学案3：离子共存 离子的检验和推断

第7讲 离子共存 离子的检验和推断

[考纲要求] 1.掌握物质的检验、鉴别及推断的一般原则。2.能正确选择和运用物质检验、鉴别及推断的一般方法。3.综合运用化学知识对常见离子进行检验、鉴别及推断。

规律方法•解题指导

【规律方法】溶液中离子能否共存的判断方法

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．熟记常考离子的性质

颜色 MnO－4(紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄)

氧化性 ClO－、MnO－4、NO－3(H＋)、Fe3＋、Cr2O2－7

还原性 S2－(HS－)、SO2－3(HSO－3)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋

水解显酸性 NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋

水解显碱性 AlO－2、S2－、SO2－3、CO2－3、SiO2－3、ClO－、CH3COO－

两性离子 HCO－3、HS－、HSO－3、HPO2－4、H2PO－4

注：“两性离子”指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。

【例1】 近年高考中10种常考易错离子组合的剖析

高考中常见离子组合 能否共存 反应类型 备注

(1) Na＋、Ca2＋、NH＋4、AlO－2

(2) Na＋、H＋、S2O2－3、Cl－

(3) H＋、Br－、I－、NO－3

(4) H＋、Na＋、Cl－、NO－3

(5) S2－、Na＋、ClO－、Cl－

(6) K＋、Na＋、OH－、HSO－3

(7) Na＋、Fe2＋、S2－、Cl－

(8) Na＋、Fe3＋、S2－、Cl－

(9) Na＋、Al3＋、S2－、Cl－

(10) MnO－4、H＋、Cl－、S2－

【例2】 (2009·四川理综，8)在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是( )

A．无色溶液：Ca2＋、H＋、Cl－、HSO－3

B．能使pH试纸呈红色的溶液：Na＋、NH＋4、I－、NO－3

C．FeCl2溶液：K＋、Na＋、SO2－4、AlO－2

D.Kwc(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO2－3、NO－3

【例3】 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：Ba2＋、H＋、MnO－4、Br－

B．加入铝粉产生H2的溶液中：Cu2＋、Na＋、SO2－4、ClO－

C．滴入KSCN溶液显血红色的溶液中：K＋、Mg2＋、SO2－4、Cl－

D．滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、NO－3

反思归纳 警惕题干中的常见“陷阱”

条件类型 高考中的常见表述 误点点悟

常见的限

制条件 “无色” 有色离子不能大量存在

“pH＝1”或“pH＝13” 溶液显酸性或碱性

“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”

“不共存” 易看成“共存”

常见的隐

含条件 “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

【思维模型】离子检验的一般程序与思路

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Cl－、BrAgNO3溶液和稀AgCl(白色)、AgBr(淡黄 淀法 －、I－ HNO3 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

Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 不一定是Al3＋

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 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 SO2－3、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

显色法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色

Fe2＋ KSCN溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水后变血红色 先加KSCN溶液，无变化，再加氯水

Fe3＋ ①KSCN溶液 血红色

②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

2．熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子

常见的溶液中有颜色的离子有MnO－4——呈紫色，

Cu2＋——呈蓝色，Fe2＋——呈浅绿色，Fe3＋——呈黄色。

沉淀的颜色：Cu(OH)2——蓝色沉淀，Fe(OH)3——红褐色沉淀。

解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。

3．无色溶液中离子检验的一般思路

【例4】 根据下列实验内容得出的结论正确的是 ( )

选项 实验内容 结论

A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质一定是氨气

B 某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 该气体一定是氯气

C 向某物质的水溶液中加入盐酸，产生无色无味气体 该溶液中一定含有大量碳酸根离子

D 向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液显血红色 反应后溶液中肯定有Fe3＋，可能还有Fe2＋

【例5】 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

【思维模型】推理型离子推断题的解题思路

【例6】 有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：Al3＋、Cl－、Na＋、K＋、NO－3、OH－、Fe2＋、AlO－2、CO2－3、NH＋4、SO2－4、H＋。

(1)完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：

实验内容以及现象 结论

①取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉 淀产生

② 确定M溶液中含有Na＋，不含K＋

③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色

(2)根据(1)中的实验回答：

NO－3存在于________溶液中，理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

Cl－存在于________溶液中，理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)根据(1)中的实验确定，M溶液中含有的离子为

________________________________________________________________________。

【例7】 某钠盐溶液可能含有阴离子NO－3、CO2－3、SO2－3、SO2－4、Cl－、Br－、I－。为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：

①所得溶液呈碱性；

②加HCl后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊。

③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色。

④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解。

⑤加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3，溶液中析出白色沉淀。

(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。

实验①_____________________________________________________________________。

实验②_____________________________________________________________________。

实验③_____________________________________________________________________。

实验④_____________________________________________________________________。

实验⑤_____________________________________________________________________。

(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是

________________________________________________________________________。

反思归纳 坚持“四项基本原则”，破解离子推断题。

(1)肯定性原则

根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；,(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO－4、CrO2－4、Cr2O2－7。

(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)