内容正文:
第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
第2课时 离子共存与检验
·考试要求·
1.从离子间的反应认识离子反应的实质,并能判断离子之间是否能够共存。
2.根据离子的性质,结合实验现象判断离子的存在。
3.根据离子的性质和实验目的能设计物质检验、分离、提纯的任务,并优化实验方案,完成实验操作,能观察现象并记录探究成果。
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1.离子共存
(1)因发生复分解反应不能大量共存
①因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存
第2课时 离子共存与检验
离子 不能大量共存的离子
Ba2+、Ca 、、、、等
Ag+ _______________、、、、S2-等
H+ [Al(OH)4]-、等
S2- Zn2+、_________________________等
Ba2+、Ca2+、_________________________________、Ag+等
OH- Mg2+、__________________________、Zn2+等
[Al(OH)4]- H+、、等
Cl-、Br-、I-
Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+
Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+
Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+
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第2课时 离子共存与检验
②因生成难电离的物质或气体不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
H+ 弱酸阴离子、、、、S2-、HS-等
OH- 、、、HS-等
(2)因发生氧化还原反应不能大量共存
强氧化性离子 还原性离子
ClO-、(H+)、(H+)、
Fe3+、(H+)、 Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、
、HS-、
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第2课时 离子共存与检验
(3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存
①Al3+与、、S2-、HS-、、、ClO-;
②Fe3+与、、[Al(OH)4]-、、ClO-。
(4)因发生络合反应不能大量共存
①Fe3+与SCN-反应生成__________。
②Ag+与NH3·H2O反应生成________________。
③Cu2+与NH3·H2O反应生成_________________。
Fe(SCN)3
[Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)4]2+
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第2课时 离子共存与检验
2.常见离子的检验
(1)常见阳离子的检验与推断依据
①依据生成的沉淀检验或推断
阳离子 试剂 实验现象(依据)
Mg2+ NaOH溶液 开始产生__色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀______
Al3+ NaOH溶液 开始产生__色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀____
Fe2+ NaOH溶液 先产生__色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为____色
K3[Fe(CN)6]溶液 产生__色沉淀
Fe3+ NaOH溶液 产生____色沉淀
Cu2+ NaOH溶液 产生__色沉淀
白
不溶解
白
溶解
白
红褐
蓝
红褐
蓝
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第2课时 离子共存与检验
②依据生成的气体检验或推断
产生使湿润的红色石蕊试纸_____的气体。
③依据显示特殊颜色检验或推断
阳离子 试剂或方法 实验现象(依据)
H+ 紫色石蕊溶液 溶液变____
Na+ 焰色试验 ____色火焰
K+ 焰色试验 ____色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+ KSCN溶液 溶液呈____色
Fe2+ 先加入KSCN溶液,再加入氯水 先无明显变化,后变____色
变蓝
红
黄
紫
红
红
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第2课时 离子共存与检验
(2)常见阴离子的检验与推断依据
①依据生成的沉淀检验或推断
阴离子 试剂 实验现象(依据)
Cl-、
Br-、
I- AgNO3溶液
和稀硝酸 产生____沉淀:AgCl
产生______沉淀:AgBr
产生____沉淀:AgI
稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸__________,再加BaCl2溶液产生____沉淀
CaCl2溶液和稀盐酸 加CaCl2溶液产生____沉淀,再加稀盐酸沉淀____,产生无色____气体
白色
淡黄色
黄色
无明显现象
白色
白色
溶解
无味
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第2课时 离子共存与检验
②依据生成的气体检验或推断
阴离子 试剂 实验现象(依据
稀盐酸和澄清石灰水 产生无色、无味能使澄清石灰水______的气体
稀硫酸和品红溶液 加稀硫酸产生有__________的气体,且气体能使________褪色
变浑浊
刺激性气味
品红溶液
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第2课时 离子共存与检验
③依据显示特殊颜色检验或推断
b.有机层(下层)
c.I-溶液变__色,表明有___
蓝
红
蓝
I-
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第2课时 离子共存与检验
11
(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则溶液中可能有或
Ag+。 ( )
(2)加入盐酸,产生白色沉淀,滴加硝酸白色沉淀不溶解,则溶液中有Ag+。
( )
(3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,溶液中一定存在。( )
(4)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在。 ( )
√
×
×
×
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第2课时 离子共存与检验
(5)滴加KSCN溶液无现象,将所得溶液滴加饱和氯水,溶液无红色,则溶液中一定不存在Fe2+。 ( )
(6)某溶液的焰色试验呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素。 ( )
(7)无色溶液加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-。 ( )
√
√
√
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第2课时 离子共存与检验
13
溶液中多离子共存的检验
(1)Cl-、共存的溶液
、共存的溶液
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第2课时 离子共存与检验
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√
溶液中离子共存的判断
考向1| 判断离子共存,注意“题干”限制条件
1.下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SCN-、
B.K+、Na+、ClO-、I-
C.Al3+、Ca2+、、
、Cu2+、CH3COO-、
第2课时 离子共存与检验
D 解析:Fe3+和SCN-反应生成配合物,不能大量共存,A错误;ClO-、I-两者会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;Al3+和会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,C错误;四种离子相互之间不反应,能大量共存,D正确。
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第2课时 离子共存与检验
2.化学粒子间常因发生反应而“水火不容”。下列粒子能大量共存于无色透明溶液中的是( )
A.Na+、、、Cl2
B.H+、Ca2+、、Cl-
C.H+、Mg2+、I-、HClO
D.H+、、、CH3COOH
D 解析:和Cl2在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
H+与反应生成H2O和CO2,不能大量共存,B错误;H+、I-、HClO在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;H+、、、CH3COOH在溶液中不反应,且均是无色的,能大量共存,D正确。
√
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第2课时 离子共存与检验
溶液中离子共存的判断技巧
(1)在做有关离子共存题目时,还应注意题干中的“关键词”,如
①“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
②“透明溶液”还是“无色透明溶液”,CuSO4溶液为蓝色透明溶液,NaCl溶液为无色透明溶液。
③“酸性”“碱性”或其他指定离子。
(2)常见有颜色的离子:
Cu2+、Fe3+、Fe2+、、、等。
归纳总结
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第2课时 离子共存与检验
考向2| 判断离子共存,注意“选项”限制条件
3.(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0.1 mol·L-1 氨水中:Ag+、Cu2+、、
B.在0.1 mol·L-1 氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、
C.在0.1 mol·L-1 醋酸溶液中:、、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1 硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、
C 解析:氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;醋酸显酸性,在醋酸溶液中、、Br-、H+均不会发生反应,能大量共存,C项正确;硝酸银中的Ag+会与Cl-反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误。
√
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第2课时 离子共存与检验
4.(2024·甘肃适应性测试)室温下,下列离子在指定溶液中能大量共存的是
( )
A.在澄清的KNO3溶液中:、OH-、Zn2+、Fe2+
B.0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中:Cl-、、Mg2+、
C.在稀氢氧化钠溶液中:、S2-、Ca2+、Al3+
D.在稀盐酸中:、、Na+、K+
√
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第2课时 离子共存与检验
D 解析:OH-与Zn2+和Fe2+反应会生成沉淀,同时具有氧化性,Fe2+具有还原性,二者能发生氧化还原反应,均不能大量共存,A项错误;0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中水解产生和Mg2+水解均会产生 H+,水解会相互促进,大量存在时会生成Mg(OH)2沉淀,B项错误;在稀氢氧化钠溶液中,Ca2+和Al3+可以和氢氧化钠发生反应生成微溶的和Al(OH)3沉淀,不能大量共存,C项错误;在稀盐酸中、、Na+、 K+均不互相反应,可以大量共存,D项正确。
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第2课时 离子共存与检验
5.下列各组离子能大量共存的是( )
A.使酚酞指示剂变红的溶液:、Cl-、、Na+
B.室温下,pH=1的溶液:K+、、Cl-、S2-
C.饱和SO2水溶液:Ba2+、Na+、Cl-、
D.含有Fe2+的溶液中:K+、Na+、、Cl-
A 解析:使酚酞指示剂变红的溶液为碱性溶液,四种离子在碱性溶液中不发生任何反应,能大量共存,故A正确;pH=1的溶液为酸性溶液,H+能与S2-反应生成H2S,不能大量共存,故B错误;饱和SO2水溶液为酸性溶液,酸性溶液中会与SO2反应生成,Ba2+与会反应生成BaSO4,不能大量共存,故C错误;Fe2+能与反应生成蓝色沉淀,不能大量共存,故D错误。
√
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第2课时 离子共存与检验
警惕特定情况下的隐含因素
(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
(2)含有大量的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
(3)含有大量S2-、、[Al(OH)4]-的溶液,隐含溶液呈碱性。
归纳总结
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第2课时 离子共存与检验
常见离子的检验与推断
考向1| 常见离子的检验
1.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
B 滴加硫酸 有刺激性气味的气体产生 原溶液中有
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
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第2课时 离子共存与检验
C 解析:A项,加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有或或Ag+,错误;B项也有同样的现象,错误;C项,观察钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃,排除钠的干扰,正确;D项,检验应加入浓NaOH溶液,且需要加热,错误。
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第2课时 离子共存与检验
2.下列关于离子检验的说法正确的是( )
A.检验溶液中是否含有Ba2+: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Ba2+
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
C.检验溶液中是否含有: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
D.在未知溶液中滴加BaCl2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或
√
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第2课时 离子共存与检验
B 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Ba2+,A项错误;硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使溶液褪色,B项正确;、、遇稀盐酸也可产生大量气泡,C项错误;若存在Ag+,加入BaCl2溶液也会产生不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,D项错误。
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第2课时 离子共存与检验
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
归纳总结
待检离子 干扰离子 排除措施
加过量的Ba(NO3)2溶液
加稀硝酸酸化
OH-
加盐酸酸化
Ag+
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
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第2课时 离子共存与检验
考向2| 从定性、定量的角度推断离子或物质
3.某无色透明溶液中只可能含有Na+、、Cl-、、、H+、Cu2+中的几种,且每种离子的物质的量均为1 mol。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如表所示。下列结论正确的是( )
步骤 操作 现象
(1) 用紫色石蕊溶液检验 溶液变红
(2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
(3) 将(2)中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成
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第2课时 离子共存与检验
A.该实验无法确定是否含有Cl-
B.可能含有的离子是Na+、、Cl-
C.肯定含有的离子是Na+、、H+
D.肯定不含的离子只有Cl-、、
C 解析:溶液呈无色,溶液中不含有Cu2+;步骤(1)用紫色石蕊溶液检验,溶液变红,说明溶液中含有H+,由于、与H+不能大量共存,溶液中不含有、;步骤(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,溶液中含有,每种离子物质的量均为1 mol,根据电荷守恒,溶液中含有Na+;步骤(3)将(2)中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,说明滤液中含有Cl-,步骤(2)中加入了Cl-,结合电荷守恒,原溶液中不含有Cl-。
√
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第2课时 离子共存与检验
4.常温下,20 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种:、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl-、。现对X溶液进行实验,其现象和结果如图所示。下列说法正确的是( )
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第2课时 离子共存与检验
A.X溶液的pH>7
B.X溶液中一定含有Mg2+、Al3+、,不能确定是否含有Cl-
C.X溶液中一定含有Cl-,且c(Cl-)为6.0 mol·L-1
D.向滤液中通入足量的CO2气体,可得白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重,可得固体1.02 g
√
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第2课时 离子共存与检验
C 解析:10 mL X溶液中加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,生成2.33 g白色沉淀,为BaSO4,说明X溶液中含=n(BaSO4)==0.01 mol;10 mL X溶液中加入氢氧化钠溶液,滤液稀释后pH=13,呈碱性,剩余氢氧化钠物质的量为0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,产生的刺激性气味的气体为NH3,说明X溶液中含有=n(NH3)=
=n[Mg(OH)2]==0.02 mol,0.02 mol Mg2+消耗NaOH的物质的量为0.02 mol×2=
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第2课时 离子共存与检验
0.04 mol,0.04 mol+0.01 mol+0.01 mol<0.025 L×4 mol·L-1=0.1 mol,说明X溶液中还含有Al3+,由可知n(Al3+)=×(0.1 mol-0.04 mol-0.01 mol-0.01 mol)=0.01 mol,由于2n(Mg2+)+=0.02 mol×2+0.01 mol×3+0.01 mol==0.01 mol×2=0.02 mol,根据溶液呈电中性可知,X溶液中一定含有Cl-,且10 mL溶液中n(Cl-)=0.08 mol-0.02 mol=0.06 mol,X溶液中一定含有、Mg2+、Al3+、Cl-、,B错误,C正确;、Mg2+、Al3+水解使溶液呈酸性,pH<7,A错误;10 mL X溶液中一定含有,加入足量NaOH溶液时生成0.01 mol [Al(OH)4]-,通入足量的CO2气体,可得 沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重,根据铝原子守恒可知,得到0.005 mol Al2O3固体,质量为0.005 mol×102 g·mol-1=0.51 g,D错误。
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离子综合推断题的解题技巧
(1)解题时要遵循以下四个原则
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(2)电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在;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。
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