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(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 3.了解常見離子的檢驗(yàn)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(yàn)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(diǎn)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(cuò)誤;B.正確;C.配比錯(cuò)誤,OH-、H+、H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是2,C錯(cuò)誤;D.漏了NH和OH-之間的反應(yīng),D錯(cuò)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+CaSO4CaCO3+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(cuò):正確的離子方程式應(yīng)為5I-+I(xiàn)O+6H+===3I2+3H2O。C錯(cuò):正確的離子方程式應(yīng)為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。D錯(cuò):2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 3.(2016全國Ⅰ27(4))+6價(jià)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(jià)鐵氧化成三價(jià)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(shí)運(yùn)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(diǎn)為生成物還有什么物質(zhì),鈦酸亞鐵中鈦為+4價(jià),鐵為+2價(jià),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(bǔ)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(jià)元素的生成物; (2)量不同時(shí)的生成物; (3)滴加順序不同時(shí)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(qiáng)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(shí),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(hào)。 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(shí)記“一溶、二序、三強(qiáng)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(qiáng)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(shí),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?yàn)镺H->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?yàn)镠+>Al3+>NH>Al(OH)3。 3.三強(qiáng)弱 ①常見的強(qiáng)酸、弱酸 強(qiáng)酸 HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI 弱酸 H2CO3、H2SiO3、HClO、HF、H2S、H2SO3 ②常見的強(qiáng)堿、弱堿 強(qiáng)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(gè)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+H2OH++Cl-+HClO??; (3)實(shí)驗(yàn)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(gè)??茧x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(gè)基本要求 —離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí),不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。 ↓ —化學(xué)式與離子符號(hào)使用正確合理。 ↓ —“”、“→”、“↑”、“↓”等符號(hào)符合實(shí)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(diǎn),溶液中大量存在的離子是Na+、OH- C.c點(diǎn),兩溶液中含有相同量的OH- D.a(chǎn)、d兩點(diǎn)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(shí),溶液中的離子濃度最低,導(dǎo)電能力最弱,對應(yīng)①中a點(diǎn),繼續(xù)滴加H2SO4溶液,導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng),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(shí),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(shí),反應(yīng)后混合液的主要溶質(zhì)為NaOH,此時(shí)對應(yīng)②中b點(diǎn),B項(xiàng)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(shí),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(diǎn)。c點(diǎn)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(xiàng)錯(cuò)誤;a點(diǎn)溶液幾乎為純水,d點(diǎn)主要溶質(zhì)為Na2SO4,a、d兩點(diǎn)溶液均顯中性,故D項(xiàng)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(cuò)誤。三價(jià)鐵離子能氧化碘離子,B錯(cuò)誤。應(yīng)該析出碳酸氫鈉沉淀,C錯(cuò)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(tái)二模)元素鎳(Ni)在溶液中+3價(jià)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(shí)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(jī)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(shí)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(gè)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)①M(fèi)gO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(huì)與鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe2+,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象。 考點(diǎn)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(huì)發(fā)生反應(yīng)生成血紅色的配合物,A錯(cuò)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(qiáng),MnO氧化性較強(qiáng),兩者因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,C錯(cuò)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(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤;SiO與H+反應(yīng)可生成H2SiO3沉淀,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O2具有強(qiáng)氧化性,可將Fe2+氧化為Fe3+,C項(xiàng)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(jì)量數(shù)均應(yīng)為2,D項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng):各離子可以大量共存。A項(xiàng):ClO-有氧化性,能將I-氧化為I2,不能大量共存。C項(xiàng):CH3COOH為弱電解質(zhì),CH3COO-與H+不能大量共存。D項(xiàng):OH-與Mg2+、HCO均不能大量共存。 R (課堂) 知能補(bǔ)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(qiáng)酸性、強(qiáng)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(xiàng)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(qiáng)酸性(不可能含NO)溶液也可能為強(qiáng)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(jìn)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(cuò)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(xiàng),NH、HCO均與OH-反應(yīng),在溶液中不能大量共存;B項(xiàng),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(xiàng),CH3COO-與H+不能大量共存;D項(xiàng),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(shí),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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(jìn)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(qiáng)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(diǎn)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(shí)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(shí),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(shí)產(chǎn)生灰藍(lán)色沉淀,當(dāng)氫氧化鈉溶液過量時(shí),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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 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(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是_Fe2+__(填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)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(hào)),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 ;一段時(shí)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(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)__(用平衡移動(dòng)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(shí)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(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化,會(huì)生成FeCl3,因此實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的影響。(4)實(shí)驗(yàn)②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是檢驗(yàn)Fe2+。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①,CCl4層顯紫色,說明有I2生成,根據(jù)實(shí)驗(yàn)②,生成藍(lán)色沉淀,說明有Fe2+生成,根據(jù)實(shí)驗(yàn)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++3H2OFe(OH)3+3H+向正反應(yīng)方向不斷進(jìn)行,因此得到Fe(OH)3沉淀。 R (課堂) 知能補(bǔ)漏 1.離子推斷的四項(xiàng)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(yàn)設(shè)定在一個(gè)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(gè)探究問題或者一個(gè)計(jì)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?,F(xiàn)取三份20 mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 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(diǎn),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(shí)驗(yàn)判斷,下列說法正確的是( D ) A.由實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)①、②可判斷原混合溶液中存在Fe3+ D.由實(shí)驗(yàn)③可判斷原混合溶液中存在Fe2+ [解析]?、俚谝环菁尤胱懔肯←}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(cuò)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(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。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(cuò)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(jìn)行檢驗(yàn),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(jìn)行實(shí)驗(yàn),向水樣中先滴加硝酸鋇溶液,再滴加1 molL-1的硝酸,實(shí)驗(yàn)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(diǎn)變化過程中消耗硝酸的體積為_40_mL__。 (4)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jì)簡單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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?yàn)锳l3+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(diǎn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jìn)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(shí),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(shí)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(huì)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(jìn)行還原的化學(xué)方程式 3SO2+2Na2CrO4+12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH 。 [解析] (1)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施是:延長浸取時(shí)間、加快溶解速度等措施。 (2)雙氧水有強(qiáng)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(jià)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(huì)溶解于強(qiáng)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。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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