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离子共存与离子推断第1页，本讲稿共16页六六.离子大量共存的离子大量共存的规律规律及其及其应用应用 离子能否大量共存的判断，是高考的热点。其判断离子能否大量共存的判断，是高考的热点。其判断要领是：一是判断组内离子能否大量共存，如有下列情要领是：一是判断组内离子能否大量共存，如有下列情况则离子间发生反应，况则离子间发生反应，不能不能大量大量共存共存：1.离子发生离子发生互换互换反应反应：生成弱电解质，如：生成弱电解质，如OH与与NH4+；生成气体，如生成气体，如H与与S2；生成沉淀，如；生成沉淀，如Pb2与与SO42-。2.双双水解水解反应：反应：NH4+与与SiO32-、Al3与与AlO2-、S2、CO32-；Fe3与与AlO2-、CO32-、SO32-。3.络合络合反应反应：Fe3和和SCN;Ag+和和NH3。4.氧化氧化还原还原反应反应：Fe2、H、NO3-；Fe3、I；S2、MnO4、H；H、S2O32；SO32-、ClO。第2页，本讲稿共16页 5.离子共存的离子共存的限制限制（或（或隐含隐含）条件条件 (1)限制溶液为限制溶液为无色无色:排除具有颜色的排除具有颜色的Fe3+（黄色）、（黄色）、Fe2+（浅绿色）、（浅绿色）、Cu2+（蓝色或绿色）、（蓝色或绿色）、MnO4-（紫色）等离子的选项（紫色）等离子的选项 (2)限制溶液的限制溶液的酸酸碱碱性性 pH=1（或（或pH=14）;pH试纸变红（或变蓝）；试纸变红（或变蓝）；石蕊（或酚酞）溶液变红；石蕊（或酚酞）溶液变红；与与Al反应产生反应产生H2；常温下由常温下由H2O电离出来的电离出来的c(H+)=110-12 mol/L。第3页，本讲稿共16页(3)限制限制反应类型反应类型 如如“因发生氧化还原反应不能大量共存因发生氧化还原反应不能大量共存”。(4)限制溶液中限制溶液中已存在已存在某种离子某种离子 如含如含Fe3+的溶液或含的溶液或含C(HCO3-)=0.1 mol/L的溶液。的溶液。(5)限制溶液加强酸或强碱时，能产生某种限制溶液加强酸或强碱时，能产生某种气体气体（如（如CO2、SO2、NH3）或某种有颜色（如白色、蓝色）的）或某种有颜色（如白色、蓝色）的沉淀沉淀。(6)限制溶液加限制溶液加特殊物质特殊物质（如（如Na2O2、NaClO）而共存的）而共存的 离子。离子。第4页，本讲稿共16页5.在在pH=1的溶液中能大量共存的一组的溶液中能大量共存的一组离子或离子或 分子分子是是()。A.Na+、Mg2+、ClO-、NO3-B.Al3+、NH4+、Br-、Cl-C.K+、Cr2O72-、CH3CHO、SO42-D.Na+、K+、SiO32-、Cl-6.能在溶液中大量共存的一组离子是能在溶液中大量共存的一组离子是()。ANH4+、Ag+、PO43-、Cl-BFe3+、H+、I-、HCO3-CK+、Na+、NO3-、MnO4-DAl3+、Mg2+、SO42-、CO32-D7.下列离子组一定能大量共存的是下列离子组一定能大量共存的是()。A甲基橙呈黄色的溶液中：甲基橙呈黄色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+B石蕊呈蓝色的溶液中：石蕊呈蓝色的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-C含大量含大量Al3+的溶液中：的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO-D含大量含大量OH-的溶液中：的溶液中：CO32-、Cl-、F-、K+第5页，本讲稿共16页9.常温下，下列各组离子在指定溶液中常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是能大量共存的是()。A 的溶液中的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+B由水电离的由水电离的 的溶液中：的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C 的溶液中：的溶液中：NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D 的溶液中：的溶液中：K+、Cl-、SO42-、SCN-8滴加滴加新制新制氯水氯水后，下列各组离子可能大量存在的是后，下列各组离子可能大量存在的是()。AFe3、Al3、Cl、NO3 BK、Na、I、SO42-CAg、Ca2、NH4、NO3-DNa、Ba2+、CO32-、SO42第6页，本讲稿共16页 某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：NaNa+、AgAg、BaBa2+2+、FeFe3+3+、A1A13+3+、AlOAlO2 2-、S S2-2-、COCO3 32-2-、SOSO3 32-2-、SOSO4 42-2-。现取该。现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图：溶液进行有关实验，实验结果如下图：(1)生成沉淀甲的离子方程式为 .(2)生成沉淀乙的离子方程式为 .(3)沉淀丙是 ，用化学实验来确定其成分，其方法是 .(4)气体甲的成分有哪几种可能？.(5)综合上述信息，肯定存在的离子有 .热身训练热身训练 2S2-+SO32-6H+3S3H2O A13+3HCO3-Al(OH)33CO2 BaCO3 或或BaCO3与与 BaSO4的混合物的混合物 向滤出沉淀中加盐酸，若沉淀全部溶解则为向滤出沉淀中加盐酸，若沉淀全部溶解则为 BaCO3；若沉淀部分溶解则为两者的混；若沉淀部分溶解则为两者的混合物。合物。H2S或或 SO2 或或 CO2 或或 混合物混合物 Na+、S2-、SO32-、AlO2-第7页，本讲稿共16页解题策略解题策略FeFe3+3+(棕黄棕黄)、Fe Fe2+2+(浅绿浅绿)、Cu Cu2+2+(蓝绿蓝绿)、MnOMnO4 4-(紫红紫红)当我们判断出一定有某种离子时，应排除不能与之共存的离子。当我们判断出一定有某种离子时，应排除不能与之共存的离子。在进行离子检验时，加入的试剂会引进新的离子，那么原溶液中是否在进行离子检验时，加入的试剂会引进新的离子，那么原溶液中是否存在该种离子就无法判断。存在该种离子就无法判断。在任何电解质溶液中，阴、阳离子总电荷数是守恒的。在任何电解质溶液中，阴、阳离子总电荷数是守恒的。特殊的物理性质特殊的物理性质(如颜色如颜色,溶解性溶解性,挥发性等挥发性等)；特殊的化学性质；特殊的化学性质(如金属钝化、如金属钝化、显色反应等显色反应等)；特殊的反应特征；特殊的反应特征(如银镜反应等如银镜反应等)。关注溶液颜色。关注溶液颜色。遵循三个原则。遵循三个原则。互斥性原则：互斥性原则：进出性原则：进出性原则：电中性原则：电中性原则：关注特殊物质或特殊变化关注特殊物质或特殊变化(找准题眼找准题眼)：第8页，本讲稿共16页体验体验为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：测定溶液的测定溶液的pH，溶液显强碱性。，溶液显强碱性。取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，有无刺激性且取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，有无刺激性且能使澄清石灰水变浑浊的气体生成。能使澄清石灰水变浑浊的气体生成。在上述溶液中再滴加在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。溶液，产生白色沉淀。取上层清液继续滴加取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴溶液至无沉淀时，再滴加加Ag NO3溶液，产生白色沉淀。溶液，产生白色沉淀。根据实验以下推测正确的是根据实验以下推测正确的是()一定有一定有SO32离子离子 B.一定有一定有CO32离子离子C.一定有一定有C1-离子离子 D.不能确定不能确定HCO3离子是否存在离子是否存在第9页，本讲稿共16页 综合综合应用应用 1 某钠盐溶液中可能含有某钠盐溶液中可能含有NO2-、SO32-、SO42-、CO32-、Cl、I等阴离子。某同学取等阴离子。某同学取5份此份此 溶液样品，分别进行了如下实验：溶液样品，分别进行了如下实验：用用pH计测得溶液计测得溶液pH大于大于7。加入盐酸，产生有色刺激性气体。加入盐酸，产生有色刺激性气体。加入硝酸酸化的加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性 气体。气体。加足量加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出 气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色。气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色。加足量加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加溶液，再滴加KSCN溶液，显红色。溶液，显红色。该同学最终确定在上述六种离子中含该同学最终确定在上述六种离子中含NO2-、CO32-、Cl三种阴三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论结论()A B C D第10页，本讲稿共16页 一、排队法：如溶液中出现一、排队法：如溶液中出现H H+、OH-或其他指定的离子，或其他指定的离子，则可将特征离子或指定的离子先写在前面，再在其后排列则可将特征离子或指定的离子先写在前面，再在其后排列能与之共存的离子，即可得到结果。但要注意隐含条件，能与之共存的离子，即可得到结果。但要注意隐含条件，如溶液酸碱性等。如溶液酸碱性等。例例1.1.某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中共含中共含K K+、AgAg+、FeFe3+3+、ClCl-、OHOH-、NONO3 3-六种离子。六种离子。甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是_、_、_。乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加入一定量乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加入一定量_（选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收（选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收其中的金属其中的金属_（填写金属元素符号）。（填写金属元素符号）。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的以使废水中的_（填写离子符号）转化为沉淀，经（填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含过滤后的废水主要含_，可用来浇灌农田。，可用来浇灌农田。方法举例方法举例第11页，本讲稿共16页 二、淘汰法：解题时，逐步分析离子存在或不存在的二、淘汰法：解题时，逐步分析离子存在或不存在的可能性。但要注意前后呼应，不能思前忘后。可能性。但要注意前后呼应，不能思前忘后。例例2.2.某无色溶液，由某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO 、MnO 、CO 、SO 中的若干种组成，取该溶液进行如中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：下实验：（A）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生）取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；成，并得到溶液；（B）在（）在（A）所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有）所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成；同时析出白色沉淀甲；气体生成；同时析出白色沉淀甲；（C）在（）在（B）所得溶液中加入过量）所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据上述实验回答下列问题：根据上述实验回答下列问题：（1）溶液中一定不存在的离子是）溶液中一定不存在的离子是 ；（2）一定存在的离子是）一定存在的离子是 ；（3）判断沉淀乙成分的方法是）判断沉淀乙成分的方法是 。方法举例方法举例Ag+、Ba2+、Al3+、MnONa+、AlO 、CO 加入盐酸，观察沉淀是否全加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，全部溶解，说明只有部溶解，全部溶解，说明只有BaCO3，否则含有，否则含有BaSO4第12页，本讲稿共16页 三、表格法：对于离子数目较多、反应情况复杂的离三、表格法：对于离子数目较多、反应情况复杂的离子推断试题。直接分析各离子两两反应的情况，将实验现子推断试题。直接分析各离子两两反应的情况，将实验现象填入表格，再根据现象的共性或差异性分析结果。象填入表格，再根据现象的共性或差异性分析结果。例例3.3.A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成它均为可溶于水的固体，组成它们的离子有：阳离子们的离子有：阳离子Na、Mg2、Al3、Ba2；阴离子；阴离子OH、Cl、CO32、SO42、HSO4。分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：A溶液与溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；溶液；A溶液与溶液与C溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；溶液；A溶液与溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；B溶液与适量溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，溶液，沉淀量减小，但不消失。沉淀量减小，但不消失。据此推断它们是据此推断它们是A_；B_；C_；D_E_。方法举例方法举例第13页，本讲稿共16页OH、Cl、CO32、NO3、SO42阴离子阴离子H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+阳离子阳离子 已知：已知：A、B两溶液呈碱性；两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性。溶液呈酸性。向向E溶液中逐滴滴加溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失。少但不消失。D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。试回答下列问题：试回答下列问题：综合综合应用应用 2 （8分）现有分）现有A、B、C、D、E五种可溶强五种可溶强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）。重复）。第14页，本讲稿共16页（1）A溶液呈碱性的原因是溶液呈碱性的原因是 。（2）写出）写出E溶液与过量的溶液与过量的B溶液反应的离子方程式溶液反应的离子方程式 。（3）已知：）已知：NaOH（aq）+HNO3（aq）=NaNO3（aq）+H2O（1）；）；H=a kJmol-1。请写出相同条件下请写出相同条件下B与与C的稀溶液反应的热化学方程式的稀溶液反应的热化学方程式 。（4）若）若25时时C、E溶液溶液pH=4，则，则E溶液中水电离出的氢离子浓度是溶液中水电离出的氢离子浓度是C溶液中水电离出的氢离子浓度溶液中水电离出的氢离子浓度 倍。倍。（5）将）将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的A溶液中，溶液中，反应后溶液中一价离子（反应后溶液中一价离子（+1或一或一1）浓度由大到小的顺序为：）浓度由大到小的顺序为：。CO32+H2O HCO3+OH 3Ba2+8OH+2Al3+3SO42=3BaSO4+2AlO2+4H2O Ba（OH）2（aq）+2HCl（aq）=BaCl2（aq）+2H2O（l）H=-2a kJmol-1 106 C（Na+）C（Cl）C（HCO3）C（OH）C（H+）第15页，本讲稿共16页答案：答案：5B6C7D8A9C体验：体验：B综合：综合：B第16页，本讲稿共16页