2023届新高考化学一轮复习(多选)鲁科版第二章第3课时　离子共存　离子检验与推断学案.docx

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1、第3课时离子共存离子检验与推断1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。2.掌握常见离子的检验,能根据实验现象推断溶液中的某些离子。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)一色溶液颜色几种常见离子的颜色:离子Cu2+Fe3+Fe2+MnO4-溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色 无色溶液中,有色离子不能存在;但是透明溶液中可能含有有色离子。(2)二性溶液的酸碱性在强酸性溶液中,OH-

2、及弱酸根阴离子(如CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。(3)三特殊三种特殊情况AlO2-与HCO3-不能大量共存:AlO2-+HCO3-+H2OAl(OH)3+CO32-。“NO3-+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO32-等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。NH4+与CH3COO-、CO32-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,它们在溶液中仍能大量共存。 既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。(4

3、)四反应四种反应类型反应类型不能大量共存的离子复分解反应生成沉淀Ca2+、Ba2+与CO32-、SO42-、SO32-,SiO32-与H+,Ag+与Cl-等不能大量共存生成气体及易挥发性物质H+与CO32-、HCO3-、S2-、SO32-,NH4+与OH-等不能大量共存生成弱电解质H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-等不能大量 共存氧化还原反应Fe3+与S2-、I-等,MnO4-、ClO-在酸性、碱性、中性条件下与I-、Fe2+、SO32-不能大量共存相互促进的水解反应Al3+、Fe3+与AlO2-、HCO3-、CO32-等相互促进水解,不能大量共存络合反应Fe3+与SCN-,Ag+与

4、NH3H2O不能大量共存理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)K+、Na+、HCO3-、Ca2+四种离子能在水溶液中大量共存。()(2)使酚酞变红色的溶液中可以存在Na+、Al3+、SO42-、Cl-四种离子。()解析:(2)使酚酞变红色的溶液显碱性,而Al3+在碱性条件下不能大量存在。答案:(1)(2)2.做一做指出下列离子组不能大量共存的原因。(1)Na+、OH-、SO42-、Fe3+:。(2)K+、Mg2+、I-、ClO-:。(3)含有大量Fe3+的溶液中,Na+、SCN-、Cl-、I-:。(4)含有大量NO3-的溶液中,H+、Fe2+、Cl-、SO42-: 。答案:(1

5、)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)NO3-在酸性条件下能氧化Fe2+ 明显外加条件下的离子共存问题1.(2021辽宁阜新模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(B)A.1.0 molL-1 KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-B.透明的溶液:Cu2+、Fe3+、SO42-、Cr3+C.含有大量Ba2+的溶液:HCO3-、Fe3+、SCN-、SO42-D.使甲基橙变红的溶液:Na+、Cl-、CH3COO-、Fe2+解析:Fe2+是常见的还原性离子,与H+和NO3-发生氧化

6、还原反应而不能大量共存,A不符合题意;透明的溶液中Cu2+、Fe3+、SO42-、Cr3+之间不发生反应,故能大量共存,B符合题意;SO42-与Ba2+反应而不能大量共存,Fe3+与SCN-、HCO3-反应而不能大量共存,C不符合题意;使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,醋酸根离子为弱酸阴离子,可以结合溶液中的氢离子形成弱电解质醋酸而不能大量共存,D不符合题意。2.(2021山东青岛期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(C)A.pH=12的无色溶液:Na+、K+、HCO3-、NO3-B.使甲基橙变红的溶液:K+、Ca2+、Cl-、ClO-C.0.1 molL-1 FeCl3溶液:Cu

7、2+、Mg2+、Cl-、SO42-D.10% KMnO4溶液:NH4+、Na+、NO3-、SO32-解析:常温下,pH=12的溶液显碱性,HCO3-会与氢氧根离子发生反应而不能大量共存,故A项不符合题意;使甲基橙变红的溶液显酸性,氢离子会与ClO-反应生成弱电解质次氯酸而不能大量共存,故B项不符合题意;离子间互相不发生反应,能大量共存,故C项符合题意;MnO4-会与SO32-发生氧化还原反应而不能大量共存,故D项不符合题意。 隐含条件下的离子共存问题3.(2021辽宁沈阳联考)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(D)A.c(Fe3+)=0.1 molL-1的溶液中:Cu2+、NH

8、4+、NO3-、SCN-B.c(H+)c(OH-)=1012的溶液中:Ca2+、Ba2+、HCO3-、NO3-C.使酚酞变红色的溶液:Na+、K+、AlO2-、Cr2O72-D.由水电离的c(H+)=110-12 molL-1的溶液中:Na+、NH4+、I-、SO42-解析:Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,故不能大量共存,A错误;c(H+)c(OH-)=1012的溶液显酸性,H+与HCO3-反应生成二氧化碳和水,故不能大量共存,B错误;使酚酞变红色的溶液显碱性,使Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+正向进行,故Cr2O72-不能大量存在,C错误;由水电离的c(H+)=110

9、-12 molL-1的溶液可能显碱性,也可能显酸性,显碱性时,NH4+不能大量存在,显酸性时,离子之间均不反应,能大量共存,故该组离子可能大量共存,D正确。4.下列能在溶液中大量共存,加入(NH4)2Fe(SO4)26H2O晶体后仍能大量存在的离子组是(C)A.Na+、H+、Cl-、NO3-B.K+、Ba2+、OH-、I-C.Na+、Mg2+、Cl-、SO42-D.Cu2+、S2-、Br-、ClO-解析:A项中H+、NO3-能将(NH4)2Fe(SO4)26H2O晶体溶于水后产生的Fe2+氧化为Fe3+;B项中OH-与NH4+、Fe2+不能大量共存,Ba2+与SO42-不能大量共存;D项中S2

10、-与Cu2+、ClO-不能大量共存。离子共存判断的“三大步骤”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”(1)常见表示溶液呈酸性的表述常温下,pH=1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-)=110-14 molL-1的溶液或c(OH-)c(H+)7B.X溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH4+,不能确定是否含有Cl-C.X溶液中一定含有Cl-,且c(Cl-)为6

11、.0 mol/LD.向滤液中通入足量的CO2气体,可得白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重,可得固体0.78 g解析:加入NaOH溶液有刺激性气味气体生成,为NH3,说明X溶液中含有NH4+,n(NH4+)=n(NH3)=0.224 L22.4 L/mol=0.01 mol,产生白色沉淀,则含有Mg2+不含Fe3+,n(Mg2+)=nMg(OH)2=1.16 g58 g/mol=0.02 mol,由滤液稀释后氢氧根离子浓度,可知氢氧化钠有剩余,反应消耗NaOH为0.025 L 4.00 mol/L-0.1 L0.1 mol/L=0.09 mol,则与Al3+反应的NaOH为(0.09-0.0

12、1-0.022) mol=0.04 mol,则n(Al3+)=0.01 mol;加入足量HCl酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,则含有SO42-,n(SO42-)=n(BaSO4)=2.33 g233 g/mol=0.01 mol,由溶液呈电中性,正电荷的物质的量为(0.011+0.022+0.013) mol=0.08 mol,负电荷的物质的量为0.012 mol=0.02 mol,则一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.06 mol。由上述分析知,X溶液中一定含有NH4+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-,一定不含有Fe3+。X溶液中含有NH4+、Al3+,发生水解而使溶液呈酸性,即p

13、H7,A错误;X溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-,B错误;X溶液中一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.06 mol,在10 mL溶液中c(Cl-)=0.06mol0.01 L=6.0 mol/L,C正确;滤液中含有NaAlO2,通入CO2生成Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3,由上述分析知n(Al3+)=0.01 mol,则n(Al2O3)=12n(Al3+)=0.005 mol,m=nM=0.005 mol102 g/mol=0.51 g,D错误。4.(双选)(2022山东枣庄月考)某化学兴趣小组利用如下实验研究化学反应的限度:向2 mL 0.01 mol/L KI溶液中

14、加入1 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液,反应的化学方程式是2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl,再加入几滴0.1 mol/L KSCN溶液。下列说法正确的是(BD)A.加入KI过量,FeCl3能全部转化为FeCl2B.向反应后的FeCl2、I2和KCl混合溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液显红色C.实验中KSCN溶液用于检验Fe2+D.向2 mL 0.01 mol/L KI和1 mL 0.01 mol/L FeCl3的混合溶液中加入淀粉溶液,溶液呈蓝色解析:由于反应可逆,加入KI过量,FeCl3不能全部转化为FeCl2,故A错误;向反应后的FeCl2、I2和KCl混合溶液

15、中加入几滴KSCN溶液,由于存在Fe3+,溶液显红色,故B正确;实验中KSCN溶液用于检验Fe3+,故C错误;向2 mL 0.01 mol/L KI和1 mL 0.01 mol/L FeCl3的混合溶液中加入淀粉溶液,由于生成碘单质,溶液呈蓝色,故D正确。离子推断的常用原则1.(2021湖南卷,12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是(B)粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3H2O不能大量共存,因发生反应:Al3+4NH3H2OAlO2-+4NH4+2H2OBH+、K+、S2O32-、SO42-不能大量共存,因发生反应:2H+S2O32-S+SO2+H2OCN

16、a+、Fe3+、SO42-、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、MnO4-能大量共存,粒子间不反应解析:Al3+与NH3H2O反应生成Al(OH)3沉淀,不生成AlO2-,A错误;H+与S2O32-不能大量共存,发生反应的离子方程式为2H+S2O32-S+SO2+H2O,B正确;Fe3+可催化H2O2分解,不能大量共存,C错误;酸性条件下,MnO4-可将Cl-氧化为Cl2,D错误。2.(2020江苏卷,4)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(A)A.0.1 molL-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO3-B.0.1 molL-1盐酸溶液:Na+、K+、SO4

17、2-、SiO32-C.0.1 molL-1KMnO4溶液:NH4+、Na+、NO3-、I-D.0.1 molL-1AgNO3溶液:NH4+、Mg2+、Cl-、SO42-解析:氨水中,Na+、K+、OH- 、NO3-彼此不反应,能大量共存,A项正确;盐酸中的H+能与SiO32-结合生成H2SiO3沉淀,B项错误;KMnO4溶液具有强氧化性,与具有还原性的I-不能大量共存,C项错误;AgNO3溶液中的Ag+能与Cl-、SO42-反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误。3.(2020浙江7月选考,25)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是(C)A.X中含KI,可能含有CuCl2B.X中含有漂白粉和FeSO4C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl2解析:由黄色固体X与足量的水作用得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z可知,X中含有CuCl2、漂白粉,至少含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的一种,不含KI,A、B项错误,C项正确;漂白粉中含有CaCl2和Ca(ClO)2,用硫酸酸化也可得到氯气,故由题述实验现象不能说明X中含有CuCl2,D项错误。