内容正文:
离子反应
第3讲
电解质及其电离
考点一
课堂导入
生活常识告诉我们,在进行剧烈运动后,需要及时地补充盐分和水分,这是为什么呢?
电解质
?
一、电解质及分类
1、电解质:在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。
在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物。
2、非电解质:
注意:(1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质;
(2)电解质在“水溶液”里或“熔融状态”下能导电,二者具备其一即可;
(3)非电解质在“水溶液”里和“熔融状态”下不能导电,二者需同时满足。
例:① 铁能导电,所以铁是电解质。
② 盐酸能导电,所以盐酸是电解质。
③ CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,所以CO2、SO2、NH3是电解质。
④ CaCO3难溶于水,是非电解质。
×
×
×
×
1.强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质.
强酸:HCl、H2SO4、HNO3
强碱:NaOH、Ca(OH)2、KOH、Ba(OH)2
大部分盐:NaCl、CaCl2、Na2SO4、KNO3等
2.弱电解质:在水溶液中不能完全电离的电解质.
弱酸:H2CO3、HClO、H2S、CH3COOH等
弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等 水:H2O
二、强电解质与弱电解质
KOH===K++OH-
CaCl2===Ca2++2Cl-
CH3COOH⇌ CH3COO- + H+
NH3·H2O⇌ NH4+ + OH-
例:1、BaSO4溶液的导电性很弱,是因为BaSO4为弱电解质。
2、强电解质在液态时,有的导电,有的可能不导电。
3、强电解质溶液一定比弱电解质溶液导电性强。
错。BaSO4溶于水的部分完全电离,在熔融状态也是完全电离的。
对。如BaSO4在液态(熔融)时能导电,但硫酸在液态时不导电
错。导电能力强弱与溶质离子浓度及多带电荷有关。
2.电解质的电离
(1)电离方程式书写。
如Na2SO4: 。
HClO: 。
知识梳理
②多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写出。
如H2CO3: 、 。
Fe(OH)3: 。
③酸式盐的电离。
如NaHCO3溶液中: 、 。
NaHSO4(溶液): 。
NaHSO4(熔融): 。
知识梳理
(2)电离方程式要遵循电荷守恒规律,即在电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,电解质溶液呈电中性。
④熔融金属氧化物的电离
Al2O3熔融: 。
⑤Al(OH)3的电离
碱式电离: ;
酸式电离: 。
Al2O3(熔融)===2Al3++3O2-
Al(OH)3 Al3++3OH-
Al(OH)3+H2O [Al(OH)4]-+H+
返回
知识梳理
深化点拨
规避电解质的认识误区
①电解质属于化合物,单质、混合物都不是电解质。
②有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中导电的离子不是其自身电离产生的,故这些化合物不属于电解质,如SO2、CO2、SO3、NH3(因溶于水分别生成的H2SO3、H2CO3、H2SO4、NH3·H2O 能电离出自由移动的离子而导电)等。
③电解质强弱与物质溶解性无关,溶解度小的物质易被误认为是弱电解质。如BaSO4、AgCl、CaCO3等在水中溶解度很小,但溶解部分是完全电离的,因此属于强电解质。
考向一 电解质
[例题1] (2024·浙江杭州三模,改编)下列物质溶于水能导电,且不是电解质的是( )
[A] P2O5
[B] 蔗糖
[C] CH3COOH
[D] NaCl
A
能力提升
【解析】 P2O5和水反应生成磷酸,磷酸电离出阴、阳离子而使P2O5的水溶液导电,但电离出阴、阳离子的物质是磷酸而不是P2O5,所以P2O5不是电解质,A符合题意;蔗糖溶于水不导电,B不符合题意;醋酸在水溶液里能电离出阴、阳离子,所以醋酸水溶液能导电,醋酸是电解质,C不符合题意;NaCl在水溶液里或熔融状态下能导电,NaCl是电解质,D不符合题意。
能力提升
[变式1] (2024·广东惠州期末)下列叙述中,正确的是( )
[A] Cl2溶于水能导电,所以Cl2是电解质
[B] (NH4)2SO4固体不导电,所以(NH4)2SO4不是电解质
[C] 熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
[D] NaCl溶于水,在通电的条件下才能电离
C
能力提升
【解析】 虽然Cl2溶于水能导电,但Cl2是单质,且导电离子不是来自Cl2自身,所以Cl2不是电解质,A错误;(NH4)2SO4固体不导电,但溶于水或熔融时能导电,所以(NH4)2SO4是电解质,B错误;熔融的MgCl2能导电,且MgCl2属于化合物,所以MgCl2是电解质,C正确;NaCl溶于水发生电离,电离的条件是水溶液或熔融状态,通电是电解的条件,D错误。
能力提升
方法规律
电解质溶液导电原理及影响因素
(1)导电原理
电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,发生定向移动实现导电过程。
(2)影响因素
①离子浓度:一般情况下,自由移动的离子浓度越大,所带电荷数越多,电解质溶液导电能力越强。
②离子种类:离子浓度相同时,不同离子导电能力不同。
③溶液温度:一般情况下,温度升高,电解质溶液导电能力增强。
考向二 溶液导电性变化的判断
[例题2] (2024·四川内江威远中学期中)下列几种导电性变化图像,不符合要求的是( )
[A] 图①是向饱和石灰水中不断通入CO2
[B] 图②是向H2S溶液中通入Cl2直至过量
[C] 图③是向NaOH溶液中通入少量Cl2
[D] 图④是向AgNO3溶液中通入少量HCl
D
能力提升
能力提升
[变式2] (2024·山东淄博高青一中期中)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
[A] [B] [C] [D]
D
能力提升
【解析】 HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O溶液,先与HCl反应,生成强电解质NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液被稀释,所以电导率减小;当HCl被中和完全后,NH3·H2O 继续与CH3COOH反应,生成强电解质CH3COONH4,所以电导率增大;HCl与CH3COOH均反应完全后,继续滴加 NH3·H2O溶液,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有下降趋势。
能力提升
1.(2024·浙江1月选考,1)下列物质不属于电解质的是( )
[A] CO2 [B] HCl
[C] NaOH [D] BaSO4
A
【解析】 CO2在水溶液中能导电,是因为生成的碳酸电离,而不是自身电离,CO2不属于电解质,A符合题意;HCl溶于水电离出离子导电,属于电解质,B不符合题意;NaOH在水溶液和熔融状态均能电离出离子而导电,属于电解质,C不符合题意;BaSO4在熔融状态能电离出离子而导电,属于电解质,D不符合题意。
高考借鉴
2.(2022·浙江6月选考,2)下列物质属于强电解质的是( )
[A] HCOOH [B] Fe
[C] Na2CO3 [D] C2H2
C
【解析】 HCOOH是弱酸,属于弱电解质,A项错误;Fe为单质,不属于电解质,B项错误;Na2CO3是强电解质,C项正确;C2H2为气态有机物,属于非电解质,D项错误。
高考借鉴
离子反应与离子方程式
考点二
1.离子反应
(1)概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)本质:溶液中某些离子的物质的量的减少。
(3)离子反应发生的条件及常见类型
2.离子方程式
(1)概念:用 来表示反应的式子。
(2)意义:离子方程式不仅可以表示 ,还可以表示___________________。
实际参加反应的离子符号
某个具体的化学反应
同一类型的离子反应
(3)离子方程式的书写
(以碳酸钠与盐酸的反应为例)
1. 写:写出反应的化学方程式。
Na2CO3 + 2HCl ═2 NaCl + CO2↑+H2O
2.拆: 把溶于水且完全电离的物质写成离子形式,难溶于水或溶于水但难电离的物质仍用化学式表示。
2Na++CO32- + 2H++2Cl- ═2 Na+ +2Cl- + CO2↑+H2O
3.删: 删去化学方程式两边不参加反应的离子。
CO32- + 2H+ ═ CO2↑+ H2O
4. 查:检查离子方程式两边各元素的原子数目和离子所带的电荷总数是否相等。
离子反应中“拆”的标准:
溶于水且完全电离的物质
需要用化学式表示的物质
难溶物质:
BaSO4 、 BaCO3、CaCO3、AgCl等
Al(OH)3 、Mg(OH)2 、 Fe(OH)3等
气体:
O2、CO2、H2等
单质:
Fe、Cu等
难电离物质:
弱酸(CH3COOH 、 HClO 、 HF等)
弱碱(NH3.H2O)、 水
氧化物:
MgO、CuO等
常见离子方程式的书写注意事项
①注意氧化物、难溶物质、气体、难电离物质的书写形式
a.过氧化钠溶于水 。
b.向AlCl3溶液中滴加过量的氨水 。
c.Cl2溶于水 。
②注意微溶物的书写形式
a.向澄清石灰水中通入少量CO2 。
b.古法制NaOH:向石灰乳中加Na2CO3溶液_______________________
c.工业上处理含有CaSO4的水垢时先用浓Na2CO3溶液浸泡
_____________
d.向漂白粉溶液中通入少量SO2____________________________________
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+C===CaCO3+2OH-
CaSO4+C
Ca2++3ClO-+SO2+H2O===2HClO+CaSO4↓+Cl-
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
③注意产物为NH3·H2O的书写形式
a.向铵盐溶液中加NaOH溶液并加热 。
b.向稀氯化铵溶液中加入稀NaOH溶液 。
N+OH- NH3↑+H2O
N+OH-===NH3·H2O
④注意酸式酸根离子的书写形式
向NaHCO3溶液中滴入NaHSO4溶液 。
HC+H+===CO2↑+H2O
3.与用量有关的离子方程式书写
(1)连续反应型:指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。①可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。
如SO2通入NaOH溶液中:碱过量: 。
碱不足: 。
②多元弱酸盐与强酸反应,酸不足时生成弱酸的酸式盐;酸过量时生成弱酸。
如Na2SO3溶液与稀盐酸反应:
盐酸不足: 。
加热条件下,盐酸过量: 。
③铝盐溶液与强碱溶液反应。
铝盐过量: 。
强碱过量: 。
④NaAlO2溶液与强酸溶液反应。
NaAlO2过量: 。
强酸过量: 。
⑤Fe与稀硝酸反应。
Fe过量: 。
稀硝酸过量: 。
知识梳理
(2)先后反应型:一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关,又可称为竞争型反应。
①非氧化还原型的离子反应。
知识梳理
a. ;
b. ;
c. ;
d. ;
e.最后生成的Al(OH)3沉淀进一步与H+反应: 。
知识梳理
②氧化还原型的离子反应。
对于氧化还原反应,按“先强后弱”的顺序书写。具体步骤如下:
第一步:确定反应的先后顺序(氧化性HNO3>Fe3+,还原性I->Fe2+>Br-)。如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应。
知识梳理
(3)不同配比型:当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足),因而跟用量有关。
①Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应: 。
知识梳理
②Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
a.n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1时:
,此时溶液呈 性。
b.n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时:
,此时溶液呈 性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,离子方程式为 。
碱
中
知识梳理
深化点拨
信息给予型离子方程式的书写步骤
(1)判断。
①从工艺流程题框图中进出物质中分析判断反应物与产物。
②整合题给信息,从题干叙述中剥离出反应物与产物。
③根据经验常识判断反应物与产物
深化点拨
(2)书写。
深化点拨
(3)补项。
条件 补项原则
酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
酸、碱性未知溶液 除参照以上两项外,还应注意产物与溶液中离子的共存问题
考向一 离子方程式的正误判断
[例题1] (2025·河南高考适应性考试)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是( )
B
2KIO3 + 5H2O2 + H2SO4 = I2 + 5O2↑ + K2SO4 + 6H2O
Cu2O + 6HNO3(浓) = 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O
能力提升
能力提升
[变式1] (2024·四川成都外国语学校期中)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列离子方程式能完全表示相应事实的是( )
D
能力提升
能力提升
方法规律
离子方程式的正误判断的方法
(2)“拆分”是否合理:离子方程式的正误判断中,常常设置物质是否能拆分的“陷阱”,氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中均不能拆分。
(3)“守恒”和“量比”是否吻合:离子方程式应符合质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒,忽视某些守恒关系是命题者经常设置的“陷阱”。
能正确表示下列反应的离子方程式的打“√”,不能的打“×”
1.从“拆分”视角判断
(1)H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:S+Ca2+===CaSO3↓
(2023·浙江1月选考,7D)( )
(2)用氢氟酸刻蚀玻璃:+4F-+6H+===SiF4↑+3H2O
(2024·全国甲卷,8A)( )
(3)向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液:Ag++I-===AgI↓
(2021·湖北,4B)( )
(4)电解NaBr溶液制NaBrO3:Br-+3H2O Br+3H2↑
(2024·山东,13C改编)( )
×
√
√
×
2.从原理的视角判断
(1)用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:2Fe3++3Cu===3Cu2++2Fe
(2024·全国甲卷,8B)( )
(2)Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(2023·北京,6A)( )
(3)SO2与KClO溶液反应:SO2+2ClO-+H2O===2HClO+S
(2021·辽宁,4D)( )
(4)向0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9,发生反应的离子方程式为C+H2O+CO2===2HC
(2021·江苏,11C)( )
√
×
√
×
3.从是否符合“三守恒”的视角判断
(1)用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:2Al+2OH-+2H2O===[Al(OH)4]-+H2↑( )
(2)酸性硫酸亚铁在空气中被氧化:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O( )
(3)高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应:Mn+4Cl-+8H+===Mn2++2Cl2↑
+4H2O( )
×
×
√
4.从是否符合指定用量关系的视角判断
(1)氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++HC===
CaCO3↓+H2O(2018·浙江4月选考,13D)( )
(2)0.1 mol·L-1 Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2:[Al(OH)4]-+CO2===
Al(OH)3↓+HC(2020·江苏,7C)( )
(3)0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2O===
AgOH↓+N(2020·江苏,7D)( )
(4)NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合:HC+Ba2++OH-===
BaCO3↓+H2O(2022·湖南,11D)( )
×
×
√
√
考向二 陌生情境中离子方程式的书写
能力提升
回答下列问题。
(1)滤渣Ⅱ的主要成分为MnCO3,写出除Mn2+的离子方程式:
。
能力提升
(2)写出反应Ⅱ中发生反应的离子方程式:
。
能力提升
[变式2] (2024·福建厦门科技中学月考,节选)利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄[FeO(OH)]的制备流程如图所示。
能力提升
(1)“酸溶”时,Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为 。
能力提升
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和 (填化学式);Fe3+被FeS2还原的离子方程式为 。
SiO2
【解析】 (2)硫酸渣加硫酸溶液酸溶,得到含有Fe3+、Fe2+、Al3+的溶液,加FeS2还原Fe3+,SiO2不溶于酸,则滤渣Ⅰ中还有SiO2;反应物为Fe3+、FeS2(硫元素为-1价,铁元素为+2价),生成物有Fe2+(Fe3+被还原为Fe2+)、S(滤渣Ⅰ成分之一),根据得失电子守恒配平。
能力提升
(3)“氧化”中,生成FeO(OH)的离子方程式为
。
能力提升
1.(2024·新课标卷,10)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是( )
C
高考借鉴
高考借鉴
D
2.(2024·浙江6月选考,8)下列离子方程式正确的是( )
高考借鉴
高考借鉴
离子共存
考点三
离子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ MnO4- [Fe(CN)6]3- CrO42- Cr2O72- Cr3+
颜色 蓝色 浅绿色 黄色 紫红色 黄色 黄色 橙色 灰绿色
二.判断离子大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳为:一色、二性、三特殊、四反应、五警惕。
1.一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
不发生任何反应
发生反应
一.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 ;若离子之间能 ,则不能大量共存。
2.二性——溶液的酸碱性
在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
常见酸性溶液的表述有,常温下,①c(H+)>c(OH-)②c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1③加入甲基橙后溶液呈现红色、能使紫色石蕊试液变红的溶液④lg >0等
b.在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如N、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
常见碱性溶液的表述有,常温下,c(H+)<c(OH-)、c(H+)<1.0×10-7 mol·L-1、能使紫色石蕊试剂变蓝、能使无色酚酞试剂变红的溶液、 <1等。
需要注意观察题目中的隐含条件,如通入NH3的溶液,呈碱性;
通入CO2、SO2、Cl2的溶液,呈酸性。
3.三特殊——三种特殊情况
②.“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③.N与CH3COO-、C,Mg2+与HC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反应,能相互反应的离子不能大量共存。
a.复分解反应:如Ba2+与S,N与OH-,H+与CH3COO-等。
b.氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,N(H+)与Fe2+等。
c.相互促进的水解反应:如Al3+与C、HC、[Al(OH)4]-等。
d.络合反应:如Fe3+与SCN-等。
5.五警惕——题目隐含条件
如:关键词 “一定”还是“可能”
如:关键词 “澄清透明” ≠ “无色透明”
警惕离子共存问题中的常见“陷阱”
例:1.无色
Cu2+、Fe2+、Fe3+等不能大量存在
2.常温下pH=1(或pH=13)
溶液显酸性(或碱性)
3.因发生氧化还原反应而不能大量共存
如Fe3+与S2-、I-等不能大量共存
4.透明
“透明”也可“有色”
5.与Al反应放出H2
溶液既可能显酸性也可能显碱性
6.由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液
可能显酸性也可能显碱性
7.通入足量的NH3
与NH3·H2O反应的离子不能大量存在
8.含有大量Fe3+的溶液
应是酸性溶液并具有氧化性
9.含有大量S2-的溶液
碱性溶液
10.含有大量NO-3的溶液
酸性条件下,还原性离子不能大量存在
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、、Cl-
(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:、Al3+、、
(4)碳酸氢钠溶液:K+、、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液:、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液:Na+、K+、[Al(OH)4]-、
(7)常温下,pH=1的溶液:K+、Fe2+、Cl-、
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液:K+、Na+、、
(9)由水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、
(11)澄清透明的溶液:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
(12)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Ag+、Na+、、
(13)常温下,pH=7的溶液:Na+、Cu2+、HS-、Cl-
不能
不能
不能
不能
能
不能
不能
能
不能
能
不能
不能
不能
考向一 限定条件的离子共存问题
[例题1] (2024·重庆二模)室温下,下列各组离子一定能够在指定溶液中大量共存的是( )
B
能力提升
能力提升
[变式1] (2024·河北衡水三模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A
能力提升
能力提升
考向二 离子共存的原因分析类试题
[例题2] (2024·广东江门二模)常温下,Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38。下列有关离子大量共存的分析正确的是( )
A
能力提升
能力提升
[变式2] (2024·安徽合肥三模)下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写也正确的是( )
A
能力提升
能力提升
方法规律
限定条件离子共存问题的突破
(1)有关离子共存题目中的“关键词”,如:
①“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
②“透明溶液”还是“无色透明溶液”,CuSO4溶液为蓝色透明溶液,NaCl溶液为无色透明溶液。
③“酸性”“碱性”或其他指定离子。
方法规律
方法规律
(2)常见限定条件分析。
限定条件 说明
无色溶液 有色离子不能大量存在
使甲基橙呈红色或pH小于7(常温下) 溶液显酸性,OH-及弱酸的酸根离子不能大量共存
遇酚酞呈红色或pH大于7(常温下) 溶液呈碱性,H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸式酸根离子不能大量共存
与Al反应放出H2 溶液可能显酸性(但不能是HNO3),也可能显强碱性
方法规律
1.(2024·浙江1月选考,5)在溶液中能大量共存的离子组是( )
D
高考借鉴
高考借鉴
2.(2022·天津卷,8) 25 ℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是
( )
D
高考借鉴
高考借鉴
离子的检验与推断
考点四
一.离子检验的方法
(1)生成沉淀(2)生成气体(3)显现特殊颜色
二.常见离子的检验与推断
1.阳离子
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,NaOH过量,沉淀不溶解
Al3+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH过量,沉淀逐渐溶解
Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色沉淀
思考:加入NaOH溶液,产生白色沉淀的一定是Mg2+吗?
阳离子 试剂或方法 实验现象(证据)
Fe2+
Fe3+
NaOH溶液
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
产生蓝色沉淀
NaOH溶液
KSCN溶液
苯酚溶液
产生红褐色沉淀
溶液呈红色
溶液显紫色
先加KSCN
后加氯水
先无明显变化,后变红色
思考:溶液中同时含有Fe2+、Fe3+时,如何检验?
离子 试剂或方法 实验现象(证据)
NH4+
H+ 紫色石蕊溶液 溶液变红
Na+ 焰色试验 黄色火焰
K+ 焰色试验 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
OH- 滴入酚酞溶液 溶液变红
滴入紫色石蕊溶液 溶液变蓝
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
浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
阴离子 试剂或方法 实验现象(证据)
Cl-
Br-
I- AgNO3溶液
和稀HNO3 产生白色沉淀AgCl
产生浅黄色沉淀AgBr
产生黄色沉淀AgI
SO42- 稀盐酸和
BaCl2溶液 加盐酸无现象,加BaCl2溶液产生白色沉淀
思考:1.加入AgNO3产生白色沉淀一定是Cl-吗?
2.阴离子
2.加入BaCl2产生白色沉淀一定是SO42-吗?
阴离子 试剂或方法 实验现象(证据)
Br- 氯水(或H2O2)、CCl4 有机层(下层)橙红色
I- 氯水(或H2O2)、CCl4 有机层(下层)紫红色
氯水(或H2O2)、淀粉溶液 溶液变蓝
CO32-
稀HCl和
澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO3- 稀HCl和
澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
思考:检验CO32-时,如何排除HCO3-或SO32-的干扰?
阴离子 试剂或方法 实验现象(证据)
SO32-
稀H2SO4和
品红溶液 产生刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
HSO3- 稀H2SO4和
品红溶液 产生刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
思考:检验SO32-时,如何排除HSO3-的干扰?
离子检验的常见干扰离子及排除干扰的方法
归纳总结
三.离子检验的答题规范
例如:检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+的方法:
表述思路概括为:取少量、加试剂、述现象、得结论
取、加、若、则
取适量溶液于洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,
无明显现象,再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水),
溶液变为红色,说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。
考向 常见离子的检验或推断
[例题] (2024·黑龙江双鸭山模拟)下列由离子检验有关的实验得出的结论正确的是( )
D
能力提升
能力提升
[变式] (2025·云南高考适应性考试)根据下列实验操作和现象所得结论错误的是( )
B
选项 实验操作和现象 结论
[A] 用激光笔照射某有色玻璃,看到一条光亮的“通路” 该有色玻璃是胶体
[B] 用铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧,观察到黄色 溶液中有钠盐
[C] 用惰性电极电解CuCl2溶液,将湿润的淀粉KI试纸靠近阳极,试纸变蓝 阳极有Cl2生成
[D] 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,一段时间后溶液变红 Fe2+被氧化为Fe3+
能力提升
能力提升
方法规律
离子推断的“四原则”
1.(2024·河北卷,6)下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
C
高考借鉴
高考借鉴
2.(2023·辽宁卷,4)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是( )
[A] 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
[B] 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
[C] 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
[D] 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
A
高考借鉴
【解析】 石灰水为Ca(OH)2溶液,与碳酸钠和碳酸氢钠均能反应生成白色的CaCO3沉淀,不能达到鉴别的目的,A符合题意;Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN溶液鉴别,现象为溶液变成红色,可以达到检验的目的,B不符合题意;Na2SO3被氧化后会生成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2溶液后可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C不符合题意;含有醛基的物质可以在加热条件下与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中是否混有乙醛,D不符合题意。
高考借鉴
离子检验操作的规范描述
高频采分点1
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……)
⇓
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
[例题] 榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选,说明实验操作与现象):
。
取矿石少许,加稀硫酸充分溶解后,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,证明矿石中含有FeO(或取矿石少许,加稀硫酸充分溶解后,向上层溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若溶液中生成蓝色沉淀,则证明矿石中含FeO)
。
(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)
对点精练
2.黄铜矿的主要成分为CuFeS2,现有如图转化关系。
已知:沉淀D的摩尔质量为99.5 g/mol,只含2种元素。忽略黄铜矿中其他杂质成分。请设计实验检验溶液C中的阳离子
。
取少量溶液C于一支试管中,点在pH试纸上,pH试纸变红,则有H+;另取少量溶液C于试管中,先加KSCN溶液无明显现象,再加新制氯水或过氧化氢溶液,溶液变红,则有Fe2+
对点精练
3.甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物。某化学小组利用如图装置探究其反应产物。
对点精练
[查阅资料]:
当反应结束后,装置D玻璃管中固体全部变为红色。
(1)设计实验证明红色固体中含有Cu2O:
。
取少量红色固体,加入适量稀盐酸
(或稀硫酸),若溶液变为蓝色,则证明红色固体中含有Cu2O
对点精练
【解析】 (1)由已知信息可得Cu2O可与酸反应,而Cu不与稀盐酸、稀硫酸反应,故可向红色固体中滴加稀盐酸(或稀硫酸),若溶液变蓝,则含有Cu2O。
对点精练
(2)欲证明红色固体中含有Cu,甲同学设计如下实验:向少量红色固体中加入适量0.1 mol·L-1AgNO3溶液,发现溶液变蓝,据此判断红色固体中含有Cu。乙同学认为该方案不合理,欲证明甲同学的结论,还需增加如下对比实验,完成表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期现象和结论
若观察到溶液不变蓝,则证明红色固体中含有Cu;若观察到溶液变蓝,则不能证明红色固体中含有Cu
取少量Cu2O固体于试管中,加入适量0.1 mol·L-1AgNO3溶液
对点精练
【解析】 (2)由于红色固体中含有Cu2O,加入0.1 mol·L-1AgNO3溶液,可能发生反应生成Cu2+而使溶液变蓝,为排除Cu2O的干扰,要增加对比实验检验二者是否发生反应,向Cu2O固体中加入适量0.1 mol·L-1AgNO3溶液,观察溶液是否变蓝,若不变蓝则可排除Cu2O的干扰。
对点精练
H2SO4===2H++SO
HClOH++ClO-
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离子)的电离方程式中,用“”连接。
Na2SO42Na++S
Fe(OH)3Fe3++3OH-
NaHCO3Na++HC
HCH++C
NaHSO4Na++H++S
NaHSO4Na++HS
H2CO3H++HC
HCH++C
【解析】 向饱和石灰水中不断通入CO2,先生成CaCO3沉淀,使溶液的导电性降低,CaCO3再和CO2反应生成可溶于水的Ca(HCO3)2,使溶液的导电性增强,A项正确;向H2S溶液中通入Cl2直至过量,先发生反应得到HCl和S,HCl是强电解质,所以溶液的导电性增强,继续通入Cl2得到氯水,溶液的导电性变化不大,B项正确;向NaOH溶液中通入少量Cl2,发生反应 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,反应前后离子浓度基本不变,溶液的导电性基本不变,C项正确;向AgNO3溶液中通入少量HCl,发生反应生成氯化银沉淀和硝酸,减少的银离子由氢离子补充,溶液中离子浓度基本不变,溶液的导电性基本不变,D项错误。
SO2+2OH-S+H2O
SO2+OH-HS
Al3++3OH-Al(OH)3↓
Al3++4OH-AlO2-+2H2O
S+H+HS
S+2H+SO2↑+H2O
3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O
Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O
AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓
AlO2-+4H+Al3++2H2O
如向含有Na+、OH-、C、AlO2-的溶液中逐滴加入盐酸,因为结合质子的能力为OH->AlO2->C,故反应的先后顺序如下:
HC+H+CO2↑+H2O
Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓
H++OH-H2O
C+H+HC
第二步:根据用量判断反应发生的程度。如少量Cl2与FeI2溶液反应时只有I-与Cl2反应,2I-+Cl22Cl-+I2;足量Cl2与FeI2溶液反应时溶液中的I-和Fe2+均与Cl2发生反应,2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl-。
Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
S+Ba2+BaSO4↓
Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O
Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O
(未特别指明)。
[A] 向浓硝酸中加入少量氧化亚铜:Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O
[B] 以热氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫:3S+6OH-2S2-+S+3H2O
[C] 醋酸铵的水解:N+H2ONH3·H2O+H+
[D] 向碘酸钾溶液中滴加双氧水:H2O2+2I+6H+I2+2O2↑+4H2O
【解析】 向浓硝酸中加入少量氧化亚铜,氧化亚铜被浓硝酸氧化,而不是Cu2O发生自身的氧化还原反应,A错误;氢氧化钠与少量硫反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,离子方程式为3S+6OH-2S2-+S+3H2O,B正确;CH3COONH4中铵根离子与醋酸根离子都会发生水解,C错误;向碘酸钾溶液中滴加双氧水,题给反应不符合电荷守恒,D错误。
[A] 向硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
[B] 将还原性铁粉加入过量的稀硝酸中:3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
[C] 向Na[Al(OH)4]溶液中加入NaHCO3溶液:[Al(OH)4]-+HCAl(OH)3↓+
CO2↑+H2O
[D] 模拟侯氏制碱法制备NaHCO3晶体:Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+N
【解析】 向硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液,生成氢氧化镁和硫酸钡两种沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2OH-+Ba2++SMg(OH)2↓+BaSO4↓,A错误;铁粉加入过量稀硝酸中,生成硝酸铁、一氧化氮和水,离子方程式为Fe+4H++NFe3++
NO↑+2H2O,B错误;向Na[Al(OH)4]溶液中加入NaHCO3溶液生成氢氧化铝沉淀、碳酸钠和水,离子方程式为[Al(OH)4]-+HCAl(OH)3↓+C+H2O,C错误;模拟侯氏制碱法制备NaHCO3晶体,是将CO2、NH3通入饱和食盐水中生成NaHCO3晶体,离子方程式为Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+N,D正确。
(1)“原理”是否正确:离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合反应原理的“陷阱”,如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+,金属和氧化性酸反应不生成H2,忽略隐含反应,不符合配比关系,“”“”使用是否正确以及反应条件等。
[例题2] 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于水,在潮湿空气中易水解氧化,且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl+Cl-[CuCl2]-。工业上用低品铜矿(主要含CuS、Cu2S、FeO等)制备CuCl的一种工艺流程如图所示:
Mn2++HC+NH3·H2OMnCO3↓+N+H2O
【解析】 (1)由题图分析可知,反应Ⅰ的溶液中有硫酸铜、硫酸锰、硫酸铁,加入适量氨水除去其中的Fe3+,滤液中溶质是硫酸铵、硫酸铜和硫酸锰;向滤液中加入氨水和碳酸氢铵,调节溶液pH沉淀Mn2+,过滤得到滤渣Ⅱ为MnCO3,发生反应的离子方程式是Mn2++HC+NH3·H2OMnCO3↓+N+H2O。
SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O2CuCl↓+S+4H+
【解析】 (2)滤液经蒸氨、过滤得到CuO,加盐酸反应生成氯化铜,继续加入NaCl、SO2,其中的SO2作还原剂,将溶液中的Cu2+还原为Cu+,得到需要的CuCl,再经过过滤、水洗、烘干,得到产品CuCl,故反应Ⅱ中发生反应的离子方程式是SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O2CuCl↓+S+4H+。
Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
2Fe3++FeS23Fe2++2S
4Fe2++8NH3·H2O+O24FeO(OH)↓+8N+2H2O
【解析】 (3)滤液Ⅰ中主要含Fe2+、Al3+,通入空气将Fe2+氧化为Fe3+,加氨水调节pH至3~4,沉淀Fe3+;反应物为Fe2+、O2、NH3·H2O,生成物有FeO(OH)、N,根据得失电子守恒得4Fe2++NH3·H2O+O24FeO(OH)↓+N,根据电荷守恒配N,4Fe2++8NH3·H2O+O24FeO(OH)↓+8N,根据原子守恒补水,4Fe2++8NH3·H2O+O24FeO(OH)↓+8N+2H2O。
[A] 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2H++NAg++NO2↑+H2O
[B] 工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-PbS↓
[C] 海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔:Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+
[D] 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:2Mn+5C2+16H+2Mn2++
10CO2↑+8H2O
【解析】 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银、一氧化氮气体和水,该反应的离子方程式为3Ag+4H++N3Ag++NO↑+2H2O,A不正确;由于PbS的溶解度远远小于FeS,因此,工业废水中的Pb2+用FeS去除,该反应的离子方程式为Pb2++FeSPbS+Fe2+,B不正确;海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔,SO2在水溶液中将Br2还原为Br-,该反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+,C正确;用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,H2C2O4被氧化为CO2,H2C2O4属于弱酸,该反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,D不正确。
[A] 用CuSO4溶液除H2S气体:Cu2++S2-CuS↓
[B] H2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液:H2SO3+Ba2+BaSO3↓+2H+
[C] NaHCO3溶液中通入少量Cl2:2HC+Cl22CO2+Cl-+ClO-+H2O
[D] 用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
【解析】 H2S在离子方程式中应以化学式形式存在,正确的离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+,A错误;酸性条件下N会将H2SO3氧化成H2SO4,Ba2+与S形成BaSO4沉淀,滴加少量Ba(NO3)2时的离子方程式为Ba2++2N+3H2SO3BaSO4↓+2NO↑+
2S+4H++H2O,滴加足量Ba(NO3)2时的离子方程式为3Ba2++2N+3H2SO33BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O,B错误;电离平衡常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),
Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应,正确的离子方程式为Cl2+HCCl-+HClO+CO2,C错误;Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,D正确。
①AlOeq \o\al(-,2)与HCOeq \o\al(-,3)不能大量共存:
AlOeq \o\al(-,2)+HCOeq \o\al(-,3)+H2O = Al(OH)3↓+COeq \o\al(2-,3)。
[A] 0.1 mol/L NaHCO3溶液中:K+、H+、Cl-、N
[B] 滴加酚酞变红的溶液:Na+、CH3COO-、C、N
[C] 新制氯水中:K+、N、S、S
[D] 与Al反应能产生气体的溶液中:Na+、K+、Cl-、Cu2+
【解析】 H+与HC会发生反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,A不符合题意;滴加酚酞变红的溶液含有大量的OH-,各离子之间均不反应,可以大量共存,B符合题意;氯水中的Cl2、HClO具有强氧化性,可以将S氧化,不能大量共存,C不符合题意;与Al反应能产生气体的溶液可能为强酸(除硝酸)、强碱溶液,强碱溶液中Cu2+不能大量存在,D不符合题意。
[A] =10-12的溶液中:Na+、C、N、[Al(OH)4]-
[B] c(ClO-)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、N、C2
[C] c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、N、Br-、C
[D] 水电离出来的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、S2、Cl-
【解析】 =10-12的溶液显碱性,Na+、C、N、[Al(OH)4]-在碱性溶液中能大量共存,A符合题意;ClO-有强氧化性,C2有强还原性,二者不能大量共存,B不符合题意;Fe3+水解,溶液显酸性,而C水解,溶液显碱性,二者发生相互促进的水解反应最终生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,二者不能大量共存,C不符合题意;水电离出来的c(H+)=1×10-13mol·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,S2在酸性条件下会转化为单质S和SO2,所以在酸性条件下,S2不能大量存在,D不符合题意。
选项
粒子组
分析
[A]
醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当c(Na+)=
c(CH3COOH)时:Cl-、HC、N、ClO-
不能大量共存,原因是醋酸较多,醋酸能与HC和ClO-反应
[B]
0.1 mol·L-1的氨水中:Fe2+、Na+、S
不能大量共存,原因是Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
[C]
常温下,pH=7的溶液中:Fe3+、K+、Br-
能大量共存,原因是这三种离子之间不发生反应
[D]
用惰性电极电解时,一开始就能产生氧气的溶液中:S、HC、Na+、OH-
能大量共存,原因是在酸性或碱性溶液中这四种离子之间不发生反应
【解析】 醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当c(Na+)=c(CH3COOH)时,醋酸较多,醋酸能与HC和ClO-反应,不能大量共存,A正确;氨水的主要成分是一水合氨,一水合氨是弱碱,正确的离子方程式为Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2N,B错误;根据Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38可知,pH=7时c(Fe3+)≈1.0×10-17mol·L-1,Fe3+不能大量存在,C错误;OH-与HC不能大量共存,D错误。
选项
粒子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
[A]
K+、[Al(OH)4]-、S、C
少量HCl溶液
H++[Al(OH)4]-Al(OH)3↓+H2O
[B]
H+、Fe2+、S、Na+
少量Ba(NO3)2溶液
3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O
[C]
Cl+、Na+、Si、HC
过量醋酸溶液
2H++SiH2SiO3↓
[D]
Fe3+、H+、Mn、S
通入少量SO2
2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
【解析】 该组各离子间不发生反应,能大量共存,加入少量HCl溶液,H+优先与[Al(OH)4]-反应,其离子方程式为H++[Al(OH)4]-Al(OH)3↓+H2O,A正确;原溶液中各离子间不反应,可大量共存,加入少量Ba(NO3)2溶液后,酸性条件下N具有氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,Ba2+与S反应生成BaSO4沉淀,离子方程式为6Fe2++8H++2N+Ba2++S6Fe3++2NO↑+
4H2O+BaSO4↓,B错误;Si与HC不能大量共存,C错误;通入少量SO2后,Mn氧化性强于Fe3+,优先与SO2发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O2Mn2++5S+4H+,D错误。
④在酸性溶液中,隐含的条件是一些离子的氧化性增强,能氧化一些还原性离子。例如Fe2+、I-与N,通常可以大量共存;但在酸性条件下,N的氧化能力增强,能把这些还原性离子氧化,从而不能大量共存。
由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol/L
溶液可能显酸性,也可能显碱性
通入足量的CO2(或NH3)
溶液呈酸性(或碱性)
加水稀释,减小
溶液呈酸性
=10-12
溶液呈酸性
=1012
溶液呈碱性
[A] H+、I-、Ba2+、N
[B] Fe3+、K+、CN-、Cl-
[C] Na+、Si、Br-、Ca2+
[D] N、S、CH3COO-、HC
【解析】 H+、I-、N三种离子会发生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意;Fe3+、CN-会反应生成[Fe(CN)6]3-而不能大量共存,故B不符合题意;Si、Ca2+会生成CaSiO3沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;N、CH3COO-、HC虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合题意。
[A] H+、N、ClO-、Cl-
[B] H+、Mg2+、I-、N
[C] Na+、Al3+、HC、S
[D] K+、Na+、S、OH-
【解析】 H+与ClO-反应生成次氯酸而不能大量共存,故A不符合题意;H+、I-、N发生氧化还原反应而不能大量共存,故B不符合题意;Al3+与HC反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,故C不符合题意;K+、Na+、S、OH-是大量共存,故D符合题意。
检验离子
干扰离子
排除干扰方法
Cl-
S
加入过量Ba(NO3)2溶液
C、OH-
加入过量稀硝酸酸化
S
S、C或Ag+
加入过量盐酸酸化
C
S
加入稀硝酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,产生白色浑浊
S
C
加入稀盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
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Na+,一定没有K+
[B]
取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有Fe2+,一定没有Fe3+
[C]
取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生、无气体生成
溶液Z中一定有S,一定没有C
[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I-,一定没有Fe3+
【解析】 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K+,A错误;取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色,原溶液中也可能含有Fe3+,B错误;取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2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S,也可能含Ag+,C错误;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I-,I-与Fe3+可发生氧化还原反应,不能大量共存,则溶液W中一定不含Fe3+,D正确。
【解析】 胶体具有丁达尔效应,用激光笔照射某有色玻璃,看到一条光亮的“通路”, 有色玻璃属于固溶胶,是胶体,A正确;用铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧,观察到黄色,该溶液中含有钠元素,不一定是钠盐,B错误;惰性电极电解CuCl2溶液,阳极上发生氧化反应,2Cl--2e-Cl2↑,Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,C正确;Fe3+遇到KSCN溶液变红色,向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,一段时间后溶液变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,D正确。
选项
实验操作及现象
结论
[A]
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
H2O具有还原性
[B]
待测液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀
待测液含有S
[C]
Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶
Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强
[D]
K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
【解析】 铁与水蒸气反应生成的气体是H2,该反应中H由+1价变成0价,被还原,体现了H2O的氧化性,A错误;如果待测液中含有Ag+,Ag+与Cl-反应也能产生白色沉淀,或者C、S也会与Ba2+产生白色沉淀,所以通过该实验不能得出待测液中含有S的结论,B错误;Mg(OH)2能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应,Al(OH)3与NaOH溶液和盐酸都能反应,说明Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3的强,C正确;K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色)+2H+,加入NaOH溶液后,OH-与H+反应,生成物浓度减小,使平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,题给结论错误,D错误。
1.已知5S+2I+2H+I2+5S+H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、I中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I
①CO能与银氨溶液反应:CO+2[Ag(NH3)2]++2OH-2Ag↓+2N+C+2NH3
②Cu2O为红色,不与Ag+反应,能发生反应:Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。
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