第3讲 离子共存、离子检验和推断-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习教师用书Word

第3讲　离子共存、离子检验和推断 1.能应用离子反应发生的条件，判断离子能否大量共存。 2.掌握常见离子的检验方法，并能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质检验的方案。 考点1 离子共存 ➢ 对应学生用书P12 1.离子共有的实质 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。 2.熟记常考离子的性质 颜色 Mn（紫）、Cu2＋（蓝）、Fe2＋（浅绿）、Fe3＋（黄）、Cr2（橙）、Cr（黄） 氧化性 ClO－、Mn、N（H＋）、Fe3＋、Cr2 还原性 S2－（HS－）、S（HS）、I－、Br－、Cl－、Fe2＋ 水解显酸性 N、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋ 水解显碱性 [Al(OH)4]－、S2－、S、C、Si、ClO－、CH3COO－ 酸式酸根离子 HC、HS－、HS、HP、H2P 3.熟记相互促进的水解反应 Al3＋ C、HC、S2－、HS－、[Al(OH)4]－、ClO－ Fe3＋ C、HC、[Al(OH)4]－、ClO－ 4.离子共存判断题中常见的限制条件 限制条件 分析解读 无色溶液 有色离子不能大量共存（透明溶液可能含有色离子） 使甲基橙呈红色或pH＝1 溶液显酸性，OH－及弱酸的酸根离子不能大量共存 遇酚酞呈红色或pH＝13 溶液呈碱性，H＋及弱碱的阳离子、弱酸的酸根离子不能大量共存 与Al反应放出H2 溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含N 由水电离出的c（H＋）＝1×10－13 mol·L－1 溶液可能显酸性，也可能显碱性 通入足量的CO2（或NH3） 溶液呈酸性（或碱性） 因发生氧化还原反应而不能大量共存 能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存 “一定”“可能”还是“不能”大量共存 确定是“可能性”还是“肯定性” 加水稀释，减小 说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质，溶质c（H＋）减小，而c（OH－）增大] 某溶液的lg＝12 该溶液呈酸性 1.下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是________。 （1）K＋、H＋、CH3COO－、Br－ （2）Ba2＋、Na＋、C、N （3）Na＋、HC、H＋、Cl－ （4）Al3＋、Fe3＋、N、S （5）Na＋、K＋、[Al(OH)4]－、N （6）Na＋、H＋、Cl－、OH－ 答案　(1)(2)(3)(6) 2.下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是________。 （1）H3O＋、N、Fe2＋、Na＋ （2）Na＋、Fe3＋、I－、Cl－ （3）H＋、S2－、S、S （4）S、N、Na＋、H＋ （5）I－、ClO－、K＋、H＋ （6）Na＋、K＋、Mn、Cl－ 答案　(1)(2)(3)(5) 3.下列各组离子在溶液中因水解相互促进而不能大量共存的是________。 （1）Al3＋、HC、Cl－、K＋ （2）Fe3＋、Cl－、Na＋、C （3）Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－ （4）Na＋、Al3＋、N、[Al(OH)4]－ （5）Na＋、Ca2＋、HC、HS （6）S2、Na＋、H＋、S 答案　(1)(2)(4) 4.下列各组离子在指定的溶液中，一定能大量共存的是____________。 （1）含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－ （2）含有大量N的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、S （3）使红色石蕊试纸变蓝的溶液：S、C、Na＋、K＋ （4）使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、N、Fe3＋、S （5）与铝粉反应放出H2的无色溶液：N、Al3＋、Na＋、S （6）中性溶液：Fe3＋、Al3＋、N、S （7）常温下＝1×10－12的溶液：K＋、[Al(OH)4]－、C、Na＋ （8）使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、S、S 答案　(3)(7) 考点2 离子检验和推断 ➢ 对应学生用书P13 1.常见阳离子的检验与推断 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。 （1）依据生成的沉淀检验或推断 阳离子 试剂 实验现象（证据） Mg2＋ NaOH溶液 开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量，沉淀不溶解 Al3＋ NaOH溶液 开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量，沉淀溶解 Fe2＋ NaOH溶液 先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 K3[Fe（CN）6] （铁氰化钾）溶液 产生蓝色沉淀 Fe3＋ NaOH溶液 产生红褐色沉淀 Cu2＋ NaOH溶液 产生蓝色沉淀 （2）依据生成的气体检验或推断 N产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 （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（证据） H＋ 紫色石蕊溶液 溶液变红 Na＋ 焰色试验 黄色火焰 K＋ 焰色试验 紫色火焰（透过蓝色钴玻璃） Fe3＋ KSCN溶液 溶液呈红色 Fe2＋ 先加KSCN溶液再加氯水 先无明显变化，后变红色 2.常见阴离子的检验与推断 （1）依据生成的沉淀检验或推断 阴离子 试剂 实验现象（证据） Cl－ Br－ I－ AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀：AgCl 产生淡黄色沉淀：AgBr 产生黄色沉淀：AgI S 稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀 C CaCl2溶液和稀盐酸 加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体 （2）依据生成的气体检验或推断 阴离子 试剂 实验现象（证据） C 稀盐酸和澄清石灰水 产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体 HC 稀盐酸和澄清石灰水 产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体 S 稀H2SO4和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色 HS 稀H2SO4和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色 （3）依据显示的特殊颜色检验或推断 ① ②有机层下层 ③I－溶液变蓝，表明有I－ 3.离子推断的“四原则” 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 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S。 （ × ） 2.向某溶液中加入Ba（NO3）2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在S。 （ × ） 3.向某溶液中加入Ca（OH）2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在C。 （ × ） 4.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。 （ √ ） 5.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－。 （ √ ） 6.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C。 （ × ） 题组一　考查离子的检验 1．离子检验的常用方法有三种： 检验方法 沉淀法 显色法 气体法 含义 反应中有沉淀产生或溶解 反应中有颜色变化 反应中有气体产生 下列离子检验的方法不合理的是(　　) A．NH；气体法 B．Br－；沉淀法 C．SO；气体法 D．Fe3＋；显色法 解析　检验铵根离子，可向溶液中加入过量NaOH溶液，加热，放出的NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，属于气体法，A项不符合题意；检验Br－，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有浅黄色沉淀生成，属于沉淀法，B项不符合题意；可先用盐酸酸化，再用BaCl2溶液检验SO，生成BaSO4白色沉淀，属于沉淀法，C项符合题意；使用KSCN溶液检验Fe3＋，溶液变红，属于显色法，D项不符合题意。 答案　C 2.侯德榜将氨碱法制取碳酸钠和合成氨联合起来，将制碱技术发展到新的水平。氨碱法的反应原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl，过滤所得NaHCO3可用于制纯碱。现对过滤所得滤液进行如下实验，所得结论正确的是 （　　） A.用铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验，观察到火焰呈黄色，说明滤液中含有Na＋ B.取少量滤液于试管中，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸未变蓝，说明滤液中不含N C.取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸，再加入硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－ D.取少量滤液，向其中加入适量澄清石灰水，观察到有白色沉淀生成，说明滤液中含有C 解析　A项，钠元素的焰色试验是黄色，滤液中钠元素是以钠离子形式存在，A正确；B项，滤液中含NH4Cl，取少量滤液于试管中，直接加热试管，生成的氨气与氯化氢会重新结合生成氯化铵，检验不到氨气，而应取样于试管中加入浓氢氧化钠加热，观察是否产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体判断，B错误；C项，取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸后引入了氯离子，对原滤液中是否含氯离子有干扰，C错误；D项，若滤液中含碳酸氢根离子，遇澄清石灰水也会出现白色沉淀，则上述操作不能证明是否含碳酸根离子，D错误。 答案　A 题组二　考查无机离子型推断 3．(2024·重庆调研)某溶液中含有表中的五种离子，且阳离子和阴离子的浓度均为1 mol·L－1，下列有关该溶液的离子组合不正确的是(　　) 阳离子 Fe3＋、K＋、Al3＋、NH、Na＋、Mg2＋、H＋ 阴离子 Cl－、SO、I－、CO、NO、OH－ A．Fe3＋、H＋、Cl－、I－、SO B．Na＋、Mg2＋、Cl－、NO、I－ C．Na＋、NH、K＋、Cl－、SO D．Al3＋、NH、Cl－、SO、I－ 解析　Fe3＋与I－会发生氧化还原反应，不能在溶液中大量共存，A项符合题意。 答案　A 4.某无色溶液Y可能含有Na＋、Fe3＋、Ba2＋、N、Cl－、S、HC、HS中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成，某同学进行了如下实验（假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解）。下列说法不正确的是 （　　） A.溶液Y中一定不存在Fe3＋、S B.溶液Y中一定含有Cl－，且n（Cl－）＝0.01 mol C.溶液Y中肯定存在HC、HS、Ba2＋、N D.溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验实验验证 解析　因为是无色溶液，因此溶液中不含有Fe3＋，加入足量盐酸酸化H2O2溶液，出现沉淀，推出原溶液中含有Ba2＋，一定不含SO，一定含有HSO，其中n(Ba2＋)＝n(HSO)＝ mol＝0.01 mol，加入盐酸酸化的H2O2后，有气体产生，推出原溶液中一定含有HCO，n(HCO)＝mol＝0.01 mol，加入Ba(OH)2溶液，产生气体，此气体为NH3，n(NH)＝mol＝0.01 mol，根据溶液呈现电中性，原溶液中一定含有Cl－，因为无法确定是否含有Na＋，因此n(Cl－)≥0.01 mol，A、根据上述分析，故A说法正确；B、根据上述分析，故B说法错误；C、根据上述分析，故C说法正确；D、检验Na＋，需要进行焰色试验，火焰呈黄色，说明含有Na＋，故D说法正确。 答案　B [对应学生用书P15] 1.（2022·高考广东卷）实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和S，所用试剂包括BaCl2以及 （　　） A.Na2CO3、NaOH、HCl B.Na2CO3、HCl、KOH C.K2CO3、HNO3、NaOH D.Na2CO3、NaOH、HNO3 解析　除杂过程中不能引入新杂质，同时为保证除杂完全，所加除杂试剂一般过量，然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2＋选用C将其转化为沉淀，为了不引入新杂质，所加物质的阳离子为Na＋，即选用Na2CO3除去Ca2＋，同理可知，除去Mg2＋需选用NaOH，除去S需选用BaCl2，因所加除杂试剂均过量，因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中，BaCl2先于Na2CO3加入，利用Na2CO3除去Ca2＋和多余的BaCl2，因Na2CO3、NaOH均过量，成为新杂质，需要过滤后向滤液中加入HCl，至溶液中不再有气泡产生，以此除去Na2CO3、NaOH，然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品，综上所述，答案为A。 答案　A 2.（2022·高考全国乙卷）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　由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2＋2H＋S↓＋H2O＋SO2↑，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，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3。 答案　A 3.(2021·高考湖南卷)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 B H＋、K＋、S2O、SO 不能大量共存，因发生反应： 2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O C Na＋、Fe3＋、SO、H2O2 能大量共存，粒子间不反应 D H＋、Na＋、Cl－、MnO 能大量共存，粒子间不反应 解析　A.Al3＋和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成[Al(OH)4]－，故A错误；B.S2O和H＋反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O，故B正确；C.Fe3＋可以将H2O2氧化得Fe2＋和O2，不能大量共存，故C错误；D.在酸性条件下MnO能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误。 答案　B 4．(2024·高考浙江1月选考)在溶液中能大量共存的离子组是(　　) A．H＋、I－、Ba2＋、NO B．Fe3＋、K＋、CN－、Cl－ C．Na＋、SiO、Br－、Ca2＋ D．NH、SO、CH3COO－、HCO 解析　A．H＋、I－、NO三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存，故A不符合题意；B.Fe3＋、CN－会生成Fe(CN)离子而不能大量共存，故B不符合题意；C.SiO、Ca2＋会生成CaSiO3沉淀而不能大量共存，故C不符合题意；D.NH、CH3COO－、HCO虽然不同程度水解，但水解是微弱的，能大量共存，故D符合题意。 答案　D 5.(2022·高考湖北卷)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＋、NO、SO B.在0.1 mol·L－1氯化钠溶液中：Fe3＋、I－、Ba2＋、HCO C.在0.1 mol·L－1醋酸溶液中：SO、NH、Br－、H＋ D.在0.1 mol·L－1硝酸银溶液中：K＋、Cl－、Na＋、CO 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，且Fe3＋与HCO发生相互促进的水解反应，也不能大量共存，B项错误；醋酸溶液显酸性，在醋酸溶液中SO、NH、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Cl－、CO反应，不能大量共存，D项错误。故选C。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $$