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专题六 离子共存 、物质的鉴别、 除杂一、离子共存初中部分只需掌握复分解反应中的离子共存问题，即同一溶液中如离子之间符合下列三个条件之一就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中共存。（1）生成难溶物或微溶物：如SO42与Ba2+、Ag+；OH与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+；Ag+与Cl、CO32、SO32-、S2；Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32、SO32、PO43等不能大量共存（2）生成气体或挥发性物质：如NH4与OH，H与CO32、HCO3等不能大量共存。（3）生成水：OH与H不能大量共存另外，还应该注意题中的附加隐含条件的应用规律：（1）溶液无色透明时，则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+（蓝色）、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄棕色)、MnO4(紫色)。例一：在无色透明的溶液中，下列各组离子能大量共存的是（ ）(A)H+、Cl、Ba2+、CO32 (B)Ag+、K+、NO3、Cl (C)K+、OH、Cl、Na+ (D)Fe3+、Cl、NO3、Na+分析：先找有颜色的离子D选项有Fe3+被排除，再找不能共存的离子A项的Ba2+、CO32，B项的Ag+、Cl故选C例二：下列离子能在同一溶液中大量共存并且形成无色溶液的是（ ）A. Zn2+ 、Cu2+ 、Cl- 、SO42 B. K+、Ba2+、NO3- 、Cl- C. Mg2+ 、Cl-、Na+ 、OH D. K+、Na+、H、OH分析：本题的前提条件是溶液无色且离子相互间不能发生化学反应。A中Cu2+为蓝色;C中会生成Mg(OH)2沉淀;D中会有水生成。故答案为B例三：在无色透明的溶液中，下列各组离子能大量共存的是（ ）(A)H+、Cl、Ba2+、CO32 (B)Ag+、K+、NO3、Cl (C)K+、OH、Cl、Na+ (D)Fe3+、Cl、NO3、Na+分析：正确选项需满足无色透明、能大量共存两个隐含条件，故答案为C。（2）碱性溶液中肯定不存在与OH起反应的离子；酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子。酸性溶液、pH=1的溶液、能使pH试纸变红的溶液、使石蕊试液变红等，在分析各选项组的离子时，还需考虑H+的存在；碱性溶液、pH=14的溶液、能使pH试纸变蓝的溶液，使石蕊试液变蓝或使酚酞试液变红的溶液等；在分析各选项组的离子时，还需考虑OH的存在。例四：在无色透明的酸性溶液中，能大量共存的一组离子是( )。(A)NH4+、A13+，SO42、NO3 (B)K+、Na+、OH、C1 (C)K+、Mg2+、CO3、SO42 (D)Ca2+、Na+、HCO3、OH分析：正确选项需满足无色透明、强酸性（有H+存在时）、能大量共存三个条件，故答案为A。例五：在碱性溶液中，一定能大量共存的离子组是( )。(A)A13+、NH4+、SO42、Cl (B)Na+、SO42、K+、CO32 (C)K+、Fe2+、Cl、Mg2+ (D)Ba2+、Na+、Cu2+、NO3分析：正确选项需满足碱性溶液（有OH存在时）、能大量共存两个条件，故答案为B。 例七：下列物质能大量共存于水溶液中的是（ ）A.硝酸 、氢氧化钙、氯化钠 B.硝酸钾、氯化铜、硫酸铵 C.氢氧化钠、硫酸镁、氯化钡 D.盐酸、碳酸钠、硝酸钙分析：多种物质能否共存与同一溶液中，判断的标准是看它们能不能相互反应，不能反应，就能相互共存。A项中硝酸与氢氧化钙反应；C项中硫酸镁既与氢氧化钠反应，又和氯化钡反应；D项中碳酸钠既和盐酸反应，又和硝酸钙反应。故答案为B巩固提高：1下列各组中的物质（酸过量），依次加入水中并不断搅拌，最终能得到无色溶液的是（ ）A.氯化铁、氢氧化钠、稀盐酸 B.氢氧化钙、碳酸钠、稀盐酸C.硫酸、氯化钡、稀硝酸 D.硝酸银、氯化钾、稀硝酸2下列离子能在同一溶液中大量共存并且形成无色溶液的是（ ）A. Zn2+ 、Cu2+ 、Cl- 、SO42 B. K+、Ba2+、NO3- 、Cl- C. Mg2+ 、Cl-、Na+ 、OH D. K+、Na+、H、OH3在碱性溶液中，一定能大量共存的离子组是( )A、A13+、NH4+、SO42、Cl B、 Na+、SO42、K+、CO32 C、K+、Fe2+、Cl、Mg2+ D、 Ba2+、Na+、Cu2+、NO34在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是（ ）A.NH4、Mg2+ 、 Cl- 、Mg2+ B. K+ 、Ba2+ 、OH、NO3- C.Mg2+、Cu2+、Cl- 、SO42 D. Na+ 、 Cl- 、Ba2+ 、SO425某化工场排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质。通过目测，初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、Na+、OH、Cl、CO32、SO42；为了进一步确认，进行实验检测：（1）取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态。（2）向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。（3）用pH试纸测定污水的pH值，试纸显深蓝色。由此可知，该污水中，肯定含有离子是 。肯定没有的离子是 ，可能含有的离子是 。6化学课外活动小组，将一些可溶性化合物溶于水，配制成的甲、乙两溶液中，共含有H+、Ag+、K+、Ba2+、OH、CI、NO3、CO328种离子，两种溶液里所含离子各不相同，已知向甲溶液里滴入石蕊试液，石蕊试液变成蓝色，则乙溶液里含有的4种离子应是 。二、物质的鉴别其基本原理是，根据物质的特性，特别是在化学反应中表现出来的特征现象来达到辨别的目的。其原则是：用最简单的方法，最少的试剂和最明显的现象进行鉴别，以达到简便、快速的最佳效果。所谓最简单的方法是指能用物理方法鉴别的就不要用化学方法鉴别（标明“用化学方法鉴别”的除外），能一次鉴别的就不用多次。所谓最少试剂，就是能用一种试剂鉴别开的就不要用多种试剂。所谓最明显的现象，一般指变色、生成气体或沉淀。常见的题型有：1不用任何试剂鉴别多种物质其思路一般有：（1）第一步，“察言观色”，利用某些物质的特殊性质（如颜色气味、溶解性等），首先鉴别出来某物质A。第二步，“对号入座”，各取少量剩余的待测溶液，分别加入A，根据现象（变色、气体或沉淀）鉴别出B，或B和C。第三步，“照方抓药”，重复第二步。即再将B或C再用该试剂去鉴别其他物质。需要提醒的是，对于有酸出现的一组物质，最后有可能根据加入酸后沉淀是否溶解鉴别。（2）对于（1）第一步不能实现的，则用两两混合列表分析法。典型例题：例：不用试剂能否鉴别稀盐酸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液和AgNO3溶液四种无色溶液？分析：第一步，“察言观色”，不能实现鉴别，采用思路 （2）将四种溶液两两混合列表分析。用已知物质列表如下：（表中表示不反应或现象不明显，和分别表示沉淀和气体）Na2CO3BaCl2HClAgNO3Na2CO3 BaCl2 _ HCl _ AgNO3 结果表示，四种现象中，没有完全相同的两组，因此可以鉴别开。2规定试剂的鉴别, 又分规定试剂的种数和下试剂的名称两种，（1）规定试剂的种数一般先考虑石蕊和酚酞，如果不能鉴别开，则一般规律是，待鉴别的物质中有碳酸盐，则考虑加入某种酸（若待鉴别的物质中有硝酸银，则多为盐酸；若待鉴别的物质中钡离子, 则多为硫酸）；同理，待鉴别的物质中有酸，则考虑加入可溶性碳酸盐；若可能出现多种沉淀，在要考虑使沉淀的颜色不同，常加入可溶性铜盐或铁盐。常见的试剂有：石蕊、HCl、H2SO4、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Na2CO3、K2CO3等。对于规定试剂的鉴别，还应注意是否限定了“一次“鉴别开。（2） 规定试剂的名称。方法是：采用已鉴别出来的物质作为试剂对其他物质进行鉴别。典型例题：例1：只用一种试剂一次鉴别： HCl、Ca(OH)2、NaOH ； BaCl2、Na2CO3、NaNO3 ； NH4Cl、(NH4)2SO4 、NaCl、Na2SO4 ；答：选Na2CO3 或K2CO3; H2SO4; Ba(OH)2 。例2：只用酚酞能否鉴别NaOH、HCl、NaCl溶液。答：能。方法是：分别取三种溶液少许装入三支试管中，然后滴入酚酞试液，溶液变红的是NaOH溶液，再取剩余溶液中之一，滴入有酚酞试液的试管中振荡，如溶液变无色是HCl溶液，若不变是NaCl溶液。说明：若题中要求一次鉴别开，则不能，应使用紫色石蕊试液。3. 任选试剂鉴别多种物质任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现,回答时要掌握以下要领：选取试剂要最佳：选取的试剂对待检物质组中的各物质反应现象要有明显差异。不许原瓶操作。不许“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现取某某物质加入某某试剂的字样，一般简答顺序为：各取少许溶解加入试剂描述现象得出结论。巩固提高：1只用一种试剂一次就能将NaOH、HCl、NaCl三种溶液区分开来，这种试剂是 。能一次鉴别开BaCl2、NaOH、NaCl三种溶液的试剂的名称为 。2下列各组稀溶液中，仅用同组稀溶液间的相互反应，就可以将其区别开的是（ ）（A）Na2CO3、HCl、HNO3、Na2SO4 （B）K2CO3、H2SO4、HNO3、BaCl2（C）HCl、AgNO3、HNO3、NaCl （D）Na2SO4、NaOH、CuSO4、NaCl3按下列添加试剂的先后顺序，即可将盐酸、硫酸、硫酸钾、氢氧化钠和硝酸钾五种无色透明溶液鉴别开来的是（ ）（A）石蕊试液、AgNO3溶液、稀HNO3 （B）BaCl2溶液、酚酞试液、AgNO3溶液（C）石蕊试液、BaCl2溶液 （D）酚酞试液、BaCl2溶液、AgNO3溶液4下列各组物质的溶液，不另加试剂就能鉴别的组是（ ）（A）Na2SO4、Na2CO3、BaCl2 、HCl （B）BaCl2、Na2SO4、NaCl、KNO3（C）NaCl、NaOH、HCl、CuSO4 （D）NaCl、AgNO3、NaNO3、HCl5实验室有失落标签的四瓶无色溶液：稀盐酸、MgCl2、NaCl溶液、氢氧化钠溶液，现实验桌只有一瓶酚酞试液，请设计实验只用酚酞试液鉴定这四瓶溶液。6.有失去标签的盐酸、碳酸钠、硫酸、氢氧化钾和硝酸钾五种溶液，为把他们区别开来，所加试剂及先后顺序合理的是（ ）（A）稀硝酸、石蕊试液、硝酸银溶液 （B）石蕊试液、稀硝酸、硝酸银溶液（C）稀硝酸、酚酞试液、硝酸银溶液 （D）氯化钡溶液、稀硝酸、石蕊试液7白色固体混合物，可能由BaCl2、KOH、KNO3、MgCl2、CuSO4中的几种混合而成。为证明其组成，做如下实验：（1）取一定量该固体混合物加入足量的水，充分搅拌，得到白色沉淀和无色液体。过滤得白色沉淀，无色滤液。则原混合物中一定含有_，一定不含有_。（2）向无色滤液中加入KOH溶液，无任何现象。再加入过量的某可溶性碳酸盐溶液，充分反应后过滤，得白色沉淀，五色滤液，则原混合物中一定还含有_。（3）向无色滤液中加入过量的盐酸，然后将所得的液体蒸干，得到固体A。如果固体A中只含有2种元素，原混合物中一定还不含有_，则加入的碳酸盐溶液是_；如果固体A中含有2种金属元素，则加入的碳酸盐溶液是_。8有三瓶失去标签的无色溶液：氯化钾、氢氧化钙和稀硫酸，可用一种试剂一次鉴别它们。甲同学选的是一种正盐溶液，乙同学选的是一种有色试剂，他们都得到了正确结论。试推断甲、乙两位同学选用的试剂：甲_，乙_。三、除杂例1：要除去稀盐酸中混有少量硫酸，某同学设计 了以下几种方法：请你评价下列方法 （1）加锌粒 （2）加烧碱 （3）加硝酸钡 （4）加氯化钡 方案 对或错 原因 例2某NaOH固体中含有Na2CO3，某一小组的同学取一定量的该固体溶于水，得到混合溶液，为了除去溶液中的Na2CO3杂质，甲、乙、丙、丁四位同学分别选择下列试剂进行实验。其中，不合理的是 。甲：适量稀盐酸。乙：过量KOH溶液。丙：适量Ba(OH)2溶液。丁：适量CaCl2溶液。 练一练 快速判断下列除杂方法是否正确？ 请判断：1、NaCl (Na2CO3) 用稀硫酸 2、CO2（CO） 用石灰水3、 Na2SO4 （CuSO4） 用Ba(OH)2溶液4、NaOH (Na2CO3) 用稀盐酸（HCl ） 5、Cu (Fe) 用稀盐酸HCl 6、CaO (CaCO3) 用稀盐酸HCl 在横线上填写所选的试剂1、HNO3 ( HCl) 2、NaOH ( Ca(OH)2) 3、NaNO3 (Na2SO4) 4、Cu (CuO) 5、NaCl (CaCO3)固体 6、NaNO3 (NaCl) 分离方法： 除杂专题除杂的原则： 知识储备：不溶于水的沉淀有 、 、 、 、 、 （蓝色）、 （红褐色）、 MnO2 等。既不溶于水也不溶于稀硝酸的沉淀： 、 除去下列混合物中的杂质，写出选择的试剂，并写出发生的反应。混合物所选试剂反应方程式CaO（CaCO3）加热法NaCl溶液（Na2CO3）NaCl溶液（MgCl2）Cu（CuO）Na2CO3溶液（CaCO3）NaCl溶液（CaCl2）Cu（Zn）KNO3溶液（MgSO4）NaCl（NaOH）FeSO4溶液（CuSO4）Na2SO4溶液（CuSO4）NaCl溶液（Na2SO4）CuSO4溶液（H2SO4）CO2（CO）CO（CO2）CaCl2（CaCO3）H2 （ HCl ）KCl （ MnO2）我学我用：一、可溶性物质（不溶性物质）： 、 、 例、能用溶解、过滤、蒸发、结晶分离的一组混合物是 （ ）A酒精和水 B氯化钠和碳酸钠 C碳酸钙和二氧化锰 D碳酸钙和氯化钠二、不溶性物质（可溶性物质）： 、 例、氯化钙中混有碳酸钙应怎样除去： 、 三、离子的转化例、氯化钠中混有碳酸钠：（ ） 、（ ） 四、离子变沉淀例1、氯化钠中混有硫酸铜： 例2、某食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁，以下是除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁的实验流程：根据流程图回答：（1）操作的名称是 ，加入的试剂A是 ，沉淀是 ；（2）写出NaOH与杂质反应的化学方程式 ；（3）加入试剂B的目的是 ；（4）蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是 。五、物质的转化（多次）例、要从BaCl2和NaOH混合固体中获得纯净的BaCl2，设计方案如下：（1）方案一：将混合物溶于足量的水，过滤、蒸干。该方案不合理，原因是 ；（2）方案二，将混合物溶于足量的水，再加入适量的CuCl2溶液，充分反应后过滤、蒸干。该方案不合理的原因是 。（3）合理的方案是：将混合物溶于足量的水，先用适量试剂把BaCl2转化为含钡不溶物，过滤；再用足量试剂将不溶物转化为BaCl2溶液，蒸干。所用试剂和试剂依次是 、 。巩固提高：1、除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用方法正确的是（ ）ACO2(CO)通入氧气中点燃BSO2(HCl)通过足量的氢氧化钠溶液CKCl固体 (KClO3)加少量二氧化锰固体并加热DNaCl溶液(NaHCO3)滴加入稀盐酸至恰好完全反应2、为除去物质中的杂质（括号内为杂质），所选试剂（过量）及操作方法均正确的是物质选用试剂操作方法ACu(CuO)氧气通入氧气并加热BCO2(HCl)氢氧化钠溶液通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶CCaCl2溶液（盐酸）碳酸钙粉末加入碳酸钙粉末充分反应后过滤DKCl溶液（K2CO3）氯化钙溶液加入氯化钙溶液充分反应后过滤3、除杂：（1） CaCO3 （Na2CO3） （2） Cu（Fe） （3） FeCl2（CuCl2） （4） MgSO4（H2SO4） 4、一同学用某种粗盐（主要含有泥沙、CaCl2、MgCl2等物质）进行提纯实验，步骤如下图所示。请回答下列问题：（1）步骤 和 的操作名称是 。（2）步骤 中加入过量Na2CO3的目的是 ，步骤 中发生反应的化学方程式是 、 。固体A中含有的固体是 （写物质的化学式）（3）步骤 中加入 适量 盐酸的目的是 ，判断加入盐酸“适量”的方法是 。（4）步骤蒸发液体时要用玻璃棒不断搅拌液体，目的是 。5、为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验。 （l）写出沉淀A的化学 。 （2）加入CaC12溶液后，分离除去沉淀A的实验操作方法是 。 （3）同学在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质，请写出固体物质B的成分 、 （用化学式表示）。 （4）同学继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加盐酸至不再产生气体为止。则既能除去Na2CO3杂质，又能有效地防止新杂质的引人。写出有关反应的化学方程式： 。
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