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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Fe 3+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、CrO、Cr3+等有色离子不能存在。
2、二性。
即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液电，OH-及弱酸根阴离子（CO2－3、SO2－3、S2-、CH3COO-等)均不能大量存；在强碱性溶液中，H+及弱碱阳离子(如NH＋4、Mg2+、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如HCO－3、HSO－3、HS-、H2PO－4等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。
离子的检验和推断探究学案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”。
深度思考1．向某溶液中，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO 24?答案不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。
2．向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO2－3？答案不能，若溶液中存在SO2－3、HCO－3，也有相同的现象。
3．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO2－3？答案不能，若溶液中存在HCO－3、SO2－3、HSO－3，也有相同的现象。
4．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO2－4？答案不能，若溶液中存在SO2－3和Ag＋，也有相同现象。
5．向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH＋4，该判断是否正确？为什么？答案判断错误，检验NH＋4时，应加入浓12NaOH 溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊试纸。
6．向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN 溶液，溶液变红色，则溶液中一定存在Fe 2＋，该判断是否正确？为什么？答案 判断错误，检验Fe 2＋时，应先加KSCN ，再加氯水，否则，Fe 3＋干扰结果的判断。
7．做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？为什么？答案 判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。
离子共存、离子的检验和推断在化学中，离子共存也是很常见的现象。
因此，对离子的检验和推断起着至关重要的作用。
下面我们将深入探讨离子共存、离子的检验和推断的相关知识。
离子共存的原因在实验化学中，离子共存较为常见。
离子在其溶液中相互作用，形成共存体系。
通常，离子共存有以下几个原因：1.离子的化学性质：具有相同化学性质的离子，在同一条件下，会倾向于在同一溶液中存在，形成离子共存体系。
2.溶质溶剂间的相互作用：离子与溶质、溶剂之间的相互作用也会导致离子的共存。
3.实验条件：控制不佳、实验条件差等原因，也可能导致离子的共存。
离子的检验离子检验指的是通过化学方法，检测出样品中是否存在某些特定的离子。
其中，常用的离子检验包括：阳离子1.铵离子：加入Nessler试液，若出现黄色，则存在铵离子。
2.钠离子：加入酸性铁氰化钠试液和苯酚红指示剂，若出现红色，则证明存在钠离子。
3.钙离子：加入硫酸铵试液和草酸试液，若出现白色沉淀，则存在钙离子。
4.铁离子：加入硫氰酸钾试液和苯酚红指示剂，若出现红色，则证明存在铁离子。
阴离子1.氯离子：加入银氨试液，若出现白色沉淀，则存在氯离子。
2.硫酸根离子：加入钡盐试液，若出现白色沉淀，则存在硫酸根离子。
3.硝酸根离子：加入密度较大的硝酸银试液，若出现白色沉淀，则存在硝酸根离子。
4.碳酸根离子：加入盐酸，若产生气体，则证明存在碳酸根离子。
离子推断离子推断指的是通过已知的离子检验结果，推测出未知物质样品中的离子种类和数量。
离子的推断通常按照递推法进行。
确定阳离子1.质量作用定律：根据它和阴离子的相对比例，从几个阳离子中确定一组可能的组合。
2.离子比例法：通过阳离子和阴离子的相对比例，推断出组成物质的阳离子的种类。
3.等电点法：根据相对质量和等电点，选择出可能存在的阳离子组合。
确定阴离子1.除去有机酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子：根据阳离子的推断结果，排除掉已知的有机酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子。
第03讲离子共存、离子的检验与推断题型一离子共存1．（2024·浙江·二模）常温下，在水溶液中能大量共存的离子组是A ．+Na 、3NO -、23SiO -、I -B ．2Fe +、H +、24SO -、3NO -C ．4[Al(OH)]-、3HCO -、+Na 、Br -D ．K +、32CH CH COO -、Cl -、H +【答案】A【解析】A ．+Na 、3NO -、23SiO -、I -可以大量共存，A 正确；B ．H +与3NO -可以氧化2Fe +，不可以大量共存，B 错误；C ．4[Al(OH)]-与3HCO -反应生成氢氧化铝和碳酸根离子，不可以大量共存，C 错误；D ．32CH CH COO -与H +生成弱电解质丙酸，不可以大量共存，D 错误；故选A 。
2．（2024·浙江·三模）在溶液中能大量共存的离子组是A ．4Ti +、HCOO -、Cl -、K +B ．24CrO -、Ag +、3NO -、2Zn +C ．2Ba +、O H -、Na +、23SO -D ．I -、SCN -、K +、4NH +【答案】D【解析】A ．4Ti +与HCOO -会发生双水解而不能大量共存，A 项错误；B ．24CrO -与Ag +会形成24Ag CrO 沉淀不能共存，B 项错误；C ．2Ba +与23SO -会生成3BaSO 沉淀而不能大量共存，C 项错误；D ．选项中所给离子相互都不反应，可以大量共存，D 项正确；本题选D 。
3．（2024·江西·一模）下列各组离子中，在给定的环境中一定能大量共存的是A ．能使甲基橙变红的溶液：S 2-、2-4SO 、-3NO 、Na +B ．常温下，由水电离的c(H +)=10-12的溶液中：Be 2+、-3NO 、K +、Cl -C ．在水溶液中：-2AlO 、-3HCO 、Ba 2+、F -D ．在漂白液中：OH -、Rb +、2-3CO 、2-4SO 【答案】D【解析】A ．能使甲基橙变红的溶液含大量H +与S 2-不共存，酸性条件下，-3NO 有强氧化性，与S 2-会发生氧化还原反应不共存，A 错误；B ．常温下，由水电离的c(H +)=10-12的溶液中，水的电离受到抑制，可能是酸性溶液，也可以是碱性溶液，OH -与Be 2+不共存，B 错误；C ．-3HCO 与-2AlO 不共存，-3HCO +-2AlO +H 2O=()233CO Al OH -+↓，C 错误；D ．在漂白液中：OH -、Rb +、2-3CO 、2-4SO 可大量共存，D 正确；故选D 。
2离子共存.离子的检验和推断离子共存、离子的检验和推断【考纲要求】1．应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
2．利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。
【重点梳理】一、离子共存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注意―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。
3．常见溶液酸、碱性的判断酸性溶液：pH7(常温) ；能使pH 试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。
呈酸性或碱性的溶液：和Al 反应放出H 2的溶液(注HNO 3除外) ；能使甲基橙呈黄色的溶液；c (H) 水或c (OH) 水等于10a mol·L＋－－－1(a>7)的溶液。
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)CO23考虑生成气体和沉淀－【特别提醒】2(2)SO3考虑生成气体、沉淀和其还原性(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)NO3(H) 考虑酸性及NO 3在酸性条件下的强氧化性。
二、离子不能共存问题如果两种或多种离子在水溶液里符合离子反应发生的条件, 则发生离子反应而不能(大量) 共存, 反之则能共存. 离子不能共存的常见实例有：－＋－－三、离子推断这些推断题的解法在于掌握离子的特有反应以及离子间的共存情况。
在解题之前，应对所提供的离子在溶液中能否大量共存进行分析，做到心中有数。
在具体推断过程中，要注意以下几点：（1）把推断离子的肯定与否定存在结合起来考虑，不要单打一。
（2）推断过程中，前后的结论不应该矛盾。
因此，前面已下结论的离子，在后面的推断过程中可不再重叙。
第7讲离子共存、离子的检验和推断[考纲要求] 1.应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
2.利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。
考点一离子共存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ClO、MnO4、NO3(H)、Fe、Cr2O7注意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；能使石蕊试液呈红色的溶液。
碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。
呈酸性或碱性的溶液：和Al H2的溶液(HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c(H＋)水或c(OH －)－a mol·L－1(a>7)的溶液。
水等于10思考(1)OH－不能和________________________________________________________大量共存(填具体离子，下同)。
答案H＋、NH＋4、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Mg2＋、Al3＋、Cr3＋、HCO－3、HS－、HSO－3、H2PO－4、HPO2－4(2)H＋不能和______________________________________________大量共存。
答案OH－、CO2－3(HCO－3)、S2－(HS－)、SO2－3(HSO－3)、PO3－4(H2PO－4，HPO2－4)、SiO2－3、AlO－2、ClO－、F－、CH3COO－、NO－2(3)CO2－3不能和________________________________________________大量共存。
答案H＋、Mg2＋、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋(4)SO2－3不能和__________________________________________大量共存。
答案H＋、MnO－4、NO－3(H＋)、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋(5)Fe3＋不能和______________________________________________大量共存。
答案OH－、I－、SO2－3、ClO－、CO2－3(HCO－3)、S2－(HS－)、AlO－2、SCN－(6)Al3＋不能和______________________________________________大量共存。
答案OH－、SO2－3、ClO－、CO2－3(HCO－3)、S2－(HS－)、AlO－2(7)I－不能和____________________________大量共存。
答案Fe3＋、NO－3(H＋)、MnO－4、ClO－、Cr2O2－7(8)NO－3(H＋)不能和______________________________________大量共存。
答案CO2－3(HCO－3)、SiO2－3、ClO－、CH3COO－、S2－(HS－)、Fe2＋、SO2－3(HSO－3)、I－归纳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、沉淀和其还原性；(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(H＋)考虑酸性及NO－3在酸性条件下的强氧化性。
题组一无限制条件的离子大量共存的判断1．在水溶液中能大量共存的一组离子是() A．HCO－3、H＋、NO－3、Na＋B．Na＋、Cu2＋、OH－、SO2－4C．Mg2＋、H＋、AlO－2、SO2－4D．NH＋4、K＋、Br－、NO－3答案 D解析A项，H＋与HCO－3反应；B项，Cu2＋与OH－反应；C项，H＋与AlO－2反应。
2．在水溶液中能大量共存的一组是() A．Ba2＋、Na＋、SO2－4、Cl－B．MnO－4、SO2－3、H＋、K＋C．AlO－2、Mg2＋、K＋、HCO－3D．K＋、Na＋、NO－3、SO2－4答案 D解析A项，Ba2＋与SO2－4反应；B项，MnO－4、H＋、SO2－3发生氧化还原反应；C项，AlO－2存在于强碱溶液中，Mg2＋、HCO－3不能存在。
题组二题干中有限制条件的离子大量共存的判断3．将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是() A．K＋、SiO2－3、Cl－、NO－3B．H＋、NH＋4、Al3＋、SO2－4C．Na＋、Cl－、MnO－4、SO2－4D．Na＋、CO2－3、CH3COO－、HCO－3答案 B解析A中SiO2－3能与SO2反应；C中MnO－4能与SO2发生氧化还原反应；D中CO2－3、CH3COO－、HCO－3均能与SO2反应。
4．在酸性溶液中，下列各组离子能大量共存且溶液为无色透明的是() A．Na＋、K＋、OH－、Cl－B．Na＋、Cu2＋、SO2－4、NO－3C．Mg2＋、Na＋、SO2－4、Cl－D．K＋、Na＋、NO－3、CO2－3答案 C解析A项，H＋与OH－反应；B项，Cu2＋有颜色；D项，H＋与CO2－3反应。
题组三选项中有限制条件的离子大量共存的判断5．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的打“√”，不能大量共存的打“×”(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)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO－3、Al3＋、Na＋、SO2－4()(7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO2－4、CO2－3、Na＋、K＋()(8)常温下c(H＋)c(OH－)＝1×10－12的溶液：K＋、AlO－2、CO2－3、Na＋()(9)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO－3、SO2－4()(10)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO2－4、SO2－3()(11)c(H＋)水＝10－12 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、CO2－3、SO2－4()(12)使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NO－3()(13)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)×(12)×(13)×归纳警惕题干中的常见“陷阱”的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。
白色沉淀→＋2.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。
解题时特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。
思考1．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO2－4?答案不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。
2．向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO2－3？答案不能，若溶液中存在SO2－3、HCO－3，也有相同的现象。
3．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO2－3？答案不能，若溶液中存在HCO－3、SO2－3、HSO－3，也有相同的现象。
4．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO2－4？答案不能，若溶液中存在SO2－3或Ag＋，也有相同现象。
5．向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH＋4，该判断是否正确？为什么？答案判断错误，检验NH＋4时，应加入浓NaOH溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊试纸。
6．向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变血红色，则溶液中一定存在Fe2＋，该判断是否正确？为什么？答案判断错误，检验Fe2＋时，应先加KSCN，再加氯水，否则，Fe3＋干扰结果的判断。
7．做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？为什么？答案判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。
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()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，排除Na＋的干扰；D项检验NH＋4应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
反思归纳无色溶液中离子检验的一般思路题组二3．某无色溶液中只可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO2－3、⑥SO2－4中的若干种(忽略水电离出的H＋、OH－)，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：A．肯定含有的离子是③④⑤B．肯定没有的离子是②⑤C．可能含有的离子是①⑥D．不能确定的离子是③⑥答案 D解析(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液显碱性，故一定含有SO2－3，因为所给离子只有它水解后可以使溶液显碱性，进而可以判断无Ba2＋。
