高三化学一轮复习-26-离子检验推断教学设计.doc

第二章 化学物质及其变化
第六课时 离子检验与推断
〖复习目标〗
（1）能利用离子的特征反应，鉴别常见离子。
（2）能根据反应现象和离子反应进行离子的综合推断。
〖教学重点〗常见离子的检验与综合推断
〖教学难点〗离子的综合推断
〖教学过程〗

【知识精讲】
1、离子的检验
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。
（1）常见的阳离子的检验
①常规检验法
a、用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+
Cu2+：产生蓝色沉淀
Fe3+：产生红褐色沉淀
Fe2+：先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
Al3+：产生白色沉淀，继续加入NaOH溶液，白色沉淀又会迅速消失
NH4+：共热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
b、焰色反应
用焰色反应可以检验溶液中的K+和Na+。
K+：火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃）
Na+：火焰呈黄色
②特殊检验法
Fe3+：加入KSCN溶液呈红色
Fe2+：加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水后溶液呈红色。
（2）常见阴离子的检验
①利用酸碱指示剂检验
OH- ：滴入酚酞试液，溶液变红色
滴入紫色石蕊试液，溶液变蓝色
②利用盐酸和其他试剂检验
CO32‾：①加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味气体
②加入稀盐酸后，放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体
SO42‾：先加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
SO32‾：加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，放出无色有刺激性气味，能使品红溶液褪色的气体
③利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验
Cl-：生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br-：生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀
I-：生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
④利用某些特征反应检验
I-：滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色
2、离子的推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型，它既考查了常见离子的典型性质，又考查考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题，易出现一错全错的连锁错误，因此，解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。

【方法精讲】
1、坚持“四项基本原则”，破解离子推断题
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型，它既考查了常见离子的典型性质，又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题，易出现一错全错的连锁错误，因此，解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。
（1）肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；
(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4‾、CrO42‾、Cr2O72‾)
（2）互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)
（3）电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
（4）进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
2、电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
3、离子推断的解题基本思路

【典例精讲】
【例1】下列关于离子的检验方法一定正确的是 （ ）
A．向某溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加足量稀HNO3，沉淀不溶解， 说明原溶液中一定含有Ag+
B．向某溶液中滴加浓NaOH溶液，加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明原溶液中含NH4+
C．向某溶液中滴加足量稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，说明原溶液中一定含CO32-
D．用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧，直接观察火焰颜色未见紫色，说明原溶液中不含K+
【答案】B
【解析】A.溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，可能为AgCl沉淀，也可能为BaSO4沉淀，二者都不溶于稀稀HNO3，则说明原溶液中不一定含Ag+，A错误；B.若溶液中含有NH4＋ ，向溶液中滴加浓NaOH溶液，加热，会发生反应NH4＋ +OH－NH3↑+H2O，NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，B正确；C.CO32-和HCO3-都能与HCl反应生成CO2气体，不能判断出是否含有CO32-，应该用BaCl2或CaCl2来检验CO32-，C错误；D.实验室检验K+的存在用焰色反应，可以观察到紫色火焰，但要通过蓝色钴玻璃观察，以便滤去黄色光，避免干扰，D错误；答案选B。
【例2】某溶液中含有的离子可能是K＋、Ba2＋、Al3＋、Mg2＋、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl－中的几种，现进行 如下实验：
①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成
②另取少量原溶液，逐滴加入5 mL 0.2 mol．L一1盐酸，发生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增
多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失
③在上述②沉淀消失后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43g
下列说法中正确的是 （ ）
A．该溶液中一定不含Ba2＋、Mg2＋、Al3＋、SiO32-、Cl－
B．该溶液中一定含有K＋、AlO2-、CO32-、Cl－
C．该溶液是否有K+需做焰色反应（透过蓝色钴玻璃片）
D．可能含有Cl-
【答案】B
【解析】①取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成，证明无Mg2+；②逐滴加入5mL 0.2mol·L-1盐酸，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失。证明原溶液中含有AlO2－和CO32－。在加入的过程中，发生反应：AlO2-+H++H2O = Al(OH)3↓ ； CO32-+2H+=H2O+CO2↑；Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；③n(AgCl)= 0.43g÷143.5g=0.003mol,而加入的HCl产生的Cl-的物质的量为0.005L ×0.2mol/L=0.001mol<0.003mol，说明在原来的溶液中含有Cl－。由于A13+与AlO2－、Ba2+与CO32－会发生反应，不能大量共存，所以一定不能存在Ba2+、A13+。根据溶液呈电中性原理，所以一定还有阳离子K+。因此选项正确的是B，答案选B。

【考题精练】
1．某溶液中含如下离子组中的若干种：K＋、Fe3＋、Fe2＋、Cl－、CO、NO、SO42-、SiO、I－，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰。
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。
下列说法正确的是（ ）
A．原溶液中肯定不含Fe2＋、NO、SiO、I－
B．步骤Ⅱ中无色气体是NO气体，无CO2气体产生
C．原溶液中肯定含有K＋、Fe3＋、Fe2＋、NO、SO42-
D．为确定是否含有Cl－，可取原溶液加入过量硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀
【答案】B
【解析】Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，说明溶液中含有钾离子。Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，气体为一氧化氮，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成，说明溶液中有硝酸根离子和亚铁离子，则没有碳酸根离子和硅酸根离子。Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有硫酸根离子。再滴加KSCN溶液，上层清液变红，亚铁离子被硝酸氧化成了铁离子；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色，说明没有碘离子。A、原溶液中肯定美誉硅酸根离子，和碘离子，但肯定偶亚铁离子和硝酸根离子，错误，不选A；B、无色气体能与空气反应生成红棕色，为一氧化氮，不溶液中没有碳酸根离子，不会产生二氧化碳，正确，选B；C、从上述分析可知，原溶液中肯定有钾离子，亚铁离子，硝酸根离子和硫酸根离子，但不能肯定有铁离子，错误，不选C；D、不能确定是否有氯离子，取原溶液加入硝酸银溶液，有硫酸根离子干扰，错误，不选D。
2．某钠盐溶液中可能含有NO2-、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、I-等阴离子。某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：
①用pH计测得溶液pH大于7
②加入盐酸，产生有色刺激性气体
③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体
④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。
⑤加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)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公含NO2-、CO32-、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． ①②④⑤ B． ③④ C． ③④⑤ D． ②③⑤
【答案】B
【解析】由实验④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，可知白色沉淀是BaCO3，气体是CO2，所以可以排除SO42-和SO32-；实验③可以证明含有Cl-，由于要放出有色刺激性气体，所以只能是亚硝酸的自身分解，反应的方程式为：2HNO2═H2O+NO↑+NO2↑所以因此该同学只需要完成③④两个实验，即可得出此结论，选项B正确，故选B。