内容正文:
第3讲 离子共存与推断(综合应用课)
离子共存问题是高中化学教学重点及难点之一,内容涉及溶液中离子间的复分解反应、氧化还原反应、络合反应、水解与电离等核心知识点,体现“微观探析”“变化观念”等化学学科核心素养。高考试题在传承中不断变化创新,以真实情境为载体,考查学生的学以致用能力,是新高考的主流命题方式。
1.(2022·全国乙卷)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、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
解析:选A 由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+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,说明溶液中一定含有SO,而SO、CO无法判断。
2.(2022·浙江选考)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
解析:选C 使NO还原ClO生成Cl-,但NaCl也能电离出Cl-,A错误;氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;稀硝酸也可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误。
3.(2021·福建等级考)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是( )
A.0.2 mol·L-1的NH4Cl溶液:Na+、K+、SO、SiO
B.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液:NH、Ca2+、Br-、SCN-
C.0.2 mol·L-1的H2SO4溶液:Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
D.0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液:Na+、K+、Cl-、ClO-
解析:选D NH4Cl是强酸弱碱盐,0.2 mol·L-1的NH4Cl溶液显酸性,H+与SiO生成硅酸沉淀不能大量共存,A错误;0.1 mol·L-1的FeCl3溶液,Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3不能大量共存,B错误;0.2 mol·L-1的H2SO4溶液,H+、Fe2+、NO共同作用发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,Ba2+、OH-、Na+、K+、Cl-、ClO-能大量共存,D正确。
4.(2022·浙江选考)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
请回答:
(1)组成X的元素有__________,X的化学式为__________。
(2)溶液C中溶质的成分是________________(用化学式表示);根据C→D→E的现象,给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_______________________。
(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是
_________________________________________。
(4)设计实验确定溶液G中阴离子:____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)产生4.66 g白色沉淀,说明X中含0.02 mol SO,剩余质量为0.57 g,由产生红褐色沉淀知X中含有Fe,物质的量为0.01 mol,剩余0.01 g为0.01 mol H。
(2)C溶液呈黄色,说明含水合铁离子;加入KSCN变为血红色,说明转化为Fe(SCN)3络离子;加入NaOH生成红褐色沉淀,说明又转化为Fe(O