第3讲 离子共存 离子的检验与推断（课件）-2024年高考化学一轮复习课件(共41张PPT)

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第3讲离子共存离子的检验与推断

2024届高考化学一轮复习课件

第一单元物质及其变化

本节化学必备知识目标导航

1.了解常见的离子反应类型:复分解反应、氧化还原反应、络合反应、

水解与电离等核心知识点。

2.能用离子反应的知识推断溶液中可能存在的离子。

本节目录

考点一离子共存

考点二离子检验

考点三离子推断

四链接高考

【基础重现】

考点一离子共存

一.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;

若离子之间能,则不能大量共存。

不发生任何反应

发生反应

特别提示：

是否发生反应就是判断离子浓度是否发生改变，因此可将离子不能共存的情况分为以下2类：

氧化还原反应型非氧化还原反应型复分解反应型水解相互促进型络合反应型

考点一离子共存

1．氧化还原型

具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。

2．复分解反应型

(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存

考点一离子共存

(2)生成气体或挥发性物质的离子不能大量共存

考点一离子共存

考点一离子共存

4．络合反应型

离子间因发生络合反应而不能大量共存，常见的反应有

(1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。

(2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。

考点一离子共存

二.判断溶液中离子能否大量共存考虑的“5个”角度

(1)题干的要求

判断溶液中离子能否大量共存时,要考虑题干的具体要求,如“一定大量共存”“可能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”“因生成沉淀而不能大量共存”等,避免只考虑溶液中离子能否大量共存而忽视题干的具体要求。

考点一离子共存

(2)溶液的颜色

根据溶液的颜色首先确定溶液中是否存在该离子,中学化学常考的有色离子有四种:

离子Cu2+Fe3+Fe2+

溶液颜色蓝色浅绿色

棕黄色

紫红色

考点一离子共存

(3)溶液的性质

判断溶液中离子能否大量共存时,要考虑溶液的性质,包括酸性和碱性、氧化性和还原性等。

溶液的性质不能大量存在的离子

强酸性

强碱性

强氧化性

强还原性

考点一离子共存

(4)溶液中隐含的信息

判断溶液中离子能否大量共存时,要挖掘溶液中隐含的信息,充分考虑指定微粒或物质对溶液的酸碱性、氧化性和还原性的影响。

①含有大量Fe3+的溶液,隐含信息为溶液呈酸性,并具有较强。

②含有大量ClO-或N的酸性溶液,隐含信息为溶液具有。

③含有大量Fe2+的溶液,隐含信息为溶液具有。

④含有大量S2-、S、Al的溶液,隐含信息为溶液呈碱性。

氧化性

氧化性

还原性

考点一离子共存

[解析]常温下,KW=1×10-14,=1×10-12的溶液呈强碱性,四种离子不反应,可以大量共存。

(1)与铝反应产生大量氢气的溶液中:Na+、N、C、N()

(2)常温下,在=1×10-12的溶液中:K+、Na+、C、N()

×

[解析]与铝反应产生大量氢气的溶液呈酸性或强碱性,若呈酸性,则C不能大量存在,且有N时不能放出氢气,而若呈强碱性,则N不能大量存在。

√

(3)能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N、S、HC()

×

[解析]使甲基橙变红的溶液呈强酸性,HC与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存。

易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“”)

随堂检测

(4)1.0mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、S()

(5)在0.1mol·L-1KI溶液中:Na+、K+、ClO-、OH-()

×

[解析]N、H+、Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存。

×

(6)在0.1mol·L-1H2SO4溶液中:K+、N、N、HS()

×

[解析]在0.1mol·L-1H2SO4溶液中含大量H+,HS与H+反应生成SO2和H2O,不能大量共存。

[解析]ClO-具有强氧化性,I-具有强还原性,二者因发生氧化还原反应而不能大量共存。

随堂检测

2.指出下列离子组不能共存的原因。

(1)Na+、OH-、S、Fe3+。

(2)K+、Mg2+、I-、ClO-。

(3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-。

(4)含有大量N的溶液:H+、Fe2+、Cl-、S。

(5)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、S、Si、Ca2+。

(6)c(H+)=0.1mol·L-1的溶液:Na+、N、S、S2

。

Fe3+与OH-反应生成沉淀

I-能被ClO-氧化

Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应

N在酸性条件下能氧化Fe2+

Ca2+与S、Si反应生成沉淀

S2与H+发生反应:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O

随堂检测

溶液无色

常见表示溶液呈酸性的描述①常温下pH＝1的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液

常见表示溶液呈碱性的描述①常温下pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞变红的溶液；④c(OH－)＝0.1mol·L－1的溶液

常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下，由水电离出的c(OH－)＝1×10－12mol·L－1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液

特别提示解离子共存题的常见限定条件分析

1.常见阳离子的检验

阳离子检验试剂实验现象离子方程式

H+石蕊溶液溶液变红—

Na+通过焰色试验火焰呈黄色—

Fe2+①②、氯水③________①先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色②不变色,加氯水后变红色③生成蓝色沉淀①、

②、

_______________________

NaOH溶液

KSCN溶液

K3[Fe(CN)6]

溶液

Fe2++2OH-Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3

2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

考点二离子检验

Fe3+①NaOH溶液②KSCN溶液①出现红褐色沉淀②溶液呈红色①Fe3++3OH-Fe(OH)3↓

②_________________

Cu2+NaOH溶液蓝色沉淀______________________

NaOH溶液(混合加热),湿润的红色石蕊试纸产生无色有刺激性气味的气体,气体使试纸变蓝______________________

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

Cu2++2OH-Cu(OH)2↓

N+OH-NH3↑+H2O

阳离子检验试剂实验现象离子方程式

考点二离子检验

2.常见阴离子的检验

阴离子检验试剂实验现象离子方程式

OH-①②①呈红色②呈蓝色—

Cl-AgNO3溶液,稀HNO3白色沉淀

Br-AgNO3溶液,稀HNO3淡黄色沉淀

I-AgNO3溶液,稀HNO3黄色沉淀

酚酞溶液

石蕊溶液

Ag++Cl-AgCl↓

Ag++Br-AgBr↓

Ag++I-AgI↓

考点二离子检验

阴离子检验试剂实验现象离子方程式

稀盐酸,BaCl2溶液加稀盐酸无沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀

稀硫酸,品红溶液产生无色有刺激性气味的气体,气体能使品红溶液褪色

稀盐酸,澄清石灰水白色沉淀、

Ba2++SBaSO4↓

S+2H+SO2↑+H2O

C+2H+CO2↑+H2O

CO2+Ca2++2OHCaCO3↓+H2O

考点二离子检验

(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S()

(2)加入稀NaOH溶液,用湿润红色石蕊试纸检验,不变蓝,则原溶液中不含N()

×

[解析]未加热,若产生NH3·H2O浓度较小,则不易分解释放出NH3。

×

[解析]若原溶液中含有Ag+也会出现相同现象。

随堂检测

易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“”)

(3)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S()

(4)滴加KSCN溶液无现象,将所得溶液加入饱和氯水中,溶液不变红色,则溶液中一定不存在Fe2+()

×

[解析]氯水过多,会将KSCN氧化。

×

(5)取待测液进行焰色试验,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),则该溶液中一定含K+,不能判断是否含Na+()

√

(6)无色溶液中加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-()

√

[解析]原溶液中若存在HS,则加入稀硫酸也会有SO2放出。

随堂检测

2.Na2SO3在空气中容易变质,检验样品Na2SO3是否变质(试剂任选)。简要说明实验操作、现象和结论:

___________________________________________________________________

。

取少量Na2SO3样品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质,即Na2SO3变质(合理即可)

随堂检测

特别提示无色溶液中离子检验的一般思路

1．应用“四项基本原则”进行离子推断

考点三离子推断

2.应用电荷守恒进行离子反应定量推断

解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法；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。

考点三离子推断

实验步骤实验现象

①取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液变红色

②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色

③取少量该溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成

④取③中上层清液，加AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3

⑤取少量该溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解

随堂检测

由此判断：

(1)溶液中肯定存在的离子是____________________________________，

溶液中肯定不存在的离子是____________________________________。

(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)为_____________________。

[解题流程]

一、审题干信息

由题干信息“无色透明”再结合肯定性原则，可推断出溶液中有色离子不能存在，故不含_________。

Fe2＋

随堂检测

I－

随堂检测

续表

随堂检测

随堂检测

1.[2022·湖北卷]下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是()

A.在0.1mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、N、S

B.在0.1mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HC

C.在0.1mol·L-1醋酸溶液中:S、N、Br-、H+

D.在0.1mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、C

C

链接高考

2.[2023·湖南卷]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-、NH3·H2O

B

C能大量共存,粒子间不反应

D能大量共存,粒子间不反应

链接高考

3.[2023·天津卷]常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是()

A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N

B.pH=12的溶液:K+、Na+、N、C

C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-

D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HC

B

链接高考

4.[2023·福建卷]室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是()

A.0.2mol·L-1的NH4Cl溶液:Na+、K+、S、Si

B.0.1mol·L-1的FeCl3溶液:N、Ca2+、Br