离子共存与离子推断《学案》
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1 三专题复习------离子共存与离子推断《学案》
[考纲要求] 1.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件；了解常见离子的检验方法。
考点一 警惕“陷阱”设置，突破离子共存
在离子共存问题上，常常设置一些“陷阱”，做题时应引起注意
1．警惕“颜色陷阱”
若限定溶液无色，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、CrO2－4、MnO－4等有色离子不能大量存在。
2．警惕溶液酸、碱性的几种表示方法
(1)表示酸性溶液的是①pH<7或c(H＋)>c(OH－)或c(OH－)＝10－(8～14) mol·L－1(25 ℃)；②能使pH试纸显红色的溶液；③能使甲基橙显红色或橙色的溶液；④能使紫色石蕊溶液显红色的溶液。
(2)表示碱性溶液的是①pH>7或c(H＋)
2 (3)既表示可能为酸性溶液又表示可能为碱性溶液的是①与Al反应放出H2的溶液(注：不能是相当于HNO3形成的酸性溶液)；②由水电离出的c(H＋)＝1×10－n mol·L－1或由水电离出的c(OH－)＝1×10－n mol·L－1的溶液(常温下n≠7)(说明：n<7水解显酸性或碱性，n>7加酸或加碱抑制水的电离)；③与NH4HCO3或(NH4)2CO3等反应放出气体的溶液。
3．警惕几种隐含情况
(1)含有大量Fe3＋的溶液，隐含是酸性溶液，并具有强氧化性。
(2)含有大量NO－3的溶液，隐含酸性条件下具有强氧化性。
(3)含有大量AlO－2的溶液，隐含是碱性溶液。
(4)含有大量S2－、SO2－3的溶液，隐含不是酸性溶液。
4．警惕相互促进水解的几种情况
(1)NH＋4与CH3COO－、CO2－3，Mg2＋与HCO－3等组合中，虽然存在相互促进水解情况，但水解程度较小，在溶液中仍然能大量共存。
(2)Al3＋与CO2－3、HCO－3、AlO－2、HS－、S2－，Fe3＋与CO2－3、HCO－3、AlO－2相互促进水解，生成沉淀或气体，不能大量共存。
题组一 题干中有限制条件的离子共存问题的判断
1．在pH＝13的无色溶液中，可以大量共存的一组离子是( )
A．NH＋4、NO－3、K＋、SO2－4 B．CO2－3、NO－3、HCO－3、Na＋
C．Na＋、ClO－、AlO－2、NO－3 D．Cu2＋、K＋、Na＋、SO2－4
答案 C
解析 pH＝13的无色溶液中存在大量的OH－，因此A、B选项中NH＋4、HCO－3与OH－反应，不能大量共存；D选项中Cu2＋有颜色且也不能在碱性溶液中大量共存，所以只有C正确。
2．将足量CO2分别通入下列各溶液中，所含离子仍能大量共存的是( )
A．NH＋4、Al3＋、SO2－4、H＋ B．Na＋、CH3COO－、C6H5O－、HCO－3
C．Na＋、ClO－、SO2－4、Cl－ D．K＋、AlO－2、Cl－、NO－3
答案 A
3 解析 B项，C6H5O－和CO2反应生成C6H5OH；C项，CO2和ClO－反应生成HClO；D项，AlO－2和CO2反应生成Al(OH)3沉淀。
题组二 选项中有限制条件的离子共存问题的判断
3．(2014·山东理综，12)下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A．无色溶液中可能大量存在Al3＋、NH＋4、Cl－、S2－
B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、SO2－4、I－
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3
D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO2－4
答案 C
解析 A项，Al3＋和S2－可以发生水解相互促进反应而不能大量共存，该选项错误；B项，酸性溶液中，HClO具有强氧化性，能将I－氧化，该选项错误；C项，弱碱性溶液中，Na＋、K＋、Cl－、HCO－3能大量共存；D项，Fe3＋在pH为3.7的溶液中就可沉淀完全，则在中性溶液中生成Fe(OH)3沉淀，该选项错误。
4．(2014·江苏，3)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnO－4、CO2－3
B．c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO2－4、NO－3
C．0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO－3、Cl－
D．0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：Fe2＋、NH＋4、SCN－、SO2－4
答案 C
解析 A项，pH＝1的溶液显强酸性，CO2－3与H＋因生成CO2、H2O而不能大量共存；B项，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液pH＝13，溶液显强碱性，Mg2＋、Cu2＋分别与OH－反应生成Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存；C项，0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中，题给四种离子与NH＋4、HCO－3均不发生反应，可以大量共存；D项，Fe3＋、Fe2＋均能与SCN－反应，生成难电离的弱电解质Fe(SCN)3、Fe(SCN)2而不能大量共存。
离子共存问题审题“五大”注意
1．应注意判断离子共存的情况：“能、不能”，“一定、可能、一定不能”。
4 2．应注意题干中提示的溶液酸碱性：酸性溶液应考虑H＋的存在，碱性溶液应考虑OH－的存在。
3．应注意题干中提示的溶液颜色：溶液无色时，有色离子不能大量存在。
4．应注意题干中提示的水的电离程度：当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)小于1×10－7 mol·L－1时，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性溶液或碱性溶液；当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)大于1×10－7 mol·L－1时，水的电离受到促进，溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。
5．注意正确理解“透明溶液”，如：NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液，CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液，不能认为“有色”就不透明。
考点三 离子反应的应用——离子推断
该类试题通常以实验探究的形式出现，题目中给出每步实验的操作及现象，要求根据现象推断所含离子。推断时要仔细分析每一步所发生的反应，并注意思维的严密性，解题时要特别注意以下几点：
1．注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致。
2．根据某现象推出含有的某种离子，该离子是否为前面的操作引入的。
3．注意离子共存问题
(1)离子是否能存在于溶液中，要特别注意溶液的性质(如酸碱性、氧化性、还原性)与离子的性质。
(2)推断结果中的离子是否能共存于同一溶液中。
(3)离子是否会隐蔽转化，如Al3＋遇到过量的强碱转化为AlO－2，AlO－2遇到过量的强酸转化为Al3＋。
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题组一 定性推断离子
1、（2012浙江）水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、2AlO、23SiO、23CO、SO32-、24SO中的若干种离子。
某同学对该溶有进行了如下实验：
下列判断正确的是
A．气体甲一定是纯净物 B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C．K＋、2AlO和23SiO一定存在于溶液X中 D．23CO和24SO一定不存在于溶液X中
2．(2013·浙江理综，13)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：
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已知：控制溶液pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。
该同学得出的结论正确的是( )
A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋
B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋
D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋
答案 C
解析 加入NaOH溶液后观察到黄色火焰，不能确定试液中含有Na＋，A项不正确；由于葡萄糖酸根中不含醛基，不能与银氨溶液发生银镜反应，现象2不能说明任何问题，B不正确；Mg2＋与NH3·H2O反应会产生沉淀，显然C项正确；用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3＋，D项不正确。
3、（2014浙江）雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42－、NO3－、Cl－ 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：
已知：3NO3－+ 8Al + 5OH－ + 2H2O△3NH3 + 8AlO2－
根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确．．．的是
A． 试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42－和NO3－
B． 试样中一定不含Al3+ C. 试样中可能存在Na+、Cl－
D. 该雾霾中可能存在NaNO3 、NH4Cl和MgSO4
【巩固练习】
7 1、某强酸性溶液X中可能含有Na+、K+、NH4+、Fe2+、A13+、CO32ˉ、SO32ˉ、SO42ˉ、C1ˉ、NO2ˉ中的若干种，某同学为了确认其成分，取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：
下列结论正确的是
A．X中肯定存在Na＋、Fe2+、A13+、NH4+、SO42ˉ
B．气体F经催化氧化可直接生成气体D
C．沉淀C一定是BaSO4、 沉淀G一定是Fe(OH)3 、沉淀I一定是Al(OH )3
D．X中不能确定的离子是 A13+ 、Na+、K+和C1ˉ
2、某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、CO32-、S2- 、SO32-、SO42-。现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图所示：
下列说法正确的是
A．气体甲一定是SO2和CO2的混合气体
B．淡黄色沉淀甲一定有单质S，可能含有AgBr
C．气体丙是NH3 ,沉淀丙一定有BaCO3 ，可能有BaSO4
D．原溶液中一定含有SO32－、S2－、AlO2－、CO32－，不能确定是否含有Na＋、SO42－
3、某无色溶液中含有：①Na+、②Ba2+、③C1—、④Br—、⑤SO32-、⑥SO42-、⑦Fe2+离子中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象
① 用pH试纸检验 溶液的pH大于7
② 向溶液中滴加氯水，再加入CC14振荡，静置 CC14层呈橙红色
③ 取②的上层溶液，加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
④ 将③过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是
A．肯定含有的离子是①④⑤ B．肯定没有的离子是②⑤⑦
C．可能含有的离子是①②⑥ D．不能确定的离子是①③⑥
