高考中常考查离子的检验方法

1高考中常考查离子的检验方法一、常见阳离子的检验离子所用的试剂主要实验现象H+①紫色石蕊试液②锌片③pH试纸①紫色石蕊试液变为红色②锌片表面生成无色气体③pH试纸变为红色Ag+①盐酸或可溶性氯化物溶液，稀硝酸、氨水②氢氧化钠溶液、氨水①生成白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，但溶于氨水②生成白色沉淀，该沉淀迅速转变成棕色，此沉淀溶于氨水，形成无色溶液Na+焰色反应火焰呈黄色K+焰色反应火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃）Ba2+稀硫酸或硫酸溶液、稀硝酸生成白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸Mg2+氢氧化钠溶液生成白色沉淀，该沉淀不溶于过量的氢氧化钠溶液Al3+氢氧化钠溶液加适量的氢氧化钠溶液有絮状白色沉淀生成，继续加氢氧化钠溶液到过量，沉淀逐渐溶解。Fe2+①氢氧化钠溶液②KSCN溶液、氯水①生成白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色②加KSCN溶液无明显现象，再加氯水后显血红色Fe3+①氢氧化钠溶液②KSCN溶液①生成红褐色沉淀②溶液呈血红色NH4+氢氧化钠溶液加热并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝二、常见阴离子的检验离子所用的试剂主要实验现象OH－①紫色石蕊试液②无色酚酞试液③pH试纸①紫色石蕊试液变为蓝色②无色酚酞试液变为红色③pH试纸显蓝色至深蓝Cl－硝酸银溶液、稀硝酸生成白色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸Br－硝酸银溶液、稀硝酸生成浅黄色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸I－①硝酸银溶液、稀硝酸②淀粉溶液、氯水①生成黄色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸②溶液显蓝色CO32－①氯化钡溶液、稀盐酸②稀盐酸、澄清的石灰水①生成白色沉淀，该沉淀溶于稀盐酸且有气泡产生②生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊SO42－稀盐酸、氯化钡生成的白色沉淀不溶解SO32－①氯化钡、稀盐酸②稀盐酸或稀硫酸、品红溶液①生成白色沉淀，此沉淀溶于稀盐酸并放出有刺激性气味气体（SO2）②生成的气体能使品红溶液褪色S2－①稀盐酸或稀硫酸②Pb(NO3)2溶液①生成无色有臭鸡蛋气味的气体②生成黑色沉淀AlO2－稀硫酸或盐酸有白色沉淀生成，后又溶解2高考中常考查离子的检验练习【例1】有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：Al3＋、Cl－、Na＋、K＋、NO3－、OH－、Fe2＋、AlO2－、CO32－、NH4＋、SO42－、H＋。（1）完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：实验内容以及现象结论①取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生②确定M溶液中含有Na＋，不含K＋③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色（2）根据（1）中的实验回答：NO3－存在于________溶液中，理由是________________________________________；Cl－存在于________溶液中，理由是___________________________________________。（3）根据（1）中的实验确定，M溶液中含有的离子为_______________。【解析】少量N溶液中滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生，说明N溶液中不含CO32－、SO42－，那么M溶液中一定含有CO32－、SO42－。取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，证明含有Na＋，在透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色，说明M中不含K＋；用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色，说明M溶液显碱性，含有大量的OH－，那么N溶液中含有大量的H＋。AlO2－不可能存在于酸性溶液中，Al3＋、Fe2＋、NH4＋不可能存在于碱性溶液中，所以判断M溶液中有：OH－、AlO2－、CO32－、SO42－、Na＋。N溶液中含有：H＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋、K＋。由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO3－，根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中。【答案】（1）N溶液中不含CO32－、SO42－或M溶液中一定含有CO32－、SO42－。取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，在透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色（2）M、N溶液中含有：H＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋、K＋，由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO3－根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中。（3）OH－、AlO2－、CO32－、SO42－、Na＋、NO3－【点拨】这类试题连锁性强，解题时要十分小心，如果一种离子的存在与否判断失误，往往会导致整个题的错解。因此要仔细阅读试题中所给现象，进行一一对照，作出正确判断，同时一定要注意：澄清溶液，说明给出的离子不能产生沉淀，如果溶液中阴、阳离子只剩下一种时，不用鉴定，该阴、阳离子一定存在，因为溶液一定是电中性的。【例2】某钠盐溶液可能含有阴离子NO3－、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－、Br－、I－。为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：①所得溶液呈碱性；②加HCl后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊。③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色。④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解。⑤加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3，溶液中析出白色沉淀。（1）分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。实验①____________________________。实验②____________________________。实验③____________________________。实验④____________________________。实验⑤________________________________________。（2）上述5个实验不能确定是否的离子是___________________。【解析】该题主要考查离子检验、离子共存、盐类水解以及考生的语言表达能力，（1）①NO3－、SO42－、Cl－、Br－、I－在溶液中不发生水解，CO32－、SO32－是弱酸的阴离子，在水溶液中发生水解是溶液显碱性，所以CO32－、SO32－可能存在（或至少存在其中的一种）。②这些阴离子中，只有CO32－、SO32－能与HCl溶液反应，但SO32－与HCl溶液反应时，生成的SO2为刺激性气味的气体，而CO32－与HCl溶液反应，所得的气体无色无味，故一定存在CO32－，SO32－一定不存在。3③加入少量的氨水后，CCl4层颜色没有改变，说明原溶液中不存在Br－、I－，因为若存在二者均要与Cl2反应生成Br2、I2，导致CCl4层出现橙红色或紫红色。④根据②已确定有CO32－，加入Ba2+后生成的沉淀部分溶于盐酸，说明原溶液中有SO42－，没有溶解的沉淀是BaSO4。⑤容易判断沉淀是AgCl，所以溶液中肯定存在Cl－。（2）整个实验过程中都没有设及到NO3－的鉴定，因此NO3－无法确定其有无。【答案】（1）①说明可能含有CO32－或者含有SO32－因为二者水解均显碱性；②肯定含有CO32－，肯定不含SO32－、因SO2有刺激性气味③肯定不含有Br－、I－，因两者均能与氯水反应后生成单质溴和单质碘，溴和碘单质溶解于CCl4显色；④肯定含有SO42－，因BaSO4不溶于盐酸。⑤肯定含有Cl－，因AgNO3与Cl－反应生成的AgCl不溶于稀HNO3。（2）NO3－【点拨】②中产生的能使饱和石灰水变浑浊的气体可以使CO2和SO2，但无色无味的为CO2；加HNO3酸化，再加过量AgNO3，溶液中析出白色沉淀为AgCl，不要误认为是Ag2SO4。【例3】有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO3－、SO42－、Cl－、I－、HCO3－，实验如下：实验步骤实验现象（1）取少量该溶液，加入几滴甲基橙溶液变红（2）取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色（3）取少量该溶液，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成（4）取（3）中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解由此判断：（1）溶液中一定存在的离子是____________；溶液中肯定不存在的离子是__________；（2）为了进一步确定其它离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称（如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤）________________。【解析】（1）加甲基橙溶液变红，说明溶液显碱性，HCO3－不能存在；（2）步说明有NO3－，在酸性条件下NO3－有强氧化性，因此还原性的离子Fe2＋、I－就不能存在；（3）步说明有SO42－，Ba2＋就不能存在；（4）步骤不能说明有Cl－，因为（3）中加入了Cl－；（5）步说明有Mg2＋和Al3＋。【答案】（1）NO3－、SO42－、Mg2＋、Al3＋Fe2＋、HCO3－、I－、Ba2＋（2）K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向溶液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解。