2020届高考化学一轮复习讲义 第2章 第7讲 离子共存 离子的检验和推断_最新修正版
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第7讲离子共存离子的检验和推断[考纲要求] 1.掌握常见离子的检验方法。
2。
了解离子反应发生条件,正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
考点一离子共存同一溶液中有多种离子时,若任意两种离子间发生反应,即为不能大量共存.离子不能大量共存的常见类型如下:类型一复分解反应型(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存阴离子不能大量共存的阳离子OH-Mg2+、Al3+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+Cl-、Br-、I-Ag+SO错误!Ba2+、Pb2+、Ag+S2-Cu2+、Pb2+、Ag+CO2-,3、SOMg2+、Ca2+、Ba2+、Ag+错误!SiO错误!H+、Mg2+、Ca2+AlO错误!H+巧记盐的溶解性口诀钾、钠、铵盐硝酸盐易溶于水,硫酸盐不溶铅和钡,氯化物不溶银亚汞,微溶物质有四种.说明:①四种微溶物是指:Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca(OH)2.②Ag Cl、AgBr、AgI、BaSO4及微溶的CaSO4、Ag2SO4都难溶于稀强酸错误!(2)生成挥发性物质的离子不能大量共存离子不能大量共存的离子S2O错误!、CO错误!、SO错误!、HCO错误!、HSO错误!、S2H+-、HS-OH-NH错误!(浓溶液并加热)(3)H+与CH3COO-、CO错误!、S2-、SO错误!等生成弱酸不能大量共存;OH-与NH错误!(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。
[对点训练]1.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________。
①Na+、H+、CH3COO-、Cl-②Ba2+、Na+、CO2-,3、NO错误!③Na+、HCO错误!、H+、NO错误!④Al3+、Fe3+、NO错误!、SO错误!⑤K+、Na+、AlO错误!、NO错误!⑥Na+、H+、Cl-、OH-⑦Cu2+、Fe2+、Cl-、SO2-4⑧K+、Na+、SiO错误!、NO错误!答案:①②③⑥类型二氧化还原反应型具有较强氧化性的离子与具有较强还原性离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高三化学一轮复习知识点第7讲 离子共存 离子的检验和推断【核心素养分析】宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角理解化学反应和离子反应,并运用离子反应解决实际问题。
证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征;能运用正确的模型理解离子的检验与推断的规律。
【重点知识梳理】 知识点一 离子共存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。
发生下列反应而不能大量共存的情况:1、发生复分解反应。
(1)生成难溶物或微溶物:如:Ba 2+与CO 2-3,Ag +与Br -,Ca 2+与SO 2-4等不能大量共存。
(2)生成气体或挥发性物质:如:NH +4与OH -,H +与CO 2-3、HCO -3、S 2-、HS -、SO 2-3、HSO -3 等不能大量共存。
(3)生成难电离物质:如:H +与CH 3COO -、CO 2-3、S 2-、SO 2-3等因生成弱酸不能大量共存;OH -与NH +4因生成的弱碱不能大量共存;H +与OH -生成水不能大量共存。
2、发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe 3+、NO -3、ClO -、MnO -4 (H +)等)与还原性离子(如S 2-、I -、Fe 2+、SO 2-3等)不能大量共存。
3、离子间发生水解相互促进不能共存:弱酸对应的阴离子和弱碱对应的阳离子相互促进双水解进行到底。
如Al 3+、Fe 3+、NH +4与CO 2-3、HCO -3、S 2-、HS -、AlO -2等。
4、络合反应:如Fe3+和SCN-。
【知识拓展】多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一句话:一色、二性、三特殊、四反应。
1、一色。
即溶液颜色。
若限定无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO-4、Co2+、Cr2O2-7、CrO42-、Cr3+等有色离子不能存在。
第7讲 离子检验与推断考纲要求 利用离子的特征反应,能鉴别常见离子以及进行综合推断。
考点一 离子检验知识归纳1.常见阳离子的检验 (1)常规检验法①用NaOH 溶液能检验出Cu 2+、Fe 3+、Fe 2+、Al 3+、NH +4 Cu 2+—产生________沉淀 Fe 3+—产生________沉淀Fe 2+—先产生________沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色 Al3+—产生________沉淀,继续加入NaOH 溶液,白色沉淀又会逐渐消失NH +4—共热,生成使湿润的红色石蕊试纸________的气体 ②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 Fe 3+—加入KSCN 溶液呈________Fe2+—①加入KSCN 溶液________,滴加新制氯水后溶液呈________;②加K 3Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,产生带有特征蓝色的铁氰化亚铁Fe 3Fe(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—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 2-3—⎪⎪⎪⎪—加入BaCl 2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—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SO 2-4―→先加入________,无现象,再加入BaCl 2溶液,产生白色沉淀SO 2-3―→加入BaCl 2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色、有刺激性气味、能使________褪色的气体(3)利用AgNO 3(HNO 3酸化)溶液检验Cl -―→Br -―→I -―→硝酸酸化的硝酸银溶液―→生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 ―→生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀 ―→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 -―→滴入淀粉溶液和少量氯水,溶液变________。
离子共存、离子的检验和推断【知识梳理】一、离子共存1.实质: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.离子间通常进行的四类反应(1)复分解反应:生成沉淀、气体、弱电解质等思考:试总结因发生复分解反应不能共存的离子(2)氧化还原反应:常见氧化性离子:常见还原性离子:(3)双水解反应: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、、、、AlO2-、SiO32-;②Fe3+与、、AlO2-、SiO32-;③NH4+与AlO2-、SiO32-。
(4)形成配合物:Fe3+与形成、Ag+与NH3·H2O形成而不能大量共存注意:还应注意题干中的限制性条件(详见“知识探究”)A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2【知识探究】一、离子共存问题中的常见“陷阱”例1 下列各溶液中一定能大量共存的离子组是()A.加入铝粉有氢气生成的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42-、K+B.使pH试纸呈红色的溶液中:Fe2+、I-、NO3-、Cl-C.常温下,c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Na+、AlO2-、S2-、SO32-+--28的溶液中:K+、Na+、HCO-、Ca2+有色离子不能大量存在,例如:Cu2+( )、Fe3+( )、Fe2+( )、MnO4-( )、[Fe SCN2]+( )“因发生氧化还原反应而不能大量共存”只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类型反应的离子常见的易错点“透明”“透明”也可“有色”“与Al反应放出H2”溶液既可能显酸性也可能显碱性“由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1”溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的NH3”与NH3·H2O反应的离子不能大量存在常见题干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字二、离子推断例2某钠盐溶液可能含有阴离子NO3-、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-。
第7讲离子共存离子的检验和推断考纲要求掌握常见离子的检验方法。
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.判断离子能否大量共存的“四个要点”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色几种常见离子的颜色:(2)二性——溶液的酸碱性①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO2-3、SO2-3、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH+4、Al3+、Fe3+等)不能大量存在(3)三特殊——三种特殊情况:①AlO-2与HCO-3不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。
②“NO-3+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO2-3等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH+4与CH3COO-、CO2-3,Mg2+与HCO-3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应:如Ba2+与SO2-4,NH+4与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO-3(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如Al3+与CO2-3、HCO-3或AlO-2等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na+、OH-、SO2-4、Fe3+_________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)K+、Mg2+、I-、ClO-___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-_______________________________________________________________________________________________________________。
(4)含有大量NO-3的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO2-4______________________________________________________________________________________________________________。
(5)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO2-3、SiO2-3、Ca2+________________________。
(6)c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH+4、SO2-4、S2O2-3__________________________。
(7)使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、NO-3、Fe3+、SO2-4__________________________。
(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO-3、Al3+、Na+、SO2-4____________________。
(9)pH=0的溶液中:Al3+、NH+4、Ca2+、ClO-________________________________________________________________________________________________________________。
答案(1)Fe3+与OH-反应生成沉淀(2)I-能被ClO-氧化(3)Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应(4)NO-3在酸性条件下能氧化Fe2+(5)Ca2+与SO2-3、SiO2-3反应生成沉淀(6)S2O2-3与H+反应:S2O2-3+2H+===S↓+SO2↑+H2O(7)Cu2+、Fe3+与OH-反应生成沉淀(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性,NO-3在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气,Al3+在碱性溶液中不能大量共存(9)ClO-与H+生成弱电解质HClO题组一警惕“颜色陷阱”[应对策略]1.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+、SiO2-3B.Cl-、Cu2+、SO2-4、NO-3C.K+、Na+、HCO-3、Ca2+D.Fe3+、NH+4、Cl-、I-答案 C解析本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”,所以有颜色的离子组可直接排除。
选项B中的Cu2+是蓝色;选项D中的Fe3+是棕黄色,直接排除;选项A中H+和SiO2-3反应生成H2SiO3沉淀。
2.下列指定溶液中能大量共存的离子组是()A.无色溶液中:H+、Cl-、S2O2-3、K+B.无色透明的溶液中:Fe3+、NH+4、I-、CO2-3C.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、NO-3、Cl-D.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-答案 D解析A项,H+与S2O2-3不能大量共存;B项,Fe3+有颜色、Fe3+与I-不能大量共存;C项,Cu2+有颜色。
题组二警惕溶液的酸碱性[应对策略]3.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO2-4、Cl-B.K wc(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH+4、Ca2+、Cl-、NO-3C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO-3、SO2-4D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO-2、CO2-3答案 B解析A项,使酚酞变红色的溶液显碱性,而Al3+在碱性条件下不能大量存在,错误;B项,溶液的pH=1,各离子之间不发生反应,可以大量共存,正确;C项,与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性,若溶液显碱性,亚铁离子不能大量共存,若溶液显酸性,Fe2+和NO-3不能大量共存,错误;D项,该溶液可能显酸性也可能显碱性,如果显酸性,偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量共存,错误。
4.下列溶液一定能大量共存的是()A.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Mg2+、SO2-3、AlO-2B.水电离产生的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Ca2+、NO-3、HCO-3C.c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液中:NH+4、Na+、CO2-3、SiO2-3D.pH=14的溶液中:Na+、AlO-2、SO2-4、Cl-答案 D解析A项,使甲基橙变红的溶液显酸性,SO2-3、AlO-2均不能大量共存;B项,可能是酸性或碱性溶液抑制水的电离,HCO-3与H+、OH-均不能大量共存;C项,溶液显酸性,CO2-3、SiO2-3均不能大量共存。
题组三警惕特定情况下的隐含因素[应对策略]5.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-、NO-3B.K+、Ba2+、OH-、I-C.Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4D.Cu2+、S2-、Br-、ClO-答案 C解析A项中H+、NO-3能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2+氧化为Fe3+;B 项中OH-与NH+4、Fe2+不能大量共存,Ba2+与SO2-4不能大量共存;D项中S2-与Cu2+、ClO-不能大量共存。
6.下列溶液一定能大量共存的是()A.c(ClO-)=1.0 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、S2-、SO2-4B.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO2-4C.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中:H+、K+、Cl-、Br-D.c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中:Na+、NH+4、SCN-、SO2-4答案 B解析A项,ClO-具有强氧化性,与S2-不能大量共存;C项,Ag+与Cl-、Br-会生成AgCl、AgBr沉淀,不能大量共存;D项,Fe3+与SCN-会生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。
题组四警惕关键词“一定”还是“可能”[应对策略]7.室温时,在由水电离出的c(OH-)=1.0×10-14 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是()A.K+、Na+、HCO-3、Cl-B.K+、MnO-4、Br-、Cl-C.Na+、Cl-、NO-3、SO2-4D.Al3+、NH+4、Cl-、SO2-4答案 C解析由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性;当溶液呈酸性时,HCO-3能与酸反应,MnO-4能氧化Cl-,故A、B两项中的离子不能大量共存;当溶液呈碱性时HCO-3能与碱反应,Al3+和NH+4也能与碱反应,故A、D两项中离子不能大量共存;选项C在酸性或碱性条件下都不参与反应,能大量共存。
8.下列各组离子中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A.H+、SO2-4、Cl-、OH-B.H+、Fe2+、SO2-4、NO-3C.Na+、OH-、SO2-4、H2PO-4D.Ba2+、Na+、S2-、SO2-4答案 B解析A项,H+与OH-因生成弱电解质水而不能大量共存;C项,OH-与H2PO-4发生复分解反应而不能大量共存;D项,Ba2+与SO2-4因生成BaSO4沉淀而不能大量共存;B项,在酸性条件下,NO-3具有强氧化性,会将Fe2+氧化而不能大量共存,B项符合题意。
考点二离子的检验和推断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。
2.离子推断的“四项基本原则”(1)肯定原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe 2+、Fe 3+、Cu 2+、MnO -4、CrO 2-4、Cr 2O 2-7)。
(2)互斥原则: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H 2、水的电离情况等)。