【备考2023】高考化学一轮第2讲 离子反应(原卷版+解析版)

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【备考2023】高考化学一轮第2讲 离子反应(原卷版+解析版)

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第2讲 离子反应(解析版)
了解电解质的概念,了解电解质和弱电解质的概念。
理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
能正确书写离子方程式和判断离子方程式的正误。
掌握常见离子的检验方法。
能够判断离子共存
一、电解质及其电离
(一)电解质及分类
1.电解质与非电解质分类依据
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中能完全电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质
电离平衡 不存在 存在
微粒种类 离子、水分子 离子、水分子、弱电解质分子
举例 ①强酸:HCl、H2SO4、HI、 HNO3、HClO4、HBr等; ②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)等; ③绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等 ①弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等; ②弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等; ③水(H2O) ④Al(OH)3(两性)
注意 事项 ①电解质和非电解质都属于化合物,单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质; ②有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中导电的离子不是其自身电离产生的,故这些化合物不属于电解质,而属于非电解质,如SO2、CO2、SO3、NH3(因溶于水分别生成的H2SO3、H2CO3、H2SO4、NH3·H2O能电离出自由移动的离子而导电)等; ③电解质强弱与物质溶解性无关,溶解度小的物质易被误认为是弱电解质。如BaSO4、AgCl、CaCO3等在水溶液中溶解度很小,但溶解部分是完全电离的,因此属于强电解质
3.电解质溶液导电与金属导电的比较
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动。温度升高,金属阳离子振动幅度增大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性减弱。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,和电解质的强弱没有必然联系,取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。但温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性不变。
【典例1】下列叙述正确的是 (  )
A.液态HCl不导电,所以HCl是非电解质
B.NH3的水溶液能够导电,所以NH3是电解质
C.液态Cl2不导电,所以Cl2是非电解质
D.BaSO4溶于水的部分能够电离,所以BaSO4是电解质
答案:选D。
解析:HCl在水溶液中能导电,所以HCl是电解质, A项错误; NH3本身不能电离出离子,溶于水反应生成一水合氨电离出离子而导电,NH3属于非电解质,B项错误;Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,C项错误;BaSO4溶于水的部分能够电离,是电解质,D项正确。
【典例2】有如下物质:①NaCl溶液;②熔融MgCl2;③CuSO4·5H2O晶体;④NaOH固体;⑤金属铜;⑥蔗糖。有关它们的说法正确的是(  )
A.属于非电解质的有①⑤⑥
B.属于电解质的有①②③④
C.不能导电的有③④⑥
D.属于混合物的有①②③⑥
答案:C 
解析:NaCl溶液是混合物,铜是单质,二者既不是电解质也不是非电解质,A项错误;NaCl溶液是电解质溶液,并非电解质,B项错误;CuSO4·5H2O和NaOH固体均为电解质,但固态时不导电,蔗糖是非电解质,不导电,C项正确;熔融MgCl2、CuSO4·5H2O和蔗糖都是纯净物,D项错误。
【典例3】下列物质属于强电解质的是
A.KOH B.H3PO4 C.SO3 D.CH3CHO
答案:A
解析:在水溶液中或熔融状态下能够完全电离的化合物为强电解质。
A.KOH在水溶液中或熔融状态下能够完全电离出K+和OH-,KOH为强电解质,A符合题意;
B.H3PO4在水溶液中或熔融状态下能不够完全电离,H3PO4为弱电解质,B不符合题意;
C.SO3在水溶液中或熔融状态下不能电离,SO3属于非电解质,C不符合题意;
D.CH3CHO在水溶液中或熔融状态下不能电离,CH3CHO属于非电解质,D不符合题意;
故答案选A。
(二)电解质的电离
1.电离及其条件
定义:电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成自由移动离子的过程。
离子化合物的电离条件:水溶液中或熔融状态下,共价化合物的电离条件:水溶液中。
2.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“”连接。
如Na2SO4:;HClO:HClOH++ClO-。
(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写出。
H2CO3:H2CO3HCO3-+H+、HCO3-CO32-+H+;
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
(3)酸式盐的电离:多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离情况不同。如:
NaHSO4 溶液中:NaHSO4Na++H++SO42-;
NaHCO3 溶液中:NaHCO3===Na++HCO3-、HCO3- CO32-+H+。
(4)两性氢氧化物[Al(OH)3]的电离
Al3++3OH- Al(OH)3H++AlO+H2O。
总结
电离方程式要遵循电荷守恒规律,即在电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,电解质溶液呈电中性。
电离方程式书写的思维流程
 
【典例4】下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是(  )
A.NaHSO3===Na++H++SO
B.H2SH++HS-
C.MgCl2===Mg2++2Cl-
D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
答案:选A 
解析:HSO为弱酸根离子,不能拆开写,A错误;H2S为弱酸,部分电离,B正确;MgCl2为强电解质,完全电离,C正确;Ba(OH)2为强碱,完全电离,D正确。
【典例5】下列物质在指定条件下电离方程式正确的是(  )
A.Na2CO3溶于水:Na2CO3===Na+CO
B.Al(OH)3酸式电离:Al(OH)3===H++AlO+H2O
C.NaHS溶液中HS-的电离:HS-+H2OH2S+OH-
D.NaHCO3加热熔化:NaHCO3===Na++HCO
答案:选D。
解析:A项应为Na2CO3===2Na++CO;B项应用可逆号;C项是HS-的水解。
【典例6】同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是(  )
A.b>a>c B.a=b=c C.c>a>b D.b>c>a
答案:选A。
解析:金属导体随着温度升高导电能力减弱;强电解质不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,导电能力不变;弱电解质存在电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,导电能力增强。
离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)定义:有离子参加或有离子生成的反应。
(2)本质:反应物中的某些离子的浓度减小。
(3)类型:
2.离子方程式的书写
(1)物质的“拆分”原则
书写离子方程式时,氧化物、过氧化物、弱电解质、多元弱酸的酸式根离子、沉淀、气体、非电解质在离子方程式中均不能拆分。
(2)微溶物在离子方程式中的书写方法
微溶物出现在反应物中时,澄清溶液可以拆,悬浊液不可拆;微溶物出现在生成物中时当沉淀处理,不可拆。
如:澄清石灰水与盐酸反应的离子方程式:H++OH-===H2O;用石灰乳制漂白粉的离子方程式:Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
(3)氨水作为反应物,书写成NH3·H2O;氨水作为生成物,若有加热条件或在浓溶液中生成,则书写成NH3↑+H2O,若无加热条件或在稀溶液中生成,则书写成NH3·H2O。
普通离子方程式的书写
【典例1】按要求完成下列反应的离子方程式。
①氧化镁溶于稀硫酸:__________________________________________。
②向AlCl3溶液中滴加过量的氨水:___________________________________。
③小苏打溶液与乙酸溶液混合:________________________________________。
④向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液:___________________________________。
答案:①MgO+2H+===H2O+Mg2+ ②Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ③HCO+CH3COOH===CH3COO-+H2O+CO2↑ ④HSO+H+===H2O+SO2↑
“顺序型”离子方程式的书写
【典例2】按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向水玻璃中通入足量CO2:____________________________________。
(2)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量:______________________________。
(3)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量:_____________________________。
(4)向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸至过量:__________________。
解析: (1)向水玻璃中通入足量CO2,先反应生成H2SiO3和Na2CO3:SiO+H2O+CO2===H2SiO3↓+CO;继续通入CO2,Na2CO3与CO2、H2O生成NaHCO3:CO+CO2+H2O===2HCO,综合上述两式可得:SiO+2H2O+2CO2===H2SiO3↓+2HCO。
(2)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量,先发生反应:AlO+H2O+H+===Al(OH)3↓,生成的Al(OH)3与过量盐酸发生反应:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,综合上述两式可得:AlO+4H+=== Al3++2H2O。
(3)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,先发生反应:Al3++3OH-=== Al(OH)3↓,生成的Al(OH)3与过量NaOH溶液发生反应:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,综合上述两式可得:Al3++4OH-=== AlO+2H2O。
(4)向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸至过量,先发生反应:CO+H+===HCO,盐酸过量时发生反应:HCO+H+===CO2↑+H2O,综合上述两式可得:CO+2H+=== CO2↑+H2O。
答案:(1)SiO+2H2O+2CO2===H2SiO3↓+2HCO
(2)AlO+4H+=== Al3++2H2O
(3)Al3++4OH-=== AlO+2H2O
(4)CO+2H+=== CO2↑+H2O
“竞争型”离子方程式的书写
【典例3】按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向FeBr2溶液中通入少量Cl2:_____________________________________________。
(2)向NH4Al(SO4)2溶液中加入少量NaOH溶液:_____________________________________。
(3)NH4HCO3溶液与足量澄清石灰水混合:_____________________________________。
(4)1 mol·L-1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积混合 ______________________________
解析:(1)向FeBr2溶液中通入少量Cl2,由于还原性:Fe2+>Br-,Cl2只氧化Fe2+生成Fe3+:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(2)向NH4Al(SO4)2溶液中加入少量NaOH溶液,OH-先与Al3+反应生成Al(OH)3,离子方程式为:Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
(3)NH4HCO3溶液与足量澄清石灰水混合,NH、HCO均与OH-反应,离子方程式为:NH+HCO+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+NH3·H2O+H2O。
(4)1 mol·L-1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积混合,NaAlO2和HCl的物质的量之比为2∶5,反应生成Al3+、Al(OH)3,离子方程式为2AlO+5H+===Al3++Al(OH)3↓+H2O。
答案: (1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)Al3++3OH-===Al(OH)3↓
(3)NH+HCO+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+NH3·H2O+H2O
(4)2AlO+5H+===Al3++Al(OH)3↓+H2O
“配比型”离子方程式的书写
【典例4】按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向Ca(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液:____________________________________。
(2)向NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:_________________________________。
(3)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:_________________________________。
(4)等体积、等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合: _________________________
解析: (1)采用“少定多变法”分析向Ca(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液:
(2)向NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2完全反应,将其定为1 mol,拆分成1 mol Ba2+和2 mol OH-;NaHCO3足量,2 mol OH-消耗2 mol HCO,生成2 mol CO和2 mol H2O,其中1 mol CO与Ba2+结合生成BaCO3沉淀:Ba2++2HCO+2OH-===BaCO3↓+CO+2H2O。
(3)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,NaHCO3完全反应,将其定为1 mol,写出离子方程式:Ba2++HCO+OH-===BaCO3↓+H2O
(4)等体积、等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合,二者的物质的量之比为1∶1,OH-与H+生成水后还剩余,按NaHSO4书写离子方程式:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。
答案:(1)Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O
(2)Ba2++2HCO+2OH-===BaCO3↓+CO+2H2O
(3)Ba2++HCO+OH-===BaCO3↓+H2O
(4)Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
“情境型”离子方程式的书写
【典例5】 (1)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH,写出该反应的离子方程式: __________________________________________
(2)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料:
沉淀器中反应的离子方程式为_______________________________________________。
(3)含MnSO4的溶液,写出“沉锰”的离子方程式
________________________________________________________________________。
解析:(1)Ni2+被ClO-氧化为NiOOH,ClO-被还原为Cl-,根据电子守恒可配平得2Ni2++ClO-―→2NiOOH↓+Cl-,再依据电荷守恒可配平得2Ni2++ClO-+4OH-―→2NiOOH↓+Cl-,最后依据质量守恒可配平得2Ni2++ClO-+4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O。
(2)“沉淀器”中净化的BaS溶液加入ZnSO4,反应生成难溶于水的立德粉,反应物是BaS、ZnSO4,生成物是ZnS·BaSO4,离子方程式为Ba2++S2-+Zn2++SO=== ZnS·BaSO4↓。
(3)“沉锰”时,含MnSO4的溶液中加入NH4HCO3,生成MnCO3沉淀,Mn2+与HCO电离产生的CO结合生成MnCO3沉淀,部分HCO结合H+生成CO2和H2O,离子方程式为Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O。
答案: (1)2Ni2++ClO-+4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O
(2)Ba2++S2-+Zn2++SO=== ZnS·BaSO4↓
(3)Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O
3.离子方程式的正误判断方法
(1)看离子反应是否符合客观事实。
不可主观臆造产物及反应,如2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。
(2)看表示各物质的化学式是否正确。
如多元弱酸的酸式酸根离子(如HCO3-)在离子方程式中不能拆开写,而 HSO4-在水溶液中通常应写成 SO42-和H+。
(3)看是否漏掉离子反应。
如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓。
(4)看质量及电荷是否守恒。
如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
4、离子方程式的正误判断陷阱
离子方程式的正误判断题目常涉及多种陷阱,归纳起来主要有:反应是否符合事实、拆分问题、守恒问题、量比问题。
(1) “原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+;金属和氧化性酸反应不放H2;忽略隐含反应;不符合配比关系;“===”“”使用是否正确以及反应条件等。
(2) “拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置物质是否能“拆分”的陷阱。
①易溶于水、易电离的强电解质必须拆分。
②非电解质、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)、难溶物、气体、氧化物、单质均不能“拆分”,用化学式表示。
(3)“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,学生往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。
(4) “量比”陷阱
在离子方程式正误判断中,学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量。
离子方程式正误判断的方法
“原理”陷阱
【典例1】下列离子方程式中,书写正确的是(  )
A.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2===CaCO3↓+2H+
B.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2===O2↑+2H++2Fe2+
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO+2H+===Cu2++2NO2↑+H2O
D.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
答案:D 
解析:由于HCl的酸性强于H2CO3,CO2通入氯化钙溶液时,二氧化碳与氯化钙不反应,A项错误;H2O2溶液中加入FeCl3溶液时,FeCl3作H2O2分解的催化剂,B项错误;室温下用稀HNO3溶解铜产生NO,正确应为:3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,C项错误。
【典例2】下列反应的离子方程式正确的是
A.铝和氢氧化钠溶液反应:Al+3OH-=Al(OH)3↓
B.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:+2H+=SO2↑+H2O
C.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
答案:D
解析:A.铝和氢氧化钠溶液反应:2Al+2OH-+2H2O =2+3 H2↑;故A错误;
B.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:3+2H++2=3+2NO↑+H2O;故B错误;
C.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O;故C错误;
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑;故D正确。
综上所述,答案为D。
“拆分”陷阱
【典例3】下列离子方程式中,书写正确的是(  )
A.CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
B.CaCO3与稀硝酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
D.)向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
答案:D 
解析:一水合氨是弱碱,书写离子方程式用化学式NH3·H2O表示,A项错误;碳酸钙难溶于水,要用化学式CaCO3表示,B项错误;Na2SiO3为易溶于水的盐,应写成离子形式,正确应为SiO+2H+===H2SiO3↓,C项错误。
【典例4】下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B.过量铁粉加入稀硝酸中:
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D.氯化铜溶液中通入硫化氢:
答案:A
解析:A.硫酸钙微溶,用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,离子方程式为:C+CaSO4=CaCO3+S,故A正确;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,离子方程式应为:3Fe+8H++2N=3Fe2++2NO↑+4H2O,故B错误;
C.硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾,离子方程式应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,故C错误;
D.硫化氢为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故D错误;
答案选A。
“守恒”陷阱
【典例5】下列离子方程式中,正确的是(  )
A.FeSO4溶液与溴水反应:2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-===AlO+H2↑
C.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:3SO2+2MnO+4H+===3SO+2Mn2++2H2O
D.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IO+6H+===I2+3H2O
答案:A 
解析:Br2具有较强氧化性,可将Fe2+氧化成Fe3+,A项正确;不符合电荷守恒及得失电子守恒,正确应为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,B项错误;不符合得失电子守恒,正确应为5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+,C项错误;不符合电荷守恒和得失电子守恒,正确应为5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,D项错误。
【典例6】下列有关反应的离子方程式正确的是
A.Sn溶于FeCl3溶液:
B.[Ag(NH3)2]OH溶液中通入H2S:
C.Cr(OH)3(s)中同时加入NaOH溶液和H2O2制Na2CrO4:
D.NH4HSO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
答案:C
解析:A.电荷不守恒、得失电子不守恒,正确的离子方程式为,A错误;
B.[Ag(NH3)2]OH溶液中银以[Ag(NH3)2]-存在,B错误;
C.碱性环境下Cr(OH)3被H2O2氧化为铬酸根,反应的离子方程式为,C正确;
D.NH4HSO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,铵根和亚硫酸氢根氨1:1反应,反应的离子方程式为,D错误;
选C。
“量比”陷阱
【典例7】下列离子方程式中不正确的是(  )
A.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-===C2O+2H2O
B.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O===2HSO+2Cl-+SO
C.向碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO+CO2+H2O===2HCO
D.向硫化钠溶液中通入过量SO2:2S2-+5SO2+2H2O===3S↓+4HSO
答案:A 
解析:NaOH与过量的H2C2O4生成酸式盐NaHC2O4,A项错误;亚硫酸钠具有强还原性,而氯气具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,生成硫酸钠和盐酸,当参加反应的氯气量较少时,反应生成的盐酸会与亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,B项正确;碳酸钠溶液中通入少量CO2,反应生成NaHCO3,C项正确;硫化钠溶液中通入过量SO2,反应生成S和NaHSO3,D项正确。
【典例8】下列离子方程式的书写及评价,均合理的是 (  )
选项 离子方程式 评价
A 将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+I2 正确:Cl2过量,可将Fe2+、I-均氧化
B Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应:Ba2++HC+OH-=BaCO3↓+H2O 正确:酸式盐与碱反应生成正盐和水
C 过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HS 正确:说明酸性:H2SO3强于HClO
D 1 mol·L-1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积混合:2Al+5H+=Al3++Al(OH)3↓+H2O 正确:Al与H+均无剩余
答案:选D。
解析:将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中,氯气过量,亚铁离子和碘离子都被氧化,正确的离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2I2,A项错误;Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为Ba2++2HC+2OH-= BaCO3↓+C+2H2O,B项错误;过量SO2通入NaClO溶液中,SO2有强还原性,ClO-有强氧化性,发生氧化还原反应,正确的离子方程式为SO2+H2O+ClO-=2H++S+ Cl-,C项错误;1 mol·L-1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积混合,反应方程式为2Al+5H+=Al3++Al(OH)3↓+H2O,D项正确。
三、离子共存
(一)离子不能共存的类型
1.复分解反应型
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子 不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+ CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+ OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+ OH-、CO、AlO、SiO
H+ SiO、AlO
(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
H+ S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH- NH
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)
H+与CH3COO-、CO、S2-、SO、ClO-等生成弱酸不能大量共存;OH-与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。
2.氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子 还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
3.完全双水解型
(1)常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
②Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
(2)NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
4.络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有
(1)Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
(二)解离子共存题的常见限定条件分析
1.溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、Cr2O、CrO等。
2.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+)=0.1 mol·L-1的溶液。
3.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。
4.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-)=1×10-12mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
小结
离子共存的“四步”分析法
第一步 细审 题干 关键点 ①注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”等关键点; ②注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色
第二步 分析隐含条件 ①溶液是否无色; ②溶液的酸、碱性分析; ③溶液是否含有氧化性或还原性离子
第三步 抓住反应发生条件 ①清楚生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应; ②特别注意常见的氧化还原反应; ③熟记相互促进的水解反应; ④牢记能发生的络合反应
第四步 注意特殊情况 ①S2-与SO在碱性条件可以共存,但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存;
②NO在碱性和中性环境中没有氧化性,酸性环境中具有氧化性; ③ClO-在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性
考虑溶液的颜色
【典例1】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO
C.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH、Cl-、S2-
D.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO、Cl-
答案: D
解析:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,则无色透明溶液中Fe3+不能大量存在,且Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3而使溶液呈红色,故A项错误;含有MnO的溶液呈紫红色,则无色溶液中MnO不能大量存在,且H+、Cl-、MnO发生氧化还原反应而不能大量共存,B项错误;无色溶液中Al3+、S2-发生双水解反应而不能大量共存,C项错误;0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中含大量NH、HCO,与溶液中的K+、Na+、NO、Cl-不发生反应,可以大量共存,D项正确。
考虑溶液的性质
【典例2】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、NO
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、SO、SiO
C.0.1 mol·L-1KMnO4溶液:NH、K+、Na+、NO、I-
D.0.1 mol·L-1AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
答案:A 
解析:碱性条件下,四种离子Na+、K+、OH-、NO可以大量共存,A项正确;H+与SiO反应生成H2SiO3沉淀而不能大量共存,B项错误;KMnO4具有强氧化性,I-具有还原性,二者发生氧化还原反应而不能大量共存,C项错误;Ag+与Cl-反应会生成AgCl沉淀而不能大量共存,D项错误。
【典例3】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
粒子组 判断和分析
A 、、、 不能大量共存,因发生反应:
B 、、、 不能大量共存,因发生反应:
C 、、、 能大量共存,粒子间不反应
D 、、、 能大量共存,粒子间不反应
答案:B
解析:A.Al3+和NH3H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成Al,故A错误;
B.S2和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水,离子方程式为:2H++ S2=S↓+SO2↑+H2O,故B正确;
C.Fe3+可以将H2O2氧化得Fe2+和O2,不能大量共存,故C错误;
D.在酸性条件下Mn能将Cl-氧化为Cl2,不能大量共存,故D错误;
答案选B。
考虑溶液的隐含信息
【典例4】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1 KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-
B.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH、MnO、SO
C.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH、NO、SO
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO
答案:C 
解析:0.1 mol·L-1 KI溶液具有强还原性,I-和ClO-发生氧化还原反应而不能大量共存,A项错误;c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液具有强还原性,MnO具有较强氧化性,Fe2+与MnO发生氧化还原反应而不能大量共存,B项错误;在Fe2(SO4)3溶液中,Cu2+、NH、NO、SO四种离子不反应,也不与Fe3+、SO反应,可以大量共存,C项正确; Fe3+在pH为3.7的溶液中就沉淀完全,在中性溶液中Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而不能大量存在,D项错误。
考虑题干的具体要求
【典例5】常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1 HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
B.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO、HCO
C. =1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO、NO
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
答案:C 
解析:0.1 mol·L-1 HCl溶液中,H+与CH3COO-生成CH3COOH而不能大量共存,A项错误;0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,OH-与Mg2+、HCO反应而不能大量共存,B项错误;常温下,=1×10-12的溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,溶液呈强碱性,K+、Na+、CO、NO不反应,可以大量共存,C项正确;能使甲基橙变红的溶液呈强酸性,HCO与H+反应生成CO2和H2O而不能大量共存,D项错误。
【典例6】下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的是________________。
(1)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-
(2)含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
(3)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO、Na+
(4)使pH试纸显蓝色的溶液:Cu2+、NO、Fe3+、SO
(5)与铝粉反应放出H2的无色溶液:NO、Al3+、Na+、SO
(6)使红色石蕊试纸变蓝的溶液:SO、CO、Na+、K+
(7)常温下=1×10-12的溶液:K+、AlO、CO、Na+
(8)中性溶液:Fe3+、Al3+、NO、SO
(9)使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO、SO
答案:(3)(6)(7)
四、离子检验及推断
(一)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生成气体,如NH、CO的检验;②显现特殊颜色,如Fe3+、K+的检验;③生成沉淀,如Cl-、SO的检验;其具体表现如下。
1.气体法
NH 浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸 生成无色、具有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
SO 稀硫酸、品红溶液 生成无色、具有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
CO 稀盐酸、澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
NO 稀硫酸、金属铜 溶液变蓝色,有无色、具有刺激性气味的气体产生,遇空气后气体变红棕色
2.显色法
H+ 紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
I- 氯水、淀粉溶液 淀粉溶液变蓝
Fe3+ KSCN溶液 溶液呈血红色
Fe2+ K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水 加KSCN后无颜色变化,再滴加氯水溶液变成红色
Na+、K+ 铂丝、稀盐酸 火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
3.沉淀法
离子 试剂 现象
Cl-、 Br-、 I- AgNO3溶液、稀硝酸 AgCl(白色沉淀)、 AgBr(淡黄色沉淀)、 AgI(黄色沉淀)
SO 稀盐酸、BaCl2溶液 白色沉淀
Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Al3+ NaOH溶液 先生成白色沉淀,NaOH过量后沉淀逐渐溶解
Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀,NaOH过量,沉淀不溶解
Ba2+ 稀H2SO4(或硫酸盐溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ag+ 盐酸(或氯化物溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
氨水 先生成白色沉淀,若氨水过量,沉淀逐渐溶解
PO AgNO3溶液、稀硝酸 生成黄色沉淀,沉淀可溶于稀硝酸
SiO 稀硝酸 白色絮状沉淀
S2- CuSO4或CuCl2溶液 黑色沉淀
AlO 稀盐酸 开始生成白色沉淀,稀盐酸过量后沉淀逐渐溶解
【典例1】下列关于某无色溶液中所含离子的鉴别,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Cl-存在
B.通入Cl2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
C.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,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CO存在
答案:选B。
解析:稀盐酸中含有Cl-,对Cl-的检验有干扰,A错;通入Cl2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能与Ba(NO3)2反应生成BaSO3沉淀,加入稀盐酸后在H+、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀,C错;能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2,原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO,D错。
【典例2】几种常见离子的检验。
(1)检验溶液中含有Fe3+的实验操作:______________________________。
(2)检验溶液中含有Fe2+的实验操作:______________________________。
(3)检验溶液中含有NH的实验操作:_____________________________。
(4)检验溶液中含有SO的实验操作:_____________________________。
(5)检验溶液中含有Cl-的实验操作:______________________________。
答案:(1)取少量溶液于一支洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则证明溶液中含有Fe3+
(2)取少量溶液于一支洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液不变色,再加入几滴新制氯水后溶液变红色,则证明溶液中含有Fe2+
(3)取少量溶液于一支洁净的试管中,加入浓氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明溶液中含有NH
(4)取少量溶液于一支洁净的试管中,加入稀盐酸无现象,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀,则证明溶液中含有SO
(5)取少量溶液于一支洁净的试管中,加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则证明溶液中含有Cl-
(二)离子推断
1.应用四项基本原则进行离子推断
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。
注意事项
(1)若SO与Cl-同时检验,需注意检验顺序。应先用足量Ba(NO3)2溶液将SO检出,并滤去BaSO4,然后再用AgNO3溶液检验Cl-。
(2)检验SO的试剂中,只能用盐酸,不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO氧化成SO。
(3)若Ag+和Ba2+同时检验,也需注意检验顺序,应先用足量盐酸将Ag+检出并滤去沉淀,然后再用稀硫酸检验Ba2+。
(4)若CO和HCO同时检验,应先用足量的BaCl2溶液将CO检出,静置,取上层清液用Ba(OH)2或Ca(OH)2检验HCO。
(5)有Fe3+的存在时检验是否含有Fe2+,要注意Fe3+的干扰,由于颜色的掩盖效应,KSCN与NaOH均不宜采用,使用酸性高锰酸钾溶液时还要注意Cl-的还原作用,最佳试剂是K3[Fe(CN)6]。
离子的推断
【典例3】某浅绿色溶液A含有 H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO、Cl-、CO和 HCO离子中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知 Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加 Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色溶液 B;
②取滤液 B,先用 HNO3酸化,再滴加 0.001 mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是(  )
A.溶液A中一定存在H+、SO和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、CO和 HCO,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2SO4
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可用 NaOH 溶液判断
答案:B 
解析:溶液A呈绿色,则含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种。由于Fe2+或Cu2+与CO、HCO均发生反应生成沉淀,则A中不含CO和 HCO。Fe2+、Cu2+均能发生水解反应而使溶液呈酸性,则A中含有H+。①中滴加 Ba(OH)2溶液,所得不溶于酸的白色沉淀为BaSO4,则溶液A中含有SO。②滤液B先用 HNO3酸化,再滴加 0.001 mol·L-1AgNO3溶液,生成白色沉淀,该沉淀为AgCl,则A中含有Cl-。综上所述,溶液 A 中一定存在H+、SO和Cl-,A项正确;溶液A中不含CO、HCO,不能确定是否含有Na+、Mg2+,B项错误;由于Ag2SO4微溶于水,可溶于酸,步骤②中先用 HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,只生成AgCl沉淀,C项正确;浅绿色溶液A含有Fe2+、Cu2+中的一种或两种,滴加NaOH溶液,根据生成沉淀的颜色及变化,可判断A中是否含有Fe2+、Cu2+,D项正确。
【典例4】常温下,溶液中可能含有下列离子中的若干种:、、、、、。现对X溶液进行如下实验,其现象和结果如图:
下列说法正确的是( )
A.X溶液的
B.X溶液中一定含有、、,不能确定是否含有
C.X溶液中一定含有,且为
D.向滤液中通入足量的气体,可得白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重,可得固体
答案:C
解析:加入NaOH有刺激性气体生成,为NH3,说明X溶液中含有,n()=n(NH3)=V/Vm=0.224L/22.4L/mol=0.01mol,产生白色沉淀,则含有不含,n(Mg2+)=n(Mg(OH)2)=m/M=1.16g/58g/mol=0.02mol,由滤液稀释后氢氧根离子浓度,可知氢氧化钠有剩余,反应消耗NaOH为:0.025L×4.00mol/L-0.1L×0.1mol/L=0.09mol,则与Al3+反应的NaOH为0.09-0.01-0.02×2=0.04mol,则n(Al3+)=0.01mol;加入BaCl2产生白色沉淀,则含有,n()=n(BaSO4)=m/M=2.33g/233g/mol=0.01mol,由溶液呈电中性,n(+)=0.01×1+0.02×2+0.01×3=0.08mol,n(-)=0.01×2=0.02mol,则一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.06mol;
分析知,一定存在:、、Al3+、Cl-、,一定不存在:,
A.溶液中存在、Al3+发生水解而溶液呈酸性,即pH<7,A错误;
B.X溶液中一定含有、、、Cl-,B错误;
C.X溶液中一定含有,且n(Cl-)=0.06mol,在10mL溶液中=n/V=,C正确;
D.滤液成分是NaAlO2,通入CO2生成Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3,分析知n(Al3+)=0.01mol,则n(Al2O3)=2 n(Al3+)=0.02mol,m=nM=0.02mol×102g/mol=2.04g,D错误;
故选:C。
物质的推断
【典例5】某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(  )
A.KCl、NaCl     B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
答案:B 
解析:根据实验①,混合物溶于水,得到澄清溶液,说明混合物中无CaCO3,C选项错误;根据实验②,通过钴玻璃观察到焰色显紫色,说明混合物中一定含有KCl,D选项错误;根据实验③,溶液中加碱可以生成白色沉淀,说明混合物中含有MgSO4,A选项错误;故正确答案为B。
1.(2022·全国甲卷)能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
答案:D
解析:A.硝酸具有强氧化性,可以将S2-氧化为S单质,自身根据其浓度大小还原为NO或NO2,反应的离子方程式为4H++2NO+S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2NO+3S2-=3S↓+2NO↑+4H2O(稀),A错误;
B.明矾在水中可以电离出Al3+,可以与氨水中电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3,但由于氨水的碱性较弱,生成的Al(OH)3不能继续与弱碱发生反应,故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,B错误;
C.硅酸的酸性小于碳酸,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时,生成硅酸沉淀,二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根,反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2过量),C错误;
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1:2混合,Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水,Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀,反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,D正确;
故答案选D。
2.(2022·广东卷)下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:
B.碱转化为两种盐:
C.过氧化物转化为碱:
D.盐转化为另一种盐:
答案:B
解析:A.向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为:CO2+OH-=,故A错误;
B.氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故B正确;
C.钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式里Na2O2不能拆成离子,故C错误;
D.硅酸钠溶于水,在离子方程式里要写成离子,故D错误;
故选B。
3.(2022·浙江卷)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.乙醇与酸性溶液反应:
D.溴与冷的溶液反应:
答案:D
解析:A.盐酸中滴加溶液,发生离子反应生成硅酸沉淀,该反应的离子方程式为,A正确;
B.亚硫酸的酸性强于碳酸,因此,溶液中通入过量发生离子反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,该反应的离子方程式为,B正确;
C.乙醇与酸性溶液反应发生反应,乙醇被氧化为乙酸, 被还原为,该反应的离子方程式为,C正确;
D.类比氯气与碱反应可知,溴与冷的溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为,D不正确。
综上所述,本题选D。
4.(2022·湖南卷)下列离子方程式正确的是( )
A.通入冷的溶液:
B.用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
C.溶液中加入产生沉淀:
D.溶液与少量的溶液混合:
答案:AC
解析:A.Cl2通入冷的 NaOH溶液中发生反应生成氯化钠和次氯酸钠,该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A正确;
B.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的的原理是在酸性条件下与I-发生归中反应生成I2而遇淀粉变蓝,由于醋酸是弱酸,在离子方程式中不能用H+表示,因此B不正确;
C.H2O2具有较强的氧化性,FeSO4溶液中加入H2O2产生的沉淀是氢氧化铁,该反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,C正确;
D.NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水,NaHCO3过量,Ba(OH)2全部参加反应,因此该反应的离子方程式为2+Ba2++2OH-=BaCO3↓++2H2O,D不正确;
综上所述,本题选AC。
5.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:除杂过程中不能引入新杂质,同时为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。
粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品,综上所述,答案为A。
6.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有、、和。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,向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+=S↓+H2O+SO2↑,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,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3,
答案选A。
一、单选题
1.(2022·安徽省广德中学模拟预测)下列离子方程式书写正确的是( )
A.用小苏打治疗胃酸过多: +H+= CO2↑+H2O
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O=2Na+ +2OH- +O2↑
C.氯气通入氢硫酸中产生黄色沉淀:Cl2+S2- =2Cl- +S↓
D.过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+4H++=Fe3+ +NO↑+2H2O
答案:A
解析:A. 碳酸氢钠与稀盐酸可以反应,两种物质均可拆,离子方程式为: +H+= CO2↑+H2O,A正确;
B. 所给离子方程式原子不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,B错误;
C. 硫化氢为弱电解质不可拆,离子方程式为:Cl2+H2S =2Cl-+S↓+2H+,C错误;
D. 过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁和一氧化氮,离子方程式为:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O,D错误;
故选A。
2.(2022·全国·高三专题练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:K+、、MnO、
B.c(I-)=0.10mol·L-1的溶液中:Al3+、Fe3+、Cl-、
C.pH=1的溶液中:、Na+、、Br-
D.水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Mg2+、K+、Cl-、
答案:C
解析:A.是紫红色溶液,选项A不符合题意;
B.c(I-)=0.10mol·L-1的溶液中与Fe3+反应生成亚铁离子和碘单质,选项B不符合题意;
C.pH=1的溶液中:、Na+、、Br-都不反应,选项C符合题意;
D.水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液,可能为酸或碱,在酸中或碱中都要反应,选项D不符合题意。
答案选C。
3.(2022·全国·高三专题练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、Mg2+、SCN-、SO
B.=1012的溶液中:、Al3+、NO、Cl-
C.明矾水溶液中:Na+、Cl-、AlO、OH-
D.遇甲基橙显红色的溶液中:K+、Ba2+、NO、I-
答案:B
解析:A.Fe3+与SCN-因发生络合反应,不能大量共存,A错误;
B.的溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,B正确;
C.明矾溶液中的Al3+与AlO发生完全双水解反应、Al3+与形成沉淀不能大量共存,C错误;
D.遇甲基橙显红色的溶液显酸性,酸性条件下NO氧化碘离子,不能大量共存,D错误;
故选B。
4.(2022·山东青岛·模拟预测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.pH=12的溶液中:
B.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:、Cu2+、、
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH、K+、Cl-、I-
D.水电离的c(OH )=1×10 13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+
答案:A
解析:A.pH=12的溶液显碱性,碱性条件下,该组离子均能共存,故A符合题意;
B.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液,呈酸性,碳酸根不能大量共存,故B不符合题意;
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中,含有铁离子,具有氧化性,和碘离子不能共存,故C不符合题意;
D.水电离的c(OH )=1×10 13mol·L-1的溶液,可能为酸性,也可能为碱性,若为酸性,醋酸根离子不能大量共存,若为碱性,铜离子不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
5.(2022·贵州遵义·高三开学考试)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.Fe2O3溶于氢碘酸溶液:
B.NaAlO2溶液中通入过量的CO2:
C.Ca(OH)2溶液与过量Na2HPO4溶液混合:
D.铝片放入NaOH溶液中:
答案:D
解析:A.Fe2O3溶于氢碘酸溶液,反应产生Fe2+、I2、H2O,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O,A错误;
B.NaAlO2溶液中通入过量的CO2,反应产生Al(OH)3沉淀和NaHCO3,该反应的离子方程式为:+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+,B错误;
C.Ca(OH)2溶液与过量Na2HPO4溶液混合,反应产生Ca3(PO4)2、Na3PO4、H2O,反应的离子方程式为:3Ca2++6OH-+6=Ca3(PO4)2↓+4+6H2O,C错误;
D.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,D正确;
故选D。
6.(2022·全国·高三专题练习)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.在20℃pH=10的溶液中:Na+、CH3CHO、Ag(NH3)、
B.溶液中能大量共存,通入CO2后仍能大量共存:K+、Ca2+、Cl-、
C.与镁反应只产生氢气的溶液中:、Cl-、H+、Al3+
D.在=1.0×10-12溶液中:Cl-、K+、、CH3COO-
答案:B
解析:A.碱性条件下,CH3CHO、Ag(NH3)发生反应不能大量共存,选项A错误;
B.几种离子之间不反应,碳酸酸性小于盐酸、硝酸,这几种离子和二氧化碳也不反应,能大量共存,选项B正确;
C.硝酸具有强氧化性,硝酸和镁反应生成氮的化合物而不生成氢气,选项C错误;
D.=1.0×10-12溶液呈强酸性,CH3COO-不能大量存在,选项D错误;
答案选B。
7.(2021·四川成都·高三开学考试)下列离子方程式书写正确的是( )
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
B.将1 mol Cl2通入到含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++ 2I-+ 2Cl2= 2Fe3++4Cl-+ I2
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++ H2O2=O2↑+ 2H+ + 2Fe2+
D.标准状况下,将2.24L CO2通入250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中:4CO2+ 5OH- =+ 3+ H2O
答案:D
解析:A.氨水是弱碱,在书写离子反应方程式时不可拆,A错误;
B.氧化性:Cl2>Fe3+>I2,故Cl2会先与I-先反应,Cl2+2I-==Cl-+I2,B错误
C.双氧水与三价铁不反应,氯化铁可做催化剂,加快双氧水的分解,C错误;
D.当二氧化碳适量时,生成碳酸根,当二氧化碳过量时,会产生碳酸氢根,D正确;
故选D
8.(2021·山西·怀仁市第一中学校高三期中)从光盘金属层中提取Ag(其他金属忽略不计)的一种工艺流程如图,下列说法正确的是( )
已知:NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解
A.“氧化”过程若在加强热和强酸性条件下进行,可提高氧化速率
B.“氧化”过程还生成O2,则可能发生反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑
C.AgCl固体溶于10%氨水的离子方程式为:AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+H2O
D.“还原”过程中N2H4·H2O转化为无害气体N2,则理论上消耗0.5molN2H4·H2O可提取Ag108g
答案:B
解析:为了获取光盘中的银,先将光盘氧化,得到氯化银之后,再加入氨水进行溶解,最后加入N2H4·H2O 进行还原,即可制得单质银。
A.在“氧化”过程中NaClO做氧化剂,而题目已知信息中告诉我们NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,所以若在加强热和强酸性条件下进行,NaClO将分解,所以氧化速率将降低,A错误;
B.在氧化过程中氧化剂NaClO中的Cl元素由+1价变成了AgCl的-1价,还原剂Ag的化合价由0价变为AgCl中+1价,假若4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2成立,氧化剂和还原剂得失电子数相等,B正确;
C.离子方程式未配平,正确的应该是AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O,故C错误;
D.在还原过程中4[Ag(NH3)2]+ + N2H4·H2O = 4Ag↓ + N2↑+ 4NH3↑ + 4+H2O,理论上消耗0.5mol N2H4·H2O可提取Ag的质量为:m=n×M=2×108=216g,故D错误;
故选B。
9.(2022·上海·格致中学模拟预测)某地区的雾霾经收集处理后得试样溶液,可能含有如下离子:Na+、NH、Mg2+、Al3+、SO、NO、Cl—。某同学设计并完成了如图实验:
已知:3NO+8A1+5OH-+2H2O+3NH3↑+8AlO
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A.试样中肯定存在NH、Mg2+、SO和NO
B.试样中一定不含Al3+
C.试样中可能存在Na+、Cl—
D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
答案:B
解析:由实验现象可知,试样溶液中加入过量氢氧化钡溶液共热反应生成遇湿润红色石蕊试纸显蓝色的气体1说明气体1为氨气,试样溶液中会有铵根离子,生成能部分溶于酸的沉淀1说明沉淀1中含有硫酸钡和氢氧化镁,试样溶液中含有硫酸根离子和镁离子;含有氢氧化钡的溶液1与二氧化碳反应生成能溶于酸并发出气体的沉淀2说明溶液1中可能存在偏铝酸根离子,沉淀2中含有碳酸钡,可能含有氢氧化铝,试样溶液中可能存在铝离子;溶液2与铝和碱共热反应生成遇湿润红色石蕊试纸显蓝色的气体2说明气体2为氨气,试样溶液中一定含有硝酸根离子;由于没有设计实验验证溶液中是否存在钠离子和氯离子,所以试样溶液中一定存在铵根离子、镁离子、硫酸根离子和硝酸根离子,可能存在铝离子、钠离子和氯离子。
A.由分析可知,试样溶液中一定存在铵根离子、镁离子、硫酸根离子和硝酸根离子,故A正确;
B.由分析可知,试样溶液中可能存在铝离子,故B错误;
C.由分析可知,试样溶液中可能存在钠离子和氯离子,故C正确;
D.由分析可知,试样溶液中一定存在铵根离子、镁离子、硫酸根离子和硝酸根离子,则雾霾中可能存在硝酸钠、氯化铵和硫酸镁,故D正确;
故选B。
10.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)某溶液中除水电离出的、之外可能含有物质的量均为0.1mol的、、、、、中的几种离子。根据下列实验步骤与现象,推测合理的是( )
实验步骤 实验现象
Ⅰ 向该溶液中加入稀硝酸 产生气泡,该气泡遇空气立即变为红棕色
Ⅱ 向该溶液中加溶液 产生难溶于水的白色沉淀
A.溶液中可能有,一定没有
B.若溶液中有,则蘸取该溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃可能观察到紫色火焰
C.若溶液中有,则蘸取该溶液做焰色试验,火焰呈黄色
D.、可能同时存在于溶液中
答案:C
解析:步骤Ⅰ实验现象说明存在还原性微粒, 和会发生双水解,故两种微粒只存在其中的一种微粒。若存在,根据步骤Ⅱ现象一定存在,根据电荷守恒,、、一定不存在;若存在,一定没有,根据电荷守恒一定有、,一定没有。
A.根据分析,溶液中一定没有,A错误;
B.根据分析,若存在,则溶液中一定存在,根据电荷守恒,、、一定不存在,蘸取该溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃不能观察到紫色火焰,B错误;
C.若存在,一定没有,根据电荷守恒一定有、,蘸取该溶液做焰色试验,火焰呈黄色,C正确;
D.根据分析:若存在,根据步骤Ⅱ现象一定存在,根据电荷守恒,、、一定不存在;若存在,一定没有,根据电荷守恒一定有、,一定没有,、不可能同时存在于溶液中,D错误;
故选C。
二、填空题
11.(2022·全国·高三专题练习)按要求完成下列反应的化学方程式:
(1)一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂,写出产生消毒物质的化学方程式:______________________。
(2)写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式:___________________________。
(3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀的化学方程式:___________________________。
(4)常用尿素[CO(NH2)2]除去工业废水中Cr3+,流程如下:,完成该转化的离子方程式:_____________________________________。
答案:(1)NH2Cl+H2O=HClO+NH3↑
(2)SOCl2+H2O=SO2+2HCl
(3)CH3COOCH2CH3+NaAlO2+2H2OAl(OH)3↓+CH3COONa+CH3CH2OH
(4)3CO(NH2)2+2Cr3++9H2O=2Cr(OH)3↓+3CO2↑+6NH
解析:(1)一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,反应用=号,氯胺与水反应方程式为NH2Cl+H2O=HClO+NH3↑;
(2)SOCl2发生水解反应得到二氧化硫和盐酸,化学方程式为:SOCl2+H2O=SO2+2HCl;
(3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀,可以理解为乙酸乙酯先水解生成乙酸和乙醇,乙酸再与偏铝酸钠溶液反应生成Al(OH)3白色胶状沉淀,故反应方程式为CH3COOCH2CH3+NaAlO2+2H2OAl(OH)3↓+CH3COONa+CH3CH2OH;
(4)从流程上看,可以看着尿素先水解生成CO2和NH3·H2O,NH3·H2O再与Cr3+反应生成Cr(OH)3,故反应方程式为3CO(NH2)2+2Cr3++9H2O=2Cr(OH)3↓+3CO2↑+6NH4+。
12.(2022·浙江绍兴·二模)化合物X由5种元素组成且不含结晶水。某兴趣小组按如图流程进行实验:
已知:
①上述流程中,除沉淀A→红棕色固体B的转化外,其余均为非氧化还原反应;
②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,标准状况下测得体积为2.24L。
请回答:
(1)组成X的元素有_______,X的化学式是_______。
(2)红棕色固体B在KOH高温环境下,与反应,固体B中金属元素化合价升高。同时生成,写出该化学反应方程式___________________________。
(3)将气体B通入到溶液中,先产生蓝色絮状沉淀,继续通入气体B,蓝色沉淀消失,呈深蓝色透明溶液,请写出相应的离子反应方程式______________________;______________________。
(4)滤液A中溶质的成分是____________。
(5)设计实验方案,用化学方法确定沉淀A中阳离子的成分____________。
答案:(1) Fe、H、N、O、S Fe(NH3)6SO4·2(NH4)2SO4
(2)Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O
(3) Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH Cu(OH)2+4NH3=[Cu((NH3)4]2++2OH-
(4)(NH4)2SO4、NH3
(5)取少量沉淀A试管中,加入适量稀硫酸溶解,向其中加入少量KSCN溶液,无明显变化,继续加入氯水,溶液呈红色,说明沉淀A中含有Fe2+
解析:X加水溶解后过滤得到的沉淀A经过灼烧得到红棕色固体B,B为氧化铁,物质的量为0.005mol,A为氢氧化铁,根据铁守恒,物质的量为0.01mol,X中含Fe元素;滤液A加NaOH溶液得到气体B,气体为NH3,标况下体积为2.24L,物质的量为0.1mol,说明X中含N和H元素;滤液B加过量的Ba(OH)2得到白色沉淀C,为硫酸钡,说明X中含硫酸根,物质的量为0.03mol,综上:X中含Fe元素0.01mol,N元素0.1mol,硫酸根0.03mol,根据质量守恒,含氢元素的质量为:,故氢元素的物质的量为0.34mol,故X的化学式为Fe(NH3)6SO4·2(NH4)2SO4。
(1)根据分析,X中含Fe、H、N、O、S;X化学式为Fe(NH3)6SO4·2(NH4)2SO4;
(2)红棕色固体B为氧化铁,高温下与KOH反应的化学方程式为:Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O;
(3)氨气通入硫酸铜溶液中,先产生氢氧化铜絮状沉淀,继续通入氨气,生成的深蓝色溶液为硫酸四氨合铜溶液,离子反应方程式为: ,;
(4)根据X的化学式,滤液A 中含(NH4)2SO4和NH3;
(5)沉淀A为氢氧化铁,先用酸将沉淀溶解,再检验铁离子,方法为:取少量沉淀A试管中,加入适量稀硫酸溶解,向其中加入少量KSCN溶液,无明显变化,继续加入氯水,溶液呈红色,说明沉淀A中含有Fe2+。
13.(2022·广东广州·模拟预测)铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染,具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为、,还有少量、、)制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是___________________________。
(2)向废铅膏粉中加入溶液可将转化为,并除去,写出除去的反应的离子方程式___________________________。
(3)溶液I中主要含有的阴离子有、___________________。
(4)加入溶液和溶液可将脱硫铅膏中的含铅物质转化为。转化为的化学方程式是___________________。
(5)为使完全沉淀并获得纯净的,需向溶液II中分两次加入溶液。第一次加入的目的是___________________________,过滤后,第二次加入溶液调节溶液的至少为___________。(已知:25℃,,,离子浓度可视为沉淀完全)
答案:(1)增大反应物接触面积,提高反应速率
(2)
(3)、AlO
(4)PbO2+2CH3COOH+H2O2=(CH3COO)2Pb +O2↑+2H2O
(5) 将转为沉淀除去 8.5
解析:由题给流程可知,将研磨过筛的废铅膏粉加入氢氧化钠溶液碱浸,将氧化铝转化为偏铝酸钠,硫酸铅转化为氧化铅,过滤得到含有氢氧化钠、硫酸钠、偏铝酸钠的溶液I和脱硫铅膏;向脱硫铅膏中加入醋酸溶液和过氧化氢溶液,将脱硫铅膏中的含铅物质转化为溶于水的醋酸铅,氧化铁转化为醋酸铁,向转化后的溶液中分两次加入氢氧化钠溶液,先调节溶液pH将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤后再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH将铅离子完全转化为氢氧化铅沉淀,过滤得到氢氧化铅;氢氧化铅经洗涤、干燥、灼烧得到氧化铅。
(1)将废铅膏研磨过筛得到废铅膏粉,可以反应物的增大接触面积,加快反应速率,使反应更加充分,故答案为:增大接触面积,加快反应速率;
(2)向废铅膏粉中加入氢氧化钠溶液除去氧化铝的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)由分析可知,溶液I的主要成分为氢氧化钠、硫酸钠、偏铝酸钠,则溶液中的阴离子为氢氧根离子、硫酸根离子和偏铝酸根离子,故答案为:、AlO;
(4)由题意可知,二氧化铅与醋酸和过氧化氢混合溶液反应生成醋酸铅、氧气和水,反应的化学方程式为PbO2+2CH3COOH+H2O2= (CH3COO)2Pb +O2↑+2H2O,故答案为:PbO2+2CH3COOH+H2O2=(CH3COO)2Pb +O2↑+2H2O;
(5)由分析可知,第一次加入氢氧化钠溶液的目的是调节溶液pH将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤后第二次加入氢氧化钠溶液的目的是调节溶液pH将铅离子完全转化为氢氧化铅沉淀,由溶度积可知,铅离子完全沉淀时,溶液的氢氧根离子浓度为=1×10—5.5mol/L,则溶液的pH为8.5,故答案为:将溶液中的Fe3+除去;8.5。
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第2讲 离子反应(原卷版)
了解电解质的概念,了解电解质和弱电解质的概念。
理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
能正确书写离子方程式和判断离子方程式的正误。
掌握常见离子的检验方法。
能够判断离子共存
一、电解质及其电离
(一)电解质及分类
1.电解质与非电解质分类依据
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中能完全电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质
电离平衡 不存在 存在
微粒种类 离子、水分子 离子、水分子、弱电解质分子
举例 ①强酸:HCl、H2SO4、HI、 HNO3、HClO4、HBr等; ②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)等; ③绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等 ①弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等; ②弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等; ③水(H2O) ④Al(OH)3(两性)
注意 事项 ①电解质和非电解质都属于化合物,单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质; ②有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中导电的离子不是其自身电离产生的,故这些化合物不属于电解质,而属于非电解质,如SO2、CO2、SO3、NH3(因溶于水分别生成的H2SO3、H2CO3、H2SO4、NH3·H2O能电离出自由移动的离子而导电)等; ③电解质强弱与物质溶解性无关,溶解度小的物质易被误认为是弱电解质。如BaSO4、AgCl、CaCO3等在水溶液中溶解度很小,但溶解部分是完全电离的,因此属于强电解质
3.电解质溶液导电与金属导电的比较
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动。温度升高,金属阳离子振动幅度增大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性减弱。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,和电解质的强弱没有必然联系,取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。但温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性不变。
【典例1】下列叙述正确的是 (  )
A.液态HCl不导电,所以HCl是非电解质
B.NH3的水溶液能够导电,所以NH3是电解质
C.液态Cl2不导电,所以Cl2是非电解质
D.BaSO4溶于水的部分能够电离,所以BaSO4是电解质
【典例2】有如下物质:①NaCl溶液;②熔融MgCl2;③CuSO4·5H2O晶体;④NaOH固体;⑤金属铜;⑥蔗糖。有关它们的说法正确的是(  )
A.属于非电解质的有①⑤⑥ B.属于电解质的有①②③④
C.不能导电的有③④⑥ D.属于混合物的有①②③⑥
【典例3】下列物质属于强电解质的是
A.KOH B.H3PO4 C.SO3 D.CH3CHO
(二)电解质的电离
1.电离及其条件
定义:电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成自由移动离子的过程。
离子化合物的电离条件:水溶液中或熔融状态下,共价化合物的电离条件:水溶液中。
2.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“”连接。
如Na2SO4:;HClO:HClOH++ClO-。
(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写出。
H2CO3:H2CO3HCO3-+H+、HCO3-CO32-+H+;
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
(3)酸式盐的电离:多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离情况不同。如:
NaHSO4 溶液中:NaHSO4Na++H++SO42-;
NaHCO3 溶液中:NaHCO3===Na++HCO3-、HCO3- CO32-+H+。
(4)两性氢氧化物[Al(OH)3]的电离
Al3++3OH- Al(OH)3H++AlO+H2O。
总结
电离方程式要遵循电荷守恒规律,即在电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,电解质溶液呈电中性。
电离方程式书写的思维流程
 
【典例4】下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是(  )
A.NaHSO3===Na++H++SO B.H2SH++HS-
C.MgCl2===Mg2++2Cl- D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
【典例5】下列物质在指定条件下电离方程式正确的是(  )
A.Na2CO3溶于水:Na2CO3===Na+CO
B.Al(OH)3酸式电离:Al(OH)3===H++AlO+H2O
C.NaHS溶液中HS-的电离:HS-+H2OH2S+OH-
D.NaHCO3加热熔化:NaHCO3===Na++HCO
【典例6】同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是(  )
A.b>a>c B.a=b=c C.c>a>b D.b>c>a
离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)定义:有离子参加或有离子生成的反应。
(2)本质:反应物中的某些离子的浓度减小。
(3)类型:
2.离子方程式的书写
(1)物质的“拆分”原则
书写离子方程式时,氧化物、过氧化物、弱电解质、多元弱酸的酸式根离子、沉淀、气体、非电解质在离子方程式中均不能拆分。
(2)微溶物在离子方程式中的书写方法
微溶物出现在反应物中时,澄清溶液可以拆,悬浊液不可拆;微溶物出现在生成物中时当沉淀处理,不可拆。
如:澄清石灰水与盐酸反应的离子方程式:H++OH-===H2O;用石灰乳制漂白粉的离子方程式:Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
(3)氨水作为反应物,书写成NH3·H2O;氨水作为生成物,若有加热条件或在浓溶液中生成,则书写成NH3↑+H2O,若无加热条件或在稀溶液中生成,则书写成NH3·H2O。
普通离子方程式的书写
【典例1】按要求完成下列反应的离子方程式。
①氧化镁溶于稀硫酸:__________________________________________。
②向AlCl3溶液中滴加过量的氨水:___________________________________。
③小苏打溶液与乙酸溶液混合:________________________________________。
④向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液:___________________________________。
“顺序型”离子方程式的书写
【典例2】按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向水玻璃中通入足量CO2:____________________________________。
(2)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量:______________________________。
(3)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量:_____________________________。
(4)向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸至过量:__________________。
“竞争型”离子方程式的书写
【典例3】按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向FeBr2溶液中通入少量Cl2:_____________________________________________。
(2)向NH4Al(SO4)2溶液中加入少量NaOH溶液:_____________________________________。
(3)NH4HCO3溶液与足量澄清石灰水混合:_____________________________________。
(4)1 mol·L-1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积混合 ______________________________
“配比型”离子方程式的书写
【典例4】按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向Ca(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液:____________________________________。
(2)向NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:_________________________________。
(3)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:_________________________________。
(4)等体积、等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合: _________________________
“情境型”离子方程式的书写
【典例5】 (1)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH,写出该反应的离子方程式: __________________________________________
(2)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料:
沉淀器中反应的离子方程式为_______________________________________________。
(3)含MnSO4的溶液,写出“沉锰”的离子方程式
________________________________________________________________________。
3.离子方程式的正误判断方法
(1)看离子反应是否符合客观事实。
不可主观臆造产物及反应,如2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。
(2)看表示各物质的化学式是否正确。
如多元弱酸的酸式酸根离子(如HCO3-)在离子方程式中不能拆开写,而 HSO4-在水溶液中通常应写成 SO42-和H+。
(3)看是否漏掉离子反应。
如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓。
(4)看质量及电荷是否守恒。
如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
4、离子方程式的正误判断陷阱
离子方程式的正误判断题目常涉及多种陷阱,归纳起来主要有:反应是否符合事实、拆分问题、守恒问题、量比问题。
(1) “原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+;金属和氧化性酸反应不放H2;忽略隐含反应;不符合配比关系;“===”“”使用是否正确以及反应条件等。
(2) “拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置物质是否能“拆分”的陷阱。
①易溶于水、易电离的强电解质必须拆分。
②非电解质、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)、难溶物、气体、氧化物、单质均不能“拆分”,用化学式表示。
(3)“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,学生往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。
(4) “量比”陷阱
在离子方程式正误判断中,学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量。
离子方程式正误判断的方法
“原理”陷阱
【典例1】下列离子方程式中,书写正确的是(  )
A.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2===CaCO3↓+2H+
B.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2===O2↑+2H++2Fe2+
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO+2H+===Cu2++2NO2↑+H2O
D.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
【典例2】下列反应的离子方程式正确的是
A.铝和氢氧化钠溶液反应:Al+3OH-=Al(OH)3↓
B.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:+2H+=SO2↑+H2O
C.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
“拆分”陷阱
【典例3】下列离子方程式中,书写正确的是(  )
A.CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
B.CaCO3与稀硝酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
D.)向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
【典例4】下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B.过量铁粉加入稀硝酸中:
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D.氯化铜溶液中通入硫化氢:
“守恒”陷阱
【典例5】下列离子方程式中,正确的是(  )
A.FeSO4溶液与溴水反应:2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-===AlO+H2↑
C.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:3SO2+2MnO+4H+===3SO+2Mn2++2H2O
D.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IO+6H+===I2+3H2O
【典例6】下列有关反应的离子方程式正确的是
A.Sn溶于FeCl3溶液:
B.[Ag(NH3)2]OH溶液中通入H2S:
C.Cr(OH)3(s)中同时加入NaOH溶液和H2O2制Na2CrO4:
D.NH4HSO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
“量比”陷阱
【典例7】下列离子方程式中不正确的是(  )
A.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-===C2O+2H2O
B.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O===2HSO+2Cl-+SO
C.向碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO+CO2+H2O===2HCO
D.向硫化钠溶液中通入过量SO2:2S2-+5SO2+2H2O===3S↓+4HSO
【典例8】下列离子方程式的书写及评价,均合理的是 (  )
选项 离子方程式 评价
A 将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+I2 正确:Cl2过量,可将Fe2+、I-均氧化
B Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应:Ba2++HC+OH-=BaCO3↓+H2O 正确:酸式盐与碱反应生成正盐和水
C 过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HS 正确:说明酸性:H2SO3强于HClO
D 1 mol·L-1的NaAlO2溶液和2.5 mol·L-1的HCl溶液等体积混合:2Al+5H+=Al3++Al(OH)3↓+H2O 正确:Al与H+均无剩余
三、离子共存
(一)离子不能共存的类型
1.复分解反应型
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子 不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+ CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+ OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+ OH-、CO、AlO、SiO
H+ SiO、AlO
(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
H+ S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH- NH
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)
H+与CH3COO-、CO、S2-、SO、ClO-等生成弱酸不能大量共存;OH-与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。
2.氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子 还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
3.完全双水解型
(1)常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
②Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
(2)NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
4.络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有
(1)Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
(二)解离子共存题的常见限定条件分析
1.溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、Cr2O、CrO等。
2.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+)=0.1 mol·L-1的溶液。
3.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。
4.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-)=1×10-12mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
小结
离子共存的“四步”分析法
第一步 细审 题干 关键点 ①注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”等关键点; ②注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色
第二步 分析隐含条件 ①溶液是否无色; ②溶液的酸、碱性分析; ③溶液是否含有氧化性或还原性离子
第三步 抓住反应发生条件 ①清楚生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应; ②特别注意常见的氧化还原反应; ③熟记相互促进的水解反应; ④牢记能发生的络合反应
第四步 注意特殊情况 ①S2-与SO在碱性条件可以共存,但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量共存;
②NO在碱性和中性环境中没有氧化性,酸性环境中具有氧化性; ③ClO-在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性
考虑溶液的颜色
【典例1】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO
C.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH、Cl-、S2-
D.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO、Cl-
考虑溶液的性质
【典例2】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、NO
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、SO、SiO
C.0.1 mol·L-1KMnO4溶液:NH、K+、Na+、NO、I-
D.0.1 mol·L-1AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
【典例3】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
粒子组 判断和分析
A 、、、 不能大量共存,因发生反应:
B 、、、 不能大量共存,因发生反应:
C 、、、 能大量共存,粒子间不反应
D 、、、 能大量共存,粒子间不反应
考虑溶液的隐含信息
【典例4】常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1 KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-
B.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH、MnO、SO
C.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH、NO、SO
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO
考虑题干的具体要求
【典例5】常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1 HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
B.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO、HCO
C. =1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO、NO
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
【典例6】下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的是________________。
(1)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-
(2)含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
(3)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO、Na+
(4)使pH试纸显蓝色的溶液:Cu2+、NO、Fe3+、SO
(5)与铝粉反应放出H2的无色溶液:NO、Al3+、Na+、SO
(6)使红色石蕊试纸变蓝的溶液:SO、CO、Na+、K+
(7)常温下=1×10-12的溶液:K+、AlO、CO、Na+
(8)中性溶液:Fe3+、Al3+、NO、SO
(9)使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO、SO
四、离子检验及推断
(一)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生成气体,如NH、CO的检验;②显现特殊颜色,如Fe3+、K+的检验;③生成沉淀,如Cl-、SO的检验;其具体表现如下。
1.气体法
NH 浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸 生成无色、具有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
SO 稀硫酸、品红溶液 生成无色、具有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
CO 稀盐酸、澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
NO 稀硫酸、金属铜 溶液变蓝色,有无色、具有刺激性气味的气体产生,遇空气后气体变红棕色
2.显色法
H+ 紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
I- 氯水、淀粉溶液 淀粉溶液变蓝
Fe3+ KSCN溶液 溶液呈血红色
Fe2+ K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水 加KSCN后无颜色变化,再滴加氯水溶液变成红色
Na+、K+ 铂丝、稀盐酸 火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
3.沉淀法
离子 试剂 现象
Cl-、 Br-、 I- AgNO3溶液、稀硝酸 AgCl(白色沉淀)、 AgBr(淡黄色沉淀)、 AgI(黄色沉淀)
SO 稀盐酸、BaCl2溶液 白色沉淀
Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Al3+ NaOH溶液 先生成白色沉淀,NaOH过量后沉淀逐渐溶解
Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀,NaOH过量,沉淀不溶解
Ba2+ 稀H2SO4(或硫酸盐溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ag+ 盐酸(或氯化物溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
氨水 先生成白色沉淀,若氨水过量,沉淀逐渐溶解
PO AgNO3溶液、稀硝酸 生成黄色沉淀,沉淀可溶于稀硝酸
SiO 稀硝酸 白色絮状沉淀
S2- CuSO4或CuCl2溶液 黑色沉淀
AlO 稀盐酸 开始生成白色沉淀,稀盐酸过量后沉淀逐渐溶解
【典例1】下列关于某无色溶液中所含离子的鉴别,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Cl-存在
B.通入Cl2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
C.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,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CO存在
【典例2】几种常见离子的检验。
(1)检验溶液中含有Fe3+的实验操作:______________________________。
(2)检验溶液中含有Fe2+的实验操作:______________________________。
(3)检验溶液中含有NH的实验操作:_____________________________。
(4)检验溶液中含有SO的实验操作:_____________________________。
(5)检验溶液中含有Cl-的实验操作:______________________________。
(二)离子推断
1.应用四项基本原则进行离子推断
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。
注意事项
(1)若SO与Cl-同时检验,需注意检验顺序。应先用足量Ba(NO3)2溶液将SO检出,并滤去BaSO4,然后再用AgNO3溶液检验Cl-。
(2)检验SO的试剂中,只能用盐酸,不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO氧化成SO。
(3)若Ag+和Ba2+同时检验,也需注意检验顺序,应先用足量盐酸将Ag+检出并滤去沉淀,然后再用稀硫酸检验Ba2+。
(4)若CO和HCO同时检验,应先用足量的BaCl2溶液将CO检出,静置,取上层清液用Ba(OH)2或Ca(OH)2检验HCO。
(5)有Fe3+的存在时检验是否含有Fe2+,要注意Fe3+的干扰,由于颜色的掩盖效应,KSCN与NaOH均不宜采用,使用酸性高锰酸钾溶液时还要注意Cl-的还原作用,最佳试剂是K3[Fe(CN)6]。
离子的推断
【典例3】某浅绿色溶液A含有 H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO、Cl-、CO和 HCO离子中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知 Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加 Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色溶液 B;
②取滤液 B,先用 HNO3酸化,再滴加 0.001 mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是(  )
A.溶液A中一定存在H+、SO和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、CO和 HCO,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2SO4
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可用 NaOH 溶液判断
【典例4】常温下,溶液中可能含有下列离子中的若干种:、、、、、。现对X溶液进行如下实验,其现象和结果如图:
下列说法正确的是( )
A.X溶液的
B.X溶液中一定含有、、,不能确定是否含有
C.X溶液中一定含有,且为
D.向滤液中通入足量的气体,可得白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重,可得固体
物质的推断
【典例5】某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(  )
A.KCl、NaCl     B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
1.(2022·全国甲卷)能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NH
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
2.(2022·广东卷)下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:
B.碱转化为两种盐:
C.过氧化物转化为碱:
D.盐转化为另一种盐:
3.(2022·浙江卷)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.乙醇与酸性溶液反应:
D.溴与冷的溶液反应:
4.(2022·湖南卷)下列离子方程式正确的是( )
A.通入冷的溶液:
B.用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
C.溶液中加入产生沉淀:
D.溶液与少量的溶液混合:
5.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及( )
A. B.
C. D.
6.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有、、和。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,向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.(2022·安徽省广德中学模拟预测)下列离子方程式书写正确的是( )
A.用小苏打治疗胃酸过多: +H+= CO2↑+H2O
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O=2Na+ +2OH- +O2↑
C.氯气通入氢硫酸中产生黄色沉淀:Cl2+S2- =2Cl- +S↓
D.过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+4H++=Fe3+ +NO↑+2H2O
2.(2022·全国·高三专题练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:K+、、MnO、
B.c(I-)=0.10mol·L-1的溶液中:Al3+、Fe3+、Cl-、
C.pH=1的溶液中:、Na+、、Br-
D.水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Mg2+、K+、Cl-、
3.(2022·全国·高三专题练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(Fe3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、Mg2+、SCN-、SO
B.=1012的溶液中:、Al3+、NO、Cl-
C.明矾水溶液中:Na+、Cl-、AlO、OH-
D.遇甲基橙显红色的溶液中:K+、Ba2+、NO、I-
4.(2022·山东青岛·模拟预测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.pH=12的溶液中:
B.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:、Cu2+、、
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH、K+、Cl-、I-
D.水电离的c(OH )=1×10 13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+
5.(2022·贵州遵义·高三开学考试)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.Fe2O3溶于氢碘酸溶液:
B.NaAlO2溶液中通入过量的CO2:
C.Ca(OH)2溶液与过量Na2HPO4溶液混合:
D.铝片放入NaOH溶液中:
6.(2022·全国·高三专题练习)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.在20℃pH=10的溶液中:Na+、CH3CHO、Ag(NH3)、
B.溶液中能大量共存,通入CO2后仍能大量共存:K+、Ca2+、Cl-、
C.与镁反应只产生氢气的溶液中:、Cl-、H+、Al3+
D.在=1.0×10-12溶液中:Cl-、K+、、CH3COO-
7.(2021·四川成都·高三开学考试)下列离子方程式书写正确的是( )
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
B.将1 mol Cl2通入到含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++ 2I-+ 2Cl2= 2Fe3++4Cl-+ I2
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++ H2O2=O2↑+ 2H+ + 2Fe2+
D.标准状况下,将2.24L CO2通入250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中:4CO2+ 5OH- =+ 3+ H2O
8.(2021·山西·怀仁市第一中学校高三期中)从光盘金属层中提取Ag(其他金属忽略不计)的一种工艺流程如图,下列说法正确的是( )
已知:NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解
A.“氧化”过程若在加强热和强酸性条件下进行,可提高氧化速率
B.“氧化”过程还生成O2,则可能发生反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑
C.AgCl固体溶于10%氨水的离子方程式为:AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+H2O
D.“还原”过程中N2H4·H2O转化为无害气体N2,则理论上消耗0.5molN2H4·H2O可提取Ag108g
9.(2022·上海·格致中学模拟预测)某地区的雾霾经收集处理后得试样溶液,可能含有如下离子:Na+、NH、Mg2+、Al3+、SO、NO、Cl—。某同学设计并完成了如图实验:
已知:3NO+8A1+5OH-+2H2O+3NH3↑+8AlO
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A.试样中肯定存在NH、Mg2+、SO和NO
B.试样中一定不含Al3+
C.试样中可能存在Na+、Cl—
D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
10.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)某溶液中除水电离出的、之外可能含有物质的量均为0.1mol的、、、、、中的几种离子。根据下列实验步骤与现象,推测合理的是( )
实验步骤 实验现象
Ⅰ 向该溶液中加入稀硝酸 产生气泡,该气泡遇空气立即变为红棕色
Ⅱ 向该溶液中加溶液 产生难溶于水的白色沉淀
A.溶液中可能有,一定没有
B.若溶液中有,则蘸取该溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃可能观察到紫色火焰
C.若溶液中有,则蘸取该溶液做焰色试验,火焰呈黄色
D.、可能同时存在于溶液中
二、填空题
11.(2022·全国·高三专题练习)按要求完成下列反应的化学方程式:
(1)一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂,写出产生消毒物质的化学方程式:______________________。
(2)写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式:___________________________。
(3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀的化学方程式:___________________________。
(4)常用尿素[CO(NH2)2]除去工业废水中Cr3+,流程如下:,完成该转化的离子方程式:_____________________________________。
12.(2022·浙江绍兴·二模)化合物X由5种元素组成且不含结晶水。某兴趣小组按如图流程进行实验:
已知:
①上述流程中,除沉淀A→红棕色固体B的转化外,其余均为非氧化还原反应;
②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,标准状况下测得体积为2.24L。
请回答:
(1)组成X的元素有_______,X的化学式是_______。
(2)红棕色固体B在KOH高温环境下,与反应,固体B中金属元素化合价升高。同时生成,写出该化学反应方程式___________________________。
(3)将气体B通入到溶液中,先产生蓝色絮状沉淀,继续通入气体B,蓝色沉淀消失,呈深蓝色透明溶液,请写出相应的离子反应方程式______________________;______________________。
(4)滤液A中溶质的成分是____________。
(5)设计实验方案,用化学方法确定沉淀A中阳离子的成分____________。
13.(2022·广东广州·模拟预测)铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染,具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为、,还有少量、、)制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是___________________________。
(2)向废铅膏粉中加入溶液可将转化为,并除去,写出除去的反应的离子方程式___________________________。
(3)溶液I中主要含有的阴离子有、___________________。
(4)加入溶液和溶液可将脱硫铅膏中的含铅物质转化为。转化为的化学方程式是___________________。
(5)为使完全沉淀并获得纯净的,需向溶液II中分两次加入溶液。第一次加入的目的是___________________________,过滤后,第二次加入溶液调节溶液的至少为___________。(已知:25℃,,,离子浓度可视为沉淀完全)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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