2018年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題一 基本概念 第4講 離子反應(yīng)學(xué)案.doc

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第4講　離子反應(yīng) 最新考綱 考向分析 1.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。 2．能正確書寫離子方程式并能進行有關(guān)計算。 3．了解常見離子的檢驗方法。 近年來新課標(biāo)高考對離子反應(yīng)的考查主要有如下形式：①離子反應(yīng)方程式正誤判斷，離子共存等；②離子的檢驗和推斷；③滲透到工藝流程和新型化學(xué)電源等題型中，考查有關(guān)氧化還原反應(yīng)類型的離子反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)方程式的書寫等。 考點一　離子方程式的書寫與正誤判斷 Z (課前) 1．(2017江蘇6)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是(　B　) A．鈉與水反應(yīng)：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．電解飽和食鹽水獲取燒堿和氯氣：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ C．向氫氧化鋇溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O D．向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O [解析]　A．電荷不守恒，A錯誤；B．正確；C．配比錯誤，OH－、H＋、H2O的化學(xué)計量數(shù)都是2，C錯誤；D．漏了NH和OH－之間的反應(yīng)，D錯誤。 2．(2018江蘇7)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是(　A　) A．飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應(yīng)：CO＋CaSO4CaCO3＋SO B．酸化NaIO3和 NaI的混合溶液：I－＋I(xiàn)O＋6H＋===I2 ＋3H2O C．KClO堿性溶液與 Fe(OH)3反應(yīng)：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋4H＋＋H2O D．電解飽和食鹽水：2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ [解析]　B錯：正確的離子方程式應(yīng)為5I－＋I(xiàn)O＋6H＋===3I2＋3H2O。C錯：正確的離子方程式應(yīng)為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。D錯：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 3．(2016全國Ⅰ27(4))＋6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O還原成Cr3＋，該反應(yīng)的離子方程式為 Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O　。 [解析]　根據(jù)題意，氧化劑是Cr2O，還原劑是HSO，氧化產(chǎn)物是SO，還原產(chǎn)物是Cr3＋。根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式：Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O。 4．(2016全國Ⅱ28(2))丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。 [解析]　向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色主要是過氧化氫將氯化亞鐵中的二價鐵氧化成三價鐵的緣故，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 5．(2016全國Ⅲ27(2)①)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式 4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－　。 [解析]　NaClO2溶液脫硝過程中，NO轉(zhuǎn)化為NO、NO，主要轉(zhuǎn)化為NO，書寫離子方程式時運用得失電子守恒、電荷守恒和元素守恒，得到4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。 6．(2017全國Ⅰ27節(jié)選)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下： 回答下列問題： “酸浸”后，鈦主要以TiOCl形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O　。 [解析]　考查離子方程式書寫。難點為生成物還有什么物質(zhì)，鈦酸亞鐵中鈦為＋4價，鐵為＋2價，產(chǎn)物有氯化亞鐵，比較FeTiO3和TiOCl知，產(chǎn)物中一定有H2O。值得注意的是鈦酸亞鐵與鹽酸反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。 R (課堂) 知能補漏 一、離子方程式正誤判斷方法 1．判斷生成物對不對 (1)變價元素的生成物； (2)量不同時的生成物； (3)滴加順序不同時的生成物等。 2．分析離子方程式平不平 (1)原子是否守恒； (2)電荷是否守恒； (3)氧化還原反應(yīng)中電子得失是否守恒。 3．觀察物質(zhì)拆分準(zhǔn)不準(zhǔn) (1)易溶的強電解質(zhì)拆，難溶或弱電解質(zhì)不拆； (2)微溶物“清拆濁不拆”； (3)單質(zhì)、氧化物、氣體不拆； (4)濃H2SO4不拆，濃鹽酸、濃硝酸拆。 二、離子方程式的書寫方法 1．由反應(yīng)規(guī)律反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式 (1)酸性環(huán)境不出現(xiàn)OH－，同理堿性環(huán)境不出現(xiàn)H＋。 (2)涉及過量反應(yīng)時，先將量少的反應(yīng)物設(shè)為“1 mol”，再分析、確定過量反應(yīng)物的物質(zhì)的量以及產(chǎn)物的化學(xué)式。 2．正確地使用“===”和“”、“↑”和“↓”以及“△”等符號。 3．配平順序：電子守恒―→原子守恒―→電荷守恒。 4．準(zhǔn)確拆分。 三、識記“一溶、二序、三強弱” 1．一溶：酸堿鹽溶解性口訣 鉀、鈉、銨鹽水中溶，硝酸鹽入水無影蹤，硫酸鹽不溶鋇和鉛，鹽酸鹽不溶銀亞汞。 【注意】四種微溶物分別是Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca(OH)2。 難溶于稀強酸的有：AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、Ag2SO4、CaSO4。 2．二序 ①H＋電離順序：H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO>H2SiO3、Al(OH)3>H2O，在形成這些弱酸時，越靠后的越優(yōu)先，如在含有OH－、AlO、CO的溶液中，逐滴加入鹽酸直至過量，反應(yīng)的先后順序為OH－>AlO>CO。 ②OH－電離順序：NaOH>NH3H2O>難溶性氫氧化物>H2O，如在含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至過量，反應(yīng)的先后順序為H＋>Al3＋>NH>Al(OH)3。 3．三強弱 ①常見的強酸、弱酸 強酸 HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI 弱酸 H2CO3、H2SiO3、HClO、HF、H2S、H2SO3 ②常見的強堿、弱堿 強堿 NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 弱堿 NH3H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3 四、常見離子方程式書寫 1．記牢教材中10個經(jīng)典的離子方程式(高考源于教材) (1)鈉與水反應(yīng)： 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　； (2)氯氣與水反應(yīng)： Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO?。? (3)實驗室用MnO2與濃鹽酸共熱制取Cl2： MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O?。? (4)向NaOH溶液中通入足量CO2： CO2＋OH－===HCO?。? (5)向AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液： Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O?。? (6)碳酸鈣中滴入醋酸溶液： CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑??； (7)銅與稀硝酸反應(yīng)： 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　； (8)銅與濃硝酸反應(yīng)： Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O?。? (9)FeCl3溶液與Cu反應(yīng)： Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋?。? (10)NaAlO2溶液中通入足量CO2： AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO　。 2．練通高考中12個常考離子方程式(題在書外，理在書中) (1)稀H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)： Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O??； (2)Fe2＋與H2O2在酸性溶液中的反應(yīng)： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　； (3)NaHSO4加入到Ba(OH)2溶液中至溶液呈中性： SO＋2H＋＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O??； (4)NaHCO3溶液與少量石灰水反應(yīng)： 2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O??； (5)用氨水吸收少量SO2： 2NH3H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O　； (6)向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使SO全部沉淀： Al3＋＋4OH－＋2Ba2＋＋SO===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O?。? (7)Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應(yīng)： Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O?。? (8)稀硝酸中加入過量鐵粉： 3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O??； (9)向NH4Al(SO4)2溶液中加入過量NaOH溶液： Al3＋＋NH＋5OH－===AlO＋2H2O＋NH3H2O??； (10)NH4HCO3溶于過量的NaOH溶液并加熱： NH＋HCO＋2OH－CO＋NH3↑＋2H2O??； (11)0.01 molL－1的NH4Al(SO4)2溶液與0.02 molL－1 Ba(OH)2溶液等體積混合： NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3H2O　； (12)向一定量的FeBr2溶液中通入①少量Cl2、②等量Cl2、③足量Cl2，分別寫出反應(yīng)的離子方程式： ① 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－??； ② 2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－　； ③ 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－　。 3．掌握書寫離子方程式的5個基本要求 —離子反應(yīng)要符合客觀事實，不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。 　 ↓ —化學(xué)式與離子符號使用正確合理。 　 ↓ —“”、“→”、“↑”、“↓”等符號符合實際。 　 ↓ — 　 ↓ — B (課后) 1．(2016北京)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中，分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示，下列說法不正確的是(　C　) A．①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線 B．b點，溶液中大量存在的離子是Na＋、OH－ C．c點，兩溶液中含有相同量的OH－ D．a(chǎn)、d兩點對應(yīng)的溶液均顯中性 [解析]　向Ba(OH)2溶液中加入等物質(zhì)的量濃度的H2SO4溶液，發(fā)生反應(yīng)H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，當(dāng)加入的H2SO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等時，溶液中的離子濃度最低，導(dǎo)電能力最弱，對應(yīng)①中a點，繼續(xù)滴加H2SO4溶液，導(dǎo)電能力逐漸增強，故①代表滴加H2SO4溶液的曲線。另一份溶液，當(dāng)加入少量NaHSO4溶液時，發(fā)生反應(yīng)NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，當(dāng)加入的NaHSO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等時，反應(yīng)后混合液的主要溶質(zhì)為NaOH，此時對應(yīng)②中b點，B項正確；繼續(xù)滴加NaHSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)NaOH＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O，當(dāng)加入的NaHSO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的總物質(zhì)的量之比為2∶1時，發(fā)生反應(yīng)2NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Na2SO4＋H2O，溶質(zhì)為Na2SO4，對應(yīng)②中d點。c點兩溶液導(dǎo)電能力相同，但是①中主要溶質(zhì)為H2SO4，溶液顯酸性，②中主要溶質(zhì)為NaOH和Na2SO4，溶液顯堿性，故C項錯誤；a點溶液幾乎為純水，d點主要溶質(zhì)為Na2SO4，a、d兩點溶液均顯中性，故D項正確。 2．(2018山東臨沂模擬)下列離子方程式書寫正確的是(　D　) A．硫酸銅溶液吸收H2S：Cu2＋＋S2－===CuS↓ B．磁性氧化鐵溶于氫碘酸：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．向飽和碳酸鈉溶液中通入足量CO2：CO＋CO2＋H2O===2HCO D．向KAl(SO4)2溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O [解析]　H2S是弱酸，不能拆開，A錯誤。三價鐵離子能氧化碘離子，B錯誤。應(yīng)該析出碳酸氫鈉沉淀，C錯誤。加入過量的Ba(OH)2溶液，鋁離子生成偏鋁酸根離子，D正確。 3．(2018煙臺二模)元素鎳(Ni)在溶液中＋3價極不穩(wěn)定，主要以Ni2＋(綠色)、[Ni(NH3)6]2＋(藍(lán)色)、[Ni(CN)4]2－(橙黃色)、[Ni(CN)5]3－(深紅色)等形式存在。Ni(OH)2為難溶于水的淺綠色固體。 (1)Ni2＋與Ag＋化學(xué)性質(zhì)相似。在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是_開始綠色溶液變淺，同時有淺綠色沉淀生成，后來沉淀逐漸消失，形成藍(lán)色溶液__。 (2)鎳作為一種催化劑被廣泛用于有機合成反應(yīng)中，其制備原料是鎳鋁合金。通常用_氫氧化鈉(NaOH)__濃溶液處理該合金，可制得多孔結(jié)構(gòu)的鎳，制備過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　。 (3)[Ni(CN)4]2－和[Ni(CN)5]3－在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。用離子方程式表示[Ni(CN)4]2－在溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng) [Ni(CN)4]2－＋CN－[Ni(NH)5]3－　。 (4)NiO(OH)為難溶于水的黑色固體，但可溶于濃鹽酸并形成綠色溶液，其離子方程式為 2NiO(OH)＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋4H2O　。 [解析]　(1)Ni2＋與Ag＋化學(xué)性質(zhì)相似，在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至過量，發(fā)生的反應(yīng)為Ni2＋＋2NH3H2O===Ni(OH)2↓＋2NH，Ni(OH)2＋6NH3H2O===[Ni(NH3)6]2＋＋2OH－＋6H2O，所以開始綠色溶液變淺，同時有淺綠色沉淀生成，后來沉淀逐漸消失，形成藍(lán)色溶液。 (2)由鎳鋁合金經(jīng)氫氧化鈉濃溶液處理除去鋁可制得多孔結(jié)構(gòu)的鎳，反應(yīng)為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 (3)[Ni(CN)4]2－與CN－結(jié)合生成[Ni(CN)5]3－，反應(yīng)過程可逆，離子方程式為[Ni(CN)4]2－＋CN－[Ni(CN)5]3－。 (4)NiO(OH)可溶于濃鹽酸，與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ni2＋(綠色)，離子方程式為2NiO(OH)＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋4H2O。 4．(新題預(yù)測)月球是個豐富的礦產(chǎn)寶庫，地球上已經(jīng)探明的元素在月球上基本都能找得到。 (1)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。①某月壤樣品經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的離子方程式為 SiO2十2OH－===SiO＋H2O　。 ②MgO與炭粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收，則生成的鹽為_NaCl、NaClO、Na2CO3__(寫化學(xué)式)。 (2)取少量鋁粉和Fe3O4反應(yīng)后所得的固體混合物，將其溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，_不能__(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe3O4，理由是 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　(用離子方程式說明)。 [解析]　(1)①MgO是堿性氧化物，不溶于氫氧化鈉溶液，SiO2是酸性氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，離子方程式為SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；②氧化鎂、炭粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)制備氯化鎂，另一種生成物可以被氫氧化鈉溶液完全吸收，則氣體應(yīng)該是二氧化碳，二氧化碳與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉；另外過量的氯氣有毒也需要尾氣處理，氯氣與氧氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉，則鹽的化學(xué)式為NaCl、NaClO、Na2CO3。(2)鋁熱反應(yīng)后所得的固體中有鐵，即使Fe3O4與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3＋，也會與鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe2＋，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象。 考點二　離子共存 Z (課前) 1．(2017江蘇9)常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　B　) A．無色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－ B．c(H＋)/c(OH－)＝110－12的溶液中：K＋、Na＋、CO、NO C．c(Fe2＋)＝1 molL－1的溶液中：K＋、NH、MnO、SO D．能使甲基橙變紅的溶液中：Na＋、NH、SO、HCO [解析]　A．Fe3＋和SCN－會發(fā)生反應(yīng)生成血紅色的配合物，A錯誤；B．根據(jù)KW可以求出c(OH－)＝0.1 mol/L，溶液顯堿性，這4種離子可以大量共存，B正確；C．Fe2＋還原性較強，MnO氧化性較強，兩者因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，C錯誤；D．使甲基橙變紅的溶液顯酸性，HCO不能在酸性溶液中大量共存，D錯誤。 2．(2016四川)下列關(guān)于離子共存或離子反應(yīng)的說法正確的是(　C　) A．某無色溶液中可能大量存在H＋、Cl－、MnO B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO C．Fe2＋與H2O2在酸性溶液中的反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．稀硫酸與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O [解析]　MnO為紫色，A項錯誤；SiO與H＋反應(yīng)可生成H2SiO3沉淀，B項錯誤；H2O2具有強氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，C項正確；稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式中H＋、H2O與OH－的化學(xué)計量數(shù)均應(yīng)為2，D項錯誤。 3．(2018江蘇4)室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　B　) A．0.1 molL－1 KI 溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－ B．0.1 molL－1 Fe2(SO4)3 溶液：Cu2＋、NH、NO、SO C．0.1 molL－1 HCl 溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO D．0.1 molL－1NaOH 溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO [解析]　B項：各離子可以大量共存。A項：ClO－有氧化性，能將I－氧化為I2，不能大量共存。C項：CH3COOH為弱電解質(zhì)，CH3COO－與H＋不能大量共存。D項：OH－與Mg2＋、HCO均不能大量共存。 R (課堂) 知能補漏 一、離子共存的“三步”分析法 1．分析限制條件 (1)常見的限制條件：無色透明溶液、強酸性、強堿性、pH＝1等。 (2)新出現(xiàn)的限制條件：指定離子，如含有Fe3＋的溶液；定性中有定量，如c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液。這些限制條件由單一限制向多條件限制方向發(fā)展。在選項中增加限制條件是高考試題的最新變化，也是今后高考命題的發(fā)展趨勢。 2．挖掘隱含條件 如①溶液中水電離出的c(H＋)水<110－7 molL－1，說明溶液可能為酸性或堿性溶液，②與Al反應(yīng)放出H2的溶液可能為強酸性(不可能含NO)溶液也可能為強堿性溶液等。 3．分析離子間發(fā)生的反應(yīng) 分析所給離子之間能否發(fā)生以下反應(yīng)：復(fù)分解反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)；相互促進的水解反應(yīng)；絡(luò)合反應(yīng)，如Fe3＋與SCN－的反應(yīng)等。 二、離子共存中的題目中隱含的信息 常見表述 隱含信息 “無色” 有色離子不能大量存在 “pH＝1”或“pH＝13” 溶液顯酸性或堿性 “因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存” 只能是氧化性離子和還原性離子不能大量共存，并不是其他離子反應(yīng)而不能大量共存 “透明” “透明”也可“有色” “不能大量共存” 易錯看成“能大量共存” “與Al反應(yīng)放出H2” 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “由水電離出c(H＋)＝110－12 molL－1”的溶液 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “通入足量的NH3” 與NH3H2O反應(yīng)的離子不能大量存在 (1)“一定能大量共存” (2)“可能大量共存” (3)“一定不能大量共存” “可能大量共存”的只需在某一情況下能共存即可 B (課后) 1．(2018黃岡一模)下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(　D　) A．0.1 molL－1 NH4HCO3溶液：K＋、Na＋、SO、OH－ B．能使pH試紙顯紅色的溶液：Na＋、NH、I－、NO C．0.1 molL－1 CH3COONa溶液：Mg2＋、Cl－、H＋、SO D．Kw/c(H＋)＝0.1 molL－1的溶液：K＋、Na＋、NO、SiO [解析]　A項，NH、HCO均與OH－反應(yīng)，在溶液中不能大量共存；B項，使pH試紙顯紅色的溶液呈酸性，酸性條件下NO能氧化I－；C項，CH3COO－與H＋不能大量共存；D項，Kw/c(H＋)＝0.1 mol－1L－1。即c(OH－)＝0.1 mo1L－1，四種離子與OH－都不反應(yīng)，能大量共存。 2．常溫時，下列各組離子能大量共存的是(　C　) A．pH＝1的無色溶液：Na＋、Cu2＋、NO、SO B．能溶解Al(OH)3固體的溶液：K＋、Na＋、HCO、SO C．水電離出的c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液：Ba2＋、Na＋、Cl－、NO D．能使淀粉KI試紙變藍(lán)的溶液：K＋、Fe2＋、NO、Cl－ [解析]　A．Cu2＋為有色離子，不滿足溶液無色的條件，故A錯誤；B．能溶解Al(OH)3固體的溶液中存在大量氫離子或氫氧根離子，HCO與氫離子和氫氧根離子反應(yīng)，在溶液中一定不能大量共存，故B錯誤；C．水電離出的c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液中存在大量氫離子或氫氧根離子，Ba2＋、Na＋、CI－、NO之間不發(fā)生反應(yīng)，都不與氫離子、氫氧根離子反應(yīng)，在溶液中能大量共存，故C正確；D．能使淀粉KI試紙變藍(lán)的溶液具有氧化性，能夠氧化Fe2＋，F(xiàn)e2＋在溶液中不能大量存在，故D錯誤。 3．(新題預(yù)測)含有下列各組離子的溶液中通入(或加入)過量的某種物質(zhì)后仍能大量共存的是(　B　) A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NO，通入SO2氣體 B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2氣體 C．AlO、Na＋、Br－、SO，通入CO2氣體 D．HCO、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液 [解析]　A組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，但通入SO2氣體與Fe3＋(或H＋、NO)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存；B組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，且通入CO2氣體仍不反應(yīng)，能大量共存；C組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，但通入CO2氣體與AlO反應(yīng)生成沉淀，不能大量共存；D組離子之間不反應(yīng)，能大量共存，但加入AlCl3溶液與HCO(或HS－)發(fā)生相互促進的水解反應(yīng)，不能大量共存。 4．(2018日照二模)過二硫酸是一種強氧化性酸，其結(jié)構(gòu)式為。 (1)在Ag＋的催化作用下，S2O能與Mn2＋在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO和MnO，該反應(yīng)的離子方程式為 5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋　。 (2)工業(yè)上可用惰性電極電解硫酸和硫酸銨混合溶液的方法制備過二硫酸銨?？偡磻?yīng)的離子方程式為 2SO＋2H＋S2O＋H2↑　。 [解析]　(1)根據(jù)題意，S2O作氧化劑被還原生成SO，Mn2＋作還原劑被氧化生成MnO，結(jié)合電荷守恒可得5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋。(2)用惰性電極電解硫酸和硫酸銨混合溶液的方法制備過二硫酸銨，陽極SO發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2O，陰極H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，總反應(yīng)為2SO＋2H＋S2O＋H2↑。 考點三　離子推斷 Z (課前) 1．(2016上海改編)已知：SO＋I(xiàn)2＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有Na＋、K＋、NH、Fe2＋、Cu2＋、SO、SO、I－，向該無色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈無色，則下列判斷正確的是(　D　) A．肯定不含Cu2＋、Fe2＋和SO B．肯定含有Na＋、K＋和NH C．可能含有SO D．可能含有I－ [解析]　溶液本身無色，說明沒有Fe2＋和Cu2＋；滴加少量溴水，溶液仍呈無色，說明溴水發(fā)生了反應(yīng)且產(chǎn)物無色，溴首先氧化亞硫酸根離子而后氧化碘離子，溶液仍呈無色說明一定含有亞硫酸根離子，可能含有碘離子；根據(jù)電荷守恒可知一定含Na＋、K＋、NH中的一種或幾種；不能確定是否含有SO。 2．(2016全國Ⅰ27(1))元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(藍(lán)紫色)、Cr(OH)(綠色)、Cr2O(橙紅色)、CrO(黃色)等形式存在。Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體?；卮鹣铝袉栴}： Cr3＋與Al3＋的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是_藍(lán)紫色溶液變淺，同時有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液__。 [解析]　根據(jù)題意可知，在硫酸鉻溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液時，首先發(fā)生反應(yīng)：Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓，藍(lán)紫色溶液逐漸變淺，同時產(chǎn)生灰藍(lán)色沉淀，當(dāng)氫氧化鈉溶液過量時，灰藍(lán)色沉淀逐漸溶解，發(fā)生反應(yīng)：Cr(OH)3＋OH－===Cr(OH)，最終得到綠色溶液。 3．(2016全國Ⅱ28)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_防止Fe2＋被氧化__。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)__。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL－1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進行如下實驗： ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色； ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀； ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。 實驗②檢驗的離子是_Fe2＋__(填離子符號)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有_Fe3＋__(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_可逆反應(yīng)__。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O?。灰欢螘r間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣泡的原因是_Fe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2__；生成沉淀的原因是_H2O2分解反應(yīng)放熱，促進Fe3＋的水解平衡正向移動__(用平衡移動原理解釋)。 [解析]　(1)Fe2＋具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質(zhì)，配制FeCl2溶液時加入少量鐵屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液變紅，說明有Fe3＋生成，則FeCl2溶液與氯水反應(yīng)生成FeCl3，離子方程式為：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲組實驗中，F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化，會生成FeCl3，因此實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔絕空氣的作用，從而排除氧氣對實驗的影響。(4)實驗②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是檢驗Fe2＋。根據(jù)實驗①，CCl4層顯紫色，說明有I2生成，根據(jù)實驗②，生成藍(lán)色沉淀，說明有Fe2＋生成，根據(jù)實驗③，溶液變紅，說明有Fe3＋剩余，I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)溶液變?yōu)樽攸S色，說明生成了Fe3＋，離子方程式為：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有氣泡出現(xiàn)，說明H2O2在Fe3＋的催化作用下發(fā)生了分解反應(yīng)，生成了O2。隨后生成紅褐色沉淀，則沉淀為Fe(OH)3，H2O2分解放出熱量，F(xiàn)e3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋向正反應(yīng)方向不斷進行，因此得到Fe(OH)3沉淀。 R (課堂) 知能補漏 1．離子推斷的四項基本原則 — — — — 2．離子推斷常見解題思路 離子推斷題將離子共存、離子檢驗設(shè)定在一個可能的離子組中，要求通過多重推斷，確定某些離子肯定存在，某些離子肯定不存在，某些離子不能確定是否存在，有的最后還設(shè)置一個探究問題或者一個計算題。其一般解題思路如下所示： →→ B (課后) 1．某混合溶液中可能含有下列離子中的若干種：K＋、Na＋、Fe2＋、Fe3＋、SO、CO、HCO。現(xiàn)取三份20 mL該溶液進行如下實驗： ①第一份加入足量稀鹽酸，無任何氣體產(chǎn)生； ②第二份加入足量NaOH溶液，經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒，最后得到x g固體； ③第三份滴加0.1 molL－1酸性KMnO4溶液，反應(yīng)至終點，共消耗酸性KMnO4溶液V mL； ④另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。 根據(jù)上述實驗判斷，下列說法正確的是(　D　) A．由實驗①無法推斷原混合溶液中是否含有SO B．原混合溶液中只存在Na＋、Fe3＋、SO，不可能存在K＋、CO C．由實驗①、②可判斷原混合溶液中存在Fe3＋ D．由實驗③可判斷原混合溶液中存在Fe2＋ [解析]　①第一份加入足量稀鹽酸，無任何氣體產(chǎn)生，則無CO、HCO；②第二份加入足量NaOH溶液，經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒，最后得到x g固體，則有Fe2＋、Fe3＋中的一種或兩種；③第三份能與KMnO4溶液反應(yīng)，則有Fe2＋；④另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色，則有Na＋，因未透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，所以不確定是否有K＋；根據(jù)電荷守恒可得一定有陰離子SO。所以A、B、C錯誤，D正確。 2．(2018黃岡二模)有一包白色粉末，由BaCl2、K2SO4、CaCO3、NaOH、CuSO4中的一種或幾種組成，為了探究它的成分，進行了如下實驗。下列判斷正確的是(　B　) A．BaCl2、CaCO3一定存在，NaOH可能存在 B．K2SO4、CaSO4一定不存在 C．K2SO4、NaOH、CaCO3、BaCl2一定存在，CuSO4可能存在 D．C為單一溶質(zhì)溶液 [解析]　白色粉末溶于水得到白色濾渣和無色濾液，說明不含CuSO4，濾渣中加入鹽酸得到氣體B，且濾渣全部溶解，推出濾渣A為CaCO3，氣體B為CO2，濾液C中通入CO2，有白色沉淀產(chǎn)生，說明含有BaCl2、NaOH，一定不含K2SO4，故B正確，A、C、D錯誤。 3．(2018衡水二模)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某無色水樣的成分進行檢驗，已知該水樣中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干種離子。該小組同學(xué)取100 mL水樣進行實驗，向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1 molL－1的硝酸，實驗過程中沉淀質(zhì)量的變化情況如圖所示： (1)水樣中一定含有的陰離子是_SO、CO__，其物質(zhì)的量濃度之比為_1∶2__。 (2)寫出BC段所表示反應(yīng)的離子方程式： BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O　。 (3)由B到C點變化過程中消耗硝酸的體積為_40_mL__。 (4)試根據(jù)實驗結(jié)果推測K＋是否存在？_是__(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物質(zhì)的量濃度c(K＋)的范圍是_≥0.6_molL－1__(若K＋不存在，則不必回答該問)。 (5)設(shè)計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子_取少量水樣于試管中，向試管中加入過量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全和無氣體生成后，向上層清液中滴加適量的硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原水樣中含有Cl－，若無白色沉淀生成，證明無Cl－存在__。(寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論) [解析]　該水樣為無色溶液，F(xiàn)e3＋、Cu2＋不存在，依據(jù)圖象分析加入硝酸鋇溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解證明水樣中一定含有SO、CO，又因為Al3＋與CO發(fā)生雙水解，CO與Ag＋、Ca2＋、Mg2＋發(fā)生反應(yīng)生成沉淀不能大量存在，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。 (1)水樣中一定含有的陰離子是SO、CO；其物質(zhì)的量濃度之比為1∶2。 (2)BC段所表示的反應(yīng)是碳酸鋇溶于稀硝酸的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。 (3)由B到C點變化過程中依據(jù)圖象分析得到的碳酸鋇n(BaCO3)＝＝0.02 mol；消耗硝酸的體積＝n/c＝0.04 mol1 molL－1＝0.04 L＝40 mL。 (4)依據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒，陽離子K＋一定存在；根據(jù)電荷守恒得到：0.01 mol2＋0.02 mol2＋n(Cl－)＝n(K＋)推知n(K＋)≥0.06 mol，則n(K＋)≥0.06 molL－1。 (5)可能存在的離子是Cl－，實驗設(shè)計為取少量水樣于試管中，向試管中加入過量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全和無氣體生成后，向上層清液中滴加適量的硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原水樣中含有Cl－，若無白色沉淀生成，證明無Cl－存在。 4．(2018河南洛陽二模)利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝如下： 其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。 (1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有_升高反應(yīng)溫度__、_增大固體顆粒的表面積__。 (2)H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O，寫出此反應(yīng)的離子方程式： 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋　。 (3)常溫下，部分陽離子以氫氧化物形成沉淀時溶液的pH如下： 陽離子 Fe3＋ Mg2＋ Al3＋ Cr3＋ 開始沉淀的pH 2.7 — — — 沉淀完全的pH 3.7 11.1 8 9(>9溶解) 加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O轉(zhuǎn)化為CrO。濾液Ⅱ中陽離子主要有_Na＋、Mg2＋、Ca2＋__；但溶液的pH不能超過8，其理由是_pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO，最終影響Cr(Ⅲ)的回收與再利用__。 (4)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用鈉離子交換樹脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子是_Ca2＋、Mg2＋__。 (5)寫出上述流程中用SO2進行還原的化學(xué)方程式 3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH　。 [解析]　(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是：延長浸取時間、加快溶解速度等措施。 (2)雙氧水有強氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，Cr3＋有還原性，Cr3＋能被雙氧水氧化為高價離子，以便于與雜質(zhì)離子分離。 (3)硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。加入過氧化氫氧化鉻離子為Cr2O，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O轉(zhuǎn)化為CrO；溶液pH＝8，F(xiàn)e3＋、Al3＋沉淀完全，濾液Ⅱ中陽離子主要有Na＋、Ca2＋和Mg2＋；超過pH＝8，氫氧化鋁是兩性氫氧化物會溶解于強堿溶液中影響鉻離子的回收利用。 (4)鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子。 (5)二氧化硫具有還原性，被濾液Ⅱ中通過離子交換后的溶液中Na2CrO4氧化為硫酸，Na2CrO4被還原為CrOH(H2O)5SO4依據(jù)原子守恒分析書寫配平；3SO2十2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH。