内容正文:
第03讲 离子共存、离子检验与推断
内容导航
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01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
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0
2
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
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0
3
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
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考点一 离子共存
知识解构
知识点1
离子共存本质
∣
知识点2
离子四大不共存原因
知识点3
判断离子能否大量共存的“要点”
考向破译
考向1
考查无限制条件的离子共存的判断
∣
考向
2
考查题干中有限制条件的离子共存
考
向
3
考查选项中有限制条件的离子共存
解题妙招1 三步秒杀通用解题流程
解题妙招2
题干中有限制条件的离子共存的解题思路
解题妙招
3
常见的离子共存题限定条件
考点二
离子的检验与推断
知识解构
知识点1
离子的检验
∣
知识点2
离子的推断
考向破译
考向1
考查常见离子的检验
∣
考向2
考查溶液中离子的推断
解题妙招1
常见离子的检验核心思路
解题妙招2 离子推断解题技法
)
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0
4
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
离子共存
T5(D)、T12
T6(D)
离子检验与推断
T7(A)
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:(1) 命题素材常结合首都废水处理、物质提纯、未知试样探究等真实实验应用背景,摒弃单一离子背诵默写,依托废液检测、样品分析、化工除杂等实际情境设问,在离子成分推导中落实证据推理与宏观微观辨析的学科素养考查;(2) 以单一离子定性检验、混合离子干扰辨析、多组分体系推断三大题型为核心,考查干扰离子、试剂添加顺序、溶液酸碱性、电荷守恒对判断结论的影响,偏爱设置 “干扰陷阱”“先后顺序陷阱”“电中性定量陷阱”; (3) 极少单独出整道大题,多作为选择题选项、工业流程填空或实验探究题分步设问点,仅围绕 “离子检验操作正误、干扰是否排除、离子存在判断、实验方案评价” 等细节设误,侧重考查学生对离子反应本质的精准理解与规范实验表述能力。
►复习目标:
1.掌握常见阴阳离子检验的通用核心流程(取样 — 加试剂 — 观现象 — 得结论),能准确识别各类离子检验中的干扰离子,厘清酸化、除杂、试剂先后添加的逻辑关系,快速辨析 Cl⁻、SO₄²⁻、Fe²⁺、Al³⁺等易混离子检验方案的正误;
2.理解单一离子检验、离子共存、混合离子推断三类题型的本质规律,熟记典型体系(如含 SO₃²⁻与 SO₄²⁻混合液、Fe²⁺与 Fe³⁺共存液、Al³⁺与 Mg²⁺混合液等)的干扰差异与检验限制条件,区分 “未除干扰、顺序颠倒” 两类高频答题误区;
3.熟练掌握 “检验除干扰 — 现象定离子 — 电荷守恒验证” 三步推断流程,能独立完成 C、S、Fe、Al、N 相关离子混合体系推断,熟记 NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻等高频离子标准检验操作话术;
4.能结合工业废水、未知溶液探究情境中的 “酸碱性条件、共存限制、分步实验现象” 信息,完整推导溶液中离子存在情况,规避干扰遗漏、结论片面、实验描述不规范、忽略电荷守恒等典型失分点。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 离子共存
知●识●解●构
知识点1 离子共存本质
1. 离子大量共存的核心判定标准:同一溶液中离子 ,即可大量共存;
2. 离子四大不共存原因:复分解反应、氧化还原反应、彻底双水解反应、络合反应。
得分速记
高考题干中“共存”默认指大量共存,绝对不存在“微量共存”的考查形式;单纯的微弱电离、微弱可逆水解,不属于化学反应消耗离子的范畴,不判定为不共存。
3. 熟记常考离子的性质
颜色
MnO(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)
氧化性
ClO-、MnO、NO(H+)、Fe3+、Cr2O
还原性
S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Br-、Cl-、Fe2+
水解显酸性
NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
水解显碱性
AlO、S2-、SO、CO、SiO、ClO-、CH3COO-
酸式酸根离子
HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
知识点2 离子四大不共存原因
1. 复分解反应
反应本质:生成沉淀、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)
(1)离子之间相互结合生成难溶物质或微溶物。
如Ca2+和C生成CaCO3,H+和Si生成H2SiO3,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2等。
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+
CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+
OH-、CO、AlO、SiO
H+
SiO、AlO
(2)离子之间相互结合生成气态物质及挥发性物质。
如H+和S2-生成H2S,H+和HC生成CO2等。
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH-
NH
(3)离子之间相互结合生成弱电解质。
如H+与CH3COO-、OH-、P等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。
☆2. 氧化还原反应
本质:强氧化性离子与强还原性离子,在溶液中发生氧化还原反应,无法共存,与溶液酸碱性密切相关。
如Fe2+、S2-、I-、S分别与N(H+)、ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存;Fe3+与S2-、I-等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子
还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
3.离子之间彼此促进水解。
(1)常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
②Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
(2)NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
4. 离子之间能发生络合反应。
如Fe3+和SCN-不能大量共存。
得分速记
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+、CrO、MnO、[Fe(SCN)6]3-等。
知识点3 判断离子能否大量共存的“要点”
1. 弱酸根离子:CH3COO-、F-、ClO-、SiO、CN-等与H+都不能大量共存。
2. 酸式弱酸根离子:如HCO、HS-、HSO既不能与OH-大量共存,也不能与H+大量共存。
3. 有沉淀生成包括有微溶物生成的离子不能大量共存:如Ba2+、Ca2+、Ag+等不能与SO、CO等大量共存,Mg2+不能与OH-、CO大量共存。
4. 一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的:如AlO、S2-、CO、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe2+、Al3+、Cu2+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在;Fe3+必须在酸性较强的条件下才能在溶液中存在(常温下,pH=7时不能存在)。
5. 能发生氧化还原反应的离子不能大量共存:如S2-、HS-、SO、I-和Fe3+不能大量共存;MnO(H+)、NO(H+)、ClO-与S2-、HS-、SO、HSO、I-、Fe2+等不能大量共存;SO和S2-在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O反应不能大量共存;H+与S2O不能大量共存。
6. 溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存:如Fe3+与SCN-不能大量共存。
7. 审题时应注意题中给出的附加条件
(1)指定离子限制
(2)酸、碱性限制
(3)无色溶液则没有MnO、Fe3+、Fe2+、Cu2+等有色离子;澄清溶液即没有沉淀,与无色溶液不同。
(4)遇淀粉KI试纸变蓝色的溶液具有较强的氧化性;遇pH试纸变蓝色的溶液显碱性。
得分速记
离子共存“四大陷阱”
1. 颜色陷阱(题干隐含条件)
无色溶液中,绝对不能存在有色离子:Cu²⁺(蓝色)、Fe³⁺(棕黄色)、Fe²⁺(浅绿色)、MnO₄⁻(紫红色)、Cr₂O₇²⁻(橙色)、CrO₄²⁻(黄色)
2. 酸碱性陷阱
酸性溶液(pH<7、加石蕊变红、c(H⁺)>c(OH⁻)):禁OH⁻、弱酸根、弱酸的酸式根
碱性溶液(pH>7、加酚酞变红、c(OH⁻)>c(H⁺)):禁H⁺、弱碱阳离子、酸式根
易错:酸式根离子(HCO₃⁻、HSO₃⁻、HS⁻等)既不与H⁺共存,也不与OH⁻共存
3. 限定条件陷阱
“透明溶液”:有色透明可共存,只有浑浊/沉淀才不共存(≠无色)
“与Al反应放H₂的溶液”:可能酸性(无NO₃⁻)、可能碱性,两种情况均需兼顾
“水电离c(H⁺)=10⁻¹²mol/L”:溶液可酸可碱,离子需酸碱条件下均能共存
4. 隐含反应陷阱
ClO⁻无论酸碱均有强氧化性;酸性NO₃⁻有强氧化性,中性/碱性无;SO₂、H₂S还原性极强,易被常见氧化剂氧化。
考●向●破●译
考向1 考查无限制条件的离子共存的判断
例1(25-26高三上·北京·期中)下列各组离子中,能大量共存的是
A.、Na+、Cl-、OH- B.Fe2+、H+、、
C.、K+、、OH- D.Fe3+、、、
解题妙招
三步秒杀通用解题流程
第1步:先筛复分解冲突
1.遇沉淀配对直接划掉Ba2+/Ca2+/Ag+碰CO、SO、SiO;
金属阳离子Cu2+/Fe2+/Mg2+碰OH-、S2-
2.遇生成气体配对直接划掉H+碰CO、HCO₃⁻、SO、S2-;NH碰OH-
3.遇弱电解质配对直接划掉H+ + CH3COO-、H+ + F-、H+ + OH-
第2步:再筛氧化还原冲突(无限制条件重点易错点)
不用管酸碱,常温下天生会反应的离子直接不共存(无限制必查)
强氧化性离子:MnO、Fe3+、ClO-
强还原性离子:I-、S2-、HS-、SO、HSO
妙招速记:MnO、Fe3+、ClO-见到还原性阴离子直接排除
特例:NO无H+时无氧化性,中性/碱性下和Fe2+、I-可共存(无限制条件最经典陷阱)
第3步:最后查双水解、络合隐蔽陷阱
彻底双水解(完全反应,不能共存)
速记清单:Al3+/Fe3+与CO、HCO₃⁻、S2-、AlO;AlO与Mg2+、Zn2+、Cu2+、H+
避坑特例:NH与CH3COO-、HCO₃⁻水解微弱,无限制条件可共存
络合反应(一眼识别)Fe3+ + SCN-、Ag+ +过量NH3·H2O,相遇直接不共存
【变式1·变载体】(2026·北京·模拟预测)下列各组离子可以大量共存的是
A.Fe3+、I⁻、SCN⁻、NO B.Zn2+、S2-、NO、Na⁺
C.NH、CO、SO、Cl⁻ D.[Al(OH)4]-、、K+、NO
【变式2·变载体】(24-25高三上·北京·调研)下列各组离子能大量共存的是
A. B.
C. D.
【变式3】(25-26高三上·北京海淀·期末)下列离子在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
考向2 考查题干中有限制条件的离子共存
例2(2026·北京丰台·模拟预测)在加入铝粉能放出H2的无色溶液,可能大量共存的离子组是
A.NH、Na+、NO、S2- B.Na+、K+、CH3COO一、HCO
C.K+、NO、SO、Cl— D.K+、Al3+、MnO、NO
解题妙招
题干中有限制条件的离子共存的解题思路
1.先抓题干限定,无色溶液直接剔除Cu2+、Fe3+、MnO等有色离子。
2.酸性溶液禁OH-、弱酸根、酸式根;碱性溶液禁H+、弱碱阳离子、酸式根。
3.酸性环境下NO具备强氧化性,会氧化Fe2+、I-等还原性离子。
4.水电离c(H⁺)=10⁻¹²mol/L、加铝放氢气,溶液酸碱两种情况都要检验。
5.透明溶液不等于无色,只要无沉淀浑浊,有色离子依旧可以存在。
6.先筛限制条件,再按复分解、氧化还原、双水解三步判断离子能否共存。
【变式1·变载体】(25-26高三上·北京·期末)在 pH=1 的溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是( )
A.K+ Br-
B.I- Cl- ClO-
C.Al3+ Na+ Cl-
D.Cu2+ Fe3+ Cl-
【变式2·变题型】(25-26高三上·北京海淀·期末)常温下、水电离的的溶液中,下列离子可能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式3·变考法】(25-26高三上·北京·期末)下列各组离子,能在水溶液中大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
考向3 考查选项中有限制条件的离子共存
例3(2026·北京·模拟预测)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
用溴水吸收尾气中的
、、
B
稀硝酸和铜制备NO
、、NO
C
氯酸钾和浓盐酸制
、、
D
酸性溶液与KI反应制
、、
A.A B.B C.C D.D
解题妙招
常见的离子共存题限定条件
1.溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、Cr2O、CrO等。
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;
(4)c(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;
(4)c(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。
【变式1】(25-26高三上·北京·期末)下列指定溶液中,各组离子可能大量共存的是
A.pH=1的溶液中:K+、Fe2+、C1—、NO3—
B.加入Al能放出H2的溶液中:NH4+、SO42—、C1—、HCO3-
C.在含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、C1—、Na+、SCN—
D.由水电离的c(OH—)=10-13mol·L—1的溶液中:Ba2+、Na+、C1—、 Br—
【变式2·变考法】(25-26高三上·北京海淀·调研)常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A.无色溶液中:
B.的溶液中:
C.使石蕊变红的溶液中:
D.的溶液中:
【变式3】(25-26高三上·北京·期中)下列各离子组在指定的溶液中能大量共存的是
A.无色溶液中:、、、
B.pH=12的NaOH溶液中:、、、
C.由水电离出的的溶液中:、、、
D.含有的溶液中:、、、
考点二 离子的检验与推断
知●识●解●构
知识点1 离子的检验
1. 常见阳离子的检验
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 ;②生成 ;③显现 。
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+。
Cu2+——产生蓝色沉淀
Fe3+——产生红褐色沉淀
Fe2+——先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色。
Al3+——先产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会逐渐消失。
NH4+——共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
焰色反应:用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
K+—火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
Na+—火焰呈黄色
(2)特殊检验法
Fe3+—加入KSCN溶液呈
Fe2+—加入KSCN溶液无现象,滴加新制氯水后溶液呈红色;或加K3[Fe(CN)6]
(铁氰化钾)溶液,产生带有特征蓝色的铁氰化亚铁Fe3[Fe(CN)6]2沉淀。
2. 常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验
OH-滴入酚酞溶液,溶液变红色。或滴入紫色石蕊溶液,溶液变
(2)利用盐酸和其他试剂检验
CO—加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,并放出无色无味的气体;
或加入稀盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体。
SO42-—先加入稀盐酸,无现象,再加入BaCl2溶液,产生
SO32-—加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,放出无色、有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
Cl-、——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成 稀硝酸的白色沉淀
Br-、——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀
I-——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
(4)利用某些特征反应检验
I-——滴入淀粉溶液和氯水,溶液变
3.离子检验的规范答题
(1)实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
(2)现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
(3)得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
得分速记
1.向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
2.向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在SO、HSO、HCO等,也有相同的现象。
3.向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在HCO、SO、HSO等,也有相同的现象。
4.向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,不能确定原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在SO和Ag+,也有相同的现象。
5.向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
6.做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
知识点2 离子推断
1. 离子推断四原则
离子推断题的解答在于掌握离子的特征反应及离子之间的共存情况,解题时要遵循以下四条原则:
2.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定 ,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
→→
得分速记
1.核心解题思路
(1)看条件:颜色、酸碱性、限定反应条件,直接排除/确定离子;
(2)析现象:根据实验操作和现象,定性判断离子存在与否;
(3)排干扰:排除后续操作引入的离子、共存冲突离子;
(4)守守恒:最后用电荷守恒判断可能存在的离子(北京高考推断题核心秒杀技巧)。
2.三大判断结论
(1)一定存在:有明确实验现象支撑、无任何干扰
(2)一定不存在:与实验现象矛盾、与已知离子不共存、被反应完全消耗
(3)可能存在:无现象证明、无共存冲突、不影响实验结果
3.电荷守恒秒杀技巧(必考)
(1)溶液呈电中性:阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数
(2)适用场景:所有离子定性推断结束后,若正负电荷不守恒,缺失的离子即为一定存在的未知离子;无多余电荷剩余则为可能存在。
考●向●破●译
考向1 考查常见离子的检验
例1(25-26高三上·北京密云·期末)小组同学为测定固体粉末(含NaCl、0.02FeCl3、0.01Al2(SO4)3)中NaCl的质量分数,取样品进行如下实验(所加试剂均为足量)。
(1)操作X、Y共同涉及的实验操作是______。
(2)生成沉淀B的离子方程式是______。
(3)根据上述流程,判断下列有关溶液C的说法正确的是______(填字母)。
a.无色的碱性溶液
b.含有的金属离子有Na+和
c.含有的酸根离子有SO和Cl-
(4)样品中NaCl的质量分数为______%。
解题妙招
常见离子的检验核心思路
1. 总核心原则
(1)排除干扰优先:待检验离子外,若存在能与检验试剂产生相同现象的杂质离子,必须先除尽杂质,再检验目标离子。
(2)操作、现象、结论三段对应:仅依靠特征现象判定离子,无特征现象不能下存在结论。
(3)杜绝引入待测离子:除杂酸化试剂不能带入待检验离子,防止假阳性。
(4)区分定性特征反应:利用沉淀颜色、气体气味、显色反应、焰色特征区分离子。
2. 阳离子检验核心思路
(1)NH4+
干扰:无同类干扰离子;
核心思路:强碱加热释放,依靠碱性气体特征检验;必须加热,常温不挥发无法检出。
(2)Fe3+
核心思路:专属络合显色,与生成血红色络合物,无同类离子干扰,可直接检验。
(3)Fe2+
干扰:会干扰;
思路一:先加无红色,再加氧化剂出现红色,证明含;
思路二:铁氰化钾,生成特征蓝色沉淀,不受干扰(最优检验法)。
(4)Na+、 K+
干扰:黄色火焰遮盖紫色;
核心思路:焰色试验,检验必须透过蓝色钴玻璃滤除钠元素黄光干扰。
(5) Al3+
核心思路:逐滴加过量,先产生白色沉淀、沉淀后完全溶解,利用氢氧化物两性区分其他金属阳离子。
3. 阴离子检验核心思路(高考重干扰排除)
(1)SO(最高频)
干扰离子:Ag+、SO、CO;
核心思路:先用过量稀盐酸除去Ag+(生成AgCl沉淀)、CO/SO(生成气体除去),无明显现象后再加BaCl2;严禁硝酸酸化,硝酸会氧化SO生成SO造成误判。
(2) Cl-、Br+、I-
干扰离子:SO、CO;
核心思路:稀硝酸酸化除去弱酸根干扰,再加AgNO3,依靠沉淀颜色区分:AgCl白、AgBr浅黄、AgI黄;禁止盐酸酸化,会引入Cl-。
(3) CO
干扰:SO(均遇酸产气,石灰水变浑浊);核心思路:加酸产生无味气体,气体不能使品红褪色,仅使澄清石灰水浑浊,排除亚硫酸根干扰。
(4) SO
干扰:CO ;
核心思路:加酸生成刺激性气味气体,气体可使品红溶液褪色,加热品红溶液恢复红色,专属特征区分碳酸根。
(5) OH- 、 H+
核心思路:依靠酸碱指示剂、pH 试纸变色直接判定,无复杂干扰。
4. 通用避坑思路(一轮必记)
若体系同时含多种还原性阴离子,检验还原性弱的离子需先除去强还原性离子;
酸化试剂只选不引入待测离子、不改变离子价态的酸;
气体类检验必须配套特征验证试剂(品红、红色石蕊试纸、澄清石灰水),只看气泡无法确定离子。
【变式1】(25-26高三上·北京·期中)某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。
(1)甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是___________。
(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。
针对白色沉淀A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。实验过程如下:
Ⅰ.根据白色沉淀B是___________(填化学式),判断沉淀A中一定存在CuSCN。
Ⅱ.仅根据白色沉淀A与过量浓HNO3反应红棕色的NO2的实验现象,不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN,从氧化还原角度说明理由:___________。
Ⅲ.向滤液中加入a溶液后无明显现象,说明A不含CuCl,则a是___________(填化学式)。
根据以上实验,证明A仅为CuSCN。
Ⅳ.进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,发生的反应为:。若反应足够长时间,经检验(2)的存在形式只为CuSCN,补齐(2)红色褪去的总离子方程式:__________。
(3)已知(SCN)2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是:有剩余、___________或___________。
【变式2】(2025·北京东城·模拟预测)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中可能含有
B
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入足量稀盐酸,无沉淀产生,再加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生无色气泡
该溶液中可能含有
A.A B.B C.C D.D
【变式3】(24-25高三上·北京丰台·期中)某无色溶液中只可能含有、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量硝酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对溶液的说法正确的是
A.不含有、 B.一定含有 C.不含有 D.不含有
考向2 考查溶液中离子的推断
例2(25-26高三上·北京·阶段检测)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料i.溶液中与S反应可能得到或
资料ii.不与盐酸反应,和在盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.固体b和c均为
B.无色溶液a中不含或,但含有
C.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
D.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
解题妙招
离子推断解题技法
第一步:审清题意,一般包括通读题目,判明条件、知识回顾、确定解题方向。
第二步:寻求突破,寻找解题的突破口,即所谓的“题眼”;
第三步:猜测分析,从“题眼”出发,联系相应实验现象、物质性质和所学知识,结合下面“四项”原则,进行大胆猜测,运用多种思维模式进行综合分析、推理,初步得出结论。
第四步:验证假设,将初步得出的结论或结果代入原理检验,完全符合才算正确。
第五步:规范答题,根据题目要求,进行规范书写、答题。
【变式1】(2025·北京海淀·二模)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.无色溶液a中不含或
B.固体b和c均为
C.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
【变式2】(2024·北京昌平·二模)探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
实验序号
操作
现象
实验i:的配制
实验i-a
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-b
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-c
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。
实验ii:的配制
实验ii-a
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验ii-b
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验iii:的配制
实验iii
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生白色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到无色溶液。
资料:①饱和氨水的浓度约为
②为浅青色沉淀
③溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为___________。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,___________。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-b,从平衡移动角度,结合化学用语解释对生成有一定促进作用的原因___________。
(4)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的反应,推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①x的化学式是___________,c=___________。
②实验现象是___________。
(5)从平衡移动角度,结合化学用语,解释对生成有一定促进作用的原因___________。
(6)针对实验ii未能成功配制溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ii-a的基础上继续加入___________,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为:___________。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、___________。
【变式3】(2023·北京西城·一模)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A.调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2025·北京卷,12,3分)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A.①中浓盐酸促进平衡正向移动
B.由①到②,生成并消耗
C.②、③对比,说明:②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化
2.(2025·北京卷,5,3分)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
3.(2023·北京卷,6,3分)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.制备84消毒液(主要成分是):
B.食醋去除水垢中的:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的:
4.(2025·天津卷,3,3分)下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
5.(2025·江西卷,11,3分)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
2 / 3
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第03讲 离子共存、离子检验与推断
内容导航
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01
) (
命题透视·考情前瞻
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对标素养,研判高考命题趋势
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0
2
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思维建模·脉络梳理
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搭建知识框架,构建系统思维
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3
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考点精讲·靶向突破
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拆解核心考点,归纳解题范式
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(
考点一 离子共存
知识解构
知识点1
离子共存本质
∣
知识点2
离子四大不共存原因
知识点3
判断离子能否大量共存的“要点”
考向破译
考向1
考查无限制条件的离子共存的判断
∣
考向
2
考查题干中有限制条件的离子共存
考
向
3
考查选项中有限制条件的离子共存
解题妙招1 三步秒杀通用解题流程
解题妙招2
题干中有限制条件的离子共存的解题思路
解题妙招
3
常见的离子共存题限定条件
考点二
离子的检验与推断
知识解构
知识点1
离子的检验
∣
知识点2
离子的推断
考向破译
考向1
考查常见离子的检验
∣
考向2
考查溶液中离子的推断
解题妙招1
常见离子的检验核心思路
解题妙招2 离子推断解题技法
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0
4
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真题溯源·考向感知
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溯源真题逻辑,感知高考考向
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命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
离子共存
T5(D)、T12
T6(D)
离子检验与推断
T7(A)
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:(1) 命题素材常结合首都废水处理、物质提纯、未知试样探究等真实实验应用背景,摒弃单一离子背诵默写,依托废液检测、样品分析、化工除杂等实际情境设问,在离子成分推导中落实证据推理与宏观微观辨析的学科素养考查;(2) 以单一离子定性检验、混合离子干扰辨析、多组分体系推断三大题型为核心,考查干扰离子、试剂添加顺序、溶液酸碱性、电荷守恒对判断结论的影响,偏爱设置 “干扰陷阱”“先后顺序陷阱”“电中性定量陷阱”; (3) 极少单独出整道大题,多作为选择题选项、工业流程填空或实验探究题分步设问点,仅围绕 “离子检验操作正误、干扰是否排除、离子存在判断、实验方案评价” 等细节设误,侧重考查学生对离子反应本质的精准理解与规范实验表述能力。
►复习目标:
1.掌握常见阴阳离子检验的通用核心流程(取样 — 加试剂 — 观现象 — 得结论),能准确识别各类离子检验中的干扰离子,厘清酸化、除杂、试剂先后添加的逻辑关系,快速辨析 Cl⁻、SO₄²⁻、Fe²⁺、Al³⁺等易混离子检验方案的正误;
2.理解单一离子检验、离子共存、混合离子推断三类题型的本质规律,熟记典型体系(如含 SO₃²⁻与 SO₄²⁻混合液、Fe²⁺与 Fe³⁺共存液、Al³⁺与 Mg²⁺混合液等)的干扰差异与检验限制条件,区分 “未除干扰、顺序颠倒” 两类高频答题误区;
3.熟练掌握 “检验除干扰 — 现象定离子 — 电荷守恒验证” 三步推断流程,能独立完成 C、S、Fe、Al、N 相关离子混合体系推断,熟记 NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻等高频离子标准检验操作话术;
4.能结合工业废水、未知溶液探究情境中的 “酸碱性条件、共存限制、分步实验现象” 信息,完整推导溶液中离子存在情况,规避干扰遗漏、结论片面、实验描述不规范、忽略电荷守恒等典型失分点。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 离子共存
知●识●解●构
知识点1 离子共存本质
1. 离子大量共存的核心判定标准:同一溶液中离子不发生任何化学反应,即可大量共存;
2. 离子四大不共存原因:复分解反应、氧化还原反应、彻底双水解反应、络合反应。
得分速记
高考题干中“共存”默认指大量共存,绝对不存在“微量共存”的考查形式;单纯的微弱电离、微弱可逆水解,不属于化学反应消耗离子的范畴,不判定为不共存。
3. 熟记常考离子的性质
颜色
MnO(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)
氧化性
ClO-、MnO、NO(H+)、Fe3+、Cr2O
还原性
S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Br-、Cl-、Fe2+
水解显酸性
NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
水解显碱性
AlO、S2-、SO、CO、SiO、ClO-、CH3COO-
酸式酸根离子
HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO
知识点2 离子四大不共存原因
1. 复分解反应
反应本质:生成沉淀、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)
(1)离子之间相互结合生成难溶物质或微溶物。
如Ca2+和C生成CaCO3,H+和Si生成H2SiO3,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2等。
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+
CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+
OH-、CO、AlO、SiO
H+
SiO、AlO
(2)离子之间相互结合生成气态物质及挥发性物质。
如H+和S2-生成H2S,H+和HC生成CO2等。
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH-
NH
(3)离子之间相互结合生成弱电解质。
如H+与CH3COO-、OH-、P等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。
☆2. 氧化还原反应
本质:强氧化性离子与强还原性离子,在溶液中发生氧化还原反应,无法共存,与溶液酸碱性密切相关。
如Fe2+、S2-、I-、S分别与N(H+)、ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存;Fe3+与S2-、I-等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子
还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
3.离子之间彼此促进水解。
(1)常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
②Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
(2)NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
4. 离子之间能发生络合反应。
如Fe3+和SCN-不能大量共存。
得分速记
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+、CrO、MnO、[Fe(SCN)6]3-等。
知识点3 判断离子能否大量共存的“要点”
1. 弱酸根离子:CH3COO-、F-、ClO-、SiO、CN-等与H+都不能大量共存。
2. 酸式弱酸根离子:如HCO、HS-、HSO既不能与OH-大量共存,也不能与H+大量共存。
3. 有沉淀生成包括有微溶物生成的离子不能大量共存:如Ba2+、Ca2+、Ag+等不能与SO、CO等大量共存,Mg2+不能与OH-、CO大量共存。
4. 一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的:如AlO、S2-、CO、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe2+、Al3+、Cu2+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在;Fe3+必须在酸性较强的条件下才能在溶液中存在(常温下,pH=7时不能存在)。
5. 能发生氧化还原反应的离子不能大量共存:如S2-、HS-、SO、I-和Fe3+不能大量共存;MnO(H+)、NO(H+)、ClO-与S2-、HS-、SO、HSO、I-、Fe2+等不能大量共存;SO和S2-在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O反应不能大量共存;H+与S2O不能大量共存。
6. 溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存:如Fe3+与SCN-不能大量共存。
7. 审题时应注意题中给出的附加条件
(1)指定离子限制
(2)酸、碱性限制
(3)无色溶液则没有MnO、Fe3+、Fe2+、Cu2+等有色离子;澄清溶液即没有沉淀,与无色溶液不同。
(4)遇淀粉KI试纸变蓝色的溶液具有较强的氧化性;遇pH试纸变蓝色的溶液显碱性。
得分速记
离子共存“四大陷阱”
1. 颜色陷阱(题干隐含条件)
无色溶液中,绝对不能存在有色离子:Cu²⁺(蓝色)、Fe³⁺(棕黄色)、Fe²⁺(浅绿色)、MnO₄⁻(紫红色)、Cr₂O₇²⁻(橙色)、CrO₄²⁻(黄色)
2. 酸碱性陷阱
酸性溶液(pH<7、加石蕊变红、c(H⁺)>c(OH⁻)):禁OH⁻、弱酸根、弱酸的酸式根
碱性溶液(pH>7、加酚酞变红、c(OH⁻)>c(H⁺)):禁H⁺、弱碱阳离子、酸式根
易错:酸式根离子(HCO₃⁻、HSO₃⁻、HS⁻等)既不与H⁺共存,也不与OH⁻共存
3. 限定条件陷阱
“透明溶液”:有色透明可共存,只有浑浊/沉淀才不共存(≠无色)
“与Al反应放H₂的溶液”:可能酸性(无NO₃⁻)、可能碱性,两种情况均需兼顾
“水电离c(H⁺)=10⁻¹²mol/L”:溶液可酸可碱,离子需酸碱条件下均能共存
4. 隐含反应陷阱
ClO⁻无论酸碱均有强氧化性;酸性NO₃⁻有强氧化性,中性/碱性无;SO₂、H₂S还原性极强,易被常见氧化剂氧化。
考●向●破●译
考向1 考查无限制条件的离子共存的判断
例1(25-26高三上·北京·期中)下列各组离子中,能大量共存的是
A.、Na+、Cl-、OH- B.Fe2+、H+、、
C.、K+、、OH- D.Fe3+、、、
【答案】D
【详解】A.和会结合生成一水合氨,不能共存,A项错误;
B.和不能共存,会被氧化为,B项错误;
C. 和会结合生成一水合氨,和会反应生成水,不能大量共存,C项错误;
D.四种离子均可以大量共存,D项正确;
答案选D。
解题妙招
三步秒杀通用解题流程
第1步:先筛复分解冲突
1.遇沉淀配对直接划掉Ba2+/Ca2+/Ag+碰CO、SO、SiO;
金属阳离子Cu2+/Fe2+/Mg2+碰OH-、S2-
2.遇生成气体配对直接划掉H+碰CO、HCO₃⁻、SO、S2-;NH碰OH-
3.遇弱电解质配对直接划掉H+ + CH3COO-、H+ + F-、H+ + OH-
第2步:再筛氧化还原冲突(无限制条件重点易错点)
不用管酸碱,常温下天生会反应的离子直接不共存(无限制必查)
强氧化性离子:MnO、Fe3+、ClO-
强还原性离子:I-、S2-、HS-、SO、HSO
妙招速记:MnO、Fe3+、ClO-见到还原性阴离子直接排除
特例:NO无H+时无氧化性,中性/碱性下和Fe2+、I-可共存(无限制条件最经典陷阱)
第3步:最后查双水解、络合隐蔽陷阱
彻底双水解(完全反应,不能共存)
速记清单:Al3+/Fe3+与CO、HCO₃⁻、S2-、AlO;AlO与Mg2+、Zn2+、Cu2+、H+
避坑特例:NH与CH3COO-、HCO₃⁻水解微弱,无限制条件可共存
络合反应(一眼识别)Fe3+ + SCN-、Ag+ +过量NH3·H2O,相遇直接不共存
【变式1·变载体】(2026·北京·模拟预测)下列各组离子可以大量共存的是
A.Fe3+、I⁻、SCN⁻、NO B.Zn2+、S2-、NO、Na⁺
C.NH、CO、SO、Cl⁻ D.[Al(OH)4]-、、K+、NO
【答案】C
【详解】A.与会发生氧化还原反应,且与会发生络合反应生成,不能大量共存,A错误;
B.与会反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.、、、之间互不反应,虽然与存在微弱的双水解,但不足以生成大量气体或沉淀脱离体系,可以大量共存,C正确;
D.与会发生反应生成氢氧化铝沉淀、碳酸根和水,不能大量共存,D错误;
故答案选C。
【变式2·变载体】(24-25高三上·北京·调研)下列各组离子能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.具有强氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.与会结合生成微溶的,不能大量共存,B错误;
C.、、、之间相互不反应,水解相互促进的程度极小,能大量共存,C正确;
D.会与反应生成和水,还会与反应生成、和水,不能大量共存,D错误;
故选C。
【变式3】(25-26高三上·北京海淀·期末)下列离子在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【详解】A.与会发生络合反应生成稳定络合物,不能大量共存,A错误;
B.、、、之间互不发生反应,能在溶液中大量共存,B正确;
C.与会发生双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,C错误;
D.与会发生互相促进的双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和一水合氨,不能大量共存,D错误;
故此题选B。
考向2 考查题干中有限制条件的离子共存
例2(2026·北京丰台·模拟预测)在加入铝粉能放出H2的无色溶液,可能大量共存的离子组是
A.NH、Na+、NO、S2- B.Na+、K+、CH3COO一、HCO
C.K+、NO、SO、Cl— D.K+、Al3+、MnO、NO
【答案】C
【详解】加入铝粉能放出H2的无色溶液,为酸或强碱溶液,
A.酸溶液中H+、NO3-、S2-发生氧化还原反应,碱溶液中NH4+、OH-结合生成弱电解质,则一定不能共存,故A错误;
B.HCO3-既能与酸反应又能与碱反应,则一定不能共存,故B错误;
C.无论酸或强碱溶液中,该组离子之间不反应,能共存,所以C选项是正确的;
D.酸溶液中H+、NO3-、Al发生氧化还原反应不生成氢气,碱溶液中Al3+、OH-结合生成沉淀,则一定不能共存,故D错误;
综上所述,本题正确选项C。
解题妙招
题干中有限制条件的离子共存的解题思路
1.先抓题干限定,无色溶液直接剔除Cu2+、Fe3+、MnO等有色离子。
2.酸性溶液禁OH-、弱酸根、酸式根;碱性溶液禁H+、弱碱阳离子、酸式根。
3.酸性环境下NO具备强氧化性,会氧化Fe2+、I-等还原性离子。
4.水电离c(H⁺)=10⁻¹²mol/L、加铝放氢气,溶液酸碱两种情况都要检验。
5.透明溶液不等于无色,只要无沉淀浑浊,有色离子依旧可以存在。
6.先筛限制条件,再按复分解、氧化还原、双水解三步判断离子能否共存。
【变式1·变载体】(25-26高三上·北京·期末)在 pH=1 的溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是( )
A.K+ Br-
B.I- Cl- ClO-
C.Al3+ Na+ Cl-
D.Cu2+ Fe3+ Cl-
【答案】B
【详解】A.在 pH=1 的溶液中,有大量的氢离子,能与结合生成碳酸,不是氧化还原反应,A错误;
B.在 pH=1 的溶液中,有大量的氢离子,能与ClO-、I-发生氧化还原反应,B正确;
C.在 pH=1 的溶液中,Al3+、Na+、Cl- 、均能大量共存,C错误;
D.在 pH=1 的溶液中,Cu2+、、Fe3+ 、Cl-均能大量共存,D错误;
答案选B。
【变式2·变题型】(25-26高三上·北京海淀·期末)常温下、水电离的的溶液中,下列离子可能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【详解】A.在碱性条件下与OH-反应生成NH3,不能共存;在酸性条件下与H+反应生成CO2,不能共存,因此,在酸性和碱性条件下均不能大量共存,A不符题意;
B.CH3COO-在酸性条件下与H+反应生成CH3COOH,不能共存;但在碱性条件下,所有离子(Na+、K+、CH3COO-、I-)均稳定,不发生反应,可以大量共存,由于溶液可能为碱性(pH=12),因此可能大量共存,B符合题意;
C.Fe2+和Mg2+在碱性条件下与OH-反应生成Fe(OH)2和Mg(OH)2沉淀,不能共存;在酸性条件下,Fe2+可能被氧化(发生氧化还原反应),不能共存,因此,在酸性和碱性条件下均不能大量共存,C不符题意;
D.在酸性条件下与H+反应生成CO2,不能共存;在碱性条件下,Ca2+与反应生成CaCO3沉淀,不能共存,因此,在酸性和碱性条件下均不能大量共存,D不符题意;
答案选B。
【变式3·变考法】(25-26高三上·北京·期末)下列各组离子,能在水溶液中大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【详解】A.Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.Fe3+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.Ba2+、Na+、Cl-、相互之间均不反应,能在溶液中大量共存,C符合题意;
D.H+与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,D不符合题意;
答案选C。
考向3 考查选项中有限制条件的离子共存
例3(2026·北京·模拟预测)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
用溴水吸收尾气中的
、、
B
稀硝酸和铜制备NO
、、NO
C
氯酸钾和浓盐酸制
、、
D
酸性溶液与KI反应制
、、
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.溴水吸收时发生反应,溶液呈强酸性,会与反应生成和,无法大量共存,A错误;
B.稀硝酸和铜反应生成和NO,、、NO之间不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.氯酸钾和浓盐酸制时,酸性条件下与发生归中反应生成,二者不能大量共存,C错误;
D.酸性条件下与发生反应,二者不能大量共存,D错误;
故选B。
解题妙招
常见的离子共存题限定条件
1.溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、Cr2O、CrO等。
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;
(4)c(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;
(4)c(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。
【变式1】(25-26高三上·北京·期末)下列指定溶液中,各组离子可能大量共存的是
A.pH=1的溶液中:K+、Fe2+、C1—、NO3—
B.加入Al能放出H2的溶液中:NH4+、SO42—、C1—、HCO3-
C.在含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、C1—、Na+、SCN—
D.由水电离的c(OH—)=10-13mol·L—1的溶液中:Ba2+、Na+、C1—、 Br—
【答案】D
【详解】A:酸性情况下Fe2+可被NO3—氧化;B:加入Al能放出H2的溶液可能为酸性,也可为碱性,但HCO3— 均不能大量存在;C.Fe3+可与SCN—络合
【变式2·变考法】(25-26高三上·北京海淀·调研)常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A.无色溶液中:
B.的溶液中:
C.使石蕊变红的溶液中:
D.的溶液中:
【答案】D
【详解】A. 在水溶液中显紫色,不符合题意要求,A错误;
B. 与发生氧化还原反应,不能共存,B错误;
C. 使石蕊变红的溶液为酸性溶液,与反应生成亚硫酸,不能共存,C错误;
D. 的溶液为碱性溶液,均能共存,D正确;
故答案为:D。
【变式3】(25-26高三上·北京·期中)下列各离子组在指定的溶液中能大量共存的是
A.无色溶液中:、、、
B.pH=12的NaOH溶液中:、、、
C.由水电离出的的溶液中:、、、
D.含有的溶液中:、、、
【答案】B
【详解】A.在溶液中显蓝色,不符合无色溶液的要求,A不符合题意;
B.pH=12的NaOH溶液为强碱性环境,上述四种离子相互之间不发生反应,也不与反应,能够大量共存,B符合题意;
C.由水电离出的的溶液可能为酸性也可能为碱性,既可以和反应生成二氧化碳和水,又可以和反应生成碳酸根离子和水,不能大量共存,C不符合题意;
D.在存在的条件下具有强氧化性,会将具有还原性的氧化,不能大量共存,D不符合题意。
答案选B。
考点二 离子的检验与推断
知●识●解●构
知识点1 离子的检验
1. 常见阳离子的检验
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)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+。
Cu2+——产生蓝色沉淀
Fe3+——产生红褐色沉淀
Fe2+——先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色。
Al3+——先产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会逐渐消失。
NH4+——共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
焰色反应:用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
K+—火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
Na+—火焰呈黄色
(2)特殊检验法
Fe3+—加入KSCN溶液呈红色
Fe2+—加入KSCN溶液无现象,滴加新制氯水后溶液呈红色;或加K3[Fe(CN)6]
(铁氰化钾)溶液,产生带有特征蓝色的铁氰化亚铁Fe3[Fe(CN)6]2沉淀。
2. 常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验
OH-滴入酚酞溶液,溶液变红色。或滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色
(2)利用盐酸和其他试剂检验
CO—加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,并放出无色无味的气体;
或加入稀盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体。
SO42-—先加入稀盐酸,无现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
SO32-—加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,放出无色、有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
Cl-、——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br-、——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀
I-——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
(4)利用某些特征反应检验
I-——滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色
3.离子检验的规范答题
(1)实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
(2)现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
(3)得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
得分速记
1.向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
2.向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在SO、HSO、HCO等,也有相同的现象。
3.向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在HCO、SO、HSO等,也有相同的现象。
4.向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,不能确定原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在SO和Ag+,也有相同的现象。
5.向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
6.做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
知识点2 离子推断
1. 离子推断四原则
离子推断题的解答在于掌握离子的特征反应及离子之间的共存情况,解题时要遵循以下四条原则:
2.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
→→
得分速记
1.核心解题思路
(1)看条件:颜色、酸碱性、限定反应条件,直接排除/确定离子;
(2)析现象:根据实验操作和现象,定性判断离子存在与否;
(3)排干扰:排除后续操作引入的离子、共存冲突离子;
(4)守守恒:最后用电荷守恒判断可能存在的离子(北京高考推断题核心秒杀技巧)。
2.三大判断结论
(1)一定存在:有明确实验现象支撑、无任何干扰
(2)一定不存在:与实验现象矛盾、与已知离子不共存、被反应完全消耗
(3)可能存在:无现象证明、无共存冲突、不影响实验结果
3.电荷守恒秒杀技巧(必考)
(1)溶液呈电中性:阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数
(2)适用场景:所有离子定性推断结束后,若正负电荷不守恒,缺失的离子即为一定存在的未知离子;无多余电荷剩余则为可能存在。
考●向●破●译
考向1 考查常见离子的检验
例1(25-26高三上·北京密云·期末)小组同学为测定固体粉末(含NaCl、0.02FeCl3、0.01Al2(SO4)3)中NaCl的质量分数,取样品进行如下实验(所加试剂均为足量)。
(1)操作X、Y共同涉及的实验操作是______。
(2)生成沉淀B的离子方程式是______。
(3)根据上述流程,判断下列有关溶液C的说法正确的是______(填字母)。
a.无色的碱性溶液
b.含有的金属离子有Na+和
c.含有的酸根离子有SO和Cl-
(4)样品中NaCl的质量分数为______%。
【答案】(1)过滤
(2)
(3)ab
(4)44.4%
【详解】(1)X、Y是使固液分离的步骤,共同涉及的实验操作是过滤;
(2)沉淀B为氢氧化铁沉淀,其离子方程式为;
(3)由于前面步骤加了足量氢氧化钠,溶液呈碱性,且无特殊颜色的离子存在,主要存在金属离子为Na+、、Ba2+,而硫酸根在加入氢氧化钡溶液时已经除去,故a正确,bc错误;
(4)根据硫酸根离子守恒和铁元素守恒计算硫酸铝和氯化铁的质量得到原物质中氯化钠的质量:加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子得到沉淀为BaSO4,n[Al2(SO4)3]=n(BaSO4)= ×=0.01mol,n(FeCl3)=2n(Fe2O3)=2×=0.02mol,所以混合物中氯化钠质量=12g-0.01mol×342g/mol+0.02mol×162.5g/mol=5.33g,样品中NaCl的质量分数为=44.4%。
解题妙招
常见离子的检验核心思路
1. 总核心原则
(1)排除干扰优先:待检验离子外,若存在能与检验试剂产生相同现象的杂质离子,必须先除尽杂质,再检验目标离子。
(2)操作、现象、结论三段对应:仅依靠特征现象判定离子,无特征现象不能下存在结论。
(3)杜绝引入待测离子:除杂酸化试剂不能带入待检验离子,防止假阳性。
(4)区分定性特征反应:利用沉淀颜色、气体气味、显色反应、焰色特征区分离子。
2. 阳离子检验核心思路
(1)NH4+
干扰:无同类干扰离子;
核心思路:强碱加热释放,依靠碱性气体特征检验;必须加热,常温不挥发无法检出。
(2)Fe3+
核心思路:专属络合显色,与生成血红色络合物,无同类离子干扰,可直接检验。
(3)Fe2+
干扰:会干扰;
思路一:先加无红色,再加氧化剂出现红色,证明含;
思路二:铁氰化钾,生成特征蓝色沉淀,不受干扰(最优检验法)。
(4)Na+、 K+
干扰:黄色火焰遮盖紫色;
核心思路:焰色试验,检验必须透过蓝色钴玻璃滤除钠元素黄光干扰。
(5) Al3+
核心思路:逐滴加过量,先产生白色沉淀、沉淀后完全溶解,利用氢氧化物两性区分其他金属阳离子。
3. 阴离子检验核心思路(高考重干扰排除)
(1)SO(最高频)
干扰离子:Ag+、SO、CO;
核心思路:先用过量稀盐酸除去Ag+(生成AgCl沉淀)、CO/SO(生成气体除去),无明显现象后再加BaCl2;严禁硝酸酸化,硝酸会氧化SO生成SO造成误判。
(2) Cl-、Br+、I-
干扰离子:SO、CO;
核心思路:稀硝酸酸化除去弱酸根干扰,再加AgNO3,依靠沉淀颜色区分:AgCl白、AgBr浅黄、AgI黄;禁止盐酸酸化,会引入Cl-。
(3) CO
干扰:SO(均遇酸产气,石灰水变浑浊);核心思路:加酸产生无味气体,气体不能使品红褪色,仅使澄清石灰水浑浊,排除亚硫酸根干扰。
(4) SO
干扰:CO ;
核心思路:加酸生成刺激性气味气体,气体可使品红溶液褪色,加热品红溶液恢复红色,专属特征区分碳酸根。
(5) OH- 、 H+
核心思路:依靠酸碱指示剂、pH 试纸变色直接判定,无复杂干扰。
4. 通用避坑思路(一轮必记)
若体系同时含多种还原性阴离子,检验还原性弱的离子需先除去强还原性离子;
酸化试剂只选不引入待测离子、不改变离子价态的酸;
气体类检验必须配套特征验证试剂(品红、红色石蕊试纸、澄清石灰水),只看气泡无法确定离子。
【变式1】(25-26高三上·北京·期中)某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。
(1)甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是___________。
(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。
针对白色沉淀A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。实验过程如下:
Ⅰ.根据白色沉淀B是___________(填化学式),判断沉淀A中一定存在CuSCN。
Ⅱ.仅根据白色沉淀A与过量浓HNO3反应红棕色的NO2的实验现象,不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN,从氧化还原角度说明理由:___________。
Ⅲ.向滤液中加入a溶液后无明显现象,说明A不含CuCl,则a是___________(填化学式)。
根据以上实验,证明A仅为CuSCN。
Ⅳ.进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,发生的反应为:。若反应足够长时间,经检验(2)的存在形式只为CuSCN,补齐(2)红色褪去的总离子方程式:__________。
(3)已知(SCN)2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是:有剩余、___________或___________。
【答案】(1)
(2)BaSO4 CuCl和CuSCN中Cu均为+1价,都能被浓HNO3氧化生成NO2,因此仅通过NO2无法证明CuSCN存在 AgNO3
(3) (SCN)2可氧化为,生成使溶液变红 空气中的氧气可氧化为,与SCN-生成使溶液变红
【详解】(1)由于观察到溶液变为浅蓝色,说明Cu已被氧化为,被还原为,其离子方程式为;
(2)CuSCN中硫元素的化合价为-2价,与浓HNO3反应时S被氧化为,向所得溶液中加入Ba(NO3)2又生成白色沉淀B,且验证该白色沉淀为BaSO4,故沉淀A中必含硫的CuSCN;CuCl和CuSCN中Cu均为+1价,都能被浓HNO3氧化生成NO2,因此仅通过NO2无法证明CuSCN存在;检验Cl-用AgNO3溶液,若生成白色沉淀(AgCl)则证明含CuCl;无现象说明不含CuCl;根据、 和得;
(3)(SCN)2 氧化性氧化性与Br2相近, 可氧化;同时易被空气中的氧气氧化为,与SCN-生成使溶液变红。
【变式2】(2025·北京东城·模拟预测)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中可能含有
B
向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入足量稀盐酸,无沉淀产生,再加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生无色气泡
该溶液中可能含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.溶液中的铝离子也能与适量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀,则向某溶液中加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀说明溶液中可能会有镁离子,A不符合题意;
B.溶液中碳酸根离子也能与硝酸银溶液反应生成碳酸银白色沉淀,则向某溶液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀说明溶液中可能含有氯离子,B符合题意;
C.向溶液中先加入足量稀盐酸,无沉淀产生,说明溶液中不存在银离子,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根离子,C不符合题意;
D.碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等也能与稀盐酸反应产生气泡,则向溶液中加入稀盐酸,产生无色气泡说明溶液中可能含有碳酸根离子,D不符合题意;
故选B。
【变式3】(24-25高三上·北京丰台·期中)某无色溶液中只可能含有、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量硝酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对溶液的说法正确的是
A.不含有、 B.一定含有 C.不含有 D.不含有
【答案】A
【详解】(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红,说明溶液中可能含有OH-或碳酸根中一种或两种,则Ag+一定不存在;
(2)另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,说明不溶的沉淀为硫酸钡沉淀,并有无色气体生成,说明溶解的沉淀为碳酸钡沉淀,说明溶液中含有CO、SO,不含有Ba2+,溶液呈电中性,一定含有K+;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,得到AgCl白色沉淀,由于前面加了盐酸,因此不能说明含有Cl-。
综上分析,一定含有K+、CO、SO,一定不含、,不能确定是否含有、,答案选A。
考向2 考查溶液中离子的推断
例2(25-26高三上·北京·阶段检测)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料i.溶液中与S反应可能得到或
资料ii.不与盐酸反应,和在盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.固体b和c均为
B.无色溶液a中不含或,但含有
C.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
D.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
【答案】D
【详解】A.固体b加足量6 mol/L盐酸后过滤得固体c,根据资料ii,Ag2S不与该盐酸反应,而Ag2SO3、Ag2SO4会反应(沉淀转化)。若固体b含Ag2SO3或Ag2SO4,加盐酸后会溶解或转化,溶液d中会有或,但溶液d加BaCl2和H2O2无变化,说明无、,故固体b为Ag2S,固体c也为Ag2S,故A正确;
B.无色溶液a pH=1(酸性),加KMnO4溶液仍为紫红色,说明无还原性物质(如、H2SO3),否则KMnO4会被还原褪色;S与AgNO3反应可能部分S被氧化为(无还原性),留在溶液a中,故B正确;
C.增大AgNO3浓度(Ag+增多)和硫粉用量(生成更多),过量Ag+可能与结合生成Ag2SO4沉淀,混在固体b中,故C正确;
D.Ag+价态虽不变,但可能通过与S2-结合生成Ag2S(降低S2-浓度),促使S发生歧化(部分S被氧化为),对S的氧化还原反应有促进作用,并非无影响,故D错误;
故选D。
解题妙招
离子推断解题技法
第一步:审清题意,一般包括通读题目,判明条件、知识回顾、确定解题方向。
第二步:寻求突破,寻找解题的突破口,即所谓的“题眼”;
第三步:猜测分析,从“题眼”出发,联系相应实验现象、物质性质和所学知识,结合下面“四项”原则,进行大胆猜测,运用多种思维模式进行综合分析、推理,初步得出结论。
第四步:验证假设,将初步得出的结论或结果代入原理检验,完全符合才算正确。
第五步:规范答题,根据题目要求,进行规范书写、答题。
【变式1】(2025·北京海淀·二模)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.无色溶液a中不含或
B.固体b和c均为
C.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
【答案】C
【详解】A.无色溶液a加入KMnO4依然为紫红色,可知不存在还原性离子,故不含或,A正确;
B.不与6盐酸反应,固体b加6盐酸过滤得固体c,为,滤液加氯化钡和过氧化氢,无现象,说明无和,故固体b为,B正确;
C.与的亲和力较高结合生成反应趋向生成稳定硫化物,对S的氧化还原反应有影响,C错误;
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,则溶液中的硝酸根和氢离子可以氧化S生成,固体b中可能混有,D正确;
故选D。
【变式2】(2024·北京昌平·二模)探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
实验序号
操作
现象
实验i:的配制
实验i-a
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-b
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-c
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。
实验ii:的配制
实验ii-a
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验ii-b
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验iii:的配制
实验iii
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生白色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到无色溶液。
资料:①饱和氨水的浓度约为
②为浅青色沉淀
③溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为___________。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,___________。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-b,从平衡移动角度,结合化学用语解释对生成有一定促进作用的原因___________。
(4)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的反应,推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①x的化学式是___________,c=___________。
②实验现象是___________。
(5)从平衡移动角度,结合化学用语,解释对生成有一定促进作用的原因___________。
(6)针对实验ii未能成功配制溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ii-a的基础上继续加入___________,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为:___________。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、___________。
【答案】(1)
(2)加入足量稀,固体全部溶解后再加入溶液,产生白色沉淀
(3),增大,,使沉淀溶解平衡正移,更多地转化为
(4) 1 试管1中沉淀溶解,2中不溶解
(5),增大时,与反应产生,增大了,同时减少了,使沉淀溶解平衡正移,增加,促进平衡正移
(6)10滴溶液
(7)氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度
【详解】(1)实验i-a中硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,离子方程式为。
(2)检验蓝色沉淀中不止含,可能还含有,只要检验硫酸根离子的存在即可,已知可以溶于稀酸,故实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,加入足量稀,固体全部溶解后再加入溶液,产生白色沉淀。
(3)因为,增大,,使沉淀溶解平衡正移,更多地转化为,故对生成有一定促进作用。
(4)加入过量氨水前,实验i-a中的反应为,实验i-c中的反应为,要推测对生成有一定促进作用,在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂,需要采用控制单一变量法,故①x的化学式是,c=1。实验现象证实了预测,故②实验现象是试管1中沉淀溶解,2中不溶解。
(5)因为,增大时,与反应产生,增大了,同时减少了,使沉淀溶解平衡正移,增加,促进平衡正移,故对生成有一定促进作用。
(6)①由以上分析知,对生成有一定促进作用,在实验ii-a的基础上继续加入10滴溶液,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为:。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度。
【变式3】(2023·北京西城·一模)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A.调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
【答案】B
【详解】A.调节溶液的pH>12,则氢氧根离子浓度大于10-2mol/L,则滤液中c(Mg2+)<<1×10-5mol/L,A正确;
B.由题意可知,加入过量饱和BaCl2溶液后存在平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),故加入过量饱和Na2CO3溶液还会存在部分钡离子转化为碳酸钡,该平衡正向移动,溶液中SO浓度增大,故还有反应:BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq),B错误;
C.加入稀盐酸除去过量氢氧化钠、碳酸钠,gu 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O,C正确;
D.流程中加入碳酸钠会将部分硫酸钡转化为碳酸钡沉淀同时生成硫酸根离子,故若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免样品中混入硫酸根离子,避免白色沉淀M的生成,D正确;
故选B。
真题溯源·考向感知
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1.(2025·北京卷,12,3分)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A.①中浓盐酸促进平衡正向移动
B.由①到②,生成并消耗
C.②、③对比,说明:②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【答案】D
【详解】A.①中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多的,说明浓盐酸促进平衡正向移动,A正确;
B.由①到②,溶液变为红色,说明转化为,即生成并消耗,B正确;
C.②溶液中均存在平衡,加入NaF固体,Fe3+与F-结合成无色的[FeF6]3-,使平衡逆向移动,使得溶液红色褪去变为无色,说明与Fe3+的配位能力:F->SCN-,故能说明:②>③,C正确;
D.类似C选项分析,由①→④推断,溶液中的是越来越小的,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,无法确定①中溶液中的的含量是否能够氧化I-,D错误;
故选D。
2.(2025·北京卷,5,3分)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B符合题意;
C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;
D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;
故选B。
3.(2023·北京卷,6,3分)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.制备84消毒液(主要成分是):
B.食醋去除水垢中的:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的:
【答案】B
【详解】A.Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子,A项正确;
B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O,B项错误;
C.FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2,反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;
D.Na2S将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2−=HgS↓,D项正确;
故选B。
4.(2025·天津卷,3,3分)下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.与发生互促双水解,且会氧化,不能共存,A错误;
B.与不能共存,会生成二氧化硫和水,B错误;
C.与反应生成,与生成沉淀,不能共存,C错误;
D.4种离子均互不发生反应,D正确;
故答案选D。
5.(2025·江西卷,11,3分)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
【答案】A
【详解】A.通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,溶液Z含有(作双氧水分解的催化剂),由于双氧水具有强氧化性,可将苯酚氧化,所以溶液的紫色褪去,A正确;
B.通过分析可知,溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;
C.通过分析可知,溶液Z中一定含有,C错误;
D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误;
故选A。
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