内容正文:
微课堂(03) 坚持“四项原则”破解离子推断题
1.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则: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+、MnO、CrO、Cr2O)。
(2)互斥原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、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,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(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.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在: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。
题组一 瞻前顾后,定性突破离子推断题
1.某酸性废水中含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、K+、SO中的若干种。取废水样品分别进行如图所示①~④四个实验。下列推断正确的是( )
A.废水含有Na+,不含K+
B.废水不含SO
C.废水不含Fe3+,可能含Fe2+
D.废水一定含有Na+、Al3+、SO
D [由实验①确定含有Na+,由实验②确定含有SO,由实验③确定没有Fe3+,由实验④确定含有Al3+,没 Fe2+、Mg2+。本题选D。]
2.离子反应在实验室制备物质和工业生产中有着重要的作用。某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO、SO中的若干种,依顺序进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
①
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
②
向①所得溶液中滴加新制氯水,再加入CCl4振荡,静置
CCl4层呈橙色
③
向②所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
④
向③的滤液中加入AgNO3溶液
有白色沉淀产生
请完成下列问题:
(1)根据步骤①可知,一定不存在的离子是 。
(2)步骤②发生反应的离子方程式为
、
。
(3)综合上述四步操作,无法确定是否存在的离子有
。
解析: 由步骤①结合盐类水解的知识可知,原溶液中一定有SO,则一定不含Ba2+。由步骤②CCl4层呈橙色可知,原溶液中含有Br-。步骤③中白色沉淀为BaSO4,可能为原溶液中含有的SO被氧化生成的SO反应产生的,因此,不能确定原溶液是否含SO。由步骤④可知,白色沉淀为AgCl,但是Cl-可能是加入新制氯水时引入的,因此,不能确定原溶液是否含有Cl-。根据溶液电荷守恒可知,原溶液中一定含有Na+。综上所述,原溶液中一定不存在的是Ba2+,一定存在的是SO、Br-、Na+,不能确定的是Cl-、SO。
答案: (1)Ba2+
(2)Cl2+SO+H2O===SO+2H++2Cl-
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(3)Cl-、SO
题组二 妙用守恒,定量突破离子推断题
3.某100 mL溶液可能含有Na+、NH、Fe2+、CO、SO、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示(所加试剂均过量,气体全部逸出),下列说法不正确的是( )
A.向原溶液中加K3[Fe(CN)6]溶液,无明显现象
B.原溶液中c(Cl-)≥0.1 mol·L-1
C.用洁净的铂丝蘸取原溶液,在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色
D.将湿润的红色石蕊试纸靠近实验产生的气体,试纸变蓝
C [根据实验过程分析,向100 mL溶液中加入氯化钡溶液产生的沉淀1为4.30 g,加入盐酸后,沉淀2的质量为2.33 g,说明原溶液中含有CO、SO;向滤液中加入氢氧化钠溶液,产生气体,该气体为氨气,则原溶液中含有NH;所以原溶液中一定含有CO、SO、NH,一定不含Fe2+。原溶液中不含F