高中化学 离子共存、离子检验和推断

课时6离子共存、离子检验和推断考点一离子共存的判断【考必备·清单】1．离子共存的含义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[名师点拨]①无色溶液中，有色离子不能存在；透明溶液中可能含有有色离子。

②既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。

3．熟记相互促进的水解反应4．离子共存判断中常见的限制条件加水稀释，c H＋c OH－减小某溶液的lgc H＋c OH－＝12【提素能·好题】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)透明的溶液即无色溶液，不含有任何有颜色的离子()(2)Fe3＋和Al3＋在中性溶液中能大量存在()(3)加入铝粉能够发生反应产生氢气的溶液，一定是酸性溶液()(4)水电离出c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈碱性()(5)次氯酸能电离产生H＋，故在溶液中H＋和ClO－能够大量共存()答案：(1)×(2) ×(3)×(4)×(5)×2．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。

①K＋、H＋、CH3COO－、Br－②Ba2＋、Na＋、CO2－3、NO－3③Na＋、HCO－3、H＋、Cl－④Al3＋、Fe3＋、NO－3、SO2－4⑤Na＋、K＋、AlO－2、NO－3⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－答案：①②③⑥3．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。

①H3O＋、NO－3、Fe2＋、Na＋②Na＋、Fe3＋、I－、Cl－③H＋、S2－、SO2－3、SO2－4④SO2－4、NO－3、Na＋、H＋⑤I－、ClO－、K＋、H＋⑥Na＋、K＋、MnO－4、Cl－答案：①②③⑤⑥4．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。

①Al3＋、HCO－3、Cl－、K＋②Al3＋、SiO2－3、Na＋、Cl－③Fe3＋、NH＋4、SO2－4、S2－④Fe3＋、Cl－、Na＋、CO2－3⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－⑥Na＋、Al3＋、NO－3、AlO－2⑦Na＋、Ca2＋、HCO－3、HSO－4⑧S2O2－3、Na＋、H＋、SO2－4答案：①②④⑥5．下列各组离子在指定的溶液中，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NO－3的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4(3)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO2－4、Na＋(4)使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO－3、Fe3＋、SO2－4(5)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO－3、Al3＋、Na＋、SO2－4(6)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO2－4、CO2－3、Na＋、K＋(7)常温下c H＋c OH－＝1×10－12的溶液：K＋、AlO－2、CO2－3、Na＋(8)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO2－4、SO2－3答案：(3)(6)(7)考点二离子检验和推断对应学生用书P20【考必备·清单】1．常见离子的检验方法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。

离子试剂现象注意Cl－、Br －、I－AgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO2－4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NH＋4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需加热CO2－3稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO2－3、HSO－3、HCO－3有干扰(1)互斥性原则：当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应运用已有知识，将不能与之大量共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。

(2)溶液的酸、碱性原则：根据溶液的酸、碱性判断，一是初步判断可能组成哪些物质，联系盐类的水解；二是在酸性或碱性溶液中哪些离子不能大量存在。

(3)进出性原则：在进行离子检验时，往往需要加入试剂，这样就会引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，还有一些离子会随着实验过程中所产生的沉淀或气体而消失，有可能对后续的实验造成影响。

(4)电中性原则：在任何电解质溶液中，阴、阳离子的总电荷数是守恒的，即溶液呈电中性。

在判断混合体系中某些离子存在与否时，有的离子并未通过实验验证，但我们可运用溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。

[名师点拨]①用Ba(NO3)2、HCl溶液检验SO2－4时SO2－3有干扰。

②用KMnO4溶液检验Fe2＋时，Cl－有干扰。

③AlO－2与NH＋4不共存：AlO－2＋NH＋4＋2H2O===Al(OH)3↓＋NH3·H2O。

④AlO－2与HCO－3不共存：AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3。

⑤ClO－在酸性、碱性条件均具有强氧化性，NO－3一般在酸性条件下具有强氧化性。

【探题源·规律】[典例](2019·湖南永州模拟)某溶液可能含有Cl－、SO2－4、CO2－3、NH＋4、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋和Na＋。

某同学为了确认其成分，设计并完成了如下实验。

下列说法正确的是()A．原溶液中c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1B．要确定原溶液中是否含有Fe2＋，其操作如下：取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，再加适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2＋C．SO2－4、NH＋4、Na＋一定存在，CO2－3、Al3＋一定不存在D．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.2 mol·L－1[解析]加入过量NaOH溶液并加热产生气体，说明原溶液中一定含有NH＋4，并且其物质的量为0.02 mol，生成的1.6 g固体为Fe2O3，其物质的量为0.01 mol，含有铁原子0.02 mol，为Fe3＋和Fe2＋中的一种或两种，铁原子物质的量浓度为0.2 mol·L－1，A项错误；若原溶液中有Fe3＋，则利用该方法无法准确鉴别出是否有Fe2＋，B项错误；因为加入了过量NaOH 溶液，所以焰色反应为黄色不能说明原溶液中一定含有Na＋，C项错误；通入足量CO2无现象，所以原溶液中不含Al3＋，原溶液中含有Fe3＋和Fe2＋中的一种或两种，所以溶液中也不含CO2－3，生成的4.66 g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，则原溶液中含有SO2－4，物质的量为 4.66 g－，并且c(Cl－)≥0.2 mol·L 233 g·mol－1＝0.02 mol，根据电荷守恒可知，原溶液中一定含有Cl－1，D项正确。

[答案]D【提素能·好题】1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，判断正确的是()A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解，可确定有SO2－4存在D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO2－3存在解析：选B Cl－、SO2－4均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错误；通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B正确；SO2－3与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO－3的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO2－3、HCO－3、SO2－3或HSO－3，D错误。

2．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO2－4B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na＋，无K＋D 滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH＋4解析：选B A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO2－3、SO2－4或Ag＋；B项，溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；C项，观察K＋的焰色反应要透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验NH＋4应加入浓NaOH溶液，且需要加热。

3．(2019·辽宁辽河油田二中期末)某酸性废水中含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、SO2－4中的若干种。

取废水样品分别进行如图所示①～④四个实验。

下列推断正确的是()A．废水含有Na＋，可能含有K＋B．废水不含SO2－4C．废水不含Fe3＋，可能含Fe2＋D．废水一定含有Na＋、Al3＋、SO2－4解析：选AD由实验①确定含有Na＋可能含有K＋，由实验②确定含有SO2－4，由实验③确定没有Fe3＋，由实验④确定含有Al3＋，没有Fe2＋、Mg2＋。

4．(2020·广东华南师范大学附属中学第二次模拟)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种：Cl－、SO2－4、SO2－3、HCO－3、Na＋、Mg2＋、Fe3＋，为了确定该溶液的组成，某同学取100 mL上述溶液X，进行了如下实验(不需考虑空气对该实验的影响)，下列说法不正确的是()A．气体A可能是CO2或SO2B．溶液X中一定存在SO2－4C．溶液X中一定不存在Fe3＋和Mg2＋，可能存在Na＋D．向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀解析：选C由实验流程可知，X与足量Ba(OH)2反应生成白色沉淀A，则一定不含Fe3＋，沉淀A中可能有BaSO4、BaSO3、BaCO3、Mg(OH)2，且白色沉淀A与足量盐酸反应得到沉淀B，白色沉淀B一定为BaSO4，气体A为CO2或SO2或二者的混合物，溶液A中可能含Cl－、Na＋。

根据以上分析，气体A可能是CO2或SO2，故A正确；沉淀A与足量盐酸反应后仍有沉淀存在，则溶液X中一定存在SO2－4，故B正确；溶液X中一定不存在Fe3＋，可能存在Mg2＋、Na＋，故C错误；溶液A中可能含Cl－、Na＋，向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成氯化银沉淀，故D正确。

随堂检测反馈1．(2019·江苏高考)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A．0.1 mol·L－1 NaOH溶液：Na＋、K＋、CO2－3、AlO－2B．0.1 mol·L－1 FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SO2－4、MnO－4C．0.1 mol·L－1 K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－D．0.1 mol·L－1 H2SO4溶液：K＋、NH＋4、NO－3、HSO－3解析：选A A正确，0.1 mol·L－1NaOH溶液显碱性，四种离子可以大量共存；B错误，0.1 mol·L－1FeCl2溶液中含有Fe2＋和Cl－，能与MnO－4发生氧化还原反应，不能大量共存；C错误，0.1 mol·L－1K2CO3溶液中含有CO2－3，能与Ba2＋发生反应，不能大量共存；D错误，0.1 mol·L－1H2SO4溶液显酸性，此条件下，NO－3和HSO－3能发生氧化还原反应，不能大量共存。