内容正文:
第03讲 离子共存、离子的检验与推断
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 电解质的电离 4
知识点1 离子共存的实质 4
知识点2 离子不能大量共存的原因 4
知识点3 判断离子能否大量共存的“六个要点” 5
考向1 考查无限制条件的离子共存的判断 6
考向2 考查题干中有限制条件的离子共存 6
考向3 考查选项中有限制条件的离子共存 7
思维建模 常见的离子共存题限定条件
考点二 离子的检验与推断 8
知识点1 离子的检验 8
知识点2 离子推断 10
考向1 常见离子的检验 11
考向2 溶液中离子的推断 12
04 真题溯源·考向感知 14
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
离子共存
选择题
非选择题
离子检验与推断
选择题
非选择题
广东卷T8,2分
广东卷T7,2分
广东卷T13,4分
考情分析:
1.从近几年高考试题来看,离子能否大量共存的判断在广东并非热点,但根据广东高考的特点,该题目可做为轮考题候选。
2.从考查形式和内容上看,高考中考查离子反应主要以教材知识为主体,进行离子推断、离子检验,通常把该知识渗透在某些主题(如劳动化学)中进行考查。
3.预测新的一年高考中:
(1)选择题中考查溶液中离子能否大量共存的判断问题;
(2)实验型选择题中考查常见离子检验的易错点;
复习目标:
1.了解常见离子的检验方法。
2.能利用典型代表物的性质和反应,进行离子的推断和设计常见物质的检验方案。
考点一 电解质的电离
知识点1 离子共存的实质
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。
知识点2 离子不能大量共存的原因
1.离子之间相互结合生成________或________。如Ca2+和C生成CaCO3,H+和Si生成H2SiO3,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2等。
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+
CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+
OH-、CO、AlO、SiO
H+
SiO、AlO
2.离子之间相互结合生成________及________。如H+和S2-生成H2S,H+和HC生成CO2等。
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH-
NH
3.离子之间相互结合生成________。如H+与CH3COO-、OH-、P等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。
4.离子之间彼此________。
①常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
a.Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
b.Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
②NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
5.离子之间发生________________。如Fe2+、S2-、I-、S分别与N(H+)、ClO-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。
氧化性离子
还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
6.离子之间能发生________。如Fe3+和SCN-不能大量共存。
知识点3 判断离子能否大量共存的“六个要点”
1.一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
________
浅绿色
________
2.二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如AlO、ClO-、CH3COO-、SO、CO、S2-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+、Fe3+、Fe2+等)不能大量存在。
得分速记
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。(附:常见既与酸反应又与碱反应的离子:HCO、HS-、HSO、H2PO。)
3.三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO________大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有________性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO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________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________反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
③相互促进的________反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
5.注意特定情况下的隐含因素
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________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________性。
③含有大量S2-、SO的溶液,隐含不是________性溶液。
④含有大量AlO的溶液,隐含是________性溶液。
6.掌握4种氧化性离子与7种还原性离子
①氧化性离子:MnO(H+)、Fe3+、NO(H+)、ClO-。
②还原性离子:I-、Fe2+、SO、S2-、HSO、HS-、Br-。
考向1 考查无限制条件的离子共存的判断
例1 (24-25高三·广东汕头·期末)微观辨析能帮助我们更好的认识世界。下列透明溶液中离子能大量共存的是
A. B.
C. D.
【变式训练1·变载体】(24-25高三·广东华南师范大学附属中学·月考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.Cu2+、Al3+、Na+、 B.、Na+、、OH-
C.Fe3+、K+、I-、 D.S2-、Na+、OH-、ClO-
【变式训练2·变载体】(24-25高三·甘肃省庆阳市·三模)在溶液中能大量共存的离子组是
A.酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:
考向2 考查题干中有限制条件的离子共存
例2 (24-25高三·广东深圳·模拟)将下列离子:、、、、、、、、、、、按可能大量共存的情况,把它们全部分成、两组,而且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子。下列离子不会同在一组的是
A.、 B.、 C.、 D.、
【变式训练1·变载体】(24-25高三·河北省保定市·二模)常温下,下列各组离子在的溶液中能大量共存的是
A.、、、
B.、、、
C.、、、
D.、、、
【变式训练2·变载体】(24-25高三·甘肃省庆阳市·适应性考试)某澄清透明溶液中可能大量共存的离子组是
A.Al3+、Ca2+、Cl-、[Al(OH)4]-
B.Fe3+、Na+、I-、Ca2+
C.Ag+、、CH3COO-、
D.K+、Fe2+、、H+
考向3 考查选项中有限制条件的离子共存
例3 (24-25高三·广东广州·月考)常温下,下列粒子能在指定的溶液中大量共存的是
A.遇KSCN变红色的溶液: 、、、
B.使甲基橙变红的溶液中:、、、
C.pH=0的溶液中: 、、、
D.在溶质为KHCO3溶液中:、、、
【变式训练1·变载体】(24-25高三上·广东潮州饶平县·月考)下列各组离子能大量共存的是
A.能使甲基橙变红的溶液:、、、
B.澄清透明的溶液中:、、、
C.小苏打溶液中:、、、
D.无色强碱性溶液中:、、、
【变式训练2·变载体】(24-25高三·广东东莞外国语学校·月考)下列条件下,对应离子一定能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:Al3+、K+、Cl-、
B.使甲基橙变红的溶液中:、Al3+、Cl-、Mg2+
C.新制饱和氯水溶液中:S2-、、Na+、Cl-
D.=1×1012的溶液中:Fe2+、、、Na+
【变式训练3·变载体】(24-25高三·广东佛山·月考)下列各组离子一定能大量共存的组合是
①在含有大量溶液中:
②常温下的溶液:
③常温下的溶液中:
④在澄清透明的水溶液中:
⑤常温下的溶液:
⑥常温下的溶液中:
A.①②⑥ B.②④⑤ C.④⑤⑥ D.①②③
思维建模 常见的离子共存题限定条件
(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、Cr2O、CrO等。
(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
知识点1 离子的检验
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,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成________;②生成________;③显现________颜色。
离子
试剂
现象
注意
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色)、AgBr(_____色)、AgI(黄色)
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→________色沉淀→红褐色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
NH
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,且该气体能使湿润的________石蕊试纸变蓝
需加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味气体,且该气体能使澄清石灰水变______
SO、HSO、HCO有干扰
SO
稀H2SO4和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使品红溶液____
HSO有干扰
I-
氯水(少量),CCl4
下层为________色
H+
紫色石蕊溶液
溶液变________
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________色
②生成________沉淀
Fe3[Fe(CN)6]2
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
Fe3+
KSCN溶液
________色
苯酚溶液
________色
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈________色、________色
K+要透过________色钴玻璃片观察焰色
2.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-
SO
加过量的________溶液
CO
加________酸化
OH-
SO
CO
加________酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入________溶液中
CO
SO
加________后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
得分速记
①向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
②向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在SO、HSO、HCO等,也有相同的现象。
③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,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在HCO、SO、HSO等,也有相同的现象。
④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,不能确定原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在SO和Ag+,也有相同的现象。
⑤向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
⑥做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
3.离子检验的规范答题
A.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)
B.现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
C.得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
知识点2 离子推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
1.物质检验的一般步骤
2.物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。
得分速记
必须注意两点:
①所加试剂引入的离子对后续实验的影响;
②用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。
3.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(记住几种常见的有色离子:________________________________________)。
②互斥性原则: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________(这一原则可帮助我们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。
4.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。
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:
→→
考向1 常见离子的检验
例1(24-25高三·贵州六校·联考)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检验粗盐(含杂质、、)中的
取少量粗盐于试管中溶解为溶液,向其中加入一定量溶液
有白色沉淀产生,则粗盐中含
B
探究浓度对平衡移动的影响
在试管中加入2mL0.1mol/L的溶液,再向其中加入少量固体
溶液橙色加深,则(橙色)(黄色)平衡逆向移动
C
测定NaOH溶液的浓度
取20.00mL待测液于锥形瓶中,滴2~3滴酚酞,用0.1000mol/L溶液进行滴定
当看到锥形瓶中溶液颜色由无色变粉红色时,记录滴定管中用量,计算NaOH溶液的浓度
D
分离乙酸、乙酸乙酯
用饱和NaOH溶液,充分振荡后,分液
上层油状物质是乙酸乙酯
【变式训练1·变考法】根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
验证NaCl、混合溶液中的
取少量混合溶液于试管中,加入过量溶液,静置,向上层清液中滴加溶液
若上层清液变浑浊
则混合溶液中含有
B
探究的性质
将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内
烧杯中出现乳白色浑浊
不稳定,易分解
C
检验某溶液中是否含有
取待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
火焰呈紫色
溶液中含有
D
探究铝在浓硝酸中是否会形成致密氧化膜
将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中,片刻后取出用水立即洗净,并快速放入溶液
铝片表面未见到紫红色固体
铝片表面已形成致密的氧化膜
【变式训练2·变载体】下列由离子检验有关的实验得出的结论正确的是
选项
实验
结论
A
溶液X的焰色试验呈黄色
溶液X中一定有,一定没有
B
取少量溶液Y于试管中,滴加溶液后,再滴加溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有,一定没有
C
取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的溶液,有白色沉淀产生、无气体生成
溶液Z中一定有,一定没有
D
取少量溶液W,加入少量淀粉,无明显现象,向其中加入新制氯水,溶液变蓝
溶液W中一定有,一定没有
考向2 溶液中离子的推断
例2(24-25高三·江西·联考)某溶液中可能含有、、、、、中几种离子(不考虑水电离),为了确定溶液组成进行实验,取一定量溶液分成甲、乙、丙三等份,实验结果如下表所示。
实验
操作及现象
①
对甲进行焰色试验,焰色呈黄色
②
用试纸测定乙溶液,
③
在丙中加入足量盐酸,产生气泡;再滴加淀粉溶液,溶液变蓝色
下列推断正确的是
A.一定含有、、 B.一定不含、、
C.可能含 D.一定含、、,可能含
【变式训练1·变载体】某无色溶液可能含有等物质的量的下列某些离子中的一种或几种:、、、、、、,取溶液分别进行如下实验:
①加入酸化的溶液产生白色沉淀;
②加入锌粉,有气泡生成;
③加入适量粉末产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.该无色溶液中一定没有,可能有
B.由①、②可知该溶液可能有
C.该无色溶液中一定有、、和
D.实验③发生反应的离子方程式只有:
【变式训练2·变考法】某溶液X中可能含有Na+、、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、、、中的一种或几种。取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示,下列有关推理错误的是
A.溶液X中一定不存在的阴离子为和
B.生成气体A的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
C.气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.溶液G中一定含有的阳离子为H+、Mg2+、Fe3+、Fe2+
思维建模 第一步:审清题意,一般包括通读题目,判明条件、知识回顾、确定解题方向。
第二步:寻求突破,寻找解题的突破口,即所谓的“题眼”;
第三步:猜测分析,从“题眼”出发,联系相应实验现象、物质性质和所学知识,结合下面“四项”原则,进行大胆猜测,运用多种思维模式进行综合分析、推理,初步得出结论。
第四步:验证假设,将初步得出的结论或结果代入原理检验,完全符合才算正确。
第五步:规范答题,根据题目要求,进行规范书写、答题。
1.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
2.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
3.(2025·黑吉辽卷)微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光亮的紫红色
=
B
悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
=
C
溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
4.(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
5.(2021·重庆卷)25°时, 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化钡溶液中: Mg2+、K+、Br-、
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、
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第03讲 离子共存、离子的检验与推断
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 电解质的电离 4
知识点1 离子共存的实质 4
知识点2 离子不能大量共存的原因 4
知识点3 判断离子能否大量共存的“六个要点” 5
考向1 考查无限制条件的离子共存的判断 6
考向2 考查题干中有限制条件的离子共存 7
考向3 考查选项中有限制条件的离子共存 8
思维建模 常见的离子共存题限定条件
考点二 离子的检验与推断 11
知识点1 离子的检验 11
知识点2 离子推断 12
考向1 常见离子的检验 13
考向2 溶液中离子的推断 16
04 真题溯源·考向感知 18
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
离子共存
选择题
非选择题
离子检验与推断
选择题
非选择题
广东卷T8,2分
广东卷T7,2分
广东卷T13,4分
考情分析:
1.从近几年高考试题来看,离子能否大量共存的判断在广东并非热点,但根据广东高考的特点,该题目可做为轮考题候选。
2.从考查形式和内容上看,高考中考查离子反应主要以教材知识为主体,进行离子推断、离子检验,通常把该知识渗透在某些主题(如劳动化学)中进行考查。
3.预测新的一年高考中:
(1)选择题中考查溶液中离子能否大量共存的判断问题;
(2)实验型选择题中考查常见离子检验的易错点;
复习目标:
1.了解常见离子的检验方法。
2.能利用典型代表物的性质和反应,进行离子的推断和设计常见物质的检验方案。
考点一 电解质的电离
知识点1 离子共存的实质
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。
知识点2 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或微溶物。如Ca2+和C生成CaCO3,H+和Si生成H2SiO3,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2等。
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+
CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+
OH-、CO、AlO、SiO
H+
SiO、AlO
2.离子之间相互结合生成气态物质及挥发性物质。如H+和S2-生成H2S,H+和HC生成CO2等。
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH-
NH
3.离子之间相互结合生成弱电解质。如H+与CH3COO-、OH-、P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。
①常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
a.Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
b.Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
②NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
5.离子之间发生氧化还原反应。如Fe2+、S2-、I-、S分别与N(H+)、ClO-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。
氧化性离子
还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
6.离子之间能发生络合反应。如Fe3+和SCN-不能大量共存。
知识点3 判断离子能否大量共存的“六个要点”
1.一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
2.二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如AlO、ClO-、CH3COO-、SO、CO、S2-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+、Fe3+、Fe2+等)不能大量存在。
得分速记
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。(附:常见既与酸反应又与碱反应的离子:HCO、HS-、HSO、H2PO。)
3.三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO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SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
5.注意特定情况下的隐含因素
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的溶液,隐含不是酸性溶液。
④含有大量AlO的溶液,隐含是碱性溶液。
6.掌握4种氧化性离子与7种还原性离子
①氧化性离子:MnO(H+)、Fe3+、NO(H+)、ClO-。
②还原性离子:I-、Fe2+、SO、S2-、HSO、HS-、Br-。
考向1 考查无限制条件的离子共存的判断
例1 (24-25高三·广东汕头·期末)微观辨析能帮助我们更好的认识世界。下列透明溶液中离子能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.和间相互促进水解,水解程度增大,离子被消耗,不能大量共存,A错误;
B.和具有氧化性,具有还原性,发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.和、间发生反应形成碳酸钙、亚硫酸钙沉淀,不能大量共存,C错误;
D.各离子间不反应可以大量共存,D正确;
答案选D。
【变式训练1·变载体】(24-25高三·广东华南师范大学附属中学·月考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.Cu2+、Al3+、Na+、 B.、Na+、、OH-
C.Fe3+、K+、I-、 D.S2-、Na+、OH-、ClO-
【答案】A
【解析】A.各离子之间不反应,可以相互共存,A符合题意;
B.铵根离子与OH-不能大量共存,B不符合题意;
C.铁离子具有强氧化性,I-具有还原性,二者发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.S2-具有还原性,ClO-具有氧化性,二者发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:A。
【变式训练2·变载体】(24-25高三·甘肃省庆阳市·三模)在溶液中能大量共存的离子组是
A.酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:
【答案】B
【解析】A.高锰酸钾能氧化Cl-,两者不可以大量共存,A项不符合题意;
B.CO2不与Ba2+、CH3COO-、Br-反应,B项符合题意;
C.含有大量Fe3+的溶液显酸性, 在酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,与Fe2+不可以大量共存,C项不符合题意;
D. 与H+发生歧化反应,生成SO2和S,因此与H+不可以大量共存,D项不符合题意;
答案选B。
考向2 考查题干中有限制条件的离子共存
例2 (24-25高三·广东深圳·模拟)将下列离子:、、、、、、、、、、、按可能大量共存的情况,把它们全部分成、两组,而且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子。下列离子不会同在一组的是
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】A
【分析】由给出的离子可知,将能与共存的分为一组,能与共存的分为一组,结合离子之间的反应分为两组,且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子,据此分析回答问题;
【解析】、在溶液中不能大量共存,据此可以分为两组:能与共存的分为一组,为A组,能与共存的分为一组,为B组;、、能够与离子反应,只能与离子一组;总共有6种阳离子,A组中已经含有4种,则剩余的2种阳离子、只能与一组;、能够与反应,只能与分在一组;因此A组的离子为:;B组的离子为:;
剩余的阴离子为:,由于组中具有氧化性,能够氧化,所以只能存在于组, 只能存在于组;A组有四种阳离子和两种阴离子,分别为:;B组有四种阴离子和两种阳离子,分别为: 因此不会同在一组;
故答案为:。
【变式训练1·变载体】(24-25高三·河北省保定市·二模)常温下,下列各组离子在的溶液中能大量共存的是
A.、、、
B.、、、
C.、、、
D.、、、
【答案】B
【分析】pH=0为强酸性条件。
【解析】A.酸性条件下,Cl-和ClO-在H+存在下发生反应生成Cl2和H2O,故不能大量共存,A错误;
B.酸性条件下,Fe2+、Al3+、、Br-相互不反应,能共存,B正确;
C.Ba2+与生成BaSO4沉淀,不能共存,C错误;
D.酸性条件下,会与H+反应生成S和SO2等,会与H+反应生成CO2和H2O,不能共存,D错误;
故答案选B。
【变式训练2·变载体】(24-25高三·甘肃省庆阳市·适应性考试)某澄清透明溶液中可能大量共存的离子组是
A.Al3+、Ca2+、Cl-、[Al(OH)4]-
B.Fe3+、Na+、I-、Ca2+
C.Ag+、、CH3COO-、
D.K+、Fe2+、、H+
【答案】C
【解析】A.Al3+、[Al(OH)4]-双水解生成Al(OH)3沉淀,不能共存,故不选A;
B.Fe3+与I-发生氧化还原反应2Fe3++ 2I- = 2Fe2+ + I2,不能共存,故不选B;
C.稀溶液中Ag+、、CH3COO-、相互之间不反应,可共存,故选C;
D.H+与反应生成H2SiO3沉淀,不能共存,故不选D;
选C。
考向3 考查选项中有限制条件的离子共存
例3 (24-25高三·广东广州·月考)常温下,下列粒子能在指定的溶液中大量共存的是
A.遇KSCN变红色的溶液: 、、、
B.使甲基橙变红的溶液中:、、、
C.pH=0的溶液中: 、、、
D.在溶质为KHCO3溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.遇KSCN变红色的溶液说明含有Fe3+,会被Fe3+催化分解,因此不能大量共存,故A错误;
B.能使甲基橙变红的溶液显酸性,该组离子间均不发生反应,能大量共存,故B正确;
C.pH=0的溶液说明是酸性溶液, 会和H+反应生成硫单质和二氧化硫,和H+会生成弱电解质,酸性条件下,Fe2+和也会发生氧化还原反应,因此不能大量共存,故C错误;
D.和碳酸氢根离子会发生相互促进的双水解反应产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳,因此不能大量共存,故D错误;
故答案选B。
【变式训练1·变载体】(24-25高三上·广东潮州饶平县·月考)下列各组离子能大量共存的是
A.能使甲基橙变红的溶液:、、、
B.澄清透明的溶液中:、、、
C.小苏打溶液中:、、、
D.无色强碱性溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.能使甲基橙变红的溶液中含有大量的H+,则H+、、三者之间因发生氧化还原反应而不能大量共存,A不合题意;
B.澄清透明的溶液中、、、离子间不反应,能够大量共存,B符合题意;
C.小苏打溶液中含有大量的,和、均能发生反应而不能大量共存,C不合题意;
D.无色强碱性溶液中含有大量的OH-,则OH-与发生反应生成沉淀而不能大量共存,D不合题意;
故答案为:B。
【变式训练2·变载体】(24-25高三·广东东莞外国语学校·月考)下列条件下,对应离子一定能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:Al3+、K+、Cl-、
B.使甲基橙变红的溶液中:、Al3+、Cl-、Mg2+
C.新制饱和氯水溶液中:S2-、、Na+、Cl-
D.=1×1012的溶液中:Fe2+、、、Na+
【答案】B
【解析】A.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中Al3+和发生双水解反应,不能大量共存,A错误;
B.使甲基橙变红的溶液呈酸性,、Al3+、Cl-、Mg2+在酸性溶液中不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.新制饱和氯水溶液中含有HClO和H+,会和H+反应,S2-会和HClO发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.=1×1012的溶液中,溶液呈碱性,会和OH-、Fe2+反应,不能大量共存,D错误;
故选B。
【变式训练3·变载体】(24-25高三·广东佛山·月考)下列各组离子一定能大量共存的组合是
①在含有大量溶液中:
②常温下的溶液:
③常温下的溶液中:
④在澄清透明的水溶液中:
⑤常温下的溶液:
⑥常温下的溶液中:
A.①②⑥ B.②④⑤ C.④⑤⑥ D.①②③
【答案】B
【解析】①在含有大量四羟基合铝酸根离子溶液中四羟基合铝酸根离子能与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,不能大量共存,故错误;
②常温下四种离子在硫酸铁溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故正确;
③常温下铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性,所以pH为7的溶液中不可能含有铁离子,故错误;
④四种离子在澄清透明的水溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故正确;
⑤常温下氢氧根离子浓度为10—12mol/L的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故正确;
⑥常温下pH为1的溶液是酸性溶液,酸性溶液中铬酸根离子能与氢离子反应生成重铬酸根离子和水,不能大量共存,故错误;
②④⑤正确,故选B。
思维建模 常见的离子共存题限定条件
(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、Cr2O、CrO等。
(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
知识点1 离子的检验
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
注意
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
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
NH
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,且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
需加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味气体,且该气体能使澄清石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
SO
稀H2SO4和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使品红溶液褪色
HSO有干扰
I-
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Fe2+
①KSCN溶液和氯水
②铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6]
①先是无变化,滴加氯水后变红色
②生成蓝色沉淀
Fe3[Fe(CN)6]2
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
Fe3+
KSCN溶液
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+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
2.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-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
得分速记
①向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
②向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在SO、HSO、HCO等,也有相同的现象。
③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,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在HCO、SO、HSO等,也有相同的现象。
④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,不能确定原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在SO和Ag+,也有相同的现象。
⑤向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
⑥做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
3.离子检验的规范答题
A.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)
B.现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
C.得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
知识点2 离子推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
1.物质检验的一般步骤
2.物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。
得分速记
必须注意两点:
①所加试剂引入的离子对后续实验的影响;
②用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。
3.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(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
②互斥性原则: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。
4.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。
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:
→→
考向1 常见离子的检验
例1(24-25高三·贵州六校·联考)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
检验粗盐(含杂质、、)中的
取少量粗盐于试管中溶解为溶液,向其中加入一定量溶液
有白色沉淀产生,则粗盐中含
B
探究浓度对平衡移动的影响
在试管中加入2mL0.1mol/L的溶液,再向其中加入少量固体
溶液橙色加深,则(橙色)(黄色)平衡逆向移动
C
测定NaOH溶液的浓度
取20.00mL待测液于锥形瓶中,滴2~3滴酚酞,用0.1000mol/L溶液进行滴定
当看到锥形瓶中溶液颜色由无色变粉红色时,记录滴定管中用量,计算NaOH溶液的浓度
D
分离乙酸、乙酸乙酯
用饱和NaOH溶液,充分振荡后,分液
上层油状物质是乙酸乙酯
【答案】A
【解析】A.粗盐溶于水后含杂质、、,并没有亚硫酸根离子、碳酸根,加入硝酸钡后有白色沉淀产生,该白色沉淀是硫酸钡,则粗盐中含,故A符合题意;
B.加入少量固体,重铬酸根离子浓度增加,平衡正向移动,但由于重铬酸根浓度仍是增大,因此橙色还是加深,故B不符合题意;
C.当滴入最后半滴硫酸溶液时溶液从粉红色刚好变成无色且半分钟内不恢复原色时,即达到滴定终点,故C不符合题意;
D.乙酸乙酯会在NaOH溶液中发生水解,生成乙醇和乙酸钠,乙酸也会与NaOH溶液发生中和反应生成乙酸钠,因此上层不会有乙酸乙酯,故D不符合题意;
故答案选A。
【变式训练1·变考法】根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
验证NaCl、混合溶液中的
取少量混合溶液于试管中,加入过量溶液,静置,向上层清液中滴加溶液
若上层清液变浑浊
则混合溶液中含有
B
探究的性质
将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内
烧杯中出现乳白色浑浊
不稳定,易分解
C
检验某溶液中是否含有
取待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
火焰呈紫色
溶液中含有
D
探究铝在浓硝酸中是否会形成致密氧化膜
将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中,片刻后取出用水立即洗净,并快速放入溶液
铝片表面未见到紫红色固体
铝片表面已形成致密的氧化膜
【答案】B
【解析】A.验证NaCl、混合溶液中的Cl-时,考虑到也能与反应生成白色沉淀,所以先加过量除掉,再往上层清液中滴加溶液,则可验证溶液中的,A正确;
B.探究的性质,将盛有水溶液的烧杯久置于通风橱内,烧杯中出现乳白色浑浊,是因为具有还原性,在空气中被氧化生成S,B错误;
C.检验某溶液中是否含有,就是利用焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色,说明有,C正确;
D.探究铝在浓硝酸中会发生钝化,也就是判断钝化膜的存在,将用浓硝酸处理过的铝片放入硫酸铜溶液,无铜生成,证明铝表面生成一种物质阻碍了Al与Cu2+的反应,从而证明钝化膜的存在,D正确;
故选B。
【变式训练2·变载体】下列由离子检验有关的实验得出的结论正确的是
选项
实验
结论
A
溶液X的焰色试验呈黄色
溶液X中一定有,一定没有
B
取少量溶液Y于试管中,滴加溶液后,再滴加溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有,一定没有
C
取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的溶液,有白色沉淀产生、无气体生成
溶液Z中一定有,一定没有
D
取少量溶液W,加入少量淀粉,无明显现象,向其中加入新制氯水,溶液变蓝
溶液W中一定有,一定没有
【答案】D
【解析】A.观察钾的焰色试验颜色时,要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色的光,故溶液X的焰色试验呈黄色不能判断没有,A项错误;B.取少量溶液Y于试管中,滴加溶液后,再滴加溶液,溶液变为红色,原溶液中也可能含有,B项错误;C.取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的溶液,有白色沉淀产生、无气体生成,不能说明溶液Z中一定含有,也可能含,C项错误;D.加入新制氯水后,可使含淀粉的溶液W变蓝,说明溶液W中含有,与可发生氧化还原反应,不能大量共存,D项正确。答案选D。
考向2 溶液中离子的推断
例2(24-25高三·江西·联考)某溶液中可能含有、、、、、中几种离子(不考虑水电离),为了确定溶液组成进行实验,取一定量溶液分成甲、乙、丙三等份,实验结果如下表所示。
实验
操作及现象
①
对甲进行焰色试验,焰色呈黄色
②
用试纸测定乙溶液,
③
在丙中加入足量盐酸,产生气泡;再滴加淀粉溶液,溶液变蓝色
下列推断正确的是
A.一定含有、、 B.一定不含、、
C.可能含 D.一定含、、,可能含
【答案】D
【来源】2025届江西省高三下学期3月联考化学试卷
【解析】根据①实验现象,钠的焰色可能覆盖钾的焰色,阳离子一定含,可能含,一定不含(焰色为绿色)和(焰色为黄绿色);根据②实验现象可知含;根据③实验现象,在酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,故一定含。综合上述分析,一定含、、,可能含,一定不含和,故答案为D。
【变式训练1·变载体】某无色溶液可能含有等物质的量的下列某些离子中的一种或几种:、、、、、、,取溶液分别进行如下实验:
①加入酸化的溶液产生白色沉淀;
②加入锌粉,有气泡生成;
③加入适量粉末产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.该无色溶液中一定没有,可能有
B.由①、②可知该溶液可能有
C.该无色溶液中一定有、、和
D.实验③发生反应的离子方程式只有:
【答案】C
【分析】由于含有的溶液为黄色,该题干的条件为无色溶液,因此不能存在;
①加入酸化的溶液产生白色沉淀,可知该沉淀为BaSO4,不可能是BaCO3,是由于BaCO3会与硝酸反应产生二氧化碳,说明该溶液中含有;
②加入锌粉,有气泡生成,说明溶液中含有,产生的是氢气,不含;
③加入适量,Na2O与H2O反应产生氢氧化钠,NaOH与Mg2+反应产生Mg(OH)2是白色沉淀,说明溶液中含有;
根据上述可知,溶液中一定含有的离子有:、、,由于离子的数目相等,即物质的量相等,溶液为电中性,因此还存在有阴离子,即还存在有,综合可知,该无色溶液中一定有、、和,一定不存在的离子是:、、,据此作答。
【解析】A.根据上述分析可知,该无色溶液中一定没有、,A错误;
B.根据上述分析可知,由①、②可知该无色溶液中一定有、,一定没有,B错误;
C.根据上述分析可知,该无色溶液中一定有、、和,C正确;
D.实验③加入适量,根据分析可知,溶液中存在有,也会与氧化钠反应,发生的反应为:Na2O+2H+=2Na++H2O,D错误;
答案选C。
【变式训练2·变考法】某溶液X中可能含有Na+、、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、、、中的一种或几种。取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示,下列有关推理错误的是
A.溶液X中一定不存在的阴离子为和
B.生成气体A的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
C.气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.溶液G中一定含有的阳离子为H+、Mg2+、Fe3+、Fe2+
【答案】D
【分析】溶液X加入过量稀硫酸生成沉淀C为硫酸钡,说明X中存在Ba2+,则一定不存在和,故气体A为被还原生成NO气体,还原剂是Fe2+,一定含有、Fe2+,溶液B加入过量NaOH溶液生成气体D为氨气,一定含有,沉淀F一定含有Fe(OH)3,可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2;
【解析】A.溶液X加入过量稀硫酸生成沉淀C为硫酸钡,说明X中存在Ba2+,则一定不存在和,故A正确;B.气体A为NO,生成NO的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故B正确;C.气体D为氨气,氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C正确;D.沉淀F一定含有Fe(OH)3,可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2,则溶液G中一定含有的阳离子为H+、Fe3+,可能含有Mg2+和Fe2+,故D错误;故选D。
思维建模 第一步:审清题意,一般包括通读题目,判明条件、知识回顾、确定解题方向。
第二步:寻求突破,寻找解题的突破口,即所谓的“题眼”;
第三步:猜测分析,从“题眼”出发,联系相应实验现象、物质性质和所学知识,结合下面“四项”原则,进行大胆猜测,运用多种思维模式进行综合分析、推理,初步得出结论。
第四步:验证假设,将初步得出的结论或结果代入原理检验,完全符合才算正确。
第五步:规范答题,根据题目要求,进行规范书写、答题。
1.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
【答案】B
【解析】A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,A不符合题意;
B.浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+,而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;
D.MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意;
故选B。
2.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
【答案】C
【解析】A.稀硝酸与铜反应生成和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;
B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含,但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;
C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为、、和,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;
D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;
故选C。
3.(2025·黑吉辽卷)微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光亮的紫红色
=
B
悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
=
C
溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
【答案】A
【解析】A.醇的催化氧化反应中,铜作催化剂,先发生2Cu+O22CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下,A错误;
B.因为溶度积常数Ksp()大于Ksp(),所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化生成Fe(OH)3,符合溶度积规则,B正确;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,化学方程式为=,电荷和配平正确,蓝色浑浊现象合理,C正确;
D.Cr2O在碱性条件下转化为CrO42-,化学方程式为,颜色由橙变黄,D正确;
故选A。
4.(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
【答案】D
【解析】A.向溶液中加入硫酸锌溶液,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应,会影响溶液中离子的大量共存,故A不符合题意;B.向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应生成亚铁离子,会影响溶液中离子的大量共存,故B不符合题意;C.向溶液中通入氨气,铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,会影响溶液中离子的大量共存,故C不符合题意;D.向溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应,不会影响溶液中离子的大量共存,故D符合题意;故选D。
5.(2021·重庆卷)25°时, 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化钡溶液中: Mg2+、K+、Br-、
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、
【答案】B
【解析】A.Ba2+与生成BaSO4,不能大量共存,A项错误;B.该条件下各离子之间不发生反应,可以大量共存,B项正确;C. Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C项错误;D.硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应,不能大量共存,D项错误;答案选B。
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