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微专题大素养,4,离子共存与推断,【知识基础】,1,离子共存,所谓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,判断离子能否大量共存的,“,四个要点,”,判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。,(1),一色,溶液颜色,几种常见离子的颜色：,离子,Cu,2,Fe,3,Fe,2,Mn,溶液颜色,蓝色,棕黄色,浅绿色,紫红色,(2),二性,溶液的酸碱性,在强酸性溶液中，,OH,及弱酸根阴离子,(,如,C,、,S,、,S,2,、,CH,3,COO,等,),不能大量存在；,在强碱性溶液中，,H,及弱碱阳离子,(,如,N,、,Al,3,、,Fe,3,等,),不能大量存在。,(3),三特殊,三种特殊情况：,Al(OH),4,与,HC,不能大量共存：,Al(OH),4,HC,=,=Al(OH),3,C,H,2,O,。,“,N,H,”,组合具有强氧化性，能与,S,2,、,Fe,2,、,I,、,S,等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。,N,与,CH,3,COO,、,C,，,Mg,2,与,HC,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。,复分解反应：如,Ba,2,与,S,，,N,与,OH,，,H,与,CH,3,COO,等。,氧化还原反应：如,Fe,3,与,I,、,S,2,，,N,(H,),与,Fe,2,等。,相互促进的水解反应：如,Al,3,与,C,、,HC,或,Al(OH),4,等。,络合反应：如,Fe,3,与,SCN,等。,【素养专练】,例,1,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,、,Si,B,Cl,、,Cu,2,、,S,、,N,C,K,、,Na,、,HC,、,Ca,2,D,Fe,3,、,N,、,Cl,、,I,答案：,C,解析：,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,Cu,2,是蓝色；选项,D,中的,Fe,3,是棕黄色，直接排除；选项,A,中,H,和,Si,反应生成,H,2,SiO,3,沉淀。,练,1,室温下，下列溶液中各离子能大量共存的是,(,),A,在,pH,13,的溶液中：,Al,3,、,Ag,、,N,、,Cl,B,在,c,(H,),0.1 molL,1,的溶液中：,Mg,2,、,N,、,N,、,Cl,C,在酸性溶液中：,Ba,2,、,K,、,S,2,、,Cl,D,既能溶解,Al(OH),3,，又能溶解,H,2,SiO,3,的溶液中：,Zn,2,、,Na,、,N,、,S,答案：,B,解析：,本题从不同的角度说明了溶液的酸碱性。选项,A,的溶液为强碱性，隐含的条件是,“,溶液中有大量,OH,”,，,OH,与,Al,3,、,Ag,生成沉淀；选项,C,的溶液为酸性，隐含的条件是,“,溶液中含有,H,”,，,H,与,S,2,生成气体；选项,D,的隐含条件是,“,溶液为强碱性，含有大量,OH,”,，,OH,与,Zn,2,生成沉淀。,练,2,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,、,Al,3,、,S,、,Cl,B,1,10,13,molL,1,的溶液中：,N,、,Ca,2,、,Cl,、,N,C,与,Al,反应能放出,H,2,的溶液中：,Fe,2,、,K,、,N,、,S,D,水电离的,c,(H,),1,10,13,molL,1,的溶液中：,K,、,Na,、,Al(OH),4,、,C,答案：,B,解析：,A,项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而,Al,3,在碱性条件下不能大量存在，错误；,B,项，溶液的,pH,1,，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；,C,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，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，,Fe,2,和,N,不能大量共存，错误；,D,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共存，错误。,练,3,下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是,_,。,Na,、,H,、,CH,3,COO,、,Cl,Ba,2,、,Na,、,C,、,N,Na,、,HC,、,H,、,N,Al,3,、,Fe,3,、,N,、,S,K,、,Na,、,Al,、,N,Na,、,H,、,Cl,、,OH,Cu,2,、,Fe,2,、,Cl,、,S,K,、,Na,、,Si,、,N,练,4,下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是,_,。,Na,、,H,、,C,、,Cl,H,3,O,、,N,、,Fe,2,、,Na,Na,、,Fe,3,、,I,、,Cl,H,、,S,2,、,S,、,S,S,、,N,、,Na,、,H,I,、,ClO,、,K,、,H,Na,、,K,、,Mn,、,Cl,Fe,3,、,Ca,2,、,H,、,N,练,5,下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是,_,。,Al,3,、,HC,、,Cl,、,K,Al,3,、,Si,、,Na,、,Cl,Fe,3,、,N,、,S,、,S,2,Fe,3,、,Cl,、,Na,、,C,Al,3,、,Fe,3,、,SCN,、,Cl,Na,、,Al,3,、,N,、,Al,Na,、,Ca,2,、,HC,、,HS,S,2,、,Na,、,H,、,S,Na,、,Al,3,、,S,、,S,2,练后归纳,离子共存中常见限制条件,常见表述,易错点悟,“,无色,”,有色离子不能大量存在,“,pH,1,”,或,“,pH,13,”,溶液显酸性或碱性,“,因发生氧化还原反应而不能共存,”,只能是氧化性离子和还原性离子不共存，不是其他离子反应类型,“,透明,”,“,透明,”,也可,“,有色,”,“,不能共存,”,易看成,“,能共存,”,“,与,Al,反应放出,H,2,”,溶液既可能显酸性,(HNO,3,除外,),也可能显碱性,“,由水电离出,c,(H,),1,10,12,molL,1,”,溶液既可能显酸性也可能显碱性,“,通入足量的,NH,3,”,与,NH,3,H,2,O,反应的离子不能存在,(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,【知识基础】,1,离子检验与推断,离子检验一般是根据离子的特性,(,物理性质或化学性质,),，通过实验及实验现象确定离子的种类，其一般检验流程为,2,无色溶液中的常见离子检验,【素养专练】,例,2,在,Na,浓度为,0.5 molL,1,的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子,。,现取该溶液,100 mL,进行如下实验,(,气体体积均在标准状况下测定,),阳离子,K,Ag,Mg,2,Ba,2,阴离子,N,C,Si,S,序号,实验内容,实验结果,向该溶液中加入足量稀盐酸,产生白色沉淀并放出标准状况下,0.56 L,气体,将,的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量,固体质量为,2.4 g,向,的滤液中滴加,BaCl,2,溶液,无明显现象,请回答下列问题：,(1),实验,能确定一定不存在的离子是,_,。,(2),实验,中生成沉淀的离子方程式为,_,。,(3),通过实验,、,、,和必要计算，填写下表中阴离子的浓度,(,能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“,0”,，不能确定是否存在的离子填,“,？,”,),。,(4),判断,K,是否存在,_(,填,“,存在,”,或,“,不存在,”,),，若存在求其最小,浓度,_,molL,1,，若不存在说明理由,：,_,。,阴离子,N,C,Si,S,c,/(molL,1,),Ag,、,Mg,2,、,Ba,2,Si,2H,=,=H,2,SiO,3,？,0.25,0.4,0,存在,0.8,解析：,由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验,、,可知，加入稀盐酸产生气体，必有,C,，其浓度为,0.56 L22.4 Lmol,1,0.1 L,0.25 molL,1,，则溶液中一定无,Ag,、,Mg,2,、,Ba,2,；且能生成白色沉淀，因此有,Si,，发生的反应为,Si,2H,=,=H,2,SiO,3,，,H,2,SiO,3,SiO,2,H,2,O,故,Si,的浓度为,2.4 g60 gmol,1,0.1 L,0.4 molL,1,；由实验,可知溶液中不含,S,；根据电荷守恒知,2,c,（,C,）,2,c,（,Si,）,2,0.25 molL,1,2,0.4 molL,1,1.3 molL,1,，故含,K,，其最小浓度为,1.3 molL,1,0.5 molL,1,0.8 molL,1,。,练,6,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,BaCl,2,溶液,生成白色沉淀,原溶液中有,S,B,滴加稀硫酸,有刺激性气味的气体产生,原溶液中有,S,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，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,原溶液中有,N,答案：,C,解析,：,A,项，加入,BaCl,2,溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有,S,或,S,或,Ag,；,B,项，,HS,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,N,应加入浓,NaOH,溶液，且需要加热。,练,7,pH,0,的某,X,溶液中，除,H,外，还可能存在,Al,3,、,Fe,2,、,N,、,Ba,2,、,Cl,、,C,、,S,、,N,中的若干种，现取适量,X,溶液进行如下一系列实验,：,下列有关判断不正确的是,(,),A,生成气体,A,的离子方程式为,3Fe,2,4H,N,=,=3Fe,3,NO,2H,2,O,B,生成沉淀,H,的离子方程式为,Al,CO,2,2H,2,O,=,=Al(OH),3,HC,C,溶液,X,中一定没有的离子为,C,、,Ba,2,D,溶液,X,中一定含有的离子是,H,、,Fe,2,、,S,、,N,、,Al,3,答案：,C,解析：,强酸性溶液,X,，则溶液中不存在弱酸根离子,C,，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀,C,，则溶液中存在,S,，不存在和硫酸根离子反应的,Ba,2,，,C,是,BaSO,4,；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中,Fe,2,和,N,不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在,Fe,2,，不存在,N,，,A,是,NO,；溶液,B,中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体,D,，则溶液中含有,N,，,D,是,NH,3,，产生沉淀,F,是,Fe(OH),3,，溶液,E,通入过量二氧化碳时产生沉淀,H,和溶液,G,，则,溶液中存在,Al,3,，沉淀,H,是,Al,（,OH,）,3,。溶液,X,中应含有,Fe,2,，酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体,NO,，反应的离子方程式为,3Fe,2,4H,N,=,=3Fe,3,NO,2H,2,O,，,A,项正确；生成沉淀,H,的离子方程式为,Al,CO,2,2H,2,O,=,=Al(OH),3,HC,，,B,项正确；溶液,X,中一定没有的离子为,C,、,Ba,2,、,N,，,C,项错误；溶液,X,中一定含有的离子是,H,、,Fe,2,、,S,、,N,、,Al,3,，,D,项正确。,练后归纳,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,S,加过量的,Ba(NO,3,),2,溶液,C,加稀硝酸酸化,OH,S,C,加盐酸酸化,S,Ag,S,C,加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,C,S,加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊,
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