第1章 第3讲 离子反应的应用(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 一轮总复习 多媒体课件 化学（人教版单选） 第一章 物质及其变化 第3讲 　离子反应的应用 考点1 3 离子共存的判断 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 考点2 2 离子的检验与推断 紫 蓝色钴玻璃 白 不溶于 白 溶于 白 红褐 红 蓝色沉淀 红褐 红 紫 蓝色 白色 白色沉淀 白色 变蓝 浅黄 橙红 黄 紫 蓝 无现象 白 沉淀 溶解 褪色 沉淀 溶解 浑浊 无现象 浑浊 红棕 白 生成白色沉淀 溶解 稀硝酸 盐酸 盐酸 课下巩固精练卷(三) 离子反应的应用 【备考目标】　1.掌握有关离子共存的判断。2.了解常见离子的检验方法。3.能利用典型代表物的性质和反应，进行离子推断和设计常见物质检验的方案。 离子共存的本质是同一溶液中的几种离子不发生任何反应。判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是抓住：一色、二性、三特殊、四反应。 1．一色——溶液颜色 无色溶液中，有颜色的离子一定不能大量存在。几种常见离子的颜色： 离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(4)) 溶液颜色 2.二性——溶液的酸碱性 (1)在强酸性溶液中，OH－及弱酸根离子(如 等)不能大量存在。 (2)在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如 等)不能大量存在。 (3)HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、HS－、HSO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、HPO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、H2PO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) 等在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。 答案：(1)CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、ClO－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、S2－、CH3COO－ (2)NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Al3＋、Cu2＋、Mg2＋、Zn2＋、Fe3＋ 3．三特殊——三种特殊情况 (1)[Al(OH)4]－与HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 不能大量共存，反应的离子方程式为： 。 (2)“NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ＋H＋”的组合具有强氧化性，与 等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 (3)NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 与CH3COO－、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ，Mg2＋与HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 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。 答案：(1)[Al(OH)4]－＋HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ===Al(OH)3↓＋CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ＋H2O (2)S2－、Fe2＋、I－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 4．四反应——四种反应类型 (1)离子间发生复分解反应 ①生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)或气体的离子不能大量共存。 如H＋与 等不能大量共存；OH－与 等不能大量共存；H＋与OH－生成水不能大量共存。 CH3COO－、CO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、S2－、SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) NH eq \o\al(\s\up14(＋),\s\do5(4)) ②生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存。 阳离子 不能大量共存的阴离子 Ba2＋、Ca2＋、Pb2＋ CO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、 Cu2＋、Fe2＋ OH－、S2－、CO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、HCO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(3)) 、SiO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、[Al(OH)4]－ Mg2＋、Zn2＋ OH－、 H＋ SiO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、 SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(4)) 、SiO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、PO eq \o\al(\s\up14(3－),\s\do5(4)) CO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、SiO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、[Al(OH)4]－ [Al(OH)4]－ (2)离子间发生氧化还原反应 强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应而不能大量共存。 【示例】 判断下表中所列离子之间能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”。 S2－ SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) I－ Fe2＋ Br－ Cl－ MnO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(4)) (H＋) ClO－ (酸性) NO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(3)) (H＋) Fe3＋ 【示例】√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ × √ √ √ × × × (3)离子间发生水解相互促进的反应 当弱酸的酸根(如CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) )与弱碱的阳离子(如Al3＋)同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH－与弱碱的阳离子水解生成的H＋反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应，如3CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ＋2Al3＋＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下： ①Al3＋与CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、 。 ②Fe3＋与CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、 。 (4)离子间发生络合反应 ①Fe3＋与SCN－因生成 而不能大量共存。 ②Ag＋与NH3·H2O因生成 而不能大量共存。 ③Cu2＋与NH3·H2O因生成 而不能大量共存。 注意限定条件，考虑溶液的隐含性质，判断离子能否共存 (1)解答离子共存类题目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)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： 含有大量Fe3＋的溶液 隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性 含有大量NO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(3)) 的酸性溶液 隐含溶液具有强氧化性 含有大量S2－、SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、[Al(OH)4]－的溶液 隐含溶液呈碱性 1．常温下，下列各种溶液中，一定不能大量共存的离子组是(　　) A．pH＝0的溶液中：Fe2＋、Cl－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、I－ B．由水电离出的c(H＋)＝10－14 mol·L－1的溶液中：Na＋、[Al(OH)4]－、S2－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) C．含有大量Fe3＋的溶液中：Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) D．使紫色石蕊溶液变红色的溶液中：K＋、Na＋、Ca2＋、HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 解析：选D。pH＝0的溶液呈酸性，酸性溶液中Fe2＋、Cl－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、I－相互不反应，能大量共存，A不符合题意；由水电离出的c(H＋)＝10－14 mol·L－1的溶液可能显酸性也可能显碱性，若为酸性溶液，则[Al(OH)4]－、S2－都不能存在，若为碱性溶液，则Na＋、[Al(OH)4]－、S2－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 之间相互不反应，可以共存，B不符合题意；含有大量Fe3＋的溶液显酸性，Mg2＋、Al3＋、 Cu2＋、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、Fe3＋之间都不反应，能大量共存，C不符合题意；使紫色石蕊溶液变红色的溶液呈酸性，则HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 不能大量存在，D符合题意。 2．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有几组(　　) ①酸性溶液中：Na＋、ClO－、SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(4)) 、I－ ②无色溶液中：K＋、Na＋、MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ③碱性溶液中：Cl－、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、K＋、[Al(OH)4]－ ④中性溶液中：Fe3＋、K＋、Cl－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ⑤常温下，由水电离出的c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－ ⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液中：NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、Al3＋、Na＋、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) A．1组 B．2组 C．3组 D．4组 解析：选B。①酸性溶液中存在大量H＋，ClO－与H＋能够反应生成弱电解质HClO，且ClO－能氧化I－，因此该组微粒不能大量共存；②含MnO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(4)) 的溶液呈紫红色，MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) 不能在无色溶液中大量共存；③碱性溶液中存在大量OH－，该组微粒相互之间不会发生反应，因此能够大量共存；④含Fe3＋的溶液呈酸性，Fe3＋不能在中性溶液中大量共存；⑤常温下，由水电离出的c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，该组微粒之间不会发生反应，且与H＋、OH－均不会反应，因此能够大量共存；⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液可能为酸溶液，也可能为强碱溶液，强碱性条件下Al3＋能与OH－发生反应而不能大量共存。综上所述，各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有③⑤，共2组。 1．常见阳离子的检验与推断 阳离子 试剂或方法 实验现象 Na＋ 焰色试验 黄色火焰 K＋ 焰色试验 色火焰(透过 ) Mg2＋ NaOH溶液 色沉淀， 过量的碱 Al3＋ NaOH溶液 色沉淀， 过量的强碱 Fe2＋ ①用NaOH溶液： 色沉淀→灰绿色→ 色； ②先加KSCN溶液，再加氯水：溶液先无明显现象，再变 色； ③滴加K3[Fe(CN)6]溶液：产生 Fe3＋ ①用NaOH溶液：生成 色沉淀； ②用KSCN溶液：溶液呈 色； ③用苯酚溶液：溶液呈 色 Cu2＋ NaOH溶液 沉淀，加热则沉淀变黑 Ag＋ ①含Cl－的溶液、稀硝酸： 沉淀，不溶于稀硝酸； ②用稀氨水：先生成 ，然后沉淀溶解 Ba2＋ 先加稀盐酸，再加可溶性的硫酸盐溶液 开始无明显现象，后产生 沉淀 NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) NaOH溶液，加热 产生使湿润的红色石蕊试纸 的气体 2.常见阴离子的检验与推断 阴离子 试剂或方法 现象 Cl－ 硝酸银溶液与稀HNO3 白色沉淀，不溶于稀硝酸 Br－ ①用硝酸银溶液与稀HNO3： 色沉淀，不溶于稀硝酸； ②用氯水和四氯化碳：溶液分层，下层为 色 I－ ①用硝酸银溶液与稀HNO3： 色沉淀，不溶于稀硝酸；②用氯水和四氯化碳：溶液分层，下层为 色； ③用氯水和淀粉溶液：淀粉溶液变成 色 SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 先加盐酸，再加氯化钡溶液 开始 ，后产生 色沉淀 SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 先加氯化钡溶液，再加稀盐酸，生成的气体通入品红溶液 先 ，后 ，品红溶液 CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 先加氯化钡溶液，再加稀盐酸，生成的气体通入澄清石灰水 先 ，后 ，产生无色无味气体，澄清石灰水变 HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 开始 ，后产生无色无味的气体，澄清石灰水变 NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 浓硫酸、铜片 放出 色气体 SiO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 稀HCl 产生 色胶状沉淀 [Al(OH)4]－ 稀HCl 先 ，后 3.常见的离子检验中的排“干扰”措施 待检离子 干扰离子 排干扰措施 Cl－ SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 加 溶液 CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、OH－ 加 酸化 SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、Ag＋ 加 酸化 SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 加 后将产生的气体通入品红溶液中 CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中 过量的Ba(NO3)2 [关键点拨] 1．离子检验时的主要依据 (1)生成气体，如NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 的检验； (2)生成沉淀，如Cl－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 的检验； (3)显现特殊颜色，如Fe3＋的检验； (4)焰色试验，检验金属单质或金属离子。 2．离子检验时的答题模板 (1)实验操作 取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂 (2)现象描述 ①溶液由……变为……，②若有……生成，③若没有……等 (3)得出结论 如“若……说明……，若……说明……” 3．两种典型离子检验时的注意事项 (1)检验SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(4)) 时 所用的钡盐不能是Ba(NO3)2 溶液，因为在酸性条件下，SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(3)) 、HSO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(3)) 会被溶液中的NO eq \o\al(\s\up14(－),\s\do5(3)) (H＋)氧化成SO eq \o\al(\s\up14(2－),\s\do5(4)) ，从而得出错误结论。 (2)检验Fe2＋时 溶液中含Fe2＋、Fe3＋，不含Cl－时，可加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋，不能用KSCN溶液和氯水，原因是Fe3＋会形成干扰；溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－时，加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，不能用酸性KMnO4溶液，原因是Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。 一、排除干扰，准确检验常见离子 1．化学实验中常需对溶液进行酸化，下列酸化处理措施中，正确的是(　　) A．检验溶液中是否含Cl－时，用硫酸酸化后再加AgNO3溶液 B．检验溶液中是否含Fe2＋时，用硝酸酸化后再加KSCN溶液 C．检验溶液中是否含SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 时，用盐酸酸化后再加BaCl2溶液 D．为提高 MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) 的氧化性，向该溶液中加入盐酸酸化 解析：选C。检验溶液中是否含Cl－时，用硫酸酸化后再加AgNO3溶液，会产生微溶物硫酸银，Ag2SO4也是白色沉淀，会干扰氯离子的检验，A错误；检验溶液中是否含Fe2＋时，用硝酸酸化，则亚铁离子被HNO3氧化生成铁离子，再加 KSCN溶液一定出现红色，因此，硝酸酸化会干扰亚铁离子的检验，B错误；检验溶液中是否含SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 时，用盐酸酸化，若没有白色沉淀，则排除银离子、硅酸根离子，再加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则一定为硫酸钡沉淀，C正确；向该溶液中加入盐酸酸化，高锰酸根离子会和氯离子、氢离子发生氧化还原反应而消耗，D错误。 2．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　) 选项 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO eq \o\al(\s\up15(2－),\s\do5(4)) B 滴加硫酸 产生有刺激性气味的气体 原溶液中有SO eq \o\al(\s\up15(2－),\s\do5(3)) C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) 原溶液中有钾元素 D 滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH eq \o\al(\s\up22(＋),\s\do8(4)) 解析：选C。A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 或SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 或SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 或Ag＋；B项HSO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 也有同样的现象；C项观察钾的焰色应透过蓝色钴玻璃，排除钠的干扰；D项检验NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 应加入浓NaOH溶液，且需要加热。 二、从定性、定量的角度推断离子或物质 【示例】 有一无色透明溶液，欲确定其中是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、Cl－、I－、HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ，取该溶液进行如表所示的实验： 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 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(说明使用的方法或试剂名称，不必写详细操作步骤)及对应欲检验的离子为 ________________________________________________________________________。 [关键点拨] 离子推断的“四原则” (1)肯定性原则 根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子 (2)互斥性原则 在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生氢气、水的电离情况等) (3)电中性原则 溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等(利用这一原则可确定一些隐含的离子) (4)进出性原则 通常是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰 [解题演示] (一)审题干信息 由“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＋。 (二)由实验现象可获取以下解题信息 实验现象 获取信息 问题分析 溶液变红色 可知溶液呈酸性 利用互斥性原则，H＋与HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 发生反应而不能共存，说明溶液中不含HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 利用互斥性原则，Ba2＋不含 SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 发生反应而不能共存， 说明溶液中不含Ba2＋ 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 有白色沉淀生成 根据原子守恒从而判断溶液 中含有NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ，再利用互斥 性原则，H＋＋NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 具有强 氧化性，与I－发生反应而不 能共存，说明溶液中不含I－ 可判断气体为 NO 判断溶液中含 有SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 判断溶液中含有Mg2＋ 和Al3＋ 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 实验③向溶液 中引入了Cl－ 由进出性原则可知无法判断 原溶液中Cl－是否存在 部分溶解 解析：通过获取的解题信息，可得以下结论：溶液中肯定存在的离子为Al3＋、Mg2＋、NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ；肯定不存在的离子为Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 。不能确定溶液中是否含有K＋和Cl－，需进一步检验：a.检验是否含有K＋，透过蓝色钴玻璃观察焰色，如果为紫色则含K＋，否则不含K＋；b.检验是否含有Cl－，需先加入过量的Ba(NO3)2溶液使SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 完全沉淀，再取上层清液，加入AgNO3溶液，如有白色沉淀生成则含有Cl－，否则不含Cl－。 答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 　Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 　(2)焰色试验，检验K＋；Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液，检验Cl－ 3．(2023·安徽马鞍山一模)某溶液仅由NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、Cl－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Fe3＋、Al3＋和K＋中的若干种离子组成，且各离子浓度相等，取适量溶液进行如下实验： ①取该溶液加入过量NaOH溶液，加热，产生无色气体； ②将①过滤、洗涤、灼烧，得到固体a； ③向上述滤液中加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀。 根据以上实验，下列推断错误的是(　　) A．根据操作①，推断一定存在NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) B．②中固体a为氧化铁 C．原溶液中一定不存在CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、Al3＋，可能含有K＋ D．说明原溶液中一定存在NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、Cl－、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Fe3＋ 解析：选C。加入过量的碱产生的气体为NH3，溶液中有NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 。由操作②知加入过量的碱产生了沉淀，说明溶液中有Fe3＋，CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 与Fe3＋会发生双水解不能共存，则溶液中不存在CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 。由操作③知溶液中有SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 。灼烧Fe(OH)3生成Fe2O3，B项正确；溶液中一定有NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Fe3＋和SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ，又溶液中各离子浓度相同，溶液中电荷不守恒，所以一定还有Cl－和NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 。溶液中这五种离子刚好电荷守恒，所以一定不存在CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、Al3＋和K＋，C项错误、D项正确 4．保护水资源、合理利用废水、节省水资源、加强废水的回收利用已被越来越多的人所关注。已知：某无色废水中可能含有H＋、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 中的几种，为分析其成分，分别取废水样品1 L，进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示： 请回答下列问题： (1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是________，一定存在的阳离子是____________________________________________。 (2)写出实验③图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子方程式：_________________________________________________。 (3)分析图像，在原溶液中c(NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) )与c(Al3＋)的比值为________，所得沉淀的最大质量是________g。 (4)若通过实验确定原废水中c(Na＋)＝0.18 mol·L－1，试判断原废水中NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在，c(NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) )＝________mol·L－1。(若不存在或不确定则此空不填) 解析：无色废水中不存在Fe3＋，根据实验①确定存在Na＋，根据实验②确定有SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ，根据实验③结合图像可知，溶液中有H＋、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Al3＋、Mg2＋，因为CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 与H＋、Al3＋、Mg2＋不能共存，所以无CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 。根据硫酸钡沉淀质量为93.2 g，求出n(SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) )＝ eq \f(93.2 g,233 g·mol－1) ＝0.4 mol，根据图像求出n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，n(NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) )＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H＋)＝0.1 mol，生成0.1 mol氢氧化铝消耗0.3 mol NaOH，则生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠为0.5 mol－0.1 mol－0.3 mol＝0.1 mol，即含有Mg2＋0.05 mol； 根据电荷守恒，除Na＋外的阳离子电荷总物质的量＝(0.1＋0.2＋0.1×3＋0.05×2)mol＝0.7 mol，阴离子电荷总物质的量＝0.4×2 mol＝0.8 mol，可能含有NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ，则Na＋至少有0.1 mol。 (1)根据上述分析，废水中一定不存在的阴离子是CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ，一定存在的阳离子是Na＋、H＋、Al3＋、Mg2＋、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 。 (2)实验③图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化的阶段发生反应的离子方程式为NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) ＋OH－===NH3·H2O。 (3)根据上述分析，在原溶液中＋),\s\do1(4)) eq \f(c（NH）,c（Al3＋）) ＝＋),\s\do1(4)) eq \f(n（NH）,n（Al3＋）) ＝ eq \f(0.2 mol,0.1 mol) ＝ eq \f(2,1) ，沉淀最多时含有0.1 mol氢氧化铝和0.05 mol氢氧化镁，其质量为0.1 mol×78 g·mol－1＋0.05 mol×58 g·mol－1＝10.7 g。 (4)根据上述分析，若通过实验确定原废水中c(Na＋)＝0.18 mol·L－1，即含有Na＋0.18 mol，则含有NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 0.08 mol，c(NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) )＝ eq \f(0.08 mol,1 L) ＝0.08 mol·L－1。 答案：(1)CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 　Na＋、H＋、Al3＋、Mg2＋、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) (2)NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) ＋OH－===NH3·H2O　(3)2∶1　10.7　(4)存在　0.08 三、主观题中离子检验方法的准确描述 【示例】 (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。 [查阅资料](NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。 [实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。 连接装置A—D—B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ，无SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。 检验装置D内溶液中有SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 而无SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 的实验操作和现象是 __________________________________________________________________________________________________________________。 [关键点拨] (1)明确原理：依据题目要求，明确检验的原理，根据原理确定方法。如SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 都与Ba2＋产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。 (2)叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。 (3)描述现象：如观察产生的沉淀及沉淀如何变化，要明确具体。 (4)得出结论：由什么现象得出对应结论，如“若……说明……，若……说明……”。 答案：取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色有刺激性气味的气体 5．榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)： ________________________________________________________________________。 答案：取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，证明矿石中含有FeO(注意：不能加盐酸溶解) 6．已知：5SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ＋2IO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ＋2H＋===I2＋5SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。 答案：从水层取少量溶液于试管中，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。另从水层取少量溶液于试管中，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) ；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) eq \a\vs4\al([真题演练·感悟高考]) 1．(2022·湖北高考)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　 ) A．在0.1 mol·L－1氨水中：Ag＋、Cu2＋、NO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) B．在0.1 mol·L－1氯化钠溶液中：Fe3＋、I－、Ba2＋、HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) C．在0.1 mol·L－1醋酸溶液中：SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Br－、H＋ D．在0.1 mol·L－1硝酸银溶液中：K＋、Cl－、Na＋、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 解析：选C。氨水显碱性，会与Ag＋、Cu2＋反应，不能大量共存，且Ag＋、Cu2＋均会与SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 发生反应生成沉淀，A项错误；Fe3＋与HCO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 、I－会发生反应，不能大量共存，且Fe3＋不能大量存在于中性溶液中，B项错误；醋酸显酸性，在醋酸溶液中SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 、NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 、Br－、H＋均不会发生反应，能大量共存，C项正确；硝酸银中的银离子会与氯离子、CO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误。 2．(2022·全国卷乙)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验： ①溶于水，得到无色透明溶液 ②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离 ③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成 该样品中确定存在的是(　　) A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3 C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3 解析：选A。向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑；取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4。Na2SO3与盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与盐酸反应的现象覆盖掉，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3。综上分析，该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。 3．(2021·湖南高考)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(　　) 选项 粒子组 判断和分析 A Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O 不能大量共存，因发生反应：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NH eq \o\al(\s\up22(＋),\s\do8(4)) B H＋、K＋、S2O eq \o\al(\s\up22(2－),\s\do8(3)) 、SO eq \o\al(\s\up22(2－),\s\do8(4)) 不能大量共存，因发生反应：2H＋＋S2O eq \o\al(\s\up22(2－),\s\do8(3)) ===S↓＋SO2↑＋H2O C Na＋、Fe3＋、SO eq \o\al(\s\up22(2－),\s\do8(4)) 、H2O2 能大量共存，粒子间不反应 D H＋、Na＋、Cl－、MnO eq \o\al(\s\up22(－),\s\do8(4)) 能大量共存，粒子间不反应 解析：选B。Al3＋和NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀而不是[Al(OH)4]－，A错误；S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 和H＋反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为2H＋＋S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) ===S↓＋SO2↑＋H2O，B正确；Fe3＋可催化H2O2分解，不能大量共存，C错误；在酸性条件下MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) 能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，D错误。 4．(2023·湖南高考)取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L－1)，反应现象没有明显差别的是(　　) 选项 试剂① 试剂② A 氨水 AgNO3溶液 B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液 C H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 D KSCN溶液 FeCl3溶液 解析：选D。 选项 ①加入②中现象 ②加入①中现象 A 先产生白色沉淀，后来白色沉淀溶解 先无明显现象，后来产生白色沉淀 B 先产生白色沉淀，后来白色沉淀溶解 先无明显现象，后来产生白色沉淀 C 溶液紫红色逐渐褪去，有气泡产生 紫红色溶液迅速褪色，有气泡产生 D 溶液变为红色 溶液变为红色 5.(2019·浙江4月选考)白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验。 下列推断不正确的是(　　) A.无色溶液B的pH≥7 B.白色固体F的主要成分是H2SiO3 C.混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3 D.在无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀；再滴加AgNO3，若有白色沉淀生成，说明混合物A中有KCl 解析：选C。混合物A加水溶解后得到固体C，固体C加过量硝酸后，得到白色固体F，由混合物A的成分可知，F的主要成分为H2SiO3，B项正确；蓝色溶液E中存在Cu2＋，故白色固体混合物A中存在CuSO4，无色气体D为CO2，故白色固体混合物A中可能含有Na2CO3，与CuSO4溶液反应生成Cu2(OH)2CO3进入固体C，也可能含有CaCO3，C项错误；溶液B呈无色，说明CuSO4与Na2SiO3或Na2CO3反应生成CuSiO3或Cu2(OH)2CO3沉淀进入固体C，同时生成Na2SO4，故无色溶液B中一定含有Na2SO4，可能存在KCl、Na2CO3、Na2SiO3，溶液的pH≥7，A项正确；无色溶液B经HNO3酸化后，无沉淀，再加AgNO3有白色沉淀产生，说明A中有KCl，D项正确。 $$