2025届高中化学全程复习学案全套03离子共存、离子检验与推断

这是一份2025届高中化学全程复习学案全套03离子共存、离子检验与推断，共11页。试卷主要包含了常见阴离子的检验，离子推断的“四项基本原则”，1 ml·L－1等内容，欢迎下载使用。

1. 了解离子反应发生条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
2．掌握常见离子的检验，能根据实验现象推断溶液中的离子。
考点一 离子能否大量共存的判断
1.离子共存的本质
离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生反应；若离子间发生反应，则不能大量共存。
2．离子不能大量共存的常见反应
(1)发生复分解反应
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________。
①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－
②Ba2＋、Na＋、CO32-、NO3-
③Na＋、HCO3-、H＋、NO3-
④Al3＋、Fe3＋、NO3-、SO42-
⑤K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、NO3-
⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－
⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－、SO42-
⑧K＋、Na＋、SiO32-、NO3-
(2)发生氧化还原反应
下表中所列离子能发生反应的打“√”，不能反应的打“×”。
【师说·助学】 S2－与SO32-能大量共存，S2－、SO32-、H＋因发生氧化还原反应不能大量共存。
(3)发生相互促进的水解反应
①Al3＋与CO32-、HCO3-、S2－、HS－、AlOH4-、SiO32-、ClO－不能大量共存。
②Fe3＋与CO32-、HCO3-、[Al(OH)4]－、SiO32-、ClO－不能大量共存。
③NH4+与[Al(OH)4]－、SiO32-不能大量共存。
(4)发生络合反应型
①Fe3＋与SCN－因生成________而不能大量共存。
②Ag＋与足量NH3·H2O因生成________而不能大量共存。
③Cu2＋与足量NH3·H2O因生成________而不能大量共存。
【教考衔接】
典例 [2021·湖南卷，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( )
听课笔记

【师说·延伸】 解答离子共存题时的审题指导
(1)题干中的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”等。
(2)“透明溶液”还是“无色透明溶液”。
(3)常见有颜色的离子：Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、CrO42-、MnO4-、[Fe(SCN)6]3－等。
【对点演练】
1．下列溶液中，离子一定能大量共存的有________。
(1)使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl－、SO42-、Fe3＋
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NO3-、Cl－
(3)常温下，c(H＋)＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NH4+、Al3＋、SO42-、NO3-
(4)碳酸氢钠溶液：K＋、SO42-、Cl－、H＋
(5)含大量Fe3＋的溶液中：NH4+、Na＋、Cl－、SCN－
(6)强碱溶液中：Na＋、K＋、[Al(OH)4]－、CO32-
(7)常温下，pH＝1的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、NO3-
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中：K＋、Na＋、CO32-、SO42-
(9)由水电离出的c水(H＋)＝1×10－12 ml·L－1的溶液：Na＋、K＋、Cl－、NO3-
(10)c(H＋)∶c(OH－)＝1∶10－2的溶液：K＋、Ba2＋、ClO－、CO32-
(11)澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－
2．Cl－与ClO－在碱性条件下能否大量共存：________(填“能”或“不能”)。写出在酸性条件下反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
3．下列有关粒子大量共存的分析正确的是( )
考点二 离子检验与推断
1.常见阳离子的检验
(1)依据生成的沉淀检验
(2)依据生成的气体检验
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
(3)依据显示特殊颜色检验
2.常见阴离子的检验
【师说·助学】 举例强调“离子检验中排除干扰的措施”
3.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在。
(3)电中性原则：溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
(4)进出原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
1．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO42-：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42-：_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则溶液中一定存在SO32-：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例1 [2023·辽宁卷，4]下列鉴别或检验不能达到实验目的的是( )
A．用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B．用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C．用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D．加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
听课笔记


典例2 [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
听课笔记

【师说·延伸】 Na2S2O3名称为硫代硫酸钠，与强酸反应的离子方程式为S2O32-＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑。
【对点演练】
考向一 高考热点题型——操作、现象、结论的判断
1．[2024·九省联考贵州卷，10]下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
考向二 常见离子的检验及干扰因素的排除
2．下列关于离子检验的说法正确的是( )
A．检验溶液中是否含有Ba2＋：取少量待测液，向其中加入少量稀硫酸，若有白色沉淀产生，则溶液中含有Ba2＋
B．检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是酸性KMnO4溶液
C．检验溶液中是否含有CO32-：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气泡产生
D．在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO42-或SO32-
3．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
考向三 瞻前顾后，定性突破离子推断题
4．离子反应在实验室制备物质和工业生产中有着重要的作用。某无色溶液中可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－、SO32-、SO42-中的若干种，依顺序进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
请完成下列问题：
(1)根据步骤①可知，一定不存在的离子是________。
(2)步骤②发生反应的离子方程式为________________________________、________________________________。
(3)综合上述四步操作，无法确定是否存在的离子有____________。
考向四 妙用守恒，定量突破离子推断题
5．某100 mL溶液可能含有Na＋、NH4+、Fe2＋、CO32-、SO42-、Cl－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)，下列说法不正确的是( )
A. 向原溶液中加K3Fe(CN)6溶液，无明显现象
B．原溶液中c(Cl－)≥0.1 ml·L－1
C．用洁净的铂丝蘸取原溶液，在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色
D．将湿润的红色石蕊试纸靠近实验产生的气体，试纸变蓝
答题规范① 离子检验操作现象描述
【模型构建】
【模型认知】
(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】 该小组拟选用下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SO32-，无SO42-。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SO32-而无SO42-的实验操作和现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解题思路 (1)叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。
(2)描述现象：观察产生沉淀及沉淀如何变化，要明确具体。
(3)得出结论：由什么现象得出对应结论，如“若……说明……，若……说明……”。
【规范精练】
1．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：
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋
2．按要求回答下列问题：
(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，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O32-＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(2)榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
温馨提示：请完成课时作业3
第3讲 离子共存、离子检验与推断
考点一
夯实·必备知识
2．(1)①②③⑥
(2)√ √ √ √ √ √
√ √ √ √ √ √
√ √ √ √ √ ×
√ √ √ × × ×
√ √ √ √ √ √
(4)①Fe(SCN)3 ②[Ag(NH3)2]＋ ③[Cu(NH3)4]2＋
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析：Al3＋和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成[Al(OH)4]－，故A错误；S2O32-和H＋反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H++ S2O32-===S↓＋SO2↑＋H2O，故B正确；Fe3＋可以将H2O2氧化得Fe2＋和O2，不能大量共存，故C错误；在酸性条件下MnO4-能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误。
答案：B
对点演练
1．答案：(6)、(9)、(11)
2．答案：能 Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
3．解析：溶液中Fe2＋与S2－会发生反应生成黑色沉淀，离子方程式为Fe2＋＋S2－===FeS↓，所以不能大量共存，A项错误；pH＝1的溶液中，由于发生反应ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，所以不能大量共存，B项正确；硫酸钠溶液中，Mg2＋、NH4+、Cl－、NO3-之间均不发生化学反应，所以可以大量共存，C项错误；常温下，pH＝7的溶液中，Al3＋、Fe3＋均会发生水解使溶液显酸性，与题给溶液为中性不符，所以不能大量共存，D项错误。
答案：B
考点二
夯实·必备知识
1．(1)不溶解 溶解 白 灰绿 红褐 蓝色沉淀 (3)蓝色钴玻璃 先无明显变化，后变红色
2．四氯化碳层(下层)呈紫红色 盐酸 BaCl2溶液
易错诊断
1．错误。溶液中可能存在Ag＋。
2．错误。溶液中可能存在SO32-或HSO3-。
3．错误。溶液中可能存在HSO3-。
突破·关键能力
教考衔接
典例1 解析：石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；Fe2＋变质后会生成Fe3＋，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确；Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确；含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混有的乙醛，D正确；故答案选A。
答案：A
典例2 解析：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：S2O32-＋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。
答案：A
对点演练
1．答案：A
2．解析：如果溶液中含有Ca2＋、Ag＋等，向其中加入少量稀硫酸，会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生，所以不能确定溶液中含有Ba2＋，A项错误；硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；HCO3-、SO32-、HSO3-遇稀盐酸也可产生大量气泡，C项错误；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀，D项错误。
答案：B
3．解析：A项，HCO3-会产生干扰，错误；B项，SO32-会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SO32-等，错误；D项，新制氯水能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。
答案：D
4．解析：由步骤①结合盐类水解的知识可知，原溶液中一定有SO32-，则一定不含Ba2＋。由步骤②CCl4层呈橙色可知，原溶液中含有Br－。步骤③中白色沉淀为BaSO4，可能为原溶液中含有的SO32-被氧化生成的SO42-反应产生的，因此，不能确定原溶液是否含SO42-。由步骤④可知，白色沉淀为AgCl，但是Cl－可能是加入新制氯水时引入的，因此，不能确定原溶液是否含有Cl－。根据溶液电荷守恒可知，原溶液中一定含有Na＋。综上所述，原溶液中一定不存在的是Ba2＋，一定存在的是SO32-、Br－、Na＋，不能确定的是Cl－、SO42-。
答案：(1)Ba2＋ 2Cl2+SO32-+H2O===SO42－＋2H＋＋2Cl－ Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (3)Cl－、SO42-
5．解析：根据实验过程分析，向100 mL溶液中加入氯化钡溶液产生的沉淀1为4.30 g，加入盐酸后，沉淀2的质量为2.33 g，说明原溶液中含有CO32-、SO42-；向滤液中加入氢氧化钠溶液，产生气体，该气体为氨气，则原溶液中含有NH4+；所以原溶液中一定含有CO32-、SO42-、NH4+，一定不含Fe2＋。原溶液中不含Fe2＋，加入K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，A项正确；硫酸钡沉淀的质量为2.33 g，n(SO42-)＝n(BaSO4)＝2.33 g233 g·ml-1＝0.01 ml，n(CO32-)＝n(BaCO3)＝4.30 g-2.33 g197 g·ml-1＝0.01 ml，n(NH4+)＝n(NH3)＝1.12 L22.4 L·ml-1＝0.05 ml，根据电荷守恒可知，0.01×2＋0.01×2<0.05×1，所以溶液中含有Cl－，溶液中可能含有阳离子Na＋，则原溶液中c(Cl－)≥·L－1，B项正确；溶液中不一定含Na＋，火焰不一定呈黄色，C项错误；加入NaOH溶液后产生的气体为NH3，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D项正确。
答案：C
答题规范①
模型认知
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
规范精练
1．解析：Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变血红色。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：溶液呈血红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀
2．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(合理即可)
(2)取矿石少许，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
S2－
SO32-
I－
Fe2＋
Br－
Cl－
ClO－
____
____
____
____
____
____(H＋)
MnO4-(H＋)
____
____
____
____
____
____
NO3-(H＋)
____
____
____
____
____
____
Fe3＋
____
____
____
____
____
____
Cr2O72-(H＋)
____
____
____
____
____
____
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===
[Al(OH)4]－＋4NH4＋
B
H＋、K＋、S2O32-、SO42-
不能大量共存，因发生反应：
2H++S2O32-===S↓＋SO2↑＋H2O
C
Na＋、Fe3＋、SO42-、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H＋、Na＋、Cl－、MnO4-
能大量共存，粒子间不反应
选项
限定条件及粒子组
判断与分析
A
透明溶液中：Fe2＋、Na＋、S2－、Cl－
能大量共存，透明溶液可能是有色溶液
B
pH＝1的溶液中：Ba2＋、Cl－、ClO－、Na＋
不能大量共存，发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C
硫酸钠溶液中：Mg2＋、NH4+、Cl－、NO3-
不能大量共存，会产生白色沉淀
D
常温下，pH＝7的溶液中：Al3＋、Fe3＋、SO42-、Cl－
能大量共存，因为它们之间不反应
阳离子
试剂
实验现象(依据)
Mg2＋
NaOH溶液
开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀________
Al3＋
NaOH溶液
开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀________
Fe2＋
NaOH溶液
先产生________色沉淀，迅速变为________色，最后变为________色
K3[Fe(CN)6] 溶液
产生________
Fe3＋
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2＋
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
阳离子
试剂或方法
实验现象(依据)
H＋
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na＋
焰色试验
黄色火焰
K＋
焰色试验
紫色火焰(透过________)
Fe3＋
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2＋
先加KSCN溶液再加氯水
____________
____________
试剂或方法
实验现象
Cl－
AgNO3溶液、稀硝酸
产生白色沉淀(AgCl)，该沉淀不溶于稀硝酸
Br－
AgNO3溶液、稀硝酸
产生浅黄色沉淀(AgBr)，该沉淀不溶于稀硝酸
氯水、四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈橙红色
I－
AgNO3溶液、稀硝酸
产生黄色沉淀(AgI)，该沉淀不溶于稀硝酸
氯水、四氯化碳
________________________
氯水和淀粉溶液
溶液变蓝
SO42-
先加入________，再加入________
加入盐酸无现象，加入BaCl2溶液有白色沉淀
CO32-
CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清的石灰水
产生白色沉淀，加入稀盐酸，产生无色、无味的气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊
选项
实验操作及现象
结论
A
分别向等量乙醇和水中加入绿豆大的钠，钠与水反应更剧烈
水分子中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼
B
向某稀溶液中加入NaOH溶液，能产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
溶液中含有NH4+
C
向葡萄糖溶液中加入少量NaOH溶液和CuSO4溶液，产生砖红色沉淀
新制Cu(OH)2可检验葡萄糖
D
向少量酸性KMnO4溶液中滴加少量FeCl2溶液，再滴加2滴KSCN溶液，溶液先褪色后变红
Fe2＋具有氧化性
选项
离子
检验方法
A
CO32-
向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B
SO42-
向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C
Fe2＋
取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D
I－
取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色
步骤
操作
现象
①
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
②
向①所得溶液中滴加新制氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色
③
向②所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
④
向③的滤液中加入AgNO3溶液
有白色沉淀产生
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＋