专题02 离子反应 (考点讲解+期末真题)-【期末复习·寒假提升】2024-2025学年高一化学上学期期末复习(人教版2019必修第一册)
2024-11-22
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精品
内容正文:
专题02 离子反应
(考点讲解+期末真题演练)
考点讲解+经典例题
考点一、电解质
考点二、电解质的电离
考点三、离子反应及发生的条件
考点四、离子方程式
考点五、判断溶液中离子能否大量共存
考点六、离子方程式的书写与正误判断
考点七、与量有关的离子方程式的书写
考点八、离子的推断
考点九、离子的检验
期末真题演练
选择题: 15 题
非选择题: 5 题
建议时长: 75 分钟
实际时长: 分钟
考点一、电解质
1.物质的导电性实验
实验装置
烧杯内物质
实验现象
实验结论
原因分析
NaCl固体
灯泡不亮
不导电
离子不能自由移动
KNO3固体
灯泡不亮
NaCl溶液
灯泡变亮
导电
有自由移动的离子
KNO3溶液
灯泡变亮
稀盐酸
灯泡变亮
蔗糖溶液
灯泡不亮
不导电
没有自由移动的离子
乙醇溶液
灯泡不亮
【温馨提示】
(1)NaCl固体受热熔化能导电的原因:离子的运动随温度的升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的Na+和Cl-,因而NaCl在熔融状态时也能导电。
(2)溶液导电与金属导电本质的区别是导电微粒不同,金属是自由电子导电,而溶液是自由离子导电。
(3)物质导电的本质:电流是由带电荷的粒子按一定方向移动形成的,物质导电的本质是必须具有能自由移动的、带电荷的粒子。
(4)一般来说,熔融态的碱和盐能导电,能溶于水的酸、碱、盐均能导电。溶液的导电能力取决于单位体积溶液里的离子数目(即离子浓度)和离子所带电荷数。
2.电解质与非电解质
电解质:在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物叫做电解质。
非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。
【温馨提示】
(1)电解质与导电性的关系
①有些电解质溶于水能导电,在熔融状态下不能导电,如HCl、H2SO4等。
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4、CaCO3等。
③能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等,电解质本身也不一定能导电,如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定是电解质,如SO2、NH3等。
(2)电解质与溶解性的关系
电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
3.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
溶于水后几乎完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
化合物类型
离子化合物及具有强极性键的共价化合物
某些具有弱极性键的共价化合物
电离程度
几乎100%完全电离,无电离平衡
只有部分电离,存在电离平衡
微粒的种类
只有电离出的阴阳离子,不存在电解质分子
既有电离出的阴阳离子,又有电解质分子
相互关系
均为电解质。在相同温度下,同浓度的强电解质溶液的导电能力强于弱电解质溶液
【温馨提示】
(1)研究对象:均为电解质。
(2)分类标准:是否全部电离,全部电离的为强电解质,部分电离的是弱电解质。不是以溶液的导电能力强弱为标准。
(3)电离条件:在水溶液里。
(4)有些化合物(如BaSO4、AgCl)虽溶解度小,但属强电解质,因溶解的部分能完全电离。
【例1】2021年5月15日,天问一号着陆巡视器成功着陆火星,探测到火星大气由二氧化碳、氩气(Ar)、水蒸气和甲烷等组成,上述物质中属于电解质的是( )
A.二氧化碳 B.水
C.甲烷 D.氩气
【例2】下列说法正确的是( )
A.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
B.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl 均是非电解质
C.NH3、SO2 的水溶液均能导电,所以NH3、SO2 均是电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
【例3】分类是一种比较好的方法,在学习中很重要,下列对物质的分类完全正确的一项是( )
选项
电解质
非电解质
化合物
混合物
A
稀硫酸
二氧化硫
干冰
澄清石灰水
B
铜
盐酸
硫酸
自来水
C
水
乙醇
臭氧
食盐水
D
氯化钠
氨气
液氨
矿泉水
考点二、电解质的电离
1.电解质的电离
(1)电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
【温馨提示】电离是电解质溶于水受到水分子的作用或受热熔化时形成自由移动的离子的过程,电离不需要通电。
(2)电离的表示方法——电离方程式
①含义:表示电解质电离的式子。
②书写要求:左边写电解质的化学式,右边写电离出的离子。
③实例:HCl===H++Cl-;NaCl===Na++Cl-;Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
2.从电离角度认识酸、碱、盐
3.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“”连接。例如:
Na2SO4===2Na++SO;NaOH===Na++OH-
HClOH++ClO-;CH3COOHH++CH3COO-
(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写完。例如:
H2CO3:H2CO3H++HCO(决定H2CO3的酸性),HCOH++CO;
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
(3)两性氢氧化物:双向电离,如Al(OH)3的电离方程式:
H++AlO+H2OAl(OH)3Al3++3OH-
(4)酸式盐的电离,强酸酸式盐与弱酸酸式盐的阴离子电离方程式不同。
a.弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHCO3===Na++HCO
b.强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如:NaHSO4===Na++H++SO (水溶液中)
c.强酸的酸式盐在熔融状态时,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHSO4===Na++HSO (熔融状态)
【例1】物质M在水溶液中发生电离:M===X2++2Y-,下列判断正确的是( )
A.M可能是酸 B.X2+一定是金属离子
C.Y-一定是OH- D.M一定属于盐
【例2】已知Ca(OH)2、CaCO3、Ca(HCO3)2都是电解质,CO2+H2O+CaCO3===Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2可溶于水。测定溶液的导电能力的实验装置如图:
(1)将实验现象填在下表空格中。
实验操作
灯泡亮度变化
通入CO2以前
开始通入CO2时
恰好完全沉淀
沉淀完全后,继续通入过量的CO2
(2)下列四个图中,________(填字母)能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示通入CO2的量,y轴表示导电能力)。
【例3】NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。
(1)NaHSO4在水溶液中的电离方程式为_____________________________________________。
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为___________________________________________。
考点三、离子反应及发生的条件
1.实验探究离子反应的实质
向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液。
实验现象
有白色沉淀生成
化学方程式
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
电离方程式
BaCl2
BaCl2===Ba2++2Cl-
Na2SO4
Na2SO4===2Na++SO
混合前溶液中的离子
BaCl2
Ba2+、Cl-
Na2SO4
Na+、SO
混合后溶液中的离子
Ba2+、SO离子数目减少,Na+、Cl-离子数目不变
实验结论
两溶液混合,Na+、Cl-都没有发生化学反应,SO和Ba2+发生了化学反应,生成BaSO4白色沉淀
2. 离子反应的概念
电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
3.离子反应的实质
(1)从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
(2)离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
【温馨提示】离子反应发生的条件
①复分解反应类型
a.生成难溶的物质:在稀H2SO4中加入BaCl2溶液:Ba2++SO===BaSO4↓
b.生成难电离(弱酸、弱碱、水)的物质:在稀H2SO4中加入CH3COONa溶液:CH3COO-+H+===CH3COOH
c.生成易挥发的物质:在稀H2SO4中加入Na2CO3溶液:CO+2H+===CO2↑+H2O
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+
【例1】对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
【例2】加入NaOH溶液后,下列溶液中的离子数目不会减少的是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.SO D.H+
【例3】下列反应中,属于离子反应的是( )
A.H2和O2的反应 B.锌片投入稀硫酸中
C.CO2与C在高温条件下生成CO D.NaOH溶液与K2SO4溶液混合
考点四、离子方程式
1.离子方程式的概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
2.离子方程式的书写步骤
以BaCl2溶液和Na2SO4溶液的反应为例:
(1)写:写出反应的化学方程式(必须根据实验事实):BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质写成离子形式:2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓。
(4)查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.离子方程式中的“拆”与“不拆”的原则
(1)易溶于水且易电离的电解质要写成离子的形式:
①强酸,如HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI等;
②强碱,如KOH、NaOH、Ba(OH)2等;
③大部分可溶性盐,如钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐等。
(2)单质、气体、氧化物、难溶物质、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。
①难溶性盐:BaSO4 AgCl、CaCO3、BaSO3、FeS、PbS等。
②弱酸:HF、HClO、CH3COOH、 H2SO3、H2CO3、H2S、H3PO4等。
③弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等。
④单质:Cl2、Cu等。
⑤氧化物:Na2O、Al2O3、Fe2O3等。
⑥络合物:Fe(SCN)3等
(3)固体之间的反应、浓硫酸与固体之间的反应,都不写离子方程式。
如:Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)CaCl2(s)+2NH3↑+2H2O
(4)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写。
a.弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等
b.强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而NaHSO4在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO
(5)氨水在离子方程式中的书写方法
a.作反应物时用NH3·H2O
如:硫酸铝溶液中加入氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
b.作生成物时,若加热或浓溶液时写成NH3↑+H2O;若无加热条件或在稀溶液中生成,则书写成NH3·H2O
如:浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体:OH-+NH===NH3↑+H2O
(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热:NH+OH-NH3↑+H2O
NH4Cl与NaOH两稀溶液混合:NH+OH-===NH3·H2O
(6)微溶物[Ag2SO 4、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3]在离子方程式中的书写方法
a.生成物中有微溶物[Ag2SO 4、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3]时,微溶物用化学式并打↓表示。
如:Na2SO4溶液中加入AgNO3 溶液:2Ag++SO===Ag2SO4↓
b.当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液),应写成离子的形式。
如:CO 2气体通人澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
c.当反应物里有微溶物处于悬浊液或固态时,应写成化学式。
如:用石灰乳制漂白粉的反应:2Ca(OH)2+2Cl2===Ca2++2Cl-+2ClO-+H2O
【温馨提示】
①盐的溶解性:钾、钠、铵盐水中溶;硝酸盐见水无影踪;盐酸盐不溶银(熟记AgCl不拆);硫酸盐不溶钡和铅(熟记BaSO4不拆);碳酸盐只溶钾、钠、铵;碱中只溶钾、钠、钡。
②对微溶物,如Ca(OH)2,如果反应物为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2。
③物质“拆分”原则:物质在离子方程式中“拆”与“不拆”,关键看该物质在溶液中的存在形式。如CaCO3难溶于水,在溶液中以CaCO3固体的形式存在,故CaCO3写成化学式。
4.离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
溶液中反应物
化学方程式
离子方程式
盐酸与氢氧化钠
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H++OH-===H2O
盐酸与氢氧化钾
HCl+KOH===KCl+H2O
H++OH-===H2O
硫酸与氢氧化钠
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
H++OH-===H2O
强酸、强碱发生中和反应的实质
强酸电离出的H+和强碱电离出的OH-结合生成水
【例1】下列各组中的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与稀硝酸;BaCO3溶液与稀硝酸
D.石灰石与稀硝酸;石灰石与稀盐酸
【例2】离子方程式Ba2++SO===BaSO4↓可能表示( )
①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应
④氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应
A.①② B.①②④
C.②③ D.①②③
【例3】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸:H++OH-===H2O
B.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===H2↑+Cu2+
C.向氧化亚铁中滴加稀盐酸:FeO+2H+===H2O+Fe2+
D.Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应:2Fe3++3OH- ===2Fe(OH)3 ↓
考点五、判断溶液中离子能否大量共存
1.离子共存的本质
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、“三看法”判断溶液中离子能否大量共存
(1)看题目要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定能大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看隐含条件
①无色透明溶液:不可能含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO等有颜色的离子;也不可能含有相互反应而使溶液变浑浊的离子。
②酸性环境:“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下pH<7的溶液”等,一定含有大量的H+。
③碱性环境:“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下pH>7的溶液”等,一定含有大量的OH-。
(3)看是否反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与CO、SO都不能大量共存。
②能否生成水。如在酸性溶液中OH-不能大量存在,在碱性溶液中H+不能大量存在。
③能否生成挥发性物质。如H+与CO、HCO等不能大量共存。
④能否发生氧化还原反应。
氧化还原反应
(能反应的打“√”,不能反应的打“×”)
S2-
SO
I-
Fe2+
Br-
Cl-
MnO(H+)
√
√
√
√
√
√
ClO-
√
√
√
√
√
√(酸性)
NO(H+)
√
√
√
√
—
—
Fe3+
√
√
√
×
×
×
Cr2O
√
√
√
√
√
√
【例1】常温下,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是( )
A.透明溶液:Na+、Cu2+、Cl-、SO B.强酸性溶液:K+、NO、Cl-、CO
C.小苏打溶液:Ca2+、NO、OH-、Cl- D.强碱性溶液:Na+、Al3+、Cl-、NO
【例2】在甲、乙两烧杯的溶液中,分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、CO、OH-6种离子中的3种,已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是( )
A.Cu2+、H+、Cl- B.Cl-、CO、OH-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、CO
【例3】下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子或分子
加入试剂
离子方程式
A
K+、Mg2+、SO
Ba(OH)2溶液
Ba2++SO===BaSO4↓
B
Na+、HCO、Cl-
NaOH溶液
OH-+HCO===CO+H2O
C
K+、NH3·H2O、Cl-
通入少量CO2
2OH-+CO2===CO+H2O
D
Ca2+、NO、CO
NaHSO4溶液
CO+2H+===CO2↑+H2O
考点六、离子方程式的书写与正误判断
1.“六看法”判断离子方程式书写正误
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
例如,铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,该反应应生成Fe2+,而不是Fe3+,不符合客观事实; Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
例如,石灰石与稀盐酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑,碳酸钙不能拆写成离子的形式;CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(3)看是否漏写参加反应的离子。
例如,硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应:SO+Ba2+===BaSO4↓,漏写参加反应的Cu2+和OH-;Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)看原子和电荷是否守恒。
例如,铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag,方程式两端电荷不守恒; Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。
例如,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O,反应物配比不正确; 2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
(6)看是否符合题设条件。
例如,将少量的二氧化碳通入澄清石灰水中:CO2+OH-===HCO,没看清题目要求,CO2是少量的;CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
【例1】下列离子方程式正确的是( )
A.向氢氧化钠溶液中通入足量二氧化硫:SO2+2OH-===SO+2H2O
B.石灰石与醋酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.向Ba(OH)2溶液中加入足量的NaHSO4溶液:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
D.向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO
【例2】下列离子方程式正确的是( )
A. 将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2O===CaCO3↓+2H+
C.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-===MgCl2+H2↑
D.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
【例3】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合后溶液恰好显中性:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:OH-+CO2===HCO
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
D.碳酸钡与盐酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑
考点七、与量有关的离子方程式的书写
类型1 一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
方法:写出两步反应方程式,进行方程式加和去掉中间产物,写出总反应方程式再改写成离子方程式或者根据最终产物找到两个反应物的比例,直接书写离子方程式。
【例1】过量二氧化碳通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:________________________。
类型2 告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
方法:根据比例关系写出化学方程式再改写成离子方程式。
【例2】KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,写出下列情况下的离子方程式:
(1)恰好完全沉淀:_________________________________________________________。
(2)恰好显中性:__________________________________________________________。
类型3 两种物质反应,一种过量一种少量
方法:把量少的物质定为1,按组成比拆写成离子并仅写参与反应的离子,量多的物质所拆出的离子按需要书写。
【例3】写出下列反应的离子方程式:
(1)少量的NaHCO3与Ca(OH)2溶液的反应:
________________________________________________________________________。
(2)少量的Ca(OH)2与NaHCO3溶液的反应:
________________________________________________________________________。
类型4 其他类型书写
例4 Fe与稀硝酸的反应
少量Fe与稀硝酸反应
过量Fe与稀硝酸反应
考点八、离子的推断
1.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
①特征颜色:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)
②特征现象
a.焰色反应:K+:紫色(透过蓝色钴玻璃);Na+:黄色
b.Fe3+:遇OH-生成红褐色沉淀、遇SCN-显红色
c.Fe2+:与碱反应生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色或遇SCN-颜色无明显变化、通入Cl2后显红色
d.NH4+:与NaOH溶液共热,能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝、遇酚酞试液变红的碱性气体
e.加入HBr产生浅黄色沉淀的离子是Ag+或S2-和SO组成
(2)互斥原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出原则: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.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在: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。
【例1】某无色溶液中只可能大量含有K+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、OH-、CO、SO中若干种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量该溶液,测得其pH=13.5;
(2)另取少量该溶液,加入少量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得体系中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,过滤;
(4)向(3)所得滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是(已知AgOH难溶于水且易分解为Ag2O固体)( )
A.一定含有K+、OH-、CO、SO B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含有Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl- D.无法判断该溶液中离子的存在情况
【例2】某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②SO、③Cl-、④HCO、⑤CO、⑥H+、⑦Cu2+中的几种,且每种离子的数目均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变为红色;
(2)向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成;
(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
下列结论正确的是( )
A.该实验无法确定是否含有③ B.肯定含有的离子是①②⑥
C.可能含有的离子是①③ D.肯定不含的离子有④⑤⑦
【例3】某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是__________________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有____________,有关的离子方程式为__________________。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是________(填字母)。
A.Cl- B.NO C.CO D.OH-
考点九、离子的检验
答题模板
实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
⇓
现象描述(①溶液由……变为……,②若有……生成,③若没有……等)
⇓
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
以SO的检验为例:
取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO。
1.常见阳离子的检验:
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH
实验现象
Fe3+
产生红褐色沉淀
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
Fe2+
先产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变红褐色沉淀
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
Al3+
先生成白色胶状沉淀,继续加入NaOH溶液,白色胶状沉淀又逐渐溶解
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色)
Al(OH)3↓+OH−===AlO+2H2O
NH
共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体
NH+OH-NH3↑+H2O
②焰色反应:(试剂:Pt(Fe)丝和稀盐酸)用焰色反应可检验出溶液中的K+(透过蓝色钴玻璃焰色为浅紫色)和Na+(透过蓝色钴玻璃焰色为黄色)。
③H+的检验:紫色石蕊溶液/甲基橙溶液/pH试纸:变红色
(2)特殊检验法
检验试剂
实验现象
Fe3+
KSCN溶液
溶液变红色
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (红色溶液)
碘化钾淀粉溶液
溶液变蓝色
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+
Fe2+
酸性高锰酸钾溶液
溶液紫色褪去
5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
KSCN溶液和少量新制氯水
溶液先无变化,后变红色
2Fe2++Cl2===2Cl−+2Fe3+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
生成蓝色沉淀
3Fe2++2Fe(CN)63-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
2.常见阴离子的检验:
(1)OH-:滴入石蕊试液或酚酞试液,溶液变蓝色或红色
(2)利用其他试剂检验:
检验方法
SO42-
①试剂:稀盐酸和BaCl2溶液[必须先用稀盐酸酸化]
②实验现象(证据):加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生
SO32-
①试剂:氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
②实验现象(证据):加入BaCl2溶液反应,生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,产生无色、具有刺激性气味的气体,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
③离子方程式:Ba2++SO===BaSO3↓
BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O
CO32-
①试剂:BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)
②实验现象(证据):加入BaCl2(或CaCl2)溶液反应,生成白色沉淀,再加稀硝酸(或盐酸)后白色沉淀溶解,产生无色无味气体
③离子方程式:Ba2++CO===BaCO3↓
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(3)利用HNO3酸化的AgNO3溶液检验:
实验现象
Cl—
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br—
生成不溶于稀硝酸的浅黄色色沉淀
I—
生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
(4)依据显示特殊颜色
① 有机层(下层)
② I- 溶液变蓝,表明有I-。
【例1】某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是( )
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有SO
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Cl-
【例2】下列有关离子的鉴别方法不正确的是( )
A.向某无色溶液中加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明无色溶液中含CO
B.向某无色溶液中加稀硝酸,无明显现象,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明无色溶液中含有Cl-
C.向某无色溶液中加稀盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,证明无色溶液中含有SO
D.向某溶液中加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明溶液中含有Fe2+
【例3】下列由实验现象所得结论正确的是( )
A.检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+时,滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,证明含有Fe2+
B.向盛有稀硝酸的试管中加入铜片,加热,试管口出现红棕色气体,证明铜与稀硝酸反应生成NO2
C.将废铁屑溶于过量盐酸中,滴入KSCN溶液不变红,证明废铁屑中一定不含Fe(Ⅲ)
D.向某待测液中加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明该溶液中含有NH
1.(23-24高一上·福建福州·期末)下列物质的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·广西贺州·期末)下列有关实验操作的说法,正确的是
A.制备Fe(OH)3胶体:将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中
B.检验溶液中的K+:透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则含有K+
C.向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定含有Cl-
D.某溶液加入稀盐酸,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则溶液中一定含
3.(23-24高一上·北京大兴·期末)如图为NaCl固体加入水中,发生如图变化的微观示意图。下列说法不正确的是
A.NaCl由Na+和Cl-构成,故NaCl固体能导电
B.Na+和Cl-在水中以水合离子的形式自由移动
C.水分子破坏了阴阳离子之间的作用力
D.该过程可表示为NaCl=Na++Cl-
4.(22-23高一上·湖北·期末)下列表格中各项分类都正确的一组是
酸
碱
盐
电解质
A
HCl
NaOH
NaCl
B
NaCl溶液
C
KCl
D
HF
A.A B.B C.C D.D
5.(23-24高一上·天津河西·期末)在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。下列说法不正确的是
A.该循环减少了碳的排放,有利于实现“碳达峰,碳中和”
B.碳酸氢钠的电离方程式为:
C.该循环过程中含氧化还原反应
D.钙化作用中含有的离子方程式:
6.(23-24高一上·湖北十堰·期末)下列化学方程式书写正确的是
A.少量的通入溶液中:
B.少量稀盐酸加入溶液中:
C.少量加入氢氧化钡溶液中:
D.少量通入溶液中:
7.(22-23高一上·河南濮阳·期末)某无色透明的溶液a中可能含有Na+、Mg2+、Fe3+、Cl-、、中的一种或几种离子,为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液进行如下实验,下列说法正确的是
A.“白色沉淀1”和“白色沉淀2”中都含有BaCO3
B.“溶液a”中可能存在Mg2+和Fe3+
C.加入Ba(OH)2时会发生反应
D.向“溶液2”中滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀说明“溶液a”中含有Cl-
8.(23-24高一上·山东济宁·期末)下列实验对应的离子方程式书写错误的是
A.实验①:
B.实验②:
C.实验③:
D.实验④:
9.(23-24高一上·浙江金华·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将磁性氧化铁溶于氢碘酸:
B.碳酸钙溶于盐酸:
C.与溶液反应:
D.澄清石灰水中通入过量
10.(23-24高一上·湖北·期末)下列各组物质的分类正确的是
A.电解质:溶液、
B.非电解质:
C.碱性氧化物:
D.硫的同素异形体:
11.(22-23高一上·湖北·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.酸性溶液中:
B.无色透明溶液:
C.碱性溶液中:
D.能与Al反应放出氢气的溶液:
12.(23-24高一上·陕西咸阳·期末)常温下,向一定浓度的溶液中分别加入溶液和固体,随着二者的加入,溶液的导电性变化如图所示。下列分析不合理的是
A.曲线表示加入固体,曲线表示加入溶液
B.M点后变为的饱和溶液
C.将溶液换成溶液,曲线变化可能完全重叠
D.N点时和恰好完全反应
13.(23-24高一上·河南焦作·期末)将溶液滴入到溶液中,得到白色沉淀X与溶液Y。下列分析正确的是
A.X中一定有 B.X不可能是与的混合物
C.Y中溶质只有 D.Y中可能含有
14.(23-24高一上·山东日照·期末)某无色溶液X含有、、、、、、中的几种,向100mL该溶液中加入足量溶液,生成4.66g白色沉淀;另取100mL溶液X,逐滴滴加的氨水,生成沉淀的质量与加入氨水的体积关系如图。下列说法正确的是
A.溶液X中一定含有、、、、
B.溶液X中一定不含有、、
C.
D.溶液X中
15.(22-23高一上·全国·课后作业)某无色溶液中只可能含有、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
②向①所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有气泡生成;
③将②所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有、、 B.可能含有、
C.一定不含有、、、 D.可能含有、
16.(21-22高一上·云南曲靖·期末)现有下列10种物质:①铝,②纯碱,③CO2,④稀H2SO4,⑤Ba(OH)2固体,⑥红褐色的氢氧化铁胶体,⑦稀盐酸,⑧NaHSO4固体,⑨碳酸钙固体,⑩乙醇。
(1)上述物质中属于电解质的有 ,属于混合物的有 (填序号),属于盐的有 。(填序号)
(2)写出⑧在水中的电离方程式为 。
(3)少量③通入⑤的溶液中发生反应的离子反应方程式为 。
(4)⑦和⑨混合反应的离子反应方程式为 。
(5)④和⑤的稀溶液混合至中性时的离子方程式 。
17.(23-24高一上·湖南娄底·期末)宏观辨识、微观探析和符号表征是化学学习的重要方法。为了探究离子反应的本质,某兴趣小组的同学向,溶液中逐滴加入盐酸,并用电导率传感器测得混合溶液的导电能(电导率)随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:
(1)的电离方程式为 。
(2)从A点到B点,下列说法错误的是______(单选,填标号)。
A.AB段溶液的导电能力减弱,说明电解质逐渐转变为非电解质
B.没有改变,不断减小
C.不断减小,也不断减小
D.发生的离子反应是
(3)B点时,溶液中的溶质是 (填化学式)。
(4)下列各项反应的本质与“溶液和稀盐酸反应的本质”相同的是______(填标号)。
A.溶液和溶液反应 B.NaOH溶液和HCl溶液反应
C.溶液和溶液反应 D.和HCl溶液反应
(5)如果将稀盐酸改为的稀硫酸,猜想此时电导率的最低点在B点的 (填标号)。
a.上方 b.下方 c.重合 d.无法确定
(6)用X射线检查肠胃病时,让病人服用的“钡餐”就是硫酸钡的悬浊液,但不会引起钡离子中毒。若误食碳酸钡,则会出现钡离子中毒现象。请用离子方程式解释不能服用碳酸钡的原因(胃酸视为稀盐酸溶液) 。
18.(21-22高一上·陕西西安·期末)某兴趣小组同学为调查当地某一湖泊的水质情况,在注入湖泊的3个主要水源入口处采集水样,并进行了分析,得到如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子
阴离子
为鉴别上述化合物,分别完成以下实验:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④分别在各溶液中加入氯化钡溶液,只有A、C和D中产生白色沉淀;再加过量稀盐酸,仅A中沉淀溶解;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B ,E 。
(2)A溶液显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)实验②中沉淀溶解发生反应的离子方程式为 。
(4)实验④D中产生白色沉淀发生反应的离子方程式为 。
(5)向含溶质的C溶液中加入过量溶液,生成沉淀的质量为 g。
19.(23-24高一上·福建福州·期末)现有一份白色固体,主要成分为,含少量、、杂质,要获得纯净的固体,实验流程如下。
(1)操作①的名称是 。
(2)操作②所得沉淀A的主要成分是 (填化学式),判断已经除尽的实验操作及现象是 。
(3)步骤③的离子方程式为 。
(4)步骤④加入碳酸钠溶液的作用是除去 (填离子符号)和。
(5)为除去溶液3中的碳酸钠,某同学向其中加入过量稀盐酸,你认为该方案 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
20.(23-24高一上·四川成都·期末)某澄清透明溶液可能含有H+、Cu2+、、Fe3+、Ca2+、、Cl−、、,为确定溶液中离子组成,进行实验操作如下:
①取少量该溶液,加入紫色石蕊溶液显红色;
②取少量该溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
③取②中反应后的上层清液,加入酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
④取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,加热时产生的气体可使紫色石蕊溶液显蓝色。
已知:+OH−NH3↑+H2O。
回答下列问题:
(1)根据操作①~④,溶液中一定存在的离子是 ,溶液中肯定不存在的离子是 。
(2)操作③中发生反应的离子方程式为 ,该步骤 (填“能”或“不能”)确定原溶液是否含Cl−。
(3)操作④中生成的沉淀的化学式为 。
(4)已知溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol·L−1,还能确定溶液中存在的离子是 。
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专题02 离子反应
(考点讲解+期末真题演练)
考点讲解+经典例题
考点一、电解质
考点二、电解质的电离
考点三、离子反应及发生的条件
考点四、离子方程式
考点五、判断溶液中离子能否大量共存
考点六、离子方程式的书写与正误判断
考点七、与量有关的离子方程式的书写
考点八、离子的推断
考点九、离子的检验
期末真题演练
选择题: 15 题
非选择题: 5 题
建议时长: 75 分钟
实际时长: 分钟
考点一、电解质
1.物质的导电性实验
实验装置
烧杯内物质
实验现象
实验结论
原因分析
NaCl固体
灯泡不亮
不导电
离子不能自由移动
KNO3固体
灯泡不亮
NaCl溶液
灯泡变亮
导电
有自由移动的离子
KNO3溶液
灯泡变亮
稀盐酸
灯泡变亮
蔗糖溶液
灯泡不亮
不导电
没有自由移动的离子
乙醇溶液
灯泡不亮
【温馨提示】
(1)NaCl固体受热熔化能导电的原因:离子的运动随温度的升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的Na+和Cl-,因而NaCl在熔融状态时也能导电。
(2)溶液导电与金属导电本质的区别是导电微粒不同,金属是自由电子导电,而溶液是自由离子导电。
(3)物质导电的本质:电流是由带电荷的粒子按一定方向移动形成的,物质导电的本质是必须具有能自由移动的、带电荷的粒子。
(4)一般来说,熔融态的碱和盐能导电,能溶于水的酸、碱、盐均能导电。溶液的导电能力取决于单位体积溶液里的离子数目(即离子浓度)和离子所带电荷数。
2.电解质与非电解质
电解质:在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物叫做电解质。
非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。
【温馨提示】
(1)电解质与导电性的关系
①有些电解质溶于水能导电,在熔融状态下不能导电,如HCl、H2SO4等。
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4、CaCO3等。
③能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等,电解质本身也不一定能导电,如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定是电解质,如SO2、NH3等。
(2)电解质与溶解性的关系
电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
3.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
溶于水后几乎完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
化合物类型
离子化合物及具有强极性键的共价化合物
某些具有弱极性键的共价化合物
电离程度
几乎100%完全电离,无电离平衡
只有部分电离,存在电离平衡
微粒的种类
只有电离出的阴阳离子,不存在电解质分子
既有电离出的阴阳离子,又有电解质分子
相互关系
均为电解质。在相同温度下,同浓度的强电解质溶液的导电能力强于弱电解质溶液
【温馨提示】
(1)研究对象:均为电解质。
(2)分类标准:是否全部电离,全部电离的为强电解质,部分电离的是弱电解质。不是以溶液的导电能力强弱为标准。
(3)电离条件:在水溶液里。
(4)有些化合物(如BaSO4、AgCl)虽溶解度小,但属强电解质,因溶解的部分能完全电离。
【例1】2021年5月15日,天问一号着陆巡视器成功着陆火星,探测到火星大气由二氧化碳、氩气(Ar)、水蒸气和甲烷等组成,上述物质中属于电解质的是( )
A.二氧化碳 B.水
C.甲烷 D.氩气
【答案】B
【详解】二氧化碳属于非电解质,故A不选;水属于电解质,故B选;甲烷属于非电解质,故C不选;氩气属于单质,既不是电解质也不是非电解质,故D不选。
【例2】下列说法正确的是( )
A.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
B.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl 均是非电解质
C.NH3、SO2 的水溶液均能导电,所以NH3、SO2 均是电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
【答案】A
【详解】蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态下均不能导电,说明蔗糖、酒精在两种状态下均不能电离,且二者均为化合物,故属于非电解质,A正确;液态HCl、固态NaCl均未发生电离,故不导电,但两者均属于电解质,B错误;NH3、SO2的水溶液虽然能导电,但离子是其溶于水后生成的NH3·H2O、H2SO3电离产生的,故NH3、SO2属于非电解质,C错误;Cu、石墨属于单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。
【例3】分类是一种比较好的方法,在学习中很重要,下列对物质的分类完全正确的一项是( )
选项
电解质
非电解质
化合物
混合物
A
稀硫酸
二氧化硫
干冰
澄清石灰水
B
铜
盐酸
硫酸
自来水
C
水
乙醇
臭氧
食盐水
D
氯化钠
氨气
液氨
矿泉水
【答案】D
【详解】稀硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A不符合题意;铜是单质,盐酸是混合物,二者既不是电解质也不是非电解质,B不符合题意;臭氧是单质,C不符合题意。
考点二、电解质的电离
1.电解质的电离
(1)电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
【温馨提示】电离是电解质溶于水受到水分子的作用或受热熔化时形成自由移动的离子的过程,电离不需要通电。
(2)电离的表示方法——电离方程式
①含义:表示电解质电离的式子。
②书写要求:左边写电解质的化学式,右边写电离出的离子。
③实例:HCl===H++Cl-;NaCl===Na++Cl-;Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
2.从电离角度认识酸、碱、盐
3.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“”连接。例如:
Na2SO4===2Na++SO;NaOH===Na++OH-
HClOH++ClO-;CH3COOHH++CH3COO-
(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写完。例如:
H2CO3:H2CO3H++HCO(决定H2CO3的酸性),HCOH++CO;
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
(3)两性氢氧化物:双向电离,如Al(OH)3的电离方程式:
H++AlO+H2OAl(OH)3Al3++3OH-
(4)酸式盐的电离,强酸酸式盐与弱酸酸式盐的阴离子电离方程式不同。
a.弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHCO3===Na++HCO
b.强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如:NaHSO4===Na++H++SO (水溶液中)
c.强酸的酸式盐在熔融状态时,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHSO4===Na++HSO (熔融状态)
【例1】物质M在水溶液中发生电离:M===X2++2Y-,下列判断正确的是( )
A.M可能是酸 B.X2+一定是金属离子
C.Y-一定是OH- D.M一定属于盐
【答案】B
【详解】根据离子所带电荷数分析可知,X2+不是H+、NH,必定为金属离子,A错误、B正确;Y-可能是OH-,也可能是Cl-、NO等,故M可能是碱,也可能是盐,C、D错误。
【例2】已知Ca(OH)2、CaCO3、Ca(HCO3)2都是电解质,CO2+H2O+CaCO3===Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2可溶于水。测定溶液的导电能力的实验装置如图:
(1)将实验现象填在下表空格中。
实验操作
灯泡亮度变化
通入CO2以前
开始通入CO2时
恰好完全沉淀
沉淀完全后,继续通入过量的CO2
(2)下列四个图中,________(填字母)能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示通入CO2的量,y轴表示导电能力)。
【答案】(1)
实验操作
灯泡亮度变化
通入CO2以前
亮
开始通入CO2时
由亮变暗
恰好完全沉淀
熄灭
沉淀完全后,继续通入过量的CO2
又变亮
(2)D
【详解】(1)通入CO2之前,澄清石灰水中有Ca2+和OH-,故灯泡亮;通入CO2时,由于发生反应:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,溶液中离子浓度减小,所以灯泡变暗;继续通入CO2使Ca2+恰好完全沉淀时,液体就成为了水,导电性非常弱,灯泡熄灭;再通入CO2时发生反应:CO2+H2O+CaCO3===Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2电离出Ca2+和HCO,离子浓度增大,故灯泡又变亮。
(2)由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小,所以一开始导电能力逐渐下降,随着反应的进行,离子浓度逐渐增大,导电能力也逐渐增大,当反应进行完全后,溶液导电能力基本保持不变,所以选D。
【例3】NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。
(1)NaHSO4在水溶液中的电离方程式为_____________________________________________。
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为___________________________________________。
【答案】(1)NaHSO4===Na++H++SO (2)NaHSO4(熔融)===Na++HSO
考点三、离子反应及发生的条件
1.实验探究离子反应的实质
向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液。
实验现象
有白色沉淀生成
化学方程式
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
电离方程式
BaCl2
BaCl2===Ba2++2Cl-
Na2SO4
Na2SO4===2Na++SO
混合前溶液中的离子
BaCl2
Ba2+、Cl-
Na2SO4
Na+、SO
混合后溶液中的离子
Ba2+、SO离子数目减少,Na+、Cl-离子数目不变
实验结论
两溶液混合,Na+、Cl-都没有发生化学反应,SO和Ba2+发生了化学反应,生成BaSO4白色沉淀
2. 离子反应的概念
电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
3.离子反应的实质
(1)从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
(2)离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
【温馨提示】离子反应发生的条件
①复分解反应类型
a.生成难溶的物质:在稀H2SO4中加入BaCl2溶液:Ba2++SO===BaSO4↓
b.生成难电离(弱酸、弱碱、水)的物质:在稀H2SO4中加入CH3COONa溶液:CH3COO-+H+===CH3COOH
c.生成易挥发的物质:在稀H2SO4中加入Na2CO3溶液:CO+2H+===CO2↑+H2O
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+
【例1】对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
【答案】C
【详解】参加离子反应的不一定都是电解质,如Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑的反应中,Zn不是电解质,A错误;离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu的反应中,Fe2+的浓度是增大的,B错误;复分解型离子反应发生的条件是产生沉淀、气体、难电离的物质,而有些离子反应就不一定满足这些条件,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,故D错误。
【例2】加入NaOH溶液后,下列溶液中的离子数目不会减少的是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.SO D.H+
【答案】C
【详解】凡是能与OH-反应的离子,其数目均会减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而SO不与OH-反应,离子数目不会减少。
【例3】下列反应中,属于离子反应的是( )
A.H2和O2的反应 B.锌片投入稀硫酸中
C.CO2与C在高温条件下生成CO D.NaOH溶液与K2SO4溶液混合
【答案】B
【详解】氢气和氧气反应生成水,没有离子参与反应,不属于离子反应,故A不符合题意;锌片投入稀硫酸中会和硫酸电离的氢离子反应生成氢气,属于离子反应,故B符合题意;CO2与C在高温条件下生成CO,反应中没有离子参与,不属于离子反应,故C不符合题意;NaOH溶液与K2SO4溶液混合不会发生反应,故D不符合题意。
考点四、离子方程式
1.离子方程式的概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
2.离子方程式的书写步骤
以BaCl2溶液和Na2SO4溶液的反应为例:
(1)写:写出反应的化学方程式(必须根据实验事实):BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质写成离子形式:2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓。
(4)查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.离子方程式中的“拆”与“不拆”的原则
(1)易溶于水且易电离的电解质要写成离子的形式:
①强酸,如HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI等;
②强碱,如KOH、NaOH、Ba(OH)2等;
③大部分可溶性盐,如钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐等。
(2)单质、气体、氧化物、难溶物质、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。
①难溶性盐:BaSO4 AgCl、CaCO3、BaSO3、FeS、PbS等。
②弱酸:HF、HClO、CH3COOH、 H2SO3、H2CO3、H2S、H3PO4等。
③弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等。
④单质:Cl2、Cu等。
⑤氧化物:Na2O、Al2O3、Fe2O3等。
⑥络合物:Fe(SCN)3等
(3)固体之间的反应、浓硫酸与固体之间的反应,都不写离子方程式。
如:Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)CaCl2(s)+2NH3↑+2H2O
(4)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写。
a.弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等
b.强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而NaHSO4在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO
(5)氨水在离子方程式中的书写方法
a.作反应物时用NH3·H2O
如:硫酸铝溶液中加入氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
b.作生成物时,若加热或浓溶液时写成NH3↑+H2O;若无加热条件或在稀溶液中生成,则书写成NH3·H2O
如:浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体:OH-+NH===NH3↑+H2O
(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热:NH+OH-NH3↑+H2O
NH4Cl与NaOH两稀溶液混合:NH+OH-===NH3·H2O
(6)微溶物[Ag2SO 4、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3]在离子方程式中的书写方法
a.生成物中有微溶物[Ag2SO 4、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3]时,微溶物用化学式并打↓表示。
如:Na2SO4溶液中加入AgNO3 溶液:2Ag++SO===Ag2SO4↓
b.当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液),应写成离子的形式。
如:CO 2气体通人澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
c.当反应物里有微溶物处于悬浊液或固态时,应写成化学式。
如:用石灰乳制漂白粉的反应:2Ca(OH)2+2Cl2===Ca2++2Cl-+2ClO-+H2O
【温馨提示】
①盐的溶解性:钾、钠、铵盐水中溶;硝酸盐见水无影踪;盐酸盐不溶银(熟记AgCl不拆);硫酸盐不溶钡和铅(熟记BaSO4不拆);碳酸盐只溶钾、钠、铵;碱中只溶钾、钠、钡。
②对微溶物,如Ca(OH)2,如果反应物为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2。
③物质“拆分”原则:物质在离子方程式中“拆”与“不拆”,关键看该物质在溶液中的存在形式。如CaCO3难溶于水,在溶液中以CaCO3固体的形式存在,故CaCO3写成化学式。
4.离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
溶液中反应物
化学方程式
离子方程式
盐酸与氢氧化钠
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H++OH-===H2O
盐酸与氢氧化钾
HCl+KOH===KCl+H2O
H++OH-===H2O
硫酸与氢氧化钠
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
H++OH-===H2O
强酸、强碱发生中和反应的实质
强酸电离出的H+和强碱电离出的OH-结合生成水
【例1】下列各组中的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与稀硝酸;BaCO3溶液与稀硝酸
D.石灰石与稀硝酸;石灰石与稀盐酸
【答案】D
【详解】A项,HCl可拆成离子形式,而H2CO3是弱酸,不能拆成离子,因此不能用同一离子方程式表示;B项,BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,水不能拆,因此不能用同一离子方程式表示;C项,Na2CO3能拆为碳酸根离子,而BaCO3不能拆,因此不能用同一离子方程式表示;D项,石灰石与稀硝酸反应和石灰石与稀盐酸反应的离子方程式都是CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
【例2】离子方程式Ba2++SO===BaSO4↓可能表示( )
①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应
④氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应
A.①② B.①②④
C.②③ D.①②③
【答案】D
【详解】氢氧化钡溶液与稀硫酸反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,④不正确,①②③正确。
【例3】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸:H++OH-===H2O
B.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===H2↑+Cu2+
C.向氧化亚铁中滴加稀盐酸:FeO+2H+===H2O+Fe2+
D.Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应:2Fe3++3OH- ===2Fe(OH)3 ↓
【答案】C
【详解】氢氧化铜难溶,应写化学式,加入稀硫酸反应的离子方程式:2H++Cu(OH)2 ===2H2O+Cu2+,A错误;稀硫酸与铜片不反应,B错误;Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式:Fe3++3OH- ===Fe(OH)3 ↓,D错误。
考点五、判断溶液中离子能否大量共存
1.离子共存的本质
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、“三看法”判断溶液中离子能否大量共存
(1)看题目要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定能大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看隐含条件
①无色透明溶液:不可能含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO等有颜色的离子;也不可能含有相互反应而使溶液变浑浊的离子。
②酸性环境:“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下pH<7的溶液”等,一定含有大量的H+。
③碱性环境:“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下pH>7的溶液”等,一定含有大量的OH-。
(3)看是否反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与CO、SO都不能大量共存。
②能否生成水。如在酸性溶液中OH-不能大量存在,在碱性溶液中H+不能大量存在。
③能否生成挥发性物质。如H+与CO、HCO等不能大量共存。
④能否发生氧化还原反应。
氧化还原反应
(能反应的打“√”,不能反应的打“×”)
S2-
SO
I-
Fe2+
Br-
Cl-
MnO(H+)
√
√
√
√
√
√
ClO-
√
√
√
√
√
√(酸性)
NO(H+)
√
√
√
√
—
—
Fe3+
√
√
√
×
×
×
Cr2O
√
√
√
√
√
√
【例1】常温下,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是( )
A.透明溶液:Na+、Cu2+、Cl-、SO B.强酸性溶液:K+、NO、Cl-、CO
C.小苏打溶液:Ca2+、NO、OH-、Cl- D.强碱性溶液:Na+、Al3+、Cl-、NO
【答案】A
【详解】Na+、Cu2+、Cl-、SO相互之间不反应,可以大量共存,A正确;强酸性溶液中,氢离子可以和碳酸根离子反应生成水和二氧化碳,不能共存,B错误;小苏打溶液中,碳酸氢根离子可以和氢氧根离子反应生成水和碳酸根离子,不能共存,C错误;强碱性溶液中氢氧根离子可以和铝离子反应生成Al(OH)3,不能共存,D错误。
【例2】在甲、乙两烧杯的溶液中,分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、CO、OH-6种离子中的3种,已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是( )
A.Cu2+、H+、Cl- B.Cl-、CO、OH-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、CO
【答案】D
【详解】甲烧杯的溶液呈蓝色,说明存在Cu2+,与Cu2+不能共存的CO、OH-只能在乙烧杯中,而与CO、OH-共存的阳离子只有K+,故乙烧杯中存在的离子是CO、OH-、K+,D符合题意。
【例3】下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子或分子
加入试剂
离子方程式
A
K+、Mg2+、SO
Ba(OH)2溶液
Ba2++SO===BaSO4↓
B
Na+、HCO、Cl-
NaOH溶液
OH-+HCO===CO+H2O
C
K+、NH3·H2O、Cl-
通入少量CO2
2OH-+CO2===CO+H2O
D
Ca2+、NO、CO
NaHSO4溶液
CO+2H+===CO2↑+H2O
【答案】B
【详解】加入Ba(OH)2溶液,漏写Mg2+与OH-的反应,故A错误;通入少量CO2,CO2与NH3·H2O发生反应,正确的离子方程式为2NH3·H2O+CO2===2NH+CO+H2O,故C错误;Ca2+与CO不能大量共存,故D错误。
考点六、离子方程式的书写与正误判断
1.“六看法”判断离子方程式书写正误
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
例如,铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,该反应应生成Fe2+,而不是Fe3+,不符合客观事实; Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
例如,石灰石与稀盐酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑,碳酸钙不能拆写成离子的形式;CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(3)看是否漏写参加反应的离子。
例如,硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应:SO+Ba2+===BaSO4↓,漏写参加反应的Cu2+和OH-;Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)看原子和电荷是否守恒。
例如,铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag,方程式两端电荷不守恒; Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。
例如,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O,反应物配比不正确; 2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
(6)看是否符合题设条件。
例如,将少量的二氧化碳通入澄清石灰水中:CO2+OH-===HCO,没看清题目要求,CO2是少量的;CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
【例1】下列离子方程式正确的是( )
A.向氢氧化钠溶液中通入足量二氧化硫:SO2+2OH-===SO+2H2O
B.石灰石与醋酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.向Ba(OH)2溶液中加入足量的NaHSO4溶液:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
D.向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO
【答案】C
【详解】SO2的性质与CO2相似,SO2过量时生成HSO,A错误;CH3COOH不能拆开,B错误;NaHCO3少量,其化学计量数应为1,D错误。
【例2】下列离子方程式正确的是( )
A. 将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2O===CaCO3↓+2H+
C.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-===MgCl2+H2↑
D.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
【答案】D
【详解】选项A中不能生成氢氧化铁沉淀,正确的离子方程式应为 Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;选项B中CO2与CaCl2不反应;选项C中氯化镁为强电解质,应拆成离子。
【例3】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合后溶液恰好显中性:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
B.向澄清石灰水中通入过量CO2:OH-+CO2===HCO
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
D.碳酸钡与盐酸反应:CO+2H+===H2O+CO2↑
【答案】B
【详解】NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合后溶液恰好显中性,氢离子与氢氧根离子恰好完全反应,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,A项错误;向澄清石灰水中通入过量CO2,反应的离子方程式为OH-+CO2===HCO,B项正确;碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,碳酸钡不能拆写,正确的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑,D项错误。
考点七、与量有关的离子方程式的书写
类型1 一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
方法:写出两步反应方程式,进行方程式加和去掉中间产物,写出总反应方程式再改写成离子方程式或者根据最终产物找到两个反应物的比例,直接书写离子方程式。
【例1】过量二氧化碳通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:________________________。
【答案】CO2+OH-===HCO
【详解】由过量二氧化碳通入澄清石灰水的现象为先浑浊后变澄清可知,最终生成的产物是可溶的Ca(HCO3)2,即CO2与OH-反应生成HCO,可以得出CO2和OH-按1∶1反应即可。
类型2 告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
方法:根据比例关系写出化学方程式再改写成离子方程式。
【例2】KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,写出下列情况下的离子方程式:
(1)恰好完全沉淀:_________________________________________________________。
(2)恰好显中性:__________________________________________________________。
【答案】(1)H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O (2)2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
【详解】(1)KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀,SO与Ba2+的比例为1∶1,即KHSO4与Ba(OH)2的比例为1∶1,其化学方程式为KHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+H2O+KOH,再改写成离子方程式。
(2)KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合恰好显中性,H+与OH-的比例为1∶1,即KHSO4与Ba(OH)2的比例为2∶1,其化学方程式为2KHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O+K2SO4,再改写成离子方程式。
类型3 两种物质反应,一种过量一种少量
方法:把量少的物质定为1,按组成比拆写成离子并仅写参与反应的离子,量多的物质所拆出的离子按需要书写。
【例3】写出下列反应的离子方程式:
(1)少量的NaHCO3与Ca(OH)2溶液的反应:
________________________________________________________________________。
(2)少量的Ca(OH)2与NaHCO3溶液的反应:
________________________________________________________________________。
【答案】(1)HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O (2)Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO
【详解】(1)少量的NaHCO3,则将NaHCO3定为1拆成离子,1个Na+和1个HCO,1个HCO参与反应,消耗1个OH-,但生成的CO又要消耗1个Ca2+,所以最后写成HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O。
(2)少量的Ca(OH)2,则将Ca(OH)2定为1拆成离子,1个Ca2+和2个OH-,2个OH-消耗2个HCO,生成2个CO和2个H2O,由于1个Ca2+只能消耗1个生成的CO,所以最后写成Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO。
类型4 其他类型书写
例4 Fe与稀硝酸的反应
少量Fe与稀硝酸反应
过量Fe与稀硝酸反应
【答案】Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
考点八、离子的推断
1.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
①特征颜色:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)
②特征现象
a.焰色反应:K+:紫色(透过蓝色钴玻璃);Na+:黄色
b.Fe3+:遇OH-生成红褐色沉淀、遇SCN-显红色
c.Fe2+:与碱反应生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色或遇SCN-颜色无明显变化、通入Cl2后显红色
d.NH4+:与NaOH溶液共热,能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝、遇酚酞试液变红的碱性气体
e.加入HBr产生浅黄色沉淀的离子是Ag+或S2-和SO组成
(2)互斥原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出原则: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.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在: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。
【例1】某无色溶液中只可能大量含有K+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、OH-、CO、SO中若干种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量该溶液,测得其pH=13.5;
(2)另取少量该溶液,加入少量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得体系中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,过滤;
(4)向(3)所得滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是(已知AgOH难溶于水且易分解为Ag2O固体)( )
A.一定含有K+、OH-、CO、SO B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含有Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl- D.无法判断该溶液中离子的存在情况
【答案】A
【详解】该溶液无色,其中一定不含Fe3+;取少量该溶液,测得其pH=13.5,则该溶液中一定含有OH-,一定不含有Ag+;另取少量该溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,则该溶液中至少含有CO、SO中的一种;向(2)所得体系中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,证明(2)所得体系中含有碳酸钡和硫酸钡两种沉淀,碳酸钡溶于盐酸生成无色气体CO2,硫酸钡不溶于盐酸,则该溶液中一定含有CO、SO,一定不含Ba2+;向(3)所得滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,因(2)和(3)中均引入了Cl-,故不能确定该溶液中是否含Cl-;根据溶液呈电中性可知,该溶液中一定含有K+。综上可知,该溶液中一定含有K+、OH-、CO、SO,一定不含Ba2+、Fe3+、Ag+,可能含有Cl-,故A项正确。
【例2】某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②SO、③Cl-、④HCO、⑤CO、⑥H+、⑦Cu2+中的几种,且每种离子的数目均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变为红色;
(2)向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成;
(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
下列结论正确的是( )
A.该实验无法确定是否含有③ B.肯定含有的离子是①②⑥
C.可能含有的离子是①③ D.肯定不含的离子有④⑤⑦
【答案】B
【详解】因溶液是无色的,则溶液中不含Cu2+;(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,含有H+,则不含CO和HCO;(2)向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸,有白色沉淀硫酸钡生成,说明溶液中含有SO;(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀氯化银生成,因(2)中引入了Cl-,故无法说明原溶液中是否含有Cl-;由于每种离子的数目均相等,且溶液呈电中性,则溶液中一定含有Na+,一定不含Cl-。由以上分析可知,溶液中一定含有①Na+、②SO、⑥H+,一定不含③Cl-、④HCO、⑤CO、⑦Cu2+。
【例3】某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是__________________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有____________,有关的离子方程式为__________________。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是________(填字母)。
A.Cl- B.NO C.CO D.OH-
【答案】(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ (3)Mg2+ H++OH-===H2O、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ (4)B
【详解】(1)无色透明溶液中不可能含有Cu2+、Fe3+等有色离子。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则肯定存在Ag+。 (3)加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现,肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,阴离子中不可能含有Cl-、CO、OH-,可能含有NO。
考点九、离子的检验
答题模板
实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
⇓
现象描述(①溶液由……变为……,②若有……生成,③若没有……等)
⇓
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
以SO的检验为例:
取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO。
1.常见阳离子的检验:
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH
实验现象
Fe3+
产生红褐色沉淀
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
Fe2+
先产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变红褐色沉淀
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
Al3+
先生成白色胶状沉淀,继续加入NaOH溶液,白色胶状沉淀又逐渐溶解
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色)
Al(OH)3↓+OH−===AlO+2H2O
NH
共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体
NH+OH-NH3↑+H2O
②焰色反应:(试剂:Pt(Fe)丝和稀盐酸)用焰色反应可检验出溶液中的K+(透过蓝色钴玻璃焰色为浅紫色)和Na+(透过蓝色钴玻璃焰色为黄色)。
③H+的检验:紫色石蕊溶液/甲基橙溶液/pH试纸:变红色
(2)特殊检验法
检验试剂
实验现象
Fe3+
KSCN溶液
溶液变红色
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (红色溶液)
碘化钾淀粉溶液
溶液变蓝色
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+
Fe2+
酸性高锰酸钾溶液
溶液紫色褪去
5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
KSCN溶液和少量新制氯水
溶液先无变化,后变红色
2Fe2++Cl2===2Cl−+2Fe3+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
生成蓝色沉淀
3Fe2++2Fe(CN)63-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
2.常见阴离子的检验:
(1)OH-:滴入石蕊试液或酚酞试液,溶液变蓝色或红色
(2)利用其他试剂检验:
检验方法
SO42-
①试剂:稀盐酸和BaCl2溶液[必须先用稀盐酸酸化]
②实验现象(证据):加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生
SO32-
①试剂:氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
②实验现象(证据):加入BaCl2溶液反应,生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,产生无色、具有刺激性气味的气体,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
③离子方程式:Ba2++SO===BaSO3↓
BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O
CO32-
①试剂:BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)
②实验现象(证据):加入BaCl2(或CaCl2)溶液反应,生成白色沉淀,再加稀硝酸(或盐酸)后白色沉淀溶解,产生无色无味气体
③离子方程式:Ba2++CO===BaCO3↓
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(3)利用HNO3酸化的AgNO3溶液检验:
实验现象
Cl—
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br—
生成不溶于稀硝酸的浅黄色色沉淀
I—
生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
(4)依据显示特殊颜色
① 有机层(下层)
② I- 溶液变蓝,表明有I-。
【例1】某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是( )
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有SO
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Cl-
【答案】B
【详解】因盐酸过量,加入的少量Na2CO3溶液应先和H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A项错误;加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀,说明含有SO,B项正确;加入NaOH溶液产生的白色沉淀不一定是Mg(OH)2,Al(OH)3、Zn(OH)2也是白色沉淀,C项错误;溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明原矿石中含有Cl-,因为在矿石溶解时,加入了过量的稀盐酸,引入了Cl-,D项错误。
【例2】下列有关离子的鉴别方法不正确的是( )
A.向某无色溶液中加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明无色溶液中含CO
B.向某无色溶液中加稀硝酸,无明显现象,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明无色溶液中含有Cl-
C.向某无色溶液中加稀盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,证明无色溶液中含有SO
D.向某溶液中加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明溶液中含有Fe2+
【答案】A
【详解】向某无色溶液中加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,生成的气体可能是CO2、SO2,无色溶液中可能含CO、HCO、SO、HSO等,A错误;Cl-和Ag+生成不溶于酸的氯化银沉淀,向某无色溶液中加稀硝酸,无明显现象,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明无色溶液中含有Cl-,B正确;向某无色溶液中加稀盐酸,无明显现象,排除其他离子的干扰,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,证明无色溶液中含有SO,C正确;铁氰化钾溶液和亚铁离子生成蓝色沉淀,向某溶液中加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明溶液中含有Fe2+,D正确。
【例3】下列由实验现象所得结论正确的是( )
A.检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+时,滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,证明含有Fe2+
B.向盛有稀硝酸的试管中加入铜片,加热,试管口出现红棕色气体,证明铜与稀硝酸反应生成NO2
C.将废铁屑溶于过量盐酸中,滴入KSCN溶液不变红,证明废铁屑中一定不含Fe(Ⅲ)
D.向某待测液中加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明该溶液中含有NH
【答案】D
【详解】Fe2+、Cl-都具有还原性,都能将MnO还原为Mn2+而使溶液的紫色褪去,故不能判断是否含有Fe2+,A错误;向盛有稀硝酸的试管中加入铜片,加热生成NO,在试管口NO与O2反应生成NO2,出现红棕色气体,并非铜与稀硝酸反应生成NO2,B错误;将废铁屑溶于过量盐酸中,由于Fe3+可与Fe反应生成Fe2+,滴入KSCN溶液不变红,不能判断废铁屑中是否含有Fe(Ⅲ),C错误;向某待测液中加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色
1.(23-24高一上·福建福州·期末)下列物质的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.为强电解质,电离方程式:,故A错误;
B.次氯酸为弱酸,故电离方程式:,故B错误;
C.醋酸为弱酸,要用可逆符号,故电离方程式:,故C错误;
D.硫酸铝为强电解质,故电离方程式:,故D正确;
故答案选D。
2.(23-24高一上·广西贺州·期末)下列有关实验操作的说法,正确的是
A.制备Fe(OH)3胶体:将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中
B.检验溶液中的K+:透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则含有K+
C.向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定含有Cl-
D.某溶液加入稀盐酸,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则溶液中一定含
【答案】B
【详解】A.氢氧化钠浓溶液滴加到饱和氯化铁溶液中形成的是氢氧化铁沉淀,而不是胶体,A错误;
B.通过焰色反应检验溶液中的离子,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,呈紫色则含有钾离子,B正确;
C.能与Ag+沉淀的阴离子有很多,如、等,不一定是,C错误;
D.溶液中的溶质若是碳酸氢盐或亚硫酸盐,滴加稀盐酸也可以产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,D错误;
故选B。
3.(23-24高一上·北京大兴·期末)如图为NaCl固体加入水中,发生如图变化的微观示意图。下列说法不正确的是
A.NaCl由Na+和Cl-构成,故NaCl固体能导电
B.Na+和Cl-在水中以水合离子的形式自由移动
C.水分子破坏了阴阳离子之间的作用力
D.该过程可表示为NaCl=Na++Cl-
【答案】A
【详解】A. NaCl固体不能导电,A错误;
B.NaCl溶于水完全电离,Na+和Cl-在水中以水合离子的形式自由移动,B正确;
C.阴阳离子水分子在水中以水合离子的形式存在,水分子破坏了阴阳离子之间的作用力,C正确;
D.NaCl溶于水完全电离,该过程可表示为NaCl=Na++Cl-,D正确;
故选A。
4.(22-23高一上·湖北·期末)下列表格中各项分类都正确的一组是
酸
碱
盐
电解质
A
HCl
NaOH
NaCl
B
NaCl溶液
C
KCl
D
HF
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氯化氢是酸,氢氧化钠是碱,氯化钠是盐,硫酸钡是电解质,故A符合题意;
B.碳酸钠是盐不是碱,氯化钠溶液是混合物,不是电解质,电解质是指在熔融或者水溶液能导电的化合物,故B不符合题意;
C.碳酸氢钠是盐不是酸,故C不符合题意;
D.碱式碳酸铜是盐不是碱,故D不符合题意;
故选:A。
5.(23-24高一上·天津河西·期末)在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。下列说法不正确的是
A.该循环减少了碳的排放,有利于实现“碳达峰,碳中和”
B.碳酸氢钠的电离方程式为:
C.该循环过程中含氧化还原反应
D.钙化作用中含有的离子方程式:
【答案】D
【详解】A.该循环减少了碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故A正确;
B.碳酸氢钠电离生成钠离子和碳酸氢根离子,碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na++,故B正确;
C.二氧化碳和水在叶绿树作用下光合作用是氧化还原反应,则该循环过程中涉及氧化还原反应,故C正确;
D.钙化过程中转化为CaCO3和CO2,所以钙化作用的离子方程式为Ca2++2=CaCO3↓+CO2↑+H2O,故D错误;
答案选D。
6.(23-24高一上·湖北十堰·期末)下列化学方程式书写正确的是
A.少量的通入溶液中:
B.少量稀盐酸加入溶液中:
C.少量加入氢氧化钡溶液中:
D.少量通入溶液中:
【答案】A
【详解】A.少量的通入溶液中生成碳酸氢钠,A正确;
B.少量稀盐酸加入溶液中反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠,,B错误;
C.少量加入氢氧化钡溶液中,氢离子完全反应生成水、硫酸根离子完全反应生成硫酸钡,反应为,C错误;
D.通入溶液中,两者不反应,D错误;
故选A。
7.(22-23高一上·河南濮阳·期末)某无色透明的溶液a中可能含有Na+、Mg2+、Fe3+、Cl-、、中的一种或几种离子,为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液进行如下实验,下列说法正确的是
A.“白色沉淀1”和“白色沉淀2”中都含有BaCO3
B.“溶液a”中可能存在Mg2+和Fe3+
C.加入Ba(OH)2时会发生反应
D.向“溶液2”中滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀说明“溶液a”中含有Cl-
【答案】C
【详解】由题目知溶液为透明无色溶液,则该溶液a中不存在,向该溶液a中加入足量的溶液后产生白色沉淀,且该沉淀再加入足量的稀盐酸后仍存在白色沉淀,并有气体生成,则白色沉淀为沉淀,可能存在沉淀,由此解答。
A.由分析可知“白色沉淀1”含有,在于足量稀盐酸反应后“白色沉淀2”中不含有,故A错误;
B.“溶液a”中可能存在,一定不存在,故B错误;
C.加入溶液发生反应,故C正确;
D.向“溶液2”中滴加稀酸化的溶液观察是否产生了白色沉淀可以检验“溶液2”中是否含有,若要说明“溶液a”中含有,需要对“溶液a”重复以上操作观察是否产生白色沉淀,故D错误;
故选C。
8.(23-24高一上·山东济宁·期末)下列实验对应的离子方程式书写错误的是
A.实验①:
B.实验②:
C.实验③:
D.实验④:
【答案】B
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸反应加热制备氯气,离子方程式为:,A正确;
B.根据以少定多的原则可知,少量氢氧化钙和碳酸氢钠反应的离子方程式为:,B错误;
C.三价铁具有强氧化性,可以氧化碘离子,氯化铁和碘化钾反应的离子方程式为:,C正确;
D.盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,水和氯化钠,离子方程式为:,D正确;
故选B。
9.(23-24高一上·浙江金华·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将磁性氧化铁溶于氢碘酸:
B.碳酸钙溶于盐酸:
C.与溶液反应:
D.澄清石灰水中通入过量
【答案】C
【详解】A.与HI能发生氧化还原反应,,故A错误;
B.碳酸钙难溶于水,应写化学式,离子方程式为:,故B错误;
C.与反应生成硫酸钡沉淀和水,反应离子方程式为:,故C正确;
D.澄清石灰水中通入过量二氧化硫最终生成可溶性亚硫酸氢钙,离子方程式为:,故D错误;
故选:C。
10.(23-24高一上·湖北·期末)下列各组物质的分类正确的是
A.电解质:溶液、
B.非电解质:
C.碱性氧化物:
D.硫的同素异形体:
【答案】D
【详解】A.溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.是单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;
C. 是碱性氧化物,与酸反应除了生成盐和水还有氧气生成,不是碱性氧化物,C错误;
D.同种元素形成的不同单质互为同素异形体,则属于同素异形体,D正确;
故选D。
11.(22-23高一上·湖北·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.酸性溶液中:
B.无色透明溶液:
C.碱性溶液中:
D.能与Al反应放出氢气的溶液:
【答案】A
【详解】A.酸性溶液中,互相不发生反应,能大量共存,A符合题意;
B.Fe2+呈浅绿色,在溶液不能大量共存,B不合题意;
C.碱性溶液中,与氢氧根反应不能大量共存,C不合题意;
D.能与Al反应放出氢气的溶液可能是酸性或碱性,HCO3-能与酸或碱反应,不能大量共存,D不合题意。
故选A。
12.(23-24高一上·陕西咸阳·期末)常温下,向一定浓度的溶液中分别加入溶液和固体,随着二者的加入,溶液的导电性变化如图所示。下列分析不合理的是
A.曲线表示加入固体,曲线表示加入溶液
B.M点后变为的饱和溶液
C.将溶液换成溶液,曲线变化可能完全重叠
D.N点时和恰好完全反应
【答案】C
【详解】溶液中加入溶液,反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,恰好完全反应时,溶液中自由移动的离子浓度几乎为0,电导率为0,溶液过量时,氢氧化钡电离出自由移动的离子,溶液导电性增强,曲线表示加入溶液;溶液中加入固体,硫酸铜浓度增大,导电性增强,当溶液达到饱和时,溶液浓度不再改变,导电能力不再改变,曲线表示加入固体。
A.根据以上分析,曲线表示加入固体,曲线表示加入溶液,故A正确;
B.M点后溶液导电性不变,说明溶液中自由移动的离子浓度不变,所以溶液M点后变为的饱和溶液,故B正确;
C.将溶液换成溶液,溶液导电性可能不变、可能增强、可能减弱,故C错误;
D.N点时电导率为0,说明溶液中自由移动的离子浓度几乎为0,则和恰好完全反应生成沉淀,故D正确;
选C。
13.(23-24高一上·河南焦作·期末)将溶液滴入到溶液中,得到白色沉淀X与溶液Y。下列分析正确的是
A.X中一定有 B.X不可能是与的混合物
C.Y中溶质只有 D.Y中可能含有
【答案】D
【详解】A.Ba(OH)2滴入过量时沉淀只有BaSO4,Al(OH)3沉淀溶于过量的强碱溶液,X中不一定有Al(OH)3沉淀,A错误;
B.Ba(OH)2滴入少量时,会有BaSO4沉淀和Al(OH)3两种沉淀,B错误;
C.若Ba(OH)2过量,溶液Y中溶质还会有Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]、KOH,C错误;
D.若Ba(OH)2过量,铝离子转化为四羟基铝酸钠,溶液Y中会含有,D正确;
答案选D。
14.(23-24高一上·山东日照·期末)某无色溶液X含有、、、、、、中的几种,向100mL该溶液中加入足量溶液,生成4.66g白色沉淀;另取100mL溶液X,逐滴滴加的氨水,生成沉淀的质量与加入氨水的体积关系如图。下列说法正确的是
A.溶液X中一定含有、、、、
B.溶液X中一定不含有、、
C.
D.溶液X中
【答案】C
【详解】无色溶液,一定不含,加入氯化钡溶液产生白色沉淀,含和中一种或两种,加入氨水先不产生沉淀,一定含,后产生沉淀,含,不含,一定含有,,,,则沉淀,根据电荷守恒,,,故一定有,,,可能含有,故该溶液中一定含有、、、,一定没有、,可能有;
答案选C。
15.(22-23高一上·全国·课后作业)某无色溶液中只可能含有、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
②向①所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有气泡生成;
③将②所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有、、 B.可能含有、
C.一定不含有、、、 D.可能含有、
【答案】A
【详解】无色溶液说明不含Cu2+;
①加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl、、;
②向①所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有气泡生成,说明溶液中一定含有,由于、均能与产生沉淀,因此溶液中一定不含、,则推知,①中沉淀为、,原因是能与盐酸反应产生二氧化碳、氯化钡和水,不能与盐酸反应,也确定溶液中一定含有,根据电荷守恒原理可知,溶液中也一定含有;
③将②所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为AgCl,但氯离子可能是①中过量的,不能确定原溶液中是否含有氯离子;
综合可知,溶液中一定含有:、、,可能含有:,一定不含:Cu2+、Ba2+、Ag+。
A.由分析可知,溶液中一定含有、、,故A正确;
B.由分析可知,溶液中一定含有K+,可能含有Cl-,故B错误;
C.由分析可知,溶液中一定不含有Ag+、Ba2+、Cu2+,故C错误;
D.由分析可知,溶液中可能含有:,故D错误;
故答案选A。
16.(21-22高一上·云南曲靖·期末)现有下列10种物质:①铝,②纯碱,③CO2,④稀H2SO4,⑤Ba(OH)2固体,⑥红褐色的氢氧化铁胶体,⑦稀盐酸,⑧NaHSO4固体,⑨碳酸钙固体,⑩乙醇。
(1)上述物质中属于电解质的有 ,属于混合物的有 (填序号),属于盐的有 。(填序号)
(2)写出⑧在水中的电离方程式为 。
(3)少量③通入⑤的溶液中发生反应的离子反应方程式为 。
(4)⑦和⑨混合反应的离子反应方程式为 。
(5)④和⑤的稀溶液混合至中性时的离子方程式 。
【答案】
(1)②⑤⑧⑨ ④⑥⑦ ②⑧⑨
(2)NaHSO4=Na++H++
(3)CO2+Ba2++2OH-=BaCO2↓+H2O
(4)2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
(5)Ba2++2OH﹣+2H++=BaSO4↓+2H2O
【详解】(1)由分析可知,上述物质中属于电解质的有②⑤⑧⑨,属于混合物的有④⑥⑦,属于盐的有②⑧⑨;
(2)硫酸氢钠可以电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++;
(3)少量二氧化碳通入氢氧化钡的溶液中发生反应生成碳酸钡沉淀和水,其反应的离子方程式为:CO2+Ba2++2OH-=BaCO2↓+H2O;
(4)盐酸和碳酸钙混合反应生成氯化钙、二氧化碳和水,离子方程式为:2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑;
(5)硫酸和氢氧化钡的稀溶液混合至中性时反应生成硫酸钡和水,其反应的离子方程式:Ba2++2OH﹣+2H++=BaSO4↓+2H2O。
17.(23-24高一上·湖南娄底·期末)宏观辨识、微观探析和符号表征是化学学习的重要方法。为了探究离子反应的本质,某兴趣小组的同学向,溶液中逐滴加入盐酸,并用电导率传感器测得混合溶液的导电能(电导率)随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:
(1)的电离方程式为 。
(2)从A点到B点,下列说法错误的是______(单选,填标号)。
A.AB段溶液的导电能力减弱,说明电解质逐渐转变为非电解质
B.没有改变,不断减小
C.不断减小,也不断减小
D.发生的离子反应是
(3)B点时,溶液中的溶质是 (填化学式)。
(4)下列各项反应的本质与“溶液和稀盐酸反应的本质”相同的是______(填标号)。
A.溶液和溶液反应 B.NaOH溶液和HCl溶液反应
C.溶液和溶液反应 D.和HCl溶液反应
(5)如果将稀盐酸改为的稀硫酸,猜想此时电导率的最低点在B点的 (填标号)。
a.上方 b.下方 c.重合 d.无法确定
(6)用X射线检查肠胃病时,让病人服用的“钡餐”就是硫酸钡的悬浊液,但不会引起钡离子中毒。若误食碳酸钡,则会出现钡离子中毒现象。请用离子方程式解释不能服用碳酸钡的原因(胃酸视为稀盐酸溶液) 。
【答案】
(1)
(2)A
(3)
(4)BC
(5)b
(6)
【详解】(1)氢氧化钡为强碱,水溶液中完全电离:;
(2)氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的离子方程式为:;
A.AB段溶液的导电能力减弱,开始阶段导电能力逐渐减弱,是因为自由移动的离子逐渐减少,生成的氯化钡和水是电解质,A错误;
B.根据离子方程式,钡离子没有参加反应,数目不变,溶液体积增大,不断减小,B正确;
C.随H+的加入,氢氧根离子与之反应生成水,氢氧根离子的数目、浓度不断减小,C正确;
D.发生的离子反应是,D正确;
故选A;
(3)B点时,氢氧化钡溶液和稀盐酸恰好完全中和,生成氯化钡被水,氯化钡为可溶性盐,溶液中的溶质是;
(4)A.溶液和溶液的离子反应为,不符合题意;
B.NaOH溶液和HCl溶液反应的离子反应为,,符合题意;
C.溶液和溶液反应的离子反应为,符合题意;
D.和HCl溶液反应的离子反应为,不符合题意;
故选BC;
(5)如果将稀盐酸改为的稀硫酸,反应为,生成硫酸钡和水,最低点导电能力基本为零,自由移动的离子基本为零,电导率的最低点在B点的下方,故选b;
(6)碳酸钡和稀盐酸反应生成可溶性的钡离子,能使人中毒,反应为:。
18.(21-22高一上·陕西西安·期末)某兴趣小组同学为调查当地某一湖泊的水质情况,在注入湖泊的3个主要水源入口处采集水样,并进行了分析,得到如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子
阴离子
为鉴别上述化合物,分别完成以下实验:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④分别在各溶液中加入氯化钡溶液,只有A、C和D中产生白色沉淀;再加过量稀盐酸,仅A中沉淀溶解;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B ,E 。
(2)A溶液显 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)实验②中沉淀溶解发生反应的离子方程式为 。
(4)实验④D中产生白色沉淀发生反应的离子方程式为 。
(5)向含溶质的C溶液中加入过量溶液,生成沉淀的质量为 g。
【答案】
(1)
(2)碱性
(3)
(4)
(5)69.9
【详解】①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,说明D中含有Cu2+;;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,该白色沉淀是氢氧化铝,则E是碱,C含有Al3+;
③进行焰色反应,只有B为紫色(透过蓝色钴玻璃),只有 B含有K+,只与K+、Na+共存,结合②③可知E是NaOH;
④分别在各溶液中加入氯化钡溶液,只有A、C和D中产生白色沉淀;再加过量稀盐酸,仅A中沉淀溶解,A中含有,C、D中含有;与Al3+、Cu2+;不共存,结合①②③④可知A是Na2CO3,C为Al2(SO4)3、D为CuSO4;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,B中不含、,B是KNO3。
(1)根据以上分析,B是KNO3,E是NaOH。
(2)A是Na2CO3,溶液显碱性。
(3)实验②中沉淀是氢氧化铝,氢氧化钠和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,氢氧化铝溶解发生反应的离子方程式为。
(4)D是硫酸铜,实验④D中硫酸铜和氯化钡反应生成氯化铜和硫酸钡沉淀,产生白色沉淀发生反应的离子方程式为,
(5)向含溶质的硫酸铝溶液中加入过量溶液生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钡,沉淀是硫酸钡,根据硫酸根守恒,生成硫酸钡沉淀的物质的量为0.3mol,生成沉淀的质量为0.3mol×233g/mol=69.9g。
19.(23-24高一上·福建福州·期末)现有一份白色固体,主要成分为,含少量、、杂质,要获得纯净的固体,实验流程如下。
(1)操作①的名称是 。
(2)操作②所得沉淀A的主要成分是 (填化学式),判断已经除尽的实验操作及现象是 。
(3)步骤③的离子方程式为 。
(4)步骤④加入碳酸钠溶液的作用是除去 (填离子符号)和。
(5)为除去溶液3中的碳酸钠,某同学向其中加入过量稀盐酸,你认为该方案 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
【答案】
(1)溶解
(2)、 静置,取少许上层清液于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液,若无沉淀生成,则说明:已除尽
(3)
(4)
(5)不合理 引入新杂质
【详解】白色固体溶于水,加入过量的Ba(NO3)2,生成BaSO4、BaCO3沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3。
(1)固体转化为溶液的过程是溶解,操作①的名称是溶解。
(2)根据分析可知,操作②所得沉淀A的主要成分是、;
判断已经除尽的实验操作及现象是:静置,取少许上层清液于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液,若无沉淀生成,则说明:已除尽。
(3)溶液1中含氯离子,加入过量的AgNO3,使Cl−全部转化为AgCl沉淀,反应的离子方程式为:。
(4)滤液中含有Ag+、Ba2+,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀。
(5)为除去溶液3中的碳酸钠,某同学向其中加入过量稀盐酸,该方案不合理,原因是会引入新杂质。
20.(23-24高一上·四川成都·期末)某澄清透明溶液可能含有H+、Cu2+、、Fe3+、Ca2+、、Cl−、、,为确定溶液中离子组成,进行实验操作如下:
①取少量该溶液,加入紫色石蕊溶液显红色;
②取少量该溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
③取②中反应后的上层清液,加入酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
④取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,加热时产生的气体可使紫色石蕊溶液显蓝色。
已知:+OH−NH3↑+H2O。
回答下列问题:
(1)根据操作①~④,溶液中一定存在的离子是 ,溶液中肯定不存在的离子是 。
(2)操作③中发生反应的离子方程式为 ,该步骤 (填“能”或“不能”)确定原溶液是否含Cl−。
(3)操作④中生成的沉淀的化学式为 。
(4)已知溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol·L−1,还能确定溶液中存在的离子是 。
【答案】
(1)H+、Cu2+、、 Fe3+、Ca2+、
(2)Ag++Cl−=AgCl↓ 不能
(3)Cu(OH)2
(4)Cl−、
【详解】根据题干信息,该溶液为透明澄清溶液,不能确定是否含有色离子;①取少量该溶液,滴入紫色石蕊溶液显红色,可知溶液含有H+,则溶液中不存在CO32−;②取少量该溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,说明沉淀为BaSO4,可知原溶液中含有SO42−,则溶液中不存在Ca2+;③取②中反应后的上层清液,加入酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,说明沉淀为AgCl,但是②中加入过量BaCl2溶液时,引入了Cl−,不能确定原溶液中是否含有Cl−;④取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,该沉淀为Cu(OH)2,原溶液中含有Cu2+,且不含Fe3+;加热时产生气体使紫色石蕊溶液显蓝色,说明该气体为NH3,原溶液中含有NH4+,综上,根据实验操作①~④,可推知溶液中一定存在的离子是H+、Cu2+、NH4+、SO42−,溶液中肯定不存在的离子是Fe3+、Ca2+、CO32−,据此作答。
(1)根据分析可知,根据操作①~④,溶液中一定存在的离子是H+、Cu2+、NH4+、SO42−,溶液中肯定不存在的离子是Fe3+、Ca2+、,答案:H+、Cu2+、NH4+、SO42−、Fe3+、Ca2+、;
(2)根据分析可知,操作③中发生反应的离子方程式为Ag++Cl−=AgCl↓,该步骤不能确定原溶液是否含Cl−,答案:Ag++Cl−=AgCl↓、不能;
(3)操作④中生成的沉淀的化学式为Cu(OH)2,答案:Cu(OH)2;
(4)已知溶液中阳离子的物质的量浓度均为0.1mol·L−1,即c(H+)+c(Cu2+)×2+c(NH4+)-c(SO42−)×2=0.2mol·L−1,故确定溶液中一定还含有浓度均为0.1mol·L−1的Cl−和NO3−,答案:Cl−、。
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