新高考一輪復(fù)習(xí)魯科版第二章第3課時(shí)離子共存離子檢驗(yàn)與推斷學(xué)案

第3課時(shí)離子共存離子檢驗(yàn)與推斷

?課標(biāo)要求

1.掌握離子共存的條件,會(huì)判斷溶液中離子能否大量共存。

2.掌握常見離子的檢驗(yàn),能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷溶液中的某些離子。

考點(diǎn)一,

?離子共存

H必備知識∕?各

幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);

若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存。

2.判斷離子能否大量共存的“四個(gè)要點(diǎn)”

判斷多種離子能否大量共存于同一溶液中，歸納起來就是一色、二性、

三特殊、四反應(yīng)。

(1)一色—溶液顏色

幾種常見離子的顏色:

離子Cu2+Fe3+Fe2+

MnO4

溶液顏色藍(lán)色棕黃色淺綠色紫紅色

此鰥拔無色溶液中，有色離子不能存在;但是透明溶液中可能含有

有色離子。

(2)二性一一溶液的酸堿性

2

32

①在強(qiáng)酸性溶液中,OH及弱酸根陰離子(如CO∣?S?CH3COO

等)不能大量存在。

②在強(qiáng)堿性溶液中,H,及弱堿陽離子(如NHtAΓ?Fe"等)不能大量

存在。

(3)三特殊一一三種特殊情況

①Al。2與HeO3不能大量共存:AIO2+HCO3+H2O——AI(OH)3I+COfo

②“NO3+H”組合具有強(qiáng)氧化性,能與S'Fe2?I、Sor等還原性的

離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

③NHt與CH3COO、Col等組合中，雖然兩種離子都能水解且水解相互

促進(jìn),但總的水解程度仍很小,它們在溶液中仍能大量共存。

I丘儂拔既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的離子,一般為多元弱酸的酸式

酸根離子。

(4)四反應(yīng)一一四種反應(yīng)類型

反應(yīng)類型不能大量共存的離子

Ca'Ba"與C0f.S0j?S0f,Sior與∏?Agt

生成沉淀

與CI一等不能大量共存

復(fù)分

生成氣體及易揮H+?COf>HCONS2?SO與NHi與OH-等

解反

發(fā)性物質(zhì)不能大量共存

應(yīng)

H'與OH、ClO.F、CH￡00等不能大量

生成弱電解質(zhì)

共存

Fe”與S2、I等,加。4、ClO在酸性、堿性、

氧化還原反應(yīng)

中性條件下與I?Fe2?SOr不能大量共存

AΓ?Fe/與AIO5、HCo屋COr等相互促進(jìn)

相互促進(jìn)的水解反應(yīng)

水解,不能大量共存

絡(luò)合反應(yīng)

Fb與SCN^,Ag,與NH3?H2O不能大量共存

［理解辨析］

1.判一判(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“義”)

(1)K?Na?HCO3、Ca2?四種離子能在水溶液中大量共存。()

(2)使酚醐變紅色的溶液中可以存在Na'、Al3?SOf、Cl四種離子。

()

解析：(2)使酚配變紅色的溶液顯堿性,而A產(chǎn)在堿性條件下不能大量

存在。

答案：⑴J(2)X

指出下列離子組不能大量共存的原因。

(l)Na?OH、SOf?Fe3+:。

(2)K?Mg2?I、ClO:o

⑶含有大量Fe"的溶液中,Na+、SCN「、Cl、「。

(4)含有大量NO3的溶液中，H'、Fe?Cl、SOf:。

答案：(I)Fe'+與OH反應(yīng)生成沉淀

(2)I能被CIO氧化

(3)Fe"與SCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),Fb與Γ發(fā)生氧化還原反應(yīng)

(4)NC)3在酸性條件下能氧化Fe2+

、『關(guān)鍵能力有廠

遜—明顯外加條件下的離子共存問題

1.(2021?遼寧阜新模擬)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能

大量共存的是(B)

A.1.0mol-LrKNO3溶液：H'、Fe2?Cl、SOf

B.透明的溶液:Cu"、Fe3?SOf、Cr3+

’的溶液:HCO3、Fe3?SCN?SOf

2+

D.使甲基橙變紅的溶液:Na'、Cl、CH3COO>Fe

解析:Fe?’是常見的還原性離子,與H'和NO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能

大量共存,A不符合題意;透明的溶液中Cu'Fe3?SOf、Cr"之間不

發(fā)生反應(yīng)，故能大量共存,B符合題意;SOf與Ba?'反應(yīng)而不能大量共

存,Fe”與SCN?HCo3反應(yīng)而不能大量共存,C不符合題意;使甲基橙變

紅的溶液為酸性溶液,醋酸根離子為弱酸陰離子，可以結(jié)合溶液中的

氫離子形成弱電解質(zhì)醋酸而不能大量共存,D不符合題意。

2.（2021?山東青島期末）常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量

共存的是（C）

APH=I2的無色溶液;Na*、K?HCO3>NO3

B.使甲基橙變紅的溶液:K*、Ca2?Cl、ClO

C.0.1mol-U'FeCl3溶液：Cu\Mg2?Cl、SOf

D.10%KMnO4溶液:NH［、Na?NO3?S0^^

解析:常溫下,pH=12的溶液顯堿性,HCO3會(huì)與氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)而

不能大量共存,故A項(xiàng)不符合題意;使甲基橙變紅的溶液顯酸性,氫離

子會(huì)與ClO反應(yīng)生成弱電解質(zhì)次氯酸而不能大量共存，故B項(xiàng)不符合

題意;離子間互相不發(fā)生反應(yīng)，能大量共存,故C項(xiàng)符合題意;Mno4會(huì)

與Sor發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,故D項(xiàng)不符合題意。

譴組三>隱含條件下的離子共存問題

3.(2021?遼寧沈陽聯(lián)考)常溫下，下列各組離子在指定溶液中可能大

量共存的是(D)

A.c(Fe3+)=0.1mol?L的溶液中：eu`NH^NO3、SCN-

2

B?誓Z=Iol2的溶液中：Ca?Ba?HCO3>NO3

c(OH')?0

C.使酚獻(xiàn)變紅色的溶液:Na?K?AIo2、Cr2O?-

D.由水電離的C(H)=IXlOT2m0ι?L的溶液中：Na，、NH「I、SOf

解析：Fe"與SCN.反應(yīng)生成Fe(SCN)力故不能大量共存，A錯(cuò)

誤;需『I。'？的溶液顯酸性,H'與HCo3反應(yīng)生成二氧化碳和水，故不

能大量共存,B錯(cuò)誤；使酚醐變紅色的溶液顯堿性，使Cr2θΓ+?0-

2-

7

2Crθf+2H,正向進(jìn)行，故Cr2O不能大量存在，C錯(cuò)誤；由水電離的

C(H+)=IXlO*2mol?L*的溶液可能顯堿性，也可能顯酸性,顯堿性

時(shí),NHl不能大量存在，顯酸性時(shí)，離子之間均不反應(yīng)，能大量共存，故

該組離子可能大量共存,D正確。

4.下列能在溶液中大量共存,加入(NH)Fe(SO)2?6H20晶體后仍能大

量存在的離子組是(C)

'、H?Cl、NO3

?Ba2?OH；I

‘、Mg2?Cl、SOf

2?S2?Br?ClO

解析:A項(xiàng)中HFO3能將(NH)Fe(SO)-6乩0晶體溶于水后產(chǎn)生的Fe?,

氧化為Fe'B項(xiàng)中OH與NH÷,Fe?'不能大量共存,Ba"與Sof不能大

量共存;D項(xiàng)中S?-與Cu/ClO不能大量共存。

用歸納拓展

離子共存判斷的“三大步驟”

第一步：“細(xì)審題干關(guān)鍵點(diǎn)”

⑴注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因

發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存”等關(guān)鍵點(diǎn)。

⑵注意“透明溶液”意味著無難溶物和微溶物，但并不意味著溶液

無色。

第二步：“分析限制條件”

(1)常見表示溶液呈酸性的表述

①常溫下，PH=I的溶液。

②使PH試紙變紅的溶液。

③使甲基橙呈紅色的溶液。

④與鎂粉反應(yīng)放出氫氣的溶液。

⑤C(OH)=IXIObImol?L的溶液或黑號〈1的溶液。

(2)常見表示溶液呈堿性的表述

①常溫下,pH=14的溶液。

②使PH試紙變藍(lán)的溶液。

③使酚酸溶液變紅的溶液。

@c(H+)=IXlO14mol-L的溶液。

⑤通入NH3或加入Na2O2的溶液。

(3)常見表示溶液既能呈酸性也能呈堿性的表述

①與鋁粉反應(yīng)放出氫氣的溶液。

②常溫下，水電離出的C(OH)=IXIOF?nol-L的溶液。

③與NH∣HC03反應(yīng)能產(chǎn)生氣體的溶液。

(4)無色溶液:不含有Ci?*、Fe3?Fe2?MnOZ等。

第三步：“注意特殊情況”

充分考慮指定微?；蛭镔|(zhì)對溶液酸堿性、氧化性和還原性的影響，如:

(1)含有大量FT的溶液,隱含溶液呈酸性,并具有較強(qiáng)氧化性。

(2)含有大量NOg的酸性溶液,隱含溶液具有強(qiáng)氧化性。

(3)含有大量S2、SO^、A105的溶液,隱含溶液呈堿性。

＞考點(diǎn)二,

離子檢驗(yàn)與推斷

H必備知識房各

(1)依據(jù)生成沉淀

陽離

試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù))

子

Mg2+NaOH溶液開始產(chǎn)生自色沉淀,NaOH溶液過量,沉淀不溶解

Al3+NaOH溶液開始產(chǎn)生包色沉淀,NaOH溶液過量,沉淀溶解

先產(chǎn)生包色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t

NaOH溶液

褐色

2+

FeK3[Fe(CN)61

(鐵富化鉀)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

溶液

Fe3+NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀

Cu2+NaOH溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

⑵依據(jù)生成氣體

NaOH

NHtFr產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。

（3）依據(jù)顯示的特殊顏色

陽離子試劑或方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（證據(jù)）

H+紫色石蕊溶液溶液變紅

Na'焰色試驗(yàn)黃色火焰

紫色火焰

F焰色試驗(yàn)

（透過藍(lán)色鉆玻璃）

Fe3+KSCN溶液溶液呈空色

先加KSCN

Fe2+先無明顯變化,再變組色

溶液再加氯水

（1）依據(jù)生成沉淀

陰離

試齊U實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（證據(jù)）

子

ClAgNO3產(chǎn)生自色沉淀AgCl

Br溶液和產(chǎn)生淡黃色沉淀AgBr

Γ稀HNO3產(chǎn)生黃色沉淀AgI

稀鹽酸和加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象,加BaCl2溶液產(chǎn)生巨色

SOf

BaCI2溶液沉淀

CaCb溶液和力口CaCk溶液產(chǎn)生自色沉淀,再加稀鹽酸,沉淀

COf

稀鹽酸溶解,產(chǎn)生無色、無味氣體

(2)依據(jù)生成氣體

陰離

試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù))

子

稀鹽酸和澄清

COf產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體

石灰水

稀鹽酸和澄清

HCO3產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體

石灰水

稀H2SO4和品紅加稀硫酸產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,且氣體

SOf

溶液能使品紅溶液褪色

稀H2SO4和品紅加稀硫酸產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,且氣體

HSO3

溶液能使品紅溶液褪色

(3)依據(jù)顯示的特殊顏色

廣滴入酚酸溶液,溶液變空色

OH--

①,滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍(lán)色

口-、氯水

②H;｝試有機(jī)層(下層)橙紅色,表明有坨二

紫紅色,表明有匚

a.氨水或H2O2

③I-b.淀粉溶液"溶液變藍(lán)，表明有Fo

［理解辨析］

1.判一判(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀鹽酸,沉淀

不消失,則溶液中一定存在SO()

⑵向某溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在

解析：（1）溶液中含Ag?時(shí)也有題述現(xiàn)象。

⑵溶液中有SOE或Ag?時(shí)也有白色沉淀生成。

答案：⑴X（2）X

某地環(huán)保部門取一定量某工廠所排廢水試樣分成甲、乙、丙、丁四份,

進(jìn)行如圖所示探究：

「畫———~?濱水不褪色

E酸化的BaCI席液，~一?

|—|-?J~--------?白色沉淀

廢_

*Γ同NaoH溶液濕潤的紅色試紙

旭加熱”氣停石蕊試紙"變藍(lán)

HD淀粉-Kl溶液-溶液呈藍(lán)色

已知廢水試樣中可能含有下表中的離子：

陽離子Na*、Mg2?X

陰離子

Cl?SOf?Y、NO3

⑴該廢水中（填''是"或“否"）含有so,說明

理由:O

⑵通過上述實(shí)驗(yàn),判斷離子X和Y分別是O

解析：（1）根據(jù)題表，甲中加入溪水不褪色,說明該廢水中不含還原性

離子,可確定不含sor。

⑵根據(jù)題表,丙中加入NaOH溶液加熱產(chǎn)生了使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙

變藍(lán)色的氣體,說明溶液中含NH+,而乙中加入酸化的BaCl2溶液生成

白色沉淀,說明溶液中含有SOf。

答案：⑴否甲中加入溪水不褪色,說明該廢水中不含還原性離子

（2）NH^SOf

T關(guān)鍵能力房不

離子檢驗(yàn)與推斷

L下列關(guān)于離子檢驗(yàn)的說法正確的是（B）

2+：取少量待測液，向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀產(chǎn)生,則溶液

中含有Ba以

B.檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵,可選用的試劑

是酸性KMnO4溶液

0丁:取少量待測液，向其中加入適量稀鹽酸,觀察是否有大量氣泡產(chǎn)

生

2溶液出現(xiàn)白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,說明該未知溶液中存在

SOf或SOf

解析:如果溶液中含有Ca2?Ag'等，向其中加入少量稀硫酸,會(huì)有硫酸

鈣、硫酸銀等白色沉淀產(chǎn)生,所以不能確定溶液中含有Ba:故A項(xiàng)錯(cuò)

誤;硫酸亞鐵可將酸性KMnOl還原而使酸性KMnOt溶液褪色,故B項(xiàng)正

確;HCO3、SO，、HSO3遇稀鹽酸也可產(chǎn)生大量氣泡,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;若存

在Ag；加入Bael2溶液會(huì)產(chǎn)生氯化銀白色沉淀,加稀硝酸,沉淀也不溶

解,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

SO2

4-

2.（雙選）某溶液中只可能含有Na?NH÷Fe2?Al3?Cl、、

1

AIO2中的幾種離子,各離子濃度均為0?lmol?Lo某同學(xué)進(jìn)行了如

下實(shí)驗(yàn)：

Ba(NO。L氣體NaOH∣→氣體

溶稀硫酸,無明顯溶液濾液X.溶皤

液過量”現(xiàn)象過量一濾液Y-

沉淀Af沉淀B

jCO2

沉淀C海

下列說法正確的是(AB)

Fe2?Cl?SOf

4,沉淀C為BaCO3和Al(OH)3

2+

AK和βa

解析:加入過量稀硫酸無明顯現(xiàn)象,說明溶液中無C0『、Alθ2.前者會(huì)

產(chǎn)生氣體,后者會(huì)先產(chǎn)生沉淀后溶解;加入硝酸鋼有氣體產(chǎn)生，因?yàn)榍?/p>

面已經(jīng)加入了硫酸,NOg在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,說明有亞鐵離子

存在且被氧化,沉淀A為硫酸鋼;加入過量NaOH溶液有氣體生成,說明

存在NH+,產(chǎn)生的氣體為氨氣,沉淀B為紅褐色氫氧化鐵沉淀;通入少

量CO2產(chǎn)生沉淀,CO2先與OH反應(yīng)生成COf,COr再與Ba"反應(yīng)生成

BaCO3沉淀,沉淀C為碳酸鋼；因?yàn)榇嬖诘碾x子濃度均為0?1mol?L,.

從電荷守恒的角度出發(fā),溶液中不存在AK,只含有NH}Fe2?Cl?

SO歹才能保證電荷守恒,Na,不能存在。根據(jù)以上分析可知原溶液中不

存在Na?A正確；原溶液中肯定存在的離子有NH}Fe2?Cl?Sθf,B

正確;沉淀A為BaSO1,沉淀C為BaeO3,C錯(cuò)誤;濾液X中大量存在的陽

離子有NHl和Fe*,D錯(cuò)誤。

避組三?離子推斷中的定量問題

3.(2021?遼寧大連聯(lián)考)常溫下,20mLX溶液中可能含有下列離子

中的若干種:NH「Mg2?Fe3?Al3?Cl?SOf。現(xiàn)對X溶液進(jìn)行如下

實(shí)驗(yàn),其現(xiàn)象和結(jié)果如圖：

下列說法正確的是(C)

A.X溶液的pH>7

2?Al3?NH3不能確定是否含有Cl

「，且C(CI)為6.0mol/L

2氣體,可得白色沉淀,將沉淀過濾、洗滌、灼燒至恒重,可得固體0.78

g

解析:加入NaOH溶液有刺激性氣味氣體生成,為NH3,說明X溶液中含

L

有NH÷,n(NH÷)=n(NH3)=0.01mol,產(chǎn)生白色沉淀，則含有

一-22.4L,mol

3+2+16g

Mg"不含F(xiàn)e,n(Mg)=n[Mg(OH)2]???θ.02mol,由濾液稀釋后氫

58g∕mol

氧根離子濃度，可知?dú)溲趸c有剩余，反應(yīng)消耗NaOH為0.025LX

4.00mol/L-0.1L×0.1mol∕L=0.09mol,∣Jl∣J-?Al3+×2)mol=0.04mol,

則n(Al3t)=0.01mol;加入足量HCl酸化的BaCb溶液產(chǎn)生白色沉淀,

則含有Sof,n(SOf)=

n(BaSO,)?233g××X3)mol=0.08mol,負(fù)電荷的物質(zhì)的量為X2

233g/mo?

mol=0.02mol,則一定含有Cl,且n(CΓ)=0.06mol?由上述分析知，X

溶液中一定含有NH「Mg2?Al3?Cl、Sof,一定不含有Fe?X溶

液中含有NH：>Al",發(fā)生水解而使溶液呈酸性，即pH<7,A錯(cuò)誤;X溶

液中一定含有Mg*Al3?NH：、C「,B錯(cuò)誤;X溶液中一定含有C「,且

n(Cl)=0.06mol,在10mL溶液中C(Cl)J°6血°：6.0mol∕L,

0.01L

C正確;濾液中含有NaAlO2,通入C02生成AI(OH)3,灼燒后得到Al2O3,

由上述分析知n(Al")=0.01mol,則n(Al2On)=∣n(Al,?=0.005mol,

m=nM=0.005mol×102g∕mol=0.51g,D錯(cuò)誤。

4.(雙選)(2022?山東棗莊月考)某化學(xué)興趣小組利用如下實(shí)驗(yàn)研究

化學(xué)反應(yīng)的限度：向2mL0.01mol/LKI溶液中加入1mL0.01mol/L

FeCl3溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2FeCl3+2KI^2FeCl2+I2+2KCl,再加

入幾滴0.1mol∕LKSCN溶液。下列說法正確的是(BD)

A.加入KI過量,FeCI3能全部轉(zhuǎn)化為FeCl2

2、L和KCl混合溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液顯紅色

2+

D.向2mL0.01mol/LKI和1mL0.01mol/LFeCI3的混合溶液中加

入淀粉溶液,溶液呈藍(lán)色

解析：由于反應(yīng)可逆,加入KI過量,FeCL不能全部轉(zhuǎn)化為FeCl2,故A

錯(cuò)誤；向反應(yīng)后的FeCl2、L和KCl混合溶液中加入幾滴KSCN溶液，由

于存在Fe3+,溶液顯紅色,故B正確；實(shí)驗(yàn)中KSCN溶液用于檢驗(yàn)Fe3+,

故C錯(cuò)誤；向2mL0.01mol/LKl和1mL0.01mol/LFeCI3的混合

溶液中加入淀粉溶液，由于生成碘單質(zhì)，溶液呈藍(lán)色,故D正確。

引思維建模一

離子推斷的常用原則

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出溶液中肯定存在或肯定不存

在的離子（記住常見的有色離子:Fe“、Fe"、Cu"、

.原則,

MnO；）

U在肯定某些離子存在的同時(shí),結(jié)合離子共存規(guī)律,

否定一些離子存在（要注意題目中的隱含條件,如

.原則「酸性、堿性、指示劑的變化、與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、

U水的電離情況等）

溶液呈電中性,一定既有陽離子又有陰離子,且

?w溶液中正、負(fù)電荷總數(shù)相等（利用這一原則可確

原則，

定一些隱含的離子）

U

≡?tt.通常是在實(shí)驗(yàn)過程中使用,是指在實(shí)驗(yàn)過程中反

原則應(yīng)生成的離子或引入的離子對后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾

走進(jìn)新高考

1.（2021?湖南卷，12）對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和

分析均正確的是（B）

粒子組判斷和分析

不能大量共存,因發(fā)生反應(yīng)：

ANa?AΓ?CΓ>NH3?H2O

3+

A1+4NH3-H2O—Alθ2÷4NHt+2H20

不能大量共存,因發(fā)生反應(yīng)：

BH?K?S20∣?SOf

+

2H+S20f—S；+S02