11、0的溶液中：Fe2＋、Cl－、SO、I－
B．由水電離出的c(H＋)＝10－14 mol·L－1的溶液中：
Na＋、AlO、S2－、SO
C．含有大量Fe3＋的溶液中：Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、SO
D．使紫色石蕊溶液變紅色的溶液中：
K＋、Na＋、Ca2＋、HCO
解析：選D pH＝0的溶液呈酸性，酸性溶液中Fe2＋、Cl－、SO、I－相互不反應，能大量共存，A不符合題意；由水電離出的c(H＋)＝10－14 mol·L－1的溶液可能顯酸性也可能顯堿性，若為酸性溶液，則AlO、S2－都不能存在，若為堿性溶液，則Na＋、AlO、S2－、SO之間相互不反應，可以共存，B不符合題意；
12、含有大量Fe3＋的溶液中，Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、SO、Fe3＋之間都不反應，能大量共存，C不符合題意；使紫色石蕊溶液變紅色的溶液呈酸性，則HCO不能大量存在，D符合題意。
[備考方略] 巧判離子共存題的四步驟
第一步：細審題干關(guān)鍵點
(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存”等關(guān)鍵點。
(2)注意“透明溶液”意味著無難溶物和微溶物，但并不意味著溶液無色。
第二步：分析限制條件
隱含條件
分析解讀
無色溶液
有色離子不能大量存在
使甲基橙呈紅色或pH＝1
溶液顯酸性，無大量的OH－及弱酸的酸根離子或酸式酸根離子
13、
遇酚酞呈紅色或pH＝13
溶液顯堿性，無大量的H＋及弱堿的陽離子、弱酸的酸式酸根離子
與Al反應放出H2
溶液可能顯酸性，也可能顯強堿性，顯酸性時不能含NO
由水電離出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1
溶液可能顯酸性，也可能顯堿性
通入足量的CO2(或NH3)
溶液顯酸性(或堿性)
因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存
能發(fā)生氧化還原反應的氧化性離子和還原性離子不能共存，不是復分解反應等其他離子反應類型
“一定”“可能”還是“不能”大量共存
確定是“可能性”還是“肯定性”
加水稀釋，減小
說明該溶液顯酸性[稀釋的是溶質(zhì)，溶質(zhì)c(H＋)減小，而c(OH－)增
14、大]
某溶液的lg＝12
該溶液顯酸性
第三步：抓住反應發(fā)生條件
(1)清楚生成氣體、沉淀、弱電解質(zhì)的復分解反應。
(2)特別注意常見的氧化還原反應。
(3)熟記相互促進的水解反應。
(4)牢記能發(fā)生的絡(luò)合反應。
第四步：注意特殊情況
(1)S2－與SO在堿性條件可以共存，但在酸性條件下則會發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。
(2)NO在堿性和中性環(huán)境中沒有氧化性，酸性環(huán)境中具有氧化性。
(3)ClO－在酸性、中性和堿性環(huán)境中均有較強的氧化性。
考點二 離子的檢驗與推斷
1．常見離子的檢驗方法
根據(jù)離子性質(zhì)不同而在實驗中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象不同，可把檢驗離子的方法歸
15、納為三種類型：①生成氣體，如NH、CO的檢驗；②顯現(xiàn)特殊顏色，如Fe3＋、K＋的檢驗；③生成沉淀，如Cl－、SO的檢驗；其具體表現(xiàn)如下。
(1)氣體法
NH
濃NaOH溶液(加熱)和濕潤的紅色石蕊試紙
生成無色、具有刺激性氣味、能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體
SO
稀硫酸、品紅溶液
生成無色、具有刺激性氣味、能使品紅溶液褪色的氣體
CO
稀鹽酸、澄清石灰水
產(chǎn)生無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體
NO
稀硫酸、金屬銅
溶液變藍色，有無色、具有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，遇空氣后氣體變紅棕色
(2)顯色法
H＋
紫色石蕊溶液
石蕊溶液變紅
I－
氯水、淀粉
16、溶液
淀粉溶液變藍
Fe3＋
KSCN溶液
溶液呈血紅色
Fe2＋
K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液
藍色沉淀
KSCN溶液、氯水
加KSCN后無顏色變化，再滴加氯水溶液變成血紅色
Na＋、K＋
鉑絲、稀鹽酸
火焰呈黃色(Na＋)，透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色(K＋)
(3)沉淀法
離子
試劑
現(xiàn)象
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液、稀硝酸
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黃色沉淀)、AgI(黃色沉淀)
SO
稀鹽酸、BaCl2溶液
白色沉淀
Fe2＋
NaOH溶液
白色沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀
Al3＋
NaOH溶液
17、先生成白色沉淀，NaOH過量后沉淀逐漸溶解
Mg2＋
NaOH溶液
生成白色沉淀，NaOH過量，沉淀不溶解
Ba2＋
稀H2SO4(或硫酸鹽溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ag＋
鹽酸(或氯化物溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
氨水
先生成白色沉淀，若氨水過量，沉淀逐漸溶解
PO
AgNO3溶液、稀硝酸
生成黃色沉淀，沉淀可溶于稀硝酸
SiO
稀硝酸
白色絮狀沉淀
S2－
CuSO4或CuCl2溶液
黑色沉淀
AlO
稀鹽酸
開始生成白色沉淀，稀鹽酸過量后沉淀逐漸溶解
2．?？妓姆N離子的檢驗排“干擾”措施
18、(1)SO的檢驗
①檢驗方法
②排除干擾
Ag＋的干擾
先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾
CO、SO的干擾
因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀不同的是這些沉淀能溶于鹽酸中，因此檢驗SO時，必須用鹽酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)
③注意事項
所用的鋇鹽不能用Ba(NO3)2溶液，因為在酸性條件下，SO、HSO會被溶液中的NO(H＋)氧化成SO，從而得出錯誤結(jié)論。
(2)CO的檢驗
①檢驗方法
②排除干擾
HCO的干擾
若被檢液中不含CO而含有HCO，則加入CaCl2(或BaCl2)溶液時不會產(chǎn)生白色沉淀，故可用BaCl2(或
19、CaCl2)溶液排除干擾
SO的干擾
因為CaSO3與CaCO3一樣，也是白色沉淀，且CaSO3也能與鹽酸反應產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體(SO2)，但SO2是有刺激性氣味的氣體，故可用無色無味來排除SO的干擾
(3)Cl－的檢驗
干擾離子
排干擾措施
SO
加過量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀HNO3酸化
OH－
(4)Fe2＋的檢驗
①溶液中只含F(xiàn)e2＋：可用KSCN溶液和氯水檢驗，不考慮干擾問題。
②溶液中含F(xiàn)e2＋、Fe3＋，不含Cl－時，可加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，說明溶液中含有Fe2＋，不能用KSCN溶液和氯水，原因是Fe3＋形成干
20、擾。
③溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－時，加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，生成藍色沉淀，不能用酸性KMnO4溶液，原因是Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色，Cl－能形成干擾。
[典例1] (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。
[查閱資料] (NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃時分解產(chǎn)物不同。
[實驗探究] 該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。
連接裝置A—D—B，檢查氣密性，按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后，于400 ℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物，停止加熱，冷卻，停止
21、通入N2。觀察到裝置A、D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗，該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO，無SO。進一步研究發(fā)現(xiàn)，氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。
檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SO，無SO的實驗操作和現(xiàn)象是________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] 取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中，滴加BaCl2
22、溶液，生成白色沉淀，加入足量稀鹽酸后，沉淀完全溶解，放出無色刺激性氣味氣體
[備考方略] 高考中有關(guān)離子檢驗類答題模板
例如：檢驗某溶液中含有Fe2＋而不含F(xiàn)e3＋的方法是取適量溶液于潔凈的試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再向溶液中滴加幾滴H2O2(或新制氯水)，溶液變?yōu)榧t色，說明溶液中含有Fe2＋而不含F(xiàn)e3＋。
[對點練1] 下列離子檢驗的方法正確的是( )
A．某溶液有白色沉淀，說明原溶液中有Cl－
B．某溶液有白色沉淀，說明原溶液中有SO
C．某溶液有藍色沉淀，說明原溶液中有Cu2＋
D．某溶液生成無色氣體，說明原溶液中有CO
解析：選C A項，也可
23、能含有CO等離子，錯誤。B項，也可能含有Ag＋等離子，錯誤。D項，也可能含有HCO，錯誤。
[對點練2] 向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作，結(jié)論正確的是( )
選項
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加氯水和CCl4，振蕩、靜置
下層溶液顯紫色
原溶液中有I－
C
用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應
火焰呈黃色
原溶液中有Na＋、無K＋
D
滴加稀NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口
試紙不變藍
原溶液中無NH
解析：選B 滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，不能說明原溶液中有SO
24、，因為若溶液中含有SO、CO、Ag＋等，滴加BaCl2溶液也都生成白色沉淀，故A錯誤；氯水中的氯氣和碘離子反應生成碘單質(zhì)，四氯化碳把碘單質(zhì)從水溶液中萃取出來，四氯化碳密度比水大，下層溶液顯紫色，所以滴加氯水和四氯化碳，若下層溶液顯紫色，說明原溶液中有碘離子，故B正確；Na＋的黃色火焰可以覆蓋K＋的淺紫色火焰，故檢驗K＋需透過藍色鈷玻璃觀察火焰，故C錯誤；氨氣極易溶于水，若溶液中含有少量的NH，需滴加濃NaOH溶液且加熱才會放出氨氣，故D錯誤。
1．應用“四項基本原則”進行離子推斷
2．電荷守恒在離子反應定量推斷試題中的應用
解與離子反應有關(guān)的定量推斷類試題，需要掌握定量推斷最后一
25、種離子存在的方法；如果多種離子共存，且只有一種離子的物質(zhì)的量未知，可以用電荷守恒來確定最后一種離子是否存在，即陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負電荷總數(shù)。
[典例2] 有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，取該溶液實驗如表所示：
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
①取少量該溶液，加幾滴甲基橙
溶液變紅色
②取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱
有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色
③取少量該溶液，加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④?、壑猩蠈忧逡?，加AgNO3溶液
有穩(wěn)定的白
26、色沉淀生成，且不溶于HNO3
⑤取少量該溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀生成，當NaOH過量時沉淀部分溶解
由此判斷：
(1)溶液中肯定存在的離子是___________________________________________，
溶液中肯定不存在的離子是_______________________________________________。
(2)為進一步確定其他離子，應該補充的實驗及對應欲檢驗的離子(如為溶液反應，說明使用試劑的名稱，不必寫詳細操作步驟)為____________________________________________。
[解題流程]
27、?、賹忣}干信息
由題干信息“無色透明”再結(jié)合肯定性原則，可推斷出溶液中有色離子不能存在，故不含F(xiàn)e2＋。
②由實驗現(xiàn)象可獲取以下解題信息
實驗現(xiàn)象
獲取信息
溶液變紅色
可知溶液呈酸性，利用互斥性原則，H＋與HCO發(fā)生反應而不能共存，說明溶液中不含HCO
有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色
可判斷氣體為NO，根據(jù)原子守恒從而判斷溶液中含有NO，再利用互斥性原則，H＋、NO具有強氧化性與I－發(fā)生反應而不能共存，說明溶液中不含I－
有白色沉淀生成
判斷溶液中含有SO，利用互斥性原則，Ba2＋與SO發(fā)生反應而不能共存，說明溶液中不含Ba2＋
有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于
28、HNO3
由進出性原則可知實驗③向溶液中引入了Cl－，故無法判斷原溶液中Cl－是否存在
有白色沉淀生成，當NaOH過量時沉淀部分溶解
判斷溶液中含有Mg2＋和Al3＋
通過獲取的解題信息，可得以下結(jié)論：溶液中肯定存在的離子為Al3＋、Mg2＋、NO、SO；肯定不存在的離子為Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO。
③第(2)問解題思路
通上以上現(xiàn)象分析和判斷，不能確定溶液中是否含有K＋和Cl－，需進一步檢驗：
a．檢驗是否含有K＋，通過藍色的鈷玻璃觀察焰色反應，如果為紫色則含K＋，否則不含K＋；
b．檢驗是否含有Cl－，需先加入過量的Ba(NO3)2溶液使SO完全沉淀，再取上層清
29、液，加入AgNO3溶液，如有白色沉淀生成則含有Cl－，否則不含Cl－。
[答案] (1)Al3＋、Mg2＋、NO、SO Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO (2)焰色反應，檢驗K＋；Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液，檢驗Cl－
[對點練3] 保護水資源、合理利用廢水、節(jié)省水資源、加強廢水的回收利用已被越來越多的人所關(guān)注。已知：某無色廢水中可能含有H＋、NH、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO、CO、SO中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品1 L，進行了三組實驗，其操作和有關(guān)圖像如下所示：
請回答下列問題：
(1)根據(jù)上述3組實驗可以分析廢水中一定不存在的陰離子是__
30、__________，一定存在的陽離子是____________。
(2)寫出實驗③圖像中沉淀達到最大量且質(zhì)量不再發(fā)生變化階段發(fā)生反應的離子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)分析圖像，在原溶液中c(NH)與c(Al3＋)的比值為________，所得沉淀的最大質(zhì)量是__________g。
(4)若通過實驗確定原廢水
31、中c(Na＋)＝0.18 mol·L－1，試判斷原廢水中NO是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不確定”)。若存在，c(NO)＝________mol·L－1。(若不存在或不確定則此空不填)
解析：無色廢水中不存在Fe3＋，根據(jù)實驗①確定存在Na＋，根據(jù)實驗②確定有SO，根據(jù)實驗③結(jié)合圖像可知，溶液中有H＋、NH、Al3＋、Mg2＋，因為CO與H＋、Al3＋、Mg2＋不能共存，所以無CO。根據(jù)硫酸鋇沉淀質(zhì)量為93.2 g，求出n(SO)＝＝0.4 mol，根據(jù)圖像求出n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，n(NH)＝0.7 mo
32、l－0.5 mol＝0.2 mol和n(H＋)＝0.1 mol，生成0.1 mol氫氧化鋁消耗0.3 mol NaOH，則生成氫氧化鎂消耗的氫氧化鈉為0.5 mol－0.1 mol－0.3 mol＝0.1 mol，即含有Mg2＋0.05 mol；根據(jù)電荷守恒，陽離子電荷總物質(zhì)的量＝(0.1＋0.2＋0.1×3＋0.05×2)mol＝0.7 mol，陰離子電荷總物質(zhì)的量＝0.4×2 mol＝0.8 mol，可能含有NO，則Na＋至少有0.1 mol。
(1)根據(jù)上述分析，廢水中一定不存在的陰離子是CO，一定存在的陽離子是Na＋、H＋、Al3＋、Mg2＋、NH。
(2)實驗③圖像中沉淀達到最大
33、量且質(zhì)量不再發(fā)生變化的階段發(fā)生反應的離子方程式為NH＋OH－===NH3·H2O。
(3)根據(jù)上述分析，在原溶液中＝＝＝，沉淀最多時含有0.1 mol氫氧化鋁和0.05 mol氫氧化鎂，其質(zhì)量為0.1 mol×78 g·mol－1＋0.05 mol×58 g·mol－1＝10.7 g。
(4)根據(jù)上述分析，若通過實驗確定原廢水中c(Na＋)＝0.18 mol·L－1，即含有Na＋0.18 mol，則含有NO 0.08 mol，c(NO)＝＝0.08 mol·L－1。
答案：(1)CO Na＋、H＋、Al3＋、Mg2＋、NH
(2)NH＋OH－===NH3·H2O
(3)2∶1 10.7 (4)存在 0.08
（通用版）2022年高考化學一輪復習 第二章 第4課時 微觀探離子（3）——離子共存、離子的檢驗與推斷講義（含解析）
