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文档简介
第05讲离子共存离子的检验和推断
目录
第一部分:网络构建(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:典型例题剖析
高频考点1考查离子大量共存的判断
高频考点2考查离子检验的规范表达
高频考点3考查离子推断
正文
第一部分:网络构建(总览全局)
离子反应的应用
离子推断离子推断的“四项基本原则”
离子推断常见解题思路
第二部分:知识点精准记忆
知识点一离子共存
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.离子不能大量共存的原因
(1)离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2+和CO『生成CaCO3,H+和SiO歹生成HzSiCh,Cu?+和OH生成
Cu(OH)2等。
(2)离子之间相互结合生成气态物质。如H+和S?-生成H?S,H+和HCO3生成CO2等。
(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H+与CH3co0-、OH\P07等分别结合生成弱电解质CH3coOH、
H2O>H3Po4等。
3
(4)离子之间彼此促进水解。如Al\Fe3+分别与A102,HCO3,CO歹、S?一等发生相互促进的水解反应生成
沉淀或气体。
(5)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2\S巴r、SO歹分别与NO式H+)、CRT因发生氧化还原反应而不能大
量共存;Fe3+与S\r等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(6)离子之间能发生络合反应。如Fe3+和SCN不能大量共存。
3.判断离子能否大量共存的“六个要点”
(1)一色—溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子Cu2+Fe3+Fe2+MnOl
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,OJT及弱酸根阴离子(如A10”CIO>CH3coeT、SO歹、C0?>S?-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH,Mg2+、Al3\CU2\Ag\Fe3\Fe?+等)不能大量存在。
【特别提醒】1)常见表示呈酸性的溶液:①常温下,pH<7的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙
呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤常温下,式OH-)<lxlO-7molLr的溶液。
2)常见表示呈碱性的溶液:①常温下,pH>7的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酥溶液变红的溶液;
④常温下,c(H+)<1x10-7moi.L-的溶液。
3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(O^^)=lxl(^12mol-Ll的溶液;③与NH4HCO3反应
能产生气体的溶液。(附:常见既与酸反应又与碱反应的离子:HCO-HS.HSO,、H2P07。)
(3)三特殊——三种特殊情况:
①A1O?与HCO9不能大量共存:AlOE+HCO5+H2O=Al(OH)3j+COr。
②“NO9+H+”组合具有强氧化性,能与S2,Fe2+、I,SOr等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量
共存。
③NHI与CH3coe)一、CO歹,Mg?+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Ba?+与S0r,NH:与OH,H+与CH3co0一等。
②氧化还原反应:如Fe3+与「、S2-,N0?(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如AF+与COr、HCO5或A1O?等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
(5)注意特定情况下的隐含因素
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
①含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
②含有大量NO?的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
③含有大量s2-、SO歹的溶液,隐含不是酸性溶液。
④含有大量A1O7的溶液,隐含是碱性溶液。
(6)掌握4种氧化性离子与7种还原性离子
①氧化性离子:MnO;(H+),Fe3+>NOF(H+),CIO,
②还原性离子:「、Fe2+>SO>、S2->HSO7>HS->Br,
知识点二离子的检验
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显现特殊颜色。
离子试剂现象注意
\
AgCl(白色)、AgBr(淡黄
CT、Br->IAgNCh溶液和稀HNCh
色)、Agl(黄色)
sor稀盐酸和BaCb溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化
白色沉淀—灰绿色沉淀
Fe2+NaOH溶液
T红褐色沉淀
Fe3+NaOH溶液红褐色沉淀
产生有刺激性气味的气
浓NaOH溶液和湿润
NHt体,且该气体能使湿润需加热
的红色石蕊试纸
的红色石蕊试纸变蓝
产生无色无味气体,且
SO歹、HSO,、
cor稀盐酸和澄清石灰水该气体能使澄清石灰水
HCOJ有干扰
变浑浊
产生有刺激性气味的气
sor稀H2SO4和品红溶液体,且该气体能使品红HSO,有干扰
溶液褪色
r氯水(少量),CC14下层为紫色
H+紫色石蕊溶液溶液变红
①先是无变化,滴加氯
①KSCN溶液和氯水
水后变红色先加KSCN溶液,
Fe2+②铁氟化钾溶液
②生成蓝色沉淀无变化,再加氯水
K3[Fe(CN)6]
Fe3[Fe(CN)6]2
KSCN溶液红色
Fe3+
苯酚溶液紫色
K+要透过蓝色钻
Na+、K+Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色
玻璃片观察焰色
2.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
sor加过量的Ba(NO3)2溶液
crcoF
加稀硝酸酸化
OH-
coF
sotsoF加盐酸酸化
Ag+
soFcol加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
coFso歹加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
说明:
(1)向某溶液中加入BaCb溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在
SO?>若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
(2)向某溶液中加入Ca(0H)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在COF,若原溶液中存
在SO「、HSO'、HCO,等,也有相同的现象。
(3)向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定存在CO歹,若
原溶液中存在HCO?、HSO,等,也有相同的现象。
(4)向某溶液中滴入BaCb溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,不能确定原溶液中
一定存在SO/,若原溶液中存在SO7和Ag+,也有相同的现象。
(5)向某溶液中滴加氯水,.再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe?+时,
应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
(6)做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必
须透过蓝色钻玻璃才能观察到。
3.离子检验的规范答题
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有……生成,③没有......等)
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
知识点三离子推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查
了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试
题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能
的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
1、物质检验的一般步骤
观察物理性质取少量样品加入某种试剂加热、振荡等操作根据现象得出结论
2、物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根
据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;还可以根据能不
能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。
【特别提醒】必须注意两点:
(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响;
(2)用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。
3.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2\Fe3
2+
+、Cu>MnO4>CrO/、Cr2OD»
(2)互斥原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条
件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子
所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干
扰。
4.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,
且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷
总数等于阴离子所带的负电荷总数。
5.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存
在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般
解题思路如下所示:
根据实验操作和反应现I根据能否共存,判II根据电荷守恒,判断还含有
象,判断一定含有的离子|1|断一定不含的离子的离子或可能含有的离子
第三部分:典型例题剖析
高频考点1考查离子大量共存的判断
例1.(2023•重庆南开中学模拟预测)常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使淀粉KI试纸变蓝的溶液中:K+、SO〉S2-
B.使甲基橙变红的溶液中:Mg2\NO3、SO;
C.(Mmol/L的C11SO4溶液中:Na\「、H2O2
D.0.1mol/L的NaAlO2溶液中:NH;、HCO]、Br
【变式训练1】(颜色限定的离子共存)(2023•重庆一中模拟预测)下列各组离子能大量共存,且溶液为无
色透明的是
A.Al3+>NO;、C「、A10;B.Na+、「、CrO:、H+
C.Cs+、Na+、HCO;、NO]D.Fe2+>K+>SO广、Fe(CN):
【变式训练2】(酸碱性限定的离子共存)(2023•重庆八中模拟预测)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:AF+、Na+、「、sq;
B.O.lmoLL-iNaAKh溶液:NH;、K\HCO]、SO,
C.溶液:CH3coO'Ba2\NO:、Br
c(OH)
3
D.0.1moLL-iFe(NO3)2溶液:[Fe(CN)6]->Na\SO:、Cl
【变式训练3】(特定条件下的离子共存)(2023•天津天津•二模)下列条件下,可以大量共存的离子组是
A.透明溶液中:Fe3+>H+、NO,
B.pH=13的溶液中:K+、NH;、C1
C.含有大量C1CT的溶液中:Na,、SO;」、p
D.含有大量Fe?.的溶液:K?、SO:、[Fe(CN)6]'
高频考点2考查离子检验的规范表达
例2.(2023・天津南开•一模(节选))冷却结晶即可析出Na2s2O3-5H2O,其中可能含有NazSCh、Na2s。4等杂
质。请设计实验检测产品中是否存在Na2s04,简要说明实验操作、现象和结论:0
【变式训练】为了探究AgNCh的氧化性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
将光亮的铁丝伸入AgNCh溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag
+除尽后,进行了如下实验,可选用试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
请完成下表:
操作现象结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入_______,振荡存在Fe2+
【实验结论】Fe的氧化产物为Fe?+和Fe3+o
高频考点3考查离子推断
例3.(2023•河北邯郸•二模)某溶液中只可能含有K+、NH;、Fe2\Al3\Cl\SO:、CO;,A1O:中的若干
种离子,离子浓度均为O.lmoLL-L某同学进行了如下实验,下列说法正确的是
T*体
NaOHlA气体
溶稀硫酸一无明显Ba(NO»2溶液溶液co2
液过量”现象过量A烟被人/
过量■l、量以*
:沉淀AL沉淀B
A.原溶液中含有AF+、不含Al。?
B.原溶液中存在NH;、Fe2\ChSOj
C.沉淀C中含有BaCCh、A1(OH)3
D.滤液X中大量存在的阳离子有NH;、Fe?+和Ba2+
【变式训练1】(常见物质的检验)(2023•甘肃•一模)某固体样品由NH4CI、FeCb、Na2co3、NaNCh中的
两种按物质的量1:1组成,现对固体样品进行实验:将混合物溶于水,滴加足量的稀盐酸,产生气体,且
反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固体样品的组成为
A.NH4ChNa2cO3B.FeCL、Na2cO3
C.FeCh>NaN03D.NH4CI、NaNCh
【变式训练2】(离子共存在离子推断中的应用)(2023•辽宁・模拟预测)某溶液中可能存在NarAl"、Fe»、
NH:、NO-CO:、SOf中的几种离子,且存在的各离子的物质的量相等,某同学对该溶液进行如下实
验:
下列判断正确的是
A.气体A一定是CO?,气体B一定是NH3B.白色沉淀可能是A1(OH)3
C.原溶液中一定存在AP+、Fe?+、NO-,NH:D.原溶液中一定不存在Na+
【变式训练3】(离子的定性推断)(2023•上海闵行区•高三二模)某溶液可能含有等物质的量的Ba2+、Na\
NH:、H+、ChhSO;、SO:中的几种,向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液为无色。判断不正
确的是
A.肯定不含NH;B.肯定不含H+
C.肯定含有so;D.肯定不含cr
【变式训练4】(离子的定量推断)(2023•陕西宝鸡•三模)某100mL溶液可能含有K+、NH;、AP+、CO;、
so;、cr中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下图所示(所加试剂均过量,气体全部逸出):下
列说法错误的是
A.原溶液中一定含有CO;、SO:,无AW
B.原溶液中一定存在K+,可能存在C1-
C.是否存在K+只有通过焰色反应才能确定
D.若原溶液中不存在CL,则c(K+)=0.1mol-LT
第05讲离子共存离子的检验和推断
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第一部分:网络构建(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:典型例题剖析
高频考点1考查离子大量共存的判断
高频考点2考查离子检验的规范表达
高频考点3考查离子推断
正文
第一部分:网络构建(总览全局)
离子反应的应用
物质检验依据
离子推断离子推屣“四项基本题"
离子推断常见解题思路
第二部分:知识点精准记忆
知识点一离子共存
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.离子不能大量共存的原因
2+
⑴离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2+和CO1生成CaCC)3,H+和SiO歹生成H2SiO3,Cu
和生成Cu(OH)2等。
⑵离子之间相互结合生成气态物质。如H+和S2-生成H?S,H+和HCO3生成CO2等。
(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H+与CH3coO'OH\P0;等分别结合生成弱电解
质CH3coOH、H2O、H3Po4等。
3
(4)离子之间彼此促进水解。如Al\Fe3+分另屿A102>HCO3>CO歹、S?一等发生相互促进
的水解反应生成沉淀或气体。
(5)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2+、S2\I\SO歹分别与NO式H+)、CKT因发生氧化还
原反应而不能大量共存;Fe3+与SHr等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(6)离子之间能发生络合反应。如Fe3+和SCN不能大量共存。
3.判断离子能否大量共存的“六个要点”
(1)一色---溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子Cu2+Fe3+Fe2+MnOZ
溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
2-
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如A102,CIO,CH3coeT、SO歹、COf>S
等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NHl、Mg2+、AF+、CU2+、Ag+、Fe3+>Fe?+等)不
能大量存在。
【特别提醒】1)常见表示呈酸性的溶液:①常温下,pH<7的溶液;②使pH试纸变红的溶
液;③使甲基橙呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤常温下,c(OH-)<lxl(T
7mol匚1的溶液。
2)常见表示呈碱性的溶液:①常温下,pH>7的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酥
溶液变红的溶液;④常温下,c(H+)<IxlormoLL-i的溶液。
3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(OJT)=1x10-2moi.L-的溶液;③
与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。(附:常见既与酸反应又与碱反应的离子:HCO,、
HS,HSO,、H2Pol)
(3)三特殊——三种特殊情况:
①A105与HCO,不能大量共存:AIO2+HCO?+H2O=A1(OH)3;+COfo
②“NO什才”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2\I.SO歹等还原性的离子发生氧化还原
反应而不能大量共存。
③NHI与CH3coe)一、COf,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Ba?+与SO?,NHl与OH\H*与CH3coeT等。
②氧化还原反应:如Fe3+与:F、S2-,N0,(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如AF+与COf、HCO,或A105等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
(5)注意特定情况下的隐含因素
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
①含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
②含有大量NO,的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
③含有大量S2-、SO歹的溶液,隐含不是酸性溶液。
④含有大量A1O7的溶液,隐含是碱性溶液。
(6)掌握4种氧化性离子与7种还原性离子
①氧化性离子:MnO;(H+),Fe3+,NO?(H+)>CIO,
②还原性离子:「、Fe2+>SOF>S2-、HSOr>HS>Br-。
知识点二离子的检验
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显现特殊颜色。
离子试剂现象注意
AgCl(白色)、AgBr(淡黄
C「、Br->rAgNCh溶液和稀HNC)3
色)、Agl(黄色)
so?稀盐酸和BaCh溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化
白色沉淀—灰绿色沉淀
Fe2+NaOH溶液
一红褐色沉淀
Fe3+NaOH溶液红褐色沉淀
产生有刺激性气味的气
浓NaOH溶液和湿润
NHt体,且该气体能使湿润需加热
的红色石蕊试纸
的红色石蕊试纸变蓝
产生无色无味气体,且
SO歹、HSOF>
cor稀盐酸和澄清石灰水该气体能使澄清石灰水
HCO?有干扰
变浑浊
产生有刺激性气味的气
sot稀H2SO4和品红溶液体,且该气体能使品红HSO?有干扰
溶液褪色
r氯水(少量),CC14下层为紫色
H+紫色石蕊溶液溶液变红
①先是无变化,滴加氯
①KSCN溶液和氯水
水后变红色先加KSCN溶液,
Fe2+②铁氧化钾溶液
②生成蓝色沉淀无变化,再加氯水
K3[Fe(CN)6]
Fe3[Fe(CN)6]2
KSCN溶液红色
Fe3+
苯酚溶液紫色
K+要透过蓝色钻
Na+、K+Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色
玻璃片观察焰色
2.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
soF加过量的Ba(NO3)2溶液
crcof
加稀硝酸酸化
OH-
co?
sotso歹加盐酸酸化
Ag+
soFcor加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
coiso?加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
说明:
(1)向某溶液中加入BaCb溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原
溶液中一定存在SOF,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
(2)向某溶液中加入Ca(0H)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在COM,
若原溶液中存在SO歹、HSO?、HCO,等,也有相同的现象。
(3)向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定
存在CO「,若原溶液中存在HCO5、SO歹、HSO5等,也有相同的现象。
(4)向某溶液中滴入BaCb溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNCh,白色沉淀不溶解,不
能确定原溶液中一定存在SO/,若原溶液中存在SO歹和Ag+,也有相同的现象。
(5)向某溶液中滴加氯水,.再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,
检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
(6)做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为
钾的焰色反应必须透过蓝色钻玻璃才能观察到。
3.离子检验的规范答题
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有……生成,③没有……等)
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
知识点三离子推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型
性质,又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推
断出相关物质。解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目
表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
1、物质检验的一般步骤
观察物理性质取少量样品加入某种试剂加热、振荡等操作根据现象得出结论
2、物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过
程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现
象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判
断。
【特别提醒】必须注意两点:
(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响;
(2)用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。
3.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色
离子:Fe2+,Fe3+,Cu2+>MnO;,CrO,、C"。歹)。
(2)互斥原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意
题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况
等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电
荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
⑷进出原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子
对后续实验的干扰。
4.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果
多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否
存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
5.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定
某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个
探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
根据实验操作和反应现根据能否共存,判根据电荷守恒,判断还含有
象,判断一定含有的离子断一定不含的离子的离子或可能含有的离子
第三部分:典型例题剖析
高频考点1考查离子大量共存的判断
例1.(2023•重庆南开中学模拟预测)常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存
的是
A.使淀粉KI试纸变蓝的溶液中:K+、SO♦、S2-
B.使甲基橙变红的溶液中:Mg"NOrSO:
C.O.lmol/L的C11SO4溶液中:Na\「、H2O2
D.0.1mol/L的NaAlO2溶液中:NH;、HCO;>BL
【解析】A.使淀粉KI试纸变蓝的溶液中具有氧化性,则S2-不能存在于该溶液中,A不符
合题意;B.使甲基橙变红的溶液呈酸性,Mg2+、NO3、S。:可以大量共存在于该溶液中,
B符合题意;C.C1+和I会发生氧化还原反应生成Cui和12,CU2+还会催化H2O2分解,故
I-和H2O2不能存在于CuSO4溶液中,C不符合题意;D.A1O]和NH;、HCO3不能共存,
发生反应的离子方程式为A1O2+NH;+H2O=A1(OH)3J+NH3H2O、AlO'+HCO3+H2O=
A1(OH)31+CO;-,D不符合题意;故选B。
【答案】B
【名师点拨】审清关键词语和特定情况下的隐含因素
(1)解答离子共存类题目要审清题目要求的关词语,知“一定大量共存可能大量共存”或“不能
大量共存”等。
(2)分考虑指定粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如
①含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
②含有大量NO,的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
③含有大量S2」、SO歹的溶液,隐含不是酸性溶液。
④含有大量A1O7的溶液,隐含是碱性溶液。
【变式训练1】(颜色限定的离子共存)(2023•重庆一中模拟预测)下列各组离子能大量共
存,且溶液为无色透明的是
A."+、NO]、c「、AlO;B.Na+、「、CrOj、H+
C.Cs+、Na+、HCO;、NO;D.Fe2+,K+>SOj、Fe(CN):
【解析】A.AF+、A1O;之间双水解反应生成氢氧化铝沉淀,在溶液中不能大量共存,故A
错误;B.CrOj为有色离子,不满足溶液无色的要求,故B错误;C.各个离子之间不发
生反应,且为无色溶液,在溶液中能够大量共存,故C正确;D.Fe2+>Fe(CN);形成蓝
色沉淀,在溶液中不能大量共存,故D错误;故选:C。
【答案】C
【变式训练2】(酸碱性限定的离子共存)(2023•重庆八中模拟预测)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:AF+、Na+、「、S2O|-
B.O.lmolLiNaAKh溶液:NH;、K\HCO,、SO;
C.1g。饵)(0溶液:CH3coO'Ba2+、NO-,Br
D.0.1moLLTFe(NO3)2溶液:[Fe(CN)6p-、Na+、SO;,Cl-
【解析】A.sq]在酸性条件下产生SCh和S,该组离子不能大量共存,A项错误;B.A/O;
与NH;发生双水解不能大量共存,A1O2与HCO-反应A1O2+HCO-+H2O=A1(OH)3J+CO;,
B项错误;C.Igf黑<0即是c(H+)<c(OH)该溶液为碱性,该条件下各离子能大量共存,
C项正确;D.Fe2+与[Fe(CN)6产发生络合反应生成蓝色沉淀而不能大量共存,D项错误;
故选C。
【答案】C
【变式训练3】(特定条件下的离子共存)(2023•天津天津・二模)下列条件下,可以大量共
存的离子组是
A.透明溶液中:Fe3+>H+>NO;
B.pH=13的溶液中:K+、NH:、cr
C.含有大量C1CF的溶液中:Na+、SOj、「
D.含有大量FT的溶液:K+、SO:、[Fe(CN%『
【解析】A.Fe3+>H+、NO]互相不反应,能共存,故A选;B.pH=13的溶液显碱性,
含有大量OH、OH-与NH:反应不能大量共存,故B不选;C.C1CT与「发生氧化还原反应
不能共存,故C不选;D.Fek与[Fe(CN1『结合形成蓝色沉淀,不能共存,故D不选;
故选:Ao
【答案】A
高频考点2考查离子检验的规范表达
例2.(2023・天津南开•一模(节选))冷却结晶即可析出Na2S2O3-5H2O,其中可能含有Na2so3、
Na2s04等杂质。请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:
【解析】检测产品中是否存在Na2so4,操作、现象和结论为取少量产品溶于足量稀盐酸中,
静置,取上层清液(或过滤后取滤液),滴加BaCL溶液,若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4
杂质,故答案为:蒸发浓缩;取少量产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液(或过滤后
取滤液),滴加BaCb溶液,若出现白色沉淀则说明含有Na2s04杂质。
【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),滴加BaCL溶
液,若出现沉淀则说明含有Na2sCU杂质
【规范答题】检验某溶液中是否含有XX的操作方法:取待测液少许置于试管中,先加xx试
剂无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验,说明:本步骤为排除干扰离子);再
加入xx溶液,若产生xx则证明溶液里含有xx离子,反之则证明溶液里不含xx离子。
【变式训练】为了探究AgNCh的氧化性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
将光亮的铁丝伸入AgNCh溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,
将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验,可选用试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯
水。
请完成下表:
操作现象结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入________,振荡存在Fe2+
【实验结论】Fe的氧化产物为Fe?+和Fe3+。
【解析】Fe3+遇KSCN溶液,溶液变红色。由于氯水与Fe2+反应,现象不明显,应直接用
K3[Fe(CN)6]溶液检验,若有蓝色沉淀出现,则证明Fe2+存在,否则不存在。
【答案】溶液呈红色K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀
高频考点3考查离子推断
例3.(2023•河北邯郸•二模)某溶液中只可能含有K+、NH;、Fe2\Al3\ChSO:、CO;、
Al。?中的若干种离子,离子浓度均为O.lmolLL某同学进行了如下实验,下列说法正确的是
T体NaOl
溶稀硫酸一无明显Ba(NOH溶液冲二V溶液
液过量“现象过量》德俄X过量滤液闹-沉淀C
a沉淀A沉淀B
A.原溶液中含有AF+、不含A101
B.原溶液中存在NH;、Fe2\ChSO:
C.沉淀C中含有BaCO3>Al(0H)3
D.滤液X中大量存在的阳离子有NH;、Fe?+和Ba2+
【解析】溶液中加入稀硫酸无明显现象,说明无CO;;加入硝酸钢溶液,有气体生成,说
明发生了氧化还原反应,则含有Fe2+,不含Al。?;有沉淀A,说明沉淀A为硫酸钢沉淀,
但不能说明含有SO:,因为前面加入了硫酸,滤液X中加入过量NaOH溶液生成气体,则
气体为氨气,原溶液中含有NH:;沉淀B含有氢氧化铁沉淀;滤液中通入少量二氧化碳有
沉淀C生成,沉淀C一定含有碳酸钢,由于溶液中离子浓度均为O.lmoLLL结合电荷守
恒可判断不可能含有AF+,只有含有NH;、Fe2\ChSO:才能保证电荷守恒,溶液中也
不存在K+。A.根据上述分析可知,溶液中不含AF+、A102,故A错误;B.根据上述分
析可知,溶液中存在NH;、Fe2\ChSOt,故B正确;C.根据上述分析可知,溶液中不
含AP+,则沉淀C为碳酸领,不含Al(0H)3,故C错误;D.滤液X中大量存在的阳离子有
NH4+、Fe3\H+和Ba2+,故D错误;答案选B。
【答案】B
【答题必备】1.依据“4项”基本原则,确定思考方向
(1)肯定原则:根据实验现象,推出肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥原则:即相互反应的离子不能大量共存。
①根据“互斥原则”,若推出溶液中已存在某离子,那么能与该离子反应的离子则不能大量存
在。
②可以根据“互斥原则”,先确定离子间的组合,这样可以大大减少思维量。
(3)进出原则:即加入试剂时带入(“进”)的离子和发生反应时消耗(“出”)的离子,对后续实验
是否有影响。
(4)守恒原则:即溶液中电荷守恒。
2.遵循“4步”解题流程,掌握答题技巧
——:rn-ii-wV百百福j…
解
题,一^根褊疝嬴向、心血血定羹些畲藕否着症
4
步
—J依据离子是否共存,排除某些离子存在
骤
—::结合电中性原则综合分析,确定具体答案
【变式训练1](常见物质的检验)(2023・甘肃•一模)某固体样品由NH4CI、FeCb、Na2co3、
NaNCh中的两种按物质的量1:1组成,现对固体样品进行实验:将混合物溶于水,滴加足
量的稀盐酸,产生气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固
体样品的组成为
A.NHQ、Na2CO3B.FeCb、Na2cO3
C.FeCb、NaNChD.NH4CI、NaNCh
【解析】加入稀盐酸,产生无色气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化,若是
-+
CO3+2H=H2O+CO2T,阴
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