2021高考化学一轮复习第二章第4课时离子共存离子的检验与推断教案鲁科版

-1-第4课时离子共存、离子的检验与推断[课型标签:题型课提能课]考点一离子共存1.离子不能大量共存的五种常见类型(1)生成难溶物或微溶物阳离子不能大量共存的阴离子Ba2+、Ca2+、Pb2+23CO、23SO、24SO、23SiO、34POCu2+、Fe2+、Fe3+OH-、S2-、23CO、3HCO、23SiO、[Al(OH)4]-Al3+、Zn2+OH-、23CO、3HCO、23SiO、[Al(OH)4]-(2)生成难电离的物质(如弱酸、弱碱)H+与OH-、CH3COO-、23CO、S2-、23SO、34PO、CN-、23SiO、223SO、[Al(OH)4]-、3HCO、HS-、3HSO、24HPO、24HPO等弱酸根离子不能大量共存;OH-与H+、3HCO、HS-、3HSO、24HPO、24HPO及Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Al3+、4NH等弱碱的阳离子不能大量共存。(3)水解相互促进常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:Al3+与23CO、3HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、23SiO;Fe3+与23CO、3HCO、[Al(OH)4]-、23SiO。(4)络合反应离子间因发生络合反应而不能大量共存的离子如下: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。(5)氧化还原型具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。氧化性离子还原性离子-2-ClO-、4MnO(H+)、3NO(H+)、Fe3+、227CrO、24FeOFe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、23SO、HS-、3HSO2.离子共存判断的“三大步骤”第一步:“细审题干关键点”(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”等关键点。(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。第二步:“分析限制条件”(1)常见表示溶液呈酸性的表述①常温下,pH=1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;⑤c(OH-)=1×10-14mol·L-1的溶液或c(OH-)/c(H+)1的溶液。(2)常见表示溶液呈碱性的表述①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞溶液变红的溶液;④c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液;⑤通入NH3或加入Na2O2的溶液。(3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。(4)无色溶液:不含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、4MnO等。第三步:“注意特殊情况”(1)S2-与23SO在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存。-3-(2)3NO在碱性和中性环境中没有氧化性,酸性环境中[3NO(H+)]具有氧化性。(3)ClO-在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。[名师点拨]离子共存判断“四个要素”——一(观)颜色,二(辨)性质(酸碱性、氧化性),三(查)特殊[①ClO-、②3NO(H+)、③Fe3+(SCN-)],四(析)反应(①复分解型反应、②水解互促型反应、③氧化还原型反应、④络合反应)。题型一非氧化还原反应类离子共存[典例1](2014·山东卷改编)下列有关溶液组成的描述合理的是()A.无色溶液中可能大量存在Al3+、4NH、Cl-、S2-B.酸性溶液中可能大量存在Na+、CH3COO-、24SO、Cl-C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、3HCOD.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、24SO解析:Al3+与S2-可发生水解相互促进的反应而不能大量共存,A项错误;酸性溶液中存在H+,H+与CH3COO-不能大量共存,B项错误;3HCO水解可使溶液呈弱碱性,弱碱性溶液中可以含有大量3HCO,C项正确;Fe3+在中性溶液中因发生强烈水解而不能大量存在,D项错误。答案:C[对点精练1](2019·北京牛栏山期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(D)A.由水电离产生的c(OH-)=1×10-12mol/L的溶液中:3HCO、K+、Na+、24SOB.含有大量Fe3+的溶液中:Al3+、OH-、Br-、Na+C.pH=0的溶液中:Na+、K+、S2-、23SOD.能使酚酞变红色的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-解析:由水电离产生的c(OH-)=1×10-12mol/L的溶液可能是强酸,也可能是强碱溶液,3HCO在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存,A错误;含有大量Fe3+的溶液中Fe3+、Al3+与OH-不能大量共存,B错误;pH=0的溶液呈酸性,S2-、23SO在强酸性溶液中不能大量共存,C错误;能使酚酞变红色的溶液呈碱性,碱性溶液中Na+、Ba2+、Cl-、Br-可以大量共存,D正确。[对点精练2](2019·福建莆田期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(A)A.c(OH-)/c(H+)=1×1014的溶液中:K+、Na+、I-、23SiO-4-B.水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Ca2+、Ba2+、Cl-、3HCOC.加入铝粉能放出氢气的溶液中:Ba2+、Cl-、Fe3+、3NOD.c(23SO)=0.1mol·L-1的溶液中:Ca2+、4MnO、24SO、H+解析:c(OH-)/c(H+)=1×1014的溶液中c(OH-)=1mol·L-1,溶液呈碱性,K+、Na+、I-、23SiO互不反应,能够大量共存,故A正确;在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,水的电离受到抑制,则溶液为强酸性或强碱性,在强酸性和强碱性溶液中3HCO都不能大量存在,故B错误;加入铝粉能放出氢气的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,在酸性条件下3NO有强氧化性,与铝反应不生成氢气,在碱性条件下Fe3+不能大量共存,故C错误;c(23SO)=0.1mol·L-1的溶液中,Ca2+、H+与23SO都能反应而不能大量共存,23SO与高锰酸根离子发生氧化还原反应也不能大量共存,故D错误。题型二氧化还原反应类离子共存[典例2](2018·江苏卷改编)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1mol·L-1KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-B.0.1mol·L-1NaOH溶液:K+、Cl-、23SO、S2-C.0.1mol·L-1NaCl溶液:H+、Cu2+、4MnO、3NOD常温下pH=11的溶液中:S2-、K+、23CO、ClO-解析:ClO-与I-能发生氧化还原反应,A项不符合题意;23SO、S2-在碱性条件下能共存,B项符合题意;酸性条件下,4MnO能氧化Cl-,C项不符合题意;ClO-具有强氧化性,S2-具有强还原性,两者发生氧化还原反应,D项不符合题意。答案:B[对点精练3](2019·甘肃武威一轮)下列各离子组在溶液中能共存且通入括号中相应气体后,仍能大量存在的是(D)A.Na+、Ba2+、3HSO、I-(氯气)B.Ca2+、3NO、Na+、Cl-(二氧化硫)C.Fe3+、24SO、23CO、3NO(氨气)D.Na+、K+、3HCO、Cl-(二氧化碳)解析:A项中四种离子能共存,通入氯气后能将3HSO、I-氧化,故不符合题意;B项中四种离子能共存,通入二氧化硫被硝酸根离子氧化而不能共存,故不符合题意;C项中Fe3+、23CO之间反应生成沉淀,所以不能共存,故不符合题意;D项中四种离子能共存,通入二氧化碳后也不反应,故符合题意。-5-考点二离子的检验与推断1.离子检验的常用方法(1)沉淀法离子试剂现象注意Cl-、Br-、I-AgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)24SO稀盐酸和BaCl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2+K3[Fe(CN)6]溶液蓝色沉淀NaOH溶液白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀Fe3+NaOH溶液红褐色沉淀K4[Fe(CN)6]溶液蓝色沉淀(2)气体法离子试剂现象注意4NH浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生无色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23COCaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水加入CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸产生气体使澄清石灰水变浑浊23SOBaCl2溶液、稀盐酸和品红溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色(3)显色法离子试剂现象注意I-氯水(少量)、CCl4下层为紫色Fe2+KSCN溶先是无变化,滴加氯水后变红先加KSCN溶液,无变化,再加氯-6-液和氯水色水Fe3+KSCN溶液红色苯酚溶液紫色Na+、K+Pt(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焰色2.排除三种离子检验时的“干扰”(1)24SO的检验[名师点拨]所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,23SO、3HSO会被溶液中的3NO(H+)氧化成24SO,从而得出错误结论。(2)23CO的检验(3)Fe2+的检验①溶液中只含Fe2+:可用KSCN溶液和氯水检验,不考虑干扰问题。②溶液中含Fe2+、Fe3+,不含Cl-时,可加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,不能用KSCN溶液和氯水,原因是Fe3+形成干扰。③溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl-时,加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,生成蓝色沉淀,不能用酸性KMnO4溶液,原因是Cl-有还原性,也能使酸性KMnO4溶液褪色,形成干扰。[名师点拨](1)离子检验的表达规范取样准备…取少量样品溶液于洁净试管中[或取少量样品于洁净试管中,加入少量水(或酸、碱)溶解]……↓加入试剂…向试管中滴加适(足)量的××溶液[或××和××溶液]……↓描述现象…产生××色沉淀、生成××色××味气体,溶液由××色变成××色……↓检验结论…则试样中含有××离子[或则试样中不含有××离子]-7-(2)实验基本操作中“证明沉淀是否洗涤干净”表达规范——取最后一次洗涤液……3.离子推断的“四项基本原则”(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+、4MnO、24CrO、227CrO)。(2)互斥性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。题型一离子检验[典例1](2018·浙江11月选考)通过实验得出的结论正确的是()A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在24SOB.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在4NHD.在某固体试样加水反应后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在23SiO解析:可能为其他阴离子,如4HSO,A错误;固体可能为Fe2O3和Fe的混合物,B