2018届一轮复习人教版离子共存、离子检验与推断学案

2018届一轮复习人教版离子共存、离子检验与推断学案

第三节 离子共存、‎ ‎1.了解离子反应的概念、离子反应发生条件。‎ ‎ 2.掌握常见离子的检验方法。‎ 离子检验与推断 考点一　离子共存 ‎　一、明晰为什么不能共存 ‎——离子不能大量共存的4种类型 同一溶液中有多种离子时，若任意两种离子间发生反应，即为不能大量共存。离子不能大量共存的常见类型有复分解反应型、氧化还原反应型、水解相互促进型和络合反应型4种。‎ 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＋‎ CO、SO 、SO、SiO、PO ‎ Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋‎ OH－、CO、HCO、SiO、AlO Mg2＋、Al3＋、Zn2＋‎ OH－、CO、HCO、SiO H＋‎ SiO、AlO ‎(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＋‎ S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2－、HS－‎ OH－‎ NH(浓溶液并加热)‎ ‎(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存 ‎①H＋与CH3COO－、CO、S2－、SO等生成弱酸不能大量共存；‎ ‎②OH－与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；‎ ‎③H＋与OH－生成水不能大量共存。‎ ‎④多元弱酸的酸式酸根离子(如：HCO、HSO、HS－、H2PO、HPO等)与H＋、OH－均不能大量共存。‎ 氧化还原反应型 具有较强氧化性的离子与具有较强还原性离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。‎ 强氧化性离子 还原性离子 ClO－、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O、FeO Fe2＋(可与Fe3＋共存)、‎ S2－(HS－)、SO(HSO)、I－‎ 水解相互促进型 当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH－与弱碱的阳离子水解生成的H＋反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应。如Al3＋与CO不能共存，‎ 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：‎ ‎(1)Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、AlO、SiO；‎ ‎(2)Fe3＋与CO、HCO、AlO、SiO。‎ 络合反应型 离子间因发生络合反应而不能大量共存，中学常见的反应有 ‎(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＋而不能大量共存。‎ ‎(3)Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。‎ ‎(4)Zn2＋与NH3·H2O因生成[Zn(NH3)4]2＋而不能大量共存。‎ ‎[对点演练]‎ 有下列各组离子：‎ ‎①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－　②Ba2＋、Na＋、CO、NO ‎③H3O＋、Na＋、Fe2＋、NO ④Na＋、Fe3＋、Cl－、I－‎ ‎⑤Al3＋、K＋、Cl－、HCO ⑥Fe3＋、NH、SO、CO ‎⑦Na＋、H＋、NO、HCO ⑧Na＋、H＋、Cl－、SiO ‎⑨K＋、H＋、I－、ClO－ ⑩Na＋、H＋、MnO、Cl－‎ ‎⑪Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－ ⑫Na＋、Al3＋、NO、AlO ‎(1)因发生复分解反应而不能大量共存的是①、②、⑦、⑧；‎ ‎(2)因发生氧化还原反应而不能大量共存的是③、④、⑨、⑩；‎ ‎(3)因离子间发生水解相互促进而不能大量共存的是⑤、⑥、⑫；‎ ‎(4)因离子间发生络合反应而不能大量共存的是⑪。‎ ‎　二、怎样判定不能共存 ‎——解决离子共存类题目的6大着眼点 ‎　　解答离子共存类题目时，除了非常熟悉离子不能大量共存的四大反应类型外，还要特别注意题目中的隐含条件，从而快速准确破解离子共存题。‎ ‎　‎ 抓住题干要求中的关键词语 ‎1．(2014·广东高考)水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)‎ A．Na＋、Ca2＋、Cl－、SO　　 　B．Fe2＋、H＋、SO、ClO－‎ C．K＋、Fe3＋、NO、SCN－ D．Mg2＋、NH、Cl－、SO 解析：选D　A项中Ca2＋与SO可形成微溶物CaSO4而不能大量共存；B项中ClO－能将Fe2＋、SO氧化；C项中Fe3＋与SCN－因形成络合物而不能大量共存。‎ (1)抓住关键词语,解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。‎ (2)理解两大条件,若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。‎ 抓住溶液的酸碱性 ‎2．(2015·江苏高考)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＋、SO、Cl－‎ B.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NO C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO D．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO、CO 解析：选B　A选项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，所以错误；B选项，溶液的pH＝1，各离子之间不发生反应，可以大量共存，所以正确；C选项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量存在，若溶液显酸性，Fe2＋和NO不能大量共存，所以错误；D选项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量存在，所以错误。‎ 溶液酸碱性的判断方法 ‎(1)常见表示呈酸性的溶液：‎ ‎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－)＝1×10－14 mol·L－1的溶液。‎ ‎(2)常见表示呈碱性的溶液：‎ ‎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＋)＝1×10－14 mol·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－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。‎ 注意溶液的颜色 ‎3．在一无色透明溶液中，下列各离子组能大量共存的是(　　)‎ A．H＋、Cl－、K＋、SiO　　 　B．Cl－、Cu2＋、SO、NO C．K＋、Na＋、HCO、Ca2＋ D．Fe3＋、NH、Cl－、I－‎ 解析：选C　本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2＋是蓝绿色；选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除；选项A中H＋和SiO反应生成H2SiO3沉淀。‎ (1)当题干中指明溶液无色时，则下列有色离子不能大量存在：Cu2＋——蓝色，Fe3＋——棕黄色，Fe2＋——浅绿色；MnOoal(－,4)——紫红色，[Fe(SCN)2]＋——红色。‎ (2)“透明溶液”并不代表溶液无色，溶液也可以有色。‎ 注意溶液中隐含的氧化还原反应 ‎4．下列各组离子中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)‎ A．H＋、SO、Cl－、OH－ B．H＋、Fe2＋、SO、NO C．Na＋、OH－、SO、H2PO D．Ba2＋、Na＋、S2－、SO 解析：选B　A项中H＋与OH－因生成弱电解质水而不能大量共存；C项中OH－与H2PO发生复分解反应而不能大量共存；D项中Ba2＋与SO因生成BaSO4沉淀而不能大量共存；B项中，在酸性条件下，NO具有强氧化性，会将Fe2＋氧化而不能大量共存，B项符合题意。‎ ‎(1)S2－与SO在碱性条件可以共存，但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存。‎ ‎(2)NO在碱性和中性环境中没有氧化性，酸性环境中具有氧化性。‎ ‎(3)ClO－在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。‎ 注意由水电离出的H＋或OH－浓度 ‎5．室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)‎ A．K＋、Na＋、HCO、Cl－ B．K＋、MnO、Br－、Cl－‎ C．Na＋、Cl－、NO、SO D．Al3＋、NH、Cl－、SO 解析：选C　由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCO能与酸反应，MnO能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时HCO能与碱反应，Al3＋和NH也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。‎ 由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1[或由水电离出的c(OH－)＝10－12mol·L－1]的溶液，说明水的电离被抑制了，则该溶液可能呈强酸性，也可能呈强碱性。‎ ‎　注意防范与金属铝反应放出H2的思维定势 ‎6．(2015·上海高考)某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NH、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、CO、Cl－、OH－、NO。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(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：选C　含有Fe3＋的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H＋与CO、OH－会发生反应，不能大量共存；OH－与NH、Al3＋会发生反应，不能大量共存；Ba2＋、Al3＋‎ ‎、CO会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH－，还可能含有大量的Ba2＋、Cl－、NO，离子最多4种；若溶液为酸性，由于H＋、NO起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H＋、NH、Ba2＋、Al3＋、Cl－，最多是5种离子。‎ 加入金属铝产生H2的溶液，可能呈强酸性，也可能呈强碱性；若溶液呈酸性，则溶液中不能含有NOoal(－,3)，否则与铝反应生成的是NO而不是H2。‎ 考点二　离子检验与推断 一、掌握离子检验的三种方法 ‎1．沉淀法 离子 试剂 现象 反应原理(离子方程式)‎ Cl－、‎ Br－、‎ I－‎ 稀HNO3和AgNO3溶液 AgCl(白色)、‎ AgBr(淡黄色)、‎ AgI(黄色)‎ Ag＋＋Cl－===AgCl↓、‎ Ag＋＋Br－===AgBr↓、‎ Ag＋＋I－===AgI↓‎ SO 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 Ba2＋＋SO===BaSO4↓‎ Fe2＋‎ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、‎ ‎4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ K3[Fe(CN)6]‎ 溶液 蓝色沉淀 ‎—‎ Fe3＋‎ NaOH溶液 红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－‎ ‎===Fe(OH)3↓‎ ‎2．气体法 离子 试剂 现象 反应原理(离子方程式)‎ NH 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蓝 NH＋OH－NH3↑＋H2O CO 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，‎ CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O SO 稀H2SO4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褪色 SO＋2H＋===SO2↑＋H2O ‎3．显色法 离子 试剂 现象 反应原理(离子方程式)‎ I－‎ 氯水、淀粉溶液 溶液变蓝色 ‎2I－＋Cl2===2Cl－＋I2‎ Fe2＋‎ KSCN溶液和氯水 先加KSCN无变化，滴加氯水后变红色 ‎2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，‎ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3‎ Fe3＋‎ KSCN溶液 红色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3‎ Na＋、‎ K＋‎ Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色 二、排除三种离子检验的“干扰”‎ ‎1．SO的检验 ‎(1)检验方法 ‎(2)排除干扰 Ag＋的干扰 先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰 CO、SO 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SO时，必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)‎ ‎[注意]　所用的钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO会被溶液中的NO(H＋)氧化成SO，从而得出错误结论。‎ ‎2．CO的检验 ‎(1)检验方法 ‎(2)排除干扰 HCO的干扰 若被检液中不含CO而含有HCO，则加入CaCl2(或BaCl2)溶液时不会产生白色沉淀，故可用BaCl2(或CaCl2)溶液排除干扰 SO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SO的干扰 ‎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－也能使酸性KMnO4溶液褪色，Cl－能形成干扰。‎ ‎[基点小练]‎ 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有SO或Ag＋(√)‎ ‎(2)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在CO(×)‎ ‎(3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SO(×)‎ ‎(4)加入稀硫酸，产生使品红褪色的无色有刺激性气味的气体，则溶液中一定存在SO(×)‎ ‎(5)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素(√)‎ ‎(6)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－(√)‎ 题点(一)　离子的检验 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．(2016·四川高考)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO B．(2016·四川高考)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，说明该食盐中一定没有添加碘酸钾 C．(2015·天津高考)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中含Na＋，无K＋‎ D．(2015·天津高考)在溶液中加KSCN溶液显红色，证明原溶液中含有Fe3＋‎ 解析：选D　HCO同样会发生A项操作中的现象，A错误；I2遇淀粉变蓝色而不是KIO3，B错误；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能证明白色粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，C错误。‎ ‎2．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SO B 滴加硫酸 有刺激性气味的 气体产生 原溶液中有SO C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈紫色 ‎(透过蓝色钴玻璃)‎ 原溶液中有K＋‎ D 滴加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 解析：选C　A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项HSO也有同样的现象；C项观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。‎ ‎3．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是　(　　)‎ A．原溶液中一定含有SO B．原溶液中一定含有NH C．原溶液中一定含有Cl－‎ D．原溶液中一定含有Fe3＋‎ 解析：选B　原溶液中加入Ba(NO3)2和HCl生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B正确；加AgNO3溶液产生白色沉淀，可能是加入的HCl引起的，C错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被H＋、NO氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。‎ 无色溶液中离子检验的一般思路 题点(二)　坚持“四项基本原则”进行离子推断 ‎4．甲、乙、丙、丁由H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、Cl－、HCO中的两种组成，可以发生如图转化，下列说法正确的是(　　)‎ A．甲为AlCl3，乙为NaHCO3‎ B．溶液丙中还可以大量共存的离子有Fe2＋、NO、SO C．在甲中滴加丁开始反应的离子方程式：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O D．白色沉淀A可能溶解在溶液D中 解析：选D　根据离子共存可确定甲、乙、丙、丁中的两种为HCl、AlCl3。且甲与乙、丙均能生成NaCl和无色气体B。则甲为NaHCO3，丙为HCl。甲和乙除生成NaCl、CO2外，还有沉淀A，则乙为AlCl3，丁为Ba(OH)2，A选项错误；Fe2＋、NO在酸性条件下发生氧化还原反应不能共存，B选项错误；在甲中滴加丁开始反应的离子方程式为2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O，C选项错误；无色溶液D为NaOH溶液，白色沉淀A为Al(OH)3，Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中，D选项正确。‎ ‎5．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，取该溶液实验如表所示：‎ 实验步骤 实验现象 ‎①取少量该溶液，加几滴甲基橙 溶液变红色 ‎②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 ‎③取少量该溶液，加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ‎④取③中上层清液，加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3‎ ‎⑤取少量该溶液，加NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 由此判断：‎ ‎(1)溶液中肯定存在的离子是_________________________________________，‎ 溶液中肯定不存在的离子是__________________________________________。‎ ‎(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：利用肯定性原则，溶液无色，表明溶液中不存在Fe2＋；由实验①确定溶液呈酸性；由实验②确定溶液中存在NO；由实验③确定溶液中存在SO；由实验⑤‎ 确定溶液中存在Mg2＋和Al3＋；再根据互斥性原则，溶液呈酸性，H＋与HCO不共存，故溶液中不存在HCO；NO(H＋)具有强氧化性，与I－不共存，故溶液中不存在I－；最后根据进出性原则，实验③向溶液中带入了Cl－，故实验④不能确定溶液中是否存在Cl－。‎ 答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NO、SO　Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO (2)焰色反应，检验K＋；稀HNO3溶液、AgNO3溶液，检验Cl－‎ 离子推断的“四项基本原则”‎ ‎[课堂巩固练]‎ 对应学生用书P26 ‎ ‎1．(2017·南通测试)在含有大量H＋、Fe3＋、SO的溶液中，还能大量存在的离子是(　　)‎ A．CO　　　　　　　　 　B．Ba2＋‎ C．SCN－ D．NH 解析：选D　CO与H＋不共存，A错误；Ba2＋与SO不共存，B错误；SCN－与Fe3＋能够形成血红色的络合物，不共存，C错误；NH与题中所给的三种离子都共存。‎ ‎2．离子检验的常用方法有三种：‎ 检验方法 沉淀法 显色法 ‎ 气体法 含义 反应中有沉淀产生或溶解 反应中有颜色变化或焰色反应 反应中有气体产生 下列离子检验的方法不合理的是(　　)‎ A．Cl－　气体法 B．Na＋　显色法 C．Cu2＋　沉淀法 D．SO　沉淀法 解析：选A　A项，利用氯离子和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀进行检验，属于沉淀法，不合理；B项，含有钠元素的物质焰色反应为黄色，可以用显色法检验钠离子的存在，合理；C项，在含有铜离子的溶液中加入NaOH溶液，反应后沉淀呈蓝色，这是铜离子的特征反应，属于沉淀法，合理；D项，实验室检验硫酸根离子常利用硫酸钡难溶于硝酸和水进行检验，属于沉淀法，合理。‎ ‎3．在下列条件下，能大量共存的微粒组是(　　)‎ 化学式 电离常数(‎25 ℃‎)‎ HClO Ki＝3.0×10－8‎ H2CO3‎ Ki1＝4.3×10－7　Ki2＝5.6×10－11‎ A．c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液：K＋、Na＋、AlO、S2O B．上表提供的数据下：HClO、HCO、ClO－、CO C．能与Al反应生成H2的溶液：NH、Ca2＋、NO、I－‎ D．中性溶液中：CO、Na＋、SO、AlO 解析：选A　由c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1可知溶液呈碱性，A项离子可大量共存；由表中数据可知，酸性强弱顺序是H2CO3＞HClO＞HCO，因此HClO＋CO===ClO－＋HCO，B项不能大量共存；能与Al反应生成H2的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液，当溶液呈强酸性时NO具有氧化性，不能产生H2，且H＋、NO和I－会发生氧化还原反应，而当溶液呈强碱性时，NH不能大量存在，C项不能大量共存；CO、AlO只能大量存在于碱性溶液中，D项不能共存。‎ ‎4．下列各组中微粒能大量共存，且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(　　)‎ 选项 微粒组 加入试剂 发生反应的 离子方程式 A Fe3＋、I－、Cl－‎ NaOH溶液 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ B K＋、NH3·H2O、CO 通入少量CO2‎ ‎2OH－＋CO2===CO＋H2O C H＋、Fe2＋、SO Ba(NO3)2溶液 SO＋Ba2＋===BaSO4↓‎ D Na＋、Al3＋、Cl－‎ 少量澄清石灰水 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓‎ 解析：选D　A项，Fe3＋与I－不能大量共存；B项，K＋、NH3·H2O、CO能共存，加入少量CO2后反应的离子方程式为2NH3·H2O＋CO2===2NH＋CO＋H2O；C项，反应的离子方程式还应有：NO＋4H＋＋3Fe2＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎5．(2017·邯郸模拟)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SO：试液足量稀硝酸,无沉淀BaCl2溶液,白色沉淀 B．检验试液中的SO：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．检验试液中的CO：试液足量稀BaCl2,白色沉淀足量稀盐酸,沉淀溶解 解析：选C　选项A中加入稀硝酸可把SO氧化成SO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HSO的干扰，错误；C项正确；选项D中不能排除SO的干扰。‎ ‎6．某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO、S2－、CO、SO、SO。现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图所示：‎ ‎(1)沉淀甲是_______________，生成沉淀甲的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)沉淀乙是_________，由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)沉淀丙可能是______________。‎ ‎(4)综合上述信息，肯定存在的离子有________。‎ 解析：无色溶液中的阴离子均不能与Ag＋大量共存，则加入HBr生成的淡黄色沉淀不可能为AgBr，则沉淀甲为S，发生2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O，一定存在S2－、SO，则原溶液不存在Ba2＋、Al3＋；溶液甲与过量碳酸氢铵反应，则沉淀乙为Al(OH)3，气体乙为二氧化碳，溶液乙中加过量氢氧化钡反应生成的白色沉淀丙可能为BaCO3或BaCO3和BaSO4，气体丙为氨气，由电荷守恒可知，一定存在的阳离子为Na＋‎ ‎，一定存在的阴离子为S2－、SO、AlO。‎ ‎(3)原溶液中有可能有硫酸根离子，溶液乙中含碳酸氢根离子，则沉淀丙中有BaCO3，也可能有BaSO4。‎ ‎(4)肯定存在的离子有Na＋、S2－、SO、AlO。‎ 答案：(1)S　2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O ‎(2)Al(OH)3　Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑‎ ‎(3)BaCO3或BaCO3和BaSO4‎ ‎(4)Na＋、S2－、SO、AlO ‎[课下提能练]‎ ‎1．在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13 mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)‎ ‎①K＋、Cl－、NO、S2－ ②K＋、Fe2＋、I－、SO ‎③Na＋、Cl－、NO、SO ④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO ‎⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO A．①③ B．③⑤‎ C．④⑤ D．②⑤‎ 解析：选B　由水电离产生的H＋浓度为1×10－13 mol·L－1的溶液可能显酸性，也可能显碱性。①中NO、S2－在酸性溶液中会发生氧化还原反应，不能大量共存；②中Fe2＋在碱性溶液中会形成沉淀，不能大量存在；③中各离子能大量共存；④中HCO在酸、碱性溶液中都不能大量存在；⑤中各离子能大量共存，故B项正确。‎ ‎2．(2017·德州期中)在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存的一组离子是(　　)‎ A．Ba2＋、Fe3＋、Cl－、NO B．Na＋、Ca2＋、HCO、NO C．Al3＋、NH、SO、Na＋ D．Na＋、K＋、NO、SO 解析：选D　A项，Fe3＋在碱性溶液中不能大量共存；B项，HCO在酸性和碱性溶液中都不能大量共存；C项，Al3＋和NH在碱性溶液中都不能大量共存。‎ ‎3．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是(　　)‎ A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在 B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在 C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在 D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在 解析：选B　A项中不能用盐酸，应改为稀硝酸，错误；C项中溶液中含SO，会发生同样的实验现象，错误；D项中溶液含有HCO也会发生同样的实验现象，错误。‎ ‎4．下列分散系中存在的粒子种类不正确的是(　　)‎ 选项 分散系 存在粒子 A 氯水 Cl2、HClO、H2O、Cl－、ClO－、H＋、OH－‎ B 明矾溶液 K＋、Fe3＋、SO、H2O、H＋、OH－‎ C 碳酸钠 溶液 Na＋、CO、HCO、H2CO3、H2O、H＋、OH－‎ D 氯化钠与 溴化钾混 合溶液 K＋、Na＋、Cl－、Br－、H2O、H＋、OH－‎ 解析：选B　氯水中存在氯气分子和水分子，另外还需考虑氯气与水的反应及水的电离，故A正确；明矾溶液里存在Al3＋及水解产物Al(OH)3，不存在Fe3＋，故B错误；碳酸钠溶液里存在CO的水解及水的电离，故C正确；氯化钠和溴化钾混合后不发生化学反应，但存在水的电离，故D正确。‎ ‎5．在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是(　　)‎ A．a点对应的溶液中大量存在：CO、Na＋、Cl－、SO B．b点对应的溶液中大量存在：Fe3＋、Ba2＋、K＋、NO C．c点对应的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、Al3＋‎ D．d点对应的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－‎ 解析：选D　A中，a点处溶液呈中性，CO在中性溶液中不能大量存在，A错误；B中，b点处溶液pH＝6，Fe3＋不能大量存在，B错误；c点对应的溶液呈中性，Al3＋不能大量存在，C错误；d点所对应的溶液一定呈碱性，所给离子能大量共存，D正确。‎ ‎6．下列离子在溶液中能大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后，仍能大量共存的是(　　)‎ A．Na＋、H＋、Cl－、NO　　 　B．Na＋、Mg2＋、Cl－、SO ‎ C．K＋、Ba2＋、OH－、I－ D．Cu2＋、CO、Br－、ClO－‎ 解析：选B　A．Na＋、H＋、Cl－、NO可以大量共存，当加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后H＋、NO、Fe2＋会发生氧化还原反应而不能大量共存，错误； B．Na＋、Mg2＋、Cl－、SO可以大量共存，当加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后，微粒之间不会发生任何反应，仍然可以大量共存，正确；C.K＋、Ba2＋、OH－、I－ 可以大量共存，当加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后OH－与NH、Fe2＋会发生反应而不能大量共存，错误；D.Cu2＋、CO会发生离子反应而不能大量共存，错误。‎ ‎7．已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有I－、NH、Cu2＋、SO，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列判断正确的是(　　)‎ A．肯定不含I－　　　　　 　B．肯定不含NH C．可能含有SO D．可能含有I－‎ 解析：选D　溴首先氧化亚硫酸根离子而后氧化碘离子，溶液仍呈无色说明一定含有亚硫酸根离子，可能含有碘离子，一定不含铜离子，根据电荷守恒可知一定含铵根离子。‎ ‎8．(2017·张家口模拟)某溶液只含有K＋、Fe3＋、Cl－、Mg2＋、I－、CO、SO中的几种，限用以下试剂检验：盐酸、硫酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液。设计如下实验步骤，并记录相关现象，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．该溶液中一定有I－、CO、SO、K＋‎ B．试剂①为硝酸钡 C．通过在黄色溶液中加入硝酸银可以检验原溶液中是否存在Cl－‎ D．试剂②一定为盐酸 解析：选C　由实验可知，试剂①为硝酸钡溶液，生成白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡，则试剂②为盐酸，沉淀减少，硫酸钡不溶于盐酸，则原溶液中一定存在CO、SO，则不含Fe3＋、Mg2＋；加试剂①过滤后的滤液中，再加试剂②盐酸，H＋、NO、I－‎ 发生氧化还原反应生成I2，溶液变黄色，由于溶液呈电中性，则溶液中一定含有的阳离子为K＋。由上述分析可知，该溶液中一定有I－、CO、SO、K＋，故A正确；试剂①为硝酸钡溶液，故B正确；加入足量盐酸会引入Cl－，故无法判断原溶液中是否存在Cl－，故C错误；试剂②一定为盐酸，不能为硫酸，因为碳酸钡与硫酸反应生成硫酸钡会使沉淀质量增加，不符合题意，故D正确。‎ ‎9．(2017·兰州模拟)某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：‎ 步骤序号 操作步骤 现象 ‎(1)‎ 用pH试纸检验 溶液的pH＞7‎ ‎(2)‎ 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置 下层呈橙色 ‎(3)‎ 向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3‎ 有白色沉淀产生 ‎(4)‎ 过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3‎ 有白色沉淀产生 下列结论正确的是(　　)‎ A．不能确定的离子是①‎ B．不能确定的离子是②③‎ C．肯定含有的离子是①④⑥‎ D．肯定没有的离子是②⑤‎ 解析：选C　(1)用pH试纸检验，溶液的pH＞7，说明溶液呈碱性，肯定含有SO，则一定不含Ba2＋，根据溶液呈电中性原则，阳离子一定含有Na＋；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置，CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br－；(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定是否含有SO，因为在第(2)步骤中加入过量氯水后，SO被氧化为SO；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl－，因所加氯水中含有Cl－。则溶液中一定含有的离子为①④⑥，可能含有的离子为③⑤，一定不存在的离子是②。‎ ‎10．常温下，下列离子组在给定条件下的离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是(　　)‎ 选项 条件 离子组 离子共存判断及反 应的离子方程式 A 滴加氨水 Na＋、Al3＋、‎ 不能共存，Al3＋＋3OH－‎ Cl－、NO ‎===Al(OH)3↓‎ B pH＝1的溶液 Fe2＋、Al3＋、‎ SO、MnO 不能共存，5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O C 由水电离出的H＋浓度为1×10－12 mol·L－1‎ NH、Na＋、‎ NO、Cl－‎ 一定能共存，NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋‎ D 通入少量SO2气体 K＋、Na＋、‎ ClO－、SO 不能共存，2ClO－＋SO2＋H2O===2HClO＋SO 解析：选B　A项，离子方程式不正确。C项，由水电离出的H＋浓度为1×10－12 mol·L－1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，NH在碱性条件下发生反应NH＋OH－NH3·H2O。D项，SO2被氧化成SO。‎ ‎11．某强碱性溶液中可能含有K＋、NH、Al3＋、AlO、SO、SiO、CO、Cl－、OH－中的某几种离子，现进行如下实验：‎ Ⅰ.取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba(NO3)2溶液，无沉淀生成。‎ Ⅱ.另取少量溶液逐滴加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失。‎ ‎(1)原溶液中肯定存在的离子是________，肯定不存在的离子是________________。‎ ‎(2)按照反应顺序逐步书写出Ⅱ中发生反应的离子方程式：‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________；‎ ‎③________________________________________________________________________；‎ ‎④________________________________________________________________________。‎ 解析：强碱性溶液中一定不存在Al3＋，取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba(NO3)2溶液，无沉淀生成，则一定不含有SO和SiO，可能含有CO；另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样，和OH－反应，即H＋＋OH－===H2O，开始产生沉淀并逐渐增多，和AlO反应产生氢氧化铝沉淀，AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，沉淀量基本不变后产生一种气体，CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，最后沉淀逐渐减少至消失，是盐酸将氢氧化铝全部溶解，Al(OH)3＋3H＋===3H2O＋Al3＋。‎ 答案：(1)OH－、AlO、CO、K＋　NH、SO、SiO、Al3＋‎ ‎(2)①H＋＋OH－===H2O ‎②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓‎ ‎③CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑‎ ‎④Al(OH)3＋3H＋===3H2O＋Al3＋‎ ‎12．(2017·郑州模拟)现有四瓶贴有甲、乙、丙、丁标签的溶液，它们可能是K2CO3、Ba(NO3)2、NaHSO4和K2SO4溶液。现进行如下实验，并记录部分现象(如图)：‎ 据此完成下列问题：‎ ‎(1)写出各物质的化学式：‎ 甲：________，乙：________，丁：________。‎ ‎(2)写出下列反应的离子方程式：‎ 甲＋乙：_________________________________________________________。‎ 沉淀a＋溶液b：______________________________________________________。‎ ‎(3)检验物质丙中阳离子的方法为_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(说明实验操作、现象等)。‎ 解析：(1)乙和甲、丁反应均生成沉淀，则乙是Ba(NO3)2，生成的沉淀a和b只能是BaCO3和BaSO4，沉淀a与溶液b混合后有气体生成，则沉淀a为BaCO3，丁是K2CO3，溶液b显酸性，甲是NaHSO4。‎ ‎(2)甲与乙反应的离子方程式是Ba2＋＋SO===BaSO4↓；沉淀a与溶液b反应的离子方程式是BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。‎ ‎(3)丙为K2SO4，检验K＋，用焰色反应，须透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。‎ 答案：(1)NaHSO4　Ba(NO3)2　K2CO3‎ ‎(2)Ba2＋＋SO===BaSO4↓　BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O ‎(3)用洁净的铂丝蘸取丙(或K2SO4)溶液少许，在煤气灯外焰处灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰颜色为紫色，则溶液中含有钾离子(合理即可)‎ ‎13．有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成的：‎ 阳离子 K＋、Na＋、Cu2＋、Al3＋‎ 阴离子 SO、HCO、OH－、Cl－‎ 为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：‎ ‎①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；‎ ‎②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；‎ ‎③进行焰色反应，仅有B为紫色(透过蓝色钴玻璃)；‎ ‎④在各溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，只有A中放出无色气体，只有D中产生白色沉淀；‎ ‎⑤将B、C两溶液混合，未见沉淀或气体生成。‎ 根据上述实验填空：‎ ‎(1)写出B、D的化学式：‎ B________，D________。‎ ‎(2)C可用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将含0.01 mol A的溶液与含0.02 mol E的溶液反应后，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是________(填字母)。‎ ‎(4)在m mL b mol·L－‎1 C溶液中，加入等体积a mol·L－1的E溶液。‎ 当a≤3b时，生成沉淀的物质的量是________ mol；‎ 当3b＜a＜4b时，生成沉淀的物质的量是________ mol。‎ 解析：(1)由实验①可知，D中含有Cu2＋，且只有D中含有Cu2＋；由实验②可知，C中含有Al3＋，E中含有OH－；由实验③可知，B中含有K＋，且只有B中含有K＋，进而可推知E为NaOH；由实验④可知，A中含有HCO，且只有A中含有HCO，D中含有SO，且只有D中含有SO，即D为CuSO4；由上述分析并结合A中HCO的性质，A中的阳离子只能是Na＋，即A为NaHCO3；Al3＋只能与Cl－结合，即C为AlCl3；结合实验⑤‎ 可知，B中的阴离子只能是Cl－，即B为KCl。‎ ‎(2)C为AlCl3，可用作净水剂，因为Al3＋水解能生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物并沉降，从而达到净水的目的。‎ ‎(3)含0.01 mol NaHCO3的溶液与含0.02 mol NaOH的溶液反应，由NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O可知，混合溶液中含有0.01 mol Na2CO3和0.01 mol NaOH，向混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，发生的反应依次为H＋＋OH－===H2O，H＋＋CO===HCO，H＋＋HCO===CO2↑＋H2O，且3个反应均消耗0.01 mol HCl，所消耗盐酸的体积均为‎0.1 L，故c项符合题意。‎ ‎(4)当a≤3b时，≤3，NaOH完全反应，反应为3OH－＋Al3＋===Al(OH)3↓，n[Al(OH)3]＝n(NaOH)＝× mol＝ mol；当3b＜a＜4b时，3＜＜4时，反应过程可按两步进行分析：①Al3＋全部转化为Al(OH)3沉淀，3OH－＋Al3＋===Al(OH)3↓；②部分Al(OH)3溶解，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。反应①生成的n[Al(OH)3]＝n(Al3＋)＝mb×10－3 mol，消耗的n(OH－)＝3mb×10－3 mol；反应②中消耗的n(OH－)＝(ma－3mb)×10－3 mol，溶解的n[Al(OH)3]＝(ma－3mb)×10－3 mol，故整个反应过程中剩余的n[Al(OH)3]＝mb×10－3 mol－(ma－3mb)×10－3 mol＝(4mb－ma)×10－3 mol。‎ 答案：(1)KCl　CuSO4‎ ‎(2)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋‎ ‎(3)c　(4)　(4mb－ma)×10－3‎