第3讲 离子共存 离子的检验与推断(高考水平层级)（课件PPT）-【名师导航】2025年高考化学一轮微考点分层突破（通用版）

第3讲　离子共存 离子的检验与推断 第一部分 化学基本概念 第一章 化学物质及其变化 ⑴复分解反应：生成难溶、难电离、挥发性物质； ⑵氧化还原反应：较强的氧化性和较强的还原性的离子； ⑶络合反应：能形成配合物(络合物)的离子； ⑷相互促进水解的反应。 1.1离子共存的本质和常见的离子反应类型 任务1　离子共存问题 第一步：仔细阅读题干关键点审题 ①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。 ②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。 若限定溶液无色，则Cu2＋（蓝色）、Fe3＋（棕黄色）、Fe2＋（浅绿色）、CrO42－（黄色）、MnO4－（紫红色）、 Cr2O72－（橙色）、Cr3+（绿色）等有色离子不能大量存在。 “透明溶液”并不代表无色，也可以有色。 1.2判断离子能否共存的步骤 任务1　离子共存问题 第二步：分析限制条件“酸性”或“碱性”等 限制性(隐含)条件 分析解读 无色溶液 使甲基橙呈红色或pH＝1 遇酚酞呈红色或pH＝13 与Al反应放出H2 由水电离出的c(H＋)＝ 1×10－13 mol·L－1 通入足量的CO2(或NH3) 有色离子不能大量存在 溶液显酸性，无大量的OH－及弱酸的酸根离子或酸式酸根离子 溶液显碱性，无大量的H＋及弱碱的阳离子、弱酸的酸式酸根离子 溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含NO3- 溶液可能显酸性，也可能显碱性 溶液显酸性(或碱性) 隐含条件 分析解读 因发生氧化还原反应而不能大量共存 “一定”“可能”还是“不能”大量共存 加水稀释， 减小 某溶液的 ， Fe3+大量存在 [Al(OH)4]_、SiO32- 能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能共存，不是复分解反应等其他离子反应类型 确定是“可能性”还是“肯定性” 说明该溶液显酸性[稀释的是溶质，溶质c(H＋)减小，而c(OH－)增大] 该溶液显酸性 该溶液PH≤3.1 溶液显碱性 (1)清楚生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。(2)特别注意常见的氧化还原反应。(3)熟记相互促进的水解反应。(4)牢记能发生的络合反应。 第四步：注意特殊情况 (1)S2－与SO32－在碱性条件可以共存，但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存。(2)NO3－在碱性和中性环境中没有氧化性，酸性环境中具有氧化性。(3)ClO－在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。 第三步：抓住反应发生条件 任务1　离子共存问题 【典例分析·领悟导航】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： B. 在0.1mol·L－1氯化钠溶液中： C. 在0.1mol·L－1醋酸溶液中： D. 在0.1mol·L－1硝酸银溶液中： C 任务1　离子共存问题 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成气体，如NH4＋、CO32－的检验；②显现特殊颜色，如Fe3＋、K＋的检验；③生成沉淀，如Cl－、SO42－的检验；其具体表现如下。 (1)气体法 NH4+ 浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸 生成无色、具有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 SO32- 稀硫酸、品红溶液 生成无色、具有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体 CO32- 稀盐酸、澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体 NO3- 稀硫酸、金属铜 溶液变蓝色，有无色、具有刺激性气味的气体产生，遇空气后气体变红棕色 2.1常见离子的检验方法 任务2　离子检验 (2)显色法 H＋ 紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红 I－ 氯水、淀粉溶液 淀粉溶液变蓝 Fe3＋ KSCN溶液 溶液呈血红色 Fe2＋ K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀 KSCN溶液、氯水 加KSCN后无颜色变化，再滴加氯水溶液变成血红色 Na＋、K＋ 铂丝、稀盐酸 火焰呈黄色(Na＋)，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K＋) (3)沉淀法 离子 试剂 现象 Cl－、Br－、I－ AgNO3溶液、稀硝酸 AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀) SO42- 稀盐酸、BaCl2溶液 白色沉淀 Fe2＋ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 Al3＋ NaOH溶液 先生成白色沉淀，NaOH过量后沉淀逐渐溶解 Mg2＋ NaOH溶液 生成白色沉淀，NaOH过量，沉淀不溶解 离子 试剂 现象 Ba2＋ 稀H2SO4(或硫酸盐溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 Ag＋ 盐酸(或氯化物溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 氨水 先生成白色沉淀，若氨水过量，沉淀逐渐溶解 PO43- AgNO3溶液、稀硝酸 生成黄色沉淀，沉淀可溶于稀硝酸 SiO32- 稀硝酸 白色絮状沉淀 S2－ CuSO4或CuCl2溶液 黑色沉淀 AlO2- 稀盐酸 开始生成白色沉淀，稀盐酸过量后沉淀逐渐溶解 ①检验方法 (1)SO42－的检验 ②排除干扰 Ag＋的干扰 先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰 CO32-、SO32-的干扰 因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是这些沉淀能溶于盐酸中，因此检验SO42-时，必须用盐酸酸化不能用HNO3、H2SO4酸化) ③注意事项所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO32－、HSO3－会被溶液中的NO3－(H＋)氧化成SO42－，从而得出错误结论。 2.2常考四种离子的检验方法 (2)CO32－的检验 ①检验方法 ②排除干扰 HCO3-的干扰 若被检液中不含CO32-而含有HCO3-，则加入BaCl2(或CaCl2)溶液时不会产生白色沉淀，故可用BaCl2(或CaCl2)溶液排除HCO3-干扰 SO32-的干扰 因为CaSO3与CaCO3一样，也是白色沉淀，且CaSO3也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体(SO2)，但SO2是有刺激性气味的气体，故可用无色无味来排除SO32-的干扰 (3)Cl－的检验 干扰离子 排干扰措施 SO42- 加过量的Ba(NO3)2溶液 CO32- 加稀HNO3酸化 OH－ (4)Fe2＋的检验 ①溶液中只含Fe2＋：可用KSCN溶液和氯水检验，不考虑干扰问题 ②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＋形成干扰。 ③溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－时，可加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀证明有Fe2＋，不能用酸性KMnO4溶液，原因是Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色，Cl－能形成干扰。 　 ↓ 现象描述(①溶液由……变为……,②若有…生成,③若没有……,等) 【答题模板】离子检验的方法 例如：检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是： 取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。 实验操作(取少量或适量待测溶液,加入……试剂,再加入……试剂) ↓ 得出结论(如“……现象，说明……”。) 【典例分析·领悟导航】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(　　) C 任务2　离子检验 3.1离子推断中的“四项基本原则” 任务2　离子检验 解决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和量的多少，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。 3.2电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用 任务3　离子的推断 【典例分析·领悟导航】现有一瓶签上注明为葡萄糖酸盐（钠、镁、钙、铁）的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2+、Mg2+不沉淀。 该同学得出的结论正确的是（ ） A．根据现象1可推出该试液中含有Na+ B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根 C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+，但没有Mg2+ D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+ 进出性原则 C 任务3　离子的推断 1．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+、、 B．pH=12的溶液：K+、Na+、 、 C．pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl- D．pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、 B 当堂检测 2. 有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种：H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-，现取二份100mL溶液进行如下实验： ①第一份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g。 ②第二份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH 溶液的体积关系如图。 根据上述实验，以下推测不正确的是( ) A．原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32- B．不能确定原溶液是否含有K+、NO3- C．原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+， 且n(Mg2+):n(Al3+):n( NH4+)＝1:1:2 D．实验所加的NaOH的浓度为2 mol·L-1 B 当堂检测 3. （2024·山东东营模拟） 某混合溶液中可能含有下列离子中的若干种：K+、 Na+、 Fe2+ 、Fe3+ 、SO42- 、NO2- 、CO32- 现取三份20mL该溶液进行如下实验。 ①第一份加入足量稀盐酸，无任何气体产生; ②第二份加入足量NaOH,经搅拌，过滤，洗涤，灼烧，最后得到x g固体; ③第三份滴加0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液，反应至终点，共消耗其体积为VmL; ④另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈现黄色。根据上述实验，以下说法正确的是( ) A．原混合溶液中只存在Na+、 Fe3+ 、SO42- ，不存在K+、CO32- B．由实验①无法推断原混合溶液中是否含有SO42- C．由实验②、③可判断原混合溶液中是否含含有Fe3+ D．由实验③可判断原混合溶液中存在NO2- C 当堂检测 4.有一无色澄清溶液，只含有K+、Cu2+、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、I-中的几种。向其中滴加足量的BaCl2（aq）、产生白色沉淀，过滤后向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，同时逸出气体，将逸出的气体通入品红溶液，红色退去；另取上述溶液加入用硝酸酸化的AgNO3(aq)，产生白色沉淀，则原溶液中肯定含有 ，肯定不含 ，还不能肯定是否含有 . SO42-、SO32-、K+ Cu2+、I- CO32-、Cl- 当堂检测 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 B 滴加稀硫酸 有刺激性气味的气体产生 原溶液中有SO C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) 原溶液中有K＋ 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 $$