主题1 第三讲 离子共存与推断(思维建模课)（学生讲义）-【新高考方案】2026年高考化学Ⅱ一轮总复习

　　　　第三讲　离子共存与推断(思维建模课) 　　离子共存与推断是高中化学教学重、难点之一,内容涉及溶液中离子间的复分解反应、氧化还原反应、络合反应、水解与电离等核心知识点,体现“微观探析”“变化观念”等化学学科核心素养。通过近几年的高考试题来看,所命制的题目在传承中不断变化创新,以真实情境为载体,考查学生的学以致用能力。 一、离子共存 1.离子不能共存的四个角度 (1)复分解反应型 ①生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存 Ba2+、Ca2+与S、C、S等不能大量共存;Ag+与S、C、Cl-等不能大量共存;OH-与Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Fe2+、Cu2+等不能大量共存。 ②生成难电离或易挥发的物质的离子不能大量共存 H+与OH-、C、HC、S、HS、ClO-、F-、CH3COO-、S2等不能大量共存;OH-与H+、N、Mg2+等阳离子及HC、HS等弱酸的酸式酸根不能大量共存。 (2)氧化还原反应型 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不能大量共存 判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。 S2- S I- Fe2+ Br- Cl- Mn(H+) √ √ √ √ √ √ ClO- √ √ √ √ √ √(酸性) N(H+) √ √ √ √ — — Fe3+ √ √ √ × × × (3)水解相互促进型 Al3+与C、HC、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、Si等,Fe3+与C、HC、[Al(OH)4]-、Si等不能大量共存。 (4)络合反应型 Fe3+与SCN-、Ag+与NH3·H2O等不能大量共存。 2.离子共存题的常见限定条件分析 (1)无色溶液中隐含的限定条件 溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn、Cr2、Cr等有色离子。 (2)常见表示溶液呈酸性的描述 ①常温下pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液。 (3)常见表示溶液呈碱性的描述 ①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞变红的溶液;④c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液。 (4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述 ①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下,水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 　　[例1]　(2025·衡水市部分示范性高中模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 (　　) A.=10-12的溶液中:Na+、C、N、[Al(OH)4]- B.c(ClO-)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、N、C2 C.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、N、Br-、C D.水电离出来的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、S2、Cl- 听课记录: |思维建模|解答离子共存题目的思维流程 第一步: 细审题干 关键点 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 第二步: 分析隐含 条件 ①溶液是否无色; ②溶液的酸、碱性分析; ③溶液是否含有氧化性或还原性离子 第三步: 抓住反应 发生条件 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 [迁移应用] 题点(一)　无附加限定条件的离子共存 1.(2024·浙江1月选考)在溶液中能大量共存的离子组是 (　　) A.H+、I-、Ba2+、N B.Fe3+、K+、CN-、Cl- C.Na+、Si、Br-、Ca2+ D.N、S、CH3COO-、HC 2.(2025·华南师范大学附属中学月考)下列各组离子中能大量共存的是 (　　) A.Cl-、OH-、S、N B.H+、Fe2+、S、Cl- C.K+、Ba2+、N、S D.H+、Cl-、Mn、Fe2+ 题点(二)　有限定条件的离子共存 3.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是 (　　) A.S2、H+、I-、Na+ B.C、Cl-、ClO-、K+ C.N、Br-、Cu2+、Ag+ D.K+、Fe3+、、S 4.(2025·钦州市示范性高中开学模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　　) A.无色透明的溶液中: Cu2+、Mg2+、S、Cl- B.c(ClO-)=1 mol·L-1的溶液中: K+、Al3+、I-、S C.能使甲基橙变红的溶液中: Na+、N、Cl-、N D.=1×1012的溶液中: K+、N、HC、N 5.(2025·华南师范大学附属中学模拟)常温下,Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38。下列有关离子大量共存的分析正确的是 (　　) 选项 粒子组 分析 A 醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当c(Na+)=c(CH3COOH)时:Cl-、HC、N、ClO- 不能大量共存,原因是醋酸较多,醋酸能与HC和ClO-反应 B 0.1 mol·L-1的氨水中:Fe2+、Na+、S 不能大量共存,原因是Fe2++2OH-Fe(OH)2↓ C 常温下,pH=7的溶液中:Fe3+、K+、Br- 能大量共存,原因是这三种离子之间不发生反应 D 用惰性电极电解时,一开始就能产生氧气的溶液中:S、HC、Na+、OH- 能大量共存,原因是在酸性或碱性溶液中这四种离子之间不发生反应 二、离子推断 (一)常见阳离子的检验与推断依据 　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(依据) 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] 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.依据显示的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 3.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。 (二)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- AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀:AgCl Br- 产生淡黄色沉淀:AgBr I- 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(依据) C、 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、 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) (3)I-溶液变蓝,表明有I- 　　[例2]　有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、N、S、Cl-、I-、HC,取该溶液实验如表所示: 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,应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)为 　。  听课记录: |思维建模|离子推断的四项基本原则 [迁移应用] 题点(一)　常见离子检验及干扰因素的识别 1.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是 (　　) 选项 离子 检验方法 A C 向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊 B S 向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成 C Fe2+ 取少量溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去 D I- 取少量溶液于试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色 2.下列有关溶液中离子的检验方法正确的是 (　　) A.向某溶液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,再滴加足量稀HNO3,若沉淀不溶解,则说明原溶液中一定含Ag+ B.取溶液进行焰色试验是黄色,一定含有Na+,一定不含有K+ C.向某溶液中滴加足量HCl,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则说明原溶液中一定含C或HC D.向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液含N 题点(二)　离子或物质的推断 3.(2025·武汉市武钢三中月考)某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、S、Cl-、C和HC中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸): ①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色溶液B; ②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 mol·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。 下列说法不正确的是 (　　) A.溶液A中一定存在H+、S和Cl- B.溶液A中不存在Mg2+、C和HC,不能确定Na+的存在 C.第②步生成的白色沉淀只是AgCl D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可用NaOH溶液判断 4.[双选]某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子,进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是 (　　) A.原溶液中一定含有S B.原溶液中一定含有N C.原溶液中一定含有Cl- D.原溶液中不一定含有Fe3+ 5.在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。 阳离子 K+　Ag+　Mg2+　Ba2+ 阴离子 N　C　Si　S 现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定) 序号 实验内容 实验结果 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 固体质量为2.4 g Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象 请回答下列问题: (1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是　　　　。  (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为 　。  (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。 阴离子 N C Si S c/(mol·L-1) (4)判断K+是否存在　　　　　(填“存在”或“不存在”),若存在求其最小浓度为　　　　　 mol·L-1,若不存在说明理由: 　。  课下请完成课时跟踪检测(三) 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 1111 $$