2019届一轮复习全国通用版第5讲离子反应学案

2019届一轮复习全国通用版第5讲离子反应学案

第 5 讲 离子反应 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.了解电解质的概念。了解强 电解质和弱电解质的概念。 2.理解电解质在水中的电离 以及电解质溶液的导电性。 3.了解离子反应的概念、离子 反应发生的条件。掌握常见离子 的检验方法。 4.能正确书写化学方程式和 离子方程式，并能进行有关计算。 2017，江苏卷，6T,9T 2016，全国卷甲，28T 2016，全国卷乙，27T 2016，全国卷丙，28T 2016，天津卷，9T 预计 2019 年高考将把 实验问题与离子反应、离子 检验和推断知识融合，在有 关物质推断中融入更多有 关离子反应的知识，将定量 因素引入离子共存、离子方 程式的书写中将是今后命 题的趋势，在复习备考中应 予以重视。 分值：3～7 分 考点一 电解质及其电离 1．电解质和非电解质的比较 定义 相 同点 不同点 实例 电解质 在！！！！__水溶液里或熔融 __####状态下能够导电的化合 物 都 是化合 物 一定条件下 能够电离，产生离 子，能导电 NaCl、 H2SO4、NaOH 非电解 质 在！！！！__水溶液里和熔融 __####状态下都不导电的化合 物 不能电离、不 能导电 蔗糖、酒 精 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 在水溶液中能！！！！__部分 __####电离的电解质 电离平 衡 ！！！！__不存在__#### ！！！！__存在__#### 溶液中 存在 水合离子、！！！！__水分子__#### 水合离子、！！！！__水分子 __####、！！！！__弱电解质分子 微粒种 类 __####等 举例 强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、 HBr、HI 等。 强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2 等。 绝大部分盐：BaSO4、BaCl2 等 弱酸： CH3COOH、HF、H2S、 H2CO3 等。 弱碱：NH3·H2O 及难溶于水的 碱等。 H2O 3．电离 (1)概念：电解质在水溶液中或熔融状态下离解成！！！！__自由移动的离子__####的过程。 (2)电离条件：酸的电离条件是！！！！__溶于水__####，盐和碱的电离条件是！！！！__溶 于水或熔融__####。 4．电离方程式的书写 (1)强电解质：完全电离，用“！！！！__===__####”表示。如 H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4 的电离方程式分别为！！！！__H2SO4===2H ＋ ＋SO2－ 4 __####、！！！！__NaOH===Na ＋ ＋OH － __####、！！！！__(NH4)2SO4===2NH＋ 4 ＋SO2－ 4 __####。 (2)弱电解质：部分电离，用“！！！！__??__####”表示。 ①多元弱酸分步电离，且电离程度逐步减弱，以第一步电离为主。如 H2S 的电离方程 式为！！！！__H2S??H＋＋HS－__####、！！！！__HS－??H＋＋S2－__####。 ②多元弱碱分步电离，但一步写出。如 Cu(OH)2 的电离方程式：Cu(OH)2??Cu2＋＋2OH －。 ③两性氢氧化物酸式或碱式电离。如 Al(OH)3 的电离方程式：！！！！__H＋＋AlO－ 2 ＋ H2O??Al(OH)3??Al3＋＋3OH－__####。 (3)酸式盐 ①强酸酸式盐完全电离，一步写出。如 NaHSO4 在水溶液中的电离方程式为！！！！ __NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－ 4 __####，在熔融状态下的电离方程式为！！！！__NaHSO4===Na ＋＋HSO－ 4 __####。 ②可溶性的多元弱酸酸式盐第一步完全电离，其余部分电离。 如 NaHCO3===Na＋＋HCO－ 3 、HCO－ 3 ??H＋＋CO2－ 3 。 电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的判断 (1)判断电解质需注意的点 ①电解质和非电解质均是化合物，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。 ②电解质不一定导电，如固态 NaCl、液态 HCl 等；导电物质不一定是电解质，如铁、 铝等金属单质。 ③电解质一定是指自身电离生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液中 的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如 CO2、SO2、NH3、SO3 等非电解质。它 们与水反应生成的产物 H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4 自身能电离，是电解质。 (2)判断电解质强、弱需注意的点 ①电解质的强弱与其溶解性无关。如 BaSO4 是强电解质，CH3COOH、NH3·H2O 均易溶 于水，但都是弱电解质。 ②电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)银和食盐水都能导电，都属于电解质。( × ) (2)H2SO4 是强电解质，故浓硫酸具有强的导电性。( × ) (3)NaCl 溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子。( × ) (4)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物。( × ) (5)CaO 是强电解质，是因为它的水溶液能导电。 ( × ) (6)强电解质溶液导电性比弱电解质溶液导电性强。( × ) (7)AgCl、BaSO4 等不溶于水，都属于弱电解质。( × ) 2．下列物质中，属于电解质的是！！！！__①④⑦⑧__####，属于非电解质的是！！！！ __⑤⑨⑩⑪___####，属于强电解质的是！！！！__①④⑧__####，属于弱电解质的是！！！！ __⑦__####(填序号)。 ①H2SO4 ②盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤乙醇 ⑥铜 ⑦H2CO3 ⑧氯化氢 ⑨蔗糖 ⑩氨气 ⑪CO2 3．写出下列物质的电离方程式 (1)H2CO3：！！！！__H2CO3??H＋＋HCO－ 3 、HCO－ 3 ??H＋＋CO2－ 3 __####。 (2)HClO4：！！！！__HClO4===H＋＋ClO－ 4 __####。 (3)HClO：！！！！__HClO??H＋＋ClO－__####。 (4)NH3·H2O：！！！！__NH3·H2O??NH＋ 4 ＋OH－__####。 (5)NH4HSO4(水溶液)：！！！！__NH4HSO4===NH＋ 4 ＋H＋＋SO2－ 4 __####。 (6)KHSO4(熔融)：！！！！__KHSO4===== 熔融 K＋＋HSO－ 4 __####。 (7)Al2O3(熔融)：！！！！__Al2O3===== 熔融 2Al3＋＋3O2－__####。 电离方程式书写的思维模型 电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的关系 依据元素周期表，突破强、弱电解质的记忆 ⅠA：碱金属的氢氧化物都是强碱。 ⅡA：除 Mg(OH)2、Be(OH)2 外其余都是强碱。 ⅢA：Al(OH)3 是两性氢氧化物。 ⅣA：H2CO3、H2SiO3 均为弱酸。 ⅤA：强酸：HNO3；中强(或弱)酸：HNO2、H3PO4。 ⅥA：强酸：H2SO4；弱酸：H2SO3、H2S。 ⅦA：强酸：HCl、HBr、HI、HClO4 等；弱酸：HF、HClO 等。 过渡元素中常见的弱碱：Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2、Zn(OH)2 等。 [例 1]下列说法正确的是( B ) A．室温下，稀释 0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液，溶液的导电能力增强 B．25 ℃时，0.1 mol·L－1 的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 C．Na 在 Cl2 中燃烧的生成物含离子键，所以 NaCl 固体能导电 D．氯化铵、次氯酸都属于强电解质 解析 稀释 0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液后，溶液中的 c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，溶液 的导电能力减弱，A 项错误；NaCl 固体不能导电，C 项错误；HClO 为弱电解质，D 项错误。 [例 1] (2018·湖北宜昌质检)下列说法中不正确的是( ) ①将 BaSO4 放入水中不能导电，所以 BaSO4 是非电解质 ②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电 ④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电 ⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强 A．①④ B．①④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤ [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 C 忽视了电解质溶液的浓度、电解质的溶解性等对离子浓度的影响。一 般的规律是：在相同条件下，强电解质溶液的导电能力比弱电解质溶液的 导电能力强 － 3 [解析] 由于 BaSO4 难溶，导致溶液中离子浓度很低，所以其水溶液不能导电，但 BaSO4 是强电解质，①错误；氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质，②错误；熔融态的共 价化合物不能电离，没有自由移动的阴阳离子，不能导电，③错误；熔融态的离子化合物中 有自由移动的阴阳离子，可以导电，④错误；电解质溶液的导电能力主要取决于溶液中的离 子浓度的大小，而与电解质本身的强弱没有直接关系，⑤错误。 [答案] D 1．今有下列几种导电性变化图像，把符合要求的图像序号填在相应的题目后面括号中。 ① ② ③ ④ (1)向 H2SO4 溶液中加入等体积、等物质的量浓度的 Ba(OH)2 溶液 ( ④ ) (2)向 H2SO4 溶液中通入 Cl2 直至过量 ( ② ) (3)向 AgNO3 溶液通入少量 HCl( ③ ) (4)向氨水中通入 HCl 直至过量( ② ) (5)向 NaOH 溶液中通入少量 Cl2( ③ ) (6)向饱和石灰水中不断通入 CO2( ① ) 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)25 ℃时，0.1 mol·L － 1 的 Na2SO4 溶液比等浓度的 Na2CO3 溶液的导电能力弱。 ( √ ) (2)0.1 mol·L－1 NaHCO3 溶液中，溶质的电离方程式为 NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO2－ 3 。 ( × ) (3)烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质。( × ) 2．H3PO2 是一元中强酸，写出其电离方程式：！！！！__H3PO2??H＋＋H2PO－ 2 __####。 考点二 离子反应和离子方程式 1．离子反应 (1)概念：有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。 (2)离子反应发生的条件 ①复分解反应类型：生成！！！！__难溶性__####的物质，如 Al(OH)3、BaSO4 等；生成！！！！ __难电离__####的物质，如弱酸、弱碱、水等；生成！！！！__易挥发__####的物质，如 CO2、 SO2、NH3 等。 ②氧化还原反应类型：强氧化性物质＋强还原性物质―→弱氧化性物质＋弱还原性物 质。如 FeCl3 溶液与 Cu 反应的离子方程式为！！！！__2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋__####。 ③配合反应类型：生成稳定的配合物或配离子。如向 FeCl3 溶液中滴入 KSCN 溶液时反 应的离子方程式为！！！！__Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3__####。 2．离子方程式 (1)概念：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。 (2)意义：离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离 子反应，如 H＋＋OH－===H2O 可以表示可溶于水的！！！！__强酸__####与可溶于水的！！！！__ 强碱__####反应生成！！！！__可溶性的盐__####和水的反应。 (3)书写步骤(以 CaCO3 与盐酸反应为例) —写出正确的化学方程式：！！！！__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__####。 —把易溶解且全部电离的物质写成离子形式：！！！！__CaCO3＋2H＋＋2Cl－===Ca2＋＋ 2Cl－＋H2O＋CO2↑__####。 —删去方程式两边不参加反应的离子：！！！！__CaCO3 ＋2H ＋ ===Ca2 ＋ ＋H2O＋ CO2↑__####。 —检查方程式两边是否符合！！！！__原子__####守恒和！！！！__电荷__####守恒。 书写离子方程式应注意的问题 (1)易溶、全部电离的物质(可溶性强电解质包括强酸、强碱、可溶性盐)以实际参加反应 的离子符号表示；非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物均用化学式表示。 (2)书写离子方程式时，浓硫酸不能拆写成离子形式，而浓硝酸、浓盐酸要拆写成离子 形式。 (3)多元弱酸的酸式酸根不能拆写成离子形式，如 NaHCO3 不能拆写成“Na＋＋H＋＋ CO2－ 3 ”。 (4)氨水作为反应物写为 NH3·H2O；作为生成物，若有加热条件或浓度很大时，写为 “NH3↑＋H2O”。 (5)拆写时，微溶的强电解质的澄清溶液要写成离子形式；呈浑浊状态或沉淀时要写成 化学式，如澄清石灰水表示为“Ca2＋＋2OH－”，而石灰乳表示为“Ca(OH)2”。 (6)盐类水解的离子方程式不要忘记“??”。 1．书写下列反应的离子方程式。 (1)Na 与 H2O 反应：！！！！__2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑__####。 (2)将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：！！！！__3Fe2 ＋ ＋4H ＋ ＋NO － 3 ===3Fe3 ＋ ＋2H2O＋ NO↑__####。 (3)Na2S 水溶液在空气中被氧化变质：！！！！__2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－__####。 (4)实验室用 NaOH 溶液吸收 SO2 尾气：！！！！__2OH－＋SO2===SO2－ 3 ＋H2O__####。 (5)明矾溶于水产生 Al(OH)3 胶体：！！！！__Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋__####。 (6)Na2O2 溶于水：！！！！__2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑__####。 (7)Ca(HCO3)2 溶液与少量 NaOH 溶液反应：！！！！__Ca2＋＋HCO－ 3 ＋OH－===CaCO3↓＋ H2O__####。 (8)浓盐酸与铁屑反应：！！！！__Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__####。 (9)足量氨水与 AlCl3 溶液反应：！！！！__Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 __####。 (10)醋酸与大理石反应：！！！！__2CH3COOH＋CaCO3===Ca2 ＋ ＋2CH3COO － ＋H2O＋ CO2↑__####。 (11)Ba(OH)2 溶液与(NH4)2SO4 溶液混合：！！！！__Ba2＋＋2OH－＋2NH＋ 4 ＋SO2－ 4 ===BaSO4↓ ＋2NH3·H2O__####。 (12)CuSO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液混合：！！！！__Cu2＋＋SO2－ 4 ＋Ba2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓ ＋BaSO4↓__####。 (13)NH4HCO3 与过量 NaOH 溶液混合：！！！！__NH＋ 4 ＋HCO－ 3 ＋2OH－===CO2－ 3 ＋NH3·H2O ＋H2O__####。 (14)Fe(OH)3 溶于 HI 溶液中：！！！！__2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O__####。 用分类思想突破与量有关的离子方程式的书写 与量有关的离子反应按其成因大体上可分为三种类型，即连续反应型，先后反应型及离 子配比型。 1．连续反应型 指反应生成物因又能与剩余(过量)的反应物继续反应而与用量有关。常见的连续反应型 主要有以下六种。 (1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应 如 CO2 通入 NaOH 溶液中： ①碱过量：CO2＋2OH－===CO2－ 3 ＋H2O。 ②碱不足：CO2＋OH－===HCO－ 3 。 (2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱的酸的盐溶液反应 如 CO2 通入 NaAlO2 溶液中： ①NaAlO2 过量：CO2＋2AlO－ 2 ＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－ 3 。 ②NaAlO2 不足：CO2＋AlO－ 2 ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－ 3 。 (3)多元弱酸盐与强酸反应 如 Na2CO3 溶液与稀盐酸反应： ①盐酸不足：H＋＋CO2－ 3 ===HCO－ 3 。 ②盐酸过量：2H＋＋CO2－ 3 ===CO2↑＋H2O。 (4)铝盐溶液与强碱溶液反应 ①铝盐过量：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。 ②强碱过量：Al3＋＋4OH－===AlO－ 2 ＋2H2O。 (5)NaAlO2 溶液与强酸溶液反应 ①NaAlO2 过量：AlO－ 2 ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。 ②强酸过量：AlO－ 2 ＋4H＋===Al3＋＋2H2O。 (6)Fe 与稀 HNO3 溶液反应 ①Fe 过量：3Fe＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 ②HNO3 过量：Fe＋4H＋＋NO－ 3 ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 2．先后反应型 一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能与另一种反应物的组成离子反应，但因 反应次序不同而与用量有关，又可称为竞争型。常见的先后反应型主要有以下五种。 (1)FeBr2 溶液与 Cl2 反应 ①Cl2 少量：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 ②Cl2 过量：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。 类似该反应的还有 FeI2 溶液与 Cl2 反应(还原性：I－>Fe2＋)。 (2)NH4HCO3 溶液与 NaOH 溶液反应 ①NaOH 溶液少量：HCO－ 3 ＋OH－===CO2－ 3 ＋H2O。 ②NaOH 溶液足量：NH＋ 4 ＋HCO－ 3 ＋2OH－===NH3·H2O＋CO2－ 3 ＋H2O。 类似该反应的还有 NH4Al(SO4)2 溶液或 NH4HSO4 溶液与 NaOH 溶液反应。 (3)将 Fe(NO3)3 溶液与 HI 混合 ①HI 不足：8H＋＋2NO－ 3 ＋6I－===4H2O＋3I2＋2NO↑。 ②HI 过量：Fe3＋＋12H＋＋3NO－ 3 ＋10I－===Fe2＋＋5I2＋6H2O＋3NO↑。 (4)向含有 OH－、CO2－ 3 、AlO － 2 的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应的离子方程式依 次为： ①OH－＋H＋===H2O ②AlO－ 2 ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ ③CO2－ 3 ＋H＋===HCO－ 3 ④HCO－ 3 ＋H＋===H2O＋CO2↑ ⑤Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 (5)向含有 H＋、Al3＋、NH ＋ 4 的溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液至过量，反应的离子方程式 依次为： ①H＋＋OH－===H2O ②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ③NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O ④Al(OH)3＋OH－===AlO－ 2 ＋2H2O。 3．离子配比型 当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为 复盐或酸式盐)；当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩 余或不足)而与用量有关。主要有以下三种情况。 (1)Ca(OH)2 溶液与 NaHCO3 溶液反应 ①NaHCO3 溶液少量：HCO－ 3 ＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O。 ②NaHCO3 溶液足量：2HCO－ 3 ＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋2H2O。 类似该反应的还有 Ca(HCO3)2 溶液与 NaOH 溶液反应。 (2)NaHSO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应 ①加 Ba(OH)2 溶液至 SO 2－ 4 恰好沉淀：H＋＋OH－＋SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O。 ②加 Ba(OH)2 溶液至溶液呈中性：2H＋＋2OH－＋SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。 (3)NH4Al(SO4)2 与 Ba(OH)2 溶液反应 ①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶1,3Ba2＋＋3SO2－ 4 ＋2Al3＋＋6OH－===3BaSO4↓ ＋2Al(OH)3↓。 ②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2] ＝ 1∶2 ， NH ＋ 4 ＋ Al3 ＋ ＋ 2SO 2－ 4 ＋ 2Ba2 ＋ ＋ 4OH － ===NH3·H2O＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓。 ③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2] ＝ 1 ∶ 3 ， NH ＋ 4 ＋ Al3 ＋ ＋ 2SO 2－ 4 ＋ 2Ba2 ＋ ＋ 5OH － ===NH3·H2O＋AlO－ 2 ＋2BaSO4↓＋2H2O。 [例 1] 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( D ) A．向稀 HNO3 中滴加 Na2SO3 溶液： SO2－ 3 ＋2H＋===SO2↑＋H2O B．向 Na2SiO3 溶液中通入过量 SO2： SiO2－ 3 ＋SO2＋H2O===H2SiO3↓＋SO2－ 3 C．向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量 NH3·H2O： Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NH＋ 4 D．向 CuSO4 溶液中加入 Na2O2： 2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓＋O2↑ 解析 HNO3 具有强氧化性，能将 Na2SO3 氧化成 Na2SO4，A 项错误；B 项忽视了 SO2 过量，应生成 HSO－ 3 ，错误；Al(OH)3 不能溶于过量 NH3·H2O，C 项错误；向 CuSO4 溶液中 加入 Na2O2，首先发生反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，生成的 OH－再与 CuSO4 发生反应：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，将两个离子反应合并即可得总反应：2Na2O2＋2Cu2 ＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓＋O2↑，D 项正确。 [例 2] (1)(2016·全国卷甲)FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为！！！！__2Fe2 ＋ ＋ Cl2===2Fe3＋＋2Cl－__####。 (2)(2016·全国卷乙)CrO 2－ 4 和 Cr2O 2－ 7 在溶液中可相互转化，在酸性条件下，CrO 2－ 4 可转 化成 Cr2O2－ 7 ，用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应：！！！！__2CrO2－ 4 ＋2H＋??Cr2O2－ 7 ＋H2O__####。 (3)(2016·全国卷丙)用硫酸“酸浸”时，V2O5 转化为 VO＋ 2 ，反应的离子方程式为！！！！ __V2O5＋2H＋===2VO＋ 2 ＋H2O__####。 (4)(2016·浙江卷)化合物 Mg5Al3(OH)19(H2O)4 可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学 方程式分解： 2Mg5Al3(OH)19(H2O)4===== △ 27H2O↑＋10MgO＋3Al2O3 用离子方程式表示除去固体产物中 Al2O3 的原理：！！！！__Al2O3＋2OH－===2AlO－ 2 ＋ H2O__####。 [例 1] 随着原子序数递增，八种短周期元素(用字母 x 等表示)原子半径的相对大小、最 高正价或最低负价的变化如下图所示。 根据判断出的元素回答问题： 上述元素可组成盐 R：zx4f(gd4)2。向盛有 10 mL 1 mol·L－1 R 溶液的烧杯中滴加 1 mol·L －1 NaOH 溶液，沉淀物质的量随 NaOH 溶液体积的变化示意图如下图： (1)R 溶液中，离子浓度由大到小的顺序是！！！！______####。 (2)写出 m 点反应的离子方程式：！！！！______####。 (3)若在 R 溶液中改加 20 mL 1.2 mol·L－1 Ba(OH)2 溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀 的物质的量为！！！！______####mol。 [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 (1) 不清楚 NH＋ 4 、Al3＋的水解程度 － 3 (2) NH＋ 4 、Al3＋能与 OH－反应，不能确定反应顺 序 － 3 [解析] (1)NH4Al(SO4)2===NH＋ 4 ＋Al3＋＋2SO2－ 4 ，NH3·H2O 的碱性强于氢氧化铝，所以在 溶液中 Al3＋的水解程度大于 NH＋ 4 ，则 c(Al3＋)c(OH－)。(2)分 析图像可知 m 点时是 NH ＋ 4 与 OH－反应。(3)R 溶液中 n(NH＋ 4 )＝0.01 mol，n(Al3＋)＝0.01 mol， n(SO2－ 4 )＝0.02 mol，加入的氢氧化钡 n(Ba2＋)＝0.024 mol，n(OH－)＝0.048 mol，反应 Ba2＋＋ SO2－ 4 ===BaSO4↓生成沉淀 0.02 mol，另外两个反应的顺序为 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，消 耗 n(OH－)＝0.03 mol，生成 n[Al(OH)3]＝0.01 mol，NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O，消耗 n(OH－) ＝0.01 mol，剩余 n(OH－)＝0.008 mol，再发生反应 Al(OH)3＋OH－===AlO－ 2 ＋2H2O，溶解 0.008 mol Al(OH)3 沉淀，最后剩余 Al(OH)3 沉淀 0.002 mol，反应中共生成沉淀 0.022 mol。 [答案] (1)c(SO2－ 4 )>c(NH＋ 4 )>c(Al3＋)>c(H＋)>c(OH－) (2)NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O (3)0.022 1．(双选)离子方程式 2Ca2＋＋3HCO－ 3 ＋3OH－===2CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋3H2O 可以表示 ( AB ) A．Ca(HCO3)2 与 NaOH 溶液反应 B．NaHCO3 与澄清石灰水反应 C．Ca(HCO3)2 与澄清石灰水反应 D．NH4HCO3 与澄清石灰水反应 解析 A项，Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应，当NaOH与Ca(HCO3)2的物质的量之比为3∶2 时，反应的离子方程式为 2Ca2＋＋3HCO－ 3 ＋3OH－===2CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋3H2O，正确；B 项， NaHCO3 与澄清石灰水反应，当两溶液中所含 NaHCO3 与 Ca(OH)2 的物质的量之比为 3∶2 时，反应的离子方程式为 2Ca2＋＋3HCO－ 3 ＋3OH－===2CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋3H2O，正确；C 项， Ca(HCO3)2 溶液与澄清石灰水反应，不论两溶液中所含溶质的比例如何，产物中都不会存在 CO2－ 3 ，错误；D 项，漏掉了 NH ＋ 4 与 OH－的反应，错误。 2．CO2 将 NaAlO2 转化为 Al(OH)3 的离子方程式：！！！！__2AlO － 2 ＋3H2O＋CO2(适 量 )===2Al(OH)3↓ ＋ CO 2－ 3 __#### 或 ！！！！ __AlO － 2 ＋ 2H2O ＋ CO2( 过 量 )===Al(OH)3↓ ＋ HCO－ 3 __####。 1．(1)(2016·全国卷乙)＋6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3 将废液中的 Cr2O 2－ 7 还 原成 Cr3 ＋ ，该反应的离子方程式为！！！！__Cr2O2－ 7 ＋3HSO － 3 ＋5H ＋ ===2Cr3 ＋ ＋3SO 2－ 4 ＋ 4H2O__####。 (2)已知在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子方程 式为！！！！__4H＋＋5ClO－ 2 ===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O__####。 (3)H2SO4 与 Fe2O3 反应的离子方程式为！！！！__Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O__####。 (4)用 NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜，反应的离子方程式为 ！！！！__Al2O3＋ 2OH－===2AlO－ 2 ＋H2O__####。 2．向等物质的量浓度的 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式 与事实不相符的是( C ) A．OH－＋CO2－ 3 ＋2H＋===HCO－ 3 ＋H2O B．2OH－＋CO2－ 3 ＋3H＋===HCO－ 3 ＋2H2O C．2OH－＋CO2－ 3 ＋4H＋===CO2↑＋3H2O D．OH－＋CO2－ 3 ＋3H＋===CO2↑＋2H2O 解析 向等物质的量浓度的 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中加入盐酸，依次发生的离子 反应为 OH－＋H＋===H2O、CO2－ 3 ＋H＋===HCO－ 3 、HCO－ 3 ＋H＋===CO2↑＋H2O。再结合溶液 中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量相等可知：A 项，当滴入 H＋的物质的量为 OH－的物质的量 2 倍时，H＋完全中和 OH－后，恰好与 CO 2－ 3 完全反应生成 HCO－ 3 ，正确；B 项，当滴入 H＋ 的物质的量为 OH－的物质的量 1.5 倍时，H＋完全中和 OH－后，剩余 H＋可与一半的 CO 2－ 3 反 应生成 HCO－ 3 ，正确；C 项，结合 A 项分析，可知与事实不符，错误；D 项，当滴入 H＋的 物质的量为 OH－的物质的量 3 倍时，OH－完全反应，CO 2－ 3 恰好转化为 CO2 和 H2O，正确。 考点三 离子方程式的正误判断 1．看离子反应是否符合客观事实 如铁与稀硫酸反应生成！！！！__Fe2＋__####而不生成 Fe3＋。再如将少量 SO2 通入漂白粉 溶液中：H2O＋SO2＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO，错在忽略了 HClO 可以将＋4 价的 硫氧化，应为！！！！__Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO__####。 2．看“===”“??”“↓”“↑”及必要条件是否正确、齐全 如盐类的水解离子方程式一般用“??”，电解反应的离子方程式用“===== 电解 ”。 3．看电解质拆分是否正确 (1)强酸、强碱和可溶性盐写成离子。 (2)对于微溶性的强电解质：在反应物中视情况而定，如澄清石灰水中 Ca(OH)2 以 Ca2＋、 OH－存在，可拆成离子形式；在生成物中，一般不能拆，以化学式形式表示。 (3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式，如在水溶液中 HCO － 3 写成 H＋ ＋CO 2－ 3 是不对的。 4．看电荷是否守恒 如 FeCl3 溶液与 Cu 反应，不能写成 Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋，而应写成！！！！__2Fe3＋＋ Cu===2Fe2＋＋Cu2＋__####。 5．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 SO 2－ 4 生成 BaSO4 沉淀，又不能漏掉 Cu2＋与 OH－生成 Cu(OH)2 沉淀。 6．看反应物或产物的配比是否正确 如稀硫酸与 Ba(OH)2 溶液反应不能写成 H＋＋OH－＋SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O，应 写成！！！！__2H＋＋2OH－＋SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O__#### 。 7．是否符合题设条件及要求 如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应的影 响。如向 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2 的离子方程式为 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；向 FeI2 溶 液中通入少量 Cl2 的离子方程式为！！！！__2I－＋Cl2===I2＋2Cl－__#### 。 1．下列离子方程式正确的是 ( C ) A．向盐酸中滴加氨水：H＋＋OH－===H2O B．将铜投入硫酸铁溶液中：Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋ C．铜溶于稀硝酸：3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．向澄清石灰水中加入少量的 NaHCO3 溶液：Ca2＋＋2OH－＋2HCO－ 3 ===CaCO3↓＋ CO2－ 3 ＋2H2O 2．下列解释事实的方程式不正确的是 ( C ) A．测 0.1 mol·L－1 氨水的 pH 为 11：NH3·H2O??NH＋ 4 ＋OH－ B．将 Na 块放入水中，放出气体：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ C．用 CuCl2 溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl2===== 通电 Cu2＋＋2Cl－ D．Al 片溶于 NaOH 溶液中，产生气体：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑ 解析 本题考查方程式的书写与正误判断，意在考查考生的理解能力与应用能力。氨水 呈弱碱性的原因是 NH3·H2O 为弱电解质，部分发生电离，正确；金属钠与水发生氧化还原 反应，生成氢氧化钠与氢气，B 项正确；氯化铜溶液能导电，是因为氯化铜为强电解质，在 溶液中完全电离，与电解无关，即 CuCl2===Cu2＋＋2Cl－，C 项错误；金属铝与氢氧化钠溶 液发生反应，生成偏铝酸钠和氢气，D 项正确。 离子方程式正误判断的一般解题方法 突破离子方程式正误判断的“四大陷阱” 命题陷阱 1——“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”陷阱，除强酸、强碱、可溶性 盐之外，其余物质在离子方程式中均不能拆分。在复习时，应熟记常见的弱电解质、溶解度 表及常见的多元弱酸的酸式酸根。 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)(2016·天津卷)用 KMnO4 标准溶液滴定草酸：2MnO－ 4 ＋16H＋＋5C2O2－ 4 ===2Mn2＋＋ 10CO2↑＋8H2O。( × ) (2)氯气溶于水：Cl2＋H2O??2H＋＋Cl－＋ClO－。( × ) (3)向 CuSO4 溶液中通入 H2S 气体：Cu2＋＋S2－===CuS↓。( × ) (4)NaHCO3 溶液中加入稀盐酸：CO2－ 3 ＋2H＋===CO2↑＋H2O。( × ) 命题陷阱 2——“守恒”陷阱 离子方程式除符合质量守恒定律外，还应符合电荷守恒规律，即离子方程式两边离子所 带电荷总数相等。不能只注意质量守恒，而忽略电荷守恒，这也是命题者经常设置的“陷 阱”。 2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)(2016·四川卷)Fe2＋与 H2O2 在酸性溶液中的反应：2Fe2＋ ＋H2O2＋2H ＋ ===2Fe3 ＋＋ 2H2O。( √ ) (2)酸性溶液中 KIO3 与 KI 反应生成 I2：IO－ 3 ＋I－＋6H＋===I2＋3H2O。( × ) (3)某消毒液(NaClO)可用 NaOH 溶液吸收 Cl2 制备：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 ( √ ) (4)Na2S2O3 溶液中加入稀硫酸：2S2O2－ 3 ＋4H＋===SO2－ 3 ＋3S↓＋2H2O。( × ) 命题陷阱 3——“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 氧化性酸反应生成 Fe2＋，金属和氧化性酸反应不产生 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。 3．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)(2016·天津卷)室温下，测得氯化铵溶液的 pH＜7，证明一水合氨是弱碱：NH＋ 4 ＋ 2H2O??NH3·H2O＋H3O＋。( √ ) (2)向 NaClO 和 NaCl 的混合溶液中滴入少量 FeSO4 溶液：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋ 2Fe3＋＋H2O。( × ) (3)Na2CO3 溶液中 CO 2－ 3 的水解：CO2－ 3 ＋H2O===HCO－ 3 ＋OH－。( × ) (4)向稀 HNO3 中滴加 Na2SO3 溶液：SO2－ 3 ＋2H＋===SO2↑＋H2O。( × ) 命题陷阱 4——“量比”陷阱 在离子方程式正误判断中，不能忽略相对量的多少，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。 4．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)(2016·四川卷)稀硫酸和 Ba(OH)2 溶液反应：H＋＋SO2－ 4 ＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋ H2O。( × ) (2)向 Na2SiO3 溶液中通入过量 SO2：SiO2－ 3 ＋SO2＋H2O===H2SiO3↓＋SO2－ 3 。( × ) (3)向 NaHCO3 溶液中加入足量 Ba(OH)2 溶液：HCO－ 3 ＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O。 ( √ ) (4)Fe2(SO4)3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应：Fe3 ＋ ＋SO 2－ 4 ＋Ba2 ＋ ＋3OH － ===Fe(OH)3↓＋ BaSO4↓。( × ) [例 1] (2016·江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A．将铜丝插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO－ 3 === Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O B．向 Fe2(SO4)3 溶液中加入过量铁粉：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ C．向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 D．向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋ [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 A 不清楚稀 HNO3 被还原为 NO 还是 NO2 － 2 B 没认真检查质量、电荷是否守恒 － 2 D 不清楚 Na2SiO3 是否拆分 － 2 [解析] A 项，Cu 与稀 HNO3 反应生成 NO，错误；B 项，电荷不守恒，错误；C 项， Al(OH)3 不溶于氨水，正确；D 项，Na2SiO3 为可溶性盐，应写成离子形式，错误。 [答案] C 1．下列离子方程式错误的是( C ) A．向 Mg(HCO3)2 溶液中加入过量的 NaOH 溶液：Mg2＋＋2HCO－ 3 ＋4OH－===Mg(OH)2↓ ＋2CO2－ 3 ＋2H2O B．向亚硫酸钡固体中加入稀硝酸：3BaSO3＋2H＋＋2NO－ 3 ===3BaSO4↓＋2NO↑＋H2O C．在银氨溶液中滴加过量稀硝酸：[Ag(NH3)2]OH＋3H＋ === Ag＋＋2NH＋ 4 ＋H2O D．向 NH4HSO4 稀溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 稀溶液至 SO2－ 4 刚好沉淀完全： Ba2＋＋ 2OH－＋NH＋ 4 ＋H＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋NH3·H2O＋H2O 解析 Mg(OH)2 的溶解度小于 MgCO3，故 A 项中应该生成 Mg(OH)2 沉淀，正确；亚硫 酸钡可被硝酸氧化为硫酸钡，B 项正确；在银氨溶液中滴加过量稀硝酸，发生反应的离子方 程式为[Ag(NH3)2]＋＋2H＋===Ag＋＋2NH＋ 4 ，C 项错误；沉淀 1 mol SO 2－ 4 需要 1 mol Ba(OH)2,2 mol OH－恰好与 1 mol NH＋ 4 、1 mol H＋反应，D 项正确。 1．(2017·江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是( B ) A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl－＋2H2O===== 通电 H2↑＋Cl2↑＋2OH－ C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋H2O D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO－ 3 ＋OH－===CaCO3↓＋H2O 解析 A 项，电荷不守恒，错误；B 项，电解饱和食盐水时，阳极生成 Cl2，阴极生成 H2 和 NaOH，正确；C 项，不符合物质的组成比，正确的离子方程式为 Ba2＋＋2OH－＋2H＋ ＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋2H2O；D 项，NH ＋ 4 也参与反应，正确的离子方程式为 NH＋ 4 ＋HCO－ 3 ＋ Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O。 2．某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH，下列用来解释事实的方程 式中，不合理的是(已知：饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11)( B ) A．该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2 制备：Cl2 ＋2OH－=== Cl－＋ ClO－＋ H2O B．该消毒液的 pH 约为 12：ClO－＋ H2O??HClO＋ OH－ C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混用，产生 Cl2：2H＋＋ Cl－＋ ClO－=== Cl2 ↑ ＋ H2O D．该消毒液加白醋生成 HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－=== HClO＋CH3COO － 解析 已知饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11，这是由于 ClO－的水解，而该消毒液的 pH 约 为 12，主要是因为其中含有一定量的 NaOH，B 项错误。 考点四 离子共存 1．离子共存的条件 所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间！！！！__不发生任何反应 __####；若离子之间能！！！！__发生反应__####，则不能大量共存。 2．熟记常考离子的性质 颜色 MnO－ 4 (紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄) 氧化性 ClO－、MnO－ 4 、NO－ 3 (H＋)、Fe3＋、Cr2O2－ 7 还原性 S2－(HS－)、SO2－ 3 (HSO－ 3 )、I－、Br－、Cl－、Fe2＋ 水解显酸性 NH＋ 4 、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋ 水解显碱性 AlO－ 2 、S2－、SO2－ 3 、CO2－ 3 、SiO2－ 3 、ClO－、CH3COO－ 与 H＋和 OH－均 不能大量共存 HCO－ 3 、HS－、HSO－ 3 、HPO2－ 4 、H2PO－ 4 1．水溶液中能大量共存的离子或分子组是！！！！__⑦⑩__####(填序号)。 ①Al3＋、Cl－、AlO－ 2 、SiO2－ 3 ②K＋、NO－ 3 、I－、H2SO3 ③Na＋、Fe3＋、NO－ 3 、CO2－ 3 ④Al3＋、NO－ 3 、SO2－ 4 、OH－ ⑤H＋、Na＋、S2－、ClO－ ⑥Fe3＋、Ca2＋、SCN－、NO－ 3 ⑦Na＋、Mg2＋、Cl－、SO2－ 4 ⑧K＋、S2O2－ 3 、NO－ 3 、H＋ ⑨Na＋、Ba2＋、HCO－ 3 、OH－ ⑩Al3＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、Br－ ⑪Na＋、Ca2＋、Cl－、SO2－ 4 ⑫Fe2＋、H＋、SO2－ 3 、ClO－ 2．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是！！！！__②⑤⑪__####(填 序号)。 ①无色溶液中：K＋、H＋、MnO－ 4 、HSO－ 3 ②澄清透明的溶液中：Cu2＋、Fe3＋、NO－ 3 、Cl－ ③石蕊呈红色的溶液中：Fe2＋、NO－ 3 、SO2－ 4 、Na＋ ④pH＝－lgKw 的溶液中：Na＋、Al3＋、NO－ 3 、I－ ⑤ cH＋ cOH－ ＝1012 的溶液中：NH＋ 4 、Al3＋、NO－ 3 、Cl－ ⑥水电离产生的 c(OH－)＝10－13 mol·L－1 的溶液：Na＋、Fe2＋、NO－ 3 、Cl－ ⑦加入 Al 粉能放出 H2 的溶液中：Cl－、HCO－ 3 、SO2－ 4 、NH＋ 4 ⑧各离子物质的量浓度相等的溶液中：K＋、Na＋、SO2－ 4 、NO－ 3 ⑨能使淀粉－KI 试纸变蓝色的溶液：K＋、SO2－ 4 、S2－、SO2－ 3 ⑩c(ClO－)＝1.0 mol·L－1 的溶液：Na＋、I－、SO2－ 4 、Cl－ ⑪c(CO2－ 3 )＝0.1 mol·L－1 的溶液：Na＋、NH＋ 4 、Br－、SO2－ 4 ⑫1.0 mol·L－1NaAlO2 溶液：H＋、Al3＋、Cl－、SO2－ 4 ⑬含有 Fe3＋的溶液中：Na＋、H＋、SCN－、Cl－ 有限制条件的离子共存的判断 (1)常见溶液酸、碱性的判断 ①酸性溶液：pH<7(常温)；能使 pH 试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶 液；能使石蕊试液呈红色的溶液。 ②碱性溶液：pH>7(常温)；能使 pH 试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液； 能使酚酞试液呈红色的溶液。 ③呈酸性或碱性的溶液：和 Al 反应放出 H2 的溶液(HNO3 除外)；能使甲基橙呈黄色的 溶液；c 水(H＋)或 c 水(OH－)等于 10－a mol·L－1(a>7)的溶液。 (2)离子共存题干中常见的限制条件 题干 分析 溶液无色 有色离子不能大量存在，如 Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnO － 4 等 溶液 pH＝1 或 pH＝13 ①在强酸性溶液中，OH－、弱酸根离子(CO2－ 3 、SO2－ 3 、 S2－等)不能大量存在； ②在强碱性溶液中，H＋、NH＋ 4 、Fe2＋、Cu2＋、Mg2＋等 均不能大量存在； ③酸式弱酸根离子(HCO－ 3 、HSO－ 3 、HS－等)在强酸性或 强碱性溶液中均不能大量存在； ④溶液 pH＝1，说明溶液中含大量的 H＋，当 NO － 3 存在 时会氧化 I－、Fe2＋及 HS－等 溶液透明 “透明”并不代表溶液无色 与 Al 反应放出 H2 溶液可能显酸性也可能显碱性 由水电离出的 c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1 溶液可能显酸性也可能显碱性 判断离子共存的“三特性”“四反应” 1．“三特性”——三种特殊情况 (1)AlO － 2 与 HCO － 3 不能大量共存：AlO－ 2 ＋HCO－ 3 ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－ 3 (相当于弱酸 制更弱的酸，不是双水解)。 (2)“NO－ 3 ＋H＋”、ClO－和 MnO － 4 都有强氧化性，能氧化 Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO2－ 3 、 HSO － 3 等，不能大量共存。 (3)NH ＋ 4 与 CH3COO－(CO2－ 3 )、Mg2＋与 HCO － 3 等组合中，虽然存在双水解，但因水解程 度很小，它们仍可大量共存。 2．“四反应”——离子间通常进行的四种反应类型 (1)复分解反应，如反应生成沉淀、气体、弱电解质等。 (2)氧化还原反应，如 Fe3＋能氧化 S2－、I－等；ClO－、MnO － 4 在酸性、中性、碱性条件下 都有强氧化性，能将 S2－、HS－、I－、SO 2－ 3 等氧化。 (3)盐的双水解，以下双水解能进行到底，不能大量共存： NH ＋ 4 与 AlO－ 2 、SiO2－ 3 (2 个)； Al3＋与 HCO－ 3 、CO2－ 3 、AlO－ 2 、ClO－、S2－、HS－(6 个)； Fe3＋与 HCO－ 3 、CO2－ 3 、AlO－ 2 、ClO－(4 个)。 (4)配合反应，如 Fe3＋与 SCN－等形成配合物。 [例 1] (2017·江苏卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( B ) A．无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Cl－、SCN－ B． cH＋ cOH－ ＝1×10－12 的溶液中：K＋、Na＋、CO2－ 3 、NO－ 3 C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1 的溶液中：K＋、NH＋ 4 、MnO－ 4 、SO2－ 4 D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、HCO－ 3 解析 Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3 使溶液呈血红色，A 项错误；Fe2＋水解使溶液呈酸性，酸 性条件下 MnO － 4 与 Fe2＋不能大量共存，C 项错误；使甲基橙变红的溶液呈酸性，H＋与 HCO－ 3 不能大量共存，D 项错误。 [例 1] 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( ) A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO2－ 4 、Cl－ B． Kw cH＋ ＝1×10－13 mol·L－1 的溶液中：NH＋ 4 、Ca2＋、Cl－、NO－ 3 C．与 Al 反应能放出 H2 的溶液中：Fe2＋、K＋、NO－ 3 、SO2－ 4 D．水电离的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1 的溶液中：K＋、Na＋、AlO－ 2 、CO2－ 3 [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 A 不能有效挖掘隐含信息 － 2 C 与 Al 反应放出 H2 的溶液含有大量的 H＋或 OH－，若含 H＋，忽略了 NO－ 3 的氧化性 － 2 D 由 c(H＋)水＝1.0×10－13mol·L－1 推断出溶液是碱溶液，忽略了酸溶液的 可能 － 2 [解析] 本题考查离子共存，意在考查考生对化学反应规律的理解能力。使酚酞变红色 的溶液显碱性，Al3＋不能大量存在，A 项错误；c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1，即溶液的 pH＝1， 显酸性，题中给出的四种离子可以大量共存，B 项正确；与 Al 反应放出 H2 的溶液可能显酸 性，也可能显碱性，若显酸性，NO － 3 会氧化 Fe2＋，若显碱性，OH－与 Fe2＋会生成 Fe(OH)2 沉淀，C 项错误；水电离的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，则水的电离受到抑制，可能是酸溶液 或碱溶液，若为酸溶液，则 AlO－ 2 、CO 2－ 3 均与 H＋反应，不能大量共存，D 项错误。 [答案] B 1．下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( A ) A．银氨溶液：Na＋、K＋、NO－ 3 、NH3·H2O B．空气：C2H2、CO2、SO2、NO C．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－ D．高锰酸钾溶液：H＋、Na＋、SO2－ 4 、葡萄糖分子 解析 B 项，NO 在空气中会与 O2 反应生成 NO2；C 项，S2－和 H＋不能大量共存，且当 H＋与 Fe(OH)3 胶体混合后，H＋会与 Fe(OH)3 胶体反应生成 Fe3＋，同时 Fe3＋与 S2－也会反应； D 项，在 KMnO4(含 H＋)溶液中，葡萄糖分子易被氧化。 1．(2016·江苏卷)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进 行处理。常温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子 正确的是( D ) A．通入过量 Cl2：Fe2＋、H＋、NH＋ 4 、Cl－、SO2－ 4 B．加入少量 NaClO 溶液：NH＋ 4 、Fe2＋、H＋、SO2－ 4 、ClO－ C．加入过量 NaOH 溶液：Na＋、Fe2＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、OH－ D．加入过量 NaClO 和 NaOH 的混合溶液：Na＋、SO2－ 4 、Cl－、ClO－、OH－ 2．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NH＋ 4 、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、CO2－ 3 、Cl－、 OH－、NO－ 3 。向该溶液中加入铝粉，只放出 H2，则溶液中能大量存在的离子最多有( C ) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 解析 由溶液无色可知一定不含 Fe3＋。加入 Al 放出氢气则说明该溶液中含有大量 H＋或 OH－，若存在大量 H＋，则溶液中可能大量存在 NH＋ 4 、Ba2＋、Al3＋、Cl－，共 5 种；若存在大 量 OH－，根据溶液为电中性，则溶液中可能大量存在 Ba2＋、Cl－、NO－ 3 ，共 4 种。 考点五 离子的检验和推断 1．常见离子的三种检验方法 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种 类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。 离子 试剂 现象 沉淀 Cl－、Br－、 AgNO3 溶液和稀 HNO3 AgCl(白色)、AgBr(淡黄 法 I－ 色)、AgI(黄色) SO2－ 4 稀盐酸和 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 Fe3＋ NaOH 溶液 红褐色沉淀 气体 法 NH＋ 4 浓 NaOH 溶液和湿润的 红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的气 体，且气体能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝(要加热) CO2－ 3 、 HCO－ 3 稀盐酸和澄清石灰水 无色无味的气体通入澄 清石灰水变浑浊 SO2－ 3 、 HSO－ 3 稀 H2SO4 和品红溶液 产生有刺激性气味的气 体，且气体能使品红溶液褪色 显色 法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色 Fe2＋ ①KSCN 溶液和氯水 ②铁氰化钾溶液 K3[Fe(CN)6] ①先是无变化，滴加氯水 后变血红色 ②生成蓝色沉淀 Fe3[Fe(CN)6]2 Fe3＋ KSCN 溶液 血红色 苯酚溶液 紫色 Na＋、K＋ Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色(K ＋要透过蓝色钴玻璃观察焰 色) 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)向某溶液中滴入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，再加入稀 HNO3，白色沉淀不溶解，溶 液中一定存在 SO2－ 4 。( × ) (2)向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在 CO2－ 3 。 ( × ) (3)做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素。 ( × ) (4)向某溶液中滴加氯水，再加入 KSCN 溶液，溶液变血红色，则溶液中一定存在 Fe2＋。 ( × ) 2．(2018·吉林四平模拟)某溶液中可能存在 Br－、CO2－ 3 、SO2－ 3 、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋ 等 7 种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后， 溶液变橙黄色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量 BaCl2 溶液，无沉淀生成； ③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。据此可以推断：该溶液中肯定不存在的 离子组是( A ) A．Al3＋、Mg2＋、I－、SO2－ 3 B．Mg2＋、Na＋、CO2－ 3 、I－ C．Al3＋、Na＋、SO2－ 3 、I－ D．Na＋、CO2－ 3 、Br－、I－ 解析 ①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙黄色，且有无色气泡冒出，则溶液中含有 Br－、CO2－ 3 ，由于 CO 2－ 3 与 Al3＋、Mg2＋会发生反应而不能大量共存，所以溶液中一定不存在 Al3＋、Mg2＋；②若原溶液中含有 SO2－ 3 ，加入氯水时会被氧化为 SO2－ 4 ，再加入足量 BaCl2 溶 液，就会有沉淀生成，因此不存在 SO2－ 3 ；③由于氯水会把 I－氧化为 I2，继续滴加淀粉溶液， 溶液就会变蓝色，因此该实验证明不存在 I－。由于溶液呈电中性，所以还有阳离子 Na＋。故 通过上述实验证明在溶液中一定存在 Br－、CO2－ 3 、Na＋，一定不存在 Al3＋、Mg2＋、I－、SO2－ 3 。 故选 A 项。 一 离子推断的四项基本原则 [例 1] (2018·宜昌调研)某溶液中可能含有 H＋、NH＋ 4 、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－ 3 、SO2－ 4 、 NO － 3 中的几种。 ①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，且产生 的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是( D ) A．溶液中的阳离子只有 H＋、Mg2＋、Al3＋ B．n(H＋)：n(Al3＋)：n(Mg2＋)＝1：1：1 C． 溶液中一定不含 CO2－ 3 ，可能含有 SO 2－ 4 和 NO－ 3 D．溶液中，n(NH＋ 4 )＝0.2 mol 解析 ①加入锌粒，产生无色无味气体，该溶液应为酸性，气体是氢气，排除 CO 2－ 3 和 NO－ 3 ，根据电荷守恒，溶液中有 SO2－ 4 ；②加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，排除 Fe3＋；根 据图像知，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.1 mol，n(NH＋ 4 )＝0.2 mol，n(Mg2＋)＝0.05 mol，故 D 项正确。 二 离子检验实验操作应注意的事项 1．反应要在适宜的条件下进行，如溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。 2．离子检验时常需排除干扰，离子检验中的干扰离子以及排干扰措施。 待检离子 干扰离子 排干扰措施 Cl－ SO2－ 4 加过量 Ba(NO3)2 溶液 CO2－ 3 、OH－ 加稀硝酸酸化 SO2－ 4 CO2－ 3 、SO2－ 3 、Ag＋ 加盐酸酸化 CO2－ 3 SO2－ 3 加盐酸后将产生的气体先通入酸性高锰 酸钾溶液，再通入澄清石灰水 SO2－ 3 CO2－ 3 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液 3．检验反应要求具有一定的选择性和特效性，如用品红溶液检验 SO2，用 KSCN 溶液 检验 Fe3＋，用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3。 [例 2] 已知：5SO2－ 3 ＋2IO－ 3 ＋2H＋===I2＋5SO2－ 4 ＋H2O。某含碘废水(pH 约为 8)中一定存 在 I2，可能存在 I－、IO － 3 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有 I－、IO － 3 的 实验方案：取适量含碘废水用 CCl4 多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单 质存在；！！！！__从水层取少量溶液，加入 1～2_mL 淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加 FeCl3 溶 液，若溶液变蓝，说明废水中含有 I－，若溶液不变蓝，说明废水中不含 I－；另从水层取少 量溶液，加入 1～2_mL 淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加 Na2SO3 溶液，若溶液变蓝，说明废水 中含有 IO－ 3 ，若溶液不变蓝，说明废水中不含 IO－ 3 __####(实验中可供选择的试剂：稀盐酸、 淀粉溶液、FeCl3 溶液、Na2SO3 溶液)。 解析 检验 I－的原理是用 FeCl3 溶液氧化 I－生成 I2，用淀粉检验 I2；检验 IO － 3 的原理是 用 Na2SO3 溶液还原 IO － 3 生成 I2，再用淀粉检验 I2。因溶液呈碱性，I2＋2OH－===I－＋IO－＋ H2O，所以在检验之前应先用盐酸酸化。 [例 1] 雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离 子：Na＋、NH＋ 4 、Mg2＋、Al3＋、SO2－ 4 、NO－ 3 、Cl－ 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的 预处理后得试样溶液，设计并完成了如下的实验： 已知：3NO－ 3 ＋8Al＋5OH－＋2H2O===== △ 3NH3＋8AlO－ 2 。 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＋ 4 、Mg2＋、SO 2－ 4 和 NO－ 3 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 [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 A 没找到证明有无 Mg2＋的依据 － 6 C 不知 Na＋、Cl－的存在对溶液中的其他离子有无影 响 － 6 [解析] 加入过量 Ba(OH)2 溶液、加热，放出遇湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体 1 为 NH3， 说明试样中含有 NH＋ 4 ；沉淀 1 部分溶解于酸中，可知试样中一定含有 SO2－ 4 、Mg2＋(Al3＋与过 量氢氧化钡溶液不能得到氢氧化铝沉淀)；滤液 1 通入 CO2 得到沉淀说明滤液 1 中可能含有 AlO－ 2 ，则试样中可能含有 Al3＋；再利用溶液 2 加入 Al/OH－可放出 NH3，结合题干可知，原 试样中含有 NO－ 3 ，Cl－、Na＋的存在对实验无影响，因此试样中也可能含有 Cl－、Na＋。综上 所述，结合选项可知 B 项判断错误。 [答案] B 1．在 Na＋浓度为 0.5 mol·L－1 的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。 阳 离子 K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ 阴 离子 NO－ 3 、CO2－ 3 、SiO2－ 3 、SO2－ 4 取该溶液 100 mL 进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)： 序 号 实验内容 实验结果 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出 0.56 L 气 体 Ⅱ 将 Ⅰ 的反应混合液过滤，对沉淀 洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为 2.4 g Ⅲ 在Ⅱ的滤液中滴加 BaCl2 溶液 无明显现象 试回答下列问题： (1)实验Ⅰ能确定一定不存在的阳离子是！！！！__Ag＋、Mg2＋、Ba2＋__####。 (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为！！！！__SiO2－ 3 ＋2H＋===H2SiO3↓__####。 (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算 结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。 阴离子 N O－ 3 CO 2－ 3 SiO 2－ 3 SO 2－ 4 c/(mol·L－ 1) 如表 阴离子 N O－ 3 CO 2－ 3 SiO 2－ 3 SO 2－ 4 c/(mol·L－1) ？ 0.2 5 0.4 0 (4)判断 K＋是否存在，若存在求出其最小浓度，若不存在说明理由：！！！！__存在，最小 浓度为 0.8_mol·L－1__####。 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。 1．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( B ) A．在溶液中加 KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3＋，无 Fe2＋ B．气体通过无水 CuSO4 粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有 Na＋，无 K＋ D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是 CO2 2．某溶液可能含有 Cl－、SO2－ 4 、CO2－ 3 、NH＋ 4 、Fe3＋、Al3＋ 和 K＋ 。取该溶液 100 mL， 加入过量 NaOH 溶液，加热，得到 0.02 mol 气体，同时产生红褐色沉淀，过滤，洗涤，灼 烧，得到 1.6 g 固体；向上述滤液中加入足量 BaCl2 溶液，得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。 由此可知原溶液中( B ) A．至少存在 5 种离子 B．Cl－ 一定存在，且 c(Cl－)≥0.4 mol/L C．SO2－ 4 、NH ＋ 4 一定存在，Cl－ 可能不存在 D．CO2－ 3 、Al3＋ 一定不存在，K＋可能存在 解析 根据加入过量 NaOH 溶液，得到 0.02 mol 气体，说明溶液中含有 0.02 mol NH＋ 4 ； 同时产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3＋，且为 0.02 mol，则不含 CO2－ 3 ；根据“得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀”，说明溶液中含有 SO2－ 4 ，其物质的量为 0.02 mol，则根据电荷守恒可 知溶液中一定有 Cl－，至少有 0.04 mol，B 项正确。 课时达标 第 5 讲 1．下列离子方程式书写正确的是( B ) A．Cl2 通入水中：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－ B．双氧水加入稀硫酸和 KI 溶液：H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O C．用铜作电极电解 CuSO4 溶液：2Cu2＋＋2H2O===== 电解 2Cu＋O2↑＋4H＋ D．Na2S2O3 溶液中加入稀硫酸：2S2O2－ 3 ＋4H＋===SO2－ 4 ＋3S↓＋2H2O 2．下列解释事实的方程式不正确的是( C ) A．用浓盐酸检验氨：NH3＋HCl===NH4Cl B．碳酸钠溶液显碱性：CO2－ 3 ＋H2O??HCO－ 3 ＋OH－ C．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe－3e－===Fe3＋ D．长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 解析 A 项，盐酸具有挥发性，挥发出的 HCl 与氨气反应生成氯化铵，冒白烟，正确； B 项，碳酸钠是强碱弱酸盐，溶液中存在 CO 2－ 3 的水解平衡：CO2－ 3 ＋H2O??HCO－ 3 ＋OH－，使 溶液呈碱性，正确；C 项，钢铁发生吸氧腐蚀，铁作负极被氧化，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2 ＋，错误；D 项，石灰水与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，正确。 3．下列各组离子或分子能大量共存，当加入相应试剂后，发生反应的离子方程式书写 正确的是( B ) 选项 离子或分子 加入试剂 加入试剂后发生反应的 离子方程式 A NH＋ 4 、Fe2＋、SO2－ 4 少量 Ba(OH)2 溶液 2NH＋ 4 ＋SO2－ 4 ＋Ba2＋＋ 2OH－===BaSO4↓＋ 2NH3·H2O B Na＋、OH－、Cl－ 少量 Mg(HCO3)2 溶 Mg2＋＋2HCO－ 3 ＋4OH－ 液 ===2H2O＋Mg(OH)2↓＋ 2CO2－ 3 C K＋、NH3·H2O、 CO2－ 3 通入少量 CO2 2OH－＋CO2===CO2－ 3 ＋ H2O D Fe2＋、NO－ 3 、 HSO－ 3 NaHSO4 溶液 HSO－ 3 ＋H＋===SO2↑＋ H2O 解析 A 项中的各离子能大量共存，但加入少量 Ba(OH)2 溶液时，OH－先与 Fe2＋反应， 故反应的离子方程式为 Fe2＋＋SO2－ 4 ＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Fe(OH)2↓，A 项不正确；B 项中的各离子能大量共存，加入少量 Mg(HCO3)2 溶液后，OH－与 Mg2＋及 HCO － 3 都发生了反 应，B 项正确；C 项中的离子和分子也能大量共存，通入少量 CO2 时，CO2 与 NH3·H2O 反 应，正确的离子方程式为 2NH3·H2O＋CO2===2NH＋ 4 ＋CO2－ 3 ＋H2O，C 项不正确；D 项中的 离子不能大量共存，因为 HSO － 3 使溶液呈酸性，酸性条件下，NO － 3 可将 Fe2＋氧化，D 项不 正确。 4．下列对应化学反应的离子方程式书写正确的是( C ) A．用 KIO3 氧化酸性溶液中的 KI：5I－＋IO－ 3 ＋3H2O===3I2＋6OH－ B．向 NH4HCO3 溶液中加入过量 NaOH 溶液并加热：NH＋ 4 ＋OH－===== △ NH3↑＋H2O C．将过量 SO2 通入冷氨水中：SO2＋NH3·H2O===HSO－ 3 ＋NH＋ 4 D．Ba(OH)2 溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO4 溶液，当溶液中的 OH－恰好 反应一半时：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋2H2O 5．下列离子方程式书写正确的是( C ) A．等物质的量的 Ba(OH)2 与明矾溶液混合：3Ba2＋＋6OH－＋2Al3＋＋3SO2－ 4 ===3BaSO4↓ ＋2Al(OH)3↓ B．Fe(OH)3 溶于氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O C．H182 O 中投入 Na2O2 固体：2H182 O＋2O2－ 2 ===4OH－＋18O2↑ D．CuCl2 溶液中加入 NaHS 溶液：Cu2＋＋2HS－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋2H2S↑ 解析 A 项，因 Ba2＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓，3OH－＋Al3＋===Al(OH)3↓，所以等物质的量 的 Ba(OH)2 与 明 矾 [KAl(SO4)2·12H2O] 溶 液 混 合 ： 3Ba2 ＋ ＋ 6OH － ＋ 2Al3 ＋ ＋ 3SO2－ 4 ===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓，正确；B 项，因生成的 Fe3＋能与 I－发生氧化还原反应： 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，错误；C 项，因氧化物在离子方程式中不能拆开，Na2O2 应写化学 式，且应生成 O2，错误；D 项，因 Cu2＋与 HS－不会发生双水解，而发生反应：Cu2＋＋HS－ ===CuS↓＋H＋，错误。 6．下列有关离子检验的叙述正确的是( C ) 选 操作及现象 结论 项 A 取少量溶液于试管中，滴加 BaCl2 溶液，有白色沉 淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解 溶液中含有 Ag＋或 SO2－ 4 B 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无 色变为黄色 溶液中含有 Br－ C 取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微 热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有 NH＋ 4 D 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加 KSCN 溶液，溶液变红色 原溶液中含有 Fe2＋ 7．水溶液 X 中只可能溶有 K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO－ 2 、SiO2－ 3 、SO2－ 3 、CO2－ 3 、SO 2－ 4 中的 若干种离子(水电离出的 H＋、OH－忽略不计)。某同学对该溶液进行了如下实验： 下列判断正确的是( B ) A．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 B．K＋、AlO － 2 和 SiO 2－ 3 一定存在于溶液 X 中 C．气体甲一定是纯净物 D．CO 2－ 3 和 SO 2－ 4 一定不存在于溶液 X 中 解析 加盐酸有气体产生说明溶液中一定含有 CO2－ 3 、SO 2－ 3 中的至少一种离子，生成的 气体可以是 CO2 或是 SO2 或是二者的混合物，一定不存在和 CO 2－ 3 或 SO 2－ 3 不能大量共存的 离子，所以不存在 Mg2＋、Al3＋，加盐酸有沉淀，说明一定有 SiO2－ 3 ，硅酸是沉淀，加入过量 氨水(提供 OH－)有沉淀生成，只能是氢氧化铝沉淀，说明此时溶液中存在 Al3＋，但是原来溶 液中的 Al3＋一定不能存在，所以该 Al3＋是 AlO － 2 和盐酸反应生成的，所以一定存在 AlO－ 2 ， 要保证溶液电中性，只有 K＋这一种阳离子，所以一定存在 K＋。根据上述推断，溶液中一定 含有 K＋、AlO － 2 和 SiO2－ 3 ，B 项正确。 8．(2018·黄冈高三第一次模拟)A、B、C、D 四种物质，分别含有下列阴、阳离子：Na ＋、Ba2＋、Al3＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、HCO－ 3 、NO－ 3 、OH－中的各一种。为了判断其各自的组成，进 行了如下实验，部分现象如下： ①常温下用 pH 计测量发现 A、C 溶液显碱性，且 0.1 mol·L－1 C 溶液的 pH＞13； ②A 与 B、C 混合均有白色沉淀产生，且 A 与 B 混合还有气体生成； ③过量的 C 滴入 B、D 中，前者产生沉淀，后者产生刺激性气味的气体。 请回答下列问题： (1)A 为！！！！__NaHCO3__####，检验 A 中阳离子的实验名称是！！！！__焰色反应__####。 (2)A 与 B 反应的离子方程式为！！！！__Al3＋＋3HCO－ 3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑__####。 (3)B 与过量的 C 反应生成的沉淀为！！！！__BaSO4__####。 (4)经判断 NO － 3 存在于物质！！！！__D__####(填“A”“B”“C”或“D”)中，为了测定该溶液中 NO － 3 的浓度，进行了以下实验： 取 20.00 mL 该溶液于锥形瓶中，加入过量的 25.00 mL 0.900 0 mol·L－1 的 FeSO4 溶液和 适量的稀 H2SO4 溶液，并加入 3 g NaHCO3 固体，除去空气，反应完全后再加入几滴二苯胺 磺酸钠指示剂，用浓度为 0.120 0 mol·L－1 的 K2Cr2O7 溶液滴定至终点，重复三次平均消耗体 积为 21.25 mL(发生的反应依次为 NO－ 3 ＋Fe2＋＋H＋―→NO↑＋Fe3＋＋H2O，Fe2＋＋Cr2O2－ 7 ＋H ＋―→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O，未配平)。计算该溶液中 NO － 3 的浓度为！！！！__0.120_0_mol·L－ 1__####(计算结果保留四位有效数字)，如果没有加入 NaHCO3 固体，会使测定结果！！！！__ 偏高__####(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 解析 (4)与 NO － 3 反应消耗的 n(Fe2＋)＝(0.9×25×10－3－6×0.12×21.25×10－3) mol＝ 7.2×10－3 mol，由关系式 NO－ 3 ～3Fe2＋知，n(NO－ 3 )＝1 3n(Fe2＋)＝2.4×10－3 mol，c(NO－ 3 )＝ 2.4×10－3 mol 20×10－3 L ＝0.120 0 mol·L－1。 9．有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的 H＋、 OH－)：H＋、NH＋ 4 、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NO－ 3 、CO2－ 3 、SO2－ 4 ，现取三份 100 mL 溶液进 行如下实验： ①第一份加足量 AgNO3 溶液后，有白色沉淀产生。 ②第二份加足量 BaCl2 溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为 6.99 g。 ③第三份逐滴滴加 NaOH 溶液，测得沉淀与 NaOH 溶液的体积关系如图。 根据上述实验，回答以下问题。 (1)原溶液确定含有 Mg2＋、Al3＋、NH＋ 4 ，其物质的量之比 n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n(NH＋ 4 )＝！！！！ __1∶1∶2__####。 (2)实验过程中所加的 NaOH 物质的量浓度 c(NaOH)＝！！！！__2__####mol·L－1。 (3) 原 溶 液 中 NO － 3 的 物 质 的 量 为 n(NO － 3 ) ， 则 n(NO － 3 ) 的 取 值 范 围 为 ！！！！ __n(NO－ 3 )≥0.01_mol__####。 解析 本溶液是无色透明的，故 Cu2＋一定不存在；①第一份加足量 AgNO3 溶液后，有 白色沉淀产生，推断溶液中一定有 CO2－ 3 、SO 2－ 4 两种中的一种。通过图像知含有 Al3＋，铝离 子和碳酸根离子发生双水解，不能共存，所以推断溶液中一定不含 CO2－ 3 ，一定含有 SO2－ 4 ； ②第二份加足量 BaCl2 溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为 6.99 g，推 断生成 3×10－2 mol BaSO4，所以 n(SO2－ 4 )＝3×10－2 mol；③第三份逐滴滴加 NaOH 溶液， 测得沉淀与 NaOH 溶液的体积关系，通过图像知，在加入过量的氢氧化钠的过程中，一开 始就有沉淀生成，说明不含 H＋，沉淀部分溶解，推断一定含有 Al3＋；图像中有一段平台， 加入 OH－时无沉淀生成，说明有 NH＋ 4 ：NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O；最后溶液中仍有沉淀，说 明溶液中含 Mg2＋，通过此实验无法判断是否含有 K＋。(1)原溶液确定含有 Mg2＋、Al3＋、NH＋ 4 ， 由图像可知，沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，且 n[Mg(OH)2]＋n[Al(OH)3]＝0.02 mol，沉淀最小时，为氢氧化镁，故 n[Mg(OH)2]＝0.01 mol，故 n[Al(OH)3]＝0.02 mol－ 0.01 mol＝0.01 mol，根据铝原子守恒可知 n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＝0.01 mol，根据 Al3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，需 0.03 mol OH－；根据镁原子守恒可知原溶液中 n(Mg2＋)＝n[Mg(OH)2] ＝0.01 mol，根据 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，需 0.02 mol OH－；生成沉淀最大量时需 0.05 mol OH－，由图像可知消耗 25 mL NaOH，所以 c(NaOH)＝n/V＝0.05 mol 0.025 L ＝2 mol·L－1；根据 NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O，可得到 NH ＋ 4 的物质的量为 0.01 L×2 mol·L－1＝0.02 mol，所以可 得到 n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n(NH＋ 4 )＝0.01 mol∶0.01 mol∶0.02 mol＝1∶1∶2。(2)根据(1)的分 析知：c(NaOH)＝n/V＝0.05 mol/0.025 L＝2 mol/L。(3)根据电荷守恒，阳离子的电荷总数 为 n(Mg2＋)×2＋n(Al3＋)×3＋n(NH＋ 4 )×1＋n(K＋)×1＝0.07 mol＋n(K＋)，阴离子的电荷总数 为 n(SO2－ 4 )×2＋n(NO－ 3 )×1＝3×10－2 mol×2＋n(NO－ 3 )，阳离子的电荷总数等于阴离子所带 的电荷总数，0.07 mol＋n(K＋)＝3×10－2 mol×2＋n(NO－ 3 )，因 K＋不能和中学常见物质反应 产生特殊现象，只能用焰色反应进行判断，故该实验无法判断 K ＋ 是否存在，所以 n(NO－ 3 )≥0.01 mol。 10．溶液 A 中存在 Ba2＋、Fe2＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、HCO－ 3 、CO2－ 3 、Cl－、NO－ 3 、SO 2－ 4 中的五种离子，浓度均为 0.1 mol·L－1，溶液体积为 1 L。对溶液 A 进行以下实验，整个过程 如图所示(部分产物省略)，溶液 B 与溶液 A 中所含阴离子种类相同。 请回答下列问题。 (1)溶液 A 中含有的阴离子是！！！！__Cl－、NO－ 3 、SO2－ 4 __####。 (2)反应①的离子方程式是！！！！__3Fe2＋＋4H＋＋NO－ 3 ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O__####。 (3)固体 C 可能是！！！！__ABC__####(填字母)。 A．MgO B．Mg(OH)Cl C．MgCO3 D．MgCl2 理由是！！！！__Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，消耗 H＋，平衡正移__####(用必要的化学 用语及文字表示)。 (4)气体甲、气体乙造成的环境问题有！！！！__酸雨或光化学烟雾(合理即可)__####(写出 其中一个即可)。 (5)若向原溶液中加入足量的 NaOH 溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧 至恒重，得到固体的质量为！！！！__12__####g。 解析 结合框图分析，HCO － 3 和 CO 2－ 3 能与盐酸反应，生成 CO2 气体，但是 CO2 在空气 中不能转化为其他气体；Fe2＋、NO － 3 和 H＋反应生成 NO 气体，NO 在常温下与空气中的 O2 反应生成 NO2 气体，符合题目要求，据此判断溶液 A 中含有 Fe2＋、NO－ 3 ，因为 HCO－ 3 、CO2－ 3 均不能与 Fe2＋大量共存，所以溶液 A 中不存在 HCO － 3 和 CO2－ 3 。因为溶液 A 和溶液 B 中所 含阴离子种类相同，所以溶液 A 中必定含有 Cl－。又因为溶液 A 中含有五种离子，且浓度 均为 0.1 mol·L－1，所以溶液 A 中含有 SO2－ 4 ，则一定不含 Ba2＋。根据电荷守恒知，溶液 A 中含有的另一种阳离子 Mg2＋。(5)若向原溶液中加入足量的 NaOH 溶液，将沉淀过滤、洗涤、 干燥并灼烧至恒重，得到的固体为 MgO 和 Fe2O3，根据 Mg 元素和 Fe 元素守恒得固体质量 为 0.1 mol·L－1×1 L×40 g·mol－1＋0.1 mol·L－1×1 L×1 2 ×160 g·mol－1＝12 g。