高中化学离子共存、离子检验和推断

课时6　离子共存、离子检验和推断

考点一　离子共存的判断

【考必备·清单】

1．离子共存的含义

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	MnO(紫红)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(棕黄)
氧化性	谭碧生 ClO－、MnO、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O
还原性	S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋
水解显酸性	NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋
水解显碱性	AlO、S2－、SO、CO、SiO、ClO－、CH3COO－
酸式酸根离子	HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO

[名师点拨]　①无溶液中，有离子不能存在；透明溶液中可能含有有离子。

②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．熟记相互促进的水解反应

Al3＋	CO、HCO、S2－、HS－、AlO、ClO－、SiO
Fe3＋	CO、HCO、AlO

4．离子共存判断中常见的限制条件

限制条件	分析解读
无溶液	有离子不能大量共存
使甲基橙呈红或 pH＝1	溶液显酸性，OH－及弱酸的酸根离子不能大量共存
遇酚酞呈红或 pH＝13	溶液呈碱性，H＋及弱碱的阳离子、弱酸的酸根离子不能大量共存
与Al反应放出H2	溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含有NO
由水电离出的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1	溶液可能显酸性，也可能显碱性
通入足量的CO2(或NH3)	溶液呈酸性(或碱性)
因发生氧化还原反应而不能大量共存	能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存
“一定”“可能”还是“不能”大量共存	确定是“可能性”还是“肯定性”
加水稀释，减小	说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质，溶质c(H＋)减小，而c(OH－)增大]
某溶液的lg ＝12	该溶液呈酸性

【提素能·好题】

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)透明的溶液即无溶液，不含有任何有颜的离子( )

(2)Fe3＋和Al3＋在中性溶液中能大量存在( )

(3)加入铝粉能够发生反应产生氢气的溶液，一定是酸性溶液( )

(4)水电离出c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈碱性( )

(5)次氯酸能电离产生H＋，故在溶液中H＋和ClO－能够大量共存( )

答案：(1)×　(2) ×　(3)×　(4)×　(5)×　

2．下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是。

①K＋、H＋、CH3COO－、Br－　②Ba2＋、Na＋、CO、NO　

③Na＋、HCO、H＋、Cl－按键测试机 ④Al3＋、Fe3＋、NO、SO　

⑤Na＋、K＋、AlO、NO ⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－

答案：①②③⑥

3．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是。

①H3O＋、NO、Fe2＋、Na＋ ②Na＋、Fe3＋、I－、Cl－　

③H＋、S2－、SO、SO ④SO、NO、Na＋、H＋　

⑤I－、ClO－、K＋、H＋ ⑥Na＋、K＋、MnO、Cl－

答案：①②③⑤⑥

4．下列各组离子在溶液中因水解相互促进而不能大量共存的是。

①Al3＋、HCO、Cl－、K＋ ②Al3＋、SiO、Na＋、Cl－　

③Fe3＋、NH、SO、S2－ ④Fe3＋、Cl－、Na＋、CO　

⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－ ⑥Na＋、Al3＋、NO、AlO

⑦Na＋、Ca2＋、HCO、HSO ⑧S2O、Na＋、H＋、SO

答案：①②④⑥

5．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的是。

(1)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－

(2)含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO

(3)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl智能电位器－、SO、Na＋

(4)使pH试纸显蓝的溶液：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO

(5)与铝粉反应放出H2的无溶液：NO、Al3＋、Na＋、SO

(6)使红石蕊试纸变蓝的溶液：SO、CO、Na＋、K＋

(7)常温下＝1×10－12的溶液：K＋、AlO、CO、Na＋

(8)使甲基橙变红的溶液：Mg2＋、K＋、SO、SO

答案：(3)(6)(7)

考点二　离子检验和推断

对应学生用书P20

【考必备·清单】

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，可以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。

里德穆勒

离子	试剂	现象	注意
Cl－、Br－、I－	AgNO3溶液和稀HNO3	AgCl(白)、AgBr(淡黄)、AgI(黄)
SO	稀盐酸和BaCl2溶液	白沉淀	先用稀盐酸酸化
Fe2＋	NaOH溶液	白沉淀→灰绿沉淀→红褐沉淀
Fe3＋	NaOH溶液	红褐沉淀
NHalo	浓NaOH溶液和湿润的红石蕊试纸	产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红石蕊试纸变蓝	需加热
CO	稀盐酸和澄清石灰水	澄清石灰水变浑浊	SO、HSO、 HCO有干扰
SO	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	HSO 有干扰
I－	氯水(少量)，CCl4	下层为紫
Fe2＋	KSCN溶液和氯水	先是无变化，滴加氯水后变红	先加KSCN 溶液，无变化，再加氯水
Fe2＋	铁溶液K3[Fe(CN)6]	生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝沉淀
Fe3＋	KSCN溶液	红
Fe3＋	苯酚溶液	紫
Na＋、K＋	Pt(Fe)丝和稀盐酸	火焰分别呈黄、紫	K＋要透过蓝钴玻璃观察焰

2．“坚持四项基本原则”突破无机离子型推断

(1)互斥性原则：当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应运用已有知识，将不能与之大量共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。

(2)溶液的酸、碱性原则：根据溶液的酸、碱性判断，一是初步判断可能组成哪些物质，联系盐类的水解；二是在酸性或碱性溶液中哪些离子不能大量存在。

(3)进出性原则：在进行离子检验时，往往需要加入试剂，这样就会引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，还有一些离子会随着实验过程中所产生的沉淀或气体而消失，有可能对后续的实验造成影响。

(4)电中性原则：在任何电解质溶液中，阴、阳离子的总电荷数是守恒的，即溶液呈电中性。在判断混合体系中某些离子存在与否时，有的离子并未通过实验验证，但我们可运用溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。

[名师点拨]　①用Ba(NO3)2、HCl溶液检验SO时SO有干扰。

②用KMnO4溶液检验Fe2＋时，Cl－有干扰。

③AlO与NH不共存：AlO＋NH＋2H2O===Al(OH)3↓＋NH3·H2O。

④AlO与HCO不共存：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。

⑤ClO－在酸性、碱性条件均具有强氧化性，NO一般在酸性条件下具有强氧化性。

【探题源·规律】

[典例]　(2019·湖南永州模拟)某溶液可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋和Na＋。某同学为了确认其成分，设计并完成了如下实验。

下列说法正确的是( )

A．原溶液中c(Fe泵3＋)＝0.1 mol·L－1

B．要确定原溶液中是否含有Fe2＋，其操作如下：取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，再加适量氯水，溶液呈血红，则含有Fe2＋

C．SO、NH、Na＋一定存在，CO、Al3＋一定不存在

D．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.2 mol·L－1

[解析]　加入过量NaOH溶液并加热产生气体，说明原溶液中一定含有NH，并且其物质的量为0.02 mol，生成的1.6 g固体为Fe2O3，其物质的量为0.01 mol，含有铁原子0.02 mol，为Fe3＋和Fe2＋中的一种或两种，铁原子物质的量浓度为0.2 mol·L－1，A项错误；若原溶液中有Fe3＋，则利用该方法无法准确鉴别出是否有Fe2＋，B项错误；因为加入了过量NaOH溶液，所以焰反应为黄不能说明原溶液中一定含有Na＋，C项错误；通入足量CO2无现象，所以原溶液中不含Al3＋，原溶液中含有Fe3＋和Fe2＋中的一种或两种，所以溶液中也不含CO，生成的4.66 g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，则原溶液中含有SO，物质的量为＝0.02 mol，根据电荷守恒可知，原溶液中一定含有Cl－，并且c(Cl－)≥0.2 mol·L－1，D项正确。

[答案]　D

【提素能·好题】

1．关于某无溶液中所含离子的鉴别，判断正确的是( )

A．加入AgNO3溶液，生成白沉淀，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，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，生成白沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解，可确定有SO存在

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