PAGEPAGE1專題05離子反應本類題涉及微粒觀、氧化還原反應觀等化例9.某無色溶液含有下列離子中的若干種：H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、OH－、NOeq\o\al(－,3)。向該溶液中加入鋁粉，只放出H2，則溶液中能大量存在的離子最多有()A．3種 B．4種C．5種 D．6種【答案】C3.離子的檢驗1.離子檢驗的三種常用方法(1)沉淀法離子試劑現象反應原理(離子方程式)Cl－、Br－、I－稀HNO3和AgNO3溶液AgCl(白色)、AgBr(淡黃色)、AgI(黃色)Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ag＋＋Br－=AgBr↓、Ag＋＋I－=AgI↓SOeq\o\al(2－,4)稀鹽酸和BaCl2溶液?白色沉淀Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(先加入鹽酸后加入BaCl2溶液)Fe2＋NaOH溶液白色沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3K3[Fe(CN)6]溶液eq\a\vs4\al(?)藍色沉淀生成鐵氰化亞鐵沉淀(更適合含有Fe3＋的混合溶液中Fe2＋的檢驗)Fe3＋NaOH溶液紅褐色沉淀Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(2)氣體法離子試劑現象反應原理(離子方程式)NHeq\o\al(＋,4)濃NaOH溶液和潮濕的紅色石蕊試紙產生有刺激性氣味的氣體，且氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2OCOeq\o\al(2－,3)稀鹽酸和石灰水石灰水變渾濁COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑，CO2＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋H2OSOeq\o\al(2－,3)稀H2SO4和品紅溶液產生有刺激性氣味的氣體，且氣體能使品紅溶液褪色SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O[留意]①檢驗COeq\o\al(2－,3)時首先解除HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)和HSOeq\o\al(－,3)造成的干擾；②使澄清石灰水變渾濁的不確定是CO2，也可能是SO2；③SO2能使品紅溶液褪色，Cl2也能使品紅溶液褪色，但Cl2為黃綠色且用Cl2漂白后的品紅溶液加熱后不復原紅色。(3)顯色法離子試劑現象反應原理(離子方程式)I－氯水、淀粉溶液溶液變eq\a\vs4\al(藍)色2I－＋Cl2=2Cl－＋I2Fe2＋KSCN溶液和氯水先加KSCN無改變，滴加氯水后變eq\a\vs4\al(紅)色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3Fe3＋KSCN溶液eq\a\vs4\al(紅)色Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3Na＋、K＋Pt(Fe)絲和稀鹽酸火焰分別呈eq\a\vs4\al(黃)色、eq\a\vs4\al(紫)色K＋要透過藍色鈷玻璃視察焰色2．解除三種離子檢驗的“干擾”(1)SOeq\o\al(2－,4)的檢驗①檢驗方法②解除干擾Ag＋的干擾先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的干擾因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀不同的是這些沉淀能溶于鹽酸中，因此檢驗SOeq\o\al(2－,4)時，必需用鹽酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)③留意事項所用的鋇鹽不能用Ba(NO3)2溶液，因為在酸性條件下，SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)會被溶液中的NOeq\o\al(－,3)(H＋)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，從而得出錯誤結論。(2)COeq\o\al(2－,3)的檢驗①檢驗方法②解除干擾HCOeq\o\al(－,3)的干擾若被檢液中不含COeq\o\al(2－,3)而含有HCOeq\o\al(－,3)，則加入CaCl2(或BaCl2)溶液時不會產生白色沉淀，故可用BaCl2(或CaCl2)溶液解除干擾SOeq\o\al(2－,3)的干擾因為CaSO3與CaCO3一樣，也是白色沉淀，且CaSO3也能與鹽酸反應產生使澄清石灰水變渾濁的氣體(SO2)，但SO2是有刺激性氣味的氣體，故可用無色無味來解除SOeq\o\al(2－,3)的干擾(3)Fe2＋的檢驗①溶液中只含Fe2＋：可用KSCN溶液和氯水檢驗，不考慮干擾問題。②溶液中含Fe2＋、Fe3＋，不含Cl－時，可加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，說明溶液中含有Fe2＋，不能用KSCN溶液和氯水，緣由是Fe3＋形成干擾。③溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－時，加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，生成藍色沉淀，不能用酸性KMnO4溶液，緣由是Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色，Cl－能形成干擾。[拓展歸納]高考中有關離子檢驗類答題規范例如：檢驗某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取適量溶液于干凈的試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象，再向溶液中滴加幾滴H2O2(或新制氯水)，溶液變為紅色，說明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。例10．下列離子檢驗的方法正確的是()A．某溶液eq\o(→,\s\up7(＋硝酸銀溶液))有白色沉淀，說明原溶液中有Cl－B．某溶液eq\o(→,\s\up7(＋氯化鋇溶液))有白色沉淀，說明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)C．某溶液eq\o(→,\s\up7(＋氫氧化鈉溶液))有藍色沉淀，說明原溶液中有Cu2＋D．某溶液eq\o(→,\s\up7(＋稀硫酸))生成無色氣體，說明原溶液中有COeq\o\al(2－,3)【答案】C【解析】A項，也可能含有COeq\o\al(2－,3)等離子，錯誤。B項，也可能含有Ag＋等離子，錯誤。D項，也可能含有碳酸氫鹽，錯誤。[規律方法]無色溶液中離子檢驗的一般思路4.離子推斷離子推斷的四項基本原則例13.有一無色透亮溶液，欲確定是否含有下列離子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、I－、HCOeq\o\al(－,3)，取該溶液試驗如表所示：試驗步驟試驗現象①取少量該溶液，加幾滴甲基橙溶液變紅色②取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱有無色氣體產生，氣體遇空氣可以變成紅棕色③取少量該溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成④取③中上層清液，加AgNO3溶液有穩定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3⑤取少量該溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，當NaOH過量時沉淀部分溶解由此推斷：(1)溶液中確定存在的離子是______________________________________________，溶液中確定不存在的離子是______________________________________________。(2)為進一步確定其他離子，應當補充的試驗及對應欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應，說明運用試劑的名稱，不必寫具體操作步驟)【答案】(1)Al3＋、Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)Fe2＋、Ba2＋、I－、HCOeq\o\al(－,3)(2)焰色反應，檢驗K＋；Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液，檢驗Cl－例14．某同學為檢驗溶液中是否含有常見的幾種無機離子，進行了如圖所示的試驗操作。其中檢驗過程中產生的氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍。由該試驗能得到的正確結論是()A．原溶液中確定含有SOeq\o\al(2－,4) B．原溶液中確定含有NHeq\o\al(＋,4)C．原溶液中確定含有Cl－ D．原溶液中確定含有Fe3＋解析：選B原溶液中加入Ba(NO3)2和HCl生成白色沉淀，原溶液中可能存在SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)或Ag＋，A錯誤；因檢驗過程中產生的氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍，說明原溶液中確定含有NHeq\o\al(＋,4)，B正確；加AgNO3溶液產生白色沉淀，可能是加入的HCl引起的，C錯誤；加入KSCN溶液得到紅色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被H＋、NOeq\o\al(－,3)氧化而來的，故原溶液中不確定含有Fe3＋，D錯誤。例15．某廢水含有下列離子中的5種(忽視水的電離及離子的水解)：K＋、Cu2＋、Al3＋、Fe2＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，若各種離子的物質的量濃度相等，為探究廢水的組成，某同學進行了如下試驗：①用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃視察無紫色火焰；②另取少量溶液加入足量稀鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依舊澄清，且溶液中陰離子種類不變；③另取少量溶液加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。依據上述試驗，回答下列問題：(1)可以確定存在的離子：_______________________________