（全国通用）2019版高考化学一轮复习 第6讲 离子共存与离子推断学案.doc

第6讲离子共存与离子推断一、离子共存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反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。二、掌握离子检验的三种方法1沉淀法2气体法3显色法1正误判断，正确的画“”，错误的画“”。(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，则溶液一定存在so。()(2)向某溶液中加入ba(no3)2溶液，产生不溶于稀hno3的白色沉淀，则溶液中一定存在so。()(3)向某溶液中加入ca(oh)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在co。()(4)加入稀盐酸酸化的bacl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有so或ag。()(5)加入cacl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在co。()(6)滴入硝酸酸化的bacl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在so。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)2教材改编题(据人教必修一p34 t7)下列各组离子，在溶液中能大量共存的是()ana、h、cl、ohbk、mg2、cl、socna、oh、no、hcodk、cl、h、hco答案 b考点1离子共存典例1(2017四川南充模拟)在指定条件下，下列各组离子一定不能大量共存的是()能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：na、k、co、no、aloc(h)0.1 moll1的溶液中：cu2、al3、so、no能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液中：na、nh、s2、br由水电离出的c(h)1012 moll1的溶液中：na、mg2、cl、hco加入铝粉能产生氢气的溶液中：nh、fe2、so、no含有大量fe3的溶液中：nh、na、cl、scna bc d解析由题意知，溶液呈碱性，指定的离子均能大量共存；溶液呈酸性，指定的离子均能大量共存；溶液中存在氧化性强于i2的物质，由于氧化性i2s，故s2不能大量存在；溶液可能呈酸性也可能呈碱性，而hco在酸性和碱性溶液中均不能大量存在，mg2在碱性溶液中不能大量存在；加入铝粉产生氢气的溶液可能呈强酸性，也可能呈强碱性，nh、fe2在强碱性溶液中不能大量存在，fe2、no在强酸性溶液中不能大量共存；fe3与scn不能大量共存。答案 c名师精讲1离子共存判断判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色溶液颜色几种常见离子的颜色：离子cu2fe3fe2mno溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性溶液的酸碱性在强酸性溶液中，oh及弱酸根阴离子(如co、so、s2、ch3coo等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，h及弱碱阳离子(如nh、al3、fe3等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如hco、hso、hs等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。(3)三特殊三种特殊情况alo与hco不能大量共存：alohcoh2o=al(oh)3co；“noh”组合具有强氧化性，能与s2、fe2、i、so等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存；nh与ch3coo、co，mg2与hco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。(4)四反应四种反应类型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。复分解反应，如ba2与so，nh与oh，h与ch3coo等；氧化还原反应，如fe3与i、s2，no(h)与fe2，mno(h)与br等；相互促进的水解反应，如al3与hco，al3与alo等；络合反应，如fe3与scn等。2警惕离子共存判断题干中的常见“陷阱”1常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()a使酚酞变红色的溶液中：na、al3、so、clb.11013 moll1的溶液中：nh、ca2、cl、noc与al反应能放出h2的溶液中：fe2、k、no、sod水电离的c(h)11013 moll1的溶液中：k、na、alo、co答案 b解析a项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而al3在碱性条件下不能大量存在，所以错误；b项，溶液的ph1，各离子之间不发生反应，可以大量共存，所以正确；c项，与铝反应能放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量存在，若溶液显酸性，fe2和no不能大量共存，所以错误；d项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量存在，所以错误。2常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是_。无色溶液中：k、h、mno、hso澄清透明的溶液中：cu2、fe3、no、cl石蕊呈红色的溶液中：fe2、no、so、na石蕊呈蓝色的溶液中：na、alo、no、hco答案 解析mno有颜色，而且在h存在时mno可以氧化hso，错误；中离子能大量共存，正确；溶液呈酸性，fe2与no发生氧化还原反应，错误；溶液呈碱性，hco不能大量共存，同时alo与hco反应，错误。考点2离子推断典例2有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：k、mg2、al3、fe2、ba2、no、so、cl、i、hco，取该溶液实验如表所示：实验步骤实验现象取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液变红色取少量该溶液加热浓缩，加cu片和浓h2so4，加热有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色取少量该溶液，加bacl2溶液有白色沉淀生成取中上层清液，加agno3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于hno3取少量该溶液，加naoh溶液有白色沉淀生成，当naoh过量时沉淀部分溶解由此判断：(1)溶液中肯定存在的离子是_，溶液中肯定不存在的离子是_。(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检离子的名称(说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)_。解析利用肯定性原则，溶液无色，表明溶液中不存在fe2；由实验确定溶液呈酸性；由实验确定溶液中存在no；由实验确定溶液中存在so；由实验确定溶液中存在mg2和al3。再根据互斥性原则，溶液呈酸性，h与hco不共存，故溶液中不存在hco；no(h)具有强氧化性，与i不共存，故溶液中不存在i；ba2与so不共存，故溶液中不存在ba2。最后根据进出性原则，实验向溶液中带入了cl，故实验不能确定溶液中是否存在cl。答案 (1)al3、mg2、no、sofe2、ba2、i、hco(2)焰色反应，检验k；稀hno3溶液、agno3溶液，检验cl名师精讲离子推断的“四项基本原则”3某溶液中含k、fe3、fe2、cl、co、no、so、sio、i中的若干种，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰。.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。.取反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入bacl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加kscn溶液，上层清液变红；第二支试管中加入ccl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。下列说法正确的是()a原溶液中肯定不含fe2、no、sio、ib原溶液中肯定含有k、fe3、fe2、no、soc步骤中无色气体是no气体，无co2气体产生d为确定是否含有cl，可取原溶液加入过量硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀答案 c解析由实验，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，说明溶液中有k；由实验，说明溶液中有no，且有还原性的离子，故至少有fe2、i中的一种，无沉淀生成，说明溶液中无sio；由实验，第二支试管加ccl4振荡后，下层为无色，说明溶液中不含i，a错误；由实验，说明实验所得溶液中有fe3，但该离子可能是原溶液就有，或者是由fe2被氧化生成的，b错误；溶液中至少有fe3、fe2中的一种，故溶液中不存在co，c正确；由实验可知，原溶液中含有so，向原溶液中滴加硝酸银溶液，会生成ag2so4白色沉淀，不能确定溶液中是否含cl，d错误。4某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：na、ag、ba2、al3、alo、s2、co、so、so。现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图所示：(1)沉淀甲是_，生成沉淀甲的离子方程式为_。(2)沉淀乙是_，由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为_。(3)沉淀丙可能是_。(4)综合上述信息，肯定存在的离子有_。答案 (1)s2s2so6h=3s3h2o(2)al(oh)3al33hco=al(oh)33co2(3)baco3或baco3和baso4(4)na、s2、so、alo解析无色溶液中的阴离子均不能与ag大量共存，则加入hbr生成的淡黄色沉淀不可能为agbr，则沉淀甲为s，发生2s2so6h=3s3h2o，一定存在s2、so，则原溶液不存在ba2、al3；溶液甲与过量碳酸氢铵反应，则沉淀乙为al(oh)3，气体乙为二氧化碳，溶液乙中加过量氢氧化钡反应生成的白色沉淀丙可能为baco3或baco3和baso4，气体丙为氨气，由电荷守恒可知，一定存在的阳离子为na，一定存在的阴离子为s2、so、alo。(3)原溶液中有可能有硫酸根离子，溶液乙中含碳酸氢根离子，则沉淀丙中有baco3，也可能有baso4。(4)肯定存在的离子有na、s2、so、alo。(建议用时：40分钟)一、选择题(每题6分，共66分)1水溶液中能大量共存的一组离子是()ana、al3、cl、cobh、na、fe2、mnock、ca2、cl、nodk、nh、oh、so答案 c解析a项，al3、co相互促进水解，不能大量共存；b项，fe2与mno(h)发生氧化还原反应，不能大量共存；d项，nh与oh发生反应生成弱电解质，不能大量共存。2能大量共存于同一溶液中，且当改变条件使溶液呈强酸性或强碱性时，一定能发生反应的离子组是()afe3、na、scn、clbca2、nh、so、socna、ba2、cl、hcodal3、na、so、no答案 c解析a项，fe3与scn不能大量共存；b项，ca2与so、so不能大量共存；c项，四种离子能大量共存，hco与h、oh都能反应；d项，四种离子能大量共存，在酸性条件下四种离子及h间均不发生反应，在碱性条件下al3与oh反应。3(2017陕西宝鸡一模)某溶液中含有大量的k、cl及x与y两种离子，现向该溶液中加入w试剂，根据实验现象得到的关于x、y的推断能成立的是()w试剂实验现象x、y的推断aki淀粉溶液溶液变蓝fe3、sob用ph试纸检测ph7(常温)ch3coo、nac硝酸酸化的agno3溶液白色沉淀co、nhd过量naoh溶液无明显现象al3、mg2答案 a解析加入ki淀粉溶液，溶液变蓝，说明原溶液中含有氧化性离子，该离子可以为fe3，且k、cl、fe3、so在该溶液中可以大量共存，a符合题意；ph7说明溶液呈中性，若含有ch3coo，则该溶液显碱性，b不符合题意；若含有co，则加入硝酸酸化的agno3溶液还会产生气体，与实验现象不符，c不符合题意；若含有mg2，则加入过量naoh溶液会产生mg(oh)2沉淀，d不符合题意。4下列各组离子中，在给定条件下能够大量共存的是()a通入足量co2后的溶液中：na、sio、ch3coo、cob无色溶液中：mg2、mno、so、kc酸性溶液中可能大量存在na、clo、so、idc(h)/c(oh)1012的溶液中：nh、al3、no、cl答案 d解析a项，二氧化碳和硅酸根离子反应生成硅酸沉淀，和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，不能共存，错误；b项，高锰酸根离子有颜色，错误；c项，酸性溶液中次氯酸根离子会氧化碘离子，错误；d项，溶液为酸性，四种离子不反应。5某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如下图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是()a原溶液中一定含有sob原溶液中一定含有nhc原溶液中一定含有cld原溶液中一定含有fe3答案 b解析原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在so、so或ag，a错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入盐酸引起的，c错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有nh，b正确；加入kscn溶液得到红色溶液，fe3可能是由原溶液中的fe2被no、h氧化而来的，故原溶液中不一定含有fe3，d错误。6在同一溶液中，含有nh、i、ba2、cl等离子，则该溶液可能的ph和介质是()aph1，稀硝酸为介质bph3，硫酸为介质cph8，次氯酸钠溶液为介质dph12，氨水为介质答案 d解析溶液中含有还原性的i，与稀硝酸、clo均不能共存，a、c错误；溶液中含有ba2与h2so4不能共存，b错误。7常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()a使甲基橙变红色的溶液：al3、cu2、i、s2ob常温下，加水稀释时的值明显增大的溶液：ch3coo、ba2、no、brc0.1 moll1fe(no3)2溶液：fe(cn)63、na、so、cld0.1 moll1 naalo2溶液：nh、k、hco、so答案 b解析能使甲基橙变红色的溶液是酸性溶液，s2o不能大量存在，会发生反应：s2o2h=sso2h2o，a错误；加水稀释时的值明显增大，说明溶液显碱性，四种离子可以大量共存，b正确；fe(cn)63与fe2不能大量共存，c错误；0.1 moll1 naalo2溶液中hco不能大量存在，d错误。8下列离子组在一定条件下能大量共存，且加入试剂后发生反应的离子方程式正确的是()答案 a解析k、alo、no可以大量共存，加入过量co2与alo反应生成al(oh)3和hco，a正确；fe3和clo均具有较强的氧化性，而i具有较强的还原性，故fe3、clo与i不能大量共存，b错误；ba2、oh、na可以共存，加nahco3溶液后，hcooh=coh2o，ba2与co生成baco3沉淀，c错误；al3与hco发生双水解，不能共存，d错误。9甲、乙、丙、丁由h、na、al3、ba2、oh、cl、hco中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法正确的是()a甲为alcl3，乙为nahco3b溶液丙中还可以大量共存的离子有fe2、no、soc在甲中滴加丁开始反应的离子方程式：hcoba2oh=baco3h2od白色沉淀a可能溶解在溶液d中答案 d解析根据离子共存可确定甲、乙、丙、丁中的两种为hcl、alcl3。且甲与乙、丙均能生成nacl和无色气体b。则甲为nahco3，丙为hcl。甲和乙除生成nacl、co2外，还有沉淀a，则乙为alcl3，丁为ba(oh)2，a错误；fe2、no在酸性条件下发生氧化还原反应不能共存，b错误；在甲中滴加丁开始反应的离子方程式为2hcoba22oh=baco3co2h2o，c错误；无色溶液d为naoh溶液，白色沉淀a为al(oh)3，al(oh)3能溶解在naoh溶液中，d正确。10某溶液只可能含有k、al3、fe3、mg2、ba2、nh、cl、co、so中的若干种离子。某同学取100 ml的溶液分成两等份进行如下实验：第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02 mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲。向溶液甲中通入过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02 g固体。第二份加足量的氯化钡溶液后，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到11.65 g固体。据此，该同学得到的结论正确的是()a实验中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(nh)0.2 moll1b实验中的白色沉淀中一定有baso4，无baco3c原溶液中一定有k，且c(k)0.4 moll1d若要判断原溶液中是否有cl，无需另外设计实验验证答案 b解析由得50 ml溶液中n(nh)0.02 mol，根据离子共存原则，无fe3、mg2；中得到的沉淀为al(oh)3，1.02 g固体为al2o3，则 50 ml溶液中n(al3)0.02 mol，根据离子共存原则，无co；由得，溶液中一定含so，其物质的量为n(so)0.05 mol(指50 ml溶液中)，根据离子共存原则，原溶液中一定无ba2。综上所述，有so(0.05 mol)、al3(0.02 mol)、nh(0.02 mol)，根据电荷守恒，还一定有k，根据上述实验，由于无法确定是否含有cl，所以n(k)0.05 mol20.02 mol30.02 mol0.02 mol，其浓度为c(k)0.4 moll1。11下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是()a中性透明溶液中：k、so、no、fe3b在酸性kmno4溶液中：so、mg2、no、ch3ch2ohc常温下由水电离出的c(h)c(oh)1020 mol2l2的溶液中：na、nh、cl、siod离子的物质的量浓度相同的溶液中：ch3coo、so、nh、cu2答案 d解析fe3不能存在于中性透明溶液中，a错误；在具有强氧化性的酸性kmno4溶液中，ch3ch2oh不能存在，b错误；常温下由水电离出的c(h)c(oh)1020 mol2l2的溶液中，由水电离的c(h)c(oh)1010 moll1，水的电离受到抑制，该溶液为酸溶液或碱溶液，nh在碱溶液中不能大量存在，sio在酸溶液中不能大量存在，c错误。二、非选择题(共34分)12(11分)已知四种强电解质溶液，分别含有下列阴、阳离子中的各一种，并且互不重复：nh、ba2、na、h、so、no、oh、co。将这四种溶液分别标记为a、b、c、d，进行如下实验：在a或d中滴入c，均有沉淀生成；d和b反应生成的气体能被a吸收；a和d反应生成的气体能被b吸收。试回答下列问题：(1)d的化学式是_，判断理由是_。(2)写出其余几种物质的化学式：a_，b_，c_。(3)写出实验中有关反应的离子方程式_。答案 (1)(nh4)2co3d和a、b都能生成气体，而题给离子中只有h与co、oh与nh能反应生成气体，d只能为(nh4)2co3(2)h2so4naohba(no3)2(3)nhoh=nh3h2o、nh3h=nh解析d和a、b都能生成气体，而题给离子中只有h与co、oh与nh能反应生成气体，故d只能为(nh4)2co3；在a或d中滴入c，均有沉淀生成，说明a中含有so，c中应含有ba2，而a和d反应能生成气体，说明a一定是硫酸，产生的气体是二氧化碳，能被b吸收，说明b是一种碱，所以c是硝酸钡，b是氢氧化钠。13(12分)现有五种可溶性物质a、b、c、d、e，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子k、fe3、cu2、ba2、al3和五种阴离子cl、oh、no、co、x中的一种。(1)某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是_和_。(2)物质c中含有离子x。为了确定x，现将(1)中的两种物质记为a和b，当c与a的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀hno3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则x为_(填字母)。abr bsocch3coo dhco(3)将19.2 g cu投入装有足量d溶液的试管中，cu不溶解，再滴加稀h2so4，cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，写出cu溶解的离子