高三化学一轮复习精品课件2：离子共存、离子的检验和推断

第五讲 离子共存、离子检验与推断
复习目标
1.掌握离子共存的条件，会判断溶液中离子能否大量共存。 2.了解常见离子的检验方法。 3.能利用典型代表物的性质和反应，进行离子的推断和设计常见物质检验 的方案。
考点一 /////// 离子共存 考点二 /////// 离子的检验与推断 /////// 考点三 答题规范-离子检验操作现象描述
思想在线
【例】.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( B )
A.中性溶液中：NO－ 3 、Cl－、Ba2＋、Fe3＋
c（H＋）
B.lg
＞0
c（OH－）
溶液：Cl－、Ba2＋、NO－ 3 、Br－
C.水电离出的 c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 的溶液中：Na＋、NH＋ 4 、S2－、Br－ D.在澄清透明溶液中：Ba2＋、SO42－、NO－ 3 、Na＋
b、因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存
离子 Ba2＋、Ca2＋
Ag＋ H＋ S2－ CO23 － OH－ AlO2－
不能大量共存的离子 SO24－、CO23－、SO23－ 、SiO23－、PO34－等 Cl－、Br－、I－、SO24－、CO23－ 、PO34－、S2－等
AlO2－、SiO23－等 Zn2＋、 Fe2＋、Pb2＋、Cu2＋、Ag＋ 等 Ba2＋、Ca2＋、 Mg2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋、Ag＋等 Mg2＋、 Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋ 、Zn2＋等
H＋、HCO－ 3 、HSO－ 3 等
②氧化还原反应： 强氧化性离子
ClO-、MnO4-(H＋)、 NO3-(H＋)、Fe3＋
还原性离子
Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2-、I-、 SO32-、HS-、HSO3-

SO42−__N_O_3−_在__酸_性__条__件_下__能__氧__化_F_e_2_＋__。 (5) 常 温 下 ， pH ＝ 12 的 溶 液 ： K ＋ 、 Cl － 、 SO32− 、 SiO32− 、 Ca2 ＋
_C_a_2_＋_与_S_O__32−_、__S_iO__32−_反__应__生_成__沉__淀__。
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SiO32−反应生成H2SiO3沉淀。
特别提醒
(1)若限 定 溶液 无色 ，则Cu2＋ 、Fe3＋、 Fe2＋、 CrO42− 、MnO4− 等有色 离子不能大量存在。
产生白色沉淀
沉 淀
Al3＋
①氨水； ②NaOH溶液
淀 Fe3＋
碱液法
__产_生__红__褐_色__沉__淀__
法 Cu2＋
①NaOH溶液 ②氨水
①_产_生__蓝__色__沉_淀__； ②_产_生__蓝__色_沉__淀__，__氨_水__过__量_时__
_沉__淀_溶__解__形_成__深__蓝__色_溶__液_____
Mg2＋
碱液( 如 NaOH 溶 液、 氨水等)
(6)c(H ＋ ) ＝ 0.1 mol·L － 1 的 溶 液 ： Na ＋ 、 NH4+ 、 SO42− 、 S2O32− _S_2O__32−_与__H_＋_反__应__：_S_2_O_32_−_＋__2H__＋_=_=_=_S↓__＋__S_O_2_↑_＋__H_2_O__。
(7) 使 pH 试 纸 显 蓝 色 的 溶 液 中 ： Cu2 ＋ 、 NO3− 、 Fe3 ＋ 、 SO42− _C_u_2_＋_、_F_e_3_＋_与__O_H_－_反__应__生_成__沉__淀__。

等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存

③NH4+与 − 、CO32-， ＋ 与HCO3-等组合中，虽然两种离子都能水解
能
且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍____大量共存。
考点突破·考法探究
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
(NH4+、 ＋ 、＋ 、＋ 、 ＋ 、＋ 、＋ 等)
②强碱性溶液中 H+及弱碱阳离子不能大量存在
考点突破·考法探究
特别提醒
1)常见表示呈酸性的溶液：
①常温下，＜的溶液
④与镁粉反应放出氢气的溶液
②使试纸变红的溶液
③使甲基橙呈红色的溶液
⑤常温下，c(OH-)<1×10-7
考点突破·考法探究
【变式训练2】 ( ⋅ 天津·二模)由水电离出的 + = × − ⋅
− 的溶液中，一定能大量共存的离子组是( A )
−
A.+ 、+ 、− 、−
B.+ 、+ 、−
、

C.− 、+ 、− 、 −
弱电解质
3.离子之间相互结合生成__________。
H+
OH-
CH3COO-
PO43-
H2O
CH3COOH
H3PO4
考点突破·考法探究
促进水解
4.离子之间发生______________，而不能大量共存
①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：
Al3+
CO32-
HCO3-
Fe3+
【变式训练1】 ( ⋅ 天津南开·二模)用经氯气消毒的自来水配制的溶液

答案 B
3．(2015·上海卷)某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NH＋ 4 、 Ba2＋、Al3＋、CO23－、Cl－、OH－、NO－ 3 。向该溶液中加入铝粉，只放出 H2， 则溶液中能大量存在的离子最多有( )
A．3 种
B．4 种
C．5 种
D．6 种
解析 铝在强酸和强碱条件下都能生成氢气。酸性条件下(无色)，溶 液中可大量存在 H＋、NH＋ 4 、Ba2＋、Al3＋、Cl－；碱性条件下，溶液中可 大量存在 Ba2＋、Cl－、OH－、NO－ 3 ，最多 5 种。
第二章 化学物质及其变化
2022/4/22
1
第三讲 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
知识梳理
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 氧化性 还原性 水解显酸性 水解显碱性 两性离子
MnO－4 (紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄) ClO－、MnO－ 4 、NO－ 3 (H＋)、Fe3＋、Cr2O27－ S2－(HS－)、SO23－(HSO－ 3 )、I－、Br－、Cl－、Fe2＋ NH＋ 4 、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋ AlO－ 2 、S2－、SO23－、CO23－、SiO23－、ClO－、CH3COO－ HCO－3 、HS－、HSO－ 3 、HPO24－、H2性，Al3＋会与 OH－发生反应， 不可大量共存，A 项错误；KW/c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1，即 pH＝1，显酸性，与给出的四种离子可以共存，B 项正确；与 Al 反应能 放出 H2 的溶液，可能显酸性，也可能显碱性，若为酸性，H＋与 NO－ 3 构 成 HNO3 会氧化 Fe3＋，若为碱性，OH－与 Fe2＋会反应生成 Fe(OH)2 沉淀， C 项错误；水的电离受到抑制，可能是外加酸或碱引起的，若为酸，则 H＋与 AlO－2 、CO23－均发生反应，不可大量共存，D 项错误。

CO32－＋2H＋ == CO2↑＋H2O
→+3：Fe+4H++NO3- == Fe3++NO↑+2H2O
→+2：3Fe+8H++2NO3- == 3Fe2++2NO↑+4H2O
Ca2＋＋HCO3－＋OH－ == CaCO3↓＋H2O
Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－ == CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
4、三大守恒：①电荷守恒、②原子守恒、③化合价升降守恒
Na+＋NH3＋CO2＋H2O == NaHCO3↓＋NH4+
CO2 + H2O + CO3 2- + 2Na+ == 2NaHCO3↓
制备漂白粉离子方程式：
Ca(OH)2+Cl2 == Ca2+ + ClO- + Cl- +H2O
2H＋＋2OH－+SO42- + Ba2+ == 2H2O + BaSO4↓
Fe少量
Fe过量
2．物质配比型当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参加反应时(如复盐或酸式盐)，导致的离子方程式与量有关。其书写方法一般为设“1”法→定少为1
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应：①NaOH不足：
②NaOH过量：
→HCO3- +H＋ == CO2↑＋H2O
CO32－＋H＋ == HCO3-
CO32－ ＋H2O + CO2 == 2HCO3－
继续通入反应：
SO2少量：
继续通入反应：
SO32－ ＋H2O + SO2 == 2HSO3－

可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液：①与Al反应生成H2；②常温下由 水电离出的c（H＋）或c（OH－）为10－10 mol·L－1。
【知识精讲】
（3）三特殊。指三种特妹情况。 ①HCO3‾与AlO2－不能大量共存(发生双水解反应)； ②H+与NO3‾组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2+、I- 等发生反应，而这一种 组合常常较为隐蔽，不易被察觉； ③NH4+与CH3COO-、CO32‾，Mg2+与HCO3‾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，它们在溶液中能大量共存 (加热就不同了)。
（4）四反应。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，②氧化还原反应，③相互促进的水解 反应，④络合反应。
【方法精讲】
1、警惕题干中的常见“陷阱”
条件类型
高考中的常见表述
“无色”
“pH＝1”或“pH＝13” 常见的限制条件
“因发生氧化还原反应而不能
大量共存”
S2－(HS－)、SO32‾(HSO3‾)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋ NH＋4 、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋
AlO2－、S2－、SO32‾、CO32‾、SiO32‾、ClO－、CH3COO－ HCO3‾、HS－、HSO3‾、HPO42‾、H2PO4‾
“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
常见的易错点
“透明” “不大量共存”
常见的隐含条件
“与 Al 反应放出 H2” “由水电离出的 c(H＋)＝1× 10－12 mol·L－1”
“通入足量的 NH3”
NO3‾ (1)“一定大量共存”

2．下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且加入X试剂后发生反 应的离子方程式书写正确的是( A )
选项
离子组
X 试剂
离子方程式
A
Na＋、Fe3＋、 SO24－、Cl－
过量 H2S
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋ 2H＋
Fe2＋、K＋、
B
NO－ 3 、Br－
少量 HI 4H＋＋3Fe2＋＋NO－ 3 ===3Fe3＋＋ NO↑＋2H2O
下列说法正确的是 ( D ) A．由实验①可知废水中肯定含有 Na＋、K＋ B．该废水中含有 CO23－ C．由实验③④推断废水中不含 Fe2＋，含 Mg2＋ D．该废水中一定含 Al3＋、SO24－
5．某无色溶液 Y 可能含有 Na＋、Fe3＋、Ba2＋、NH＋4 、Cl－、SO24－、 HCO3－、HSO－3 中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其 组成，某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出，忽略 H2O2 的 分解)。下列说法不正确的是( B )
(3)水解相互促进 ①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： a．Al3＋与 CO23－、HCO－ 3 、S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO23－。 b．Fe3＋与 CO23－、HCO－ 3 、[Al(OH)4]－、SiO23－。 c．NH＋ 4 与[Al(OH)4]－、SiO23－。 ②NH＋ 4 与 CH3COO－、CO23－、HCO－ 3 、S2－等能发生相互促进的水解 反应，但不完全，仍能大量共存。
湿润的红色石蕊 体，且气体能使湿润的
试纸
红色石蕊试纸变蓝
NaOH 溶液
红褐色沉淀
KSCN 溶液
溶液呈红色
K3[Fe(CN)6]溶液

√C.K＋、Na＋、HCO－ 3 、Ca2＋
B.Cl－、Cu2＋、SO24－、NO－3 D.Fe3＋、NH＋ 4 、Cl－、I－
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 SiO32－反应生成 H2SiO3 沉淀。
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＋、SO42－、Cl－、OH－
③NH＋4 与 CH3COO－、CO23－，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 SO42－，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 CO32－、HCO－3 或 AlO－ 2 等。 ④络合反应：如 Fe3＋与 SCN－等。
离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO－ 4 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色
(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 CO32－、SO32－、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↓＋CO32－。 ②“NO－3 ＋H＋”组合具有强氧化性，能与 S2－、Fe2＋、I－、SO23－等还原性的离 子发生氧化还原反应而不能大量共存。