03 第3讲 离子共存 离子的检验与推断-（学生用书）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

该高中化学高考复习学案系统梳理了离子共存、离子检验与推断核心考点，以离子性质和反应规律为线索，构建“本质-判断角度-检验方法-推断模型”的知识网络，通过表格填空、问题链设计引导学生自主梳理考点，形成系统性认知。 亮点在于诊断性自测与进阶式题组设计，如“对点自测”含11道离子共存及检验判断，题组分无限制与限制条件练习，培养科学思维与探究实践素养。离子推断模型指导方法，真题演练强化应用，助力学生自主诊断提升，教师可依学情精准指导。

第3讲　离子共存　离子的检验与推断 考点一 ● 夯实必备知识 1.不发生任何反应　发生反应 2.(2)棕黄色　紫红色 (4)①氧化性　②氧化性　③还原性 (5)②I-、S2-　Fe2+、S2-　③C、HC　④SCN- 【对点自测】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× [解析] (1)与铝反应产生大量氢气的溶液呈酸性或强碱性,若呈酸性,则C不能大量存在,且有N时不能放出氢气;若呈强碱性,则N不能大量存在。 (2)常温下该溶液可能显酸性也可能显碱性,如果显酸性,[Al(OH)4]-、C不能大量存在;如果显碱性,四种离子可共存。 (3)N、H+、Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存。 (4)ClO-具有强氧化性,I-具有强还原性,二者因发生氧化还原反应而不能大量共存。 (5)在0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中含大量H+,HS与H+反应生成SO2和H2O,且H+、N、HS发生氧化还原反应,不能大量共存。 ● 提升关键能力 题组一 1.D　[解析] OH-与Cu2+、Fe2+均能生成沉淀而不能大量共存,A错误;S2与H+会反应生成S和SO2,不能大量共存,B错误;Fe3+与SCN-会反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,C错误;Cl-、N、K+、Ca2+相互之间不反应,能大量共存,D正确。 2.B　[解析] Cr在酸性条件下会转化为Cr2,故Cr与H+不能大量共存,A错误;N、CH3COO-会发生相互促进的水解反应,但二者水解程度不大,可以大量共存,B正确;含H+和[Ag(NH3)2]+的溶液中H+会与NH3结合生成N,破坏配离子,释放Ag+,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,C错误;含Fe2+和ClO-,ClO-具有强氧化性,在溶液中会将Fe2+氧化为Fe3+,D错误。 题组二 3.C　[解析] 中性溶液中,Fe3+会发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀,不能大量存在,A错误;常温下lg =8的溶液显酸性,含大量H+,CH3COO-与H+结合生成CH3COOH,不能大量共存,B错误;明矾溶液中含大量Al3+、K+、S,Al3+、S、N、K+、I-、Br-互不反应,能大量共存,C正确;加入铝粉会产生H2的溶液可能显酸性也可能显碱性,若呈酸性,则ClO-不能大量存在,且有N时,铝粉在酸性条件下生成NO,不生成H2,若呈碱性,Cu2+、Mg2+不能大量存在,D错误。 4.A　[解析] 澄清透明的溶液中:K+、Mg2+、Mn、S相互不反应,可大量共存,A正确;常温下,=1×107的溶液呈酸性,ClO-、C不能大量存在,B错误;饱和氯水中含Cl2,Cl2能氧化Fe2+,不能大量共存,C错误;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下I-与N能够发生反应,不能大量共存,D错误。 考点二 ● 夯实必备知识 1.(1)白　不溶解　白　溶解　红褐　白　红褐　蓝　蓝 (2)变蓝 (3)黄色　紫色　红色　红色 2.(1)白色　浅黄色　黄色　白色　溶解　无味 (2)有刺激性　褪色 【对点自测】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ [解析] (1)若原溶液中含有Ag+也会出现相同现象,错误。 (2)NaOH溶液浓度小,未加热,若产生NH3·H2O浓度较小,则不易分解释放出NH3,错误。 (4)氯水过多,会将KSCN氧化,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] 滴加硫酸酸化会引入S,再加入AgNO3溶液,产生的白色沉淀可能是Ag2SO4,不一定是AgCl,则不能确定溶液中一定含有Cl-,A错误;滴加BaCl2溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,则溶液中可能含有S,也可能含有Ag+,不一定含有S,B错误;滴加KSCN溶液不变色说明溶液中无Fe3+,再滴加几滴氯水,溶液变红色,说明有Fe3+生成,是因为氯水将Fe2+氧化为Fe3+,故该溶液中一定含有Fe2+, C正确;滴加过量盐酸生成的无色气体使澄清石灰水变浑浊,该气体可能是CO2,也可能是SO2,溶液中可能含有C、HC、S、HS等,不一定含有C,D错误。 2.D　[解析] 观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色的光,故溶液X的焰色呈黄色不能判断没有K+,A错误;取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色,原溶液中也可能含有Fe3+,B错误;取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生、无气体生成,不能说明溶液Z中一定含有S,也可能含Ag+,C错误;加入新制氯水后,可使含淀粉的溶液W变蓝,说明溶液W中含有I-,I-与Fe3+可发生氧化还原反应,不能大量共存,D正确。 题组二 3.D　[解析] 向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,反应前后阴离子种类没有变化,则X中不可能含有OH-、HC、C,一定含有Cl-,A正确;根据表中离子,结合无色气体可推知,Fe2+、N在酸性条件下发生氧化还原反应:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,生成NO气体,B正确;已确定X中含Cl-和N两种阴离子和Fe2+一种阳离子,三者的浓度均为0.1 mol·L-1,X中含5种离子,据电荷守恒推知X中还含S和Mg2+,故X中含有的五种离子为Fe2+、Mg2+、N、Cl-、S,C正确、D错误。 4.C　[解析] 实验①用干净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上灼烧,火焰为黄色,说明废水中含Na+;实验②向待测液中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明废水中含Mg2+,由于生成的是白色沉淀,故不含Cu2+、Fe3+,MgCO3是微溶物,则不存在C;实验③向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀说明废水中含S。由分析可知,原溶液中不含有C,则实验③与BaCl2反应生成的白色沉淀为BaSO4,A正确;废水中一定存在的阴离子为S,一定不存在的阴离子为C,B正确;废水中一定存在的阳离子为Na+和Mg2+,一定不存在的阳离子为Cu2+和Fe3+,不能确定K+存在与否,C错误;实验②得到沉淀Mg(OH)2的物质的量为1 mol,则Mg2+为1 mol,实验③得到的沉淀BaSO4的物质的量为1 mol,则含1 mol S,阳离子还有Na+,根据电荷守恒,废水中一定还有N,D正确。 经典真题·明考向 1.D　[解析] H+、I-、N三种离子会发生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意;Fe3+、CN-会发生反应生成[Fe(CN)6]3-而不能大量共存,故B不符合题意;Si、Ca2+会生成CaSiO3沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;N、CH3COO-、HC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。 2.A　[解析] 该组离子均不与氨水发生反应,能大量共存,故A正确;Ba2+与S反应生成硫酸钡沉淀,HC与氢离子反应生成二氧化碳气体,不能大量共存,故B错误;KMnO4在酸性环境下具有强氧化性,能氧化Fe2+、Cl-、Br-,不能大量共存,故C错误;Na[Al(OH)4]中存在[Al(OH)4]-,能与N、Fe3+发生双水解反应,不能大量共存,故D错误。 3.C　[解析] 稀硝酸与铜反应制NO,反应后的溶液为硝酸铜溶液,可能含有过量的硝酸,NO不溶于水,无法大量存在,A错误;70%硫酸与Na2SO3反应制SO2,HS在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,HS不能大量存在,B错误;浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产生的废液中含K+、Mn2+、Cl-和H+,这些离子在酸性环境中稳定共存,C正确;H+、Fe2+、H2O2不能大量共存,会发生氧化还原反应,D错误。 4.D　[解析] 少量NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀溶解;NaOH溶液与(NH4)2CO3溶液混合加热会释放NH3;NaOH溶液与Na2SO4、KNO3均不反应,均无现象,无法区分,A错误。AgNO3溶液与Na2SO4生成白色微溶物Ag2SO4,AgNO3溶液与(NH4)2CO3生成Ag2CO3白色沉淀,AgNO3溶液与AlCl3生成AgCl白色沉淀,AgNO3溶液与KNO3不反应,无法区分Na2SO4、(NH4)2CO3、AlCl3溶液,B错误。H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体,其余三者无现象,无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3溶液,C错误。Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀(不溶解);Ba(OH)2溶液与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3(有刺激性气味);Ba(OH)2溶液与AlCl3先生成Al(OH)3白色沉淀,Ba(OH)2溶液过量时沉淀溶解;KNO3溶液无现象,四种现象均不同,可区分,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3讲　离子共存　离子的检验与推断 　 1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。 2.掌握常见离子的检验,能利用典型代表物的性质和反应进行离子的推断和设计常见物质的检验方案。 考点一　离子共存 1.离子共存的本质 几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间　　　　　　　　　　;若离子之间能　　　　　,则不能大量共存。  2.判断溶液中离子能否大量共存考虑的“5个”角度 (1)题干的要求 判断溶液中离子能否大量共存时,要考虑题干的具体要求,如“一定大量共存”“可能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”“因生成沉淀而不能大量共存”等,避免只考虑溶液中离子能否大量共存而忽视题干的具体要求。 (2)溶液的颜色 根据溶液的颜色首先确定溶液中是否存在该离子,中学化学常考的有色离子有四种: 离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ Mn 溶液颜色 蓝色 　　　  浅绿色 　　　  (3)溶液的性质 判断溶液中离子能否大量共存时,要考虑溶液的性质,包括酸性和碱性、氧化性和还原性等。 溶液的性质 不能大量存在的离子 强酸性 OH-、弱酸根阴离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)、弱酸的酸式酸根阴离子(如HS-、HC、HS等) 强碱性 H+、弱碱阳离子(如N、Al3+、Fe3+等)、弱酸的酸式酸根阴离子(如HS-、HC、HS等) 强氧化性 S2-(HS-)、S(HS)、I-、Fe2+等还原性离子 强还原性 ClO-、Mn、N(H+)、Fe3+、Cr2等氧化性离子 [微点拨] 注意一些溶液的酸、碱性的不确定性,如以下溶液可能呈酸性也可能呈碱性: ①与铝粉反应放出氢气的溶液; ②常温下水电离出的c水(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液; ③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 (4)溶液中隐含的信息 判断溶液中离子能否大量共存时,要挖掘溶液中隐含的信息,充分考虑指定微粒或物质对溶液的酸碱性、氧化性和还原性的影响。 ①含有大量Fe3+的溶液,隐含信息为溶液呈酸性,并具有较强　　　　 。  ②含有大量ClO-或N(H+)的溶液,隐含信息为溶液具有　　　　 。  ③含有大量Fe2+的溶液,隐含信息为溶液具有　　　　　 。  ④含有大量S2-、S、[Al(OH)4]-的溶液,隐含信息为溶液呈碱性。 (5)离子不能大量共存的几种反应类型 ①发生复分解反应。 生成沉淀、气体或难电离物质,如Ca2+与C、N与OH-、HC与H+等。 ②发生氧化还原反应。 离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存,如Fe3+与　　　　,N(H+)与　　　　、I-、S等。  ③发生相互促进的水解反应。 离子间因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,如Al3+与　　　　　　、[Al(OH)4]-、S2-、HS-等。   ④发生络合反应。 离子间因发生络合反应而不能大量共存,如Fe3+与　　　　等。  【对点自测】 判断下列离子能否大量共存(一定能大量共存的打“√”,可能或不能大量共存的打“×”) (1)与铝反应产生大量氢气的溶液中:Na+、N、C、N (　) (2)常温下水电离的c水(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、C(　) (3)在1.0 mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、S (　) (4)在0.1 mol·L-1 KI溶液中:Na+、K+、ClO-、OH- (　) (5)在0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中:K+、N、N、HS (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　题干中无限制条件的离子共存 1.[2025·青海海东二模] 下列离子能大量共存的是 (　) A.S、OH-、Cu2+、Fe2+ B.S、S2、H+、Mg2+ C.SCN-、N、Fe3+、K+ D.Cl-、N、K+、Ca2+ 2.[2025·湖北襄阳模拟] 常温下,下列各组离子在溶液中能大量共存的是 (　) A.K+、Cr、S、H+ B.N、CH3COO-、S、Mg2+ C.H+、[Ag(NH3)2]+、Cl-、K+ D.Na+、Fe2+、ClO-、Cl- 题组二　题干中有限制条件的离子共存 3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　) A.中性溶液中:Fe3+、Na+、S、N B.lg =8的溶液中:Na+、K+、Cl-、CH3COO- C.明矾溶液中:N、K+、I-、Br- D.加入铝粉会产生H2的溶液中:Cu2+、Mg2+、N、ClO- 4.[2025·河北保定三模] 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.澄清透明的溶液中:K+、Mg2+、Mn、S B.=1×107的溶液中:K+、N、C、ClO- C.饱和氯水中:Cl-、Na+、Fe2+、Cu2+ D.能使甲基橙变红的溶液中:N、Br-、I-、N 考点二　离子的检验与推断 1.常见阳离子的检验与推断 (1)依据生成的沉淀 阳离子 所需试剂 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 Fe3+ NaOH溶液 产生　　　色沉淀 Fe2+ NaOH溶液 开始产生　　　色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成　　　色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生　　　色沉淀 Cu2+ NaOH溶液 产生　　　色沉淀 (2)依据生成气体 N产生使湿润的红色石蕊试纸　　　　的气体。  (3)依据显示的特殊颜色 阳离子 试剂或方法 实验现象(依据) Na+ 焰色试验 火焰呈　　　　 K+ 焰色试验 火焰呈　　　　(透过蓝色钴玻璃观察) Fe3+ KSCN溶液 溶液呈　　　　 Fe2+ 先加KSCN溶液, 后滴加氯水 开始无明显现象,滴加氯水后溶液变　　　　 2.常见阴离子的检验与推断 (1)依据生成的沉淀 阴离子 所需试剂 实验现象(依据) Cl- AgNO3溶液+稀硝酸 生成　　　　沉淀(AgCl)  Br- 生成　　　　沉淀(AgBr)  I- 生成　　　　沉淀(AgI)  S BaCl2溶液+稀盐酸 加入稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液产生　　　淀 C CaCl2溶液+稀盐酸 加入CaCl2溶液产生白色沉淀,再滴加稀盐酸,沉淀　　　 ,产生无色　　　　的气体 (2)依据生成的气体 阴离子 所需试剂 实验现象(依据) C 稀盐酸+澄 清石灰水 产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体 HC S 稀硫酸+ 品红溶液 加稀硫酸产生无色、　　　　　　　气味的气体,能使品红溶液　　　　,加热后品红溶液恢复红色  HS 3.无色溶液中离子检验的一般思路 4.离子推断的解题模型 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。 【对点自测】 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)加入稀NaOH溶液,用湿润的红色石蕊试纸检验,不变蓝,则原溶液中不含N (　) (3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则该溶液中一定存在C (　) (4)滴加KSCN溶液无现象,将所得溶液加入饱和氯水中,溶液不变红色,则溶液中一定不存在Fe2+ (　) (5)取待测液进行焰色试验,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),则该溶液中一定含K+,不能判断是否含Na+ (　) (6)无色溶液中加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I- (　) 题组一　离子检验 1.[2025·山西名校联盟联考] 取某溶液进行离子检验,下列说法正确的是 (　) A.滴加硫酸酸化,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有Cl- B.滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有S C.滴加KSCN溶液不变色,再滴加几滴氯水,溶液变红色,该溶液中一定含有Fe2+ D.滴加过量盐酸,生成的无色气体使澄清石灰水变浑浊,该溶液中一定含有C 2.[2025·黑龙江双鸭山模拟] 下列由离子检验有关的实验得出的结论正确的是 (　) 选项 实验 结论 A 溶液X的焰色呈黄色 溶液X中一定有Na+,一定没有K+ B 取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 溶液Y中一定有Fe2+,一定没有Fe3+ C 取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生、无气体生成 溶液Z中一定有S,一定没有C D 取少量溶液W,加入少量淀粉,无明显现象,向其中加入新制氯水,溶液变蓝 溶液W中一定有I-,一定没有Fe3+ 题组二　离子推断 3.X溶液中含有如表所示离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有发生变化。下列叙述错误的是 (　) 阳离子 阴离子 Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+ OH-、N、HC、C、S、Cl- A.X溶液中不可能含有HC、C B.生成无色气体的离子方程式为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O C.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+ D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子 4.[2025·陕西西安三模] 已知:某废水中可能含有H+、K+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Na+、N、C、S中的几种,分别取废水样品1 L进行了三组实验,实验①:用干净的铂丝蘸取待测液,在酒精灯上灼烧,火焰为黄色;实验②:向待测液中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀;实验③:向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀。下列说法不正确的是 (　) A.实验③白色沉淀一定是BaSO4 B.废水中一定存在的阴离子为S,一定不存在的阴离子为C C.废水中一定存在的阳离子为Na+、Mg2+,一定不存在的阳离子为K+、Cu2+、Fe3+ D.若实验②和实验③沉淀的物质的量均为1 mol,则废水中一定含有N 经典真题·明考向　　　　　　　　 1.[2024·浙江卷] 在溶液中能大量共存的离子组是　　 (　) A.H+、I-、Ba2+、 B.Fe3+、K+、CN-、Cl- C.Na+、Si、Br-、Ca2+ D.N、S、CH3COO-、HC 2.[2024·重庆卷] 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　) A.氨水中:K+、Na+、S、N B.稀硫酸中:Na+、Ba2+、N、HC C.KMnO4溶液中:Fe2+、H+、Cl-、Br- D.Na[Al(OH)4]溶液中:N、Fe3+、Cl-、S 3.[2025·安徽卷] 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 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、N、NO B 70%硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、S、HS C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H+、K+、Mn2+、Cl- D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H+、Fe2+、Cl-、H2O2 4.[2025·湖南卷] 只用一种试剂,将Na2SO4、(NH4)2CO3、AlCl3、KNO3四种物质的溶液区分开,这种试剂是 (　) A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.H2SO4溶液 D.Ba(OH)2溶液 学科网（北京）股份有限公司 $