5 离子共存 离子的检验和推断-课件 2021届高三高考化学一轮复习

离子共存 离子检验和推断1.了解离子反应发生的条件。掌握常见离子的 检验方法 2.能鉴别常见离子并依据有关信息进行推断及 共存分析 离子共存 离子检验和推断一、离子共存 1.无限制条件的离子共存的判断 (1)离子间发生复分解反应。 A、生成难溶物或微溶物而不能大量共存 H+ SiO3 2- AlO2 - OH- Mg2+ Al3+ Cu2+ Fe2+ Fe3+ Ag+ Ag+ OH- X- (除AgF) PO4 3- SiO3 2- CO3 2- SO3 2- Ba2+、Ca2+ SiO3 2- CO3 2- SO3 2- SO4 2- PO4 3- S2- Fe2+ Cu2+ Ag+ Pb2+ Hg2+ B、生成挥发性物质而不能共存　　　　 H+ CO3 2- HCO3 - S2- HS- SO3 2-、HSO3 -等C、生成弱电解质而不能大量共存 H+ OH-、 C6H5O-、弱酸根离子 OH- H+、弱碱阳离子 (2)离子间发生氧化还原反应 ①氧化性离子：Fe3+、NO3 -（H+）、ClO-、MnO4 -等 还原性离子：S2-、I-、Fe2+、SO3 2-等(Fe3+ 和Fe2+可共存) ②S2-与SO3 2-在酸性条件下不共存。 ③H+ 与 S2O3 2-不共存。(3)离子间发生完全双水解反应 Fe3+ CO3 2-、HCO3 -、AlO2 - Al3+ CO3 2-、HCO3 -、AlO2 -、S2-、HS- 注意：不完全双水解的离子可共存，但加热不可共存 NH4 +与CH3COO-、CO3 2-；Mg2+与HCO3 - (4)发生特殊反应：Fe3+与SCN- 、C6H5O- 注意：AlO2 -与HCO3 -不能大量共存： AlO2 - + HCO3 - + H2O == Al(OH)3 ↓ + CO3 2- 2.有限制条件的离子共存的判断 (1)熟记常考离子的性质。 颜色 氧化性 还原性 水解显酸性 水解显碱性 两性离子 MnO4 -(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄) ClO-、MnO4 -、NO3 -(H+)、Cr2O7 2- S2-(HS-)、SO3 2-(HSO3 -)、I-、Br-、Cl-、Fe2+ NH4 +、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ AlO2 -、S2-、SO3 2-、CO3 2-、SiO3 2-、ClO -、CH3COO- HCO3 -、HS-、HSO3 -、HPO4 2-、H2PO4 -(2)离子共存题干中常见的限制条件。 溶液无色 溶液pH=1或pH=13 溶液透明 与Al反应放出H2 由水电离出来的c(H+) =1×10-12mol/L 有色离子不能大量存在，如MnO4 -、 Cu2+、Fe2+、Fe3+ ①在强酸性溶液中，OH-、弱酸根离子不 能大量存在；②在强碱性溶液中，H+、 NH4 +、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+等均不能 大量存在；③酸式弱酸根离子(HCO3 -、 HS-、HSO3 -等)在强酸性或强碱性溶液中 均不能大量存在；④溶液pH=1说明溶液 中含大量H+，当NO3 -存在时会氧化I-、 Fe2+及S2-、HS-、H2S等. “透明”并不代表溶液无色 溶液可能显酸性也可能显碱性 溶液可能显酸性也可能显碱性易错辨析 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)SO3 2－、Na＋、ClO－、Cl－可以共存(　　) (2)Na＋、Fe3＋、SO3 2－、Cl－可以共存(　　) (3)Na＋、Al3＋、S2－、Cl－可以共存(　　) (4)Ag＋、Fe3＋、Cl－、I－可以共存(　　) (5)常温下，Kw/c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中，Na+、 K+、SiO3 2－、NO3 －可以共存(　　) (6)无色透明的溶液中，Na＋、H＋、MnO4 －、Br－可以 共存(　　) (7)滴加甲基橙试剂显红色的溶液中，Na＋、Fe2＋、Cl－、 ClO－可以共存(　　) × × × × × √ ×随堂练习 1.常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中能大量共存 的是（ ） A.使酚酞变红色的溶液中：Na+、Al3+、SO4 2-、Cl- B. mol/L 溶液中：NH4 +、Ca2+、Cl-、NO3 - C.与Al反应放出H2的溶液中：Fe2+、K+、NO3 -、SO4 2- D.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中：K+、Na+、 AlO2 -、CO3 2- B 关于溶液的酸碱性关于颜色陷阱随堂练习 2.在一无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的 是(　　) A．H＋、Cl－、K＋、SiO3 2- B．Cl－、Cu2＋、SO4 2-、NO3 - C．K＋、Na＋、HCO3 -、Ca2＋　　　 D．Fe3＋、NH4 +、Cl－、I－ C警惕关键词“一定”还是“可能”随堂练习 3.室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14mol·L－1 的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　) A．K＋、Na＋、HCO3 -、Cl－　　　 B．K＋、MnO4 -、Br－、Cl－ C．Na＋、Cl－、NO3 -、SO4 2-　　　 D．Al3＋、NH4 +、Cl－、SO4 2- C随堂练习 关于特定情况下的隐含因素 4.下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 晶体后仍能大量存在的离子组是(　　) A．Na＋、H＋、Cl－、NO3 - B．K＋、Ba2＋、OH－、I－ C．Na＋、Mg2＋、Cl－、SO4 2- D．Cu2＋、S2－、Br－、ClO－ C二、离子的检验和推断 1．常见阳离子的检验。 (1)常规检验法。 ①用NaOH溶液能检验出：Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4 +。 离子 实验现象 Cu2＋ 产生蓝色沉淀 Fe3＋ 产生红褐色沉淀 Fe2＋ 产生白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变成红褐色 Al3＋ 先生成白色胶状沉淀，继续加入NaOH溶液，白 色胶状沉淀又逐渐溶解 NH4 + 共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的具有刺 激性气体②焰色反应：用焰色反应可检验出溶液中的K＋(透过蓝 色钴玻璃观察焰色为浅紫色)和Na＋(焰色为黄色)。 (2)特殊检验法。 离子 检验试剂 实验现象 Fe3＋ KSCN溶液或碘化钾 淀粉溶液 溶液变红色或溶液变 蓝色 Fe2＋ 酸性高锰酸钾溶液或 KSCN溶液和少量新 制氯水(稀硝酸) 溶液紫色褪去或溶液 先无变化，后变红色2.常见阴离子的检验。 (1)OH－：滴入石蕊试液或酚酞试液，溶液变蓝色或红色。 (2)利用盐酸和其他试剂检验。 离子 检验方法 SO4 2- 先加入稀盐酸，无现象，再加入BaCl2溶液，生 成白色沉淀 SO3 2- 加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸， 产生使品红褪色的无色、有刺激性气味的气体 CO3 2- ①加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐 酸，产生无色无味的气体 ②加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色 无味的气体离子 实验现象 Cl－ 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 Br－ 生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀 I－ 生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀 (3)利用HNO3酸化的AgNO3溶液检验。 (4)I－：滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色；滴入氯水 和CCl4，溶液分层，CCl4层显紫色。易错辨析 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，则 溶液中可能有SO3 2-或SO4 2-或Ag＋(　　) (2)加入盐酸，产生白色沉淀，滴加硝酸白色沉淀不溶解， 则溶液中有Ag＋(　　) (3)往某溶液滴加氢氧化钠溶液有白色沉淀生成，则该溶 液中一定含有Mg2＋或Al3＋(　　) (4)滴入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，溶液 中一定存在SO4 2-(　　) (5)加饱和氯水无现象，向所得溶液滴加KSCN溶液，溶 液出现血红色，则溶液中一定存在Fe2＋(　　) √ × × × ×(6)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素， 不能确定是否有钾元素(　　) (7)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀产生，则 溶液中一定含有CO3 2-(　　) (8)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－不存在Br－(　　) (9)某溶液中滴加氨水，立即出现白色沉淀，后逐渐增多, 最后部分溶解，说明原溶液中肯定有Ag＋，可能有Al3+或 Mg2＋(　　) √ × × √1．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(　　) 随堂练习 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有 SO4 2- B 滴加稀硫酸 有刺激性气味的 气体产生　 原溶液中有 SO3 2- C 用洁净铂丝蘸取溶 液进行焰色反应 火焰呈紫色(透过 蓝色钴玻璃) 原溶液中有 K＋ D 滴加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 NH4 + C 操作、现象、结论的判断离子检验随堂练习 3．(2019·安徽黄山模拟)某固体混合物，仅含有以下阴、 阳离子中的某几种(不考虑水的电离)： 阳离子 K＋、Ba2＋、Ag＋、Mg2＋、NH4 + 阴离子 Cl－、SO3 2-、CO3 2-、AlO2 -、MnO4 - 为了判断该混合物的组成，现依次进行如下实验，根 据实验现象，回答下列问题： (1)取该固体混合物，加水后固体完全溶解得到无色溶 液，且未嗅到气味；用pH试纸测得溶液的pH为12。则 混合物组成中肯定不存在的离子是 ____________________________。MnO4 -、NH4 +、Ag＋、Mg2＋ (2)向(1)所得溶液中滴加盐酸，开始有沉淀生成，继续滴 加，沉淀消失，同时有无色无味气体逸出。则肯定存在 的离子是_______________________________，可以排除 的离子是______________________。 (3)取以上实验的上层澄清液，滴加AgNO3溶液，有白色 沉淀生成。你认为还有哪些离子尚待检验： ____________(填离子符号)，请你对尚待检验的离子提 出合理的检验方法(要求写出具体的步骤、现象与结论) ： _________________________________________________ _________________________________________________ _______________________________________________。 AlO2 -、CO3 2-、K＋ Cl－ Ba2＋、SO3 2- 取(1)中所得溶液少许于试管中，用硝酸酸化后滴加 AgNO3溶液，若有白色沉淀生成则含有Cl－，否则 不含Cl－“四项基本原则”突破离子推断 肯定性 原则 否定性 原则 电中性 原则 进出性 原则 根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定 不存在的离子(记住常见有色离子) 在肯定某些离子存在的同时，结合离子共 存规律，否定一些离子的存在(注意题目中 的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜 色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等 ) 溶液呈电中性，一定既有阳离子又有阴离 子，且溶液中正负电荷总数相等(利用这一 原则可确定一些隐含的离子) 通常是实验过程中使用,是指实验过程中反 应生成的或引入的离子对后续实验的干扰某溶液中可能含有Cl－、SO4 2-、CO3 2-、NH4 +、Fe3＋、 Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液， 加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤、 洗涤、灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量 BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶 液中(　　) A．至少存在5种离子 B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol·L－1 C．SO4 2-、NH4 +一定存在，Cl－可能不存在 D．CO3 2-、Al3＋一定不存在，K＋可能存在 B 随堂练习1.(2019.江苏卷.4)室温下，下列各组离子在指定溶液中 能大量共存的是（ ） A.0.1mol/L NaOH溶液：Na+、K+、CO3 2-、AlO2 - B.0.1mol/L FeCl2溶液：K+、Mg2+、SO4 2-、MnO4 - C.0.1mol/L K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl-、OH- D.0.1mol/L H2SO4溶液：K+、NH4 +、NO3 -、HSO3 - A 真题体验2．(2017·江苏卷)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：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－ B．c(H+)/c(OH-)＝1×10－12的溶液中：K＋、Na＋、 CO3 2-、NO3 - C．c(Fe2＋) ＝1 mol·L－1溶液中：K＋ 、NH4 +、MnO4 -、 SO4 2- D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH4 +、SO4 2-、 HCO3 - B