资源简介 (共113张PPT)第3讲 离子反应的应用〔能力课〕复习目标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,能根据实验现象推断溶液中的某些离子。3.能利用离子的性质,设计粗盐提纯方案。(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[微思考1] 判断下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“×”。 S2- I- Fe2+ Br- Cl-____ ____ ____ ____ ____ ____ClO- ____ ____ ____ ____ ____ __(酸性)____ ____ ____ ____ — —Fe3+ ____ ____ ____ ____ ____ ____提示: S2- I- Fe2+ Br- Cl-√ √ √ √ √ √ClO- √ √ √ √ √ √(酸性)√ √ √ √ — —Fe3+ √ √ √ × × × 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<7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的溶液等。(2)常见表示溶液呈碱性的描述①常温下pH>7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的溶液等。(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。关键能力·拓展教材 【典题示例】【示例】 下列有关粒子大量共存的分析正确的是 ( )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↑+H2OC 不能大量共存,会产生白色沉淀D 能大量共存,因为它们之间不反应答案:B状元笔记 ①“透明”≠“无色”:透明溶液可能含有颜色(如Cu2+呈蓝色、Fe2+呈浅绿色)。②强氧化性:酸性环境中ClO-具有强氧化性,能与Cl-、I-、Fe2+等还原性离子反应。(6)(9)(11)答案:C要点归纳 · 发掘教材1.常见阳离子的检验与推断依据(1)依据生成的沉淀检验或推断阳离子 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________不溶解溶解Fe2+ NaOH溶液 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色K3[Fe(CN)6]溶液铁氰化钾。 产生蓝色沉淀Fe3+ NaOH溶液 产生红褐色沉淀Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色沉淀 蓝(3)依据显示特殊颜色检验或推断阳离子 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________玻璃)Fe3+ KSCN溶液硫氰化钾。 溶液呈红色Fe2+ 先加KSCN溶液再加氯水 开始________变化,后变______色红蓝色钴无明显 [微思考1] (1)向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,能否说明原溶液中一定有Fe2+ (2)做某溶液的焰色试验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,能否说明溶液中不存在K+?不能说明原溶液中一定有Fe2+,原溶液中可能存在Fe3+,干扰Fe2+结果的判断,检验Fe2+时,应先加KSCN溶液,再加氯水。不能说明溶液中不存在K+,原溶液可能存在K+,因为钾的焰色试验显紫色,易被黄色掩盖,必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。2.常见阴离子的检验与推断依据(1)依据生成的沉淀检验或推断阴离子 试剂 实验现象(依据)Cl-Br-I- AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀:AgCl产生淡黄色沉淀:AgBr产生黄色沉淀AgI:稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀CaCl2溶液和稀盐酸 加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体(2)依据生成的气体检验或推断阴离子 试剂稀盐酸和澄清石灰水 产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊稀H2SO4和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色(3)依据显示特殊颜色检验或推断红蓝Br-I-蓝错误。溶液中可能存在Ag+,生成沉淀为AgCl。3.离子推断的基本原则实验步骤 实验现象①取少量该溶液,加几滴甲基橙 溶液变红色②取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热 有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色③取少量该溶液,加BaCl2溶液 有白色沉淀生成④取③中上层清液,加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3⑤取少量该溶液,加NaOH溶液 有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解请回答下列问题。(1)溶液中肯定存在的离子是____________________,溶液中肯定不存在的离子是______________________。(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)为_______________________________________________________。焰色试验,检验K+;Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液,检验Cl-解析:(1)无色溶液,排除Fe2+(浅绿色)。由实验现象可获取以下解题信息。实验现象 获取信息溶液变红色有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色有白色沉淀生成有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3 由进出性原则可知实验③向溶液中引入了Cl-,故无法判断原溶液中Cl-是否存在有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解 可判断溶液中含有Mg2+和Al3+归纳总结应用电荷守恒关系定量推断如果多种离子共存,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。【对点演练】1.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( )答案:C答案:C3.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、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3答案:A 3.除杂路线4.粗盐提纯涉及的主要操作关键能力 · 拓展教材【典题示例】[示例] 用海水得到的粗盐中含有较多杂质(如不溶性的泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等),粗盐提纯的流程如图所示。下列说法错误的是( )A.步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒B.步骤②所加X溶液和步骤④所加Y溶液的顺序可以调换C.步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3D.该提纯过程未涉及氧化还原反应答案:B解析:步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒,A正确;步骤②所加X溶液为氯化钡溶液,步骤④所加Y溶液为碳酸钠溶液,顺序不可以调换,否则会导致滤液中含有钡离子,B错误;步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3,C正确;该提纯过程涉及的均为复分解反应,不涉及氧化还原反应,D正确。状元笔记 解答本题的两个关键点①玻璃棒的作用:搅拌(加速溶解、均匀受热)、引流。②除杂顺序原则:碳酸钠必须在氯化钡之后加,最后加盐酸除去过量碱和碳酸钠。【对点演练】1.氯碱工业中要求对粗盐进行提纯后方可进行电解,现有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体原料,某学生设计了如下方案进行除杂。下列叙述正确的是( )A.操作①可在蒸发皿中进行B.操作②和③可以调换顺序C.操作②所加试剂可改为加氢氧化钡溶液D.操作④目的只是得到氯化钠的浓溶液答案:C解析:固体加热,碳酸氢铵能受热分解生成氨气、水和二氧化碳,残留物为氯化钠和硫酸钠,残留物加入水溶解,然后除去硫酸根离子即可得到氯化钠,除杂过程中注意不能引入新的杂质。操作①为灼烧,应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行,故A错误;操作②③调换顺序会引入钡离子,后面不能除去,故B错误;前面加入氢氧化钡溶液是过量的,后面加入的碳酸钠溶液可以除去多余的Ba2+,过滤后加入盐酸可以除去氢氧根离子,故C正确;操作④是为了除去多余的HCl,故D错误。答案:B考教互应 命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性命题溯源[示例] (2022·广东卷,11)为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成答案:D[教材溯源] 本题以检验铁片是否被腐蚀为素材,考查考生对物质检验的掌握情况,体现了离子检验在实践中的应用价值,涉及电化学腐蚀和离子检验等必备知识。与《普通高中化学课程标准》学业质量水平2中“能提出简单的实验探究问题,设计实验方案,合理选择实验试剂、组装实验仪器”的要求吻合。[价值引领] 本题属于实验探究中确定某种物质的组成或性质,属于定性与定量分析情境。主要考查考生信息获取与加工、实验探究与创新能力。[关键能力] (1)信息获取与加工能力镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中→如果铁片被腐蚀,则溶液中含有 Fe2+、Na+、Cl-→可通过检验溶液中是否含有 Fe2+进行判断。(2)实验探究与创新能力A项,加入AgNO3溶液产生沉淀→生成AgCl沉淀→无法检验是否含有 Fe2+→所以错误。B项,加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现→说明无碘单质生成→无法检验是否含有 Fe2+→所以错误。C项,加入KSCN 溶液无红色出现→说明无 Fe3+生成→无法检验是否含有 Fe2+→所以错误。D项,加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成→说明无 Fe2+生成→说明铁片没有被腐蚀→所以正确。[考教衔接] 绝大多数常见离子检验的学习出现在必修教材中,常见离子中Cu2+的检验出现在选择性必修2中 、Fe2+的检验出现在选择性必修1中,所用试剂分别为氨水和K3[Fe(CN)6]溶液,因为出自不同的模块中,容易造成知识上的割裂,备考时要加强归类汇总,构建离子检验的完整体系。答案:C2.(2025·安徽卷,8)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NOB 70%硫酸与Na2SO3制SO2C 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答案:C3.(2025·湖南卷,4)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溶液答案:D解析:A项,NaOH溶液与AlCl3溶液反应先生成Al(OH)3白色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀溶解;NaOH溶液与(NH4)2CO3溶液在加热条件下反应生成有刺激性气味的气体NH3;Na2SO4溶液和KNO3溶液均不与NaOH溶液发生反应,无法区分。B项,AgNO3溶液与Na2SO4溶液反应生成Ag2SO4白色沉淀,与(NH4)2CO3溶液反应生成Ag2CO3白色沉淀,与AlCl3溶液反应生成AgCl白色沉淀,与KNO3溶液不反应,无法区分。C项,H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3溶液反应生成CO2气体,与其余三者均不反应,无法区分。D项,Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液反应生成BaSO4白色沉淀;与(NH4)2CO3溶液在加热条件下反应生成BaCO3白色沉淀和NH3;与AlCl3溶液反应先生成Al(OH)3白色沉淀,Ba(OH)2溶液过量时沉淀溶解;与KNO3溶液不反应,四种现象不同,可区分。4.(2025·江西卷,11)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用pH试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为序号 加入试剂 现象1 H2O2溶液 产生大量气泡、溶液紫色褪去2 AgNO3溶液 产生白色沉淀3 溴水 产生白色沉淀 答案:A解析:X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,结合第3个实验的现象可知,物质Y(含有三种元素)是苯酚,FeCl3和苯酚混合后,会形成紫色的苯酚铁配合物([Fe(C6H5O)6]3-)和HCl;通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,Fe3+可以使苯酚显紫色,通过实验2的现象可知含有氯离子,所以X是FeCl3。所以溶液Z含有的物质是[Fe(C6H5O)6]3-、 、Fe3+、H+和Cl-。通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,苯酚被氧化,所以苯酚的紫色褪去,A正确;溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;溶液Z中一定含有H+,C错误;加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误。 答案:B答案:D答案:A答案:C答案:B6.为确定下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)能达到目的的是( )A.NaOH溶液[Ba(OH)2溶液]B.漂粉精(Na2CO3溶液)C.氯水(AgNO3溶液)D.Na2SO3溶液(BaCl2溶液)答案:A解析:NaOH溶液若变质会混有碳酸钠,Na2CO3与氢氧化钡反应生成白色沉淀,故A正确;漂粉精含氯化钙、次氯酸钙,无论次氯酸钙是否变质,氯化钙可电离出钙离子,加碳酸钠溶液均产生沉淀,不能检验是否变质,故B错误;氯水及盐酸中均含氯离子,与硝酸银反应均生成白色沉淀,不能检验是否变质,故C错误;Na2SO3溶液变质会混有硫酸钠,亚硫酸钠和硫酸钠均与氯化钡反应生成白色沉淀,不能检验是否变质,故D错误。(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BC段所表示反应的离子方程式:____________________________________________。1∶2BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。(4)试根据实验结果推断Na+是否存在?若存在,Na+的物质的量浓度c(Na+)的范围是(若Na+不存在,则不必回答该问)______________________________________________。(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)。40 mL存在,c(Na+)≥0.6 mol·L-1取少量水样于试管中,向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中含有Cl-;若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在8.下列各组离子在所给定的条件下可以大量共存的是( )选项 条件 离子A 加入苯酚显紫色的溶液中B 使KI-淀粉试纸变蓝的溶液C K+、Na+、[Al(OH)4]-、Br-D 能和Ca2+生成沉淀的溶液中 K+、Ba2+、CH3COO-、Cl-答案:A答案:C答案:B实验 操作及现象① 对甲进行焰色试验,焰色呈黄色② 用pH试纸测定乙溶液pH,pH>7③ 在丙中加入足量盐酸,产生气泡;再滴加KI-淀粉溶液,溶液变蓝色 答案:D12.(2026·河南新郑一中检测)白色固体样品X可能含有NH4NO3、KCl、K2CO3、Al2(SO4)3、Na2CO3之中的一种或几种。现进行实验,实验操作及相应实验现象记录如下:①取部分样品X溶于水,有白色沉淀和无色、无味气体生成;②用洁净的铂丝蘸取①中上层清液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,看到火焰呈紫色;③向①的悬浊液中加入浓NaOH溶液,加热,白色沉淀溶解,并有无色、有刺激性气味的气体放出。依据上述实验现象,下列说法错误的是( )A.可能含Na2CO3 B.一定不含KClC.一定含Al2(SO4)3 D.一定含NH4NO3答案:B解析:①取部分样品X溶于水,有白色沉淀和无色、无味气体生成,存在铝离子和碳酸根离子的双水解生成二氧化碳和氢氧化铝沉淀,则一定存在硫酸铝,碳酸钠、碳酸钾至少存在一种;②用洁净的铂丝蘸取①中上层清液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,看到火焰呈紫色,则含钾元素,不确定为氯化钾还是碳酸钾或二者都有;③向①的悬浊液中加入浓NaOH溶液,加热,白色沉淀溶解,并有无色、有刺激性气味的气体放出,则生成的气体为氨气,一定含有硝酸铵。13.(3分)(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)。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气体请回答下列问题。(1)溶液A中存在的离子有__________________________;溶液A显______ (填“酸”“碱”或“中”)性,用离子方程式表示原因:___________________________________________________________(写出一个即可)。酸Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+、Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+(任写一个即可)(2)反应①的离子方程式为_____________________________________________________。(3)沉淀甲是________(填化学式,下同),沉淀乙是________。(4)固体C可能是________(填标号)。a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuSO4 d.CuCl2Fe(OH)3Cu(OH)2ab(5)气体甲、气体乙都能造成环境问题,将等体积的气体甲和乙通入足量NaOH溶液中,被完全吸收,写出反应的离子方程式:__________________________________________________。第3讲 离子反应的应用〔能力课〕复习目标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,能根据实验现象推断溶液中的某些离子。3.能利用离子的性质,设计粗盐提纯方案。能力点一 离子能否大量共存的判断要点归纳 · 发掘教材1.离子不能共存的4种情况(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、、等不能大量共存;Ag+与、、Cl-等不能大量共存;OH-与Mg2+、Fe3+、Al3+、Mn2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+等不能大量共存。②生成难电离或易挥发的物质H+与OH-、、、、、F-、CH3COO-、、S2-、HS-等不能大量共存;OH-与H+、等阳离子及、、HS-等弱酸的酸式酸根离子不能大量共存。(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[微思考1] 判断下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“×”。S2- I- Fe2+ Br- Cl-Mn (H+) ____ ____ ____ ____ ____ ____ClO- ____ ____ ____ ____ ____ __(酸性)N (H+) ____ ____ ____ ____ — —Fe3+ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存Al3+与、H、、H、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、Si等;Fe3+与、H、[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。 [微思考2] (1)[Al(OH)4]-与H不能大量共存的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(2)判断与CH3COO-、能否大量共存?并说明原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)与Fe2+能否大量共存?并说明原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________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<7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的溶液等。(2)常见表示溶液呈碱性的描述①常温下pH>7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的溶液等。(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。关键能力·拓展教材【典题示例】【示例】 下列有关粒子大量共存的分析正确的是 ( )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↑+H2OC 硫酸钠溶液中:Mg2+、、Cl-、 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+、、Cl- 能大量共存,因为它们之间不反应状元笔记 ①“透明”≠“无色”:透明溶液可能含有颜色(如Cu2+呈蓝色、Fe2+呈浅绿色)。②强氧化性:酸性环境中ClO-具有强氧化性,能与Cl-、I-、Fe2+等还原性离子反应。【对点演练】1.下列溶液中,离子一定能大量共存的有________________________(填序号)。(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、、Fe3+(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、、Cl-(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:、Al3+、、(4)碳酸氢钠溶液:K+、、Cl-、H+(5)含大量Fe3+的溶液中:、Na+、Cl-、SCN-(6)强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、(7)常温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、、(9)由水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、(11)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-2.实验室欲配制一种仅含四种离子(不考虑来源于水电离的离子)的溶液,且溶液中四种离子的浓度均为1 mol·L-1,能达到此目的的是( )A.Al3+、K+、、B.ClO-、I-、K+、Na+C.Na+、Mg2+、、Cl-D.Ba2+、OH-、0]能力点二 离子的检验与推断要点归纳 · 发掘教材1.常见阳离子的检验与推断依据(1)依据生成的沉淀检验或推断阳离子 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 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色K3[Fe(CN)6] 溶液铁氰化钾。 产生蓝色沉淀Fe3+ NaOH溶液 产生红褐色沉淀Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色沉淀(2)依据生成的气体检验或推断产生使湿润的红色石蕊试纸变________的气体。(3)依据显示特殊颜色检验或推断阳离子 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________玻璃)Fe3+ KSCN溶液 硫氰化钾。 溶液呈红色Fe2+ 先加KSCN溶液再加氯水 开始________变化,后变______色 [微思考1] (1)向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,能否说明原溶液中一定有Fe2+ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)做某溶液的焰色试验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,能否说明溶液中不存在K+?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.常见阴离子的检验与推断依据(1)依据生成的沉淀检验或推断阴离子 试剂 实验现象(依据)Cl-Br-I- AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀:AgCl 产生淡黄色沉淀:AgBr 产生黄色沉淀AgI:稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀CaCl2溶液和稀盐酸 加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体(2)依据生成的气体检验或推断阴离子 试剂 实验现象(依据稀盐酸和澄清石灰水 产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊稀H2SO4和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色(3)依据显示特殊颜色检验或推断[微思考2] 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。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(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。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(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。________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.离子推断的基本原则关键能力 · 拓展教材【典题示例】[示例] 有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、、、Cl-、I-、。取该溶液实验如表所示:实验步骤 实验现象①取少量该溶液,加几滴甲基橙 溶液变红色②取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热 有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色③取少量该溶液,加BaCl2溶液 有白色沉淀生成④取③中上层清液,加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3⑤取少量该溶液,加NaOH溶液 有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解请回答下列问题。(1)溶液中肯定存在的离子是________________________________________,溶液中肯定不存在的离子是________________________________。(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)为__________________________________________________________________________________________。归纳总结应用电荷守恒关系定量推断如果多种离子共存,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。【对点演练】1.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( )2.(2026·合肥一六八中学检测)某无色溶液中可能含有等物质的量的下列某些离子中的一种或几种:K+、Fe3+、Mg2+、H+、Cl-、、,取溶液分别进行如下实验:①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀;②加入锌粉,有气泡生成;③加入适量Na2O粉末,产生白色沉淀。下列说法正确的是( )A.该无色溶液中一定没有Fe3+,可能有K+B.由①、②可知该溶液中可能有C.该无色溶液中一定有H+、、Mg2+和Cl-D.实验③发生反应的离子方程式只有Mg2++Na2O+H2O===Mg(OH)2↓+2Na+3.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、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3能力点三 粗盐提纯要点归纳 · 发掘教材1.粗食盐水中常含有的杂质离子:Ca2+、Mg2+、。2.除杂原理3.除杂路线4.粗盐提纯涉及的主要操作关键能力 · 拓展教材【典题示例】[示例] 用海水得到的粗盐中含有较多杂质(如不溶性的泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等),粗盐提纯的流程如图所示。下列说法错误的是( )A.步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒B.步骤②所加X溶液和步骤④所加Y溶液的顺序可以调换C.步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3D.该提纯过程未涉及氧化还原反应状元笔记 解答本题的两个关键点①玻璃棒的作用:搅拌(加速溶解、均匀受热)、引流。②除杂顺序原则:碳酸钠必须在氯化钡之后加,最后加盐酸除去过量碱和碳酸钠。【对点演练】1.氯碱工业中要求对粗盐进行提纯后方可进行电解,现有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体原料,某学生设计了如下方案进行除杂。下列叙述正确的是( )A.操作①可在蒸发皿中进行B.操作②和③可以调换顺序C.操作②所加试剂可改为加氢氧化钡溶液D.操作④目的只是得到氯化钠的浓溶液2.(2026·包头九十三中检测)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、,粗盐经过溶解→除杂1→过滤→除杂2→操作X的一系列步骤获得精盐,并将其配制成饱和食盐水,利用侯氏制碱法制备纯碱。下列说法错误的是( )A.除杂1时,依次向粗盐水中加入足量的溶液、Na2CO3溶液B.操作X为蒸发浓缩、冷却结晶,需要使用表面皿、玻璃棒C.利用侯氏制碱法制备NaHCO3时,应向饱和食盐水中先通入足量NH3,再通入CO2D.可用AgNO3溶液和稀硝酸检验Na2CO3中是否含有NaCl素养落实·活用教材考教互应 命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性命题溯源[示例] (2022·广东卷,11)为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成[教材溯源] 本题以检验铁片是否被腐蚀为素材,考查考生对物质检验的掌握情况,体现了离子检验在实践中的应用价值,涉及电化学腐蚀和离子检验等必备知识。与《普通高中化学课程标准》学业质量水平2中“能提出简单的实验探究问题,设计实验方案,合理选择实验试剂、组装实验仪器”的要求吻合。[价值引领] 本题属于实验探究中确定某种物质的组成或性质,属于定性与定量分析情境。主要考查考生信息获取与加工、实验探究与创新能力。[关键能力] (1)信息获取与加工能力镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中→如果铁片被腐蚀,则溶液中含有 Fe2+、Na+、Cl-→可通过检验溶液中是否含有 Fe2+进行判断。(2)实验探究与创新能力A项,加入AgNO3溶液产生沉淀→生成AgCl沉淀→无法检验是否含有 Fe2+→所以错误。B项,加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现→说明无碘单质生成→无法检验是否含有 Fe2+→所以错误。C项,加入KSCN 溶液无红色出现→说明无 Fe3+生成→无法检验是否含有 Fe2+→所以错误。D项,加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成→说明无 Fe2+生成→说明铁片没有被腐蚀→所以正确。[考教衔接] 绝大多数常见离子检验的学习出现在必修教材中,常见离子中Cu2+的检验出现在选择性必修2中 、Fe2+的检验出现在选择性必修1中,所用试剂分别为氨水和K3[Fe(CN)6]溶液,因为出自不同的模块中,容易造成知识上的割裂,备考时要加强归类汇总,构建离子检验的完整体系。真题体验1.(2025·浙江1月卷,10)提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+、K+和得到NaCl纯品的方案如下,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。下列说法不正确的是( )A.用过量的BaCl2溶液除去B.Ca2+、Mg2+、通过生成沉淀后过滤除去C.4种试剂的使用顺序为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸、NaOH溶液D.调pH后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品2.(2025·安徽卷,8)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+、、NOB 70%硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、、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-、H2O23.(2025·湖南卷,4)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4.(2025·江西卷,11)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用pH试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为序号 加入试剂 现象1 H2O2溶液 产生大量气泡、溶液紫色褪去2 AgNO3溶液 产生白色沉淀3 溴水 产生白色沉淀关于溶液Z,下列说法正确的是( )A.含Fe3+ B.含C.可能含H+ D.不含Cl-提示:完成课时作业(三)第3讲 离子反应的应用 〔能力课〕能力点一 离子能否大量共存的判断要点归纳·发掘教材[微思考1] 提示:S2- S I- Fe2+ Br- Cl-Mn (H+) √ √ √ √ √ √ClO- √ √ √ √ √ √(酸性)N (H+) √ √ √ √ — —Fe3+ √ √ √ × × ×[微思考2] 提示:(1)[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O(2)N与CH3COO-、C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。(3)在不存在大量H+的时候能共存,但有大量H+的时候不能共存。Fe2+与N在强酸性溶液中发生氧化还原反应3Fe2++N+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。关键能力·拓展教材【典题示例】[示例] 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+、N、Cl-、N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,Al3+、Fe3+均会发生水解使溶液显酸性,与题给溶液为中性不符,D项错误。答案:B【对点演练】1.答案:(6)(9)(11)2.解析:Al3+、K+、S、N在溶液中可以大量共存,但当物质的量浓度相等时,不满足电荷守恒,A不符合题意;ClO-、I-在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;Na+、Mg2+、S、Cl-在溶液中可以大量共存,当物质的量浓度相等时,满足电荷守恒,C符合题意;Ba2+、C在溶液中结合生成碳酸钡白色沉淀,不能大量共存,D不符合题意。答案:C能力点二 离子的检验与推断要点归纳·发掘教材1.(1)不溶解 溶解 (2)蓝 (3)蓝色钴 无明显 红[微思考1] 提示:(1)不能说明原溶液中一定有Fe2+,原溶液中可能存在Fe3+,干扰Fe2+结果的判断,检验Fe2+时,应先加KSCN溶液,再加氯水。(2)不能说明溶液中不存在K+,原溶液可能存在K+,因为钾的焰色试验显紫色,易被黄色掩盖,必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。2.(3)①红 蓝 ②Br- I- ③蓝[微思考2] 提示:(1)错误。溶液中可能存在Ag+,生成沉淀为AgCl。(2)错误。溶液中可能存在S或HS。(3)错误。溶液中可能存在HS。关键能力·拓展教材【典题示例】[示例] 解析:(1)无色溶液,排除Fe2+(浅绿色)。由实验现象可获取以下解题信息。实验现象 获取信息溶液变红色 可知溶液呈酸性,利用互斥性原则,H+与 发生反应而不能共存,说明溶液中 不含有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色 可判断气体为NO,根据原子守恒判断溶液中含有,再利用互斥性原则,H+、具有强氧化性与I-发生反应而不能共存,说明溶液中不含I-有白色沉淀生成 可判断溶液中含有,利用互斥性原则,Ba2+与发生反应而不能共存,说明溶液中不含Ba2+有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3 由进出性原则可知实验③向溶液中引入了Cl-,故无法判断原溶液中Cl-是否存在有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解 可判断溶液中含有Mg2+和Al3+(2)根据以上分析,Cl-、K+不确定是否存在。a.检验是否含有K+,通过蓝色的钴玻璃观察焰色,如果为紫色则含K+,否则不含K+;b.检验是否含有Cl-,需先加入过量的Ba(NO3)2溶液使完全沉淀,再取上层清液,加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成则含有Cl-,否则不含Cl-。答案:(1)Al3+、Mg2+、、 Fe2+、Ba2+、I-、(2)焰色试验,检验K+;Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液,检验Cl-【对点演练】1.解析:A项,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+,错误;B项也有同样的现象,错误;C项,观察K+的焰色试验应透过蓝色钴玻璃排除Na+的干扰,正确;D项,检验应加入浓NaOH溶液,且需要加热,错误。答案:C2.解析:该题干的条件为无色溶液,因此不能存在Fe3+;①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,可知该沉淀为BaSO4,不可能是BaCO3,是由于BaCO3会与硝酸反应产生二氧化碳气体,说明该溶液中含有;②加入锌粉,有气泡生成,说明溶液中含有H+,产生的是氢气,说明该溶液中不含;③加入适量Na2O,Na2O与H2O反应产生氢氧化钠,NaOH与Mg2+反应产生的Mg(OH)2是白色沉淀,说明溶液中含有Mg2+。根据上述可知,溶液中一定含有的离子有、H+、Mg2+,由于离子的物质的量相等,溶液为电中性,因此还存在阴离子,即还存在Cl-。综合可知,该无色溶液中一定有H+、、Mg2+和Cl-,一定不存在的离子是Fe3+、、K+,故A、B均错误,C正确;实验③加入适量Na2O,溶液中存在H+,会与氧化钠反应,发生的反应为Na2O+2H+===2Na++H2O,H+消耗完后,才形成Mg(OH)2沉淀,D错误。答案:C3.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+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,因为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能力点三 粗盐提纯关键能力·拓展教材【典题示例】[示例] 解析:步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒,A正确;步骤②所加X溶液为氯化钡溶液,步骤④所加Y溶液为碳酸钠溶液,顺序不可以调换,否则会导致滤液中含有钡离子,B错误;步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3,C正确;该提纯过程涉及的均为复分解反应,不涉及氧化还原反应,D正确。答案:B【对点演练】1.解析:固体加热,碳酸氢铵能受热分解生成氨气、水和二氧化碳,残留物为氯化钠和硫酸钠,残留物加入水溶解,然后除去硫酸根离子即可得到氯化钠,除杂过程中注意不能引入新的杂质。操作①为灼烧,应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行,故A错误;操作②③调换顺序会引入钡离子,后面不能除去,故B错误;前面加入氢氧化钡溶液是过量的,后面加入的碳酸钠溶液可以除去多余的Ba2+,过滤后加入盐酸可以除去氢氧根离子,故C正确;操作④是为了除去多余的HCl,故D错误。答案:C2.解析:除杂1时,依次向粗盐水中加入Ba(OH)2溶液和Na2CO3溶液,Ba(OH)2可同时去除Mg2+[生成Mg(OH)2]和(生成BaSO4),后续加入Na2CO3可去除Ca2+和过量Ba2+(生成CaCO3和BaCO3),顺序合理,A正确;氯化钠溶液经操作X后得到氯化钠固体,操作X为蒸发结晶(非冷却结晶),需要使用蒸发皿和玻璃棒,B错误;侯氏制碱法中,先向饱和食盐水中通入足量NH3使溶液碱性增强,促进CO2吸收,从而生成NaHCO3,C正确;AgNO3与Cl-生成的AgCl沉淀不溶于稀HNO3,而AgNO3与生成的Ag2CO3溶于稀HNO3,用AgNO3溶液和稀硝酸可检验Na2CO3中是否含NaCl,D正确。答案:B素养落实·活用教材命题溯源[示例] 答案:D真题体验1.解析:除去用BaCl2溶液,过量的BaCl2可以使完全沉淀,多余Ba2+可以用Na2CO3除去,A正确;Ca2+ 、Mg2+、分别用Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液除去,生成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀,过滤除去,B正确;四种试剂使用时Na2CO3要在BaCl2之后,盐酸放在过滤沉淀后再加入,防止生成的沉淀再溶解,C错误;过滤后再加入HCl调节滤液的pH值,最后蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品,K+留在母液中,D正确。答案:C2.解析:NO难溶于水,在水溶液体系中不能大量存在,A错误;H+与HSO-3会发生反应:H++===SO2↑+H2O,无法大量共存,B错误;反应后废液中不存在时,生成的MnCl2、KCl和剩余的盐酸能共存,故反应的废液中可能大量存在H+、K+、Mn2+、Cl-,C正确;Fe2+与H2O2在酸性条件下会发生氧化还原反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,无法大量共存,D错误。答案:C3.解析:A项,NaOH溶液与AlCl3溶液反应先生成Al(OH)3白色沉淀,NaOH溶液过量时沉淀溶解;NaOH溶液与(NH4)2CO3溶液在加热条件下反应生成有刺激性气味的气体NH3;Na2SO4溶液和KNO3溶液均不与NaOH溶液发生反应,无法区分。B项,AgNO3溶液与Na2SO4溶液反应生成Ag2SO4白色沉淀,与(NH4)2CO3溶液反应生成Ag2CO3白色沉淀,与AlCl3溶液反应生成AgCl白色沉淀,与KNO3溶液不反应,无法区分。C项,H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3溶液反应生成CO2气体,与其余三者均不反应,无法区分。D项,Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液反应生成BaSO4白色沉淀;与(NH4)2CO3溶液在加热条件下反应生成BaCO3白色沉淀和NH3;与AlCl3溶液反应先生成Al(OH)3白色沉淀,Ba(OH)2溶液过量时沉淀溶解;与KNO3溶液不反应,四种现象不同,可区分。答案:D4.解析:X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,结合第3个实验的现象可知,物质Y(含有三种元素)是苯酚,FeCl3和苯酚混合后,会形成紫色的苯酚铁配合物([Fe(C6H5O)6]3-)和HCl;通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,Fe3+可以使苯酚显紫色,通过实验2的现象可知含有氯离子,所以X是FeCl3。所以溶液Z含有的物质是[Fe(C6H5O)6]3-、、Fe3+、H+和Cl-。通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,苯酚被氧化,所以苯酚的紫色褪去,A正确;溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;溶液Z中一定含有H+,C错误;加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误。答案:A 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