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(共48张PPT)
第6讲　离子共存、检验与推断
复习任务一:离子共存
复习任务二:离子(物质)的检验与推断
体验高考·淬炼考能
【课标引领】
1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验方法,能够根据实验现象推断溶液中的某些离子。
复习任务一:离子共存
【要点梳理　夯基固本】
1.离子不能共存的4个角度
(1)因发生复分解反应不能大量共存
①生成难溶物或微溶物
Ba2+、Ca2+与S、C、S等不能大量共存;Ag+与S、C、Cl 等不能大量共存;OH 与Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Fe2+、Cu2+等不能大量共存。
②生成难电离或易挥发的物质
H+与OH 、C、HC、S、HS、F 、CH3COO 、S2等不能大量共存;OH 与H+、N、Mg2+等阳离子及HC、HS等弱酸的酸式酸根不能大量共存。
(2)强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存
判断表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。
离子 S2 S I Fe2+
Mn(H+) ____ ____ ____ ____
ClO ____ ____ ____ ____
N(H+) ____ ____ ____ ____
Fe3+ ____ ____ ____ ____
×
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
(3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存
Al3+与C、HC、S、HS、S2 、HS 、[Al(OH)4] 、Si等,Fe3+与C、HC、[Al(OH)4] 、Si等不能大量共存。
(4)因发生配合反应不能大量共存
Fe3+与SCN 、Ag+与NH3·H2O等不能大量共存。
2.溶液酸碱性的描述
(1)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+)=1×10 2 mol·L 1的溶液。
(2)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。
(3)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。
【考向探究　考法洞察】
1.(人教版必修第一册P20T4改编)常温下,下列各组离子在给定溶液
中能大量共存的是(　　)
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N
B.pH=12的溶液:K+、Na+、N、C
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2 、Cl
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl 、HC
√
【解析】选B。A项中N在酸性条件下,具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存;B项中离子之间均不发生反应,因此能大量共存;C项中Cu2+和S2 发生反应生成CuS沉淀不能大量共存;D项中Al3+和HC因彼此相互促进水解而不能大量共存。
2.(2025·安徽选择考)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组
是(　　)
选项 实验 粒子组
A 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、N、NO
B 70%硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、S、HS
C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H+、K+、Mn2+、Cl
D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H+、Fe2+、Cl 、H2O2
√
【解析】选C。稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、N和NO,NO不溶于水,无法大量存在,A不符合题意;70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含H+、Na+、S,但HS在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为K+、Mn2+、Cl 和H+,这些离子可大量共存,C符合题意;FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,且H+、Fe2+、H2O2因发生氧化还原反应而不能大量共存,D不符合题意。
复习任务二:离子(物质)的检验
与推断
【要点梳理　夯基固本】
1.常见阳离子的检验方法
离子 检验试剂 或方法 实验步骤 实验现象
K+ 焰色试验 ①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰颜色; ②蘸取溶液,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色 火焰呈____色
(通过蓝色钴玻璃观察)
Na+ 火焰呈____色
紫
黄
离子 检验试剂 或方法 实验步骤 实验现象
N NaOH溶液 (浓) 取少量待测溶液于试 管中,加入NaOH浓溶 液并加热,将湿润红色 石蕊试纸置于试管口 生成有刺激性气味、
能使湿润红色石蕊
试纸变____的气体
Fe3+ KSCN溶液 取少量待测溶液于试 管中,加入KSCN溶液 变为___色溶液
NaOH溶液 取少量待测溶液于试 管中,滴加NaOH溶液 产生_____色沉淀
蓝
红
红褐
离子 检验试剂 或方法 实验步骤 实验现象
Fe2+ KSCN溶液、新制的氯水 取少量待测溶液于试 管中,先加入KSCN溶 液,再加入新制的氯水 加入KSCN溶液______
_____,加入少量新制的
氯水后,___________
NaOH溶液 取少量待测溶液于试 管中,加入NaOH溶液 并露置在空气中 开始时_____________,
迅速变成_______,最后
变成___________
不显
红色
立即显红色
生成白色沉淀
灰绿色
红褐色沉淀
离子 检验试剂 或方法 实验步骤 实验现象
Fe2+ 酸性KMnO4 溶液 取少量待测溶液于试管 中,加入酸性KMnO4溶液 ______________
K3[Fe(CN)6] 溶液 取少量待测溶液于试管 中,加入K3[Fe(CN)6]溶液 生成______沉淀
溶液紫红色褪去
蓝色
2.常见阴离子的检验方法
离子 检验试剂或方法 实验现象
Cl 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成_________
Br 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成___________
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳 四氯化碳层下层呈_____色
I 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成__________
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳 四氯化碳层下层呈_____色
加入氯水和淀粉溶液 溶液_______
S 先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液 开始时无现象,后
生成__________
白色沉淀
淡黄色沉淀
橙红
黄色沉淀
紫红
变蓝
白色沉淀
离子 检验试剂或方法 实验现象
C 加入CaCl2或BaCl2溶 液、稀盐酸、澄清石 灰水 _______________________________
_______________________________
_____________________
加入盐酸、澄清石灰 水,CaCl2溶液 _______________________________
_______________________________
_______________________________
先生成白色沉淀,将沉淀溶于稀盐酸,
产生无色、无味的气体,该气体能使
澄清石灰水变浑浊
产生无色、无味的气体,该气体能使
澄清石灰水变浑浊;向原溶液中加入
CaCl2溶液,产生白色沉淀
3.常见气体的检验方法
气体 检验试剂或方法 实验现象
H2 ____________ ______________________________
_________________________
O2 _____________ _________
Cl2 __________________ _________
CO2 _________________ _____________________________________________
SO2 _______________ _____________________________
NH3 _________________ ______________
点燃(纯氢)
火焰呈浅蓝色,干燥的烧杯罩在火焰
上方,烧杯内壁有水雾产生
带火星的木条
木条复燃
湿润的淀粉 KI试纸
试纸变蓝
通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊(通入过量二氧化
碳后又变澄清)
通入品红溶液中
品红溶液褪色,加热后又恢复红色
湿润的红色石蕊试纸
试纸变蓝
气体 检验试剂或方法 实验现象
NH3 ___________________ __________
CH4 ________ _________________________
_________________________
_________________________
C2H4 ______________________ ______________________ ___________
C2H2 ______________________ ______________________ ___________
湿润的红色石蕊试纸
试纸变蓝
点燃
火焰呈蓝色,干燥的烧杯罩在
火焰上方,烧杯内壁有水雾产
生,加澄清石灰水振荡变浑浊
通入溴的四氯化碳溶液
(或酸性KMnO4溶液)
溶液褪色
通入溴的四氯化碳溶液
(或酸性KMnO4溶液)
溶液褪色
【考向探究　考法洞察】
考向一:常见离子(或物质)的检验
1.检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
选项 待检验物质 所用试剂
A 海水中的碘元素 淀粉溶液
B SO2气体 澄清石灰水
C 溶液中的Cu2+ 氨水
D 溶液中的N NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
√
【解析】选C。淀粉溶液可以检验碘单质,不能检验碘元素,故A错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳,应该用品红溶液检验二氧化硫气体,故B错误;铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水会生成四氨合铜离子,检验铜离子可以用氨水,故C正确;铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,故D错误。
2.(1)(2021·广东选择考改编)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推
测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl 存在的操作及现象
______________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)(2021·全国乙卷改编)步骤Ⅳ(离心分离,稀盐酸洗涤沉淀)中,洗涤是
否完成,可通过检测洗出液中是否存在S来判断。检测的方法是
__________________________________________________________
_______________________________________________________。
取少量久置氯水置于试管中,加入过量稀硝酸酸化,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明久置氯水中Cl 存在
取最后一次洗涤液置于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说明洗涤完成,否则洗涤未完成
【提炼升华】
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(NO3)2溶液
C 加稀硝酸酸化
OH
S C 加盐酸酸化
S
Ag+
待检离子 干扰离子 排除措施
S C 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
C S 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
考向二:离子(物质)的推断
3.(定性判断)一瓶不纯的K2CO3粉末,所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2SO4中的一种或几种,为确定其成分,进行如图所示流程:
下列推断正确的是(　　)
A.白色沉淀1为BaSO4
B.生成无色溶液3的离子方程式为C+2H+===CO2↑+H2O
C.无色溶液2中一定含有的阳离子为K+、Na+、Ba2+、Ag+、H+
D.上述过程涉及的反应有复分解反应,也有氧化还原反应
√
【解析】选C。取少量该粉末于烧杯中,加入过量蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液,则不含有色离子,且与碳酸根离子反应的离子不能共存,则不含有Ca(NO3)2、CuCl2;在上述无色溶液中加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀1生成,过滤,得无色溶液1,该白色沉淀部分溶于盐酸,则沉淀1中一定含有BaCO3和BaSO4,粉末中一定含有Na2SO4;取少许过滤后的无色溶液1于试管中,滴加过量HNO3和AgNO3溶液有白色沉淀2生成,该白色沉淀2为AgCl,但加入氯化钡溶液引入了氯离子,不能说明原物质含有KCl,整个实验也不能确定是否含有KNO3,所以该粉末中一定不含有Ca(NO3)2、CuCl2,可能含有KNO3、KCl中至少一种,一定含有Na2SO4,据此分析解答。
A.由上述分析可知,白色沉淀1中一定含有BaCO3和BaSO4,A错误;B.生成无色溶液3的反应是BaCO3与稀盐酸反应,离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O,B错误;C.无色溶液1中加入过量的硝酸酸化的硝酸银,则产生AgCl沉淀,无色溶液2中一定含有的阳离子为K+、Na+、Ba2+、Ag+、H+,C正确;D.上述过程涉及的反应有复分解反应,没有元素化合价发生变化,没有发生氧化还原反应,D错误。
4.(定量推断)某溶液可能含有以下离子中的若干种:Ba2+、N、Na+、
Cl 、C、S。每次取100 mL进行实验。
(1)第一份加足量NaOH后加热,收集到气体0.672 L(标准状况下)。
(2)第二份加足量BaCl2后,得干燥沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤干燥
后,剩余固体2.33 g。根据以上实验,以下推测不正确的是(　　)
A.第二份中,沉淀质量减少的方程式是BaCO3+2H+===Ba2++ CO2↑+H2O
B.该溶液中一定没有Ba2+
C.该溶液中S浓度为0.1 mol·L 1
D.根据以上实验,无法确定该固体中是否含有Na+
√
【解析】选D。第一份加入足量NaOH后加热,收集到气体0.672 L(标准状况下),该气体只能为氨气,则溶液中含有N;第二份加入足量BaCl2后得干燥沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余固体2.33 g,说明部分沉淀溶解,说明溶液中含有S和C,且生成硫酸钡2.33 g,则生成碳酸钡6.27 g 2.33 g=3.94 g,结合电荷守恒分析解答。由分析可知,第二份中沉淀质量减少的原因是碳酸钡与盐酸发生反应,反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑ +H2O,A正确;由分析可知,该溶液中含有硫酸根离子,若有钡离子存在,则溶液会出现白色沉淀,B正确;
硫酸钡的质量为2.33 g,则n(S)=n(BaSO4)==0.01 mol,
即含有的硫酸根离子浓度为=0.1 mol·L 1,C正确;碳酸钡的质量
为3.94 g,则n(C)= n(BaCO3)==0.02 mol,收集到氨气
0.672 L,则n(N)=n(NH3)==0.03 mol,由上述分析可知,
溶液中不存在Ba2+,且N所带的正电荷总数小于C、S所带
负电荷总数,根据电荷守恒,一定含有Na+,D错误。
【提炼升华】
应用电荷守恒关系定量推断
解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法;如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
【答题规范】
一　离子(物质)检验的正确操作表述
【典例研习　建模板】
(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
连接装置A→D→B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空
气后,于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷
却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。
经检验,该白色固体和装置D内溶液中有S,无S。进一步研究发
现,气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有S而无S的实验操作和现象是
_______________________________________________________
_______________________________________________________。
取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入
足量稀盐酸后,沉淀完全溶解,放出无色有刺激性气味的气体(2分)
【评分标准】
(1)没有“取少量装置D内溶液于试管中”的有关叙述,扣1分
(2)试剂错误不得分,没有“加入足量稀盐酸后”的有关叙述,扣1分
(3)现象描述不正确,或描述不全面,每处扣1分
(4)现象与结论不对应或没有结论,每处扣1分
【答题模板】
离子(物质)检验的表述思路可概括为“取少量,加试剂,看现象,得结论”。
【预测演练　用模板】
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,进行了如表实验,可选用试剂:KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
请完成下表:
[实验结论]Fe 的氧化产物为 Fe2+和 Fe3+。
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 F
产生蓝色沉淀
溶液呈红色
K3[Fe(CN)6]溶液
【解析】Fe3+遇 KSCN 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 Fe2+是否存在,若有蓝色沉淀出现,则证明 Fe2+存在,否则不存在。
体验高考·淬炼考能
1.(2025·湖南选择考)只用一种试剂,将Na2SO4、(NH4)2CO3、AlCl3、
KNO3四种物质的溶液区分开,这种试剂是(　　)
A.NaOH溶液　　　　　 B.AgNO3溶液
C.H2SO4溶液 D.Ba(OH)2溶液
√
【解析】选D。NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀,过量时溶解,与(NH4)2CO3加热会释放出NH3气体,但常温下可能无法明显区分,Na2SO4和KNO3均无现象,无法区分,A错误;AgNO3溶液与Na2SO4生成微溶Ag2SO4,与(NH4)2CO3生成Ag2CO3沉淀,与AlCl3生成AgCl沉淀,KNO3不反应、无现象,但三种沉淀均为白色,无法明确区分,B错误;H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体,其余三者无现象,无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3,C错误;Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀(不溶解),与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3气体(加热),与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀,过量时溶解,KNO3不反应、无现象,四种现象均不同,可区分,D正确。
2.(2025·广东选择考)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 向燃煤中加入生石灰以脱 硫减排 CaSO4+C CaCO3+S
B 用BaCl2和盐酸检验粗盐 中是否含S Ba2++S===BaSO4↓
C 使用MgCl2溶液点卤制豆腐 MgCl2使蛋白质盐析
D 用铁粉、活性炭、食盐等 制暖贴 使用时铁粉被氧化,反应放热
√
【解析】选A。生石灰(CaO)与SO2和氧气反应生成CaSO4,达到脱硫减排的目的,不存在沉淀的转化,A错误;检验S需先加盐酸排除干扰离子,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B正确;MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,属于蛋白质的盐析,C正确;暖贴中铁粉被氧化生成Fe2O3或Fe(OH)3并放热,D正确。第6讲　离子共存、检验与推断
【课标引领】
1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验方法,能够根据实验现象推断溶液中的某些离子。
复习任务一:离子共存
【要点梳理　夯基固本】
1.离子不能共存的4个角度
(1)因发生复分解反应不能大量共存
①生成难溶物或微溶物
Ba2+、Ca2+与S、C、S等不能大量共存;Ag+与S、C、Cl 等不能大量共存;OH 与Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Fe2+、Cu2+等不能大量共存。
②生成难电离或易挥发的物质
H+与OH 、C、HC、S、HS、F 、CH3COO 、S2等不能大量共存;OH 与H+、N、Mg2+等阳离子及HC、HS等弱酸的酸式酸根不能大量共存。
(2)强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存
判断表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。
离子 S2 S I Fe2+
Mn(H+) √ √ √ √
ClO √ √ √ √
N(H+) √ √ √ √
Fe3+ √ √ √ ×
(3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存
Al3+与C、HC、S、HS、S2 、HS 、[Al(OH)4] 、Si等,Fe3+与C、HC、[Al(OH)4] 、Si等不能大量共存。
(4)因发生配合反应不能大量共存
Fe3+与SCN 、Ag+与NH3·H2O等不能大量共存。
2.溶液酸碱性的描述
(1)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+)=1×10 2 mol·L 1的溶液。
(2)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。
(3)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。
【考向探究　考法洞察】
1.(人教版必修第一册P20T4改编)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N
B.pH=12的溶液:K+、Na+、N、C
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2 、Cl
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl 、HC
【解析】选B。A项中N在酸性条件下,具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存;B项中离子之间均不发生反应,因此能大量共存;C项中Cu2+和S2 发生反应生成CuS沉淀不能大量共存;D项中Al3+和HC因彼此相互促进水解而不能大量共存。
2.(2025·安徽选择考)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是(　　)
选项 实验 粒子组
A 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、N、NO
B 70%硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、S、HS
C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H+、K+、Mn2+、Cl
D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H+、Fe2+、Cl 、H2O2
【解析】选C。稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、N和NO,NO不溶于水,无法大量存在,A不符合题意;70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含H+、Na+、S,但HS在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为K+、Mn2+、Cl 和H+,这些离子可大量共存,C符合题意;FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,且H+、Fe2+、H2O2因发生氧化还原反应而不能大量共存,D不符合题意。
复习任务二:离子(物质)的检验与推断
【要点梳理　夯基固本】
1.常见阳离子的检验方法
离子 检验试剂或方法 实验步骤 实验现象
K+ 焰色试验 ①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰颜色; ②蘸取溶液,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色 火焰呈紫色 (通过蓝色钴玻璃观察)
Na+ 火焰呈黄色
N NaOH溶液(浓) 取少量待测溶液于试管中,加入NaOH浓溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 生成有刺激性气味、能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
Fe3+ KSCN溶液 取少量待测溶液于试管中,加入KSCN溶液 变为红色溶液
NaOH溶液 取少量待测溶液于试管中,滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀
Fe2+ KSCN溶液、新制的氯水 取少量待测溶液于试管中,先加入KSCN溶液,再加入新制的氯水 加入KSCN溶液不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色
NaOH溶液 取少量待测溶液于试管中,加入NaOH溶液并露置在空气中 开始时生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀
酸性KMnO4溶液 取少量待测溶液于试管中,加入酸性KMnO4溶液 溶液紫红色褪去
K3[Fe(CN)6]溶液 取少量待测溶液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液 生成蓝色沉淀
2.常见阴离子的检验方法
离子 检验试剂或方法 实验现象
Cl 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成白色沉淀
Br 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成淡黄色沉淀
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳 四氯化碳层下层呈橙红色
I 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成黄色沉淀
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳 四氯化碳层下层呈紫红色
加入氯水和淀粉溶液 溶液变蓝
S 先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液 开始时无现象,后 生成白色沉淀
C 加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水 先生成白色沉淀,将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊
加入盐酸、澄清石灰水,CaCl2溶液 产生无色、无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊;向原溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀
3.常见气体的检验方法
气体 检验试剂或方法 实验现象
H2 点燃(纯氢) 火焰呈浅蓝色,干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾产生
O2 带火星的木条 木条复燃
Cl2 湿润的淀粉 KI试纸 试纸变蓝
CO2 通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊(通入过量二氧化碳后又变澄清)
SO2 通入品红溶液中 品红溶液褪色,加热后又恢复红色
NH3 湿润的红色石蕊试纸 试纸变蓝
CH4 点燃 火焰呈蓝色,干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾产生,加澄清石灰水振荡变浑浊
C2H4 通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液) 溶液褪色
C2H2 通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液) 溶液褪色
【考向探究　考法洞察】
考向一:常见离子(或物质)的检验
1.检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
选项 待检验物质 所用试剂
A 海水中的碘元素 淀粉溶液
B SO2气体 澄清石灰水
C 溶液中的Cu2+ 氨水
D 溶液中的N NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
【解析】选C。淀粉溶液可以检验碘单质,不能检验碘元素,故A错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳,应该用品红溶液检验二氧化硫气体,故B错误;铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水会生成四氨合铜离子,检验铜离子可以用氨水,故C正确;铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,故D错误。
2.(1)(2021·广东选择考改编)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl 存在的操作及现象______________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
_______________________________________________________。
(2)(2021·全国乙卷改编)步骤Ⅳ(离心分离,稀盐酸洗涤沉淀)中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在S来判断。检测的方法是____________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
_______________________________________________________。
答案:(1)取少量久置氯水置于试管中,加入过量稀硝酸酸化,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明久置氯水中Cl 存在
(2)取最后一次洗涤液置于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说明洗涤完成,否则洗涤未完成
【提炼升华】
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(NO3)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,溶液褪色
C S 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
考向二:离子(物质)的推断
3.(定性判断)一瓶不纯的K2CO3粉末,所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2SO4中的一种或几种,为确定其成分,进行如图所示流程:
下列推断正确的是(　　)
A.白色沉淀1为BaSO4
B.生成无色溶液3的离子方程式为C+2H+===CO2↑+H2O
C.无色溶液2中一定含有的阳离子为K+、Na+、Ba2+、Ag+、H+
D.上述过程涉及的反应有复分解反应,也有氧化还原反应
【解析】选C。取少量该粉末于烧杯中,加入过量蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液,则不含有色离子,且与碳酸根离子反应的离子不能共存,则不含有Ca(NO3)2、CuCl2;在上述无色溶液中加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀1生成,过滤,得无色溶液1,该白色沉淀部分溶于盐酸,则沉淀1中一定含有BaCO3和BaSO4,粉末中一定含有Na2SO4;取少许过滤后的无色溶液1于试管中,滴加过量HNO3和AgNO3溶液有白色沉淀2生成,该白色沉淀2为AgCl,但加入氯化钡溶液引入了氯离子,不能说明原物质含有KCl,整个实验也不能确定是否含有KNO3,所以该粉末中一定不含有Ca(NO3)2、CuCl2,可能含有KNO3、KCl中至少一种,一定含有Na2SO4,据此分析解答。A.由上述分析可知,白色沉淀1中一定含有BaCO3和BaSO4,A错误;B.生成无色溶液3的反应是BaCO3与稀盐酸反应,离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O,B错误;C.无色溶液1中加入过量的硝酸酸化的硝酸银,则产生AgCl沉淀,无色溶液2中一定含有的阳离子为K+、Na+、Ba2+、Ag+、H+,C正确;D.上述过程涉及的反应有复分解反应,没有元素化合价发生变化,没有发生氧化还原反应,D错误。
4.(定量推断)某溶液可能含有以下离子中的若干种:Ba2+、N、Na+、Cl 、C、S。每次取100 mL进行实验。
(1)第一份加足量NaOH后加热,收集到气体0.672 L(标准状况下)。
(2)第二份加足量BaCl2后,得干燥沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤干燥后,剩余固体2.33 g。根据以上实验,以下推测不正确的是
(　　)
A.第二份中,沉淀质量减少的方程式是BaCO3+2H+===Ba2++ CO2↑+H2O
B.该溶液中一定没有Ba2+
C.该溶液中S浓度为0.1 mol·L 1
D.根据以上实验,无法确定该固体中是否含有Na+
【解析】选D。第一份加入足量NaOH后加热,收集到气体0.672 L (标准状况下),该气体只能为氨气,则溶液中含有N;第二份加入足量BaCl2后得干燥沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余固体2.33 g,说明部分沉淀溶解,说明溶液中含有S和C,且生成硫酸钡2.33 g,则生成碳酸钡6.27 g 2.33 g=3.94 g,结合电荷守恒分析解答。由分析可知,第二份中沉淀质量减少的原因是碳酸钡与盐酸发生反应,反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑ +H2O,A正确;由分析可知,该溶液中含有硫酸根离子,若有钡离子存在,则溶液会出现白色沉淀,B正确;硫酸钡的质量为2.33 g,则n(S)=n(BaSO4)==0.01 mol,即含有的硫酸根离子浓度为=0.1 mol·L 1,C正确;碳酸钡的质量为3.94 g,则n(C)= n(BaCO3)==0.02 mol,收集到氨气0.672 L,则n(N)=n(NH3) ==0.03 mol,由上述分析可知,溶液中不存在Ba2+,且N所带的正电荷总数小于C、S所带负电荷总数,根据电荷守恒,一定含有Na+,D错误。
【提炼升华】
应用电荷守恒关系定量推断
解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法;如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
【答题规范】
一　离子(物质)检验的正确操作表述
【典例研习　建模板】
(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
连接装置A→D→B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有S,无S。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有S而无S的实验操作和现象是_______
_______________________________________________________。
【标准答案】
取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量稀盐酸后,沉淀完全溶解,放出无色有刺激性气味的气体(2分)
【评分标准】
(1)没有“取少量装置D内溶液于试管中”的有关叙述,扣1分
(2)试剂错误不得分,没有“加入足量稀盐酸后”的有关叙述,扣1分
(3)现象描述不正确,或描述不全面,每处扣1分
(4)现象与结论不对应或没有结论,每处扣1分
【答题模板】
离子(物质)检验的表述思路可概括为“取少量,加试剂,看现象,得结论”。
【预测演练　用模板】
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,进行了如表实验,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 F
[实验结论]Fe 的氧化产物为 Fe2+和 Fe3+。
【解析】Fe3+遇 KSCN 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 Fe2+是否存在,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
【体验高考·淬炼考能】
1.(2025·湖南选择考)只用一种试剂,将Na2SO4、(NH4)2CO3、AlCl3、KNO3四种物质的溶液区分开,这种试剂是(　　)
A.NaOH溶液　　　　　 B.AgNO3溶液
C.H2SO4溶液 D.Ba(OH)2溶液
【解析】选D。NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀,过量时溶解,与(NH4)2CO3加热会释放出NH3气体,但常温下可能无法明显区分,Na2SO4和KNO3均无现象,无法区分,A错误;AgNO3溶液与Na2SO4生成微溶Ag2SO4,与(NH4)2CO3生成Ag2CO3沉淀,与AlCl3生成AgCl沉淀,KNO3不反应、无现象,但三种沉淀均为白色,无法明确区分,B错误;H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体,其余三者无现象,无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3,C错误;Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀(不溶解),与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3气体(加热),与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀,过量时溶解,KNO3不反应、无现象,四种现象均不同,可区分,D正确。
2.(2025·广东选择考)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 向燃煤中加入生石灰以脱硫减排 CaSO4+C CaCO3+S
B 用BaCl2和盐酸检验粗盐中是否含S Ba2++S===BaSO4↓
C 使用MgCl2溶液点卤制豆腐 MgCl2使蛋白质盐析
D 用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴 使用时铁粉被氧化,反应放热
【解析】选A。生石灰(CaO)与SO2和氧气反应生成CaSO4,达到脱硫减排的目的,不存在沉淀的转化,A错误;检验S需先加盐酸排除干扰离子,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B正确;MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,属于蛋白质的盐析,C正确;暖贴中铁粉被氧化生成Fe2O3或Fe(OH)3并放热,D正确。
- 16 -核心素养测评
第6讲　离子共存、检验与推断
题组一:离子共存
1.(3分)下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)
A.Na+、Ba2+、Cl 、S
B.Ca2+、HC、Cl 、K+
C.Mn、K+、I 、H+
D.H+、Cl 、Na+、C
【解析】选C。Ba2+、S之间反应生成难溶物硫酸钡,在溶液中不能大量共存,但不属于氧化还原反应,A错误;Ca2+、HC、Cl 、K+之间不反应,在溶液中能够大量共存,B错误;Mn、I 、H+之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,C正确;H+、C之间发生反应,在溶液中不能大量共存,但不属于氧化还原反应,D错误。
2.(3分)下列各组离子能够在指定的环境下大量共存的是(　　)
A.酸性溶液中:Na+、K+、Mn、Cl
B.酸性溶液中:K+、N、Cl 、C
C.强碱性溶液中:Na+、K+、HC、Cl
D.中性溶液中:K+、S、Cl 、Na+
【解析】选D。A中高锰酸根离子和氯离子在酸性溶液中会发生反应;B中碳酸根离子与氢离子会发生反应;C中碳酸氢根离子和氢氧根离子会发生反应。
3.(3分)下列离子能大量共存的是(　　)
A.使酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、S、C
B.无色透明的溶液中:Cu2+、K+、S、N
C.含有大量Ba2+的溶液中:Mg2+、N、S、Cl
D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、Fe3+、I 、S
【解析】选A。使酚酞溶液呈红色说明溶液呈碱性,OH 与Na+、K+、S、C能共存,A正确;Cu2+呈蓝色,B错误;Ba2+与S生成BaSO4沉淀,C错误;Fe3+与I 发生氧化还原反应,生成Fe2+和I2,D错误。
4.(3分)(2026·东莞模拟)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.麦芽糖溶液:Mn、Na+、S、H+
B.该溶液加水后的值变大:K+、Cu2+、Br 、S
C.lg<0的溶液:CH3COO 、Ba2+、N、Br
D.能使pH试纸变深蓝色的溶液:K+、Na+、[Al(OH)4] 、Cr2
【解析】选C。麦芽糖具有还原性,酸性条件下能被Mn氧化,A项错误;加水后的值变大的溶液呈碱性,Cu2+不能大量存在,B项错误;lg<0,即c(H+)5.(3分)某同学认为下列四组离子均不能大量共存于同一溶液中,该同学的判断及理由正确的是(　　)
选项 离子种类 理由
A Ca2+、OH 、HC、Cl 有CaCO3沉淀生成
B K+、OH 、I 、N N可将I 氧化
C Al3+、Fe3+、SCN 、Cl Fe3+和SCN 可形成沉淀
D Ca2+、Na+、ClO 、N Ca2+和ClO 可形成沉淀
【解析】选A。OH 和HC反应生成的碳酸根离子,和Ca2+会生成CaCO3沉淀,A正确;不是在酸性条件下,N不能氧化I ,B错误;Fe3+和SCN 形成的是配合物,不是生成沉淀,C错误;Ca2+、Na+、ClO 、N能大量共存,D错误。
6.(12分)(1)S2 与S,Cl 与ClO 在碱性条件下能否大量共存:
________(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式:
______________________________________________________、
_________________________________________________。(4分)
(2)判断下列几组离子能否大量共存,不能大量共存的说明理由。
①Na+、Fe2+、N、S: ___________________________
_________________________________________________。(2分)
②H+、Fe2+、N、S:______________________________
______________________________________________。(2分)
③向含有Fe2+、Cl 、Na+、H+的溶液中滴入H2O2:
_________________________________________________。(2分)
(3)根据表中提供的数据可知,在溶液中能大量共存的微粒组是______(填标号)。(2分)
酸 电离平衡 常数(Ka) 酸 电离平衡 常数(Ka)
CH3COOH 1.7×10 5 H3BO3 5.8×10 10
H2CO3 Ka1=4.2×10 7 Ka2=5.6×10 11 HNO2 7.1×10 4
HCN 6.2×10 10
a.H2CO3、HC、CH3COO 、CN
b.HC、CH3COOH、CN 、C
c.HCN、HC、CN 、C
d.HCN、HC、CH3COO 、CN
【解析】(1)S2 与S,Cl 与ClO 在碱性条件下都不反应,在酸性条件下发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2S2 +S+6H+=== 3S↓+3H2O,Cl +ClO +2H+===Cl2↑+H2O。(2)①Na+、Fe2+、N、S之间不反应,能大量共存。②H+、Fe2+、N、S中H+、Fe2+、N能发生氧化还原反应,不能大量共存。③向含有Fe2+、Cl 、Na+、H+的溶液中滴入H2O2,Fe2+、H+和H2O2能发生氧化还原反应,不能大量共存。(3)根据表中电离平衡常数可知,酸性大小为HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,a.碳酸的酸性大于HCN,H2CO3与CN 能反应生成HCN,所以H2CO3与CN 不能共存,a错误;b.CH3COOH的酸性大于碳酸、HCN,CH3COOH与C、HC、CN 能反应,所以CH3COOH与C、HC、CN 不能大量共存,b错误;c.HCN的酸性大于HC,HCN与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,所以不能大量共存,c错误;d.四种粒子之间不发生反应,可以大量共存,d正确。
答案:(1)能　2S2 +S+6H+===3S↓+3H2O
Cl +ClO +2H+===Cl2↑+H2O
(2)①能
②不能大量共存,H+、Fe2+、N能发生氧化还原反应
③不能大量共存,Fe2+、H+和H2O2能发生氧化还原反应　(3)d
题组二:离子(物质)的检验与推断
1.(3分)(2026·深圳模拟)某无色溶液由Na+、K+、Ag+、Ba2+、Mn2+、Al3+、[Al(OH)4] 、I 、S、S中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实验,下列选项正确的是(　　)
A.用洁净的铁丝蘸取原溶液,放在火焰上灼烧,火焰呈黄色,溶液中一定含有Na+,不含K+
B.取适量溶液,加入过量Ba(OH)2溶液,析出白色沉淀,溶液中一定含有S
C.取适量溶液,加入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,溶液中一定含有I
D.取适量溶液,逐滴加入NaOH溶液至过量,无明显现象,再加入过量NaHCO3溶液,析出白色沉淀,溶液中可能含有Al3+或[Al(OH)4]
【解析】选C。A项,该实验只能证明溶液中一定含有Na+,观察K+的焰色需要透过蓝色钴玻璃,错误;B项,取适量溶液,加入过量Ba(OH)2溶液,析出白色沉淀,白色沉淀可能为BaSO4或BaSO3或二者都有,因此溶液中可能含有S或S或二者都有,错误;C项,取适量溶液,加入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,该沉淀为AgI沉淀,证明溶液中一定含有I ,正确;D项,若含有Al3+,逐滴加入NaOH溶液至过量,Al3+与NaOH反应先生成Al(OH)3白色沉淀,Al(OH)3再转化成[Al(OH)4] ,错误。
2.(3分)(2026·惠州模拟)X溶液中含有题表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L 1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是(　　)
阳离子 阴离子
Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+ OH 、N、HC、C、S、Cl
A.X溶液中含有2种阳离子和3种阴离子
B.X溶液中不可能含有HC或C
C.生成的无色气体是NO
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Ca2+
【解析】选D。向X溶液中加入足量的稀盐酸,阴离子种类没有发生改变,说明X溶液中含有Cl ,加入稀盐酸有无色气体产生,该气体不能是CO2,气体如果是CO2,则X溶液中含有C或HC,X溶液与足量的稀盐酸反应,导致阴离子种类减少,因此无色气体为NO,X溶液中含有N,N在酸性条件下具有强氧化性,转化成NO,X溶液中应含有还原性离子,即Fe2+,X溶液中有5种离子,离子浓度均为0.1 mol·L 1,溶液呈电中性,另外两种为Mg2+和S。A项,含有的离子是N、Fe2+、Cl 、Mg2+、S,3种阴离子和2种阳离子,正确;B项,X溶液中一定不含有HC或C,正确;C项,无色气体为NO,正确;D项,X溶液中有S,能与Ca2+反应生成硫酸钙沉淀,因此X溶液中一定不含有Ca2+,错误。
3.(3分)(2024·广东选择考)“光荣属于劳动者,幸福属于劳动者。”下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 水质检验员:用滴定法测水中Cl 含量 Ag++Cl ===AgCl↓
B 化学实验员:检验Na2O2是否失效 2Na2O2+2H2O===4NaOH+ O2↑
C 化工工程师:进行顺丁橡胶硫化 碳碳双键可打开与硫形成二硫键
D 考古研究员:通过14C测定化石年代 C60与石墨烯互为同素异形体
【解析】选D。用滴定法测水中Cl 含量利用了Ag+和Cl 生成AgCl沉淀,通过测AgCl沉淀的量从而测定水中Cl 的含量,劳动项目与所述化学知识有关联,A不符合题意;利用过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气的反应可以检验Na2O2是否失效,劳动项目与所述化学知识有关联,B不符合题意;顺丁橡胶硫化就是将该聚合物中的碳碳双键打开与硫形成二硫键,劳动项目与所述化学知识有关联,C不符合题意;通过14C测定化石年代是利用同位素的放射性,通过半衰期计算化石年代,与同素异形体无关,劳动项目与所述化学知识没有关联,D符合题意。
4.(10分)纪录片《风味人间》第一集中介绍了一种川西地区的民间美食——灰水煮笋,这里的“灰水”即指加了草木灰的水。草木灰中富含K2CO3(还含有KCl和K2SO4),某兴趣小组打算从“灰水”中提取KCl,请你和他们完成以下工作。
(1)检验“灰水”溶液中的S的方法为将配制好的灰水静置,取土层清液于试管中, __________________________________________
_____________________________________________________________________________________ (将实验方案补充完整)。(3分)
(2)检验“灰水”溶液中的C。
①小组内有同学认为,往上层澄清溶液中滴入Ca(OH)2溶液观察白色沉淀产生即可证明其中含有C。判断此方案是否正确并说明理由:__________________________________________________
_________________________________________________。(2分)
②小组内另一同学认为,应往澄清溶液中加入过量稀盐酸,通过现象判断C的存在。写出加入过量稀盐酸反应的离子方程式:
________________________________________________。(2分)
(3)经过充分讨论后,小组内同学共同设计出了下面的分离提纯路线:
①“混合物1”经过一系列操作最终得到KCl固体,下列操作顺序合理的是________(填标号)。(2分)
a.加入过量K2CO3溶液　b.加入适量稀盐酸
c.过滤 d.蒸发结晶
A.a→b→c→d B.a→c→b→d
C.b→c→a→d D.c→a→b→d
②实验室中,蒸发结晶操作应在_____________________________
(填仪器名称)中进行。(1分)
【解析】(1)“灰水”中含有碳酸钾,检验S,应先加入稀盐酸酸化,排除碳酸根离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可说明含有S,具体操作是将配制好的灰水静置,取上层清液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则说明溶液中含有S。(2)①检验碳酸根离子,应排除硫酸根离子的干扰,因硫酸根离子可以和钙离子反应得到硫酸钙微溶物,会干扰碳酸根离子检验。②加入过量稀盐酸,碳酸根离子与酸反应生成二氧化碳气体,离子方程式为C+2H+===CO2↑+H2O。(3)①混合物1为碳酸钡、硫酸钡沉淀,此时溶液含KCl、BaCl2,在溶液中加入过量K2CO3溶液,将氯化钡转化为BaCO3,然后过滤除去BaCO3、BaSO4,得含KCl、K2CO3的滤液,再用稀盐酸酸化除去K2CO3,得含KCl、HCl的溶液,然后将滤液蒸发结晶,可得到氯化钾固体,则顺序为a→c→b→d。②蒸发结晶操作应在蒸发皿中进行。
答案:(1)加入过量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则说明溶液中含有S
(2)①错误,硫酸根离子可以和钙离子反应得到硫酸钙微溶物干扰碳酸根离子检验
②C+2H+===CO2↑+H2O
(3)①B　②蒸发皿
- 10 -(共29张PPT)
核心素养测评
第6讲　离子共存、检验与推断
题组一:离子共存
1.(3分)下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量
共存的是(　　)
A.Na+、Ba2+、Cl 、S
B.Ca2+、HC、Cl 、K+
C.Mn、K+、I 、H+
D.H+、Cl 、Na+、C
√
【解析】选C。Ba2+、S之间反应生成难溶物硫酸钡,在溶液中不能大量共存,但不属于氧化还原反应,A错误;Ca2+、HC、Cl 、K+之间不反应,在溶液中能够大量共存,B错误;Mn、I 、H+之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,C正确;H+、C之间发生反应,在溶液中不能大量共存,但不属于氧化还原反应,D错误。
2.(3分)下列各组离子能够在指定的环境下大量共存的是(　　)
A.酸性溶液中:Na+、K+、Mn、Cl
B.酸性溶液中:K+、N、Cl 、C
C.强碱性溶液中:Na+、K+、HC、Cl
D.中性溶液中:K+、S、Cl 、Na+
【解析】选D。A中高锰酸根离子和氯离子在酸性溶液中会发生反应;B中碳酸根离子与氢离子会发生反应;C中碳酸氢根离子和氢氧根离子会发生反应。
√
3.(3分)下列离子能大量共存的是(　　)
A.使酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、S、C
B.无色透明的溶液中:Cu2+、K+、S、N
C.含有大量Ba2+的溶液中:Mg2+、N、S、Cl
D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、Fe3+、I 、S
【解析】选A。使酚酞溶液呈红色说明溶液呈碱性,OH 与Na+、K+、S、C能共存,A正确;Cu2+呈蓝色,B错误;Ba2+与S生成BaSO4沉淀,C错误;Fe3+与I 发生氧化还原反应,生成Fe2+和I2,D错误。
√
4.(3分)(2026·东莞模拟)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存
的是(　　)
A.麦芽糖溶液:Mn、Na+、S、H+
B.该溶液加水后的值变大:K+、Cu2+、Br 、S
C.lg<0的溶液:CH3COO 、Ba2+、N、Br
D.能使pH试纸变深蓝色的溶液:K+、Na+、[Al(OH)4] 、Cr2
√
【解析】选C。麦芽糖具有还原性,酸性条件下能被Mn氧化,A项错误;加水后的值变大的溶液呈碱性,Cu2+不能大量存在,B项错误;lg<0,即c(H+)5.(3分)某同学认为下列四组离子均不能大量共存于同一溶液中,该同学的判断及理由正确的是(　　)
选项 离子种类 理由
A Ca2+、OH 、HC、Cl 有CaCO3沉淀生成
B K+、OH 、I 、N N可将I 氧化
C Al3+、Fe3+、SCN 、Cl Fe3+和SCN 可形成沉淀
D Ca2+、Na+、ClO 、N Ca2+和ClO 可形成沉淀
√
【解析】选A。OH 和HC反应生成的碳酸根离子,和Ca2+会生成CaCO3沉淀,A正确;不是在酸性条件下,N不能氧化I ,B错误;Fe3+和SCN 形成的是配合物,不是生成沉淀,C错误;Ca2+、Na+、ClO 、N能大量共存,D错误。
6.(12分)(1)S2 与S,Cl 与ClO 在碱性条件下能否大量共存:______
(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式:
______________________________________________________、
_________________________________________________。(4分)
能
2S2 +S+6H+===3S↓+3H2O
Cl +ClO +2H+===Cl2↑+H2O
(2)判断下列几组离子能否大量共存,不能大量共存的说明理由。
①Na+、Fe2+、N、S: _________________。(2分)
②H+、Fe2+、N、S:
______________________________________________。(2分)
③向含有Fe2+、Cl 、Na+、H+的溶液中滴入H2O2:
_________________________________________________。(2分)
不能大量共存,Fe2+、H+和H2O2能发生氧化还原反应
能
不能大量共存,H+、Fe2+、N能发生氧化还原反应
(3)根据表中提供的数据可知,在溶液中能大量共存的微粒组是
______(填标号)。(2分)
酸 电离平衡 常数(Ka) 酸 电离平衡
常数(Ka)
CH3COOH 1.7×10 5 H3BO3 5.8×10 10
H2CO3 Ka1=4.2×10 7 Ka2=5.6×10 11 HNO2 7.1×10 4
HCN 6.2×10 10
d
a.H2CO3、HC、CH3COO 、CN
b.HC、CH3COOH、CN 、C
c.HCN、HC、CN 、C
d.HCN、HC、CH3COO 、CN
【解析】(1)S2 与S,Cl 与ClO 在碱性条件下都不反应,在酸性条件下发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2S2 +S+6H+=== 3S↓+3H2O,Cl +ClO +2H+===Cl2↑+H2O。(2)①Na+、Fe2+、N、S之间不反应,能大量共存。②H+、Fe2+、N、S中H+、Fe2+、N能发生氧化还原反应,不能大量共存。③向含有Fe2+、Cl 、Na+、H+的溶液中滴入H2O2,Fe2+、H+和H2O2能发生氧化还原反应,不能大量共存。
(3)根据表中电离平衡常数可知,酸性大小为HNO2>CH3COOH >H2CO3>HCN>HC,a.碳酸的酸性大于HCN,H2CO3与CN 能反应生成HCN,所以H2CO3与CN 不能共存,a错误;b.CH3COOH的酸性大于碳酸、HCN,CH3COOH与C、HC、CN 能反应,所以CH3COOH与C、HC、CN 不能大量共存,b错误;c.HCN的酸性大于HC,HCN与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,所以不能大量共存,c错误;d.四种粒子之间不发生反应,可以大量共存,d正确。
题组二:离子(物质)的检验与推断
1.(3分)(2026·深圳模拟)某无色溶液由Na+、K+、Ag+、Ba2+、Mn2+、Al3+、
[Al(OH)4] 、I 、S、S中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实
验,下列选项正确的是(　　)
A.用洁净的铁丝蘸取原溶液,放在火焰上灼烧,火焰呈黄色,溶液中一定含
有Na+,不含K+
B.取适量溶液,加入过量Ba(OH)2溶液,析出白色沉淀,溶液中一定含有
S
C.取适量溶液,加入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,溶液中一定含有I
D.取适量溶液,逐滴加入NaOH溶液至过量,无明显现象,再加入过量
NaHCO3溶液,析出白色沉淀,溶液中可能含有Al3+或[Al(OH)4]
√
【解析】选C。A项,该实验只能证明溶液中一定含有Na+,观察K+的焰色需要透过蓝色钴玻璃,错误;B项,取适量溶液,加入过量Ba(OH)2溶液,析出白色沉淀,白色沉淀可能为BaSO4或BaSO3或二者都有,因此溶液中可能含有S或S或二者都有,错误;C项,取适量溶液,加入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,该沉淀为AgI沉淀,证明溶液中一定含有I ,正确;D项,若含有Al3+,逐滴加入NaOH溶液至过量,Al3+与NaOH反应先生成Al(OH)3白色沉淀,Al(OH)3再转化成[Al(OH)4] ,错误。
2.(3分)(2026·惠州模拟)X溶液中含有题表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L 1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是(　　)
阳离子 阴离子
Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+ OH 、N、HC、C、S、Cl
A.X溶液中含有2种阳离子和3种阴离子
B.X溶液中不可能含有HC或C
C.生成的无色气体是NO
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Ca2+
√
【解析】选D。向X溶液中加入足量的稀盐酸,阴离子种类没有发生改变,说明X溶液中含有Cl ,加入稀盐酸有无色气体产生,该气体不能是CO2,气体如果是CO2,则X溶液中含有C或HC,X溶液与足量的稀盐酸反应,导致阴离子种类减少,因此无色气体为NO,X溶液中含有N,N在酸性条件下具有强氧化性,转化成NO,X溶液中应含有还原性离子,即Fe2+,X溶液中有5种离子,离子浓度均为0.1 mol·L 1,溶液呈电中性,另外两种为Mg2+和S。
A项,含有的离子是N、Fe2+、Cl 、Mg2+、S,3种阴离子和2种阳离子,正确;B项,X溶液中一定不含有HC或C,正确;C项,无色气体为NO,正确;D项,X溶液中有S,能与Ca2+反应生成硫酸钙沉淀,因此X溶液中一定不含有Ca2+,错误。
3.(3分)(2024·广东选择考)“光荣属于劳动者,幸福属于劳动者。”下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 水质检验员:用滴定法测水中Cl 含量 Ag++Cl ===AgCl↓
B 化学实验员:检验Na2O2是否失效 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C 化工工程师:进行顺丁橡胶硫化 碳碳双键可打开与硫形成二硫键
D 考古研究员:通过14C测定化石年代 C60与石墨烯互为同素异形体
√
【解析】选D。用滴定法测水中Cl 含量利用了Ag+和Cl 生成AgCl沉淀,通过测AgCl沉淀的量从而测定水中Cl 的含量,劳动项目与所述化学知识有关联,A不符合题意;利用过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气的反应可以检验Na2O2是否失效,劳动项目与所述化学知识有关联,B不符合题意;顺丁橡胶硫化就是将该聚合物中的碳碳双键打开与硫形成二硫键,劳动项目与所述化学知识有关联,C不符合题意;通过14C测定化石年代是利用同位素的放射性,通过半衰期计算化石年代,与同素异形体无关,劳动项目与所述化学知识没有关联,D符合题意。
4.(10分)纪录片《风味人间》第一集中介绍了一种川西地区的民间美
食——灰水煮笋,这里的“灰水”即指加了草木灰的水。草木灰中富含
K2CO3(还含有KCl和K2SO4),某兴趣小组打算从“灰水”中提取KCl,请你
和他们完成以下工作。
(1)检验“灰水”溶液中的S的方法为将配制好的灰水静置,取土层清
液于试管中, _______________________________________________
________________________ (将实验方案补充完整)。(3分)
加入过量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则说明溶液中含有S
(2)检验“灰水”溶液中的C。
①小组内有同学认为,往上层澄清溶液中滴入Ca(OH)2溶液观察白色沉
淀产生即可证明其中含有C。判断此方案是否正确并说明理由:
_________________________________________________________
___________。(2分)
②小组内另一同学认为,应往澄清溶液中加入过量稀盐酸,通过现象
判断C的存在。写出加入过量稀盐酸反应的离子方程式:
________________________________________________。(2分)
错误,硫酸根离子可以和钙离子反应得到硫酸钙微溶物干扰碳酸根离子检验
C+2H+===CO2↑+H2O
(3)经过充分讨论后,小组内同学共同设计出了下面的分离提纯路线:
①“混合物1”经过一系列操作最终得到KCl固体,下列操作顺序合理的
是________(填标号)。(2分)
a.加入过量K2CO3溶液　b.加入适量稀盐酸
c.过滤 d.蒸发结晶
A.a→b→c→d B.a→c→b→d
C.b→c→a→d D.c→a→b→d
②实验室中,蒸发结晶操作应在___________ (填仪器名称)中进行。
(1分)
蒸发皿
B
【解析】(1)“灰水”中含有碳酸钾,检验S,应先加入稀盐酸酸化,排除碳酸根离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可说明含有S,具体操作是将配制好的灰水静置,取上层清液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则说明溶液中含有S。(2)①检验碳酸根离子,应排除硫酸根离子的干扰,因硫酸根离子可以和钙离子反应得到硫酸钙微溶物,会干扰碳酸根离子检验。②加入过量稀盐酸,碳酸根离子与酸反应生成二氧化碳气体,离子方程式为C+2H+ ===CO2↑+H2O。
(3)①混合物1为碳酸钡、硫酸钡沉淀,此时溶液含KCl、BaCl2,在溶液中加入过量K2CO3溶液,将氯化钡转化为BaCO3,然后过滤除去BaCO3、BaSO4,得含KCl、K2CO3的滤液,再用稀盐酸酸化除去K2CO3,得含KCl、HCl的溶液,然后将滤液蒸发结晶,可得到氯化钾固体,则顺序为a→c→b→d。②蒸发结晶操作应在蒸发皿中进行。

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