第3讲 离子共存、检验与推断-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考化学大一轮复习全新方案

hh 第3讲 离子共存、检验与推断 1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。2.掌握常见离子的检验,能根据实验现象推断 溶液中的某些离子。 考点一 离子共存   - 1.离子共存的判断 几种离子在同一溶液中能大量共存,就 是指离子之间 ;若离子之 间能 ,则不能大量共存。 2.判断离子能否大量共存的“四个要点” 判断多种离子能否大量共存于同一溶液 中,归 纳 起 来 就 是 一 色、二 性、三 特 殊、四 反应。 (1)一色———溶液颜色 几种常见离子的颜色: 离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO-4 Cr2O2-7 溶液颜色 (2)二性———溶液的酸碱性 ①在酸性溶液中,OH- 及弱酸根阴离子(如 CO2-3 、SO2-3 、S2-、CH3COO- 等)均 不 能 大 量 存在。 ②在 碱 性 溶 液 中,H+ 及 弱 碱 阳 离 子 (如 NH+4 、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在。 (3)三特殊———三种特殊情况 ①[Al(OH)4]-与HCO-3 不能大量共存: [Al(OH)4]- +HCO-3 􀪅􀪅Al(OH)3↓+ CO2-3 +H2O。 ②“NO-3 + H+”组 合 具 有 强 氧 化 性,能 与S2-、Fe2+、I-、SO2-3 等还原性的离子发生 氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH+4 与CH3COO-、CO2-3 ,Mg2+ 与 HCO-3 等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相 互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液 中仍能大量共存。 (4)四反应———四种反应类型 四反应是指离子间通常能发生的四种类型的 反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应:如Ba2+与SO2-4 ,NH+4 与OH-, H+与CH3COO-等。 ②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO-3(H+) 与Fe2+等。 ③相互促进的水解反应:如Al3+与CO2-3 等。 ④络合反应:如Fe3+与SCN-等。  6 题组 指定条件下离子共存的判断 1.(2023·湖北部分重点高中联考)常温下,下 列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( ) A.0.1 mol·L-1 NaHCO3 溶液中:NH+4 、 NO-3、K+、SO2-4 B.滴 加 KSCN 溶 液 后 显 红 色 的 溶 液 中: NH+4 、K+、CO2-3 、I- C.能 使 甲 基 橙 变 红 的 溶 液 中:K+、Na+、 CO2-3 、[Al(OH)4]- D.使pH 试纸显红色的溶液中:Na+、K+、 ClO-、SO2-4 2.(2023·湖北黄冈期中)下列各组离子在指定 的溶液中,能大量共存的是 ( ) A.0.01 mol/L HClO 的溶液中:K+、Cl-、 I-、SO2-4 B.pH=8的溶液中:Na+、K+、Cl-、HCO-3 C.与 铝 反 应 产 生 大 量 氢 气 的 溶 液:Na+、 NH+4 、Cl-、NO-3 D.水电离c(OH-)=10-11 mol·L-1 的溶液 中,K+、Fe2+、NO-3、SO2-4 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 014 第一章 化学物质及其变化 3.(2024·河南安阳期中)对下列粒子组在溶液 中能否大量共存的判断和分析均正确的是 ( ) 选项 粒子组 判断和分析 A Na+、H+、Cl-、 CH3COO- 能大 量 共 存,粒 子 间 不 反应 B Ca2+、Na+、OH-、 HCO-3 不能大量共存,因为只发 生反应:OH-+HCO-3 􀪅􀪅 CO2-3 +H2O C K+、Fe3+、Cl-、 H2SO3 能大 量 共 存,粒 子 间 不 反应 D H+、Na+、HCO-3、 SO2-4 不能大量共存,因发生反 应:H+ +HCO-3 􀪅􀪅 CO2↑+H2O 3 离子共存的常见限定条件分析 (1)溶液无色说明溶液中有色离子不能大量存在。 (2)常见表示溶液呈酸性的描述 ①常温下,pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液; ③使甲基橙呈红色的溶液;④c(H+)=0.1 mol·L-1 的溶液。 (3)常见表示溶液呈碱性的描述 ①常温下,pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶 液;③使酚酞变红的溶液;④c(OH-)=0.1 mol·L-1 的溶液。 (4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的 描述 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。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点二 离子的检验与推断   - 1.常见离子的检验方法 根据离子性质不同而在实验中所表现出 的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三 种类型:①生成气体,如NH+4 、CO2-3 的检验; ②显现特殊颜色,如Fe3+、K+的检验;③生成 沉淀,如 Cl-、SO2-4 的 检 验。其 具 体 表 现 如下。 (1)气体法 离子 试剂 现象 NH+4 浓 NaOH 溶 液(加热)和湿 润的红色石蕊 试纸 生成无色、具有刺激性气味、 能使湿润的红色石蕊试纸变 蓝的气体 SO2-3 稀硫酸、 品红溶液 生成无色、具有刺激性气味、 能使品红溶液褪色的气体 CO2-3 稀盐酸、 澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石 灰水变浑浊的气体 NO-3 稀硫酸、 金属铜 溶液变蓝色,有无色的气体产 生,遇空气后气体变红棕色 (2)显色法 离子 试剂 现象 H+ 紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红 I- 氯水、淀粉溶液 淀粉溶液变蓝 Fe3+ KSCN溶液 溶液呈红色 Fe2+ K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀 KSCN溶液、氯水 加 KSCN 溶 液 后 无 颜 色变化,再滴加氯水,溶 液变成红色 Na+、 K+ 铂丝、稀盐酸 火焰呈黄色(Na+),透 过蓝色钴玻璃观察火焰 呈紫色(K+) (3)沉淀法 离子 试剂 现象 Cl-、Br-、I- AgNO3 溶液、稀 硝酸 AgCl(白色沉淀)、 AgBr(淡黄色沉淀)、 AgI(黄色沉淀) SO2-4 稀 盐 酸、BaCl2 溶液 白色沉淀 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 015 hh 续表 离子 试剂 现象 Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉 淀→红褐色沉淀 Al3+ NaOH溶液 先 生 成 白 色 沉 淀, NaOH过量后沉淀逐 渐溶解 Ag+ 盐酸(或氯化物 溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的 白色沉淀 氨水 先生成白色沉淀,若 氨水过量,沉淀逐渐 溶解 PO3-4 AgNO3 溶液、稀 硝酸 生成黄色沉淀,沉淀 可溶于稀硝酸 SiO2-3 稀硝酸 白色絮状沉淀 S2- CuSO4 或CuCl2 溶液 黑色沉淀 [Al(OH)4]- 稀盐酸 开始生成白色沉淀,稀 盐酸过量后沉淀逐渐 溶解 2.离子推断 (1)应用四项基本原则进行离子推断 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+、MnO-4) 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) 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) 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 (2)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。 . A 正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)向某溶液中加入Ba(NO3)2 溶液,产生不溶 于稀 HNO3 的 白 色 沉 淀,则 溶 液 中 一 定 存 在SO2-4 。 ( ) (2)向某溶液中加入Ca(OH)2 溶液,有白色沉 淀生成,则溶液中一定存在CO2-3 。 ( ) (3)某溶液的焰色试验呈黄色,则溶液中一定有 钠元素,不能确定是否有钾元素。 ( ) (4)无色溶液加入CCl4 无现象,滴加氯水后CCl4 层呈紫红色,则溶液中一定存在I-。 ( ) (5)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰 水变浑浊的气体,溶液中一定存在CO2-3 。 ( )  6 题组一 常见离子的检验 1.下列关于离子检验的说法正确的是 ( ) A.检验溶液中是否含有Ba2+:取少量待测 液,向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀 产生,则溶液中含有Ba2+ B.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有 硫酸亚铁,可选用的试剂是酸性 KMnO4 溶液 C.检验溶液中是否含有CO2-3 :取少量待测 液,向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大 量气泡产生 D.在未知溶液中滴加BaCl2 溶液出现白色沉 淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶 液中存在SO2-4 或SO2-3 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 016 第一章 化学物质及其变化 2.不用任何试剂就能鉴别四种溶液:①NaOH、 ②FeCl3、③MgSO4、④KNO3,鉴别的先后顺 序是 ( ) A.①②③④ B.②①③④ C.①③②④ D.③①②④ 3 离子检验中的常见干扰离子以及排除措施 待检离子 干扰离子 排除措施 Cl- SO2-4 CO2-3 OH- 加过量的Ba(NO3)2 溶液 加稀硝酸酸化 SO2-4 CO2-3 SO2-3 Ag+ 加盐酸酸化 SO2-3 CO2-3 加盐酸后将产生的气体通入 品红溶液中,溶液褪色 CO2-3 SO2-3 加硝酸后将产生的无色无味 气体通入澄清石灰水中,溶液 变浑浊 题组二 离子推断 3.(2023·广东深圳模拟)现有一无色透明溶 液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、 Fe3+、Ba2+、Mg2+、SO2-4 、OH-、CO2-3 和 Cl-,进行如下实验: Ⅰ.取少许原溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈 蓝色。 Ⅱ.取少许原溶液滴入BaCl2 溶液,无白色沉 淀产生。 Ⅲ.取少许实验Ⅱ中溶液先滴加硝酸再加 AgNO3 溶液,产生白色沉淀。 Ⅳ.取少许原溶液滴入少量H2SO4 溶液,有白 色沉淀产生。 根据以上现象判断,下列说法正确的是 ( ) A.溶 液 中 一 定 存 在 的 离 子 有 Ba2+、OH- 和Cl- B.溶 液 中 一 定 不 存 在 的 离 子 有 Fe3+、 Mg2+、SO2-4 和CO2-3 C.实验Ⅲ中发生反应的离子方程式为Cl-+ Ag+􀪅􀪅AgCl↓ D.若溶液中各种离子的个数相等,则溶液中 一定存在K+ 4.已知1 L某待测液中除含有0.2 mol·L-1 Na+ 外,还可能含有下列离子中的一种或 几种: 阳离子 K+、NH+4 、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 阴离子 Cl-、Br-、CO2-3 、HCO-3 、SO2-4 现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均 过量): 待 测 液 BaCl2 溶液 滤 液 A → NaOH 溶液 白色沉淀B(19.7 g)→ 气体B(标准状况下为 2.24 L)→ 溶 液 B → Cl2 浅黄绿色溶液C→ AgNO3、 HNO3 白色沉淀C→ 沉 淀 A → 稀硝酸 无色气 体D → 石灰水 白色沉淀 E(10.0 g)→ 白色沉淀D (11.65 g)→ (1)由气体B可确定待测液中含有的离子是 (填写离子符号,后同)。 (2)由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一 定含有的离子是 ,据此 可以排除的离子是 。 (3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离 子是 。 (4)某同学读图后,认为待测液中一定不含溴 离子,他判断的依据是 。 (5)综合分析,待测液中 K+ 的最小浓度为 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 017 hh   1.(2023·山东卷)鉴别浓度均为0.1 mol·L-1 的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3 三种溶液, 仅用下列一种方法不可行的是 ( ) A.测定溶液pH B.滴加酚酞试剂 C.滴加0.1 mol·L-1 KI溶液 D.滴加饱和Na2CO3 溶液 2.(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中 能大量共存的是 ( ) A.在0.1 mol·L-1 氨 水 中:Ag+、Cu2+、 NO-3、SO2-3 B.在0.1 mol·L-1 氯化钠溶液中:Fe3+、I-、 Ba2+、HCO-3 C.在 0.1 mol·L-1 醋 酸 溶 液 中:SO2-4 、 NH+4 、Br-、H+ D.在0.1 mol·L-1 硝酸银溶液中:K+、Cl-、 Na+、CO2-3 3.(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 4.(2021·湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否 大量共存的判断和分析均正确的是 ( ) 选项 粒子组 判断和分析 A Na+、Al3+、Cl-、 NH3·H2O 不能大量共存,因发生反应: Al3+ +4NH3·H2O 􀪅􀪅 [Al(OH)4]-+4NH+4 B H+、K+、 S2O2-3 、SO2-4 不能大量共存,因发生反应: 2H+ +S2O2-3 􀪅􀪅S↓ + SO2↑+H2O 续表 选项 粒子组 判断和分析 C Na+、Fe3+、 SO2-4 、H2O2 能大量共存,粒子间不反应 D H+、Na+、 Cl-、MnO-4 能大量共存,粒子间不反应 5.(2023·浙江1月选考)化合物X由三种元素 组成,某学习小组按如下流程进行实验: 已知:白色固体 A用0.025 0 mol HCl溶解 后,多余的酸用0.015 0 mol NaOH 恰好中 和。请回答: (1)X的组成元素是 ,X的化学式是 。 (2)写出B→C溶液呈棕黄色所发生反应的化 学方程式: 。 (3)写出生成白色固体H的离子方程式: 。 (4)设计实验检验溶液I中的阳离子: 。 学习至此,请完成课时作业3 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 018 参 考 答 案 第3讲 离子共存、检验与推断 考点一 离子共存 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.不发生任何反应 发生反应 2.(1)蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙色 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.A B项,滴加硫氰化钾溶液显红色的溶液中存在铁离子,铁 离子与碳酸根离子发生相互促进的水解反应、与碘离子发生 氧化还原反应,不能大量共存;C项,能使甲基橙变红的溶液 为酸性溶液,酸性溶液中,碳酸根离子、四羟基合铝酸根离子 不能大量存在;D项,使pH试纸显红色的溶液显酸性,不能 与次氯酸根离子大量共存。 2.B A项,HClO具有强氧化性,I- 具有还原性,会发生氧化 还原反应;B项,pH=8的溶液中 Na+、K+、Cl-、HCO-3 均 不能互相反应,能大量共存;C项,与铝反应产生大量氢气的 溶液可能呈酸性或碱性,碱性时 NH+4 不能大量共存,呈酸 性时有NO-3 与铝反应得不到氢气;D项,水电离c(OH-)= 10-11 mol·L-1 的溶液可能是酸性的也可能是碱性的,若是 酸性,Fe2+与NO-3 会发生氧化还原反应,若是碱性的,Fe2+ 会生成沉淀,都不能大量共存。 3.D H+与CH3COO-不能共存,A错误;Ca2+、OH-、HCO-3 三者反应生成CaCO3 沉淀和水而不能共存,B错误;Fe3+ 与 H2SO3 发生氧化还原反应,不能共存,C错误;H+ 与 HCO-3 因发生反应 H++HCO-3 􀪅􀪅CO2↑+H2O而不能大量共 存,D正确。 考点二 离子的检验与推断 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.B 如果溶液中含有Ca2+、Ag+ 等,向其中加入少量稀硫酸, 会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生,所以不能确定溶液中 是否含有Ba2+,A项错误;硫酸亚铁可将酸性 KMnO4 还原 而使 酸 性 KMnO4 溶 液 褪 色,B 项 正 确;HCO-3 、SO2-3 、 HSO-3 遇稀盐酸也可产生大量气泡,C项错误;若存在Ag+, 加入BaCl2 溶液会产生氯化银白色沉淀,D项错误。 2.B FeCl3 溶液呈黄色,首先鉴别FeCl3 溶液;把FeCl3 滴入 剩余三种溶液中,生成红褐色沉淀的是 NaOH溶液;把氢氧 化钠溶液滴入剩余两种溶液中,生成白色沉淀的是 MgSO4 溶液,无明显现象的是KNO3 溶液,鉴别的先后顺序是②① ③④。 3.B 滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色则说明溶液呈碱性,则原 溶液中一定存在CO2-3 或OH-或两者都存在,则无 Mg2+ 与 Fe3+;滴入BaCl2 溶液,无白色沉淀,说明溶液中无SO2-4 与 CO2-3 ;取实验Ⅱ中溶液先滴加硝酸再滴加 AgNO3 溶液,产 生白色沉淀,说明存在Cl-,此Cl- 可能由BaCl2 带来,故原 溶液中不一定含有Cl-;在原溶液中滴入少许 H2SO4 溶液 有白色沉淀产生,则原溶液中存在Ba2+。综上,溶液中一定 存在Ba2+、OH-,一定不存在Fe3+、Mg2+、SO2-4 、CO2-3 ,可 能存在Cl-、K+。溶液中一定存在的离子有Ba2+、OH-,故 A错误;溶液中一定不存在的离子有Fe3+、Mg2+、SO2-4 和 CO2-3 ,故B正确;实验Ⅲ中先滴加硝酸再加AgNO3 溶液,发 生反应 的 离 子 方 程 式 为 OH- +H+ 􀪅􀪅H2O、Cl- +Ag+ 􀪅􀪅AgCl↓,故C错误;若溶液中各种离子的个数相等,即 n(Ba2+)=n(OH- )=n(Cl-),则2n(Ba2+ )=n(OH- )+ n(Cl-),根据溶液显电中性可知,原溶液中有Cl-、无 K+, 故D 错误。 4.(1)NH+4 (2)CO2-3 、SO2-4 Mg2+、Ba2+、Fe3+ (3)HCO-3 (4)向溶液B中通入氯气,溶液呈浅黄绿色(或向溶液B中滴 加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀) (5)0.1 mol·L-1 解析:待测液与BaCl2 溶液反应生成滤液 A和沉淀 A,沉淀 A与稀硝酸反应生成白色沉淀D和无色气体D,无色气体D 与石灰水反应生成白色沉淀E,则待测液中一定含有SO2-4 和CO2-3 ,结合 离 子 共 存 的 条 件 可 知 待 测 液 中 一 定 不 存 在 Mg2+、Ba2+、Fe3+;滤液A与NaOH溶液反应生成的气体B 为NH3,同时还 生 成 了 白 色 沉 淀 B,则 待 测 液 中 一 定 含 有 NH+4 、HCO-3 ;根据向溶液B中通入氯气,溶液呈浅黄绿色 和向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀可 知,待测液中一定不存在Br-;由于实验过程中加入了BaCl2 溶液,因此由白色沉淀C无法确定待测液中是否含有Cl-。 (5)结 合 题 中 数 据 可 知 待 测 液 中 n(NH+4 )=0.1 mol, n(HCO-3 )=n(BaCO3)沉淀B = 19.7 g 197 g·mol-1 =0.1 mol, n(CO2-3 )=n (CaCO3)沉淀E = 10.0 g 100 g·mol-1 =0.1 mol, n(SO2-4 )=n(BaSO4)沉淀D = 11.65 g 233 g·mol-1 =0.05 mol, n(Na+)+n (NH+4 )=0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol, 2n(CO2-3 )+2n(SO2-4 )+n(HCO-3 )=0.4 mol,根据电荷守 恒知待 测 液 中 一 定 含 有 K+。若 待 测 液 中 不 含 Cl-,则 n(K+)=0.1 mol;若 待 测 液 中 含 有 Cl-,则 n(K+ )> 0.1 mol,所以c(K+)≥0.1 mol·L-1。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.C A项,NaClO溶液显弱碱性,Ba(OH)2 溶液显强碱性, Al2(SO4)3 溶 液 显 酸 性,则 测 定 溶 液pH 可 以 鉴 别 出 来; B项,NaClO溶液显弱碱性且具有强氧化性,滴入酚酞试剂, 先变红后褪色,Ba(OH)2 溶液显强碱性,滴入酚酞试剂,溶 液呈红色,Al2(SO4)3 溶液显酸性,滴入酚酞试剂不变色,可 以鉴别出来;C项,NaClO溶液滴入碘化钾溶液,发生氧化还 原反应生成碘单质,液面会由无色变成黄色,振荡后会变成 无色,而Ba(OH)2 溶液、Al2(SO4)3 溶液滴入碘化钾溶液后,因 两者都不与其反应而没有现象,则仅用滴加0.1 mol·L-1 KI溶液无法鉴别;D项,饱和Na2CO3 溶液和NaClO溶液不 反应,和Ba(OH)2 溶液反应生成碳酸钡沉淀,和Al2(SO4)3 溶液发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,则滴入饱和 Na2CO3 溶液是可以鉴别出来的。 2.C 氨水显碱性,会与 Ag+、Cu2+ 反应,不能大量共存,A项 不符合题意;Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存, 且Fe3+与 HCO-3 发生相互促进的水解反应,也不能大量共 存,B项不符合题意;醋酸溶液显酸性,在醋酸溶液中SO2-4 、 NH+4 、Br-、H+均不 会 发 生 反 应,能 大 量 共 存,C项 符 合 题 意;硝酸银溶液中的银离子会与Cl-、CO2-3 反应,不能大量 共存,D项不符合题意。 3.A 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,说 明 固 体 中 存 在 Na2S2O3,发 生 反 应:S2O2-3 + 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,则沉淀为BaSO4,说明固 体中存在 Na2SO4,不 能 确 定 是 否 有 Na2SO3 和 Na2CO3, Na2SO3、Na2CO3 与过量稀盐酸反应的现象可以被Na2S2O3 与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。 4.B Al3+ 和 NH3·H2O 反 应 生 成 Al(OH)3 沉 淀 而 不 是 [Al(OH)4]-,故A错误;Fe3+可催化H2O2 分解,所以Fe3+ 与 H2O2 不能大量共存,故C错误;在酸性条件下 MnO-4 能 将Cl-氧化为Cl2,不能大量共存,故D错误。 5.(1) Ca、Cl、O Ca(ClO4)2 (2)8HI+NaClO4􀪅􀪅4I2+NaCl+4H2O (3)[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+􀪅􀪅AgCl↓+2NH+4 (4)用玻璃棒蘸取溶液I,点在蓝色石蕊试纸上,呈红色说明 溶液中有 H+;取溶液于试管中,加入NaOH溶液至碱性,加 热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明 有NH+4 解析:(1)由化合物X与碳酸钠溶液反应生成白色固体A和 无色溶液B可知,白色固体A可能为碳酸钙或碳酸钡沉淀, 说明化合物X中含有钙离子或钡离子,由多步转化后溶液B 得到白色固体 H 可知化合物 X中一定含有氯元素和氧元 素,由白色固体 H的质量为1.435 g可知,化合物X中含有 氯元素的物质的量为 1.435 g 143.5 g/mol =0.01 mol,由白色固体 A用0.025 0 mol盐酸溶解后,多余的酸用0.015 0 mol氢氧 化钠溶液恰好中和可知,化合物X中含有钙元素或钡元素的 物质的量为(0.025 0 mol-0.015 0 mol)× 1 2=0.005 mol, 摩尔质量为 0.500 g 0.005 mol=100 g·mol-1,故A为CaCO3,含有 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -513- hh 的氧元素的 质 量 为1.195 g-0.005 mol×40 g·mol-1- 0.01 mol×35.5 g·mol-1=0.64 g,氧元素物质的量为0.04 mol, 则X中钙元素、氯元素、氧元素的物质的量之比为0.005 mol︰ 0.01 mol︰0.04 mol=1︰2︰8,则X的化学式为Ca(ClO4)2。 (2)由图可知,B→C溶液呈棕黄色所发生的反应为高氯酸钠 溶液与氢碘酸反应生成氯化钠、碘单质和水,反应的化学方 程式为8HI+NaClO4 􀪅􀪅4I2+NaCl+4H2O。(3)由 图 可 知,生成白色固体 H的反应为氯化二氨合银与硝酸溶液反 应生 成 氯 化 银 沉 淀 和 硝 酸 铵,反 应 的 离 子 方 程 式 为 [Ag(NH3)2]++Cl-+2H+􀪅􀪅AgCl↓+2NH+4 。 第4讲 氧化还原反应的基本概念及规律 考点一 氧化还原反应的基本概念 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.电子的转移 化合价 2.失 还原 氧化 氧化 还原 得 秒判正误 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× 4.(1)Cl- SO2 NO或NO2 Mn2+ Fe2+或Fe Cr3+ (2)Zn2+ H2O CO2 Fe3+ S I2 (3)还原 氧化 基础强化 (1)MnO2+4HCl(浓) △ 􀪅􀪅Mn 得2e- ↓ Cl2+Cl 失2×e- ↑ 2↑ +2H2O Cl2 MnCl2 还原 酸 2NA 2 (2)Cu+4HN 2e- ↓ O3(浓)􀪅􀪅Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Cu(NO3)2 NO2 氧化 酸 NA 1︰2 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.D 过程Ⅰ是NOx 与Zn+反应转化为N2、O-、Zn2+,反应的 化学方程式为2xZn++2NOx 􀪅􀪅N2+2xZn2++2xO-,过 程Ⅱ是O-、Zn2+、CO转化为CO2、Zn+,反应的化学方程式 为O- +Zn2+ +CO 􀪅􀪅CO2+Zn+,整 个 过 程 总 反 应 为 2NOx+2xCO􀪅􀪅N2+2xCO2,整个过程中Zn+ 作催化剂, 故A正确;两步反应中都有元素化合价变化,均属于氧化还 原反应,故B正确;反应中 NOx 是氧化剂,CO是还原剂,总 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1︰x,故C正确; 过程Ⅰ反 应 的 化 学 方 程 式 为2xZn+ +2NOx 􀪅􀪅N2+ 2xZn2++2xO-,故D错误。 2.D 反应中P4 中P元素化合价既有升高又有降低,所以P4 既是氧化剂又是还原剂,A正确;KH2PO2 为正盐,KH2PO2 溶液中存在K+、H2PO-2 、H+、OH-,共4种离子,B正确; 根据化合价的变化可知,PH3 是还原产物,KH2PO2 是氧化 产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为3︰1,C正确; 根据反应方程式可知,33.6 g(0.6 mol) KOH参加反应,生 成PH3 的物质的量为0.2 mol,生成PH3 气体4.48 L(标准 状况),D错误。 3.(1)NaBH4+2H 4e- ↓ 2O􀪅􀪅NaBO2+4H2↑ H2O NaBH4 (2)0.2 mol 4.(1)I2+S 2e- ↓ O2+2H2O􀪅􀪅H2SO4+2HI (2)2H2SO4􀪅􀪅2S 得2e-×2 ↓ O2↑+2H2O+O 失2e-×2 ↑ 2↑ 考点二 氧化还原反应的基本规律及应用 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.(1)得电子 失电子 (2)难易 多少 2.(1)> > (2)> (3)> 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 3.(2)氧化性 还原性 氧化性 还原性 ①2NA ②NA (4)I- Fe2+ 基础强化 FeSO4 NO 3 3 解析:反应中 HNO3 为反应物,则 NO为生成物,反应中氮 元素化合价 降 低,得 电 子 被 还 原,为 氧 化 剂,NO 为 还 原 产 物;题给物质中元素化合价发生变化的还有Fe元素,且Fe 元素化合价应升高,被氧化,则FeSO4 应为还原剂,被氧化 生成Fe2(SO4)3 和 Fe(NO3)3。硝 酸 中 N 元 素 的 化 合 价 由+5降低为+2,因此有1 mol HNO3 被还原时转移3 mol 电子,FeSO4 中Fe元 素 的 化 合 价 由+2升 高 为+3,1 mol FeSO4 中失去1 mol电子,因此1 mol HNO3 被还原时消耗 3 mol还原剂。 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.B 在 反 应①中,还 原 性I- >Fe2+,在 反 应②中,还 原 性 Fe2+>Cl-,在反应③中,还原性Cl->Mn2+,则还原性I-> Fe2+>Cl->Mn2+,故B正确。 2.B 高锰酸钾能将浓盐酸氧化为氯气,高锰酸钾作氧化剂, HCl作还原剂,证明Cl-具有还原性,A项正确;氯气能将亚 铁离子氧化为三价铁离子,氯气作氧化剂,溴水将亚铁离子 氧化 为 三 价 铁 离 子,溴 单 质 作 氧 化 剂,说 明 氧 化 性:Cl2> Fe3+,Br2>Fe3+,但是不能证明氧化性:Cl2>Br2,B项错误; 每个反应的氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故由 A、B项分析可知,氧化性:MnO-4 >Cl2、Cl2>Fe3+,三价铁 离子将碘离子氧化为单质碘,Fe2+ 是还原产物,单质碘是氧 化 产 物,所 以 氧 化 性:Fe3+ >I2,则 能 够 证 明 氧 化 性: MnO-4 >Cl2>Fe3+ >I2,C项正确;由实验可推知氧化性: Cl2>Fe3+>I2,实验④试纸变蓝是因为Fe3+ 将I- 氧化成I2 从而可推测Cl2 也能氧化I-为I2,能使湿润的淀粉-KI试纸 变蓝,D项正确。 3.C A项,氯气的氧化性强于铁离子,该 离 子 反 应 能 发 生; B项,高锰 酸 钾 的 氧 化 性 强 于 氯 气,该 离 子 反 应 能 发 生; C项,二氧化铅的氧化性强于高锰酸钾,该离子反应不能发 生;D项,铁离子的氧化性强于铜离子,该离子反应能发生。 4.B 根据离子反应:2Fe2++2Br-+2Cl2 􀪅􀪅2Fe3++Br2+ 4Cl-可知,FeBr2 溶液中Fe2+ 全部被氧化,而Br- 部分被氧 化。同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,根据上述离子 方程式可知,氯气为氧化剂,Fe3+和溴单质为氧化产物,所以 氧化性:Cl2>Fe3+,A正确。上述反应中,Fe2+ 全部被氧化, 而溴离子有一半被氧化,所以还原性:Fe2+>Br-,B错误。 根据上述反应可知,参加反应的Fe2+与Cl2 的物质的量之比为 2︰2=1︰1,C正确。根据溶液中溶质FeBr2 的构成可知,溶 液中若有2 mol Fe2+,则会有4 mol Br-,上述反应中只有 2 mol Br-被氯气氧化,则被氧化的Br- 占Br- 总量的一半, D正确。 5.C Cl2+KOH →KX+KY+H2O 是 Cl2 的 歧 化 反 应, KX、KY中的氯元素分别显正价和-1价;由于 KX也发生 歧化反应:KX →KY+KZ,可断定 KY为 KCl,化合价高 低:KZ中Cl大于KX中Cl(均为正价)。假设KX中氯元素 为+a 价,KZ中氯元素的化合价为+b,依据得失电子守恒 原理及KX →KY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a= 3、a=5代入上式讨论,可知a=5时,b=7符合题意,则KX 中氯元素的化合价为+5。 6.(1)P P中氮元素的化合价最高 (2)N2 (3)Ⅲ 氮元素价态:Q>M>L,根据氧化还原反应规律,M 与L反应,不可能生成氮元素价态比 M、L都高的物质Q 解析:由反应④B+H2O →A+O2 可知,反应后氧元素化 合价升高,则反应后氯元素化合价必定降低,故氯元素化合 价:B>A;由①可知,反应后氯元素化合价升高,则反应后氮 元素化合价必降低,故氮元素化合价:P>Q;由反应②可知, 反应后氧元素化合价降低,则氮元素化合价反应后必升高, 故氮元素化合价:M>L;由反应③可知,该反应为氮元素化 合价的“归中”反应,由于化合价:M>L,R应处于 M、L之 间,则 M>R>L;氮的化合价:P>Q>M>R>L。(1)由于 其中一种物质是硝酸,硝酸中氮元素的化合价是最高价态,P 中氮元素化合价最高,则在上述物质中P是硝酸。(2)根据 题给的信息及有关元素化合物知识,且L中氮元素是其中氮 元素最低价态,由反应②可知,L分子中含有氢元素,因此反 应②是氨气的催化氧化反应,L是NH3,M是NO;又因为R 的氮元素价态在L、M之间,R的密度又比空气小,且R中氮 元素化合价大于-3而小于+2,所以R为 N2。(3)Ⅰ.氮元 素的化合价:P>Q>M>R>L,如果N2O3 中氮元素化合价 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -514-