第3讲 离子共存、离子检验与推断

新教材第一章化学物质及其变化第3讲离子共存离子检验与推断1.掌握离子共存的条件，会判断溶液中离子能否大量共存。2.掌握常见离子的检验，能根据实验现象推断溶液中的某些离子。复习目标内容索引考点一离子共存的判断考点二离子的检验与推断专项突破归纳整合考点一离子共存的判断1.离子共存的本质必备知识归纳整合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。不发生任何反应发生反应离子间能发生、、，则一定不能大量共存。复分解反应氧化还原反应络合反应离子大量共存问题关键在:“大量”两个字说明：如，任何水溶液中都有H+和OH—，它们的量不多而我们讲H+和OH—是不能大量共存的H++OH—=H2O颜色氧化性还原性水解显酸性水解显碱性酸式酸根离子2.熟记常考离子的性质(弱碱阳离子)(弱酸阴离子)多元弱酸的酸式酸根离子：既能与酸反应又能与碱反应Cr2O72—(橙色)CrO42—(橙黄色)Cr3+(绿色)>>>>HCO3—HCO3—OH=HCO3—H=H2OCO2H2OCO32—MnO4—(紫红)、Cu2(蓝)、Fe2(浅绿)、Fe3(棕黄)S2(HS)、SO32—(HSO3—)、I、Fe2、BrAlO2—、S2、SO32—、CO32—、SiO32—、ClO、CH3COOClO、MnO4—、NO3—(H)、Fe3、Cr2O72—NH4+、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3HCO3—、HS、HSO3—、HPO42—、H2PO4—知识梳理2)碱性溶液：pH>7(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。1)酸性溶液：pH<7(常温)；能使pH试纸呈的溶液；能使甲基橙呈或的溶液；能使石蕊溶液呈的溶液。红色红色橙色红色蓝色蓝色红色3.常见溶液酸、碱性的判断强酸性溶液溶液pH=2c(H+)=10-2mol/L强碱性溶液溶液pH=12c(H+)=10-12mol/L甲基橙红紫蓝红橙黄无色浅红红pHpHpH5.08.08.210.03.14.4石蕊酚酞知识梳理能使甲基橙呈的溶液；和Al反应放出的溶液(HNO3除外)；常温下，c(H)水或c(OH)水小于107molL1的溶液。如c(H)水=1013mol/L,即溶液pH=1或pH=13H2黄色(pH>4.4)2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H22Al+6H+==2Al3++3H23)呈强酸性或强碱性的溶液：写出铝与强酸、强碱反应离子方程式(注意：金属与HNO3反应不产生H2)区别：c(H)水=1013mol/Lc(H)=1013mol/L溶液pH=1或pH=13，强酸或强碱性溶液pH=13,强碱性知识梳理3.常见溶液酸、碱性的判断(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存离子不能大量共存的离子Ba2、Ca2SiO32-、PO43-等AgPO43-、S2-等2.判断离子能否大量共存的四个方面知识梳理CO32-、SO32-、SO42-CO32-、SO42-、Cl、Br、IS2Zn2、等S2考虑生成气体和沉淀！[知识扩展]硫化物的溶解性KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgK2SCaSNa2S易溶于水MgSAl2S3与水反应，发生双水解ZnSFeS白色黑色难溶于水，可溶与强酸实验室制备H2S：FeS+2HCl=FeCl2+H2S黑色,难溶于水又难溶于酸PbSCuSCu2SHgSAg2SCuSO4H2S=CuSH2SO4(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存离子不能大量共存的离子Ba2、Ca2SiO32-、PO43-等AgPO43-、S2-等2.判断离子能否大量共存的四个方面知识梳理CO32-、SO32-、SO42-CO32-、SO42-、Cl、Br、IS2Zn2、等Fe2、Pb2、Cu2、Hg2、AgHAl3Fe3S2考虑生成气体和沉淀！2Fe3+S2—(少量)=2Fe2+S2Fe3+3S2—(过量)=2FeS+S2H+S2—=H2S2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2S(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存离子不能大量共存的离子CO32-Ba2、Ca2、、Ag等AlO2-Mg2、Zn2、Fe2、Pb2、Cu22.判断离子能否大量共存的四个方面知识梳理CO32-考虑生成气体和沉淀！H、Fe3、Al3Ba2、Ca2、Mg2、Zn2、Fe2、Pb2、Cu2、Ag等生成气体:生成沉淀:双水解CO32-盐是沉淀，往往SO32-盐也是沉淀SO32-不能和_______________________________大量共存考虑生成气体和沉淀、SO32-的还原性！生成气体:生成沉淀:H、Al3Fe3、与氧化性离子反应:ClO、MnO4—、NO3—(H)、Cr2O72—双水解拓展延伸Ba2、Ca2、Mg2、Zn2、Fe2、Pb2、Cu2、Ag等(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存离子不能大量共存的离子CO32-Ba2、Ca2、、Ag等AlO2-Mg2、Zn2、Fe2、Pb2、Cu22.判断离子能否大量共存的四个方面知识梳理双水解AlO2—+H++H2O=Al(0H)3AlO2-与所有的弱碱阳离子NH4Fe2Al3Fe3Cu2Mg2AgZn2Pb2AlO2-+HCO3–+H2O=Al(OH)3+CO32–H、HCO3-、HSO3-等离子不能大量共存的离子H弱酸阴离子(、S2、HS等)OH、HS等知识梳理(2)因生成难电离的物质或气体不能大量共存1)H不能和_______________________________大量共存。CO32-、S2、SO32-、NO2-、SiO32-、AlO2-、ClO、F、CH3COO、C6H5O—等OH、弱酸阴离子、弱酸的酸式酸根离子、记住：2H+S2O32-=S+SO2+H2O硫代硫酸根离子(氧化还原反应)HCO3-、HC2O4-、HS、HSO3-、H2PO4-、HPO42-等知识梳理2)OH不能和___________________________________大量共存H、NH4+、Fe2、Fe3、Cu2、Zn2、Mg2、Al3、Cr3等弱碱阳离子、弱酸的酸式酸根离子归纳总结判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“”，不能反应的打“”。S2SO32-IFe2BrClClO____(酸性)——Fe3知识梳理(3)发生氧化还原反应不能大量共存提醒注意:Fe3不能氧化Fe2、Br、Cl需要Cl浓度大常见离子如下：Al3与、、、、Fe3与、、知识梳理(4)易水解的阳离子和阴离子会发生相互促进的水解反应而不能大量共存AlO2-、SiO32-AlO2-、SiO32-HCO3–、CO32–、S2–、HS–、HSO3–、SO32–、ClO-、AlO2-、SiO32-等Al3与Fe3与HCO3–、CO32–、ClO-、AlO2-、SiO32-等NH4+与SiO32-双水解AlO2-与所有的弱碱阳离子NH4Fe2Al3Fe3Cu2Mg2AgZn2Pb2递进题组题组一无限制条件的离子大量共存的判断Fe3氧化IDAgClAg2SO4DCaSO4递进题组题组二题干中有限制条件的离子大量共存的判断A解析:加入Na2O2后的溶液要考虑两点：Na2O2氧化Fe2OH+Na2O2氧化SO32-强氧化性：Na2O2具有强氧化性碱性：Na2O2与H2O反应生成NaOH递进题组4.将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是()通入SO2的溶液要考虑：生成的H2SO3的酸性、还原性、漂白性等解析:SiO32-能与H2SO3反应生成H2SiO3沉淀；NO3-(H)能氧化SO2MnO4-(H)能氧化SO2酸性:H2SO3CH3COOHH2CO3>>B题组三有限制条件的离子大量共存的判断5.下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的划“”，不能大量共存的划“”(1)含有大量Fe3的溶液：Na、SCN、Cl、I()NO3-(H)能氧化Fe2OH碱性酸性H+2H+S2O32-=S+SO2+H2O(6)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO3-、Al3、Na、SO42-()(7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO42-、CO32-、Na、K()OH碱性溶液为强碱性OH碱性c(H)=1013mol/L溶液pH=13,强碱性OH(10)使甲基橙变红色的溶液：Mg2、K、SO42-、SO32-()(9)中性溶液：Fe3、Al3、NO3-、SO42-()(13)0.1molL1的Na2CO3溶液：Al3、SO42-、Cl、K()(12)使酚酞变红色的溶液：Na、Cu2、Fe2、NO3-()(11)c(H)水1012mol/L的溶液：Na、K、CO32-、SO42-()pH=3.7完全沉淀酸性H+溶液pH=2或pH=12:强酸或强碱性OH碱性Al3CO32-与双水解警惕题干中的常见“陷阱”归纳总结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”澄清透明无色透明注意区别：:可“有色”,如CuSO4溶液:有色离子(MnO4—、Cu2、Fe2、Fe3等)不能大量存在常见的隐含条件“与Al反应放出H2”溶液既可能显酸性也可能显碱性，但不能是氧化性酸，如HNO3常见题干要求通入足量的SO2加入足量Na2O2“通入足量的NH3”与NH3H2O反应的离子不能大量存在H2SO3的酸性、还原性、漂白性等需考虑“溶液的碱性和强氧化性”溶液既可能显酸性也可能显碱性即溶液pH=2或pH=12“由水电离出的c(H)11012molL1”(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字在酸性条件下具有强氧化性NO3-注意四个离子反应：2H+S2O32-=S+SO2+H2OAlO2-+HCO3–+H2O=Al(OH)3+CO32–3Fe2+2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2铁氰化亚铁(蓝色沉淀)+2+36H+2S2-+SO32-=3S+3H2OH与S2O32-“不能大量共存”酸性条件下,S2-与SO32-AlO2-与HCO3–Fe2与[Fe(CN)6]3-1.下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些？专项突破关键能力一、判断离子共存，注意附加条件1.下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些？关键能力一、判断离子共存，注意附加条件专项突破二、因氧化还原反应不能大量共存的离子判断2.(1)S2与，Cl—与ClO在碱性条件下能否大量共存：______(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式：、_______________________________。能2S2SO32-6H=3S3H2OClClO2H=Cl2H2O能不能，H2O2在酸性条件下氧化Fe2，离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(2)判断下列几组离子能否大量共存，不能大量共存的说明理由。不能，H、Fe2、NO3-发生氧化还原反应专项突破归纳整合考点二离子检验与推断1)检验离子的方法有三种类型：取样加入试剂描述现象得出结论2)实验操作的答题模板：常见离子的检验方法生成沉淀；生成气体；显现特殊颜色。必备知识归纳整合(取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，若溶液由……变为……或若有……生成或若没有……等，说明……)(1)依据生成的沉淀检验或推断阳离子试剂实验现象(依据)Mg2NaOH溶液开始产生色沉淀，NaOH溶液过量沉淀_______Al3NaOH溶液开始产生色沉淀，NaOH溶液过量沉淀_____白不溶解1.常见阳离子的检验与推断依据知识梳理Al3的检验方法:待测液+NaOH溶液白色沉淀+过量NaOH溶液白色沉淀溶解Al3++3OH—=Al(OH)3Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O过量注意：产生上述现象不一定是Al3,还可能是Zn2+等(1)依据生成的沉淀检验或推断1.常见阳离子的检验与推断依据知识梳理Fe2NaOH溶液先产生色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为色K3[Fe(CN)6]溶液产生色沉淀阳离子试剂实验现象(依据)Fe2的检验方法有三:1)NaOH溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀Fe2+2OH—=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32)K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液黄色铁氰化亚铁3Fe22[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀+2+3白红褐蓝(1)依据生成的沉淀检验或推断1.常见阳离子的检验与推断依据知识梳理Fe2NaOH溶液先产生色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为色K3[Fe(CN)6]溶液产生色沉淀阳离子试剂实验现象(依据)白红褐蓝Fe2的检验方法有三:3)KSCN溶液和氯水(或H2O2)氯水无变化KSCN溶液血红色溶液待测液此处不可用酸性KMnO4溶液因为颜色变化不好判断(1)依据生成的沉淀检验或推断1.常见阳离子的检验与推断依据知识梳理阳离子试剂实验现象(依据)Fe3的检验方法有三:1)NaOH溶液或氨水产生红褐色沉淀Fe3+3OH—=Fe(OH)3Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)33NH4+2)KSCN溶液形成血红色溶液灵敏度高,微量Fe3也能检测3)苯酚溶液Fe3苯酚+紫色溶液Fe3NaOH溶液产生色沉淀红褐(1)依据生成的沉淀检验或推断1.常见阳离子的检验与推断依据知识梳理阳离子试剂实验现象(依据)Cu2NaOH溶液产生色沉淀蓝Cu2+2OH—=Cu(OH)2NH4+的检验方法:1)试剂:浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸NH4+OH==NH3H2O2)原理:(蘸浓HCl的玻璃棒)待测液浓NaOH溶液产生有刺激性气味的气体湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝蘸浓HCl玻璃棒靠近试管口冒白烟注意：1.不能用稀NaOH溶液；2.一定要加热1.常见阳离子的检验与推断依据(2)依据生成的气体检验或推断知识梳理阳离子试剂或方法实验现象(依据)H紫色石蕊溶液溶液变____Na焰色试验色火焰K焰色试验色火焰(透过蓝色钴玻璃)Fe3KSCN溶液溶液呈色Fe2先加KSCN溶液再加氯水先无明显变化，后变色红黄紫红红知识梳理1.常见阳离子的检验与推断依据(3)依据显示特殊颜色检验或推断结论是。问题:用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色.原溶液中一定有Na，可能有K2.常见阴离子的检验与推断依据知识梳理(1)依据生成的沉淀检验或推断阴离子试剂实验现象(依据)ClBrIAgNO3溶液和稀HNO3产生沉淀：AgCl产生沉淀：AgBr产生沉淀：AgI白色淡黄色黄色排除CO32-、PO43-等的干扰Ag2CO3:白色沉淀Ag3PO4:黄色沉淀BrI有机层(下层)橙红色，表明有_____紫红色，表明有___BrI[拓展提升]依据显示特殊颜色检验或推断I溶液变，表明有____蓝I原理：Cl2(少量)+2I=I2+2ClCl2+2Br=Br2+2Cl注意:氯水“少量”原因：过量氯水可能继续氧化I2为IO3—5Cl2+I2+6H2O=2IO3+10Cl12HBr2/CCl4:显橙红色I2/CCl4:显紫红色记住知识梳理2.常见阴离子的检验与推断依据(1)依据生成的沉淀检验或推断阴离子试剂实验现象(依据)SO42-稀盐酸和BaCl2溶液加稀盐酸现象，再加BaCl2溶液产生沉淀无明显白色SO42-的检验:稀HCl、BaCl2溶液操作方法：待测液+稀HCl所得溶液+BaCl2溶液产生白色沉淀，则原溶液中含SO42-排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+等干扰注意：1.一定先用稀HCl酸化；{因NO3—(H)能将SO32-氧化SO42-}2.试剂尽量不用Ba(NO3)2(1)依据生成的沉淀检验或推断知识梳理2.常见阴离子的检验与推断依据阴离子试剂实验现象(依据)CO32-CaCl2溶液和稀盐酸加CaCl2溶液产生沉淀，再加稀盐酸沉淀，产生无色气体白色溶解无味原理:Ca2++CO32—=CaCO3=Ca2++CO2+H2OCaCO3+2H+注意:干扰性离子SO32-刺激性气味=Ca2++SO2+H2OCaSO3+2H+无色无味阴离子试剂实验现象(依据)CO32-、HCO3-稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水_______的气体SO32-、HSO3-稀H2SO4和品红溶液加稀硫酸产生有的气体，且气体能使褪色变浑浊刺激性气味品红溶液知识梳理(2)依据生成的气体检验或推断2.常见阴离子的检验与推断依据CO32-、HCO3-的检验方法:原理:CO32—2H=H2OCO2CO2+Ca2++2OH—=CaCO3+H2O无色无味通常另取试样,滴加CaCl2或BaCl2溶液,看是否生成沉淀区别CO32-、HCO3-HCO3—H=H2OCO2阴离子试剂实验现象(依据)CO32-、HCO3-稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水_______的气体SO32-、HSO3-稀H2SO4和品红溶液加稀硫酸产生有的气体，且气体能使褪色变浑浊刺激性气味品红溶液知识梳理(2)依据生成的气体检验或推断2.常见阴离子的检验与推断依据SO32-、HSO3-的检验方法:原理:SO32—2H=H2OSO2刺激性气味通常另取试样,滴加CaCl2或BaCl2溶液,看是否生成沉淀区别SO32-、HSO3-HSO3—H=H2OSO2SO2气体能使品红溶液褪色3.离子推断的“四原则”1.向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO42-()2.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42-()3.向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO32-()4.某溶液的焰色试验呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素()5.无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I()6.向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在CO32-()