新高考一轮复习鲁科版第二章第3课时离子共存离子检验与推断学案

第3课时离子共存离子检验与推断

❷课标要求

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

H必备知识∕⅞各

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

此鳏拔无色溶液中，有色离子不能存在;但是透明溶液中可能含有

有色离子。

(2)二性一一溶液的酸碱性

2

32

①在强酸性溶液中,OH及弱酸根阴离子(如CO∣∖S∖CH3COO

等)不能大量存在。

②在强碱性溶液中,H,及弱碱阳离子(如NHtAΓ∖Fe"等)不能大量

存在。

(3)三特殊一一三种特殊情况

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

②“NO3+H”组合具有强氧化性,能与S'Fe2∖I、Sor等还原性的

离子发生氧化还原反应而不能大量共存。

③NHt与CH3COO、Col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。

I丘侬拔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)四反应一一四种反应类型

反应类型不能大量共存的离子

Ca'Ba"与C0f.S0j∖S0f,Sior与∏∖Agt

生成沉淀

与CI一等不能大量共存

复分

生成气体及易挥H+⅛COf>HCONS2∖SO与NHi与OH-等

解反

发性物质不能大量共存

应

H'与OH、ClO.F、CH£00等不能大量

生成弱电解质

共存

Fe”与S2、I等,加。4、ClO在酸性、碱性、

氧化还原反应

中性条件下与I∖Fe2∖SOr不能大量共存

AΓ∖Fe/与AIO5、HCo屋COr等相互促进

相互促进的水解反应

水解,不能大量共存

络合反应

Fb与SCN^,Ag,与NH3∙H2O不能大量共存

［理解辨析］

1.判一判(正确的打“J”，错误的打“义”)

(1)K∖Na∖HCO3、Ca2∙四种离子能在水溶液中大量共存。()

(2)使酚醐变红色的溶液中可以存在Na'、Al3∖SOf、Cl四种离子。

()

解析：(2)使酚配变红色的溶液显碱性,而A产在碱性条件下不能大量

存在。

答案：⑴J(2)X

指出下列离子组不能大量共存的原因。

(l)Na∖OH、SOfʌFe3+:。

(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'+与OH反应生成沉淀

(2)I能被CIO氧化

(3)Fe"与SCN发生络合反应,Fb与Γ发生氧化还原反应

(4)NC)3在酸性条件下能氧化Fe2+

、『关键能力有厂

逊—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.1.0mol-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.使甲基橙变红的溶液:Na'、Cl、CH3COO>Fe

解析:Fe?’是常见的还原性离子,与H'和NO3发生氧化还原反应而不能

大量共存,A不符合题意;透明的溶液中Cu'Fe3∖SOf、Cr"之间不

发生反应，故能大量共存,B符合题意;SOf与Ba?'反应而不能大量共

存,Fe”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）

APH=I2的无色溶液;Na*、K∖HCO3>NO3

B.使甲基橙变红的溶液:K*、Ca2∖Cl、ClO

C.0.1mol-U'FeCl3溶液：Cu\Mg2∖Cl、SOf

D.10%KMnO4溶液:NH［、Na∖NO3ʌS0^^

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Sor发生氧化还原反应而不能大量共存,故D项不符合题意。

谴组三>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+)=0.1mol・L的溶液中：eu`NH^NO3、SCN-

2

B∙誓Z=Iol2的溶液中：Ca∖Ba∖HCO3>NO3

c(OH')ɔ0

C.使酚献变红色的溶液:Na∖K∖AIo2、Cr2O?-

D.由水电离的C(H)=IXlOT2m0ι∙L的溶液中：Na，、NH「I、SOf

解析：Fe"与SCN.反应生成Fe(SCN)力故不能大量共存，A错

误;需『I。'？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；使酚醐变红色的溶液显碱性，使Cr2θΓ+⅛0-

2-

7

2Crθf+2H,正向进行，故Cr2O不能大量存在，C错误；由水电离的

C(H+)=IXlO*2mol∙L*的溶液可能显碱性，也可能显酸性,显碱性

时,NHl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(NH)Fe(SO)2∙6H20晶体后仍能大

量存在的离子组是(C)

'、H∖Cl、NO3

∖Ba2∖OH；I

‘、Mg2∖Cl、SOf

2∖S2∖Br∖ClO

解析:A项中HFO3能将(NH)Fe(SO)-6乩0晶体溶于水后产生的Fe?,

氧化为Fe'B项中OH与NH÷,Fe?'不能大量共存,Ba"与Sof不能大

量共存;D项中S?-与Cu/ClO不能大量共存。

用归纳拓展

离子共存判断的“三大步骤”

第一步：“细审题干关键点”

⑴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。

⑵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

①常温下，PH=I的溶液。

②使PH试纸变红的溶液。

③使甲基橙呈红色的溶液。

④与镁粉反应放出氢气的溶液。

⑤C(OH)=IXIObImol∙L的溶液或黑号〈1的溶液。

(2)常见表示溶液呈碱性的表述

①常温下,pH=14的溶液。

②使PH试纸变蓝的溶液。

③使酚酸溶液变红的溶液。

@c(H+)=IXlO14mol-L的溶液。

⑤通入NH3或加入Na2O2的溶液。

(3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述

①与铝粉反应放出氢气的溶液。

②常温下，水电离出的C(OH)=IXIOFɪnol-L的溶液。

③与NH∣HC03反应能产生气体的溶液。

(4)无色溶液:不含有Ci?*、Fe3∖Fe2∖MnOZ等。

第三步：“注意特殊情况”

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FT的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。

(2)含有大量NOg的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。

(3)含有大量S2、SO^、A105的溶液,隐含溶液呈碱性。

＞考点二,

离子检验与推断

H必备知识房各

(1)依据生成沉淀

阳离

试剂实验现象(证据)

子

Mg2+NaOH溶液开始产生自色沉淀,NaOH溶液过量,沉淀不溶解

Al3+NaOH溶液开始产生包色沉淀,NaOH溶液过量,沉淀溶解

先产生包色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红

NaOH溶液

褐色

2+

FeK3[Fe(CN)61

(铁富化钾)产生蓝色沉淀

溶液

Fe3+NaOH溶液产生红褐色沉淀

Cu2+NaOH溶液产生蓝色沉淀

⑵依据生成气体

NaOH

NHtFr产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。

（3）依据显示的特殊颜色

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'焰色试验黄色火焰

紫色火焰

F焰色试验

（透过蓝色钻玻璃）

Fe3+KSCN溶液溶液呈空色

先加KSCN

Fe2+先无明显变化,再变组色

溶液再加氯水

（1）依据生成沉淀

阴离

试齐U实验现象（证据）

子

ClAgNO3产生自色沉淀AgCl

Br溶液和产生淡黄色沉淀AgBr

Γ稀HNO3产生黄色沉淀AgI

稀盐酸和加稀盐酸无明显现象,加BaCl2溶液产生巨色

SOf

BaCI2溶液沉淀

CaCb溶液和力口CaCk溶液产生自色沉淀,再加稀盐酸,沉淀

COf

稀盐酸溶解,产生无色、无味气体

(2)依据生成气体

阴离

试剂实验现象(证据)

子

稀盐酸和澄清

COf产生使澄清石灰水变浑浊的气体

石灰水

稀盐酸和澄清

HCO3产生使澄清石灰水变浑浊的气体

石灰水

稀H2SO4和品红加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体

SOf

溶液能使品红溶液褪色

稀H2SO4和品红加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体

HSO3

溶液能使品红溶液褪色

(3)依据显示的特殊颜色

广滴入酚酸溶液,溶液变空色

OH--

①,滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色

口-、氯水

②H;｝试有机层(下层)橙红色,表明有坨二

紫红色,表明有匚

a.氨水或H2O2

③I-b.淀粉溶液"溶液变蓝，表明有Fo

［理解辨析］

1.判一判(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀

不消失,则溶液中一定存在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∙时也有题述现象。

⑵溶液中有SOE或Ag∙时也有白色沉淀生成。

答案：⑴X（2）X

某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份,

进行如图所示探究：

「画———~►滨水不褪色

E酸化的BaCI席液，~一〜

|—|-⅛J~--------►白色沉淀

废_

*Γ同NaoH溶液湿润的红色试纸

旭加热”气停石蕊试纸"变蓝

HD淀粉-Kl溶液-溶液呈蓝色

已知废水试样中可能含有下表中的离子：

阳离子Na*、Mg2∖X

阴离子

Cl∖SOfʌY、NO3

⑴该废水中（填''是"或“否"）含有so,说明

理由:O

⑵通过上述实验,判断离子X和Y分别是O

解析：（1）根据题表，甲中加入溪水不褪色,说明该废水中不含还原性

离子,可确定不含sor。

⑵根据题表,丙中加入NaOH溶液加热产生了使湿润的红色石蕊试纸

变蓝色的气体,说明溶液中含NH+,而乙中加入酸化的BaCl2溶液生成

白色沉淀,说明溶液中含有SOf。

答案：⑴否甲中加入溪水不褪色,说明该废水中不含还原性离子

（2）NH^SOf

T关键能力房不

离子检验与推断

L下列关于离子检验的说法正确的是（B）

2+：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Ba以

B.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

0丁:取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大量气泡产

生

2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

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,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Ba:故A项错

误;硫酸亚铁可将酸性KMnOl还原而使酸性KMnOt溶液褪色,故B项正

确;HCO3、SO，、HSO3遇稀盐酸也可产生大量气泡,故C项错误;若存

在Ag；加入Bael2溶液会产生氯化银白色沉淀,加稀硝酸,沉淀也不溶

解,故D项错误。

SO2

4-

2.（双选）某溶液中只可能含有Na∖NH÷Fe2∖Al3∖Cl、、

1

AIO2中的几种离子,各离子浓度均为0∙lmol∙Lo某同学进行了如

下实验：

Ba(NO。L气体NaOH∣→气体

溶稀硫酸,无明显溶液滤液X.溶皤

液过量”现象过量一滤液Y-

沉淀Af沉淀B

jCO2

沉淀C海

下列说法正确的是(AB)

Fe2∖Cl∖SOf

4,沉淀C为BaCO3和Al(OH)3

2+

AK和βa

解析:加入过量稀硫酸无明显现象,说明溶液中无C0『、Alθ2.前者会

产生气体,后者会先产生沉淀后溶解;加入硝酸钢有气体产生，因为前

面已经加入了硫酸,NOg在酸性条件下具有强氧化性,说明有亚铁离子

存在且被氧化,沉淀A为硫酸钢;加入过量NaOH溶液有气体生成,说明

存在NH+,产生的气体为氨气,沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀;通入少

量CO2产生沉淀,CO2先与OH反应生成COf,COr再与Ba"反应生成

BaCO3沉淀,沉淀C为碳酸钢；因为存在的离子浓度均为0∙1mol∙L,.

从电荷守恒的角度出发,溶液中不存在AK,只含有NH}Fe2∖Cl∖

SO歹才能保证电荷守恒,Na,不能存在。根据以上分析可知原溶液中不

存在Na∖A正确；原溶液中肯定存在的离子有NH}Fe2∖Cl∖Sθf,B

正确;沉淀A为BaSO1,沉淀C为BaeO3,C错误;滤液X中大量存在的阳

离子有NHl和Fe*,D错误。

避组三›离子推断中的定量问题

3.(2021•辽宁大连联考)常温下,20mLX溶液中可能含有下列离子

中的若干种:NH「Mg2∖Fe3∖Al3∖Cl∖SOf。现对X溶液进行如下

实验,其现象和结果如图：

下列说法正确的是(C)

A.X溶液的pH>7

2∖Al3∖NH3不能确定是否含有Cl

「，且C(CI)为6.0mol/L

2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

L

有NH÷,n(NH÷)=n(NH3)=0.01mol,产生白色沉淀，则含有

一-22.4L,mol

3+2+16g

Mg"不含Fe,n(Mg)=n[Mg(OH)2]ɪɪɪθ.02mol,由滤液稀释后氢

58g∕mol

氧根离子浓度，可知氢氧化钠有剩余，反应消耗NaOH为0.025LX

4.00mol/L-0.1L×0.1mol∕L=0.09mol,∣Jl∣J-⅛Al3+×2)mol=0.04mol,

则n(Al3t)=0.01mol;加入足量HCl酸化的BaCb溶液产生白色沉淀,

则含有Sof,n(SOf)=

n(BaSO,)ɪ233g××X3)mol=0.08mol,负电荷的物质的量为X2

233g/moɪ

mol=0.02mol,则一定含有Cl,且n(CΓ)=0.06molŋ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",发生水解而使溶液呈酸性，即pH<7,A错误;X溶

液中一定含有Mg*Al3∖NH：、C「,B错误;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正确;滤液中含有NaAlO2,通入C02生成AI(OH)3,灼烧后得到Al2O3,

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

m=nM=0.005mol×102g∕mol=0.51g,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2mL0.01mol/LKI溶液中加入1mL0.01mol/L

FeCl3溶液，反应的化学方程式是2FeCl3+2KI^2FeCl2+I2+2KCl,再加

入几滴0.1mol∕LKSCN溶液。下列说法正确的是(BD)

A.加入KI过量,FeCI3能全部转化为FeCl2

2、L和KCl混合溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液显红色

2+

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

入淀粉溶液,溶液呈蓝色

解析：由于反应可逆,加入KI过量,FeCL不能全部转化为FeCl2,故A

错误；向反应后的FeCl2、L和KCl混合溶液中加入几滴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2mL0.01mol/LKl和1mL0.01mol/LFeCI3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。

引思维建模一

离子推断的常用原则

根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存

在的离子（记住常见的有色离子:Fe“、Fe"、Cu"、

.原则,

MnO；）

U在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,

否定一些离子存在（要注意题目中的隐含条件,如

.原则「酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生氢气、

U水的电离情况等）

溶液呈电中性,一定既有阳离子又有阴离子,且

⅛w溶液中正、负电荷总数相等（利用这一原则可确

原则，

定一些隐含的离子）

U

≡⅛tt.通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反

原则应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰

走进新高考

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

不能大量共存,因发生反应：

ANa∖AΓ∖CΓ>NH3∙H2O

3+

A1+4NH3-H2O—Alθ2÷4NHt+2H20

不能大量共存,因发生反应：

BH∖K∖S20∣∖SOf

+

2H+S20f—S；+S02