1、2017年高考化学专题精讲 2.3离子共存 离子的检验和推断 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_；若离子之间能_，则不能大量共存。一、离子共存不发生任何反应发生反应 2熟记常考离子的性质 注意“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。颜色MnO4(紫)、Cu2(蓝)、Fe2(浅绿)、Fe3(黄)氧化性ClO、MnO4、NO3(H)、Fe3、Cr2O27还原性S2(HS)、SO23(HSO3)、I、Br、Cl、Fe2水解显酸性NH4、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3水解显碱性AlO2、S2、
2、SO23、CO23、SiO23、ClO、CH3COO两性离子HCO3、HS、HSO3、HPO24、H2PO4 3常见溶液酸、碱性的判断 酸性溶液：pH7(常温)；能使pH试纸呈_的溶液；能使石蕊溶液呈_的溶液；能使酚酞溶液呈_的溶液。呈酸性或碱性的溶液：和Al反应放出_的溶液(HNO3除外)；c(H)水或c(OH)水等于10a molL1(a7)的溶液。红色红色橙色红色蓝色蓝色红色H21水溶液中能大量共存的一组离子是()ANH4、Ba2、Br、CO23 BCl、SO23、Fe2、HCK、Na、SO24、MnO4 DNa、H、NO3、HCO3解析 Ba2与 CO23 会生成 BaCO3 沉淀，不
3、能大量共存，A 项错误；H与 SO23 会反应生成 SO2 和 H2O，不能大量共存，B 项错误；C 项中四种离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；H与 HCO3 反应生成CO2 和水，D 项错误。答案 C2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、SO24、ClB KWcH11013 molL1 的溶液中：NH4、Ca2、Cl、NO3C与 Al 反应能放出 H2 的溶液中：Fe2、K、NO3、SO24D水电离的 c(H)11013 molL1 的溶液中：K、Na、AlO2、CO23解析 使酚酞变红色，说明溶液显碱性，Al3会与 OH发生反应
4、，不可大量共存，A 项错误；KW/c(H)c(OH)11013 molL1，即pH1，显酸性，与给出的四种离子可以共存，B 项正确；与 Al 反应能放出 H2 的溶液，可能显酸性，也可能显碱性，若为酸性，H与 NO3 构成 HNO3 会氧化 Fe3，若为碱性，OH与 Fe2会反应生成 Fe(OH)2 沉淀，C 项错误；水的电离受到抑制，可能是外加酸或碱引起的，若为酸，则 H与 AlO2、CO23 均发生反应，不可大量共存，D 项错误。答案 B解析 铝在强酸和强碱条件下都能生成氢气。酸性条件下(无色)，溶液中可大量存在 H、NH4、Ba2、Al3、Cl；碱性条件下，溶液中可大量存在 Ba2、Cl
5、、OH、NO3，最多 5 种。答案 C3某无色溶液含有下列离子中的若干种：H、NH4、Ba2、Al3、CO23、Cl、OH、NO3。向该溶液中加入铝粉，只放出 H2，则溶液中能大量存在的离子最多有()A3 种 B4 种C5 种 D6 种4常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A能溶解氧化铝的溶液中：K、NH4、HCO3、NO3Bc(OH)为 11012 molL1 的溶液中：Na、Al3、I、SiO23C滴入酚酞显红色的溶液中：Na、AlO2、SO24、ClD含有 KNO3 的溶液中：Fe2、H、Cl、SO24解析 能溶解氧化铝的溶液可能是强酸性溶液或强碱性溶液，HCO3 在强酸性
6、和强碱性溶液中都不能大量存在，NH4 在强碱性溶液中不能大量存在，A 项错误；c(OH)为 11012 molL1 的溶液为酸性溶液，SiO23 不能大量存在，B 项错误；滴入酚酞显红色的溶液是碱性溶液，各离子可以大量共存，C 项正确；H、NO3 和 Fe2因能发生氧化还原反应而不能大量共存，D 项错误。答案 C5常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()0.1 molL1 NaAlO2溶液：H、Na、Cl、SO24 pH11 的溶液中：CO23、Na、AlO2、NO3、S2、SO23 水电离的 H浓度为 1012 molL1 的溶液中：Cl、CO23、NO3、SO23 加入 Mg
7、 能放出 H2 的溶液中：Mg2、NH4、Cl、K、SO24 使甲基橙变黄的溶液中：Fe2、MnO4、NO3、Na、SO24 中性溶液中：Fe3、Al3、NO3、Cl、S2A BC D解析 AlO2 和 H不能大量共存，错误；pH11 的溶液为碱性溶液，提供的离子能大量共存，正确；水电离的 c(H)1012 molL1的溶液可以为酸性溶液，也可以为碱性溶液，CO23、SO23 在酸性溶液中不能大量存在，错误；加入 Mg 能放出 H2 的溶液为酸性溶液，提供的离子能大量共存，正确；甲基橙变色范围为 pH3.14.4，溶液变黄，则 pH4.4，可以是酸性、中性或酸性溶液，酸性溶液中 Fe2与 Mn
8、O4、NO3 能发生氧化还原反应而不能大量共存，碱性溶液中 Fe2不能大量存在，错误；Fe3与 S2会发生氧化还原反应、Al3与 S2会发生相互促进的水解反应而不能大量共存，错误。综上所述，B 项正确。答案 B 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”“不能大量共存”易看成“大量共存”条件类型高考中的常见表述误点点悟常见的隐含条件“与Al反应放出H2”溶液既
9、可能显酸性也可能显碱性，但不能是氧化性酸，如HNO3“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在酸性条件下具有强氧化性常见题干要求(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NO3离子使用的试剂反应现象有关的反应方程式H(1)紫色石蕊试液(2)Na2CO3溶液(1)石蕊试液变_(2)有_产生 2HCO23=CO2H2ONH4 浓_溶液加热，有刺激性气味的气体产生，该气体遇 HCl(气态)产生_或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝_ 常见离子的检验 1常见阳离子的检验方法二、离子的检验
10、和推断红NH4 OH=NH3H2ONH3HCl=NH4Cl(白烟)无色气体NaOH白烟离子使用的试剂反应现象有关的反应方程式Na、K用铂丝蘸取少量的试样(溶液或固体)在酒精灯火焰中灼烧，若出现_火焰，则含有 Na；透过蓝色钴玻璃若看到_火焰，则含有 KBa2稀硫酸或可溶性硫酸盐，并加入稀硝酸加入 SO24 后，产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解_黄色Ba2SO24=BaSO4紫色离子使用的试剂反应现象有关的反应方程式Fe2NaOH 溶液先生成白色胶状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变成_ _Fe3(1)NaOH 溶液(2)KSCN 溶液(1)生成_沉淀(2)生成_溶液_Al3NaOH 溶液加适
11、量的 NaOH 溶液，生成白色胶状沉淀，过量时沉淀_；该沉淀也溶于盐酸Al33OH=Al(OH)3 Al(OH)3OH=AlO2 2H2OAl(OH)33H=Al33H2O红褐色Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3红褐色血红色Fe33OH=Fe(OH)3Fe33SCN=Fe(SCN)3溶解 2.常见阴离子的检验方法离子使用的试剂反应现象有关的反应方程式Cl_加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解_Br(1)AgNO3溶液、稀硝酸(1)加入AgNO3溶液，产生_沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸(1)_(2)氯水、CCl4(2)加入氯水后振荡，再滴入
12、CCl4少许，CCl4层呈橙红色(2)_ I(1)AgNO3溶液、稀HNO3(2)氯水、淀粉溶液(1)加入AgNO3溶液，产生_沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸(2)加入氯水和淀粉溶液，溶液变蓝色(1)_(2)_AgNO3溶液、稀HNO3AgCl=AgCl 浅黄色AgBr=AgBr Cl22Br=2ClBr2黄色AgI=AgI Cl22I=I22Cl离子使用的试剂反应现象有关的反应方程式OH(1)酚酞试液(2)紫色石蕊试液(1)酚酞变红(2)石蕊变_CO23、HCO3盐酸、澄清石灰水加入盐酸，放出无色无味的气体，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变_CO23 2H=CO2H2O_Ca22OHCO2=CaC
13、O3H2OSO23BaCl2 溶液、盐酸加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，该沉淀可溶于稀盐酸，并放出无色、有刺激性气味的气体_SO24_加入稀盐酸，无现象，再加入 BaCl2 溶液，生成白色沉淀Ba2SO24=BaSO4蓝HCO3 H=CO2H2OBa2SO23=BaSO3 BaSO32H=Ba2SO2H2OBaCl2溶液、稀盐酸浑浊一、离子检验1用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计严密的是()A检验试液中的 SO24：试液足量稀硝酸无沉淀BaCl2溶液白色沉淀B检验试液中的 SO23：试液浓盐酸气体品红 褪色C检验试液中的 I：试液H2O2 棕黄色溶液 淀粉溶液蓝色溶液D检验试液
14、中的 CO23：试液足量稀BaCl2白色沉淀足量稀盐酸沉淀溶解解析 选项 A 中加入稀硝酸可把 SO23 氧化成 SO24 或溶液中含有Ag，均会产生白色沉淀，错误；选项 B 中不能排除 HSO3 的干扰，错误；C 项正确；选项 D 中不能排除 SO23 的干扰。答案 C2向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是()A加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在 Al3B加入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在 ClC加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SO24D加入 NaOH 溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在
15、 NH4解析 向含有 Mg2的溶液中加入氨水也可产生白色沉淀，A 项错误；向含有 CO23 的溶液中加入 AgNO3 溶液也可产生白色沉淀，B 项错误；向含有 Ag的溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，也可产生白色沉淀，C 项错误。答案 D解析 SCN与 Fe3反应，使溶液呈红色，只能证明溶液中含 Fe3，而无法确定是否含有 Fe2，A 项错误；CuSO4(白色)5H2O=CuSO45H2O(蓝色)，可检验水的存在，B 项正确；观察钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，C 项错误；SO2 也可使澄清石灰水变浑浊，D 项错误。答案 B3下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()A在溶液中加 KSC
16、N，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3，无 Fe2B气体通过无水 CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有 Na，无 KD将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是 CO24下列依据相关实验得出的结论正确的是()A向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液C将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯D向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含 Fe2解析 A 项，能与稀盐酸反应生成 CO2
17、的，除 CO23 外，还有 HCO3，错误；B 项，K 元素焰色反应的紫色必须透过蓝色钴玻璃才能看到，不透过蓝色钴玻璃观察时，火焰也为黄色，错误；C 项，能使溴水褪色的气体，可以是与 Br2 发生加成反应，也可以是发生氧化还原反应，例如SO2 等，错误。答案 D1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 MnO4 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”。2无色溶液中离子检验的一般思路二、离子推断5某溶液可能含有 Na、Fe3、Br、I、HCO3、SO
18、23、NO3 等离子。向该溶液中滴加氯水，无气泡产生，溶液呈橙色；向橙色溶液中加入 BaCl2 溶液产生白色沉淀；向橙色溶液中滴加淀粉溶液未变蓝，则在该溶液中肯定存在的离子组是()ANa、I、SO23 BNa、Br、SO23CFe3、Br、NO3 DNa、Br、NO3解析“无气泡产生”可知溶液中一定无 HCO3；由可知溶液中一定含有 SO23，有 SO23 一定无 Fe3，所以橙色溶液一定是溴水，一定含有 Br，由可知一定无 I，结合电荷守恒一定含有阳离子 Na。答案 B6某水溶液只可能含有 K、Al3、Fe3、Mg2、Ba2、NH4、Cl、CO23、SO24 中的若干种离子。某同学取 100
19、 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(NH4)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解析 由得
20、50 mL溶液中n(NH4)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 CO23。由得，溶液中一定含 SO24，其物质的量为 n(SO24)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 SO24(0.05 mol)，Al3(0.02 mol)，NH4(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 Cl，所以 n(K)0.05 mol20.02 mol30.02
21、 mol0.02 mol，其浓度为 c(K)0.02 mol0.05 L 0.4 molL1。答案 B7某无色透明溶液中可能大量存在 Ag、Mg2、Cu2中的几种离子。(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_。(2)取少量原溶液加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，白色沉淀不消失，说明原溶液中肯定有的离子是_，有关的离子方程式为_。(3)取(2)的滤液加入过量 NaOH 溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子有_。(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列 AD 中的(填序号)_。ACl BNO3CCO23 DOHCu2AgAgCl=AgClMg2 B解析 含 C
22、u2的溶液显蓝色，不用实验根据溶液无色即可以肯定不存在 Cu2；由(2)知，溶液中一定含有 Ag，反应为 AgCl=AgCl；由(3)知溶液中一定有 Mg2；有 Mg2、Ag则一定不含 CO23、OH和Cl，可能存在 NO3。破解离子推断题应注意的原则(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、MnO4、CrO24、Cr2O27)(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存原则，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、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续实验的干扰。