最新精编高中人教版高三化学一轮总复习第二章第3讲公开课优质课教学设计.docx

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最新精编高中人教版高三化学一轮总复习第二章第3讲公开课优质课教学设计

第3讲　离子共存、离子的检验和推断

[考纲要求]　1应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。

2利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。

考点一　离子共存

1．离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用

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．熟记常考离子的性质

颜色

MO（紫）、2＋（蓝）、F2＋（浅绿）、F3＋（黄）

氧性

O－、MO、NO（H＋）、F3＋、r2O

还原性

S2－（HS－）、SO（HSO）、I－、Br－、－、F2＋

水解显酸性

NH、Mg2＋、A3＋、2＋、F2＋、F3＋

水解显碱性

AO、S2－、SO、O、SO、O－、H3OO－

两性离子

HO、HS－、HSO、HPO、H2PO

注意　“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。

3．常见溶液酸、碱性的判断

酸性溶液：

pH<7（常温）；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试液呈红色的溶液。

碱性溶液：

pH>7（常温）；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。

呈酸性或碱性的溶液：

和A反应放出H2的溶液（注HNO3除外）；能使甲基橙呈黄色的溶液；c（H＋）水或c（OH－）水等于10－·L－1（>7）的溶液。

深度思考

（1）OH－不能和________________________________________________________大量共存（填具体离子，下同）

答案　H＋、NH、F2＋、F3＋、2＋、Mg2＋、A3＋、r3＋、HO、HS－、HSO、H2PO、HPO

（2）H＋不能和_____________________________________________________大量共存。

答案　OH－、O（HO）、S2－（HS－）、SO（HSO）、PO（H2PO，HPO）、SO、AO、O－、F－、H3OO－、NO

（3）O不能和________________________________________________大量共存。

答案　H＋、Mg2＋、B2＋、2＋、F3＋、A3＋、F2＋、2＋

（4）SO不能和__________________________________________大量共存。

答案　H＋、MO、NO（H＋）、Mg2＋、B2＋、F3＋、A3＋、F2＋、2＋

（5）F3＋不能和______________________________________________大量共存。

答案　OH－、I－、SO、O－、O（HO）、S2－（HS－）、AO

（6）A3＋不能和______________________________________________大量共存。

答案　OH－、SO、O－、O（HO）、S2－（HS－）、AO

（7）I－不能和____________________________________________大量共存。

答案　F3＋、NO（H＋）、MO、O－、r2O

（8）NO（H＋）不能和______________________________________大量共存。

答案　O（HO）、SO、O－、H3OO－、S2－（HS－）、F2＋、SO（HSO）

反思归纳

判断一些常见

离子能否和其他离子大量共存时，一般从以下几个方面考虑

（1）O考虑生成气体和沉淀

（2）SO考虑生成气体、沉淀和其还原性

（3）F3＋考虑生成F（OH）3、双水解及其氧性

（4）A3＋考虑生成A（OH）3、双水解

（5）I－只考虑其还原性

（6）NO（H＋）考虑酸性及NO在酸性条件下的强氧性。

题组一　无限制条件的离子大量共存的判断

1．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（　　）

A．N＋、Mg2＋、－、OH－

B．H＋、2＋、O、NO

．2＋、＋、SO、NO

D．N＋、HO、OH－、2＋

答案　

解析　A项中，Mg2＋与OH－反应生成Mg（OH）2沉淀，不能大量共存；B项中，H＋与O不能大量共存，2＋与O会生成O3沉淀，也不能大量共存；项中各离子之间不能反应，可大量共存；D项中HO与OH－、2＋反应会生成O3沉淀和H2O，不能大量共存。

2．下列各溶液中，离子一定能大量共存的是（　　）

A．N＋、OH－、SO、F3＋B．＋、Mg2＋、I－、O－

．＋、B2＋、－、Br－D．＋、HO、－、H＋

答案　

解析　OH－与F3＋反应生成沉淀，A错误。

I－能被O－氧，B错误。

HO与H＋可结合成H2O3并进一步分解，D错误。

题组二　题干中有限制条件的离子大量共存的判断

3．下列各组离子因发生氧还原反应而不能大量共存的是（　　）

A．H＋、F2＋、r2O、SO

B．2＋、H＋、SO、HO

．N＋、2＋、－、S2－

D．F3＋、＋、SN－、－

答案　A

解析　A项酸性条件下，F2＋能被r2O氧为F3＋；B项H＋和HO反应放出O2而不能大量共存；项2＋和S2－生成S沉淀而不能大量共存；D项F3＋与SN－发生络合反应而不能大量共存。

4．将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是（　　）

A．＋、SO、－、NO

B．H＋、NH、A3＋、SO

．N＋、－、MO、SO

D．N＋、O、H3OO－、HO

答案　B

解析　A中SO能与SO2反应；中MO能与SO2发生氧还原反应；D中O、H3OO－、HO均能与SO2反应。

5．25℃时，在由水电离出的c（H＋）＝10×10－12·L－1的溶液中，可以大量共存的离子组是（　　）

A．＋、2＋、SO、MO

B．NH、F2＋、NO、H＋

．HO、N＋、2＋、－

D．N＋、＋、SO、－

答案　D

解析　该溶液中水的电离受到抑制，可能是强酸性溶液（pH＝2），也可能是强碱性溶液（pH＝12）。

A项，2＋在强碱性溶液中不能大量存在，SO在强酸性溶液中不能大量存在；B项，F2＋、NO、H＋三者不能大量共存；项，HO在强酸性或强碱性溶液中都不能大量存在。

题组三　选项中有限制条件的离子大量共存的判断

6．下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是（　　）

A．含有大量F3＋的溶液：

N＋、SN－、－、I－

B．含有大量NO的溶液：

H＋、F2＋、－、SO

．常温下，pH＝12的溶液：

＋、－、SO、S

O

D．c（H＋）＝01·L－1的溶液：

N＋、NH、SO、S2O

答案　

解析　c（H＋）＝01·L－1的溶液中，S2O可与H＋发生反应：

S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。

7．下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是（　　）

A．使pH试纸显蓝色的溶液中：

2＋、NO、F3＋、SO

B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：

NO、A3＋、N＋、SO

．pH＝0的溶液中：

A3＋、N

H、2＋、O－

D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：

SO、O、N＋、＋

答案　D

解析　使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性，2＋、F3＋不能大量存在，A错误。

与铝粉反应放出氢气的溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，A3＋在碱性溶液中不能大量存在，B错误。

pH＝0的溶液呈酸性，O－不能大量存在，错误。

使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性，选项中的四种离子均可大量共存，D正确。

反思归纳

警惕题干中的常见“陷阱”

条件类型

高考中的常见表述

误点点悟

常见的限制条件[]

“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

“因发生氧还原反应而不能大量共存”

只能是氧性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子

常见的易错点

“透明”

“透明”也可“有色”

“不大量共存”

易看成大量“共存”

常见的隐含条件

“与A反应放出H2”

溶液既可能显酸性也可能显碱性

“由水电离出的c（H＋）＝1×

10－12·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反应的离子不能大量存在

NO

在酸性条件下具有强氧性

常见题干要求

（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

考点二　离子的检验和推断

1．常见离子的检验方法

根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：

①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。

2熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子

常见的溶液中有颜色的离子有MO——呈紫色，

2＋——呈蓝色，F2＋——呈浅绿色，F3＋——呈黄色。

沉淀的颜色：

（OH）2——蓝色沉淀，F（OH）3——红褐色沉淀。

解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。

深度思考

1．向某溶液中，加入B2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO

?

答案　不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。

2．向某溶液中加入（OH）2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在O？

答案　不能，若溶液中存在SO、HO，也有相同的现象。

3．向某溶液中滴入稀盐酸，

产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在O？

答案　不能，若溶液中存在HO、SO、HSO，也有相同的现象。

4．向某溶液中滴入B2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO？

答案　不能，若溶液中存在SO和Ag＋，也有相同现象。

5．向某溶液中加入稀NOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH，该判断是否正确？

为什么？

答案　判断错误，检验NH时，应加入浓NOH溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊试纸。

6．向某溶液中滴加氯水，再加入SN溶液，溶液变红色，则溶液中一定存在F2＋，该判断是否正确？

为什么？

答案　判断错误，检验F2＋时，应先加SN，再加氯水，否则，F3＋干扰结果的判断。

7．做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？

为什么？

答案　判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。

题组一　排除干扰确定离子

1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是（　　）

A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有－存在

B．通入2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在

．加入B（NO3）2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在

D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有O存在

答案　B

解析　－、SO均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SO与B（NO3）2反应形成BSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO的作用下可转为BSO4沉淀，错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是O2或SO2，原溶液中可能存在的离子是O、HO、SO或HSO，D错。

2．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（　　）

操作

现象

结论

A

滴加B2溶液

生成白色沉淀

原溶液中有SO

B

滴加氯水和4，振荡、

静置

下层溶液显紫色

原溶液中有I－

用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应

火焰呈黄色

原溶液中有N＋，无＋

D

滴加稀NOH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

答案　B

解析　本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查生的实验能力。

A项加入B2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项溶于4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；项观察＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除N＋的干扰；D项应加入浓NOH溶液，且需要加热，故无法确定是否含有NH。

反思归纳

无色溶液中离子检验的一般思路

题组二　步步为营，瞻前顾后——突破“离子组成推断题”

3．某无色溶液中只可能含有①N＋、②B2＋、③－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种（忽略水电离出的H＋、OH－），依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：

步骤

操作

现象

（1）

用pH试纸检验

溶液的pH大于7

（2）

向溶液中滴加氯水，再加入4振荡，静置

4层呈橙色

（3）

向所得水溶液中加入B（NO3）2溶液和稀HNO3

有白色沉淀产生

（4）

过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3

有白色沉淀产生

下列结论正确的是（　　）

A．肯定含有的离子是③④⑤

B．肯定没有的离子是②⑤

．可能含有的离子是①⑥

D．不能确定的离子是③⑥

答案　D

解析　

（1）用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液显碱性，故一定含有SO，因为所给离子只有它水解后可以使溶液显碱性，进而可以判断无B2＋。

（2）向溶液中滴加氯水，再加入4，振荡，静置，4层呈橙色，说明原溶液中含有Br－。

（3）分液，向所得水溶液中加入B（NO3）2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，结合

（1），可以判断原溶液中可能含有SO。

（4）过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，说明有－存在，但

（2）中因为已经引入了－，故不能判断原溶液中是否有－，据溶液电中性原，得出有N＋，综上所述，可以得出一定有的离子是N＋、Br－、SO，一定没有的是B2＋，可能含有的是－、SO。

4．某透明溶液中可能含有F2＋、F3＋、A3＋、NH、－、I－、NO、SO（H＋、OH－没有列出）中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验：

①测定溶液pH，pH＝2；②向溶液中滴加过量氢氧钠溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为32g；③向溶液中加入过量浓氢氧钠溶液，加热，收集到气体112L（标准状况）；④向溶液中加入足量的氯钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体233g；⑤向溶液中加入适量浓硫酸，再加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。

下列对实验结论的分析合的是（　　）

A．可能存在A3＋、F2＋

B．只存在NO、NH、SO、F3＋

．一定不存在－、I－

D．可能存在A3＋、－

答案　D

解析　由①⑤实验知，溶液中一定存在大量的H＋和NO，所以该溶液中一定不存在I－和F2＋；由②知，一定含有F3＋，（F3＋）＝2×32g/160g·－1＝004；由③知，（NH

）＝005；由④知，（SO）＝001。

根据实验现象不能确定A3＋、－是否存在。

根据电荷守恒原仍然无法判断A3＋和－是否存在。

5．下列是某研究性习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有＋、Mg2＋、F3＋、2＋、A3＋、Ag＋、2＋、O、SO、－中的若干种离子，该小组同取100L水样进行实验：

向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1·L－1硝酸，实验过程中沉淀质量的变如图所示：

（1）水样中一定含有的阴离子是____________，其物质的量浓度之比为________。

（2）写出B段曲线所表示反应的离子方程式：

______________________________。

（3）由B点到点变过程中消耗硝酸的体积为________。

（4）试根据实验结果推测＋是否存在？

____（填“是”或“否”）；若存在，＋的物质的量浓度c（＋）的范围是________________（若＋不存在，则不必回答）。

（5）设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：

_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（写出实验步骤、现象和结论）

答案　

（1）SO、O　1∶2　

（2）BO3＋2H＋===B2＋＋O2↑＋H2O　（3）400L　

（4）是　c（＋）≥06·L－1　（5）取少量水样于试管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样含－，若不产生白色沉淀，则原水样不含－

解析　该水样为无色溶液，所以F3＋和2＋不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入硝酸，沉淀部分溶解，所以原水样一定含有SO和O，因为O与A3＋、Ag＋、2＋、Mg2＋不能大量共存，所以A3＋、Ag＋、2＋、Mg2＋不存在。

（SO）＝（BSO4）＝＝001，（O）＝（BO3）＝＝002，c（SO）∶c（O）＝1∶2。

可能含有－，则c（＋）≥06·L－1。

解题技巧

1坚持“四项基本原则”，破解离子推断题

（1）肯定性原则：

根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；

（记住几种常见的有色离子：

F2＋、F3＋、2＋、MO、rO、r2O）

（2）互斥性原则：

在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；（要注意题目中的隐含条件，如：

酸性、碱性、指示剂的变、与铝反应产生H2、水的电离情况等）

（3）电中性原则：

溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总与负电荷总相等；（这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子）

（4）进出性原则：

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。

2电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用

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，可以用电荷守恒确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总等于阴离子所带的负电荷总。

题组三　离子推断实验操作题的规范解答

6．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：

＋、Mg2＋、A3＋、F2＋、B2＋、NO、SO、－、I－、HO，实验如下：

实验步骤

实验现象

（1）用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸

中部

试纸变为红色

（2）取少量该溶液，加入片和浓硫酸，加热

有无色气体产生，气体遇空气可以变成红

棕色

（3）取少量该溶液，加入B2溶液

有白色沉淀生成

（4）取（3）中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液

有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸

（5）取少量该溶液，加入NOH溶液

有白色沉淀生成，当NOH过量时，沉淀部分溶解

由此判断：

（1）溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是______________。

（2）为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离

子的名称（如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤）

____________________________________________________________________。

答案　

（1）NO、SO、Mg2＋、A3＋　F2＋、HO、I－、B2＋

（2）＋的检验可以用焰色反应；－的检验：

向溶液中加足量的B（NO3）2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有－存在

解析　

（1）pH试纸变红，说明溶液显酸性，HO不能大量存在；

（2）步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧性，因此还原性的离子F2＋、I－就不能大量存在；（3）步说明有SO，B2＋就不能大量存在；（4）步不能说明有－，因为（3）中引入了－；（5）步说明有Mg2＋和A3＋。

7．有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：

A3＋、－、N＋、＋、NO、OH－、F2＋、AO、O、NH、SO、H＋。

（1）完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：

实验内容以及现象

结论

①取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生

②

确定M溶液中含有N＋，不含＋

③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色

（2）根据

（1）中的实验回答：

NO存在于________溶液中，由是____________________________________；

－存在于________溶液中，由是_____________________________________。

（3）根据

（1）中的实验确定，M溶液中含有的离子为________________________。

答案　

（1）①N溶液中不含O、SO或M溶液中一定含有O、SO

②取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色

（2）M　N溶液中含有H＋、F2＋、A3＋、NH、＋，由于N溶液为酸性，又含有F2＋，所以N溶液中不含NO

N　根据溶液呈电中性原则，可以确定－存在于N溶液中

（3）OH－、AO、O、SO、N＋、NO

解析　少量N溶液中滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生，说明N溶液中不含O、SO，那么M溶液中一定含有O、SO。

取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，证明含有N＋，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色，说明M中不含＋；用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色，说明M溶液显碱性，含有大量的OH－，那么N溶液中含有大量的H＋。

AO不可能存在于酸性溶液中，A3＋、F2＋、NH不可能存在于碱性溶液中，所以判断M溶液中有OH－、AO、O、SO、N＋。

N溶液中含有H＋、F2＋、A3＋、NH、＋。

由于N溶液为酸性，又含有F2＋，所以N溶液中不含NO，根据溶液呈电中性原则，可以确定－存在于N溶液中。

答题模板

离子检验实验操作的答题模板

操作　　　⇒　现象　　　⇒　　结论

取样，加入……⇒有……生成　⇒……的是……

例如：

检验某溶液中含有F2＋而不含F3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴SN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2（或新制氯水），溶液变为血红色，说明溶液中含有F2＋而不含F3＋。

1．（2012·广东综，8）在水溶液中能大量共存的一组离子是（　　）

A．F2＋、A3＋、O－、－B．＋、2＋、OH－、NO

．NH、N＋、Br－、SOD．Mg2＋、H＋、SO、SO

答案　

解析　结合离子的性质，从离子反应发生的条件入手分析，离子之间若能发生反应，则不能大量共存。

特别注意还原性离子（如F2＋等）与氧性离子[如O－、NO（H＋）等]因发生氧还原反应而不能大量共存。

A项F2＋具有强还原性，O－具有强氧性，二者能发生氧还原反应；B项2＋能与OH－反应生成（OH）2沉淀；D项H＋能与SO反应生成H2SO3沉淀。

2．（2012·安徽综，8改编）下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入O2后仍能大量共存的一组是（　　）

A．＋、2＋、－、NO

B．＋、N＋、Br－、SO

．H＋、F2＋、SO、2

D．N＋、S2－、OH－、SO

答案　A

解析　本题的易错点是2、（NO3）2溶液与O2不反应，不能形成O3沉淀，掌握了这一点，本题就能顺利解答。

A项通入O2后溶液呈酸性，不会生成沉淀，仍能大量共

存；B项通入O2后会生成H