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）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CO32−生成CaCO3,H+和SiO32−生成H2SiO3,Cu2+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S2-生成H2S,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-、PO43−等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。(4)离子之间彼此促进水解。如Al3+、Fe3+分别与AlO2-、HCO3-、CO32−、S2-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-、SO32−分别与NO3-(H+)、ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存;Fe3+与S2-、I-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＋MnOeq\o\al(－,4)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，OH－及弱酸根阴离子(如AlOeq\o\al(－,2)、ClO－、CH3COO－、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、S2－等)不能大量存在。②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag＋、Fe3＋、Fe2＋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－)＜1×10－7mol·L－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使酚酞溶液变红的溶液；④常温下，c(H＋)＜1×10－7mol·L－1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(OH－)＝1×10－12mol·L－1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：HCOeq\o\al(－,3)、HS－、HSOeq\o\al(－,3)、H2POeq\o\al(－,4)。）(3)三特殊——三种特殊情况：①AlOeq\o\al(－,2)与HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。②“NOeq\o\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。③NHeq\o\al(＋,4)与CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq\o\al(－,3)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Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)，NHeq\o\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq\o\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)或AlOeq\o\al(－,2)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NOeq\o\al(－,3)的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。③含有大量S2－、SOeq\o\al(2－,3)的溶液，隐含不是酸性溶液。④含有大量AlOeq\o\al(－,2)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：MnOeq\o\al(－,4)(H＋)、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－。②还原性离子：I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、HSOeq\o\al(－,3)、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Cl－、Br－、I－AgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SOeq\o\al(2－,4)稀盐酸和BaCl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2＋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NHeq\o\al(＋,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，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝需加热COeq\o\al(2－,3)稀盐酸和澄清石灰水产生无色无味气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)有干扰SOeq\o\al(2－,3)稀H2SO4和品红溶液产生有刺激性气味的气体，且该气体能使品红溶液褪色HSOeq\o\al(－,3)有干扰I－氯水(少量)，CCl4下层为紫色H＋紫色石蕊溶液溶液变红Fe2＋①KSCN溶液和氯水②铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6]①先是无变化，滴加氯水后变红色②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2先加KSCN溶液，无变化，再加氯水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.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Cl－SOeq\o\al(2－,4)加过量的Ba(NO3)2溶液COeq\o\al(2－,3)加稀硝酸酸化OH－SOeq\o\al(2－,4)COeq\o\al(2－,3)加盐酸酸化SOeq\o\al(2－,3)Ag＋SOeq\o\al(2－,3)COeq\o\al(2－,3)加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中COeq\o\al(2－,3)SOeq\o\al(2－,3)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BaCl2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SOeq\o\al(2－,4)，若原溶液中存在Ag＋，也有相同的现象。（2）向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，不能判断原溶液中一定存在COeq\o\al(2－,3)，若原溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)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COeq\o\al(2－,3)，若原溶液中存在HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等，也有相同的现象。（4）向某溶液中滴入BaCl2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SOeq\o\al(2－,4)，若原溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)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钴玻璃才能观察到。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eq\x(观察物理性质)eq\x(取少量样品)eq\x(加入某种试剂)eq\x(加热、振荡等操作)eq\x(根据现象)eq\x(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＋、MnOeq\o\al(－,4)、CrOeq\o\al(2－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7))。(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:eq\x(\a\al(根据实验操作和反应现,象，判断一定含有的离子))→eq\x(\a\