1、第4讲离子共存、离子的检验和推断 考纲要求1.应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。2.利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。溶液中离子能否共存的判断方法1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色MnO(紫)、Cu2(蓝)、Fe2(浅绿)、Fe3(黄)氧化性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Al
2、O、S2、SO、CO、SiO、ClO、CH3COO两性离子HCO、HS、HSO、HPO、H2PO【例1】近年高考中10种常考易错离子组合的剖析高考中常见离子组合能否共存反应类型备注(1)Na、Ca2、NH4、AlO2(2)Na、H、S2O23、Cl(3)H、Br、I、NO(4)H、Na、Cl、NO(5)S2、Na、ClO、Cl(6)K、Na、OH、HSO(7)Na、Fe2、S2、Cl(8)Na、Fe3、S2、Cl(9)Na、Al3、S2、Cl(10)MnO、H、Cl、S2【例2】(2013四川理综，8)在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是()A无色溶液：Ca2、H、Cl、HSOB能
3、使pH试纸呈红色的溶液：Na、NH、I、NOCFeCl2溶液：K、Na、SO、AlO D.0.1 molL1的溶液：Na、K、SiO、NO【例3】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A无色透明的溶液中：Ba2、H、MnO、BrB加入铝粉产生H2的溶液中：Cu2、Na、SO、ClOC滴入KSCN溶液显血红色的溶液中：K、Mg2、SO、ClD滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na、Fe2、Cl、NO反思归纳警惕题干中的常见“陷阱”条件类型高考中的常见表述误点点悟常见的限 制条件“无色” 有色离子不能大量存在“pH1”或“pH13”溶液显酸性或碱性“因发生氧化还原反应而不能大量共存” 只能
4、是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子常见的易错点“透明”“透明”也可“有色”“不共存”易看成“共存”常见的隐含条件“与Al反应放出H2”溶液既可能显酸性也可能显碱性“由水电离出的c(H)11012 molL1”溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的NH3”与NH3H2O反应的离子不能大量存在常见题干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字离子检验的一般程序与思路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，可把检验离子的方法归纳为三种类型：生成沉淀；生成气体；显现特殊颜色。离子试剂现象注意沉淀法Cl、Br、
5、IAgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO稀盐酸和BaCl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2NaOH溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀Fe3NaOH溶液红褐色沉淀Al3NaOH溶液白色沉淀溶解不一定是Al3气体法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要加热CO稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊SO、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色显色法I氯水(少量)，CCl4下层为紫色Fe2KSCN溶液和氯水先是无变化，滴加氯水后变血红色先加KSCN溶液，无变化，再加氯水
6、Fe3KSCN溶液血红色苯酚溶液紫色Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K要透过蓝色钴玻璃片观察2熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子常见的溶液中有颜色的离子有MnO呈紫色，Cu2呈蓝色，Fe2呈浅绿色，Fe3呈黄色。沉淀的颜色：Cu(OH)2蓝色沉淀，Fe(OH)3红褐色沉淀。解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。3无色溶液中离子检验的一般思路【例4】根据下列实验内容得出的结论正确的是()选项实验内容结论A某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质不一定是氨气B某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝该气体一定是氯气C向某物质的水溶液中加入盐酸，产生无色无味气体该溶液中一定
7、含有大量碳酸根离子D向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液显血红色反应后溶液中肯定有Fe3，可能还有Fe2【例5】关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是()A加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl存在B通入Cl2后，溶液变为深黄色，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，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在D加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在推理型离子推断题的解题思路【例6】有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：Al3、Cl、Na、K、NO、OH、Fe2、A
8、lO、CO、NH、SO、H。(1)完成下列表格中实验的结论和实验的实验内容以及现象：实验内容以及现象结论取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生确定M溶液中含有Na，不含K用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色(2)根据(1)中的实验回答：NO存在于_溶液中，理由是_；Cl存在于_溶液中，理由是_。(3)根据(1)中的实验确定，M溶液中含有的离子为_。【例7】某钠盐溶液可能含有阴离子NO、CO、SO、SO、Cl、Br、I。为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：所得溶液呈碱性；加HCl后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊。加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色
9、。加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解。加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。实验_。实验_。实验_。实验_。实验_。(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是_。反思归纳坚持“四项基本原则”，破解离子推断题。(1)肯定性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,4、CrO24、Cr2O 27(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、
10、碱性、指示剂的变化、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，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)(4)进出性原则：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继实验的干扰。【例8】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，实验如下：实验步骤实验现象(1)取少量该溶液，加入几滴甲基橙溶液变红(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液有
11、白色沉淀生成(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸(5)取少量该溶液，加入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)溶液中一定存在的离子是_；溶液中肯定不存在的离子是_。(2)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)_。高考题组一离子共存1(2013大纲全国卷，11改编)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是()AK、SiO、Cl、NOBH、NH、Al3、SOCNa、S2、OH、SODNa、AlO、CH3COO、HCO2(20
12、13江苏，4)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A1.0 molL1的KNO3溶液：H、Fe2、Cl、SOB甲基橙呈红色的溶液：NH、Ba2、AlO、ClCpH12的溶液：K、Na、CH3COO、BrD与铝反应产生大量氢气的溶液：Na、K、CO、NO3(2013安徽理综，8)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A饱和氯水中Cl、NO、Na、SOBc(H)1.01013molL1溶液中C6H5O、K、SO、BrCNa2S溶液中SO、K、Cl、Cu2DpH12的溶液中NO、I、Na、Al34(2013广东理综，8)能在水溶液中大量共存的一组离子是()AH、I、NO
13、、SiOBAg、Fe3、Cl、SOCK、SO、Cu2、NODNH、OH、Cl、HCO高考题组二离子推断5(2013上海，13)某溶液中可能含有Na、NH、Ba2、SO、I、S2。分别取样：用pH计测试，溶液显弱酸性；加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是() ANa BSO CBa2 DNH6(2013浙江理综，13)某钠盐溶液中可能含有NO、SO、SO、CO、Cl、I等阴离子。某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：用pH计测得溶液的pH大于7加入盐酸，产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀
14、，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO、CO、Cl三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论() A BC D7(2013全国理综，29)现有A、B、C、D、E、F六种化合物，已知它们的阳离子有K、Ag、Ca2、Ba2、Fe2、Al3，阴离子有Cl、OH、CH3COO、NO、SO、CO。现将它们分别配成0.1 molL1的溶液，进行如下实验：测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为AEC；向B溶液中
15、滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，无明显现象；向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。根据上述实验现象，回答下列问题：实验中反应的化学方程式是_；E溶液是_，判断依据是_；(3)写出下列四种化合物的化学式：A_、C_、D_、F_。高考题组三物质的检验、鉴别8判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)(2013天津理综，3改编)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，判断下列说法正确与否操作现象结论填“”或“”A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加氯水和CCl4，振荡、静置下
16、层溶液显紫色原溶液中有IC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na，无KD滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH(2)某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明该钾盐是K2CO3()(2013江苏，10A)(3)利用HNO3能够鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液()(2013重庆理综，9A改编)(4)利用金属钠可区分乙醇和乙醚()(2013大纲全国卷，7A)9(2013重庆理综，11)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是()A盐酸、硫酸
17、 B盐酸、氢氧化钠溶液C氨水、硫酸 D氨水、氢氧化钠溶液10(2013四川理综，10)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH、Ba2、Mg2、H、OH、Cl、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；0.1 molL1乙溶液中c(H)0.1 molL1；向丙溶液中滴入 AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是()A甲溶液含有Ba2 B乙溶液含有SOC丙溶液含有Cl D丁溶液含有Mg2答案规律方法解题指导【例1】(1)不能水解反应AlONH4H2O=Al(OH)3NH3(2)不能氧化还原反应2HS2
18、O23=SO2SH2O(3)不能氧化还原反应HNO3与Br、I均能发生反应(4)能HNO3不会与Cl发生反应(5)不能氧化还原反应ClO能氧化S2，与溶液的酸碱性无关(6)不能复分解反应OHHSO=SO23H2O(7)不能复分解反应Fe2S2=FeS(8)不能氧化还原反应2Fe3S2=2Fe2S(9)不能双水解反应2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S(10)不能氧化还原反应在H存在的条件下MnO与S2、Cl发生反应【例2】D【例3】C本题是限制条件下的离子共存题，审题时要理清限制条件所给的提示信息。无色透明溶液，说明有色离子MnO不能大量存在；加入铝粉产生H2，溶液可能呈酸性，也可
19、能呈碱性，若溶液呈酸性，则ClO不能大量存在，若溶液呈碱性，则Cu2不能大量存在；滴入KSCN溶液显血红色，说明溶液中存在Fe3，题给离子能大量共存；D中说明溶液呈酸性，酸性条件下NO能氧化Fe2，离子不能大量共存。【例4】ADA项，该物质也可以是NaOH、KOH等，不一定是氨气，正确；B项，该气体不一定是氯气，不正确；C项，该溶液中也可能含碳酸氢根离子，不一定含碳酸根离子，不正确；D项，遇KSCN显血红色的溶液中肯定有Fe3，不能确定是否有Fe2，故可能有Fe2，正确。【例5】BCl、SO24均能与Ag形成不溶于稀盐酸的白色沉定，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶
20、液后溶液变蓝，则溶液中有I存在，B对；SO23与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H、NO的作用下也可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO23、HCO、SO23或HSO，D错。【例6】(1)N溶液中不含CO23、SO24或M溶液中一定含有CO23、SO24取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色(2)MN溶液中含有H、Fe2、Al3、NH4、K，由于N溶液为酸性，又含有Fe2，所以N溶液中不含NON根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl存在于N溶液中(3)OH、AlO、CO23、SO
21、24、Na、NO【例7】(1)说明可能含有CO23或者含有SO23或者含有CO23和SO23，因为二者水解均显碱性肯定含有CO23，肯定不含SO23，因SO2有刺激性气味肯定不含有Br、I，因两者与氯水反应后分别生成单质溴和单质碘，溴和碘单质溶解于CCl4显色肯定含有SO24，因BaSO4不溶于盐酸肯定含有Cl，因AgNO3与Cl反应生成的AgCl不溶于稀HNO3(2)NO【例8】(1)NO、SO24、Mg2、Al3Fe2、HCO、I、Ba2(2)K的检验可以用焰色反应；Cl的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解解析(1)加甲基
22、橙溶液变红，说明溶液显碱性，HCO不能大量存在；(2)步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子Fe2、I就不能大量存在；(3)步说明有SO24，Ba2就不能大量存在；(4)步不能说明有Cl，因为(3)中引入了Cl；(5)步说明有Mg2和Al3。真题重组规范集训1BA项，CO2与SiO、H2O反应生成H2SiO3，SiO23不能大量共存；C项中，CO2能与OH、S2反应，OH、S2不能大量存在；D项中，AlO与HCO反应生成Al(OH)3沉淀和CO23，CO2也能与AlO溶液反应生成Al(OH)3沉淀。2CNO在酸性条件下具有氧化性，能氧化Fe2；使甲基橙呈红色的溶液显酸性，A
23、lO在酸性条件下不能大量共存；pH12的溶液显碱性，所给离子一定能大量共存；与铝反应产生大量氢气的溶液显强碱性或强酸性，若溶液显强碱性，所给离子能大量共存，若溶液显强酸性，CO23不能大量共存。3B离子能否大量共存，关键看离子间是否发生反应。A项中饱和氯水有强氧化性，SO23有还原性，不能大量共存；C项中S2Cu2=CuS，故不能大量共存；D项中Al34OH=AlO2H2O，故不能大量共存。4CA项中NO(H)能氧化I而不能大量共存，H和SiO23生成硅酸沉淀也不能大量共存；B项中Ag与Cl、SO24都不能大量共存；D项中OH与NH4、HCO都不能大量共存。5A因为样品溶液显弱酸性，说明原溶液
24、中含有NH4，NH4水解显酸性，NH4H2ONH3H2OH；样品中加入氯水和淀粉无明显现象，说明原溶液中不含I和S2，则溶液中的阴离子含有SO24，无Ba2，不能确定的是Na。6B实验，加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中含有Cl，放出有色刺激性气体，说明溶液中还含有NO，因NO具有氧化性，SO23、I具有还原性，可确定溶液中一定不含有SO23和I；实验，加入足量的BaCl2溶液，产生的白色沉淀能溶于稀硝酸且放出气体，该气体不能使品红溶液褪色，可推出，溶液中一定含有CO23，不含SO24。仅两个实验，即可得出该同学的结论。7(1)AgNO3NH3H2O=AgOHNH4NO3，A
25、gOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O(2)K2CO3由中碱性强弱顺序可知：E是碳酸盐。六种阳离子可与CO23形成可溶性盐的只有K，故E为K2CO3(3)Ba(OH)2(CH3COO)2CaAlCl3FeSO4解析(1)向B溶液中滴加稀氨水，出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失，可知B为AgNO3，发生反应方程式为AgNO3NH3H2O=AgOHNH4NO3，AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O(2)(3)由六种化合物均溶于水且溶液A、C、E呈碱性知：A为Ba(OH)2，E为K2CO3，C为(CH3COO)2Ca，由知F为FeSO4。8(1)解析能与BaCl2溶液反应生
26、成白色沉淀的除了SO24以外，还可以是SO23、CO23以及Ag等，因此选项A不正确；CCl4的密度大于水的，而单质碘易溶于有机溶剂，CCl4溶液显紫色说明有单质碘生成，所以只能是原溶液中的I被氯水氧化成单质碘，选项B正确；因为在观察钾元素的焰色反应时，需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光，而在实验中并没有透过蓝色的钴玻璃观察，所以不能排除K，选项C不正确；由于氨气极易溶于水，因此如果铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时，产生的氨气不会挥发出来，红色石蕊试纸就不会变蓝色，所以选项D也不正确。(2)(3)(4)9D10D能与其他三种物质的溶液产生白色沉淀的只可能是Ba(OH)2，故甲为Ba(OH)2，根据可知乙是H2SO4，根据可知丙的阴离子是Cl，甲与丙能产生白色沉淀，则丙为MgCl2，丁为NH4HCO3，所以D错误。
