离子反应复习学案

离子反应

考点一 离子共存

[考试标准] 必考要求b级，加试要求c级。

1.离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用

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.离子反应的常见四种类型

(1)复分解反应

①离子之间反应生成了难溶物

如CO2－3与Ca2＋，SO2－4与Ba2＋、Pb2＋。

②离子之间反应生成了挥发性气体

如H＋与CO2－3、HCO－3、S2－、HS－、HSO－3，OH－与NH＋4等。

③离子之间反应生成了更难电离的物质

如H＋与ClO－、F－等。

记忆：H＋与所有的弱酸根均不能大量共存，OH－与所有多元弱酸的酸式根及弱碱阳离子均不能大量共存。

(2)相互促进的完全双水解反应

如

(3)生成配合物

如Fe3＋与SCN－、Ag＋与NH3·H2O等。

(4)氧化还原反应

氧化性离子

还原性离子 MnO－4 NO－3(H＋) Fe3＋ ClO－

S2－ √ √ √ √

SO2－3 √ √ √ √

I－ √ √ √ √

Fe2＋ √ √ √

Br－ √ √

Cl－ √ √(H＋)

3.常见溶液酸、碱性的判断 酸性溶液：pH<7(常温)；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊溶液呈红色的溶液。

碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊溶液呈蓝色的溶液；能使酚酞溶液呈红色的溶液。

呈酸性或碱性的溶液：和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c(H＋)水或c(OH－)水等于10－a mol·L－1(a>7)的溶液。

题组一 无限制条件的离子大量共存的判断

1.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )

A.Na＋、Mg2＋、Cl－、OH－

B.H＋、Ca2＋、CO2－3、NO－3

C.Cu2＋、K＋、SO2－4、NO－3

D.Na＋、HCO－3、OH－、Ca2＋

答案 C

2.水溶液中能大量共存的一组离子是( )

A.NH＋4 、Ba2＋、Br－、CO2－3

B.Cl－、SO2－3、Fe2＋、H＋

C.K＋、Na＋、SO2－4、MnO－4

D.Na＋、H＋、NO－3、HCO－3

答案 C

解析 A项，Ba2＋和CO2－3因生成BaCO3沉淀而不能大量共存；B项，SO2－3与H＋能结合生成弱电解质H2SO3，而不能大量共存；C项，离子间互不反应，可以大量共存，正确；D项，H＋与HCO－3 能反应生成CO2和H2O而不能大量共存。

题组二 选项中有限制条件的离子大量共存的判断

3.下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的划“√”，不能大量共存的划“×”

(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( )

(4)c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH＋4、SO2－4、S2O2－3( )

(5)使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO－3、Fe3＋、SO2－4( )

(6)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO2－4、CO2－3、Na＋、K＋( )

(7)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO－3、SO2－4( ) (8)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO2－4、SO2－3( )

(9)c(H＋)水＝10－12 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、CO2－3、SO2－4( )

(10)使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NO－3( )

(11)0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液：Al3＋、SO2－4、Cl－、K＋( )

答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× (11)×

判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时，一般从以下几个方面考虑：

(1)CO2－3考虑生成气体和沉淀。

(2)SO2－3考虑生成气体、沉淀及其还原性。

(3)Fe3＋考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性。

(4)Al3＋考虑生成Al(OH)3、双水解。

(5)I－只考虑其还原性。

(6)NO－3考虑其在酸性条件下具有强氧化性。

考点二 离子的检验和推断

[考试标准] 必考要求b级，加试要求c级。

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

沉淀法 Cl－、Br－、I－ AgNO3溶液和稀HNO3 AgCl(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 气体法 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 要加热

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

SO2－3 稀H2SO4和品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色，加热品红溶液又恢复原色 HSO－3有干扰

显色法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色

Fe2＋ ①KSCN溶液和氯水

②铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6] ①先是无变化，滴加氯水后变血红色

②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2 先加KSCN溶液，无变化，再加氯水

Fe3＋ KSCN溶液 血红色

苯酚溶液 紫色

Na＋、K＋ Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色

题组一 排除干扰，确定离子

1.关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是( )

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时，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

答案 B

解析 Cl－、SO2－4均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，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对；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；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。

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( )

操作 现象 结论

A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO2－4

B 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，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH＋4

答案 B

解析 本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查学生的实验能力。A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO2－3或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＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃片，排除Na＋的干扰；D项，检验NH＋4应加入浓NaOH溶液，且需要加热。

题组二 浙江选考真题感悟——突破“离子组成推断题”

3.(2016·浙江10月选考，25)已知：Ag2SO4微溶于水，可溶于硝酸。溶液X中可能含有Na＋、Ca2＋、Fe2＋、Cl－、Br－、CO2－3、SiO2－3、SO2－4中的几种离子。为了确定其组成，某同学进行了如下实验：

下列说法正确的是( )

A.溶液X中一定含有Na＋、Cl－和SiO2－3

B.溶液X中一定不含Ca2＋、Br－

C.为确定溶液X中是否含有SO2－4，可取溶液2，加入BaCl2溶液

D.在溶液X中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后，溶液将变成血红色

答案 B

解析 根据向溶液X中加入过量稀盐酸有气体放出，可以推断X中含有CO2－3，根据离子共存原则，没有Ca2＋、Fe2＋，根据电荷守恒，一定有Na＋；根据沉淀，X中一定有SiO2－3，根据向溶液1中加入过量AgNO3溶液产生的现象，X中一定没有Br－，因为没有产生淡黄色沉淀，而实验可能有SO2－4、Cl－，综上所述，A错误，B正确；C项，应加入Ba(NO3)2溶液，不能加入BaCl2，因为Ag＋干扰SO2－4的检验，错误；D项，溶液中不含Fe2＋，所以不会发生该现象，错误。

4.(2016·浙江4月选考，25)某固体可能含有NH＋4、Cu2＋、Na＋、Cl－、CO2－3、SO2－4中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)；

①一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63 g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66 g沉淀。

②另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672 L(标准状况)。下列说法正确的是( )

A.该固体中一定含有NH＋4、CO2－3、SO2－4、Na＋

B.该固体中一定没有Cu2＋、Cl－、Na＋

C.该固体中只含有NH＋4、CO2－3、SO2－4、Cl－

D.根据以上实验，无法确定该固体中有Na＋

答案 A

解析 n(SO2－4)＝n(BaSO4)＝0.02 mol，n(CO2－3)＝n(BaCO3)＝6.63 g－4.66 g197 g·mol－1＝0.01 mol，n(NH＋4)＝n(NH3)＝0.672 L22.4 L·mol－1＝0.03 mol，根据电荷守恒还一定有Na＋。

1.检验溶液中既有Cl－，又有SO2－4的思维流程

向溶液中，先加足量的Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，过滤后，再向滤液中加入AgNO3溶液，仍有白色沉淀，且白色沉淀不溶于稀HNO3。

2.离子检验实验操作的答题模板

操作 ⇒ 现象 ⇒ 结论

取样，加入……⇒有……生成(现象)⇒……的是……

例如：检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。