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2022年新高考化学二轮备考选择题高频热点特训
特训05 离子反应的应用
考向分析:近年来高考对离子反应的考查主要有如下形式:①离子反应方程式正误判断,离子共存等;②离子的检验和推断;③渗透到工艺流程和新型化学电源等题型中,考查有关氧化还原反应类型的离子反应方程式、电极反应方程式的书写等。
(一)必备知识和方法
1.离子不能大量共存的原因
(1)离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2+和CO32-生成CaCO3沉淀,H+和SiO32-生成H2SiO3沉淀,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2沉淀等。
(2)离子之间相互结合生成气态物质。如H+和S2-生成H2S,H+和HCO3-生成CO2等。
(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H+与CH3COO-、OH-、PO43-等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。
(4)离子之间彼此促进水解。如Al3+、Fe3+分别与AlO2-、HCO3-、CO32-、S2-等发生相互促进的水解反应生成沉淀或气体。
(5)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2+、S2-、I-、SO32-分别与NO3-(H+)、ClO-、MNO4-因发生氧化还原反应而不能大量共存;Fe3+与S2-、I-等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(6)离子之间能发生络合反应。如Fe3+和SCN-不能大量共存。
2.注意题干中常见的限制条件
(1)酸性溶液含有大量的H+,与H+不能大量共存的离子:OH−、ClO−、F−、CH3COO−、AlO2-、、S2−、、SiO32−、PO43-、、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-
(2)碱性溶液含有大量的OH-,与OH-不能大量共存的离子:H+、、Ca2+ 、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-
(3)常见氧化性的离子:Fe3+、 (H+)、、ClO-
(4)常见还原性的离子:S2−、、I−、Fe2+、Br-
(5)无色溶液应排除有色离子:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。
(6)“透明”也可“有色”
(7)溶液既可能显酸性也可能显碱性,例如“与Al反应放出H2”,“由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1”的溶液
(8)含有大量Fe3+的溶液应是酸性溶液并具有强氧化性;含有大量AlO2-、S2-的溶液
应是碱性溶液;含有大量NO3-的溶液,隐含H+与还原性离子不能大量存在。
3.溶液酸碱性的表达
(1)常见表示呈酸性的溶液
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;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤常温下,c(OH-)<1×10-7 mol·L-1的溶液。
(2)常见表示呈碱性的溶液
①常温下,pH>7的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞溶液变红的溶液;④常温下,c(H+)<1×10-7 mol·L-1的溶液。
(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
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。
(4)充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
①含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
②含有大量NO的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
③含有大量S2-、SO、AlO的溶液,隐含溶液呈碱性。
4.离子推断的四项基本原则。
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等)。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律、否定一些离子存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的变化,与铝反应产生氢气、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正、负电荷总数相等(利用这一原则可确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
5.离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
根据实验操作和反应现象,判断一定含有的离子→根据能否共存,判断一定不含的离子→根据电荷守恒,判断还含有的离子或可能含有的离子
6.常见阳离子的检验。
(1)依据生成沉淀检验或推断
阳离子
试剂或方法
实验现象(证据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,N