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2022届高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其变化 第3节 离子共存 离子检验与推断教案 新人教版2022届高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其变化 第3节 离子共存 离子检验与推断教案 新人教版年级：姓名：- 15 -第三节离子共存离子检验与推断考纲定位要点网络1.掌握常见离子的检验方法。2.根据离子反应的条件，分析离子共存和推断离子的存在。离子共存知识梳理1离子共存的本质几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不反应；若离子之间能反应，则不能大量共存。2离子不能大量共存的常见类型(1)复分解反应H与弱酸根离子如CO、HCO、SO、HSO、AlO、SiO等生成弱酸。OH与弱碱的阳离子如NH、Fe2、Fe3、Cu2、Al3等生成弱碱；OH与酸式酸根离子如HCO、HSO、HS等生成水。生成沉淀如Ag与Cl；Ba2与SO等。(2)氧化还原反应型具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。氧化性离子：ClO、MnO(H)、NO(H)、Fe3等。还原性离子：S2、SO、I、Fe2、Br、Cl等。Fe3可氧化S2、SO、I等。NO(H)可氧化S2、SO、I、Fe2、Br等。ClO在碱性条件下可氧化S2、SO、I、Fe2、Br等。ClO(H)、MnO(H)可氧化S2、SO、I、Fe2、Br、Cl等。(3)水解相互促进型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：aAl3与CO、HCO、S2、HS、AlO、SiO。bFe3与CO、HCO、AlO、SiO。cNH与AlO、SiO。NH与CH3COO、CO、HCO、S2等能发生相互促进的水解反应，但不完全，仍能大量共存。(4)络合反应Fe3与SCN因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。Ag与NH3H2O因生成Ag(NH3)2而不能大量共存。Cu2与NH3H2O因生成Cu(NH3)42而不能大量共存。3常见限定条件的分析(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2、Fe2、Fe3、MnO、Fe(SCN)2、Cr2O、CrO等。(2)常见表示溶液呈酸性的描述常温下pH1的溶液；使pH试纸变红的溶液；使甲基橙呈红色的溶液；c(H)0.1 molL1的溶液。(3)常见表示溶液呈碱性的描述常温下pH14的溶液；使pH试纸变蓝的溶液；使酚酞变红的溶液；c(OH)0.1 molL1的溶液。(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述与铝粉反应放出氢气的溶液；常温下，水电离出的c(OH)11012 molL1的溶液；与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。(5)溶液中含有NO(H)、ClO、MnO、H2O2、Fe3，说明溶液具有强氧化性。(6)溶液中含有S2、SO、I、Fe2、SO2，说明溶液具有还原性。(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。 命题点溶液中离子共存的判断1下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的有 (填序号)。1012的溶液中：Na、K、SiO、CO含有大量Fe2的溶液中：K、Fe3、Fe(CN)63、SO无色溶液中：K、SO、Cr2O、Na滴入KSCN溶液显血红色的溶液中：NH、Mg2、SO、Cl滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na、Fe2、Cl、NO在c(Fe3)1 molL1的溶液中：K、NH、SCN、NO中性溶液中：Al3、Fe3、SO、ClO11013 molL1的溶液中：NH、Ca2、Cl、NO弱碱性溶液中：Na、K、Cl、HS加入Al粉生成H2的溶液中：Na、HCO、NO、NH水电离出的c(H)11013 molL1的溶液中：NH、K、S2O、Cl含H2O2的溶液中：Fe2、SO、NH、I解析中Fe2与Fe(CN)63形成沉淀，中Cr2O为橙色，中酸性条件NO氧化Fe2，中Fe3与SCN络合，中Al3、Fe3水解呈酸性，中HCO在强碱或强酸中不共存，中NH在强碱中不存在，S2O在强酸中不存在，中H2O2氧化Fe2、I。答案2.在不同温度下，水溶液中c(H)与c(OH)有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是()Aa点对应的溶液中大量存在：Fe2、Ca2、ClO、SOBb点对应的溶液中大量存在：NH、K、I、NOCc点对应的溶液中大量存在：Na、Fe3、SO、ClDd点对应的溶液中大量存在：Na、K、S2、SODa点对应的溶液中c(H)c(OH)，溶液呈中性，ClO能与Fe2发生氧化还原反应而不能大量共存，Ca2与SO不能大量共存，A项错误；b点对应的溶液中c(H)c(OH)，溶液呈酸性，酸性条件下NO能与I发生氧化还原反应而不能大量共存，B项错误；c点对应的溶液中c(H)c(OH)，溶液呈中性，而Fe3水解使溶液呈酸性，C项错误；d点对应的溶液中c(H)c(OH)，溶液呈碱性，Na、K、S2、SO相互之间不反应，可以大量共存，D项正确。离子共存四步分析法常见离子的检验知识梳理1一般离子的检验离子试剂现象注意Cl、Br、IAgNO3溶液和稀硝酸AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)NH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加热Fe3NaOH溶液红褐色沉淀KSCN溶液溶液呈红色Fe2K3Fe(CN)6 溶液蓝色沉淀SO稀硫酸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HSO有干扰Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K要透过蓝色钴玻璃观察焰色Mg2NaOH溶液产生白色沉淀Al3NaOH溶液产生白色沉淀，NaOH过量沉淀又溶解NaOH溶液逐滴滴加至过量Cu2NaOH溶液产生蓝色沉淀注意：Br、I还可以用氯水与CCl4检验。I还可以用氯水或双氧水与淀粉检验。2两种常考阴离子的检验(1)SO的检验检验方法排除干扰：先加足量盐酸是排除Ag、CO、SO等的干扰，所用钡盐一般不用硝酸钡。(2)CO的检验检验方法排除干扰：先加CaCl2溶液的目的是排除HCO干扰。但要注意SO干扰。知识应用1结晶析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论： 。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。答案取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(答案合理即可)2取一定量的Fe与H2O(g)反应的产物，加入足量稀硫酸，充分反应后，向溶液中加入KSCN溶液，溶液未变红，说明Fe与H2O(g)反应的产物中没有3价铁元素，这种结论对吗？为什么？ 。答案不对，反应产物中可能混有剩余的铁单质，在与酸反应的过程3价Fe又被Fe还原为2价Fe命题点常见离子检验1(2020山西省实验中学月考)下列操作、现象与结论对应关系正确的是()操作、现象结论A向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成溶液中一定含有SOB将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色SO2具有漂白性C向某溶液中加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变色溶液中一定不含NHD向某溶液中加入KSCN，无现象，再滴入氯水，溶液变红溶液中一定含有Fe2D若溶液中存在Ag或SO时，加入硝酸酸化的氯化钡溶液，也会有白色沉淀生成，A错误；将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色是因为两者发生了氧化还原反应，体现了SO2的还原性，B错误；若溶液中存在少量NH，加入稀NaOH溶液，在未加热的情况下，不会逸出NH3，C错误；向溶液中加入KSCN，无现象，说明不含Fe3，再滴入氯水，溶液变红，说明溶液中一定含有Fe2，D正确。2某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分(已知不含其他还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如下表所示：检测序号溶液中检测出的离子组合第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl第二次KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl则下列说法合理的是()A三次检测结果都正确B该溶液中的阳离子无法判断C为了检验SO，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba(NO3)2溶液，观察是否有沉淀现象D为了确定是否存在CO，可以向其中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀现象CAl3与CO不能大量共存于溶液中，第二次检测结果不正确，A项错误；因第一次、第三次检测中均有CO，阳离子均只有K、Na，故溶液中的阳离子可以确定，B项错误；CO也能与Ba2结合形成沉淀，先加过量稀硝酸可排除CO的干扰，再加Ba(NO3)2溶液来检验SO，C项正确；CaSO4也可沉淀出来，D项错误。3已知：5SO2IO2H=I25SOH2OIO5I6H=3I23H2O某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在。答案(1)从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝，则说明废水中同时含I和IO，若溶液不变蓝，则说明废水中含I和IO中一种。(2)从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I。(3)另从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO(1)溶液中离子的检验答题模板实验操作(取少量或适量待检溶液，加入试剂，再加入试剂)现象描述(溶液由变为，若有生成，若没有)得出结论(如“若说明，若说明”)(2)固体物质的检验答题模板取少量待测物质；加入试剂溶解；向该溶解液中加入试剂或再加入试剂；若溶液由色变为色或有生成；则说明结论。“四项基本原则”突破离子推断离子推断试题在近几年的高考试题中时常出现，试题形式有文字叙述型或流程框图型。试题难度中档，在推断分析时注意离子的引入和一些现象的干扰。此类题型很好地考查了推理能力，充分体现了“证据推理与模型认知”的化学核心素养。“四项基本原则”推导离子的思路典例导航某溶液中可能含有Cl、SO、CO、NH、Fe3、Al3和K。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中()A至少存在5种离子BCl一定存在，且c(Cl)0.4 molL1CSO、NH一定存在，Cl可能不存在DCO、Al3一定不存在，K可能存在思路点拨B根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明有NH，为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3，而且为0.02 mol，则没有CO；根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀，说明有SO，且为0.02 mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl，至少有0.04 mol，B正确。通过补充什么实验步骤可确定溶液中是否含有K、Al3？答案用洁净的铂丝蘸取原溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察是否有紫色火焰，确定是否含K；取最后的滤液少许，加入盐酸，观察是否存在开始沉淀生成，后来又溶解的现象，确定是否含有Al3。1(2020浙江十校联考)某1 L待测溶液中除含有0.2 molL1的Na外，还可能含有如表所示离子中的一种或多种。现进行如图所示实验操作(每次实验所加试剂均过量)：阳离子K、NH、Fe3、Ba2阴离子Cl、Br、CO、HCO、SO、SO下列说法错误的是()A向溶液B中加AgNO3与HNO3操作是多余的，待测液中一定含有的离子是K、NH、CO、HCO、且c(K)0.1 molL1B生成白色沉淀B的离子方程式为Ba2HCOOH=BaCO3H2OC已知白色沉淀C能溶于浓氨水，离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2OD若无色气体D是混合气体，则D中含有CO2和NOA待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO、SO、SO，向沉淀A中加入稀硝酸生成的无色气体D应为CO2，将其通入石灰水中得到10.00 g CaCO3，即0.1 mol，则待测液中存在0.1 mol CO；有部分沉淀不溶解，则不溶解的11.65 g白色沉淀D为0.05 mol BaSO4，则待测液中可能存在SO、SO中的两种或一种，因此待测液中不存在Ba2和Fe3；滤液A中有Ba2，加入过量的NaOH溶液得到气体B，则气体B应为0.1 mol NH3,19.70 g白色沉淀B应为0.1 mol BaCO3，则待测液中一定含有0.1 mol NH、0.1 mol HCO；溶液B中加入硝酸酸化的硝酸银溶液得到白色沉淀C，则C为AgCl，说明溶液B中含有Cl，不含Br，由于开始加入氯化钡溶液，故不能确定原溶液中是否含有Cl。此时可确定该溶液中粒子所带负电荷至少为n(HCO)2n(CO)2n(SO、SO)(10.120.120.05)mol0.4 mol，正电荷至少为n(NH)n(Na)(10.110.2)mol0.3 mol，则根据溶液呈电中性可知，待测液中一定存在K，且n(K)0.1 mol。向溶液B中加硝酸酸化的AgNO3溶液的操作不是多余的，是为了判断待测液中是否含有溴离子，A错误；生成白色沉淀B的离子方程式为Ba2HCOOH=BaCO3H2O，B正确；白色沉淀C为AgCl，其与浓氨水反应的离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O，C正确；若无色气体D是混合气体，则应是CO2和NO的混合气体，NO是由HNO3与BaSO3反应而得，D正确。2(2020河北衡水冀州中学期中改编)有一瓶无色溶液，可能含有Na、K、Al3、Mg2、NH、Cl、SO、HCO、MnO、SO中的几种。为确定其成分，进行如下实验：取少许溶液，逐渐加入Na2O2固体至过量，产生无色无味的气体和白色沉淀，且白色沉淀先逐渐增多而后又部分溶解；另取部分原溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生；用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯上灼烧，观察到黄色火焰。下列推断正确的是()A肯定含有Na、Al3、Mg2、SOB肯定含有Na、Al3、Mg2、ClC肯定没有K、HCO、SO、MnOD肯定没有Cl、NH、SOA该溶液无色，一定没有MnO。取少许溶液，逐渐加入Na2O2固体(Na2O2与水反应生成NaOH和O2)至过量，产生的无色无味的气体是O2，所以不含NH；产生白色沉淀且白色沉淀先逐渐增多而后又部分溶解说明含有Al3和Mg2，则不能含有HCO、SO。另取部分原溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaSO4，则溶液中存在SO。用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯上灼烧，观察到黄色火焰，说明存在Na。无法判断Cl和K是否存在，故正确答案是A。真题验收1(2020全国卷，T8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：混合物溶于水，得到澄清透明溶液；做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为()AKCl、NaClBKCl、MgSO4CKCl、CaCO3 DMgSO4、NaClB根据实验混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验做焰色反应时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。2(2020江苏卷，T4)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A0.1 molL1氨水溶液：Na、K、OH、NOB0.1 molL1盐酸溶液：Na、K、SO、SiOC0.1 molL1KMnO4溶液：NH、Na、NO、ID0.1 molL1AgNO3溶液：NH、Mg2、Cl、SOA氨水中，Na、K、OH、NO彼此不反应，能大量共存，A项正确；盐酸中的H能与SiO结合生成H2SiO3沉淀，B项错误；KMnO4溶液具有强氧化性，与具有还原性的I不能大量存在，C项错误；AgNO3溶液中的Ag能与Cl反应生成AgCl沉淀，二者不能大量共存，D项错误。3(2019全国卷)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B水中的NO、SO、Cl通过阴离子树脂后被除去C通过净化处理后，水的导电性降低D阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2OAA项，由题图可知，经过阳离子交换树脂后，Ca2、Na、Mg2交换为H，由电荷守恒知，阳离子总数会增加，错误；B项，由题图可知，通过阴离子交换树脂后，NO、Cl、SO被除去，正确；C项，通过净化处理后，水中的导电离子种类与浓度降低，水的导电性降低，正确；D项，阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2O，正确。4(2016全国卷)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4CA项中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最后不会有固体剩余；B项中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl仍不溶解；C项中Na2SO3溶于水，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀盐酸：BaCO32HCl=BaCl2H2OCO2，Na2SO3、BaCO3均能与稀硫酸反应：Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O、BaCO3H2SO4=BaSO4H2OCO2；D项中，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。新题预测某固体混合物X可能由Ba(OH)2、NaOH、Na2CO3、KCl、K2SO4中的几种物质混合而成。取适量样品进行如下实验(假设各反应物都充分反应)，得到实验现象和实验数据：将X加入水中，得到不溶物Y和溶液Z；取不溶物Y加入足量稀硫酸，沉淀质量增加；向Z中滴加氯化铵溶液，加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体并得到溶液W；向溶液W中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是()A不溶物Y中含BaCO3和BaSO4B固体混合物X中一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4C根据上述实验现象无法确定固体混合物X中是否有NaOHD用铂丝蘸取溶液Z在酒精灯火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察焰色，即可判断X中有无KClC将X加入水中，得到不溶物Y和溶液Z，不溶物是碳酸钡、硫酸钡中至少一种，因此一定含有氢氧化钡；取不溶物Y加入足量稀硫酸，沉淀质量增加，因此不溶物Y中一定含有碳酸钡，即一定含有碳酸钠；向Z中滴加氯化铵溶液，加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体并得到溶液W；向溶液W中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，由于前面加入了氯化铵溶液，因此无法判断是否存在氯化钾。A不溶物Y中一定含BaCO3，不一定含有BaSO4，A错误；B固体混合物X中一定有Ba(OH)2、Na2CO3，不一定含有K2SO4，B错误；C根据以上分析可知无法确定固体混合物X中是否有NaOH，C正确；D用铂丝蘸取溶液Z在酒精灯火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察焰色，也不能判断X中有无KCl，因为可能存在硫酸钾，D错误。