第十三讲 离子共存、检验与推断 -2024-2025学年高一化学期中复习讲义（鲁科版2019必修第一册）

第十三讲 离子共存、检验与推断 考点精编 一、离子共存 1．离子共存的本质 所谓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。 离子不共存的原因 （ 1）产生沉淀 （ 2）产生弱电解质（弱酸，弱碱，H2O ） （ 3）发生氧化还原反应 2.溶液的环境 (1)酸性溶液：pH<7(常温)；能使 pH 试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试 液呈红色的溶液。 (2)碱性溶液：pH>7(常温)；能使 pH 试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈 红色的溶液。 (3)有颜色的离子：MnO4－(紫)、Cu2 ＋(蓝)、Fe2 ＋(浅绿)、Fe3 ＋(黄) 例题： 1.下列各组中的离子，在无色酸性溶液中能大量共存的是( ) A.Na+ 、OH- 、K+ 、NO3- B.Fe2+ 、K+ 、SO42- 、Cl- C.Na+ 、SO42- 、K+ 、CO32- D.Na+ 、K+ 、SO42- 、NO3- 2.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( ) A．K+ 、MnO4－ 、Na+ 、Cl－ B．K+ 、Na+ 、NO3－ 、CO32 - C．Na+ 、H+ 、NO3－ 、SO42－ D．Ca2+ 、Na+ 、Cl－ 、SO42 - 3.下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的划“√” ,不能大量共存的划“×” (1)含有大量 Fe3＋ 的溶液：Na＋ 、SCN－ 、Cl－ 、I－( ) (2)含有大量 NO3－ 的溶液：H＋ 、Fe2＋ 、Cl－ 、SO－( ) (3)0.1 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液：Al3＋ 、SO－ 、Cl－ 、K＋( ) (4)c(H＋)＝0.1 mol·L －1 的溶液：Na ＋、NH4＋ 、SO－ 、SO －( ) (5)常温下，pH＝12 的溶液：K＋ 、Cl－ 、SO－( ) (6)使 pH 试纸显蓝色的溶液：Cu2＋ 、NO3－ 、Fe3＋ 、SO－( ) (7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO－ 、CO－ 、Na＋ 、K＋( ) (8)使酚酞变红色的溶液：Na＋ 、Cu2＋ 、Fe2＋ 、NO3－( ) 二、离子的检验与推断 离子 试剂 现象 注意 沉淀法 Cl - AgNO3 溶液和稀 HNO3 AgCl(白色) SO - 稀盐酸和 BaCl2 溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 Fe2 + NaOH 溶液 白色沉淀→灰绿色沉 淀→ 红褐色沉淀 Fe3 + NaOH 溶液 红褐色沉淀 气体法 NH4+ 浓 NaOH 溶液和湿润的 红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的 气体，且气体能使湿润 的红色石蕊试纸变蓝 要加热 CO - 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 SO－ 、HSO3－-、 HCO3－有干扰 Fe2 + KSCN 溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水 后变血红色 先加 KSCN 溶液， 无变化，再加氯水 Fe3 + KSCN 溶液 血红色 Na＋ 、 K + Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴 玻璃片观察焰色 例题： 1.(2015-2016 学年上期期中高一年级五校联考试题.18,B)（6 分）离子的检验是分析化学的重要内容之一， 已知某溶液中可能同时含有 SO42- 、CO32- 、Cl-三种阴离子，现有 BaCl2 溶液、Ba(NO3)2 溶液、稀盐酸、稀 HNO3 、AgNO3 溶液、澄清石灰水、试管若干支，若对该溶液的阴离子进行检验，请完成下列内容。 ①欲检验溶液中是否含有 CO32-，其操作为 ； ②欲检验溶液中是否含有 SO42-，其操作为 ； ③欲检验溶液中是否含有 Cl-，其操作为 ； 2.氯气的水溶液称“氯水”，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有 多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是 A．新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有 Cl2 B．新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色，可说明氯水中含有 Cl2 C． 向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变成蓝色，说明 Cl2 可以与盐发生置换反应 D．新制氯水滴到 Na2CO3 溶液中，有气体产生，说明氯水中含有 H+ 题型突破 题型一 离子共存 1．下列各组离子不能大量共存的是 A．使石蕊变红的溶液中： B．酸性溶液中： C．澄清透明的溶液中： D．含有的溶液中： 2．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A．澄清透明溶液中：K+、Na+、Fe3+、SO B．有SO存在的溶液中：Na+、Mg2+、Ba2+、Br- C．使石蕊变红的溶液中：NH、K+、CO、Cl- D．使酚酞溶液变红的溶液中：Na+、Cl-、SO、HCO 3．下列各组离子在指定条件下能大量共存的是 A．澄清透明溶液中：Na+、Cl-、SO、K+ B．常温下pH=1的溶液中：K+、Fe3+、I-、HCO C．含NaHSO4的溶液中：OH-、A13+、Ba2+、Cl D．滴加无色酚酞呈红色的溶液中：K+、Cl、HCO、Cu2+ 4．某溶液中含有大量的下列离子：和M离子，经测定离子的物质的量之比为2：4：1，则M离子可能是下列中的 A． B． C． D． 题型二 离子检验与推断 1．某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是 A．取少量滤液，向其中滴加过量溶液，产生白色沉淀，说明矿石中含有 B．取少量滤液，向其中滴加少量溶液，无白色沉淀，说明矿石中一定不含 C．取少量滤液，向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有 D．取少量滤液，向其中滴加适量溶液，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有 2．某溶液中可能含有、、、、、中的若干种。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验，下列说法正确的是 A．白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物 B．溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液中含有 C．溶液中可能存在，一定不存在 D．溶液中存在、、 3．某化学兴趣小组进行酸碱中和反应的探究实验：将一定质量的稀硫酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。接着，大家对反应后得到的溶液M中的溶质成分进行猜想： ⅰ．只有 ⅱ．有和 ⅲ．有、和NaOH ⅳ．有和NaOH 请回答下列问题： (1)该反应的离子方程式为 。 (2)猜想ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ中，不用通过实验，可以直接判断出猜想 不合理。 (3)为了验证猜想，该小组设计了四个实验方案，并取烧杯中的溶液进行实验，请完善表格。 实验方案 测溶液的pH 滴加溶液 ③滴加 溶液 滴加溶液 实验操作 — 实验现象 试纸变色，对照比色卡，①pH (填“”或“”) 溶液变蓝，无沉淀产生 有大量气泡生成 产生白色沉淀 实验结论 溶液M呈酸性 ② 溶液M中有大量 ④ ⑤测溶液pH的实验操作步骤为 。通过上述实验可知，猜想 是正确的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十三讲 离子共存、检验与推断 考点精编 一、离子共存 1．离子共存的本质 所谓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。 离子不共存的原因 （ 1）产生沉淀 （ 2）产生弱电解质（弱酸，弱碱，H2O ） （ 3）发生氧化还原反应 2.溶液的环境 (1)酸性溶液：pH<7(常温)；能使 pH 试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试 液呈红色的溶液。 (2)碱性溶液：pH>7(常温)；能使 pH 试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈 红色的溶液。 (3)有颜色的离子：MnO4－(紫)、Cu2 ＋(蓝)、Fe2 ＋(浅绿)、Fe3 ＋(黄) 例题： 1.下列各组中的离子，在无色酸性溶液中能大量共存的是( ) A.Na+ 、OH- 、K+ 、NO3- B.Fe2+ 、K+ 、SO42- 、Cl- C.Na+ 、SO42- 、K+ 、CO32- D.Na+ 、K+ 、SO42- 、NO3- 【答案】D 2.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( ) A．K+ 、MnO4－ 、Na+ 、Cl－ B．K+ 、Na+ 、NO3－ 、CO32 - C．Na+ 、H+ 、NO3－ 、SO42－ D．Ca2+ 、Na+ 、Cl－ 、SO42 - 【答案】B 3.下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的划“√” ,不能大量共存的划“×” (1)含有大量 Fe3＋ 的溶液：Na＋ 、SCN－ 、Cl－ 、I－( ) (2)含有大量 NO3－ 的溶液：H＋ 、Fe2＋ 、Cl－ 、SO－( ) (3)0.1 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液：Al3＋ 、SO－ 、Cl－ 、K＋( ) (4)c(H＋)＝0.1 mol·L －1 的溶液：Na ＋、NH4＋ 、SO－ 、SO －( ) (5)常温下，pH＝12 的溶液：K＋ 、Cl－ 、SO－( ) (6)使 pH 试纸显蓝色的溶液：Cu2＋ 、NO3－ 、Fe3＋ 、SO－( ) (7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO－ 、CO－ 、Na＋ 、K＋( ) (8)使酚酞变红色的溶液：Na＋ 、Cu2＋ 、Fe2＋ 、NO3－( ) 【答案】 × × × × √ × √ × 二、离子的检验与推断 离子 试剂 现象 注意 沉淀法 Cl - AgNO3 溶液和稀 HNO3 AgCl(白色) SO - 稀盐酸和 BaCl2 溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 Fe2 + NaOH 溶液 白色沉淀→灰绿色沉 淀→ 红褐色沉淀 Fe3 + NaOH 溶液 红褐色沉淀 气体法 NH4+ 浓 NaOH 溶液和湿润的 红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的 气体，且气体能使湿润 的红色石蕊试纸变蓝 要加热 CO - 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 SO－ 、HSO3－-、 HCO3－有干扰 Fe2 + KSCN 溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水 后变血红色 先加 KSCN 溶液， 无变化，再加氯水 Fe3 + KSCN 溶液 血红色 Na＋ 、 K + Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴 玻璃片观察焰色 例题： 1.(2015-2016 学年上期期中高一年级五校联考试题.18,B)（6 分）离子的检验是分析化学的重要内容之一， 已知某溶液中可能同时含有 SO42- 、CO32- 、Cl-三种阴离子，现有 BaCl2 溶液、Ba(NO3)2 溶液、稀盐酸、稀 HNO3 、AgNO3 溶液、澄清石灰水、试管若干支，若对该溶液的阴离子进行检验，请完成下列内容。 ①欲检验溶液中是否含有 CO32-，其操作为 ； ②欲检验溶液中是否含有 SO42-，其操作为 ； ③欲检验溶液中是否含有 Cl-，其操作为 ； 【答案】 ①取少量待测液于试卷中，先加 BaCl2 溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，若产生可使澄清石灰水变混浊的 无色无味气体，则可证明溶液中含有 CO32-,否则不含有 CO32-。 ②取少量待测液于试卷中，先加稀盐酸酸化，无沉淀产生，再加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀生成，则可证明溶液中含有 SO42-,否则不含有 SO42-。 ③取少量待测液于试卷中，先加稀硝酸酸化，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则可证明溶液中含有 否则不含有 Cl--,否则不含有 Cl--。 2.氯气的水溶液称“氯水”，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有 多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是 A．新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有 Cl2 B．新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色，可说明氯水中含有 Cl2 C． 向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变成蓝色，说明 Cl2 可以与盐发生置换反应 D．新制氯水滴到 Na2CO3 溶液中，有气体产生，说明氯水中含有 H+ 【答案】B 题型突破 题型一 离子共存 1．下列各组离子不能大量共存的是 A．使石蕊变红的溶液中： B．酸性溶液中： C．澄清透明的溶液中： D．含有的溶液中： 【答案】B 【详解】A．使石蕊变红的溶液呈酸性，酸性条件下相互之间不反应，能大量共存，故不选A； B．与H+结合为CO2和H2O，所以酸性溶液中不能大量含有，故选B； C．不能结合为沉淀，所以澄清透明的溶液中可以大量含有，故不选C； D．含有的溶液中，相互之间不反应，能大量共存，故不选D； 答案选B。 2．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A．澄清透明溶液中：K+、Na+、Fe3+、SO B．有SO存在的溶液中：Na+、Mg2+、Ba2+、Br- C．使石蕊变红的溶液中：NH、K+、CO、Cl- D．使酚酞溶液变红的溶液中：Na+、Cl-、SO、HCO 【答案】A 【详解】A．该组离子之间不反应，可大量共存，A符合题意； B．和Ba2+结合生成沉淀，不能大量共存，B不符合题意； C．使石蕊变红的溶液显酸性，不能大量存在，C不符合题意； D．酚酞溶液变红说明溶液显碱性，与反应，不能大量能共存，D不符合题意； 故答案选A。 3．下列各组离子在指定条件下能大量共存的是 A．澄清透明溶液中：Na+、Cl-、SO、K+ B．常温下pH=1的溶液中：K+、Fe3+、I-、HCO C．含NaHSO4的溶液中：OH-、A13+、Ba2+、Cl D．滴加无色酚酞呈红色的溶液中：K+、Cl、HCO、Cu2+ 【答案】A 【详解】A．澄清透明溶液中，Na+、Cl-、SO、K+相互之间不反应，能大量共存，故选A； B．常温下pH=1的溶液呈酸性，酸性条件下HCO与H+放出二氧化碳， Fe3+、I-发生氧化还原反应，不能大量共存，故不选B； C．含NaHSO4的溶液呈酸性，H+、OH-不能共存，故不选C； D．滴加无色酚酞呈红色的溶液呈碱性，OH-、HCO反应生成碳酸根离子，OH-、Cu2+反应生成沉淀，不能大量共存，故不选D； 选A。 4．某溶液中含有大量的下列离子：和M离子，经测定离子的物质的量之比为2：4：1，则M离子可能是下列中的 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】因溶液不显电性，阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数，离子的物质的量之比为2：4：1，阳离子所带正电荷2×2+1×1＞1×4阴离子所带负电荷，因此M离子应为阴离子，而已经含有，故只能是； 答案选D。 题型二 离子检验与推断 1．某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是 A．取少量滤液，向其中滴加过量溶液，产生白色沉淀，说明矿石中含有 B．取少量滤液，向其中滴加少量溶液，无白色沉淀，说明矿石中一定不含 C．取少量滤液，向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有 D．取少量滤液，向其中滴加适量溶液，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有 【答案】A 【详解】A．矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后取少量滤液，排除了Ag+等干扰，向其中滴加过量BaCl2溶液产生白色沉淀，说明矿石中含，A项正确； B．矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后取少量滤液，滤液中含过量的盐酸，向其中滴加少量Na2CO3溶液，少量Na2CO3被过量盐酸完全消耗，无白色沉淀，不能说明矿石中不含Ba2+，B项错误； C．矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后取少量滤液，滤液中含过量的盐酸，向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，过量的盐酸与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀，不能说明矿石中一定含有Cl-，C项错误； D．能与适量NaOH溶液产生白色沉淀的离子有Mg2+、Al3+等，不能说明矿石中一定含有Mg2+，D项错误； 答案选A。 2．某溶液中可能含有、、、、、中的若干种。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验，下列说法正确的是 A．白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物 B．溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液中含有 C．溶液中可能存在，一定不存在 D．溶液中存在、、 【答案】AD 【详解】A．由分析可知，白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物， A正确； B．加入足量盐酸反应后得到溶液2，溶液2中一点含有，无法证明溶液X中是否含有，B错误； C．由分析可知，溶液X中不含、，C错误； D．由分析可知，溶液X中一定含有、、，可能含有，D正确； 答案选AD。 3．某化学兴趣小组进行酸碱中和反应的探究实验：将一定质量的稀硫酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。接着，大家对反应后得到的溶液M中的溶质成分进行猜想： ⅰ．只有 ⅱ．有和 ⅲ．有、和NaOH ⅳ．有和NaOH 请回答下列问题： (1)该反应的离子方程式为 。 (2)猜想ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ中，不用通过实验，可以直接判断出猜想 不合理。 (3)为了验证猜想，该小组设计了四个实验方案，并取烧杯中的溶液进行实验，请完善表格。 实验方案 测溶液的pH 滴加溶液 ③滴加 溶液 滴加溶液 实验操作 — 实验现象 试纸变色，对照比色卡，①pH (填“”或“”) 溶液变蓝，无沉淀产生 有大量气泡生成 产生白色沉淀 实验结论 溶液M呈酸性 ② 溶液M中有大量 ④ ⑤测溶液pH的实验操作步骤为 。通过上述实验可知，猜想 是正确的。 【答案】(1) (2)ⅲ (3) ＜ 溶液M中无NaOH 溶液M中有 在白瓷片或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上； ⅱ 【详解】（1）硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，该反应的离子方程式为。 （2）硫酸和氢氧化钠能反应，硫酸和氢氧化钠不能共存，所以猜想ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ中，不用通过实验，可以直接判断出猜想ⅲ不合理。 （3）①溶液M呈酸性，所以pH<7； ②滴加溶液，溶液变蓝，无沉淀产生，说明溶液中不含氢氧根离子，则溶液中无NaOH； ③碳酸盐或碳酸氢盐遇酸放出二氧化碳气体，所以滴加溶液，有大量气泡生成，说明溶液M中有大量； ④滴加溶液，产生白色沉淀，沉淀为硫酸钡，则溶液M中有； ⑤测溶液pH的实验操作步骤为：在白瓷片或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上；通过上述实验可知，溶液中含有硫酸，则猜想ⅱ正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$