第五讲 离子共存、离子检验与推断（课件）2024年高考化学大一轮复习课件(共60张PPT)

第第页第五讲离子共存、离子检验与推断（课件）2024年高考化学大一轮复习课件(共60张PPT)(共60张PPT)

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

目

录

CONTENTS

///////

///////

真题验收制胜高考

///////

知能训练素养落实

///////

///////

考点三答题规范-离子检验操作现象描述

1

离子共存

1.离子共存的本质

几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。

2.判断离子能否大量共存的“四个要点”

判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来是一色、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Cu2＋Fe3＋Fe2＋MnO4-Cr2O72-Cr3＋

溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色橙红色灰绿色

提示：

“透明溶液”还是“无色透明溶液”，CuSO4溶液为蓝色透明溶液，NaCl为无色透明溶液。

(2)二性——溶液的酸碱性①在强酸性溶液中，OH-及弱酸酸根离子(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NH4+、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在

(3)三特殊——三种特殊情况①AlO2-与HCO3-不能大量共存：

AlO2-＋HCO3-＋H2O===Al(OH)3↓＋CO32-。②“NO3-＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2＋、I-、SO32-等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。③NH4+与CH3COO-、CO32-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①复分解反应：如Ba2＋与SO42-，NH4+与OH-，H＋与CH3COO-等。

a、因生成难电离的物质或气体不能大量共存

离子不能大量共存的离子

H＋弱酸阴离子(、S2－、HS－等)

OH－、HS－等

b、因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存

离子不能大量共存的离子

Ba2＋、Ca2＋、

Ag＋、

H＋

S2－Zn2＋、等

Ba2＋、Ca2＋、、Ag＋等

OH－Mg2＋、、Zn2＋等

Fe2＋、Pb2＋、Cu2＋、Ag＋

Mg2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋

Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋

②氧化还原反应：

强氧化性离子还原性离子

ClO-、MnO4-(H＋)、NO3-(H＋)、Fe3＋Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2-、I-、SO32-、HS-、HSO3-

【思维在线】

强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存。

判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”。

S2－I－Fe2＋Br－Cl－

________________________

ClO－________________________(酸性)

________________——

Fe3＋________________________

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

×

×

×

③相互促进的水解反应：

①Al3＋与、、、、

②Fe3＋与、、

S2－、HS－

④络合反应：

Fe3＋与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存；

Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存；

Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。

思想在线

B

【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()

在做有关离子共存题目时，还应注意题干中的“关键词”，如

①“一定大量共存”还是“可能大量共存”。

②“透明溶液”还是“无色透明溶液”，

CuSO4溶液为蓝色透明溶液，NaCl为无色透明溶液。

③“酸性”“碱性”或其他指定离子。

特别提醒

要点突破

一、判断离子共存，注意附加条件

1.下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些？

答案(6)、(9)、(11)

二、因氧化还原反应不能大量共存的离子判断

2.(1)S2－与，Cl—与ClO－在碱性条件下能否大量共存：______(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式：_____________

_____________________、_______________________________。

(2)判断下列几组离子能否大量共存，不能大量共存的说明理由。

能

＋6H＋===3S↓＋3H2O

Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O

能

不能，H2O2在酸性条件下

氧化Fe2＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

返回

3.(2023·湖北新高考联考协作体测试)常温时下列各组离子在指定溶液中一定能

大量共存的是()

D

2

离子的检验与推断

1.常见阳离子的检验与推断依据

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显现特殊颜色。

(1)依据生成的沉淀检验或推断

阳离子试剂实验现象(依据)

Mg2＋NaOH溶液开始产生色沉淀，NaOH溶液过量沉淀_______

Al3＋NaOH溶液开始产生色沉淀，NaOH溶液过量沉淀_____

Fe2＋NaOH溶液先产生色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为色

K3[Fe(CN)6]溶液产生色沉淀

白

不溶解

白

溶解

白

红褐

蓝

Fe3＋NaOH溶液产生色沉淀

Cu2＋NaOH溶液产生色沉淀

(2)依据生成的气体检验或推断

产生使湿润的红色石蕊试纸的气体。

红褐

蓝

变蓝

2.常见阴离子的检验与推断依据

(1)依据生成的沉淀检验或推断

阴离子试剂实验现象(依据)

Cl－Br－I－AgNO3溶液和稀HNO3产生沉淀：AgCl

产生沉淀：AgBr

产生沉淀：AgI

稀盐酸和BaCl2溶液加稀盐酸现象，再加BaCl2溶液产生

沉淀

CaCl2溶液和稀盐酸加CaCl2溶液产生沉淀，再加稀盐酸沉淀，产生无色气体

白色

淡黄色

黄色

无明显

白色

白色

溶解

无味

(2)依据生成的气体检验或推断

阴离子试剂实验现象(依据)

稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水_______

的气体

稀H2SO4和品红溶液加稀硫酸产生有的气体，且气体能使褪色

变浑浊

刺激性气味

品红溶液

(3)依据显示特殊颜色检验或推断

①

②

Br－

I－

有机层(下层)

橙红色，表明有_____

紫红色，表明有___

③I－

溶液变，表明有____

红

蓝

Br－

I－

蓝

I－

3.离子推断的“四原则”

思想在线

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，则溶液中一定存在()

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()

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()

4.某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素()

5.无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－

()

6.向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在

()

×

×

×

√

√

×

1.下列关于离子检验的说法正确的是

A.检验溶液中是否含有Ba2＋：取少量待测液，向其中加入少量稀硫酸，若有白色沉淀

产生，则溶液中含有Ba2＋

B.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是酸性KMnO4

溶液

C.检验溶液中是否含有：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有

大量气泡产生

D.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知

溶液中存在

一、常见离子的检验及干扰因素的识别

√

2.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是

选项离子检验方法

A向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊

B向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成

CFe2＋取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去

DI－取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色

√

离子检验中的常见干扰离子以及排除措施

待检离子干扰离子排除措施

Cl－加过量的Ba(NO3)2溶液

加稀硝酸酸化

OH－

加盐酸酸化

Ag＋

加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色

加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊

3

离子检验操作现象描述

答题模板

实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中，加入…试剂，再加入…试剂)

现象描述(①溶液由……变为……，②若有……生成，③若没有……等)

得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)

(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。

【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。

【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。

剖析典例

连接装置A－D－B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。

检验装置D内溶液中有的实验操作和现象是_____________________

________________________________________________________________________

________________________。

取少量装置D内溶液于

试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色有刺激性气味的气体

(1)明确原理：

依据题目要求，明确检验的原理，根据原理确定方法。如都与Ba2＋产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。

(2)叙述操作：

取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。

(3)描述现象：

观察产生沉淀及沉淀如何变化，要明确具体。

(4)得出结论：

由什么现象得出对应结论，如“若……说明……，若……说明……”。

解题思路

1.按要求回答下列问题：

(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：____________________________________________________________________________________________________________________________________。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O

供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

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(合理即可)

(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：___________________________

____________________________________________________________________________________。

取矿石少许，加稀硫酸充分

溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)

4

真题验收制胜高考

√

2.(2022·全国乙卷，9)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：

①溶于水，得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。

该样品中确定存在的是

A.Na2SO4、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3

C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3

√

3.(2022·广东，4)实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和，所用试剂包括BaCl2以及

A.Na2CO3、NaOH、HClB.Na2CO3、HCl、KOH

C.K2CO3、HNO3、NaOHD.Na2CO3、NaOH、HNO3

√

4.(2023·湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的

是()

B

5.(2023·全国卷Ⅱ，8)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：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③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

A.KCl、NaClB.KCl、MgSO4

C.KCl、CaCO3D.MgSO4、NaCl

√

6.(2023·福建卷)室温下，下列各组离子一定能与指定溶液共存的是()

D

7.(2023·天津卷)常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是()

B

2

知能训练素养落实

1.(2023·河南豫西名校测试)某溶液中含有下列离子，通入足量NO2后，离子依然能大量共存的是()

A

B

3.(2022·黑龙江牡丹江市第二高级中学月考)下列离子可以在指定溶液中大量共存的是

√

4.在给定条件下，下列离子组能否大量共存的判断及对应的离子方程式书写不正确的是

选项条件离子组离子共存判断及离子方程式

A无色透明的溶液不能大量共存：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

B通入少量CO2能大量共存，通CO2时发生的反应为

C滴加石蕊溶液变红的溶液能大量共存

D溶液呈蓝色能大量共存

√

5.(2022·广东实验中学高三月考)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质)，工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下，分别取滤液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是

√

6.某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：

①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；

②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()

A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3

C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4

C

7.根据下列实验内容得出的结论正确的是()

D

8.某无色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成。取样，向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀；另取样，加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析，下列判断中正确的是

A.一定有MgCl2

B.一定有MgCl2和NaHCO3

C.一定有K2CO3

D.一定有BaCl2和NaHCO3

√

9.经检测，某化工厂排出的废水呈酸性，且其中含有大量Na＋、Cu2＋、H＋、Cl－、

。回答下列问题：

(1)下列离子中，能大量存在于该废水中的是____(填字母)。

A.Ag＋B.Mg2＋C.OH－D.

(2)取100mL该废水于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中，原废水中存在的离子的量会发生变化的是Na＋、___________(用离子符号表示)。

B

H＋、Cu2＋

(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2＋和，最终得到中性溶液，设计的方案流程如图：

①试剂c为__________(填化学式)；溶液3所含溶质离子有Cl－、___________。

②“分离操作”的名称是_______，需用到的玻璃仪器主要有____________________。

③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸，发生反应的离子方程式为__________________

__________________。

Na2CO3

过滤

漏斗、烧杯、玻璃棒

BaCO3＋2H＋===

Ba2＋＋H2O＋CO2↑

10.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、、Cl－、、，现取三份100mL溶液进行如下实验：

第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；

第二份加入足