2022高考化学大一轮复习讲义第2章第9讲　离子共存　离子的检验和推断.docx

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1、第9讲离子共存离子的检验和推断复习目标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。考点一离子共存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Cu2Fe3Fe2MnO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

2、。在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH、Al3、Fe3等)不能大量存在。(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，它们在溶液中仍能大量共存。(4)四反应四种反应类型四反应是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，N

3、O(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。指出下列离子组不能大量共存的原因。(1)Na、OH、SO、Fe3_。(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)0.1 molL1的溶液：Na、NH、SO、S2O_。(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2、NO、Fe3、SO_。(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：Al3、

4、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题组一警惕“颜色陷阱”应对策略(1)若限定溶液无色，则Cu2、Fe3、Fe2、CrO、MnO等有色离子不能大量存在。(2)“透明溶液”并不代表无色，也可以有颜色。

5、1在一无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是()AH、Cl、K、SiO BCl、Cu2、SO、NOCK、Na、HCO、Ca2 DFe3、NH、Cl、I答案C解析本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2是蓝色；选项D中的Fe3是棕黄色，直接排除；选项A中H和SiO反应生成H2SiO3沉淀。2下列指定溶液中能大量共存的离子组是()A无色溶液中：H、Cl、S2O、KB无色透明的溶液中：Fe3、NH、I、COC无色透明的溶液中：K、Cu2、NO、ClD澄清透明的溶液中：Fe3、Mg2、Br、Cl答案D解析A项，H与S2O不能大量共存；B项，Fe3有

6、颜色、Fe3与I、CO不能大量共存；C项，Cu2有颜色。题组二警惕溶液的酸碱性应对策略溶液酸碱性的判断方法(1)常见表示呈酸性的溶液常温下，pH7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；常温下，c(OH)1107 molL1的溶液。(2)常见表示呈碱性的溶液常温下，pH7的溶液；使pH试纸变蓝的溶液；使酚酞溶液变红的溶液；常温下，c(H)1107 molL1的溶液。(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液与铝粉反应放出氢气的溶液；常温下水电离出的c(OH)11012 molL1的溶液；与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。3常温下，下列各组离子一定能在指

7、定溶液中大量共存的是()A使酚酞变红色的溶液中：Na、Al3、SO、ClB.11013 molL1的溶液中：NH、Ca2、Cl、NOC与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2、K、NO、SOD由水电离的c(H)11013 molL1的溶液中：K、Na、AlO、CO答案B解析A项，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，错误；B项，溶液显酸性，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，Fe2和NO不能大量共存，错误；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳

8、酸根离子不能大量共存，错误。4下列溶液一定能大量共存的是()A使甲基橙变红的溶液中：Na、Mg2、SO、AlOB水电离产生的c(H)1013 molL1的溶液中：K、Ca2、NO、HCOC.11012的溶液中：NH、Na、CO、SiODpH14的溶液中：Na、AlO、SO、Cl答案D解析A项，使甲基橙变红的溶液显酸性，SO、AlO均不能大量共存；B项，可能是酸性溶液或碱性溶液，HCO与H、OH均不能大量共存；C项，溶液显酸性，CO、SiO均不能大量共存。题组三警惕特定情况下的隐含因素应对策略充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如：(1)含有大量Fe3的溶液，隐含溶液呈酸性

9、，并具有较强氧化性。(2)含有大量NO的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。(3)含有大量S2、SO、AlO的溶液，隐含溶液呈碱性。5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()ANa、H、Cl、NO BK、Ba2、OH、ICNa、Mg2、Cl、SO DCu2、S2、Br、ClO答案C解析A项中H、NO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NH、Fe2不能大量共存，Ba2与SO不能大量共存；D项中S2与Cu2、ClO不能大量共存。6下列溶液一定能大量共存的是()Ac(ClO)1.0 molL1的

10、溶液中：Na、K、S2、SOBc(Fe2)1 molL1的溶液中：K、Fe3、Cl、SOC0.1 molL1 AgNO3溶液中：H、K、Cl、BrDc(Fe3)1 molL1的溶液中：Na、NH、SCN、SO答案B解析A项，ClO具有强氧化性，与S2不能大量共存；C项，Ag与Cl、Br会生成AgCl、AgBr沉淀，不能大量共存；D项，Fe3与SCN会生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。题组四警惕关键词“一定”还是“可能”应对策略(1)抓住关键词语解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。(2)理解两大条件若溶液可能呈强酸性也可能呈

11、强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。7室温时，在由水电离出的c(OH)1.01014 molL1的溶液中，一定能大量共存的离子组是()AK、Na、HCO、Cl BK、MnO、Br、ClCNa、Cl、NO、SO DAl3、NH、Cl、SO答案C解析由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCO能与酸反应，MnO能氧化Cl，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时HCO能与碱反应，Al3和NH也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C中的离子在酸性或碱性条

12、件下都不参与反应，能大量共存。8常温下，下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是()A某弱碱溶液中：AlO、HCO、Na、ClB能使KSCN溶液变红的溶液中：SO、HCO、Na、ClC能使石蕊溶液变红的溶液中：Fe2、I、NH、NOD与Al反应能生成氢气的溶液中：MnO、NH、CH3COO、Na答案B解析离子不能大量共存的原因为AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，不是相互促进的水解反应，故A不正确；能使KSCN溶液变红的溶液中含有Fe3，其与HCO发生相互促进的水解反应，离子方程式为Fe33HCO=Fe(OH)33CO2，故B正确；能使石蕊溶液变红的溶液显酸性，N

13、O与H共存时有强氧化性，Fe2、I不能存在，故C不正确；与Al反应能生成氢气的溶液可能显酸性，也可能显碱性，H与CH3COO因反应生成弱酸而不能共存，OH与NH因反应生成弱碱而不能共存，故D不正确。考点二离子的检验和推断1常见阳离子的检验与推断依据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。(1)依据生成沉淀检验或推断阳离子试剂实验现象(证据)Mg2NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀不溶解Al3NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀溶解Fe2NaOH溶液先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红

14、褐色K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液产生蓝色沉淀Fe3NaOH溶液产生红褐色沉淀Cu2NaOH溶液产生蓝色沉淀(2)依据生成气体检验或推断NH产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(3)依据显示特殊颜色检验或推断阳离子试剂或方法实验现象(证据)H紫色石蕊溶液溶液变红Na焰色反应黄色火焰K焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Fe3KSCN溶液溶液呈红色Fe2先加KSCN溶液再加氯水先无明显变化，再变红色2常见阴离子的检验与推断依据(1)依据生成沉淀检验或推断阴离子试剂实验现象(证据)ClBrIAgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀AgCl产生淡黄色沉淀AgBr产生黄色沉淀AgISO稀盐酸和BaCl

15、2溶液加盐酸无明显现象，加BaCl2溶液产生白色沉淀COCaCl2溶液和稀盐酸加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体(2)依据生成气体检验或推断阴离子试剂实验现象(证据)CO稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体HCO稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体SO稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色HSO稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色(3)依据显示特殊颜色检验或推断有机层(下层)I溶液变蓝，表明有I。3离子推断的“四原则”(1)向某溶液中加入BaCl2

16、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()错因：Ag干扰。(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO()错因：SO、HSO干扰。(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()错因：HCO、SO、HSO干扰。(4)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()(5)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()(6)向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在CO()错因：HCO、SO、HSO干扰。在

17、练习中体会“四原则”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_。(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的_(填字母)。ACl BNO CCO DOH答案(1)Cu2、Fe3(2)AgAgCl=AgCl(3)Mg2Mg22NH3H2O=Mg(OH)2

18、2NH(4)B离子检验中的常见干扰离子以及排除措施待检离子干扰离子排除措施ClSO加过量的Ba(NO3)2溶液CO加稀硝酸酸化OHSOCO加盐酸酸化SOAgSOCO加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色COSO加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊题组一常见离子的检验及干扰因素的排除1下列关于离子检验的说法正确的是()A检验溶液中是否含有Ba2：取少量待测液，向其中加入少量稀硫酸，若有白色沉淀产生，则溶液中含有Ba2B检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是酸性KMnO4溶液C检验溶液中是否含有CO：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气

19、泡产生D在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO或SO答案B解析如果溶液中含有Ca2、Ag等，向其中加入少量稀硫酸，会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生，所以不能确定溶液中含有Ba2，故A项错误；硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，故B项正确；HCO、SO、HSO遇稀盐酸也可产生大量气泡，故C项错误；若存在Ag，加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀，故D项错误。2下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是()选项离子检验方法ACO向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊BSO向样品中先加入

20、稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成CFe2取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去DI取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色答案D解析A项，HCO会产生干扰，错误；B项，SO会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2，如SO等，错误；D项，氯气能把I氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I的存在，正确。题组二从定性、定量角度推断离子3一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H、NH、Na、Al3、Fe3、I、NO、CO、SO、AlO。取该溶液进行以下实验：用pH试纸检验，溶液呈强酸性取溶液适量，加入少量CCl4和

21、数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色该溶液的焰色反应没有黄色；根据以上实验结果，下列推断正确的是()A向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀B可以确定没有Na、Fe3、CO、AlO，不能确定是否有NOC该溶液可能是NH4NO3与HI的混合D一定没有Al3、CO和NO答案A解析不能确定是否含SO，则向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀，故A正确；一定不含Na、Fe3、NO、CO、AlO，故B错误；根据上述分析，该溶液中一定不含NO，故C错误；不能确定是否含Al3，故D错误。4有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K、NH、Cl、Mg2、Fe3、CO、SO，现取三份各

22、100 mL溶液进行如下实验：向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到气体0.896 L(标准状况)；向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33 g。试回答下列问题：(1)肯定存在的离子有_，肯定不存在的离子有_。(2)可能存在的离子是_，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后_(填实验操作)。(3)试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度_。答案(1)NH、CO、SO、KMg2、Fe3(2)Cl加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证

23、明有Cl存在，否则不存在(3)c(SO)0.1 molL1，c(CO)0.2 molL1，c(NH)0.4 molL1，c(K)0.2 molL1解析由知溶液中可能含Cl、CO、SO，由知溶液中一定含NH，且n(NH)0.04 mol，由知溶液中一定含CO、SO，则一定不含Mg2、Fe3(二者与CO不能大量共存)，且n(SO)0.01 mol，n(CO)0.02 mol，所以得出结论：溶液中一定含NH、CO、SO，一定不含Mg2、Fe3，由于n(SO)2n(CO)20.01 mol20.02 mol20.06 moln(NH)10.04 mol10.04 mol，故必存在K。又因溶液中可能存在

24、Cl，则n(K)0.02 mol。所以c(SO)0.1 molL1，c(CO)0.2 molL1，c(NH)0.4 molL1，若原溶液中不存在Cl，则c(K)0.2 molL1，若存在Cl，则c(K)0.2 molL1，故c(K)0.2 molL1，检验可能存在的Cl时要注意SO、CO的干扰。1(2020江苏，4)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A0.1 molL1氨水溶液：Na、K、OH、NOB0.1 molL1盐酸溶液：Na、K、SO、SiOC0.1 molL1KMnO4溶液：NH、Na、NO、ID0.1 molL1AgNO3溶液：NH、Mg2、Cl、SO答案A解析A项

25、，氨水与各离子以及各离子之间均不发生反应，能大量共存；B项，H和SiO可以结合生成H2SiO3沉淀，不能大量共存；C项，MnO具有氧化性，与I之间发生氧化还原反应，不能大量共存；D项，Ag与Cl、SO因生成沉淀而不能大量共存。2(2019上海等级考，12)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是()A硝酸钡，稀硫酸 B稀盐酸，氯化钡C稀硫酸，氯化钡 D稀硝酸，氯化钡答案B解析若要证明亚硫酸钠部分变质，须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4，检验步骤：取少量样品置于试管中溶解，滴入盐酸后有气泡冒出，继续滴加盐酸至无气泡冒出后，再滴入少量BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明Na2SO3部分变质

26、。3(2016全国卷，12)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4答案C解析A项，NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，错误；B项，AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，错误；C项，亚硫酸钠和碳酸钡加入水，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，

27、碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，正确；D项，Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。4(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()AX中含KI，可能含有CuCl2BX中含有漂白粉和FeSO4CX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答案C解析X与足

28、量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z，则Y中含有Fe(OH)3，X中含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种；溶液Z为无色碱性溶液，则X中必定含有漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2发生水解而使溶液呈碱性；Fe(OH)3呈红褐色，而Y是深棕色固体混合物，它除含Fe(OH)3外，还应含有Cu(OH)2，则X中含CuCl2；在水溶液中Cu2与I会发生反应：2Cu24I=2CuII2，则X中不含KI。综上所述，X中含有漂白粉、CuCl2，不含KI，含FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种，A、B错误，C正确；由于溶液Z中含CaCl2、Ca(ClO)2，用H2SO4酸化，发生反应：ClClO2H=Cl2H2O，产生黄绿色气体Cl2，不能证明X中含CuCl2，D错误。