2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)魯科版教案：第2章 第9講 離子共存、離子的檢驗(yàn)與推斷(能力課)

第9講離子共存、離子的檢驗(yàn)與推斷

(能力課)

年復(fù)習(xí)目標(biāo)

1.掌握離子共存的分析方法。

2.了解常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)，并會(huì)根據(jù)條件推斷離子的存在。

考點(diǎn)一離子共存

突破

1.離子不能共存的四類(lèi)反應(yīng)

(1)復(fù)分解反應(yīng)

①H+與弱酸根離子如CO「、HCO3、SOT、HSO3、[Al(OH)4]->SiO,等

生成弱酸。

②OIF與弱堿的陽(yáng)離子如NHl、Fe2+>Fe3+>Cu2+>AF+等生成弱堿；OH

-與酸式酸根離子如HCO3、HSO3、HS一等生成水。

③生成沉淀如Ag+與CF；Ba2+與SO干等。

(2)氧化還原反應(yīng)

具有較強(qiáng)氧化性的離子與具有較強(qiáng)還原性的離子，會(huì)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)

而不能大量共存。

+3+

氧化性離子:CIO,MnO]、Cr2Or>NOJ(H),Fe>FeO/等。

還原性離子：S2~.SOF>「、Fe2+>Br>C「等。

①Fe3+可氧化S2-、SO歹、「等。

②NOIH+)可氧化S2,SO-、F、Fe2+、Bb等。

2++

③CIO,MnOi可氧化S2-、SOF>r>Fe>Bl、CF(H)^O

⑶水解相互促進(jìn)

①常見(jiàn)的因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存的離子如下：

-

a.AF+與COT、HCO5、S2-、HS，[Al(OH)4]>SiOF.

-

b.Fe3+與COT、HCO；>[Al(OH)4]>SiOfo

c.NHl與[A1(OH)4「、SiOFo

②NHh與CH3coeT、CO「、HCO3、S?一等能發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，

但不完全，仍能大量共存。

(4)絡(luò)合反應(yīng)

①Fe3+與SCM因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。

②Ag+與NH3H2O因生成［Ag(NH3)2「而不能大量共存。

③Cu2+與NH3H2O因生成［Cu(NH3)4］2+而不能大量共存。

2.常見(jiàn)限定條件的分析

⑴溶液無(wú)色說(shuō)明溶液中不存在大量的Cu2\Fe2\Fe3\MnO］、

Fe(SCN)2+、Cr2Or>CrO/等。

(2)常見(jiàn)表示溶液呈酸性的描述

①常溫下pH=l的溶液；②使pH試紙變紅的溶液；③使甲基橙呈紅色的

溶液；④c(H+)=0.1mol-L-1的溶液。

(3)常見(jiàn)表示溶液呈堿性的描述

①常溫下pH=14的溶液；②使pH試紙變藍(lán)的溶液；③使酚醐變紅的溶液;

@c(OH)=0.1molL-1的溶液。

(4)常見(jiàn)表示溶液既可能呈酸性又可能呈堿性的描述①與鋁粉反應(yīng)放出氫氣

-_,2-1

的溶液；②常溫下，水電離出的c￥(OH)=1X10mol-L的溶液；③與

NH4HCO3反應(yīng)能產(chǎn)生氣體的溶液。

⑸溶液中含有NOKH+)、CIO,MnO］、H2O2、Fe3+,說(shuō)明溶液具有強(qiáng)氧

化性。

⑹溶液中含有S2-、SOT、r、Fe2\SO2,說(shuō)明溶液具有還原性。

(7)只含弱酸根離子或只含弱堿陽(yáng)離子在中性溶液中不能大量存在。

訓(xùn)練—

1.下列各組離子在指定的溶液中能大量共存的有(填序號(hào))。

①I(mǎi)。一1?的溶液中:Na+、K\SiOF.OOF

②含有大量Fe2+的溶液中：K+、Fe3+、［Fe(CN)6］3-^SOf

+

③無(wú)色溶液中：K+、SO/、Cr2Or>Na

④滴入KSCN溶液顯血紅色的溶液中：NHl、Mg2+、SOF>CF

⑤滴加甲基橙試劑顯紅色的溶液中：Na+、Fe2\CF>NOJ

⑥在c(Fe3+)=lmol?Lr的溶液中：K+、NH：、SCN->NOJ

⑦中性溶液中：A13+、Fe3+、SOT、CIO；

久第5=1X10-13mol?L-i的溶液中：NH；>Ca2+>C「、NO3

⑨弱堿性溶液中：Na+、K+、CF、SOI-

⑩加入鋁粉生成H2的溶液中：Na+、HCO3、NO］、NH；

+

?水電離出的cMH+)=lX10_13mol?L-i的溶液中：NH；>K>S2OF>

cr

?含H2O2的溶液中：Fe2+、SO/、NH；、I-

［解析］②中Fe2+與［Fe(CN)6］3-形成沉淀，③中C^O歹為橙色，⑤中酸性

條件下NO3氧化Fe2+,⑥中Fe3+與SCM發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，⑦中Al3+>Fe3+水解

呈酸性，⑩中HCO］在強(qiáng)堿或強(qiáng)酸中不共存，?中NH：在強(qiáng)堿中不存在，S2Or

在強(qiáng)酸中不存在，?中H2O2氧化Fe2+、r0

［答案］①④⑧⑨

2.(雙選)制備(NH4)2Fe(SO4)”6H2O的實(shí)驗(yàn)中，需對(duì)過(guò)濾出產(chǎn)品的母液(pH<l)

進(jìn)行處理。室溫下，分別取母液并向其中加入指定物質(zhì)，反應(yīng)后的溶液中主要

存在的一組離子正確的是()

A.通入過(guò)量C12：H+、NH，、cr>SO/、Fe3+

B.加入少量NaClO溶液：NHj、Fe2+>H+>SO-、C1O-

C.加入過(guò)量NaOH溶液：Na+^Fe2+^NH；、SOT、OH-

D.加入過(guò)量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+>SO/、C「、CUT、OH

AD［母液中主要含NH1、Fe2+、H+、SOFO通入過(guò)量Ch,在酸性條件下，

Fe2+與CL會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液中無(wú)Fe2+存在，有Fe3+存在，故A正確；

加入少量NaClO溶液，在酸性條件下，F(xiàn)e2+與CKT會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液

中無(wú)Fe2+存在，故B錯(cuò)誤；加入過(guò)量NaOH溶液，F(xiàn)e?+會(huì)生成沉淀，反應(yīng)后溶

2+

液中無(wú)Fe,NH］會(huì)與OH」反應(yīng)生成NH3H2O,故C錯(cuò)誤；加入過(guò)量NaClO

和NaOH的混合溶液，F(xiàn)e2+會(huì)被氧化生成鐵離子并在堿性環(huán)境下生成沉淀，反

應(yīng)后溶液中無(wú)Fe2+,故D正確。］

3.常溫下，下列各組微粒在指定溶液中因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能

大量共存的是()

A.某弱堿溶液中：［A1(OH)4「、HCOJ>Na+、CF

B.能使KSCN溶液變紅的溶液中：SO/、HCO3、Na+.CF

C.能使石蕊溶液變紅的溶液中：Fe2+、「、NHt>NO3

D.與Al反應(yīng)能生成氫氣的溶液中：MnO］、NHXCH3COO,Na+

B［A項(xiàng)，［A1(OH)4「與HCO3不能共存的原因是［A1(OH)4「+HCO3

=A1(OH)3I+COr+H2O;C項(xiàng)，酸性條件下NO］氧化Fe2+、F；D項(xiàng)，與

Al反應(yīng)能生成H2的溶液可能顯酸性，也可能顯堿性，H+與CH3co0一因反應(yīng)生

成弱酸而不能共存，OIF與NH］因反應(yīng)生成弱堿而不能共存。］

I思維模型I

離子共存四步分析法

一看關(guān)鍵要求I—“正確與錯(cuò)誤”“一定與可能”等

二看溶液顏色|—熟記有色離子(如Ci>2+、MnO1等)

三看溶液性質(zhì)一酸堿性、還原性離子、氧化性離子等

四看離子反應(yīng)一復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)等

考點(diǎn)二常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)與推斷

突破

1.常見(jiàn)離子的一般檢驗(yàn)

離子試劑現(xiàn)象注意

c「、

AgNCh溶液和稀AgCl(白色)、

Br>——

硝酸AgBr(淡黃色)、Agl(黃色)

r

產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，

濃NaOH溶液和濕

NH4且氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊加熱

潤(rùn)的紅色石蕊試紙

試紙變藍(lán)

NaOH溶液紅褐色沉淀—

Fe3+

KSCN溶液溶液呈組色——

Fe2+藍(lán)色沉淀——

K3[Fe(CN)6]

溶液

產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，HSO;

sor稀硫酸和品紅溶液

且氣體能使品紅溶液褪色有干擾

K+要透過(guò)藍(lán)

Na+>

Pt(Fe)絲和稀鹽酸火焰分別呈黃色、紫色色鉆玻璃觀

K+

察焰色

Mg2+NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀——

產(chǎn)生白色沉淀,NaOH溶液

Al3+NaOH溶液NaOH過(guò)量逐滴滴加至

沉淀又溶解過(guò)量

Cu2+NaOH溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀—

(@@@)(l)Br，「還可以用氯水與CCL檢驗(yàn)。

(2)「還可以用氯水或雙氧水與淀粉檢驗(yàn)。

⑶Fe2+也可以用NaOH溶液檢驗(yàn)，現(xiàn)象為先生成白色沉淀，白色沉淀迅速

變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。

2.兩種常考陰離子的檢驗(yàn)

⑴SO,的檢驗(yàn)

①檢驗(yàn)方法

加足城

3鹽酸酸化

②排除干擾：先加足量鹽酸是排除Ag+、cor.SOT等的干擾，所用領(lǐng)鹽

一般不用硝酸領(lǐng)。

(2)CO「的檢驗(yàn)

①檢驗(yàn)方法

加CaCL（或BaCL）加鹽酸

取待檢液產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體

溶液

通入澄清石灰水

變渾濁

②排除干擾：先加CaCL溶液的目的是排除HCO3干擾。但要注意SO歹干

擾。

—訓(xùn)|練................

.題點(diǎn)。常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)

1.下列離子在未知溶液中的檢驗(yàn)方法正確的是（）

選項(xiàng)離子檢驗(yàn)方法

向樣品中加入足量鹽酸，將生成的無(wú)色無(wú)味的氣體通入澄

Acor

清石灰水中，觀察溶液是否變渾濁

向樣品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化領(lǐng)溶液，觀察是

BSOi-

否有白色沉淀生成

取少量溶液于試管中，加入酸性高鎰酸鉀溶液，觀察溶液

CFe2+

紫色是否褪去

取少量溶液于試管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，

Dr

觀察溶液是否變藍(lán)色

D[A項(xiàng)，HCO3會(huì)產(chǎn)生干擾，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SOE會(huì)產(chǎn)生干擾，錯(cuò)誤；C項(xiàng),

使酸性高鎰酸鉀溶液褪色的不一定是Fe2+,如SO5等，錯(cuò)誤。]

2.⑴結(jié)晶析出Na2s2O3?5H2O,其中可能含有Na2sO3、Na2sO4等雜質(zhì)。利

用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否存在Na2s04,簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象

和結(jié)論：____________________________________________________________

（已知Na2s2O3WH2O遇酸易分解：S2O3-+2H+=SI+SO2t+H2OO可供

選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCh溶液、AgNCh溶液）

++

⑵已知：5SOF+210^+2H=I2+5SOF+H2O,IO3+5l+6H=3I2

+3H2O?

某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I2,可能存在「、IO,中的一種或兩種。

請(qǐng)補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘廢水中是否含有「、IOM的實(shí)驗(yàn)方案：取適量含碘廢水用

CCL,多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出有碘單質(zhì)存在：

（實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCb溶液、Na2s03溶液）

［答案］（1）取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液（或過(guò)濾，取濾

液）于一試管中，滴加BaCL溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則說(shuō)明含有Na2s04雜質(zhì)（答

案合理即可）

（2）①?gòu)乃畬尤∩倭咳芤?，加??2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，若溶液變

藍(lán)，則說(shuō)明廢水中同時(shí)含廠和103,若溶液不變藍(lán)，則說(shuō)明廢水中含廠和103■中

一種。

②從水層取少量溶液，加入1?2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加FeCb

溶液，若溶液變藍(lán)，說(shuō)明廢水中含有「；若溶液不變藍(lán)，說(shuō)明廢水中不含有r。

③另從水層取少量溶液,加入1?2mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加Na2s03

溶液，若溶液變藍(lán)，說(shuō)明廢水中含有IO”若溶液不變藍(lán)，說(shuō)明廢水中不含有

IOJ

I答題模板I

（1）溶液中離子的檢驗(yàn)答題模板

實(shí)驗(yàn)操作（取少量或適量待檢溶液，加入……

U試劑，再加入……試劑）

現(xiàn)象描述（①溶液由……變?yōu)椤?，②若有…?/p>

。生成，③若沒(méi)有……）

得出結(jié)論（如“若……說(shuō)明……，若……說(shuō)明……”）

（2）固體物質(zhì)的檢驗(yàn)答題模板

①取少量待檢物質(zhì)；加入……試劑溶解；②向該溶解液中加入……試劑或

再加入……試劑；③若溶液由……色變?yōu)椤蛴小?；④則說(shuō)明……

結(jié)論。

【題點(diǎn)?］

I思維模型I

“四項(xiàng)基本原則”推導(dǎo)離子的思路

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出溶液中肯定存在或

肯定性原則肯定不存在的離子（記住常見(jiàn)的有色離

子：Fe2*、Fe"、CM+、MnO］等）

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

否定性原則目中的隱含條件，如酸性、堿性、指示

劑的變化、與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、水的電

離情況等）

;溶液呈電中性，溶液中陽(yáng)離子和陰離子

電中性原則—i帶的正、負(fù)電荷總數(shù)相等（利用這一原

：則可確定一些隱含的離子）

:通常是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用，是指在實(shí)

進(jìn)出性原則―：驗(yàn)過(guò)程中反應(yīng)生成的離子或引入的離

:子對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾

3.由兩種物質(zhì)組成的一包白色粉末，通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)可鑒別其中的成分：取

少量樣品加入足量水中，充分?jǐn)嚢瑁腆w部分溶解；向所得的懸濁液中加入足

量稀硝酸，有氣體放出，最后仍有未溶解的白色固體，上層清液呈無(wú)色。該白

色粉末可能為（）

A.SiO2、明研B.BaCCh、無(wú)水C11SO4

C.MgCCh、Na2s2O3D.KCkAg2cO3

D［取少量樣品加入足量水中，充分?jǐn)嚢?，固體部分溶解，說(shuō)明固體中含

有不溶性的物質(zhì)和可溶性物質(zhì)，對(duì)四個(gè)選項(xiàng)分析比較，都具備該條件；向所得

的懸濁液中加入足量稀硝酸，有氣體放出，明磯與稀硝酸不反應(yīng)，A錯(cuò)誤；最后

仍有未溶解的白色固體，上層清液呈無(wú)色，而CuSO4溶液顯藍(lán)色，不是無(wú)色，

B錯(cuò)誤；Na2s2O3與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生Na2so4、S單質(zhì)、NO氣體，S是淡黃色難溶

于水的物質(zhì)，不是白色固體，C錯(cuò)誤；KC1能溶于水，而Ag2c。3不溶于水，加

AHNO3,反應(yīng)產(chǎn)生AgNCh、CO2氣體和H2O,KC1再與AgNCh發(fā)生復(fù)分解反

應(yīng)產(chǎn)生AgCl白色不溶于酸的沉淀，符合題意，通過(guò)上述分析可知該白色粉末為

KCkAg2cO3,D正確。］

4.有一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K\NHj、CF.

Mg2+、Fe3+、COT、SOF,現(xiàn)取三份各100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①向第一份中加入AgNCh溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；②向第二份中加入足量

NaOH溶液后加熱，收集到氣體0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）;③向第三份中加入足量BaCl2

溶液，得到沉淀6.27g,沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后，剩余2.33g。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴肯定存在的離子有,肯定不存在的離子有

(2)可能存在的離子是,為確定該離子是否存在，可取少許原溶液,

然后_______________________________________________________________

_____________________________________________________(填實(shí)驗(yàn)操作)。

(3)試分別確定肯定存在的離子在原溶液中各自的物質(zhì)的量濃度：

［解析］根據(jù)實(shí)驗(yàn)②可知含NH1的物質(zhì)的量為0.04mol,根據(jù)實(shí)驗(yàn)③可求含

SOT的物質(zhì)的量為0.01mol,含CO「的物質(zhì)的量為0.02mol,不含Mg2+、Fe3

+;根據(jù)電荷守恒至少含K+：(0.01X2+0.02X2—0.04)mol=0.02mol;若含有

Cl-,n(K+)>0.02moL

［答案］(l)NHj、COT、SOI，K+Mg2+、Fe3+

(2)CF加入足量的稀硝酸和硝酸鐵溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴入AgNO3溶

液，若有白色沉淀生成，則證明有Cf■存在，否則不存在(3)c(SOF)=0.1mol-L

c(COD=0.2mol-L-1,c(NH4)=0.4mol-L_1,c(K+)^0.2mol-L-1

真題驗(yàn)收"新題預(yù)測(cè)瑞畸口

真題。驗(yàn)收

1.(2021?湖南選擇性考試，T0對(duì)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()

選項(xiàng)粒子組判斷和分析

Na+、Al3+>CF>不能大量共存，因發(fā)生反應(yīng)：A13++

A

NH3H2O4NHyH2O==AlO7+4NH；+2H2O

H+、K+、S2O4、不能大量共存，因發(fā)生反應(yīng)：2H++S2O5

B

sol-=S1+SO2t+H2O

CNa+、Fe3+、SO/、H2O2能大量共存，粒子間不反應(yīng)

DH+、Na+、C「、MnO；能大量共存，粒子間不反應(yīng)

B［AF+與NH3?H2。反應(yīng)產(chǎn)生AI(OH)3沉淀，不產(chǎn)生A1O3,A錯(cuò)誤；H+

與S2O「不能共存，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H++S2OT=Sl+SO2t+

H2O,B正確；Fe3+可催化H2O2分解，不能大量共存，C錯(cuò)誤；酸性條件下，

MnOI可將氧化為Cl2,D錯(cuò)誤。］

2.（2020?江蘇高考，T4）常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的

是（）

A.0.1mol-Lr氨水溶液：Na+、K+、OH，NO?

B.0.1鹽酸溶液：Na+、K+>SOF>SiOF

C.0.1moH/iKMnCh溶液：NHj、Na+、NO—F

D.0.1mol-L-iAgNO3溶液：NHj、Mg2+>CF>SOi-

A［氨水中，Na+、K+、OHT、NO］彼此不反應(yīng)，能大量共存，A項(xiàng)正確；

鹽酸中的H+能與SiO「結(jié)合生成H2SiO3沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；KMn€>4溶液具有強(qiáng)

氧化性，與具有還原性的「不能大量存在，C項(xiàng)錯(cuò)誤；AgNCh溶液中的Ag+能

與C「反應(yīng)生成AgCl沉淀，二者不能大量共存，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

3.（2020?全國(guó)H卷，T8）某白色固體混合物由NaCkKCkMgSO4>CaCO3

中的兩種組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；

②做焰色反應(yīng)，通過(guò)鉆玻璃可觀察到紫色；

③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為（）

A.KCkNaClB.KCkMgSO4

C.KCkCaCO3D.MgSO4>NaC