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限选试剂:
2mol·
L-1HCl、1mol·
L-1H2SO4、0.1mol·
L-1NaOH、0.1mol·
L-1BaCl2、蒸馏水。
仪器和用品自选。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,
,说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4。
33.(3)规范答案
加入过量2mol·
L-1HCl,充分振荡,再滴加几滴0.1mol·
L-1BaCl2溶液。
有白色沉淀生成
审题分析:
实验目的是“说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4。
”,而此物质在混合物中与其它成分不同的地方在于SO42-,所以转为对SO42-的检验。
答案分析:
取少量悬浊液,过滤,充分洗涤。
取滤渣(样品为固体)于试管中,加入过量2mol·
L-1HCl(所用试剂的用量和浓度),充分振荡。
再滴加几滴0.1mol·
L-1BaCl2溶液(试剂的用量和浓度)。
此处省略“振荡、观察现象”。
有白色沉淀生成。
本实验的实验目的“设计实验方案检验悬浊液成分”,所以相应的结论是说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4(悬浊液的某一成分),而不是答SO42-。
3.巩固练习
Na2CO3、Na2SO3、NaCl的混合粉末中含有Na2SO4,设计实验检验该粉末中含有Na2SO4。
1.0mol/L盐酸、稀硝酸、3mol/LH2SO4、0.1mol/LBaCl2溶液、酚酞、甲基橙、
蒸馏水
现象与结论
取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水使之溶解,滴加足量1.0mol/L盐酸,再滴加少量(或几滴)0.1mol/LBaCl2溶液,充分振荡
有白色沉淀生成,说明产品中含有Na2SO4
4.小结:
“无机离子的检验”实验报告的书写
(1)“操作步骤”怎么写?
编号
错例
范例
NH4+
取待测液加入试管中,加NaOH,加热,取湿润的红色石蕊试纸后置于试管口
取少量待测液加入试管A中,滴加足量2mol/LNaOH溶液,加热,取一小片红色石蕊试纸润湿后置于试管口附近
SO32-
取少量待测液加入试管C中,加入3mol·
L-1H2SO4,再滴加品红溶液。
充分振荡。
取少量待测液加入试管C中,加入足量3mol·
L-1H2SO4,再滴加几滴品红溶液。
Fe2+
取少量待测液加入试管D中,滴加足量的酸性KMnO4溶液。
取少量待测液加入试管D中,滴加几滴0.01mol/LKMnO4溶液。
SO42-
取少量待测液加入试管E中,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液。
振荡。
取少量待测液加入试管E中,滴加足量0.1mol/L盐酸酸化,再滴加几滴BaCl2溶液。
正确的“操作步骤”应具有很好的可操作性,可重复性。
“操作步骤”书写时一般包括仪器、试剂(有浓度,有用量),必要的动作(如振荡,取样品、静置等),必须的分离操作等。
(2)“现象和结论”怎么写?
试纸变蓝,有NH4+。
有刺激性气味气体产生,并且红色石蕊试纸变蓝,说明溶液中含有NH4+。
若溶液褪色,则有Fe2+,
若溶液不褪色,则没有Fe2+,。
溶液的紫红色褪去,说明溶液中含有Fe2+。
书写现象时,先思考所发生反应的方程式,根据固、液、气三方面的变化写出主要的现象。
书写结论时要紧扣实验目的,一定要有主语,如溶液中有某离子。
二、离子检验实验设计的一般思路
1.例题及思考
【2012届一模试卷分析】某学习小组在实验室制备Na2CO3,假设产品中含有少量NaCl、NaHCO3杂质,设计实验方案进行检验,完成下表。
0.1000mol/L盐酸、稀硝酸、AgNO3溶液、酚酞、甲基橙、蒸馏水
结果分析
取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水使之溶解,滴加足量的稀硝酸,再滴加几滴硝酸银溶液,充分振荡
有白色沉淀生成,说明产品中含有NaCl
步骤2:
(略)
思考1:
该实验的目的是检验:
氯离子,溶液中除了待检验的离子外,还存在哪些离子HCO3-、CO32-,Na+。
思考2:
以下是三位学生答题卷上该题的解答,请分析他们设计的亮点和不足之处:
甲同学:
滴加少量硝酸银溶液
乙同学:
滴加少量稀盐酸,再滴加硝酸银溶液
丙同学:
滴加少量稀硝酸,再滴加几滴硝酸银溶液
思考3:
针对你的分析,在上述表格中填上你的答案。
思考4:
从以上三位同学的解答来分析,解答这种离子检验的思路
(1)如何选择试剂的选择:
在选择试剂要根据被检验离子的性质来选择,一定要出现明显的现象,如:
沉淀、气体、变色等。
(2)在选择试剂时要注意干扰离子:
①排除干扰离子,利用使干扰离子产生沉淀
或气体的方法,将其赶出溶液;
②避开干扰离子,选择被检离子特有的性质。
(3)用量的选择:
在试剂的用量上要注意你所用试剂的目的,若用试剂来除去某种微粒,则这种试剂的用量应该为过量;
若为检验,希望看到褪色,则试剂的用量应该为少量。
2.巩固
0.01mol/L酸性KMnO4溶液、NaOH稀溶液、0.1mol/LKI、20%KSCN、20%H2O2
(1)某溶液为FeCl2溶液,请你在限选试剂中选择哪些可以鉴别Fe2+,并描述现象:
(请写出你能想到的方法,可以不填满)
方案1:
取少量被测溶液于试管中,滴加少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液,充分振荡
如果溶液的紫红色褪去,说明原溶液中含有Fe2+
方案2:
取少量被测溶液于试管中,,滴加2-3滴20%KSCN溶液,再滴加少量20%H2O2,充分振荡
如果溶液出现血红色,说明原溶液中含有Fe2+
方案3:
取少量被测溶液于试管中,滴加少量NaOH稀溶液,充分振荡
如果出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,,说明原溶液中含有Fe2+
(2)某溶液含有FeCl3,可能含有FeCl2,请设计实验检验含有Fe2+
待检离子是Fe2+,其他离子为Fe3+Cl-,
1取样:
取少量被测溶液于试管中
2操作:
滴加少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液,充分振荡
3现象:
溶液的紫红色褪去
④结论:
说明原溶液中含有Fe2+
思考:
若将第
(2)问改为,①请设计实验检验没有Fe2+,结论怎么写?
若改为:
②请设计实验检验是否含有Fe2+,结论又该怎么写?
①溶液的紫红色不褪去,说明原溶液中没有Fe2+
②如果溶液的紫红色不褪去,说明原溶液中没有Fe2+
如果溶液的紫红色褪去,说明原溶液中有Fe2+
三、审题中加入了陌生物质的相关信息
1.举例:
2013市一模33题第二问
【2013届一模试卷分析】小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2(0H)2C03悬浊液。
多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(0H)6S04。
已知Cu(0H)2、Cu2(OH)2CO3,Cu4((OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;
分解温度依次为800C、2000C、3000C。
设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容。
2mol.L-1HCl、1mol.L-1H2SO4、O.1mol.L-1NaOH、0.1mol.L-1BaCl2、蒸馏水。
步骤2:
另取少量悬浊液于试管中,_将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴加热一段时间,取出试管观察
__试管中有黑色固体生成____________,
说明悬浊液中混有Cu(OH)2。
2.巩固练习
请根据题目信息选择检验离子的方法,设计实验方案,进行实验。
3mol/LH2SO4、1mol/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液
(1)某溶液为NaClO溶液,请你在限选试剂中选择那些可以鉴别ClO-,并描述现象(提示:
从HClO具有强氧化性和HClO具有漂白性来考虑)
取少量溶液于试管中,滴加3mol/LH2SO4至溶液呈酸性。
将ClO-转化为HClO来检验
选择试剂
实验现象
滴加少量淀粉-KI溶液,充分振荡
溶液变为蓝色,说明原溶液含ClO-
滴加几滴紫色石蕊试液,充分振荡
溶液先变为红色,后褪为无色,说明原溶液含ClO-
(2)请设计实验,某溶液含有FeCl3,可能含有NaClO,请设计实验检验溶液中是否含有ClO-
待检微粒是ClO-,其他离子为Fe3+、Cl-、Na+
①取样:
取少量溶液于试管中,
②操作:
滴加足量3mol/LH2SO4至溶液呈酸性,滴加几滴紫色石蕊试液,充分振荡
若溶液先变红,后褪色,说明原溶液含有ClO-
若溶液只是变红,没有褪色,说明原溶液不含有ClO-
四、归纳小结:
离子反应、离子检验解题思路
1、审题:
目标物质(离子)、干扰物质(离子)、陌生物质的相关信息
2、方案设计一般思路:
药品处理、排除干扰、操作简便、现象明显
3、卷面作答:
不熟悉基本离子检验的同学请翻阅《备考指南》P133,常回顾高中阶段常见离子的检验方法;
元素化合物知识遗漏的请用分类观高效归纳常见物质的变化规律;
复习化学实验中不熟悉的操作以及实验术语等。
【强化练习】
1.
(1)向FeSO4溶液中滴加氯水,溶液由浅绿色变成黄色,反应的离子方程式为________________________________________;
向KI溶液中滴加氯水,溶液由无色变成黄色,反应的离子方程式为_____________________________________。
(2)请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水为试剂探究Fe2+和I-的还原性强弱。
①提出假设:
假设1:
Fe2+还原性强于I-;
假设2:
______________________________
②设计实验方案,写出实验步骤、预期现象和结论。
其他限选试剂:
3mol·
L-1H2SO4、0.01mol·
L-1KMnO4、20%KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。
预期现象与结论
2.正三价铁元素有一定的氧化性,FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色变浅。
(1)反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)除H+、OH-外,溶液中一定含有的离子有___________________________,还可能含有的粒子是________________________。
(填编号)
A.Fe2+B.Fe3+C.Cl-D.SO42-E.H2SO3
(3)对还不能确定的粒子存在情况提出合理的假设:
;
假设3:
。
(4)设计实验方案,进行实验。
写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
L-1H2SO4、1mol·
L-1NaOH、0.01mol·
L-1KMnO4、20%KSCN、3%H2O2、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。
【答案】
1.
(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-
(2)①假设2:
I-还原性强于Fe2+
取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中,再滴加几滴氯水,充分振荡
溶液变成黄色,推测有Fe3+或I2生成。
向试管中继续滴加几滴20%KSCN溶液,充分振荡
若溶液变血红色,则假设1成立;
若溶液不变血红色,则假设2成立。
或:
向试管中继续滴加几滴淀粉溶液,充分振荡
若溶液变蓝色,则假设2成立;
若溶液不变蓝色,则假设1成立。
2.
(1)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-
(2)ACD;
BE
(3)假设1:
只存在Fe3+;
既不存在Fe3+,也不存在H2SO3;
只存在H2SO3。
(4)
取少量溶液于试管A中,滴加1~2滴20%KSCN溶液。
(1)若溶液变血红色,则假设1成立;
(2)若溶液不变血红色,则假设2或3成立。
另取少量溶液于试管B中,滴加1~2滴品红溶液。
(1)若溶液红色褪去,则假设3成立;
(2)若溶液呈红色,结合步骤2中的
(2),则假设2成立。
3、(2013江门调研)33.(17分)某实验小组对普通锌锰废干电池内的黑色固体进行探究,设计如下方案:
己知:
I、普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
II、氢氧化锌为白色粉末,不溶于水,溶于酸、强碱溶液和氨水。
请回答以下问题:
(1)②操作的名称是___________。
(2)某同学猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,请你设计一个实验方案,验证其猜
想正确,要求在答题卡上按下表格式写出实验操作、预期现象和结论。
限选试剂:
蒸馏水、2moL·
L-1HCI、2moL·
L-1HNO3、2moL·
L-1NH3·
H2O、
6moL·
L-1NaOH、0.1moL·
L-1KSCN、0.1moL·
L-1BaCl2、0.1moL·
L-1AgNO3、
紫色石蕊试液、红色石蕊试纸
实验操作
预期现象
结论
各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,__
__________________________
有白色沉淀产生
说明溶液A含有Cl-
往b试管,__________
______________________
_______________________
步骤3:
往c试管,__________
先产生_______________,
后____________________
说明溶液A含有Zn2+
答案
(1)过滤(2分)
(2)(共11分,试剂不标浓度和用量不准确每空合扣1分,用“适量”与“少量”均可,其他合理即给分)
实验操作
各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,滴加适量0.1molL-1AgNO3(1分)和2moLL-1HNO3,充分振荡(1分)
有白色沉淀产生
说明溶液A含有Cl—
往b试管,加入足量6moLL-1NaOH(1分)加热(1分),取一小片湿润的红色石蕊试纸置于试管口附近(1分)
有刺激性气味气体产生,湿润的红色石蕊试纸变蓝色
(1分)
说明溶液A含有NH4+(1分)
往c试管,逐滴加入2moLL-1NH3·
H2O或6moLL-1NaOH(1分)至过量,充分振荡(1分)
先产生白色沉淀(1分),后白色沉淀溶解(1分)
说明溶液A含有Zn2+
4、(2013佛山质量检测一)33.(17分)为探究Fe(No3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,某化学小组开展如下探究:
实验一:
探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态。
该小组甲同学将分解后的固体产
物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验。
(1)
【提出猜想】
猜想一:
Fe元素只显+2价;
猜想二:
Fe元素;
猜想三:
Fe元素既有+2价又有+3价。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液;
②向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。
(2)
【实验现象】实验①;
实验②。
(3)
【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式是。
实验二:
(4)探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。
小组乙同学进行了如下实验,请完成实验空缺部分内容。
限选试剂和用晶:
浓H2SO4%溶液、4mol/LNaOH溶液、0.1mol/LBaC12溶液、带火星的木条、0.1mol/L酸性KMnO4溶液、蒸馏水。
步骤1:
取少量Fe(NO3)2固体于试管中,
加热分解。
,
说明分解产生的气体中含N02。
将产生的气体依次通过盛有足量
、浓硫酸的洗气瓶,
在最后一个出口检验。
说明分解产生的气体中含02。
答案:
(1)只显+3价(1分)
(2)①溶液出现血红色(2分)②溶液紫红色不褪去(2分)△
(3)4Fe(NO3)2=2Fe2O3+8NO2↑+O2↑(1分)
取少量Fe(NO3)2固体于试管中,加热分解
有红棕色气体产生(2分)
将产生的气体依次通过4mol/LNaOH溶液(2分)、浓硫酸的洗气瓶、用带火星的木条(2分)在最后一个出口检验
带火星的木条复燃(1分),说明分解产生的气体中含O2
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- 关 键 词:
- 实验 离子 检验