热点四 金属阳离子的检验
【热点思维】
【热点释疑】
1、常见阳离子的检验方法有哪些?
1
2、物质检验时对实验操作和化学反应有哪些要求?
(1)当试样为固体时,一般需要先将少量试样配成溶液,观察溶解后溶液的颜色,在溶解
过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀颜色等。
(2)反应要有明显的外部特征。如溶液颜色的改编、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。 (3)反应要在适宜的条件下进行。如溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。 (4)检验时常需排除干扰的影响。
(5)检验反应要求具有一定选择性和特效性。如品红溶液检验SO2,KSCN溶液检验Fe3+,
湿润的红色石蕊试纸检验NH3.
【热点考题】
【典例】已知某溶液中含有下列8种离子中的5种(忽略水的电离及离子的水解):K、Cu、
Al、Fe、Cl、CO3、NO3、SO4,且5种离子的物质的量浓度相等。为了进一步探究该水溶液的组成,某同学进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰。 ②另取溶液加入足量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。 ③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。 根据上述实验,以下推测正确的是
A.无法确定溶液中是否存在Cu离子 B.原溶液中不含K、Al、CO3等离子
C.根据步骤②只能确定溶液中一定存在NO3离子 D.步骤③所得到的白色沉淀共有2种钡盐 【答案】
B
-+
3+
2-2+
3+
2+
-2--2-+
2+
2
考点:考查了离子共存、离子反应的相关知识。 【热点透析】
(1)坚持“四项基本原则”,破解离子推断题
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:Fe、Fe、Cu、MnO4、CrO4、Cr2O7)
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)
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)
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。
【对点高考】【2015天津理综化学】下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe,无Fe B.气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气 C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na,无K D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2 【答案】B 【解析】
试题分析:A项Fe遇KSCN会使溶液呈现红色,Fe遇KSCN不反应无现象,如果该溶液既含Fe,
3
3+
2+
3+
+
+
3+
2+
2+
3+
2+
-
2-
2-
又含Fe,滴加KSCN 溶液,溶液呈红色,则证明存在Fe但并不能证明无Fe,故A项错误;B项气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2O═CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O为蓝色,故可证明原气体中含有水蒸气,B项正确;C项灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na,Na颜色反应为黄色,但并不能证明无K,因为黄光可遮住紫光,故K颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C项错误;D项能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,故将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则原气体比一定是CO2,D项错误;本题选B。
考点:本题主要考查了常见物质、离子的检验,设计铁离子、水、钠离子、钾离子、二氧化碳
气体。
【热点巩固】
1.部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
+
+
+
+
2+3+2+
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe、Fe、H B.样品中Fe元素的质量为2.24g C.样品中CuO的质量为4.0g D.V=896 【答案】
B
2+
3+
+
水,由于合金中氧物质的量 n(O)=(5.76−3.2−2.24)g÷16g/mol=0.02mol,则它结合氢离子
4
0.04mol,所以硫酸中有0.08-0.04= 0.04 molH生成氢气,即生成0.02mol氢气,标况体积为448ml,错误。
考点:考查混合物的成分及Fe的性质及应用的知识。
2.某溶液中可能存在Mg、Fe、Fe,加入NaOH 溶液,开始有白色絮状沉淀生成,白色沉淀
迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是( ) A.一定有Fe,一定没有Mg、Fe B.一定有Fe,一定没有Mg、Fe C.一定有Fe,可能有Fe,一定没有Mg D.一定有Fe,可能有Mg,一定没有Fe 【答案】
D
2+
2+
3+
3+
2+
2+
3+
2+
2+
2+
2+
3+
2+
2+
3+
3+
+
考点:考查常见Mg、Fe、Fe离子的检验方法的知识。
3.实验室有一包白色固体,可能含有Na2CO3、NaCl和Na2SO3中的一种或多种。下列根据实验事
实得出的结论正确的是( )
A.称取18.0g固体,在空气中充分灼烧,质量增加1.6g;另取18.0g固体溶于足量稀盐酸,充分反应后,得到标况下气体3.36L(气体全部逸出),说明固体中一定含NaCl B.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原
固体中一定含有NaCl
C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加足量盐酸溶液,观察到有气体产生,将产生的气体
通入澄清石灰水中变浑浊,说明原固体中一定含有Na2CO3
D.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量Ca(NO3)2 溶液,观察到产生白色沉淀,说明
原固体中一定含有Na2CO3
【答案】A 【解析】
试题分析:A、称取18.0g固体,在空气中充分灼烧,质量增加1.6g,亚硫酸钠被氧化生成硫
酸钠,质量增加。这说明一定含有亚硫酸钠,物质的量是0.1mol,质量是12.6g。另取18.0g固体溶于足量稀盐酸,充分反应后,得到标况下气体3.36L(气体全部逸出),气体的物质
5
2+2+3+
的量是0.15mol,其中二氧化硫是0.1mol,二氧化碳是0.05mol,所以碳酸钠的质量是5.3g,二者质量之和恰好是17.9g<18.0g,因此固体中一定含NaCl,A正确;B.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,由于碳酸银、亚硫酸银均是不溶于水的白色沉淀,所以不能说明原固体中一定含有NaCl,B错误;C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加足量盐酸溶液,观察到有气体产生,将产生的气体通入澄清石灰水中变浑浊,该气体可能是二氧化碳,也可能是二氧化硫或者二者的混合物,因此不能说明原固体中一定含有Na2CO3,C错误;D.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量Ca(NO3)2 溶液,观察到产生白色沉淀,由于碳酸钙和亚硫酸钙均是不溶于水的白色沉淀,所以不能说明原固体中一定含有Na2CO3,D错误,答案选A。 考点:考查物质检验与判断实验设计
4.为除去括号内的少量杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入过量的CO2气体 C.CO2气体(HCl气体),通过饱和的Na2CO3溶液 D.SiO2(H2SiO3),加热 【答案】
C
考点:本题考查物质除杂。
5.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是( )
【答案】C
6
考点:考查实验“操作和现象”与“结论”对应关系正误判断的知识。
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热点四 金属阳离子的检验
【热点思维】
【热点释疑】
1、常见阳离子的检验方法有哪些?
1
2、物质检验时对实验操作和化学反应有哪些要求?
(1)当试样为固体时,一般需要先将少量试样配成溶液,观察溶解后溶液的颜色,在溶解
过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀颜色等。
(2)反应要有明显的外部特征。如溶液颜色的改编、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。 (3)反应要在适宜的条件下进行。如溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。 (4)检验时常需排除干扰的影响。
(5)检验反应要求具有一定选择性和特效性。如品红溶液检验SO2,KSCN溶液检验Fe3+,
湿润的红色石蕊试纸检验NH3.
【热点考题】
【典例】已知某溶液中含有下列8种离子中的5种(忽略水的电离及离子的水解):K、Cu、
Al、Fe、Cl、CO3、NO3、SO4,且5种离子的物质的量浓度相等。为了进一步探究该水溶液的组成,某同学进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰。 ②另取溶液加入足量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。 ③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。 根据上述实验,以下推测正确的是
A.无法确定溶液中是否存在Cu离子 B.原溶液中不含K、Al、CO3等离子
C.根据步骤②只能确定溶液中一定存在NO3离子 D.步骤③所得到的白色沉淀共有2种钡盐 【答案】
B
-+
3+
2-2+
3+
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-2--2-+
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考点:考查了离子共存、离子反应的相关知识。 【热点透析】
(1)坚持“四项基本原则”,破解离子推断题
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:Fe、Fe、Cu、MnO4、CrO4、Cr2O7)
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)
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)
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。
【对点高考】【2015天津理综化学】下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe,无Fe B.气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气 C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na,无K D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2 【答案】B 【解析】
试题分析:A项Fe遇KSCN会使溶液呈现红色,Fe遇KSCN不反应无现象,如果该溶液既含Fe,
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3+
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3+
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2+
2+
3+
2+
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2-
2-
又含Fe,滴加KSCN 溶液,溶液呈红色,则证明存在Fe但并不能证明无Fe,故A项错误;B项气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2O═CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O为蓝色,故可证明原气体中含有水蒸气,B项正确;C项灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na,Na颜色反应为黄色,但并不能证明无K,因为黄光可遮住紫光,故K颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C项错误;D项能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,故将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则原气体比一定是CO2,D项错误;本题选B。
考点:本题主要考查了常见物质、离子的检验,设计铁离子、水、钠离子、钾离子、二氧化碳
气体。
【热点巩固】
1.部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
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+
2+3+2+
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe、Fe、H B.样品中Fe元素的质量为2.24g C.样品中CuO的质量为4.0g D.V=896 【答案】
B
2+
3+
+
水,由于合金中氧物质的量 n(O)=(5.76−3.2−2.24)g÷16g/mol=0.02mol,则它结合氢离子
4
0.04mol,所以硫酸中有0.08-0.04= 0.04 molH生成氢气,即生成0.02mol氢气,标况体积为448ml,错误。
考点:考查混合物的成分及Fe的性质及应用的知识。
2.某溶液中可能存在Mg、Fe、Fe,加入NaOH 溶液,开始有白色絮状沉淀生成,白色沉淀
迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是( ) A.一定有Fe,一定没有Mg、Fe B.一定有Fe,一定没有Mg、Fe C.一定有Fe,可能有Fe,一定没有Mg D.一定有Fe,可能有Mg,一定没有Fe 【答案】
D
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3+
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2+
3+
3+
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考点:考查常见Mg、Fe、Fe离子的检验方法的知识。
3.实验室有一包白色固体,可能含有Na2CO3、NaCl和Na2SO3中的一种或多种。下列根据实验事
实得出的结论正确的是( )
A.称取18.0g固体,在空气中充分灼烧,质量增加1.6g;另取18.0g固体溶于足量稀盐酸,充分反应后,得到标况下气体3.36L(气体全部逸出),说明固体中一定含NaCl B.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原
固体中一定含有NaCl
C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加足量盐酸溶液,观察到有气体产生,将产生的气体
通入澄清石灰水中变浑浊,说明原固体中一定含有Na2CO3
D.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量Ca(NO3)2 溶液,观察到产生白色沉淀,说明
原固体中一定含有Na2CO3
【答案】A 【解析】
试题分析:A、称取18.0g固体,在空气中充分灼烧,质量增加1.6g,亚硫酸钠被氧化生成硫
酸钠,质量增加。这说明一定含有亚硫酸钠,物质的量是0.1mol,质量是12.6g。另取18.0g固体溶于足量稀盐酸,充分反应后,得到标况下气体3.36L(气体全部逸出),气体的物质
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2+2+3+
的量是0.15mol,其中二氧化硫是0.1mol,二氧化碳是0.05mol,所以碳酸钠的质量是5.3g,二者质量之和恰好是17.9g<18.0g,因此固体中一定含NaCl,A正确;B.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,由于碳酸银、亚硫酸银均是不溶于水的白色沉淀,所以不能说明原固体中一定含有NaCl,B错误;C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加足量盐酸溶液,观察到有气体产生,将产生的气体通入澄清石灰水中变浑浊,该气体可能是二氧化碳,也可能是二氧化硫或者二者的混合物,因此不能说明原固体中一定含有Na2CO3,C错误;D.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量Ca(NO3)2 溶液,观察到产生白色沉淀,由于碳酸钙和亚硫酸钙均是不溶于水的白色沉淀,所以不能说明原固体中一定含有Na2CO3,D错误,答案选A。 考点:考查物质检验与判断实验设计
4.为除去括号内的少量杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入过量的CO2气体 C.CO2气体(HCl气体),通过饱和的Na2CO3溶液 D.SiO2(H2SiO3),加热 【答案】
C
考点:本题考查物质除杂。
5.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是( )
【答案】C
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考点:考查实验“操作和现象”与“结论”对应关系正误判断的知识。
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