高考化学讲与练 第2章 第3讲 离子共存、离子的检验和推断(含解析)新人教版.doc
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1、1 / 35【2019【2019 最新最新】精选高考化学讲与练精选高考化学讲与练 第第 2 2 章章 第第 3 3 讲讲 离子共存、离子共存、离子的检验和推断(含解析)新人教版离子的检验和推断(含解析)新人教版李仕才考纲要求 1.掌握常见离子的检验方法。2.了解离子反应发生条件,正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。考点一考点一 离子共存离子共存1离子共存的本质几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。2判断离子能否大量共存的“四个要点”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色溶液颜色。
2、几种常见离子的颜色:离子Cu2Fe3Fe2MnO 4溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性溶液的酸碱性:在强酸性溶液中,OH及弱酸根阴离子(如 CO、SO、S2、CH3COO等)不能大量存在。在强碱性溶液中,H及弱碱阳离子(如 NH、Al3、Fe3等)不能大2 / 35量存在。(3)三特殊三种特殊情况:AlO 与 HCO 不能大量共存:AlOHCOH2O=Al(OH)3CO。“NOH”组合具有强氧化性,能与 S2、Fe2、I、SO 等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。NH 与 CH3COO、CO,Mg2与 HCO 等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小
3、,它们在溶液中仍能大量共存。(4)四反应四种反应类型:指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。复分解反应:如 Ba2与 SO,NH 与 OH,H与 CH3COO等。氧化还原反应:如 Fe3与 I、S2,NO(H)与 Fe2等。相互促进的水解反应:如 Al3与 CO、HCO 或 AlO 等。络合反应:如 Fe3与 SCN等。判断下列离子能否大量共存(1)水溶液中:Al3、Ca2、HCO、SO()(2)水溶液中:Fe2、H、ClO、Cl()(3)无色溶液中:Fe3、Cu2、NO、Cl()(4)1.0molL1 的 KNO3 溶液:H、Fe2、Cl、SO()(5)常温下
4、 pH12 的溶液:K、Na、CH3COO、Br()(6)与铝反应产生大量氢气的溶液:Na、NH、CO、NO()(7)c(K)c(Cl)的溶液中大量存在:K、NO、Cl、HCO()指出下列离子组不能大量共存的原因。(1)Na、OH、SO、Fe3_3 / 35_。(2)K、Mg2、I、ClO_。(3)含有大量 Fe3的溶液:Na、SCN、Cl、I_。(4)含有大量 NO 的溶液:H、Fe2、Cl、SO_。(5)常温下,pH12 的溶液:K、Cl、SO、SiO、Ca2_。(6)c(H)0.1molL1 的溶液:Na、NH、SO、S2O_。(7)使 pH 试纸显蓝色的溶液中:Cu2、NO、Fe3、S
5、O_。(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO、Al3、Na、SO_。(9)pH0 的溶液中:4 / 35Al3、NH、Ca2、ClO_。答案 (1)Fe3与 OH反应生成沉淀(2)I能被 ClO氧化(3)Fe3与 SCN发生络合反应,Fe3与 I发生氧化还原反应(4)NO 在酸性条件下能氧化 Fe2(5)Ca2与 SO、SiO 反应生成沉淀(6)S2O 与 H反应:S2O2H=SSO2H2O(7)Cu2、Fe3与 OH反应生成沉淀(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性,NO 在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气,Al3在碱性溶液中不能大量共存(9)ClO与 H生成弱电解质 HClO题组一 题干中有
6、限制条件的离子共存1(2017市区第一中学高三上学期期中)在 pH13 的无色溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )AK、Na、HCO、NOBNa、NH、NO、ClCK、Na、NO、BrDK、Cu2、Cl、SO24答案 C解析 A 项中 HCO 不能存在于碱性溶液中;B 项中 NH 不能存在于碱性溶液中;C 项中各离子可以共存;D 项中 Cu2有颜色且能与 OH生成沉淀。2(2018贵州省县第一中学高三月考)下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )5 / 35AH、Fe2、Cr2O、SO24BCa2、H、SO、HCO 3CNa、Cu2、Cl、S2DFe3、K、SCN、Cl答案
7、A解析 A 项,酸性条件下,Fe2能被 Cr2O 氧化为 Fe3,因发生氧化还原反应不能大量共存,正确;B 项,H和 HCO 反应放出 CO2 而不能共存,该反应是复分解反应,错误;C 项,Cu2和 S2生成 CuS 沉淀而不能大量共存,该反应不属于氧化还原反应,错误;D 项,Fe3与SCN发生络合反应而不能大量共存,错误。判断离子能否大量共存的方法判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时,一般从以下几个方面考虑:(1)CO 考虑生成气体和沉淀。(2)SO 考虑生成气体、沉淀和其还原性。(3)Fe3考虑生成 Fe(OH)3、双水解及其氧化性。(4)Al3考虑生成 Al(OH)3、双水解。(5)
8、I考虑其还原性和 AgI 沉淀。(6)NO(H)考虑酸性及 NO 在酸性条件下的强氧化性。(7)MnO(H)考虑颜色及强氧化性。题组二 选项中有限制条件的离子共存问题判断3(2017市区高三上学期期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )ApH1 的溶液中:HCO、SO、K、ClB遇酚酞变红的溶液中:NO、Na、AlO、K6 / 35Cc(NO)1molL1 的溶液中:H、Fe2、Cl、NH 4D无色透明溶液中:K、SO、Na、MnO 4答案 B解析 A 项,pH1 的溶液显酸性,在酸性溶液中 HCO 不能大量存在,错误;B 项,遇酚酞变红的溶液显碱性,在碱性溶液中,NO、
9、Na、AlO、K间不发生反应,能够大量共存,正确;C 项,在酸性溶液中,NO、H、Fe2能够发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;D 项,MnO 是紫红色的,与溶液无色不符,错误。4(2018市高三质检)25时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )A无色溶液中:Na、NH、Cu2、SO24B0.1molL1 的 NH4HCO3 溶液中:K、SiO、AlO、ClC25时,Kw/c(H)1102molL1 的溶液中:K、NO、S2、ClOD使甲基橙呈红色的溶液:NH、Ba2、Al3、Cl答案 D解析 A 项,Cu2是有色离子,错误;B 项,HCO 可以和 AlO 反应生成CO 和 Al
10、(OH)3 沉淀,所以不能大量共存,错误;C 项,25 时,Kwc(H)c(OH)1014,所以 Kw/c( H)c(OH)1102 molL1,故溶液显碱性,此溶液中的 S2和 ClO会发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;D 项,使甲基橙呈红色的溶液,说明溶液显酸性,溶液中的各离子之间不发生任何反应,可以大量共存,正确。“四步”突破离子能否大量共存判断题第一步:“细审题干关键点”(1)注意“一定大量共存” “可能大量共存” “不能大量共存” “因发生氧7 / 35化还原反应而不能大量共存”等关键点。(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。第二步:“分析限制条件”
11、(1)常见表示溶液呈酸性的表述。常温下,pH1 的溶液;使 pH 试纸变红的溶液;使甲基橙呈红色的溶液;与镁粉反应放出氢气的溶液;c(OH)11014molL1 的溶液。(2)常见表示溶液呈碱性的表述常温下 pH14 的溶液;使 pH 试纸变蓝的溶液;使酚酞溶液变红的溶液;c(H)11014molL1 的溶液。(3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述。与铝粉反应放出氢气的溶液;常温下水电离出的 c(OH)11012molL1 的溶液;与 NH4HCO3 反应能产生气体的溶液。(4)无色溶液:不含有 Cu2、Fe3、Fe2、MnO 等。第三步:“抓住反应发生条件”(1)清楚生成气体、沉淀、弱
12、电解质的复分解反应。(2)特别注意常见的氧化还原反应。(3)熟记相互促进的水解反应。(4)牢记能发生的络合反应。第四步:“注意特殊情况”(1)S2与 SO 在碱性条件可以共存,但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存。(2)NO 在碱性和中性环境中没有氧化性,酸性环境中具有氧化性。(3)ClO在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。8 / 35考点二考点二 离子的检验和推断离子的检验和推断1常见离子的检验方法根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:生成沉淀;生成气体;显现特殊颜色。离子试剂现象注意Cl、Br、IAgNO3溶液和稀 HNO3Ag
13、Cl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO24稀盐酸和 BaCl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2NaOH 溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀Fe3NaOH 溶液红褐色沉淀NH 4浓 NaOH 溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热CO23 稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO、HSO、HCO23 3有干扰 3SO23稀 H2SO4和品红溶液产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色HSO有干扰 3I氯水(少量),CCl4下层为紫色Fe2KSCN 溶液和氯水铁氰化钾溶液K3Fe(CN)6先是无变化,滴加氯水后变红色生成蓝色沉淀Fe3
14、Fe(CN)62先加 KSCN 溶液,无变化,再加氯水KSCN 溶液红色 Fe3 苯酚溶液紫色Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K要透过蓝色钴玻璃片观察焰色2离子推断的“四项基本原则”(1)肯定原则9 / 35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
15、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。3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。(1)向某溶液中加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在 SO()(2)向某溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液,产生不溶于稀 HN
16、O3 的白色沉淀,则溶液中一定存在 SO24()(3)向某溶液中加入 Ca(OH)2 溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在 CO()10 / 35(4)加入 CaCl2 溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在 CO()(5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在 SO23()(6)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素()(7)无色溶液加入 CCl4 无现象,滴加氯水后 CCl4 层呈紫红色,则溶液中一定存在 I()(8)加入 AgNO3 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有 Cl()(9)向某溶液中加入稀盐酸
17、,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在 CO()在练习中体会“四项原则”某无色透明溶液中可能大量存在 Ag、Mg2、Cu2、Fe3、Na中的几种,请填写下列空白:(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_。(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是_,有关的离子方程式为_。(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有_,有关的离子方程式为_11 / 35_。(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的_。AClBNOCCODOH答案 (1)Cu2、Fe3(2)Ag
18、 AgCl=AgCl(3)Mg2 Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH 4(4)B1(2018福州第一中学质检)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )选项操作现象结论A滴加 BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有 SO24B滴加稀硫酸有刺激性气味的气体产生原溶液中有 SO23C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)原溶液中有 KD滴加 NaOH 溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无 NH 4答案 C解析 A 项,加入 BaCl2 溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有 SO 或SO 或 Ag;B 项,HSO 也有同样的现象
19、;C 项,观察 K的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,排除 Na的干扰;D 项,检验 NH 应加入浓 NaOH 溶液,且需要加热。2某溶液中可能存在 Br、CO、SO、Al3、I、Mg2、Na7 种离子中的某几种。现取该溶液进行实验,得到如下现象:向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;向所得橙色溶液中加入足量 BaCl2 溶液,无沉淀生成;向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。已知:5Cl2I26H2O=10HCl2HIO312 / 35据此可以判断:该溶液肯定不存在的离子组是( )AAl3、Mg2、SOBMg2、CO、ICAl3、SO、IDAl3、Br、SO23答案 A解析 根
20、据可判断溶液中有 Br和 CO,根据离子共存原则,不存在Al3、Mg2;根据可判断溶液中无 SO;根据不能确定是否含有I,因为在中氯水可能把 I氧化成 IO,致使溶液不变蓝色。3某无色溶液中可能含有 Na、Ba2、Cl、Br、SO、SO 等离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量:用 pH 试纸检验,溶液的 pH 大于 7;向溶液中加氯水,再加入 CCl4 振荡,静置,分液,CCl4 层呈橙红色;向所得溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成;过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。下列说法正确的是( )A实验说明发生了反应:SO2H2O?
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