第7讲　离子共存与离子推断(能力课)（54张PPT）-2024届高考化学一轮复习

(共54张PPT)
第7讲　离子共存与离子推断(能力课)
第一部分　化学基本概念
第二章　化学物质及其变化
　　　　　　1.掌握离子共存的分析方法。　2.了解常见离子的检验。　3.了解离子或物质的推断。
考点一　离子共存
核心知能突破
关键能力训练
01
1．离子不能共存的四类反应
(1)复分解反应
(2)氧化还原反应
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(3)水解相互促进
①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：
(4)络合反应
①Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
②Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
③Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。
2．常见限定条件的分析
(2)常见表示溶液呈酸性的描述
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；④c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液。
(3)常见表示溶液呈碱性的描述
①常温下pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞变红的溶液；④c(OH－)＝0.1 mol·L－1的溶液。
(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述
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。
1．下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的有________(填序号)。
[答案]　①④⑧⑨
2．(2022·岳阳模拟)下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且加入X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)
离子共存四步分析法
考点二　常见离子的检验与推断
02
核心知能突破
关键能力训练
1．常见离子的一般检验
离子 试剂 现象 注意
Cl－、Br－、 I－ AgNO3溶液和稀硝酸 AgCl(白色)、 AgBr(淡黄色)、AgI(黄色) —
离子 试剂 现象 注意
Fe3＋ NaOH溶液 红褐色沉淀 —
KSCN溶液 溶液呈红色 —
Fe2＋ K3[Fe(CN)6] 溶液 蓝色沉淀 —
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
离子 试剂 现象 注意
Mg2＋ NaOH溶液 产生白色沉淀 —
Al3＋ NaOH溶液 产生白色沉淀， NaOH过量 沉淀又溶解 NaOH溶液逐滴滴加至过量
Cu2＋ NaOH溶液 产生蓝色沉淀 —
2．两种常考阴离子的检验
　　　　　常见离子的检验
1．(2022·泉州模拟)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
选项 操作 现象 结论
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) 原溶液中有钾元素
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
2．为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验：
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
请完成下表：
操作 现象 结论
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 ________ ________ 存在Fe3＋
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡 ________ ________ 存在Fe2＋
【实验结论】　Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。
[解析]　Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。 由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，若有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。
[答案]　溶液呈红色　K3[Fe(CN)6]溶液　产生蓝色沉淀
3．(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_____________。
[答案]　(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(答案合理即可)
(1)溶液中离子的检验答题模板
实验操作(取少量或适量待检溶液，加入……试剂，再加入……试剂)

现象描述(①溶液由……变为……，②若有……生成，③若没有……)

得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)
(2)固体物质的检验答题模板
①取少量待检物质，加入……试剂溶解；②向该溶解液中加入……试剂或再加入……试剂；③若溶液由……色变为……色或有……生成；④则说明……结论。
　　　　　离子或物质的推断
“四项基本原则”推导离子的思路
4．工业废水是指工艺生产过程中排出的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物，是造成环境污染，特别是水污染的重要原因。某硫酸厂的酸性废水中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、CO 、SO 。取废水样品分别进行如图所示四个实验。
下列说法正确的是 (　　)
A．由实验①可知废水中肯定含有Na＋、K＋
B．该废水中含有CO
C．由实验③④推断废水中不含Fe2＋，含Mg2＋
D．该废水中一定含Al3＋、SO
D　[A项，焰色试验火焰为黄色只能确定废水中含有Na＋，不能确定K＋是否存在，错误；B项，酸性条件下CO 不能共存，错误；C项，由实验③④推断废水中含有Al3＋，不含Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋，错误；D项，根据实验②④可确定一定含Al3＋、SO ，正确。]
真题感悟·明确考向
03
真题 感悟
情境 探究
1．(2022·全国乙卷，T9)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
1
3
2
A　[由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2O ＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑，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，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3。]
1
3
2
2．(2021·湖南选择性考试，T12)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(　　)
1
3
2
1
3
2
3．(2021·福建选择性考试，T6)室温下，下列各组离子一定能与指定溶液共存的是(　　)
1
3
2
D　[NH4Cl是强酸弱碱盐，0.2 mol·L－1的NH4Cl溶液显酸性，H＋与SiO 生成硅酸沉淀不能大量共存，A错误；0.1 mol·L－1的FeCl3溶液，Fe3＋与SCN－反应生成Fe(SCN)3不能大量共存，B错误；0.2 mol·L－1的H2SO4溶液，H＋、Fe2＋、NO 共同作用发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液，Ba2＋、OH－、Na＋、K＋、Cl－、ClO－能大量共存，D正确。]
1
3
2
固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：
(1)白色固体C的化学式是________，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。
(2)化合物X的化学式是________。
(3)蓝色溶液A与N2H 作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式：______________。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_____________。
(3)①由分析可知，蓝色溶液A中含有Al3＋、Cu2＋和Cl－，与N2H 反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在Cu2＋，可推测铜元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的＋2价，而是＋1价，即反应过程中Cu元素化合价降低，N2H 中氮元素显－2价，具有还原性，反应过程中N元素化合价升高生成N2，符合反应中有气体产生，根据得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应离子方程式为4Cu2＋＋N2H ＋4Cl－===4CuCl↓＋N2↑＋5H＋。②Cu2＋在溶液中显蓝色，CuCl中Cu元素为＋1价，能被硝酸氧化为＋2价，CuCl与硝酸反应过程中Cl元素以Cl－形式存在于溶液中，Cl－与AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀。
[答案]　(1)Al2O3　Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3　(2)CuAl2Cl8　(3)①4Cu2＋＋N2H ＋4Cl－===4CuCl↓＋N2↑＋5H＋　②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，说明有Cl元素
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