(共52张PPT)
2023届高考化学二轮复习专题课件★★
离子共存与离子推断
回扣自测
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(1)用pH试纸检验溶液呈强酸性,则溶液中一定含有_______,一定不含_______。
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,振荡静置后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定含有_____,一定不含___________。
(3)另取部分溶液,向其中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,滴加过程中溶液均无沉淀产生,则溶液中一定不含____________。
H+
I-
Mg2+、Al3+
(4)取(3)中的部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则溶液中一定含有_____。
(5)另取(3)中的部分碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有______,一定不含有______。
(6)通过上述实验可以判断溶液中一定存在的离子是__________________,一定不存在的离子是____________________________________;不能确定的离子是__________,要进一步确定该离子,需补充的实验是______
______(写实验名称)。
Ba2+
K+、Na+
焰色
试验
1.离子共存问题审题“三大”注意
(1)审清题干中的要求:①一定能大量共存;②可能大量共存;③不能大量共存。
(2)应注意题干中提示的水的电离程度:室温下,当由水电离出的c(H+)或c(OH-)小于1×10-7 mol·L-1时,水的电离受到抑制,溶液可能为酸性溶液或碱性溶液;当由水电离出的c(H+)或c(OH-)大于1×10-7 mol·L-1时,水的电离得到促进,溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。
(3)注意正确理解“透明溶液”,如NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明。
核心精讲
2.掌握常见离子的检验
(1)常见阴离子的检验
①利用酸碱指示剂检验
OH-—
→滴入酚酞溶液,溶液变红色
→滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色
②利用盐酸和其他试剂检验
③利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
Cl-―→
Br-―→
I- ―→
硝酸酸
化的硝
酸银溶液
―→白色沉淀
―→浅黄色沉淀
―→黄色沉淀
④利用某些特征反应检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色。
(2)常见阳离子的检验
H+―→滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色
用NaOH
溶液检验
—Cu2+——产生蓝色沉淀
—Fe3+——产生红褐色沉淀
—Fe2+——先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最后变
为红褐色
—Al3+——产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀
又会溶解
— ——共热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
—
焰色反应—
—K+——火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
—Na+——火焰呈黄色
特殊检验法—
—Fe3+——加入KSCN溶液呈红色
加入KSCN溶液无现象,滴加新制
—Fe2+——氯水或双氧水后溶液呈红色;加入K3[Fe(CN)6]
溶液出现蓝色沉淀
3.离子检验实验操作的答题模板
操作 现象 结论
取样,加入…… 有……生成 ……含有……
例如:检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+的方法是取适量溶液于洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水),溶液变为红色,说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。
真题演练
√
氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;
粒子组 判断和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O===
B 不能大量共存,因发生反应:2H++
C 能大量共存,粒子间不反应
D 能大量共存,粒子间不反应
2.(2021·湖南,12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
√
Fe3+会催化H2O2分解,因此Fe3+与H2O2不能大量共存,故C错误;
角度二 物质检验和推断
3.(2022·全国乙卷,9)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
√
向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应: +2H+===S↓+H2O+SO2↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3、Na2CO3与过量稀盐酸反应的现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。
4.(2020·全国卷Ⅱ,8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
√
由信息①得到澄清透明溶液,可排除碳酸钙;
由信息②焰色反应透过钴玻璃可观察到紫色,说明含有钾元素,可推测含有氯化钾;
由信息③向溶液中加入碱产生白色沉淀,可推测含有硫酸镁,所以B正确。
选项 溶液与粒子组 判断和分析
A 使甲基橙变黄色的溶液:Na+、 能大量共存,因为使甲基橙变黄色的溶液呈碱性,粒子与OH-不发生反应
B pH=0的溶液: HCOOH 能大量共存,因为这些粒子之间不反应
C 常温下水电离的 c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液: 不能大量共存,因为酸性溶液中会发生反应:2H++ ===H2C2O4,碱性溶液中会发生反应: +OH-===NH3·H2O
D 透明溶液: 不能大量共存,因为 呈紫红色
考向一 离子共存
1.(2022·河北模拟)对下列粒子组在指定溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
考向预测
√
透明溶液可能是有色溶液,也可能是无色溶液,D项错误。
2.(2022·辽宁沈阳二中二模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能够大量共存的是
√
Fe3+水解显酸性,不能在c(H+)=c(OH-)的溶液中大量共存,A不符合题意;
水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,酸性溶液中 不能大量共存,B不符合题意;
c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,溶液呈强酸性, 之间相互不反应,能够在酸性溶液中大量共存,C符合题意;
Ca2+、 可形成微溶物CaSO4而不能大量共存,D不符合题意。
考向二 离子、物质推断
3.(2022·广东清远高三期末)某强酸性溶液中可能存在Al3+、Fe2+、 、Ba2+、Cl-、 中的若干种,为确定溶液组成进行如下实验:
(1)取100 mL原溶液,加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀a和无色气体b生成,过滤得滤液c。
(2)往(1)所得滤液c中加入足量的NaOH溶液并加热,可得气体d和沉淀e,过滤。
(3)取(2)中过滤所得滤液,通入少量的CO2,有白色沉淀f生成。
C.气体b和气体d在一定条件下能发生反应生成一种单质和一种无色液体
D.沉淀f一定含有Al(OH)3,可能含有BaCO3
√
由上述分析可知,原溶液中可能含有Al3+,B项错误;
一氧化氮和氨气在一定条件下可以发生反应生成氮气和水,C项正确;
沉淀f一定含有BaCO3,可能含有Al(OH)3,D项错误。
4.(2022·陕西咸阳一模)某100 mL溶液可能含有
中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示(所加试剂均过量,气体全部逸出):
下列说法错误的是
A.原溶液一定存在 ,理
由是沉淀①在盐酸中部分溶解
B.是否存在Na+只有通过焰色反应才能确定
C.原溶液一定不存在Fe3+,可能存在Cl-
D.原溶液中c(Na+)≥0.1 mol·L-1
√
根据电荷守恒,可以推断
出溶液中一定含有Na+,
且最少为0.01 mol(因无法
判断是否有Cl-,如果有Cl-,需要多余的Na+去保持溶液的电中性),据此分析解答。
专题强化练
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含有大量Fe3+的溶液中,Fe3+与OH-反应产生Fe(OH)3沉淀而不能大量共存,B错误;
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2.(2022·辽宁一模)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
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铵根离子和硅酸根离子会发生相互促进的水解反应而不能大量共存,A不符合题意;
水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能显酸性也可能显碱性,若为碱性溶液,四种离子相互之间不反应,也不与氢氧根离子反应,可以大量共存,B符合题意;
K+、Fe2+和[Fe(CN)6]3-生成蓝色沉淀而不能大量共存,C不符合题意;
加入甲基橙显黄色的溶液的pH>4.4,Fe3+不能大量存在,D不符合题意。
选项 微粒组 试剂X 发生反应的离子方程式
A 少量NaHCO3 溶液 Al3++3 ===3CO2↑+Al(OH)3↓
B 少量氯水 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C 适量的Na2SO4 Ba2++ ===BaSO4↓
D 适量HCl +S2-+4H+===2S↓+2H2O
3.(2022·河北邯郸一模)下列各组微粒在溶液中可以大量共存,且在加入试剂X后发生反应的离子方程式书写也正确的是
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I-的还原性强于Fe2+的还原性,加入少量氯水时,离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-,B项错误;
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4.下列说法正确的是
A.向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,
试纸不变蓝,无法证明溶液X中是否存在
B.向某溶液中加入一定量稀盐酸,产生的气体使澄清石灰水变浑浊,溶
液中一定含有
C.取少量某溶液于试管中,滴加少量氯水,振荡;再滴入几滴KSCN溶
液,溶液变红色,则原溶液中一定含有Fe3+
D.用洁净的铂丝棒蘸取某溶液在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
到紫色,则该溶液中不含钠元素
√
向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,可能是原溶液中无 ,也可能是溶液浓度较小,反应产生的NH3·H2O少,没有分解产生NH3,因此无法证明溶液X中是否存在 ,A正确;
向某溶液中加入一定量稀盐酸,产生的气体使澄清石灰水变浑浊,该气体可能是CO2,也可能是SO2,因此溶液中可能含有 ,也可能含有 ,B错误;
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取少量某溶液于试管中,滴加少量氯水,振荡,再滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色,则滴加氯水后的溶液中含有Fe3+,该Fe3+可能是原溶液中含有的,也可能是Fe2+被氧化产生的,因此不能确定原溶液中是否含Fe3+,C错误;
用洁净的铂丝棒蘸取某溶液在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则该溶液中一定含有钾元素,但不能确定是否含钠元素,D错误。
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5.某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色反应,可观察到黄色火焰,根据实验现象可判断其组成为
A.BaCl2、Al2(SO4)3 B.BaCl2、Na2CO3
C.Al2(SO4)3、Na2CO3 D.FeCl3、Na2CO3
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根据实验①可知溶于水的过程中发生碳酸根离子和Al3+或Fe3+的反应,根据实验②可知,沉淀不是BaSO4,结合实验④,可确定一定有Na2CO3,根据实验③可知没有FeCl3,则一定有Al2(SO4)3,一定没有BaCl2。
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6.某固体混合物X含有AlCl3、FeCl3、NaHCO3、NaAlO2和NaHSO4中的几种,进行实验,X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z。下列说法正确的是
A.混合物X中必定含有NaHCO3、FeCl3,可能含有NaHSO4
B.取有色沉淀Y于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,若沉淀部分溶解,证
明固体混合物X中含有AlCl3
C.溶液Z中肯定含有NaHCO3
D.向溶液Z中加入铜粉,铜粉会溶解
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X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z,能生成气体的物质只有NaHCO3,生成二氧化碳可能的原因是NaHCO3与NaHSO4反应,或者AlCl3、FeCl3与NaHCO3发生相互促进的水解反应,生成的有色沉淀为Fe(OH)3,则一定存在FeCl3;溶液显弱碱性,还可能NaHCO3与NaAlO2发生反应生成Al(OH)3和Na2CO3,或者NaHCO3有剩余。混合物X中必定含有NaHCO3、FeCl3,可能含有NaHSO4,A项正确;
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取有色沉淀Y于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,若沉淀部分溶解,说明沉淀中有Al(OH)3,Al(OH)3可能是NaHCO3与NaAlO2反应生成的,所以不一定含有AlCl3,B项错误;
溶液Z中可能含有NaHCO3,C项错误;
溶液Z呈弱碱性,则Z中一定不存在FeCl3,加入铜粉,铜粉不会溶解,D项错误。
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7.某白色粉末可能含有CaCO3、BaCl2、NaNO3、K2SO4、CuSO4中的一种或几种。现进行如下操作:
根据图上实验现象,下列
说法不正确的是
A.白色粉末中一定不含CuSO4
B.白色粉末中可能含有NaNO3、BaCl2
C.该白色粉末中一定含有CaCO3、K2SO4
D.无色溶液1发生焰色反应时,可透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色
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白色粉末溶于水得到白色沉淀,说明含有不溶于水的CaCO3,得到无色溶液,说明不含使溶液呈蓝色的CuSO4,无色溶液1中加入BaCl2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,说明样品中含有K2SO4,那么样品一定不含BaCl2,而NaNO3是否含有,根据现有的实验无法确定,则A、C正确,B错误;
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无色溶液1中含有K2SO4,因此发生焰色反应时,可透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色,故D正确。
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