq)或或H2SO4(aq)HCl(aq)或或H2SO4(aq)若生成腐雞蛋若生成腐雞蛋臭臭 氣氣 味味 氣氣 體體則含則含S2-若生成腐雞蛋若生成

10、腐雞蛋臭臭 氣氣 味味 氣氣 體體則含則含HS-注意：注意：單獨單獨S2-或或HS-可以加氧化劑產(chǎn)生淺黃色沉淀來檢驗。可以加氧化劑產(chǎn)生淺黃色沉淀來檢驗。10 S2- HS-(H2S) CuSO4(aq)或或(CH3COO)2Pb(aq)若生成黑色沉淀若生成黑色沉淀則含則含S2-8 PO43-AgNO3(aq)稀稀HNO3若先生成黃色沉淀后沉淀溶解若先生成黃色沉淀后沉淀溶解則含則含PO43-將兩種或兩種以上的物質(zhì)一一區(qū)分開來。將兩種或兩種以上的物質(zhì)一一區(qū)分開來。二二 鑒別鑒別(區(qū)別區(qū)別) 例例1 (1)只有下列一種試劑就能將分別含有只有下列一種試劑就能將分別含有CuCl2 FeSO4 FeCl3

11、 NaNO3Al2(SO4)3 NH4HCO3 MgCl2 等等七七種離子的溶液一次性鑒別開種離子的溶液一次性鑒別開來的是來的是 (2)不用其他試劑鑒別下列溶液不用其他試劑鑒別下列溶液 ：Ba(OH)2 KSCN NaCl NH4ClMg(NO3)2 FeCl3 Al2(SO4)3 三三 鑒鑒 定定(證明證明) 確定一種物質(zhì)的成分或確定混合物中各種成分。確定一種物質(zhì)的成分或確定混合物中各種成分。 例例2：設(shè)計實驗，證明設(shè)計實驗，證明(NH4)2 Fe (SO4)2 6H2O(硫酸亞鐵銨晶體硫酸亞鐵銨晶體)的的成分中含有成分中含有Fe2+ NH4+ SO42- 和和 H2O成分。成分。NaOH(

12、aq)或或Ba(OH)2 (1)取少量晶體放取少量晶體放于第一支于第一支試管中，用酒精燈加熱，在試管囗試管中，用酒精燈加熱，在試管囗有液體生成，有液體生成，則證則證明原晶體中含有明原晶體中含有結(jié)晶水結(jié)晶水。解：解： (2)取少量晶體于取少量晶體于第第二二支試管中支試管中加水溶解，加加水溶解，加入入足量足量NaOH溶液，溶液，有白色沉淀生成有白色沉淀生成，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，則原晶體中則原晶體中含有含有Fe2+ ; 后加熱，生成使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的刺激性氣味后加熱，生成使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的刺激性氣味的氣體，則含的氣體，則含NH4+ 。 (3

13、)取少量晶體于第取少量晶體于第三三支試管中加水溶解，滴入幾滴用鹽酸酸支試管中加水溶解，滴入幾滴用鹽酸酸化的化的BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中有溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中有SO42-存在，存在，所以所以硫酸亞鐵銨晶體硫酸亞鐵銨晶體含有：含有：Fe2+ NH4+ SO42- 和和 H2O成分成分注意：注意： 使用語言措詞使用語言措詞四四 推斷推斷通過已知實驗事實，根據(jù)性質(zhì)分析推求出被檢驗物質(zhì)的通過已知實驗事實，根據(jù)性質(zhì)分析推求出被檢驗物質(zhì)的組成和名稱。組成和名稱。 離子推斷的四項基本原則離子推斷的四項基本原則(1)肯定性原則：肯定性原則：(2)互斥性原則：互斥性原則：(3)電中

14、性原則：電中性原則：(4)進(jìn)出性原則：進(jìn)出性原則： 例例5 A B C D四種可溶性鹽，陽離子分別可能是四種可溶性鹽，陽離子分別可能是Ba2NaAgCu2中的某一種，陰離子分別可能是中的某一種，陰離子分別可能是NO3- Cl- SO42- CO32-中的某一種。中的某一種。 (1)把四種鹽分別溶于盛有蒸餾水的試管中，只有把四種鹽分別溶于盛有蒸餾水的試管中，只有C鹽的溶液呈藍(lán)色。鹽的溶液呈藍(lán)色。 (2)向（向（1）的四支試管中分別加鹽酸，）的四支試管中分別加鹽酸，B溶液有沉淀產(chǎn)生，溶液有沉淀產(chǎn)生，D溶液有溶液有無色無味氣體逸出。則它們的化學(xué)式應(yīng)為：無色無味氣體逸出。則它們的化學(xué)式應(yīng)為： A _

15、_，B _ _，C _，D _。 例例4 4 某無色溶液中可能含有：某無色溶液中可能含有：Na+ Ba2+ Cu2+ CO32- Cl- Mg2+ 向此溶液中滴加稀向此溶液中滴加稀HCl無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象 取少許的溶液并加入少量的取少許的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀產(chǎn)生溶液，有白色沉淀產(chǎn)生 取的上層清液并加入過量的取的上層清液并加入過量的NaOH溶液，無明顯的現(xiàn)象溶液，無明顯的現(xiàn)象 請回答下列問題：請回答下列問題： 原溶液中一定含有的離子是原溶液中一定含有的離子是 ，一定不含的離子是一定不含的離子是 ，不能確定是否含有的，不能確定是否含有的離子是離子是 Na2CO3AgNO3

16、CuSO4Ba(NO3)2Ba2+Cl-Ba2+ CO32- Mg2+Na+ 例例4 某透明溶液中可能含有某透明溶液中可能含有Fe2+ Fe3+ Al3+ NH4+ Cl- I- NO3- SO42- (H+ OH-沒有列出沒有列出)中的一種或幾種，為了確認(rèn)溶液中離子的存在情中的一種或幾種，為了確認(rèn)溶液中離子的存在情況，分別取等量的試液裝入況，分別取等量的試液裝入5支試管里，做如下實驗：支試管里，做如下實驗： 測定溶液測定溶液PH , PH=2; 向溶液中滴加過量向溶液中滴加過量NaOH溶液，過濾、溶液，過濾、洗滌、灼燒、稱量，得固體質(zhì)量為洗滌、灼燒、稱量，得固體質(zhì)量為3.2g; 向溶液中加過

17、量濃向溶液中加過量濃NaOH溶液，加熱，收集到氣體溶液，加熱，收集到氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)； 向溶液中加入足量的向溶液中加入足量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體2.33g; 向溶液中加向溶液中加入適量濃硫酸，在加入銅粉，振蕩溶液，產(chǎn)生紅棕色氣體。下列對入適量濃硫酸，在加入銅粉，振蕩溶液，產(chǎn)生紅棕色氣體。下列對實驗結(jié)論的分析合理的是（實驗結(jié)論的分析合理的是（ ） A可能存在可能存在Al3+ Fe3+ B 只存在只存在NO3- NH4+ SO42- Fe3+ C一定不存在一定不存在Cl- I- D可能存在可能存在Al3+ Cl-DSO

18、42- CO32- 1 2 40.0 mL c(K) 0.6 molL1是是 例例6 下列是某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某下列是某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某無色無色水樣成分的檢驗過程，水樣成分的檢驗過程，已知該水樣中只可能含有已知該水樣中只可能含有K+ Mg2+ Fe3+ Cu2+ Al3+ Ag+ Ca2+ CO32- SO42- Cl- 中的若干種離子，該小組同學(xué)取中的若干種離子，該小組同學(xué)取100ml水樣進(jìn)行實驗：向水樣進(jìn)行實驗：向樣品中先滴加樣品中先滴加Ba(NO3)2溶液，再滴加溶液，再滴加1ml/mol硝酸，實驗過程中沉硝酸，實驗過程中沉淀質(zhì)量的變化如圖所示：淀質(zhì)量的變化如圖所示：BaCO3

19、+2H+=Ba2+CO2+H2O(1)水樣中一定含有的陰離子是水樣中一定含有的陰離子是_，其物質(zhì)的量濃度之比，其物質(zhì)的量濃度之比為為_。(2)寫出寫出BC段曲線所表示反應(yīng)的離子方程式：段曲線所表示反應(yīng)的離子方程式：_ 。(3)由由B點到點到C點變化過程中消耗硝酸的體積為點變化過程中消耗硝酸的體積為_。(4)試根據(jù)實驗結(jié)果推測試根據(jù)實驗結(jié)果推測K是否存在？是否存在？_(填填“是是”或或“否否”)；若存；若存在，在，K的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度c(K)的范圍是的范圍是_ (若若K不存在，則不必回答不存在，則不必回答)。取少量水樣于試取少量水樣于試 管中管中，向其中加入過量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，向其中加入過量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上層清液中滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，待沉淀完全后，向上層清液中滴加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則原水樣含則原水樣含Cl ，若不產(chǎn)生白色沉淀，則原水樣不含，若不產(chǎn)生白色沉淀，則原水樣不含Cl (5)設(shè)計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子：設(shè)計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子： _ 。例例7 某強酸性溶液某強酸性溶液X中僅含有中僅含有Ba2+ Al3+ NH4+ Fe2+ Fe3+ CO32- SO32-SO42- Cl- NO3-中的一種或幾種，取該溶