微專題大素養(yǎng)4

微專題·大素養(yǎng)4離子共存與推斷【知識基礎(chǔ)】1．離子共存所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存，就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)；若離子之間能發(fā)生反應(yīng)，則不能大量共存。2．判斷離子能否大量共存的“四個要點(diǎn)”判斷多種離子能否大量共存于同一溶液中，歸納起來就是：一色、二性、三特殊、四反應(yīng)。(1)一色——溶液顏色幾種常見離子的顏色：離子Cu2＋Fe3＋Fe2＋MnO溶液顏色藍(lán)色棕黃色淺綠色紫紅色(2)二性——溶液的酸堿性①在強(qiáng)酸性溶液中，OH－及弱酸根陰離子(如CO32-、SO32-、S2－、CH3COO②在強(qiáng)堿性溶液中，H＋及弱堿陽離子(如NH4+、Al3＋、Fe3＋等(3)三特殊——三種特殊情況：①[Al(OH)4]－與HCO3[Al(OH)4]－＋HCO3-=Al(OH)3↓＋CO32-＋②“NO3-＋H＋”組合具有強(qiáng)氧化性，能與S2－、Fe2＋、I－、S③NH4+與CH3COO－、CO32-，Mg2＋與HCO3-等組合中(4)四反應(yīng)——四種反應(yīng)類型四反應(yīng)是指離子間通常能發(fā)生的四種類型的反應(yīng)，能相互反應(yīng)的離子顯然不能大量共存。①復(fù)分解反應(yīng)：如Ba2＋與SO42-，NH4+與OH－，H＋與CH②氧化還原反應(yīng)：如Fe3＋與I－、S2－，NO3-(H＋)與Fe2③相互促進(jìn)的水解反應(yīng)：如Al3＋與CO32-、HCO3-或[Al(OH)④絡(luò)合反應(yīng)：如Fe3＋與SCN－等?！舅仞B(yǎng)專練】[例1]在一無色透明溶液中，下列各離子組能大量共存的是()A．H＋、Cl－、K＋、SiOB．Cl－、Cu2＋、SO42-、C．K＋、Na＋、HCO3-、CaD．Fe3＋、NH4+、Cl－、[練1]室溫下，下列溶液中各離子能大量共存的是()A．在pH＝13的溶液中：Al3＋、Ag＋、NO3-、B．在c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：Mg2＋、NH4+、NO3C．在酸性溶液中：Ba2＋、K＋、S2－、Cl－D．既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3的溶液中：Zn2＋、Na＋、NO3-、[練2]常溫下，下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是()A．使酚酞變紅色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO42-、B．Kwc（H＋）＝1×10－13mol·L－1的溶液中：NH4+、C．與Al反應(yīng)能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO3-、D．水電離的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、CO[練3]下列各組離子在溶液中因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能大量共存的是________。①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－②Ba2＋、Na＋、CO32-、NO3-③Na＋、HCO3－、H＋、NO3-④Al3＋、Fe3＋、NO3-、SO42-⑤K＋、Na＋、AlO2-、NO3-⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－[練4]下列各組離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是________。①Na＋、H＋、CO32-、Cl－②H3O＋、NO3-、Fe2＋、Na＋③Na＋、Fe3＋、I－、Cl－④H＋、S2－、SO32-、SO42-⑤SO42-、NO3-、Na＋、H＋⑥I－、ClO－、K＋、H＋⑦Na＋、K＋、MnO4－、Cl－[練5]下列各組離子因水解相互促進(jìn)而不能大量共存的是________。①Al3＋、HCO3-、Cl－、K＋②Al3＋、SiO32-、Na＋、Cl－③Fe3＋、NH4+、④Fe3＋、Cl－、Na＋、CO32-⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－⑥Na＋、Al3＋、NO3⑦Na＋、Ca2＋、HCO3-、HSO3－⑧S2O32-、Na＋、H＋、SO42-⑨Na＋、Al3練后歸納離子共存中常見限制條件常見表述易錯點(diǎn)悟“無色”有色離子不能大量存在“pH＝1”或“pH＝13”溶液顯酸性或堿性“因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存”只能是氧化性離子和還原性離子不共存，不是其他離子反應(yīng)類型“透明”“透明”也可“有色”“不能共存”易看成“能共存”“與Al反應(yīng)放出H2”溶液既可能顯酸性(HNO3除外)也可能顯堿性“由水電離出c(H＋)＝1×10－12mol·L－1”溶液既可能顯酸性也可能顯堿性“通入足量的NH3”與NH3·H2O反應(yīng)的離子不能存在(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”審清關(guān)鍵字【知識基礎(chǔ)】1．離子檢驗(yàn)與推斷離子檢驗(yàn)一般是根據(jù)離子的特性(物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì))，通過實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定離子的種類，其一般檢驗(yàn)流程為eq\x(\a\al(先溶解,后檢驗(yàn)))→eq\x(\a\al(先物理,后化學(xué)))→eq\x(\a\al(先取樣,后反應(yīng)))→eq\x(\a\al(排干擾,加試劑))→eq\x(\a\al(依現(xiàn)象,得結(jié)論))2．無色溶液中的常見離子檢驗(yàn)【素養(yǎng)專練】[例2]在Na＋濃度為0.5mol·L－1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。陽離子K＋Ag＋Mg2＋Ba2＋陰離子NO3-CO32-Si現(xiàn)取該溶液100mL進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)序號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)結(jié)果Ⅰ向該溶液中加入足量稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀并放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氣體Ⅱ?qū)ⅱ竦姆磻?yīng)混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量固體質(zhì)量為2.4gⅢ向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ能確定一定不存在的離子是_________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________。(3)通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計(jì)算，填寫下表中陰離子的濃度(能計(jì)算出的，填寫計(jì)算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”)。陰離子NOCOSiOSOc/(mol·L－1)(4)判斷K＋是否存在________(填“存在”或“不存在”)，若存在求其最小濃度__________mol·L－1，若不存在說明理由：__________________________________________________________________________________________________________________。[練6]向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進(jìn)行如下操作，結(jié)論正確的是()選項(xiàng)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SOB滴加稀硫酸有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生原溶液中有SOC用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)火焰呈紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)原溶液中有K＋D滴加NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍(lán)原溶液中有NH[練7]pH＝0的某X溶液中，除H＋外，還可能存在Al3＋、Fe2＋、NH4+、Ba2＋、Cl－、CO32-、SO42-、N下列有關(guān)判斷不正確的是()A．生成氣體A的離子方程式為3Fe2＋＋4H＋＋NO3-=3Fe3＋＋NO↑＋2HB．生成沉淀H的離子方程式為AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋C．溶液X中一定沒有的離子為CO32-、BaD．溶液X中一定含有的離子是H＋、Fe2＋、SO42-、NH4+練后歸納離子檢驗(yàn)中的常見干擾離子以及排除措施待檢離子干擾離子排除措施Cl－SO加過量的Ba(NO3)2溶液CO加稀硝酸酸化OH－SOCO32-加鹽酸酸化SOAg＋SOCO加鹽酸后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中COSO加硝酸后將產(chǎn)生的無色無味氣體通入澄清石灰水，變渾濁微專題·大素養(yǎng)④[例1]解析：本題的隱含條件是“溶液中不含有顏色的離子”，所以有顏色的離子組可直接排除。選項(xiàng)B中的Cu2＋是藍(lán)色；選項(xiàng)D中的Fe3＋是棕黃色，直接排除；選項(xiàng)A中H＋和SiO32-反應(yīng)生成H2SiO答案：C[練1]解析：本題從不同的角度說明了溶液的酸堿性。選項(xiàng)A的溶液為強(qiáng)堿性，隱含的條件是“溶液中有大量OH－”，OH－與Al3＋、Ag＋生成沉淀；選項(xiàng)C的溶液為酸性，隱含的條件是“溶液中含有H＋”，H＋與S2－生成氣體；選項(xiàng)D的隱含條件是“溶液為強(qiáng)堿性，含有大量OH－”，OH－與Zn2＋生成沉淀。答案：B[練2]解析：A項(xiàng)，使酚酞變紅色的溶液顯堿性，而Al3＋在堿性條件下不能大量存在，錯誤；B項(xiàng)，溶液的pH＝1，各離子之間不發(fā)生反應(yīng)，可以大量共存，正確；C項(xiàng)，與鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液可能顯酸性也可能顯堿性，若溶液顯堿性，亞鐵離子不能大量共存，若溶液顯酸性，F(xiàn)e2＋和NO3-不能大量共存，錯誤；D項(xiàng)，該溶液可能顯酸性也可能顯堿性，如果顯酸性，偏鋁酸根離子和碳酸根離子不能大量共存答案：B[練3]答案：①②③⑥[練4]答案：②③④⑥[練5]答案：①②④⑥⑨[例2]解析：由題知溶液為透明澄清溶液，因此溶液中的離子必能大量共存。由實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ可知，加入稀鹽酸產(chǎn)生氣體，必有CO32-，其濃度為0.56L÷22.4L·mol－1÷0.1L＝0.25mol·L－1，則溶液中一定無Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO32－，發(fā)生的反應(yīng)為SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓，H2SiO3?SiO2＋H2O故SiO32－的濃度為2.4g÷60g·mol－1÷0.1L＝0.4mol·L－1；由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO42-；根據(jù)電荷守恒知2c（CO32-）＋2c（SiO32-）＝2×0.25mol·L－1＋2×0.4mol·L－1＝1.3mol·L－1，故含K＋，其最小濃度為1.3答案：（1）Ag＋、Mg2＋、Ba2＋（2）SiO32-＋2H＋=H2SiO（3）如表陰離子NOCOSiOSOc/（mol·L－1）？0.250.40（4）存在0.8[練6]解析：A項(xiàng)，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO32-或SO42-或Ag＋；B項(xiàng)，HSO3-也有同樣的現(xiàn)象；C項(xiàng)，觀察K＋的焰色反應(yīng)應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃，排除Na＋的干擾；D項(xiàng)，檢驗(yàn)N答案：C[練7]解析：強(qiáng)酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO32-，溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C，則溶液中存在SO42-，不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba2＋，C是BaSO4；酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，所以溶液中Fe2＋和NO3-不能共存，加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體，則溶液中存在Fe2＋，不存在NO3-，A是NO；溶液B中加入過量氫氧化鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生氣體D，則溶液中含有