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第2章元素与物质世界第3节离子检验与推断课标解读要点网络1.掌握常见离子的检验方法。2.根据离子反应的条件，分析离子共存和推断离子的存在。A层级必备知识·关键能力离子的共存1．复分解反应型(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存阳离子不能大量共存的阴离子Ba2＋、Ca2＋、Pb2＋、Ag＋CO2－3、SO2－3、SO2－4、SiO2－3、PO3－4Cu2＋、Fe2＋OH－、S2－、CO2－3、SiO2－3Mg2＋、Zn2＋OH－、CO2－3、[Al(OH)4]－、SiO2－3H＋SiO2－3、[Al(OH)4]－(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存离子不能大量共存的离子H＋S2O2－3、SO2－3、HSO－3、CO2－3、HCO－3、S2－、HS－OH－NH＋4(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)H＋与CH3COO－、CO2－3、S2－、SO2－3、ClO－、F－等生成弱酸不能大量共存；OH－与NH＋4(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H＋与OH－生成水不能大量共存。(4)弱酸酸式酸根(如HS－、HCO－3、HSO－3、H2PO－4、HPO2－4、HC2O－4等)在强酸(H＋)或强碱(OH－)中均不能大量共存。2．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ClO－、MnO－4(H＋)、NO－3(H＋)、Fe3＋、Cr2O2－7、FeO2－4Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2－、I－、SO2－3、HS－、HSO－33．水解相互促进型(1)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：①Al3＋与CO2－3、HCO－3、S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO2－3。②Fe3＋与CO2－3、HCO－3、[Al(OH)4]－、SiO2－3。(2)NH＋4与CH3COO－、CO2－3、HCO－3、S2－等能发生相互促进的水解反应，但不完全，仍能大量共存。4．络合反应型离子间因发生络合反应而不能大量共存，常见的反应有(1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。(2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。[补短板]常见限定条件的分析(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnO－4、Fe(SCN)2＋、Cr2O2－7、CrO2－4等。(2)常见表示溶液呈酸性的描述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[H＋]＝0.1mol·L－1的溶液。(3)常见表示溶液呈碱性的描述①常温下pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞变红的溶液；④[OH－]＝0.1mol·L－1的溶液。(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下，水电离出的[OH－]＝1×10－12mol·L－1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。(5)溶液中含有NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4、H2O2、Fe3＋，说明溶液具有强氧化性。(6)溶液中含有S2－、SO2－3、I－、Fe2＋、SO2，说明溶液具有还原性。(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。[知识应用]指出下列离子组不能大量共存的原因。(1)在溶液中：Na＋、OH－、SO2－4、Fe3＋_______________________。(2)在溶液中：K＋、Mg2＋、I－、ClO－________________________。(3)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－____________________________________________________________________。(4)含有大量NO－3的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4________________________________________________________________。(5)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO－3、Fe3＋、SO2－4____________________________________________________。(6)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO－3、Al3＋、Na＋、SO2－4____________________________________________________。(7)pH＝0的溶液中：Al3＋、NH＋4、Ca2＋、ClO－________________________________________________________________。[答案](1)Fe3＋与OH－反应生成沉淀(2)I－能被ClO－氧化(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，Fe3＋与I－发生氧化还原反应(4)NO－3在酸性条件下氧化Fe2＋(5)Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀(6)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO－3在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3＋在碱性溶液中不能大量共存(7)ClO－与H＋生成弱电解质HClO命题点溶液中离子共存的判断1．(2019·上饶模拟)下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的是()①酸性溶液中：Fe2＋、Al3＋、NO－3、Cl－、I－②pH＝13的溶液：Na＋、CO2－3、SO2－3、[Al(OH)4]－、S2－③水电离出来的[H＋]＝10－13mol·L－1的溶液：NH＋4、K＋、NO－3、S2O2－3④加入铝片能放出H2的溶液：Na＋、HCO－3、Cu2＋、SO2－4⑤弱碱性溶液中：Na＋、K＋、Cl－、HCO－3A．①②B．②③C．②④⑤D．②⑤D[①酸性条件下Fe2＋、I－、NO－3发生氧化还原反应，则一定不能共存，故①错误；②pH＝13的溶液显碱性，该组离子在碱性条件下不反应，则能共存，故②正确；③水电离出来的[H＋]＝10－13mol·L－1的溶液，为酸性或碱性溶液，碱性溶液中OH－与NH＋4结合生成弱电解质，酸性溶液中H＋与S2O2－3发生氧化还原反应，则不能共存，故③错误；④加入铝片能放出H2的溶液，为酸或强碱溶液，HCO－3既能与酸反应又能与碱反应，则一定不能共存，故④错误；⑤HCO－3水解呈弱碱性，HCO－3在弱碱性溶液中可共存。]2．(2019·精选模拟)下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的有________(填序号)。①[H＋][OH－]＝10－12的溶液中：Na＋、K＋、SiO2－3、CO2－3②含有大量Fe2＋的溶液中：K＋、Fe3＋、[Fe(CN)6]3－、SO2－4③无色溶液中：K＋、SO2－4、Cr2O2－7、Na＋④滴入KSCN溶液显血红色的溶液中：NH＋4、Mg2＋、SO2－4、Cl－⑤滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、NO－3⑥在[Fe3＋]＝1mol·L－1的溶液中：K＋、NH＋4、SCN－、NO－3⑦中性溶液中：Al3＋、Fe3＋、SO2－4、ClO－4⑧KW[H＋]＝1×10－13mol·L－1的溶液中：NH＋4、Ca2＋、Cl－、NO－3[解析]②中Fe2＋与[Fe(CN)6]3－形成蓝色沉淀；③中Cr2O2－7为橙色；⑤中NO－3(H＋)氧化Fe2＋；⑥中Fe3＋与SCN－发生络合反应；⑦中Al3＋、Fe3＋水解呈酸性。[答案]①④⑧离子共存的四步分析法一看题目要求“正确”“错误”“一定”“可能”等关键词二看溶液颜色无色与有色三看溶液性质酸碱性、氧化性、还原性等四看反应类型复分解反应、氧化还原反应、络合反应等常见离子的检验1．一般离子的检验离子试剂现象注意Cl－、Br－、I－AgNO3溶液和稀硝酸AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)—NH＋4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___加热蓝NaOH溶液_____色沉淀—Fe3＋KSCN溶液溶液呈___色—SO2－3稀硫酸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退色HSO－3有干扰Na＋、K＋Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈___色、___色K＋要透过蓝色__玻璃片观察焰色红褐红黄紫钴Mg2＋NaOH溶液产生白色沉淀—Al3＋NaOH溶液产生_________，NaOH过量___________NaOH溶液逐滴滴加至过量Cu2＋NaOH溶液产生___色沉淀—白色沉淀沉淀又溶解蓝提醒：Br－、I－的其他检验方法(1)Br－：氯水和CCl4，分层和下层为橙红色现象。(2)I－：氯水和CCl4，分层和下层为紫红色现象；或氯水和淀粉，溶液变蓝。2．两种常考阴离子的检验(1)SO2－4的检验①检验方法被检液――――→加足量盐酸酸化取清液――――→滴加BaCl2有白色沉淀生成含有SO2－4②排除干扰Ag＋的干扰先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰CO2－3、SO2－3的干扰因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是这些沉淀能溶于盐酸中，因此检验SO2－4时，必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)提醒：所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO2－3、HSO－3会被溶液中的NO－3(H＋)氧化成SO2－4，从而得出错误结论。(2)CO2－3的检验①检验方法被检液――――――――→加CaCl2或BaCl2溶液产生白色沉淀――→加盐酸产生无色无味气体―――――――→通入澄清石灰水变浑浊②排除干扰HCO－3的干扰若被检液中不含CO2－3而含有HCO－3，则加入CaCl2(或BaCl2)溶液时不会产生白色沉淀，故可用CaCl2(或BaCl2)溶液排除干扰SO2－3的干扰因为CaSO3与CaCO3一样，也是白色沉淀，且CaSO3也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体(SO2)，但SO2是有刺激性气味的气体，故可用无色无味来排除SO2－3的干扰命题点1常见离子的检验1．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，结论正确的是()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO2－4B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－B[A项，Ag＋干扰；C项，Na＋焰色反应干扰K＋，无法确定溶液中是否含有K＋；D项，没有加热操作，NH＋4无法确定。]C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K＋D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＋42．(双选)某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分(已知不含其他还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如下表所示：检测序号溶液中检测出的离子组合第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl第二次KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl则下列说法合理的是()A．三次检测结果都正确B．该溶液中的阳离子含有Na＋和K＋C．为了检验SO2－4，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba(NO3)2溶液，观察是否有沉淀现象D．为了确定是否存在CO2－3，可以向其中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀现象BC[Al3＋与CO2－3不能大量共存于溶液中，第二次检测结果不正确，A项错误；因第一次、第三次检测中均有CO2－3，阳离子含有K＋、Na＋，B项正确；CO2－3也能与Ba2＋结合形成沉淀，先加过量稀硝酸可排除CO2－3的干扰，再加Ba(NO3)2溶液来检验SO2－4，C项正确；CaSO4也可沉淀出来，D项错误。]命题点2设计物质检验的实验方案3．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，检验产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：____________________________________________________________________________________________________