内容正文:
6 探究离子共存问题
1、 离子共存
原理:由于离子化合物的电离作用,可溶的酸碱盐在水中以离子的形式存在,发生反应时也是离子之间进行。若离子之间可以反应(看是否有沉淀、气体、水产生),则说明离子之间在水中不能大量共存。
二、物质的检验方法与技巧
(1)物质的检验包括鉴定、鉴别和推断等类型。鉴定是根据一种物质的特性,用化学方法检验它是不是这种物质,若是离子化合物,必须检验出它的阳离子和阴离子;鉴别是根据几种物质的不同特性,区别它们各是什么物质;推断是根据已知实验步骤和实验现象,运用物质特性进行分析,通过推理,判断被检验的样品是什么物质,或样品中含有什么物质,不含什么物质等。
(2)物质的检验最关键的是掌握有关阳离子、阴离子的检验(见下表)。
①常见阳离子
离子
所用的试剂
主要实验现象
相关化学方程式
H+
①紫色石蕊试液
②活泼金属: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(pH<7)
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Ag+
盐酸或可溶性氯化物溶液,稀硝酸
生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
Ba2+
稀硫酸或硫酸盐溶液、稀硝酸
生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸
H2SO4 +BaCl2 =BaSO4↓+2HCl
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
3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
Cu2+
氢氧化钠溶液
生成蓝色絮状沉淀
2NaOH+CuSO4= Cu(OH)2↓+Na2SO4
NH4+
加入浓氢氧化钠溶液、湿润的红色石蕊试纸
加热并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝
NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O
②常见阴离子
离子
所用的试剂
主要实验现象
相关化学方程式
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
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
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
Na2CO3+BaCl2= BaCO3↓+ 2NaCl
BaCO3+2HCl= BaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
SO
硝酸钡、稀硝酸
生成的白色沉淀不溶解
Na2SO4 +Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3
三、典型例题
【例1】某溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,下列各组离子能大量共存的是( )
A.SO42-、NO3-、Ba2+、Cl- B. Cu2+、Na+、NO3-、K+
C. K+、CO32-、NO3-、Cl- D. H+、Ba2+、K+、NO3-
【例2】有三瓶无标签的无色溶液,只知道它们分别是稀硫酸、Na2CO3溶液和NaCl溶液中的一种。下列四种溶液中,能将三种无色溶液一次鉴别出来的是( )
A.石蕊试液 B.BaCl2溶液 C.澄清石灰水 D.AgNO3溶液
【例3】某同学想用实验证明硫酸铜溶液的颜色是由铜离子引起的,而不是由硫酸根离子引起的。他设计了下列实验步骤,你认为其中没有意义的是( )
A.在硫酸铜溶液中加入适量锌振荡,静置后颜色褪去,表明溶液颜色是铜离子造成的
B.观察硫酸钾溶液没有颜色,表明溶液中的硫酸根离子无色
C.在硫酸钾溶液中加入适量锌振荡,静置后无明显变化,表明锌与硫酸根离子无反应
D.观察氯化铜溶液显蓝色,氯化钠溶液显无色,表明溶液中的铜离子显蓝色
A组 基础训练
1、(郴州中考)下列各组常见的固体物质中,用水不能区分的是( )
A.NaOH和NH4NO3
B.CuSO4和Na2SO4
C.Na2CO3和CaCO3
D.NaCl和KCl
2、能将盐酸、石灰水、氢氧化钠三瓶无色溶液用一种试剂一次鉴别出来的是( )
A.石蕊试液 B.酚酞试液
C.Na2CO3溶液 D.BaCl2溶液
3、(枣庄中考)实验室中有两瓶失去标签的稀盐酸和氯化钠溶液,下列四种试剂中能将其鉴别出来的是( )
A.AgNO3溶液 B.无色酚酞试液
C.K2CO3溶液 D.Na2SO4溶液
4、(天水中考)下列各组物质加入水中充分搅拌后,同组反应物恰好完全反应,过滤后,在滤纸上留下两种不溶物质的是( )
A.Ca(NO3)2、BaCl2、AgNO3
B.MgCl2、KOH、NaCl
C.K2CO3、CuSO4、KCl
D.CuSO4、Ba(OH)2、Cu(NO3)2
5、如右图所示,某河旁甲、乙、丙、丁四座化工厂排放的工业废水中分别含有碳酸钠、氯化铜、氢氧化钠、盐酸中的一种。某同学对①、②、③、④处水质监测时记录了以下现象。根据现象推断,甲、乙、丙、丁四座化工厂排放工业废水的成分,错误的是( )
①
②
③
④
记录现象
无色溶液
蓝色浑浊
浑浊消失
产生气泡
A.甲:碳酸钠 B.乙:氯化铜
C.丙:盐酸 D.丁:碳酸钠
6、(成都中考)能用于鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的物质是( )
A.HCl B.KNO3 C.K2CO3 D.FeCl3
7、下列离子能在同一溶液中大量共存,并形成无色溶液的是( )
A.Mg2+、Na+、Cl-、OH- B.Zn2+、Fe3+、NO、SO
C.K+、Ba2+、NO、Cl- D.K+、Ag+、OH-、SO
8、现有稀盐酸、澄清石灰水、氯化钠溶液三种无色溶液,小丽认为可用下列四种试剂进行一次性鉴别,你觉得不可行的是( )
A.无色酚酞溶液 B.pH试纸 C.Na2CO3溶液 D.紫色石蕊溶液
9、(湖北中考)现有一含有多种溶质的无色溶液。关于该溶液中所含溶质有以下几种猜测,其中合理的是( )
A.H2SO4、NaOH、NaCl B.KNO3、NaCl、CuSO4
C.AgNO3、NaCl、HCl D.H2SO4、Na2SO4、KNO3
10、(广州中考)向K2CO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好完全反应。
(1)可以观察到的实验现象是________________________________________________________。
(2)如图表示该反应前后溶液中存在的主要离子,写出每种图形代表的离子。(填离子符号)
________ ________ ________
(3)下列物质能与K2CO3溶液反应产生类似上述实验现象的是________。(双项选择)
A.Ca(OH)2 B.HCl C.BaCl2 D.(NH4)2SO4
B组 自主提高
1、某溶液中含有Ba2+、Ag+、Cu2+三种离子,现用①NaOH溶液;②K2SO4溶液;③盐酸将这三种离子逐一沉淀并加以分离,则加入试剂的顺序为( )
A.①②③ B.③②① C.②③① D.②①③
2、下列各组物质的溶液混合后,最终不一定有沉淀生成的是( )
A.Ba(OH)2、H2SO4、HCl
B.CuCl2、NaOH、HCl
C.BaCl2、Na2CO3、AgNO3
D.AgNO3、H2SO4、HCl
3、(济宁中考)有四瓶无色溶液,它们分别是AgNO3、BaCl2、K2CO3和Mg(NO3)2溶液,仅利用下面试剂就能将它们区别开的是( )
A.HCl、Na2SO4 B.NaCl、HNO3
C.HNO3、Ba(NO3)2 D.NaCl、NaOH
4、有一包白色粉末,可能含CuSO4、Na2CO3、NaCl、CaCO3中的一种或几种物质。为了鉴别其成分,现进行如下实验:
(1)取一些白色粉末,滴入稀盐酸,产生无色气体。
(2)取一些白色粉末,加足量水溶解,有白色物质沉淀,过滤后滤液呈无色。
(3)取(2)操作中的滤液,滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀全部消失,且有无色气体放出。
这包白色粉末中一定含有__________________________,肯定不含有______________________。
5、(泰安中考)小明在协助老师清理实验室时,发现有一瓶碳酸钠和氯化钠组成的混合液。他想测定该溶液中碳酸钠和氯化钠的质量分数,为此设计并进行了如下实验。
实验1:取该混合液50g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入稀盐酸的质量为20g、40g、60g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)。
第一组
第二组
第三组
稀盐酸的质量/g
20
40
60
生成气体的质量/g
2.2
m
5.5
实验2:另取该溶液50g,加入一定量稀盐酸充分反应后,测得溶液的pH=7,然后再加入硝酸银溶液,测得实验数据见如图。
试分析计算:
(1)实验1中,第二组数据m为____________g。
(2)混合液中碳酸钠的质量分数是多少?
(3)混合液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确至0.1%)
参考答案
三、典型例题
【例1】某溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,下列各组离子能大量共存的是( )
A.SO42-、NO3-、Ba2+、Cl- B. Cu2+、Na+、NO3-、K+
C. K+、CO32-、NO3-、Cl- D. H+、Ba2+、K+、NO3-
【答案】C
【例2】有三瓶无标签的无色溶液,只知道它们分别是稀硫酸、Na2CO3溶液和NaCl溶液中的一种。下列四种溶液中,能将三种无色溶液一次鉴别出来的是( )
A.石蕊试液 B.BaCl2溶液 C.澄清石灰水 D.AgNO3溶液
【答案】A
【例3】某同学想用实验证明硫酸铜溶液的颜色是由铜离子引起的,而不是由硫酸根离子引起的。他设计了下列实验步骤,你认为其中没有意义的是( )
A.在硫酸铜溶液中加入适量锌振荡,静置后颜色褪去,表明溶液颜色是铜离子造成的
B.观察硫酸钾溶液没有颜色,表明溶液中的硫酸根离子无色
C.在硫酸钾溶液中加入适量锌振荡,静置后无明显变化,表明锌与硫酸根离子无反应
D.观察氯化铜溶液显蓝色,氯化钠溶液显无色,表明溶液中的铜离子显蓝色
【答案】C
A组 基础训练
1、(郴州中考)下列各组常见的固体物质中,用水不能区分的是( )
A.NaOH和NH4NO3
B.CuSO4和Na2SO4
C.Na2CO3和CaCO3
D.NaCl和KCl
【答案】D
2、能将盐酸、石灰水、氢氧化钠三瓶无色溶液用一种试剂一次鉴别出来的是( )
A.石蕊试液 B.酚酞试液
C.Na2CO3溶液 D.BaCl2溶液
【答案】C
3、(枣庄中考)实验室中有两瓶失去标签的稀盐酸和氯化钠溶液,下列四种试剂中能将其鉴别出来的是( )
A.AgNO3溶液 B.无色酚酞试液
C.K2CO3溶液 D.Na2SO4溶液
【答案】C
4、(天水中考)下列各组物质加入水中充分搅拌后,同组反应物恰好完全反应,过滤后,在滤纸上留下两种不溶物质的是( )
A.Ca(NO3)2、BaCl2、AgNO3
B.MgCl2、KOH、NaCl
C.K2CO3、CuSO4、KCl
D.CuSO4、Ba(OH)2、Cu(NO3)2
【答案】D
5、如右图所示,某河旁甲、乙、丙、丁四座化工厂排放的工业废水中分别含有碳酸钠、氯化铜、氢氧化钠、盐酸中的一种。某同学对①、②、③、④处水质监测时记录了以下现象。根据现象推断,甲、乙、丙、丁四座化工厂排放工业废水的成分,错误的是( )
①
②
③
④
记录现象
无色溶液
蓝色浑浊
浑浊消失
产生气泡
A.甲:碳酸钠 B.乙:氯化铜
C.丙:盐酸 D.丁:碳酸钠
【答案】A
6、(成都中考)能用于鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的物质是( )
A.HCl B.KNO3 C.K2CO3 D.FeCl3
【答案】C
7、下列离子能在同一溶液中大量共存,并形成无色溶液的是( )
A.Mg2+、Na+、Cl-、OH- B.Zn2+、Fe3+、NO、SO
C.K+、Ba2+、NO、Cl- D.K+、Ag+、OH-、SO
【答案】C
8、现有稀盐酸、澄清石灰水、氯化钠溶液三种无色溶液,小丽认为可用下列四种试剂进行一次性鉴别,你觉得不可行的是( )
A.无色酚酞溶液 B.pH试纸 C.Na2CO3溶液 D.紫色石蕊溶液
【答案】A
9、(湖北中考)现有一含有多种溶质的无色溶液。关于该溶液中所含溶质有以下几种猜测,其中合理的是( )
A.H2SO4、NaOH、NaCl B.KNO3、NaCl、CuSO4
C.AgNO3、NaCl、HCl D.H2SO4、Na2SO4、KNO3
【答案】D
10、(广州中考)向K2CO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好完全反应。
(1)可以观察到的实验现象是________________________________________________________。
(2)如图表示该反应前后溶液中存在的主要离子,写出每种图形代表的离子。(填离子符号)
________ ________ ________
(3)下列物质能与K2CO3溶液反应产生类似上述实验现象的是________。(双项选择)
A.Ca(OH)2 B.HCl C.BaCl2 D.(NH4)2SO4
【答案】有白色沉淀生成 K+ CO32- OH- AC
B组 自主提高
1、某溶液中含有Ba2+、Ag+、Cu2+三种离子,现用①NaOH溶液;②K2SO4溶液;③盐酸将这三种离子逐一沉淀并加以分离,则加入试剂的顺序为( )
A.①②③ B.③②① C.②③① D.②①③
【答案】B
2、下列各组物质的溶液混合后,最终不一定有沉淀生成的是( )
A.Ba(OH)2、H2SO4、HCl
B.CuCl2、NaOH、HCl
C.BaCl2、Na2CO3、AgNO3
D.AgNO3、H2SO4、HCl
【答案】B
3、(济宁中考)有四瓶无色溶液,它们分别是AgNO3、BaCl2、K2CO3和Mg(NO3)2溶液,仅利用下面试剂就能将它们区别开的是( )
A.HCl、Na2SO4 B.NaCl、HNO3
C.HNO3、Ba(NO3)2 D.NaCl、NaOH
【答案】A
4、有一包白色粉末,可能含CuSO4、Na2CO3、NaCl、CaCO3中的一种或几种物质。为了鉴别其成分,现进行如下实验:
(1)取一些白色粉末,滴入稀盐酸,产生无色气体。
(2)取一些白色粉末,加足量水溶解,有白色物质沉淀,过滤后滤液呈无色。
(3)取(2)操作中的滤液,滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀全部消失,且有无色气体放出。
这包白色粉末中一定含有__________________________,肯定不含有______________________。
【答案】Na2CO3、CaCO3 CuSO4、NaCl
5、(泰安中考)小明在协助老师清理实验室时,发现有一瓶碳酸钠和氯化钠组成的混合液。他想测定该溶液中碳酸钠和氯化钠的质量分数,为此设计并进行了如下实验。
实验1:取该混合液50g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入稀盐酸的质量为20g、40g、60g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)。
第一组
第二组
第三组
稀盐酸的质量/g
20
40
60
生成气体的质量/g
2.2
m
5.5
实验2:另取该溶液50g,加入一定量稀盐酸充分反应后,测得溶液的pH=7,然后再加入硝酸银溶液,测得实验数据见如图。
试分析计算:
(1)实验1中,第二组数据m为____________g。
(2)混合液中碳酸钠的质量分数是多少?
(3)混合液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确至0.1%)
【答案】4.4 26.5% 17.6%
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