微专题·大素养4离子共存与推断\n【知识基础】1．离子共存所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。2．判断离子能否大量共存的“四个要点”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色——溶液颜色几种常见离子的颜色：离子Cu2＋Fe3＋Fe2＋Mn溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色\n(2)二性——溶液的酸碱性①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如C、S、S2－、CH3COO－等)不能大量存在；②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如N、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。(3)三特殊——三种特殊情况：①[Al(OH)4]－与HC不能大量共存：[Al(OH)4]－＋HC===Al(OH)3↓＋C＋H2O。②“N＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、S等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。③N与CH3COO－、C，Mg2＋与HC等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。\n(4)四反应——四种反应类型四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应：如Ba2＋与S，N与OH－，H＋与CH3COO－等。②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，N(H＋)与Fe2＋等。③相互促进的水解反应：如Al3＋与C、HC或[Al(OH)4]－等。④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。\n【素养专练】[例1]在一无色透明溶液中，下列各离子组能大量共存的是()A．H＋、Cl－、K＋、SiB．Cl－、Cu2＋、S、NC．K＋、Na＋、HC、Ca2＋D．Fe3＋、N、Cl－、I－答案：C解析：本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2＋是蓝色；选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除；选项A中H＋和Si反应生成H2SiO3沉淀。\n[练1]室温下，下列溶液中各离子能大量共存的是()A．在pH＝13的溶液中：Al3＋、Ag＋、N、Cl－B．在c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：Mg2＋、N、N、Cl－C．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＋、N、S答案：B解析：本题从不同的角度说明了溶液的酸碱性。选项A的溶液为强碱性，隐含的条件是“溶液中有大量OH－”，OH－与Al3＋、Ag＋生成沉淀；选项C的溶液为酸性，隐含的条件是“溶液中含有H＋”，H＋与S2－生成气体；选项D的隐含条件是“溶液为强碱性，含有大量OH－”，OH－与Zn2＋生成沉淀。\n[练2]常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、S、Cl－B．＝1×10－13mol·L－1的溶液中：N、Ca2＋、Cl－、NC．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、N、SD．水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、C答案：B\n解析：A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，错误；B项，溶液的pH＝1，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，Fe2＋和N不能大量共存，错误；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量共存，错误。\n[练3]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＋、C、N③Na＋、HC、H＋、N④Al3＋、Fe3＋、N、S⑤K＋、Na＋、Al、N⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－、S⑧K＋、Na＋、Si、N①②③⑥\n[练4]下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是________。①Na＋、H＋、C、Cl－②H3O＋、N、Fe2＋、Na＋③Na＋、Fe3＋、I－、Cl－④H＋、S2－、S、S⑤S、N、Na＋、H＋⑥I－、ClO－、K＋、H＋⑦Na＋、K＋、Mn、Cl－⑧Fe3＋、Ca2＋、H＋、N②③④⑥\n[练5]下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是___________。①Al3＋、HC、Cl－、K＋②Al3＋、Si、Na＋、Cl－③Fe3＋、N、S、S2－④Fe3＋、Cl－、Na＋、C⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－⑥Na＋、Al3＋、N、Al⑦Na＋、Ca2＋、HC、HS⑧S2、Na＋、H＋、S⑨Na＋、Al3＋、S、S2－①②④⑥⑨\n练后归纳离子共存中常见限制条件常见表述易错点悟“无色”有色离子不能大量存在“pH＝1”或“pH＝13”溶液显酸性或碱性“因发生氧化还原反应而不能共存”只能是氧化性离子和还原性离子不共存，不是其他离子反应类型“透明”“透明”也可“有色”“不能共存”易看成“能共存”“与Al反应放出H2”溶液既可能显酸性(HNO3除外)也可能显碱性“由水电离出c(H＋)＝1×10－12mol·L－1”溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的NH3”与NH3·H2O反应的离子不能存在(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字\n【知识基础】1．离子检验与推断离子检验一般是根据离子的特性(物理性质或化学性质)，通过实验及实验现象确定离子的种类，其一般检验流程为\n2．无色溶液中的常见离子检验\n【素养专练】[例2]在Na＋浓度为0.5mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。现取该溶液100mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)阳离子K＋Ag＋Mg2＋Ba2＋阴离子NCSiS序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56L气体Ⅱ将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4gⅢ向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象\n请回答下列问题：(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是_________________。(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为____________________。(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。(4)判断K＋是否存在______(填“存在”或“不存在”)，若存在求其最小浓度______mol·L－1，若不存在说明理由：___________________。阴离子NCSiSc/(mol·L－1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋Si＋2H＋===H2SiO3↓？0.250.40存在0.8\n解析：由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ、Ⅱ可知，加入稀盐酸产生气体，必有C，其浓度为0.56L÷22.4L·mol－1÷0.1L＝0.25mol·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有Si，发生的反应为Si＋2H＋===H2SiO3↓，H2SiO3SiO2＋H2O故Si的浓度为2.4g÷60g·mol－1÷0.1L＝0.4mol·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含S；根据电荷守恒知2c（C）＋2c（Si）＝2×0.25mol·L－1＋2×0.4mol·L－1＝1.3mol·L－1，故含K＋，其最小浓度为1.3mol·L－1－0.5mol·L－1＝0.8mol·L－1。\n[练6]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SB滴加稀硫酸有刺激性气味的气体产生原溶液中有SC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)原溶液中有K＋D滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中有N答案：C\n解析：A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有S或S或Ag＋；B项，HS也有同样的现象；C项，观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验N应加入浓NaOH溶液，且需要加热。\n[练7]pH＝0的某X溶液中，除H＋外，还可能存在Al3＋、Fe2＋、N、Ba2＋、Cl－、C、S、N中的若干种，现取适量X溶液进行如下一系列实验：下列有关判断不正确的是()A．生成气体A的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋N===3Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．生成沉淀H的离子方程式为Al＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCC．溶液X中一定没有的离子为C、Ba2＋D．溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、S、N、Al3＋答案：C\n解析：强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子C，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液中存在S，不存在和硫酸根离子反应的Ba2＋，C是BaSO4；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe2＋和N不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe2＋，不存在N，A是NO；溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体D，则溶液中含有N，D是NH3，产生沉淀F是Fe(OH)3，溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G，则溶液中存在Al3＋，沉淀H是Al（OH）3。溶液X中应含有Fe2＋，酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋N===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，A项正确；生成沉淀H的离子方程式为Al＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HC，B项正确；溶液X中一定没有的离子为C、Ba2＋、N，C项错误；溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、S、N、Al3＋，D项正确。\n练后归纳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－SC加盐酸酸化SAg＋SC加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中CS加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊
