内容正文:
第04讲 离子反应和离子方程式
目录
01 考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 电解质与电离方程式
知识点1电解质与非电解质
知识点2强电解质与弱电解质
知识点3电离方程式的书写
考向1电解质及其强弱
【思维建模】电解质、非电解质与物质类别的关系图示
考向2电离方程式
考点二 离子反应与离子方程式
知识点1 离子反应的的类型与反应条件
知识点2 离子方程式书写
知识点3 离子方程式的正误判断
考向1 离子方程式的正误判断
【思维建模】离子方程式正误判断一般思路
考向2 离子方程式的书写
【思维建模】陌生离子方程式的书写思维方法
考点三 离子共存
知识点1 离子不能共存的实质
知识点2 离子不能共存的类型
知识点3 离子共存的限定条件
考向1无条件限制的离子共存判断
考向2有条件限制的离子共存判断
考点四 离子的检验与推断
知识点1常见离子的检验
知识点2离子推断
考向1离子的检验
考向2溶液中离子的推断
【思维建模】离子推断解题技法
04 真题溯源·考向感知
考点要求
考查形式
2025年
2024年
离子反应与离子方程式
非选择题
——
上海卷T二(6)
离子检验与推断
非选择题
——
——
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式,共五个大题,均为非选择题,对离子反应有所涉及,由于受题量限制,比较分散,重点通过实验探究、物质的制备考查离子的检验,以信息形式考查离子方程式的书写。
2.从命题思路上看,预测新的一年高考,将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体,将离子反应嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程等大题中进行考查,重点关注:根据新材料信息书写新反应的离子方程式、根据离子的性质及反应现象进行离子检验或推断。
复习目标:
1.从酸、碱、盐在水溶液中的电离程度认识电解质的强弱,知道某些离子是部分电离的。
2.认识离子反应发生的条件,能书写常见反应的离子方程式,并能根据离子的性质并结合有关信息书写方程式。
3.知道常见离子的颜色及化学性质,能判断溶液中离子的能否大量共存。
4.理解常见离子的检验方法,并能用于解决物质制备有关问题。
(
) 考点一 电解质与电离方程式
知识点1电解质和非电解质
1.电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的__________,酸、碱、盐属于电解质。
2.非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的__________,如蔗糖、乙醇等。
3.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
研究对象
均为__________
分类标准
(是否导电)
水溶液或熔融状态__________导电
水溶液和熔融状态都__________导电
本质区别
在水溶液或熔融状态下能______发生电离
在水溶液中和熔融状态下________发生电离
所含物质类型
酸:如H2SO4、HCl、HNO3等
非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5等
碱:如NaOH、Ca(OH)2等
盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3等
非酸性气态氢化物:如NH3等
金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO等
水
部分有机物:如蔗糖、酒精等
得分速记
(1)电解质和非电解质均是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解质不一定导电,如固态NaCl、液态HCl等;导电物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
(3)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
知识点2 强电解质和弱电解质
1.强电解质:在溶液中能够__________电离的电解质。则强电解质溶液中__________电离平衡。
2.弱电解质:在溶液中只是__________电离的电解质。则弱电解质溶液中__________电离平衡。
3.强电解质与弱电解质的比较:
强电解质
弱电解质
化合物类型
__________化合物及具有__________键的__________化合物
某些具有__________键的________化合物。
电离程度
几乎100%__________电离
只有________电离
电离过程
__________过程,__________电离平衡
________过程,________电离平衡
溶液中存在的微粒(水分子不计)
__________电离出的阴阳离子,__________电解质分子
________电离出的阴阳离子,________电解质分子
实例
绝大多数的盐(包括难溶性盐)
强酸:H2SO4、HCl、HClO4等
强碱:Ba(OH)2 Ca(HO)2等
弱酸:H2CO3 、CH3COOH等。
弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2 Fe(OH)3等
电离方程式
KNO3=K++NO
H2SO4=2H++SO
NH3·H2ONH+OH-
H2SH++ HS-
HS- H++S2-
得分速记
(1)电解质:必须是化合物,其本质是其在溶液中能否发生电离,而非其水溶液能否导电,即水溶液能导电的化合物不一定是电解质,如SO2、NH3是非电解质。
(2)强弱电解质:本质区分是电解质的电离程度,而与物质的溶解性无关,即难溶的化合物不一定是弱电解质,如BaSO4是强电解质。
(3)注意电离与溶解平衡的不同:如NaCl=Na++Cl-、NaCl(s)Na++Cl-。
知识点3电离方程式的书写
1.强电解质:完全电离,用“________”表示。
如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为_____________________________、_____________________________、_____________________________。
2.弱电解质:部分电离,用“”表示。
(1)多元弱酸________电离 ,且电离程度逐步________,以________电离为主。如H2S的电离方程式为_____________________________、_____________________________。
(2)多元弱碱________电离,但________写出。如_____________________________。
(3)两性氢氧化物________电离。如Al(OH)3的电离方程式:_____________________________。
3.酸式盐:
(1)强酸酸式盐________电离,________写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为_____________________________,在熔融状态下的电离方程式为_____________________________。
(2)多元弱酸酸式盐,第一步_______电离,其余_______电离。如_____________________________,_____________________________。
4.特殊电解质的电离:
(1)次磷酸(H3PO2)为________弱酸,其电离方程式为:_____________________________。
(2)硼酸(H3BO3)为________弱酸,其电离方程式:_____________________________,H+由水电离产生而不是H3BO3电离。
(3)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。
一级电离:_____________________________;
二级电离:_____________________________。
得分速记
强酸的酸式盐完全电离
水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-
熔融时:NaHSO4=Na++HSO4-
弱酸的酸式盐酸式酸根部分电离
NaHCO3=Na++HCO3-、HCO3-H++CO32-
两性氢氧化物电离
酸式电离和碱式电离写:
H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-
考向1 电解质及其强弱
例1(2025·上海上海中学高二期中)下列各组物质全部是弱电解质的是_________。
A.H2O、NH3·H2O、H3PO4、HF B.Cu(OH)2、CH3COOH、乙醇
C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4 D.SO2、H2S、CO2
思维建模 电解质、非电解质与物质类别的关系图示
【变式训练1·变载体】(2025·上海静安学业考试)氯化铵属于_________。
A.强电解质 B.弱电解质 C.非电解质 D.以上都不正确
【变式训练2·变载体】(2025·上海晋元高级中学高二期中)以下物质,属于电解质的是_________。
A.黄酒 B.冰醋酸 C.漂白粉 D.乙醇
【变式训练3·变载体】(2025·上海·期中)下列物质中,只有在水溶液条件下才能导电的电解质是_________。
A.液氯 B.气体 C.浓硫酸 D.晶体
考向2电离方程式
例2(2025·上海黄浦高一期中)下列电离方程式书写正确的是_________。
A. B.
C. D.
思维建模 电离方程式书写思维模型
【变式训练1·变考法】(2025·上海七宝中学高二期末)水电离生成H3O+和OH-叫水的自偶电离。同水一样,H2O2也有极微弱的自偶电离,其自偶电离方程式为:_______________________。
【变式训练2·变载体】下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是____________。
A.BaSO4Ba2++ SO42- B.CH3COOHCH3COO-+H+
C.MgCl2=Mg2++2Cl- D.NaOH=Na++OH-
【变式训练3·变题型】(2025·上海奉城高级中学高一期中)图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是_________。
A.图a中所含微粒为离子 B.氯化钠只有在通电条件下才能电离
C.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程 D.氯化钠在如上图所示三种不同状态下均能导电
(
) 考点二 离子反应和离子方程式
知识点1离子反应的的类型与反应条件
1.复分解反应
反应类型
发生的条件
实例
离子互换反应
生成气体
NH4++OH- ____________ H++HCO3-=_____________
生成沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓ Cu2++S2-=CuS↓ 2AgI+S2-=_________
生成弱电解质
H++OH-=H2O H++F-=HF NH4++OH-=_______
2.氧化还原反应与水解反应
反应类型
发 生 的 条 件
实 例
氧化还原反应
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
3.水解反应与配合反应
反应类型
发 生 的 条 件
实 例
水解反应
有弱电解质生成
ClO-+H2O __________
配合反应
比简单离子更稳定的_______生成
Fe3++SCN-=_______
得分速记
(1)离子方程式不仅可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。
(2)有的离子方程式只表示一个化学反应,如Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(3)单个离子的水解须用“”,且无“↓”、“↑”。
(3)区分酸式酸根电离与水解的不同,如电离:HS-+H2OS2-+H3O+,水解:HS-+H2OH2S+OH-。
知识点2 离子方程式书写
1.离子方程式书写的基本方法
书写条件
________或________ (即有________________存在)
书写方法
________ (写、拆、删、查)、________ (根据溶液中反应的粒子及数量,直接写书)
三 规则
书写离子符号的规则
完全________且________的化合物,即可溶的强电解质——强酸、强碱、易溶盐
保留
化学式的规则
类别
物质
非电解质
CO2、SO2、NH3、CH3CH2OH、CH3CHO
弱电解质
弱酸
H2SO3、H3PO4、CH3COOH、HClO、H2S、HCN
弱碱
NH3·H2O、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2
复杂离子
弱酸酸式酸根
HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HC2O4-
配离子
[Ag(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ FeSCN2+
难溶物
CuO、MnO2、CuS、MgCO3、Fe(OH)3
气体
CO2、NO2、NO、NH3
配平规则
同时满足:①________守恒;②________守恒;③________守恒
2.有离子参加的反应,________能写离子方程式,如2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
3.化学式的“拆分”
(1)三酸与浓度:浓盐酸与浓硝酸均可拆为离子形式,而浓硫酸则不能拆。
(2)微溶物:
①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分。
②作反应物时,澄清溶液中,微溶物拆分为离子,浑浊液中微溶物不拆分,如Ca(OH)2。
(3)产物NH3·H2O的拆分
①不加热或稀溶液中,写成“________”。
②加热或浓溶液中,写成“____________”。
(4)某些配合物及配离子:不能拆如Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+。
4.与量有关离子方程式的书写
注意题中试剂的用量——少量、过量,或滴加顺序;另注意隐含的用量,如反应成中性或某物质的量最大等。
(1)分步反应——连续型
反应特点:反应生成的物质因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应,如AlCl3溶液中滴加NaOH溶液。
(2)连锁反应——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)。通常是某离子的反应发生引发了另一个离子反应的发生。
物质类别
酸式盐与碱的反应。(有中和反应和沉淀反应,其中触发沉淀反应的是中和反应)
书写原则
以少定多,即以量少的反应物(离子)来确定量多离子前面的化学计量数
书写方法
量少全反应,将量少者的化学计量数定为1
温馨提醒
在离子方程式中,不足量的那种物质参加反应的离子数目比一定要与其化学式相一致
(3)竞争反应——先后型
反应特点: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,但因反应的能力不同而跟用量有关。
主要有:氧化还原反应、中和反应,如FeI2溶液中滴加氯水、NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液。
5.信息型离子方程式书写
根据题中条件找出反应物和生成物,有的生成物需通过推理判断得出;再结合有关守恒原理配平。
6.用HCO3-沉淀金属阳离子离子方程式的书写
HCO3-在水溶液中既存在电离平衡(HCO3-H++CO32-)又存在水解平衡(HCO3-+H2OH2CO3+OH-)
(1)若金属阳离子(以Ca2+为例)的Ksp(CaCO3)<Ksp[Ca(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Ca2+)主要结合HCO3-电离产生的CO32-生成碳酸盐沉淀(CaCO3),反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑。
(2)若金属阳离子(以Mg2+为例)的Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Mg2+)主要结合HCO3-水解产生的OH-生成氢氧化物沉淀[Mg(OH)2],反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-=Mg(OH)2↓+2CO2↑。
7.书写后务必做到四检查:
(1)配平(特别关注:电荷守恒);(2)反应条件(如加热、催化剂、通电等);(3)符号使用:↑、↓、(重点关注);(4)产物有无失真(注意溶液的酸碱性、试剂的用量)。
得分速记
两种方法配平过量或少量SO2与NaClO反应的离子方程式
方法一
将少量的物质系数定为1,然后再将其中的离子完全参加反应,根据所需离子的量从而确定另一种物质需要多少。如:
若SO2少量
则SO2(少量)+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+,又由于H++ClO-=HClO,所以SO2少量时,SO2(少量)+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClO
若ClO-少量
则有ClO-(少量)+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2H+
方法二
利用转移电子数守恒,写出一个“基准”离子反应式,再利用过量物质中的离子与“基准”离子方程式中的产物离子是否共存,进行书写。如SO2与NaClO反应:先利用转移电子数相等,确定:ClO-+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2H+
若SO2过量
过量的SO2不与“基准”反应产物中的任何微粒反应,则该离子方程式可表示SO2过量
若ClO-过量
过量的次氯酸根继续发生:H++ClO-=HClO,则离子方程式应为3ClO-(过量)+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2HClO
知识点3 离子方程式的正误判断
客观性原理
注意产物是否符合事实
如2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑,应为Fe3+
书写规则
关注化学式是否能拆分
如Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2CO2↑+2H2O,Ca(HCO3)2应拆
规范原则
注意↑、↓、=、的使用
如CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-,应写号
守恒原理
遵循质量守恒与电荷守恒
如Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-,电荷不守恒
数量关系
一是注意反应中反应物中离子的配比,二是试剂的用量,三是试剂加入的先后顺序
如过量的NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液混合:
HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,Ca2+与OH-按1∶2反应
考向1 离子方程式的正误判断
例2(2025·上海南洋模范中学高三模拟)下列离子方程式正确的是_________。
A.向红色Fe(SCN)3溶液中加入过量铁粉:2Fe3++ Fe=3Fe2+
B.FeI2溶液与等物质的量的Cl2反应:
C.铅酸蓄电池充、放电原理:
D.Na放入水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+ H2↑
思维建模 离子方程式正误判断一般思路
【变式训练1·变载体】下列离子方程式不正确的是____________。
A.NaClO溶液中通入少量的CO2:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO
B.SO2通入I2水溶液中:SO2+I2+2H2O=2H++SO42-+2HI
C.一元弱酸H3BO3电离方程:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
D.两性物质氢氧化铍溶于强碱:Be(OH)2+2OH-=[Be(OH)4]2-
【变式训练2·变载体】劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目涉及反应的离子方程式书写正确的是____________。
A.用石膏改良盐碱地:Ca2++CO32-=CaCO3↓
B.用次氯酸钙对游泳池消毒:ClO-++CO2+H2O=HClO+HCO3-
C.用草酸清洗沾染高锰酸钾的衣物:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
D.用醋酸洗涤铜锣上的铜绿:Cu2(OH)2CO3+4CH3COOH=2Cu2++4CH3COO-+CO2↑+3H2O
【变式训练3·变考法】氯及其化合物应用广泛。Cl2在化学工业上用于生产NaClO、FeCl3、HCl等化工产品,实验室可由MnO2与浓盐酸共热得到;NaCl是制备氯气、纯碱的主要原料;HCl是“洁厕灵”的主要成分,也可与O2反应制备Cl2[4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H<0];FeCl3溶液可用于刻蚀覆铜板;ClO2、次氯酸盐可用于自来水消毒,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2。
下列反应的方程式表示正确的是____________。
A.用“洁厕灵”清除污垢中的碳酸钙:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.侯氏制碱法:2NaCl+NH3+H2O=Na2CO3↓+2NH4Cl
C.MnO2与浓盐酸共热制Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
D.制取ClO2:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-
考向2 离子方程式的书写
例2(2025·上海普陀一模)已知H3BO3在水溶液中存在解离反应:,试判断H3BO3属于 元酸。一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-,写出该反应的离子方程式: _________。
思维建模 陌生离子方程式的书写思维方法
①写两剂:写出参与氧化与还原反应的微粒(即氧化剂与还原剂)。
②推产物:根据信息合理地预测氧化产物与还原产物。
③配电子:根据电子守恒配平参与氧化还原反应的微粒。
④配电荷:根据电荷守恒配平可能参加反应的其他离子。
⑤配原子:根据原子守恒写出未参与氧化还原反应的微粒并配平。
⑥查规范:根据信息检查有无反应条件等。
【变式训练1·变载体】(2025·上海杨浦高一期末)已知:PbSO4难溶于水,但可溶于醋酸铵溶液中形成无色透明溶液。其化学方程式为:PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4。(CH3COO)2Pb是 电解质(选填“强”或“弱”)。此反应对应的离子方程式为: 。
【变式训练2·变题型】(2025·上海华东师大二附中高三模拟)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的约为11) 。
A.该消毒液的约为12:ClO-+H2OHClO+OH-
B.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
C.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
【工艺流程与学科知识结合】【变式训练3】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①滤渣成分:Au、AgCl、PbSO4等;②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq) K=2.0×10-5。
(1)“滤液”中含有H2SeO3,“氧化酸浸”时,Ag2Se发生反应的离子方程式为_______________________。
(2)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1的原因是_______________________________。
(
) 考点三 离子共存
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 离子不能共存的类型
发生复分解反应
生成难电离物质
H+
CH3COO-、ClO-、F-、C2O/HC2O、NO、PO/HPO/H2PO等(生成_________)、OH-(生成_________)
OH-
_________ (生成NH3·H2O)
HCO、HSO、HC2O、HS-、HPO、H2PO等(生成H2O)
生成气体
H+
S2-/HS-、CO/HCO、SO/HSO
生成沉淀
或微溶物
H+
_________、AlO
Ba2+、Ca2+
SO、CO、SO、SiO、PO等
Ag+
Cl-、Br-、I-、SO、CO、PO、S2-等
OH-
Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等
CO
Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+等
S2-
Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等
发生氧化还原反应
S2-(HS-)
SO(HSO)
I-
Br-
Cl-
Fe2+
MnO(H+)
√
√
√
√
√
√
NO(H+)
√
√
√
—
—
√
ClO-
√
√
√
—
√
√
Fe3+
√
√
√
—
—
—
Cr2O(H+)
√
√
√
√
√
√
关注
H+与S2O不能大量共存:2H++S2O=________________
S2-、SO在酸性条件下不能大量共存:2S2-+SO+6H+=__________
发生相互促进的
水解反应
Al3+
CO、HCO、AlO、S2-、HS-、SiO、ClO-等
Fe3+
CO、HCO、AlO、SiO、ClO-等
NH
AlO、SiO等
发生
配合反应
Fe3+
_________、苯酚
NH3·H2O
Ag+、Cu2+、Zn2+等
知识点3离子共存的限定条件
1.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.溶液酸碱性表述
直接
①酸性或碱性溶液;②溶液的pH=1、pH=13
间接
表述方式
误点提醒
指示剂如使甲基橙显红色
不含OH-、弱酸氢根离子或Fe2+/I-和NO3-
与Al反应生成H2的溶液中
溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
水电离出c(H+)或c(OH—),如水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1
溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
c(H+)/c(OH-)=10-12
溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,为强碱性溶液
pH=7的溶液中
水解呈酸性或碱性的离子,不能存在
c(H+)=的溶液
溶液呈中性,易水解的离子,如Fe3+、CO32-等不能大量存在
3.题干中的常见“陷阱”
条件类型
高考中的常见表述
误点点悟
常见的限制条件
“无色”
有色离子不能大量存在
“pH=1”或“pH=13”
溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能大量共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类型反应的离子
常见的易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不大量共存”
易看成大量“共存”
常见的隐含条件
“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
NO
在酸性条件下具有强氧化性
得分速记
常考离子的性质
性质
颜色
氧化性
还原性
水解显酸性
水解显碱性
两性离子
离子
MnO4-、Fe3+
Cu2+、Fe2+
MnO4-、ClO-
Fe3+、NO3-/H+
Fe2+、S2-
HS-、SO32-
HSO3-、I-
NH4+、Mg2+、Fe3+
Cu2+、Al3+、Zn2+
AlO2-、SO32-
ClO-、CO32-
CH3COO-、S2-
HCO3-、HS-
HSO3-、HPO42-
温馨提醒
通常某些离子只存在一定pH范围
①只能存在酸性溶液中:水解呈酸性离子(弱碱阳离子,如:NH4+、Fe3+)
②只能存在碱性溶液中:水解呈碱性离子(弱酸根,如:F-、AlO2-)
③强酸强碱均不能存在:HCO3-、HS-、HSO3-、HC2O4-、H2PO4-、HPO42-等弱酸的酸式酸根离子
注意
①CH3COONH4溶液显中性;②“透明”也可“有色”,不一定是无色溶液
考向1无限制条件的离子共存判断
例1在溶液中能大量共存的离子组是____________。
A.Fe3+、Mg2+、I-、NO3- B.Mg2+、S2-、CO32-、NH4+
C.Cu2+、CN-、Cl-、K+ D.Fe2+、K+、Na+、SO42-
【变式训练1·变载体】常温下,在水溶液中能大量共存的离子组是____________。
A.Mg2+、NH4+、CO32-、SO42- B.Fe2+、I-、SO42-、NO3-
C.[Al(OH)4]-、Al3+、Na+、Br- D.K+、CH3COO-、Cl-、H+
【变式训练2·变载体】下列各组离子在水溶液中能大量共存的是____________。
A.Fe2+、H+、Cr2O72-、SO42- B.Fe3+、NH4+、SCN-、Cl-
C.Mg2+、Ca2+、NO3-、Cl- D.Na+、Cu2+、NO3-、S2-
【变式训练3·变载体】下列各组离子在水溶液中能大量共存的是____________。
A.MnO4-、Fe2+、K+、NH4+ B.OH-、SO42-、Na+、[Al(OH)4]-
C.Mg2+、NO3-、H+、CH3COO- D.Al3+、HCO3-、Br-、NO3-
考向2有限制条件的离子共存判断
例2(2025·上海上海中学高一期末)在无色酸性溶液中能大量共存的离子组是_________。
A.NH4+、Ca2+、SO42-、Cl- B.Ba2+、K+、OH-、NO3-
C.Al3+、I-、SO42-、NO3- D.Na+、Ca2+、Cl-、NO3-
【变式训练3·变载体】(2025··上海浦东新高三模拟)在无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是_________。
A.NH4+、NO3-、Al3+、Cl- B.Na+、SO42-、Ba2+、NO3-
C.MnO4-、K+、SO42-、Na+ D.K+、SO42-、HCO3-、Na+
【变式训练2·变载体】由水电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是____________。
A.Na+、Ba2+、Cl-、NO3- B.Na+、Fe3+、NO3-、Cl-
C.HCO3-、、Cl-、OH- D.ClO-、K+、NH4+、SO32-
【变式训练3·变考法】在下列条件下,一定能大量共存的离子组是____________。
A.能使酚酞呈红色的溶液:Ba2+、K+、NO3-、Cl-
B.澄清透明溶液:Cu2+、Ag+、NO3-、Cl-
C.KMnO4溶液中:Fe2+、Na+、NO3-、Cl-
D.与单质反应生成氢气溶液:NH4+、Na+、HCO3-、SO42-
(
) 考点四 离子的检验与推断
知识点1 常见离子的检验
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)试剂加入的顺序:Fe2+检验必须先加KSCN溶液后加氯水;SO42-检验必须先加盐酸后加钡盐。
(2)反应条件:NH检验在加入NaOH溶液后,必须加热。
(3)防止干扰:如Fe2+、Fe3+共存时可用铁氰化钾溶液检验。
(4)离子检验实验操作的答题模板。
知识点2离子推断
1.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。
2.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 离子的检验
例1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K+
B
取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有Fe2+,一定没有
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SO42-,一定没有CO32-
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Fe3+
【变式训练1·变考法】室温下,探究0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是____________。
选项
探究目的
实验方案
A
验证溶液中含有NH
向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,加热,观察试纸颜色变化
B
溶液中是否含有Fe2+
向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色变化
C
NH是否发生水解
用玻璃棒蘸取NH4Fe(SO4)2溶液滴在干燥的广泛pH试纸上,将试纸显色的颜色与标准比色卡比较
D
Fe3+是否具有氧化性
向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加淀粉溶液,观察溶液颜色变化
【变式训练2·变载体】下列实验设计能达到实验目的的是____________。
选项
实验目的
实验方案
A
检验有机物中是否含有碘元素
B
验证久置的Na2SO3是否变质
取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中,加入足量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀出现
C
测定纯碱样品(含NaCl)的纯度
取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体,测定碱石灰的增重
D
确认某钾盐中含有硫元素
向该钾盐固体中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液,观察到品红溶液褪色
【变式训练3·变题型】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
AgCl经还原也可制得Ag单质。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag和FeCl2.为判断AgCl是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,_________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。[实验中必须使用的试剂和设备:稀HNO3、AgNO3溶液、蒸馏水,通风设备]
考向2 溶液中离子的推断
例2(2025·上海浦东新高一期中)某无色溶液中只可能有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、OH-。向溶液中加入一块钠后有白色沉淀X和无色气体Y产生。若不考虑水的电离,则下列说法中正确的是_________。
A.X一定是Mg(OH)2 B.Y一定是H2
C.原溶液中不可能含OH- D.原溶液中最多含有5种离子
思维建模 离子推断解题技法
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。
【变式训练1·变载体】某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色反应,可观察到黄色火焰,根据实验现象可判断其组成为____________。
A.BaCl2、Al2(SO4)3 B.BaCl2、Na2CO3 C.Al2(SO4)3、Na2CO3 D.FeCl3、Na2CO3
【变式训练2·变载体】某固体混合物X,含有AlCl3、FeCl3、NaHCO3、NaAlO2和NaHSO4中的几种,进行实验:X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z。下列说法正确的是____________。
A.混合物X中必定含有NaHCO3、FeCl3,可能NaHSO4
B.取有色沉淀Y于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,若沉淀部分溶解,证明固体混合物X中含有AlCl3
C.溶液Z中肯定含有NaHCO3
D.向溶液Z中加入铜粉、铜粉会溶解
【以实验流程式进行离子推断】【变式训练3】某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、[Al(OH)4]-中的若干种离子,离子浓度均为相同,某同学进行了如下实验。下列说法正确的是____________。
A.原溶液中存在NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.滤液中大量存在的阳离子只有NH4+、Fe3+和Ba2+
C.沉淀为Al(OH)3
D.无法确定原试液中是否含有Al3+、K+
1.(2024·上海卷,二)粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室按下面的流程进行精制:
(6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。
2.(2025·重庆卷,3,3分)下列有关离子反应错误的是____________。
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:Ca2++SO32-=CaSO3↓
B.Na2O2加入水中:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
C.NO2通入水中:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
D.Cl2通入NaBr溶液中:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
3.(2025·北京卷,6,3分)下列方程式与所给事实不相符的是____________。
A.用盐酸除去铁锈:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:Cu2++S2-=CuS↓
C.用乙醇处理废弃的Na:2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+ H2↑
D.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2+H2=2HNO3+NO
4.(2025·浙江1月卷,8,3分)下列方程式不正确的是____________。
A.MnO2与浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.NO2与H2O反应:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
C.将少量灼热的CuO加入CH3CH2OH中:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2MnO4-+4H+=2Mn2++5SO42-+2H2O
5.(2025•辽吉黑内卷,6,3分)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
C2H5OH+2CuO=CH3CHO+Cu2O+H2O
B
Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液,固体由白色变为红褐色
Mg(OH)2(s)+2Fe3+= Fe(OH)3(s)+ Mg2+
C
FeSO4溶液中加入K3[Fe(CN)6],浅绿色溶液出现蓝色浑浊
K++Fe2++[ Fe(CN)6]3-= KFe[ Fe(CN)6]↓
D
K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O
6.(2025·安徽卷,8,3分)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NO
H+、Cu2+、NO3-、NO
B
硫酸与Na2SO3制SO2
H+、Na+、SO42-、HSO3-
C
浓盐酸与KMnO4制Cl2
H+、K+、Mn2+、Cl-
D
双氧水与FeCl3溶液制O2
H+、Fe2+、Cl-、H2O2
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第04讲 离子反应和离子方程式
目录
01 考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 电解质与电离方程式
知识点1电解质与非电解质
知识点2强电解质与弱电解质
知识点3电离方程式的书写
考向1电解质及其强弱
【思维建模】电解质、非电解质与物质类别的关系图示
考向2电离方程式
考点二 离子反应与离子方程式
知识点1 离子反应的的类型与反应条件
知识点2 离子方程式书写
知识点3 离子方程式的正误判断
考向1 离子方程式的正误判断
【思维建模】离子方程式正误判断一般思路
考向2 离子方程式的书写
【思维建模】陌生离子方程式的书写思维方法
考点三 离子共存
知识点1 离子不能共存的实质
知识点2 离子不能共存的类型
知识点3 离子共存的限定条件
考向1无条件限制的离子共存判断
考向2有条件限制的离子共存判断
考点四 离子的检验与推断
知识点1常见离子的检验
知识点2离子推断
考向1离子的检验
考向2溶液中离子的推断
【思维建模】离子推断解题技法
04 真题溯源·考向感知
考点要求
考查形式
2025年
2024年
离子反应与离子方程式
非选择题
——
上海卷T二(6)
离子检验与推断
非选择题
——
——
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式,共五个大题,均为非选择题,对离子反应有所涉及,由于受题量限制,比较分散,重点通过实验探究、物质的制备考查离子的检验,以信息形式考查离子方程式的书写。
2.从命题思路上看,预测新的一年高考,将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体,将离子反应嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程等大题中进行考查,重点关注:根据新材料信息书写新反应的离子方程式、根据离子的性质及反应现象进行离子检验或推断。
复习目标:
1.从酸、碱、盐在水溶液中的电离程度认识电解质的强弱,知道某些离子是部分电离的。
2.认识离子反应发生的条件,能书写常见反应的离子方程式,并能根据离子的性质并结合有关信息书写方程式。
3.知道常见离子的颜色及化学性质,能判断溶液中离子的能否大量共存。
4.理解常见离子的检验方法,并能用于解决物质制备有关问题。
(
) 考点一 电解质与电离方程式
知识点1电解质和非电解质
1.电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,酸、碱、盐属于电解质。
2.非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物,如蔗糖、乙醇等。
3.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
研究对象
均为化合物
分类标准
(是否导电)
水溶液或熔融状态能导电
水溶液和熔融状态都不能导电
本质区别
在水溶液或熔融状态下能自身发生电离
在水溶液中和熔融状态下不能自身发生电离
所含物质类型
酸:如H2SO4、HCl、HNO3等
非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5等
碱:如NaOH、Ca(OH)2等
盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3等
非酸性气态氢化物:如NH3等
金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO等
水
部分有机物:如蔗糖、酒精等
得分速记
(1)电解质和非电解质均是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解质不一定导电,如固态NaCl、液态HCl等;导电物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
(3)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
知识点2 强电解质和弱电解质
1.强电解质:在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。
2.弱电解质:在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。
3.强电解质与弱电解质的比较:
强电解质
弱电解质
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
只有部分电离
电离过程
不可逆过程,无电离平衡
可逆过程,存在电离平衡
溶液中存在的微粒(水分子不计)
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
实例
绝大多数的盐(包括难溶性盐)
强酸:H2SO4、HCl、HClO4等
强碱:Ba(OH)2 Ca(HO)2等
弱酸:H2CO3 、CH3COOH等。
弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2 Fe(OH)3等
电离方程式
KNO3=K++NO
H2SO4=2H++SO
NH3·H2ONH+OH-
H2SH++ HS-
HS- H++S2-
得分速记
(1)电解质:必须是化合物,其本质是其在溶液中能否发生电离,而非其水溶液能否导电,即水溶液能导电的化合物不一定是电解质,如SO2、NH3是非电解质。
(2)强弱电解质:本质区分是电解质的电离程度,而与物质的溶解性无关,即难溶的化合物不一定是弱电解质,如BaSO4是强电解质。
(3)注意电离与溶解平衡的不同:如NaCl=Na++Cl-、NaCl(s)Na++Cl-。
知识点3电离方程式的书写
1.强电解质:完全电离,用“===”表示。
如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4===2H++SO、NaOH===Na++OH-、(NH4)2SO4===2NH+SO。
2.弱电解质:部分电离,用“”表示。
(1)多元弱酸分步电离 ,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H2S的电离方程式为H2SH++HS-、HS-H++S2-。
(2)多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2Cu2++2OH-。
(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-。
3.酸式盐:
(1)强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO。
(2)多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余部分电离。如NaHCO3===Na++HCO,HCOH++CO。
4.特殊电解质的电离:
(1)次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,其电离方程式为:H3PO2H++H2PO。
(2)硼酸(H3BO3)为一元弱酸,其电离方程式:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,H+由水电离产生而不是H3BO3电离。
(3)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。
一级电离:N2H4+H2ON2H+OH-;
二级电离:N2H+H2ON2H+OH-。
得分速记
强酸的酸式盐完全电离
水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-
熔融时:NaHSO4=Na++HSO4-
弱酸的酸式盐酸式酸根部分电离
NaHCO3=Na++HCO3-、HCO3-H++CO32-
两性氢氧化物电离
酸式电离和碱式电离写:
H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-
考向1 电解质及其强弱
例1(2025·上海上海中学高二期中)下列各组物质全部是弱电解质的是_________。
A.H2O、NH3·H2O、H3PO4、HF B.Cu(OH)2、CH3COOH、乙醇
C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4 D.SO2、H2S、CO2
【答案】A
【解析】A项,H2O、NH3·H2O、H3PO4、HF部分电离,全部是弱电解质,故选A;B项,乙醇自身不能电离,是非电解质,故不选B;C项,Ba(OH)2、BaSO4在水溶液中能完全电离,Ba(OH)2、BaSO4是强电解质,故不选C;D项,SO2、CO2自身不能电离,是非电解质,故不选D;选A。
思维建模 电解质、非电解质与物质类别的关系图示
【变式训练1·变载体】(2025·上海静安学业考试)氯化铵属于_________。
A.强电解质 B.弱电解质 C.非电解质 D.以上都不正确
【答案】A
【解析】虽然NH4+水解生成NH3·H2O和H+,但这属于电离后的离子反应,不影响其电离完全性。氯化铵(NH4Cl)是离子化合物,溶于水后发生完全电离,生成NH4+和Cl-,符合强电解质的定义(完全电离),所以NH4Cl为强电解质,故选A。
【变式训练2·变载体】(2025·上海晋元高级中学高二期中)以下物质,属于电解质的是_________。
A.黄酒 B.冰醋酸 C.漂白粉 D.乙醇
【答案】B
【解析】电解质指在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,对照概念分析判断。A项,黄酒属于混合物,既不属于电解质、也不属于非电解质,A不符合题意;B项,纯净的乙酸叫冰醋酸,冰醋酸是在水溶液里能导电的化合物,属于电解质,B符合题意;C项,漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,属于混合物,既不属于电解质、也不属于非电解质,C不符合题意;D项,乙醇是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,属于非电解质,D不符合题意;故选B。
【变式训练3·变载体】(2025·上海·期中)下列物质中,只有在水溶液条件下才能导电的电解质是_________。
A.液氯 B.气体 C.浓硫酸 D.晶体
【答案】B
【解析】A项,液氯属于单质,既不是电解质也不是非电解质,A不符合题意;B项,HCl气体属于电解质,只能在水溶液中导电,B符合题意;C项,浓硫酸属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,C不符合题意;D项,KCl晶体属于电解质,熔融状态下和水溶液条件均能导电,D不符合题意;故选B。
考向2电离方程式
例2(2025·上海黄浦高一期中)下列电离方程式书写正确的是_________。
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A项,KNO3是强电解质,在水中完全电离为K+和NO3-,电离方程式无需标注“通电”条件,应直接写为KNO3=K++NO3-,A错误;B项,H2S为二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,电离方程式为H2SH++HS-,B错误;C项,NH3·H2O为弱电解质,应用可逆符合,电离方程式为NH3·H2ONH4++OH-,C正确;D项,NaClO是强电解质,在水中完全电离为Na+和ClO-,ClO-是整体离子,电离方程式NaClO=Na++ClO-,D错误;故选C。
思维建模 电离方程式书写思维模型
【变式训练1·变考法】(2025·上海七宝中学高二期末)水电离生成H3O+和OH-叫水的自偶电离。同水一样,H2O2也有极微弱的自偶电离,其自偶电离方程式为:_______________________。
【答案】H2O2+H2O2H3O2++HO2-
【解析】水电离生成H3O+和OH-叫做水的自偶电离,即其电离方程式为:2H2OH3O++OH-,同水一样,H2O2也有极微弱的自偶电离,其自偶电离的方程式为:H2O2+H2O2H3O2++HO2-。
【变式训练2·变载体】下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是____________。
A.BaSO4Ba2++ SO42- B.CH3COOHCH3COO-+H+
C.MgCl2=Mg2++2Cl- D.NaOH=Na++OH-
【答案】A
【解析】A项,硫酸钡是强电解质,一定条件下能完全电离BaSO4=Ba2++SO42-,A错误;B项,醋酸是弱酸属于弱电解质,一定条件下部分电离CH3COOH⇌CH3COO-+H+,B正确;C项,氯化镁是强电解质,一定条件下能完全电离MgCl2=Mg2++2Cl-,C正确;D项,氢氧化钠是强电解质,一定条件下能完全电离NaOH=Na++OH-,D正确;故选A。
【变式训练3·变题型】(2025·上海奉城高级中学高一期中)图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是_________。
A.图a中所含微粒为离子 B.氯化钠只有在通电条件下才能电离
C.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程 D.氯化钠在如上图所示三种不同状态下均能导电
【答案】AC
【解析】在电解池中,与电源正极相连的电极为阳极,与电源负极相连的电极为阴极,则X为阳极,Y为阴极,通电时,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动。A项,图a为固态,所含微粒为钠离子和氯离子,故A正确;B项,氯化钠电离不需要通电条件,在水溶液或熔融液中,氯化钠都能发生电离,故B错误;C项,图b中,只存在Cl-和Na+,且Cl-向X电极(阳极)移动,Na+向Y电极(阴极)移动,则表示熔融状态下氯化钠的导电过程,故C正确;D项,氯化钠在熔融状态和水溶液中均能导电,但固态时(图a)不能导电,故D错误;故选AC。
(
) 考点二 离子反应和离子方程式
知识点1离子反应的的类型与反应条件
1.复分解反应
反应类型
发生的条件
实例
离子互换反应
生成气体
NH4++OH-NH3↑+H2O H++HCO3-=CO2↑+H2O
生成沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓ Cu2++S2-=CuS↓ 2AgI+S2-=Ag2S+2I-
生成弱电解质
H++OH-=H2O H++F-=HF NH4++OH-=NH3·H2O
2.氧化还原反应与水解反应
反应类型
发 生 的 条 件
实 例
氧化还原反应
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
3.水解反应与配合反应
反应类型
发 生 的 条 件
实 例
水解反应
有弱电解质生成
ClO-+H2OHClO+OH-
配合反应
比简单离子更稳定的配离子生成
Fe3++SCN-=FeSCN2+
得分速记
(1)离子方程式不仅可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。
(2)有的离子方程式只表示一个化学反应,如Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(3)单个离子的水解须用“”,且无“↓”、“↑”。
(3)区分酸式酸根电离与水解的不同,如电离:HS-+H2OS2-+H3O+,水解:HS-+H2OH2S+OH-。
知识点2 离子方程式书写
1.离子方程式书写的基本方法
书写条件
水溶液或熔融状态(即有自由移动的离子存在)
书写方法
四步法(写、拆、删、查)、直接法(根据溶液中反应的粒子及数量,直接写书)
三 规则
书写离子符号的规则
完全电离且溶于水的化合物,即可溶的强电解质——强酸、强碱、易溶盐
保留
化学式的规则
类别
物质
非电解质
CO2、SO2、NH3、CH3CH2OH、CH3CHO
弱电解质
弱酸
H2SO3、H3PO4、CH3COOH、HClO、H2S、HCN
弱碱
NH3·H2O、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2
复杂离子
弱酸酸式酸根
HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HC2O4-
配离子
[Ag(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ FeSCN2+
难溶物
CuO、MnO2、CuS、MgCO3、Fe(OH)3
气体
CO2、NO2、NO、NH3
配平规则
同时满足:①质量守恒;②电荷守恒;③电子守恒
2.有离子参加的反应,不一定能写离子方程式,如2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
3.化学式的“拆分”
(1)三酸与浓度:浓盐酸与浓硝酸均可拆为离子形式,而浓硫酸则不能拆。
(2)微溶物:
①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分。
②作反应物时,澄清溶液中,微溶物拆分为离子,浑浊液中微溶物不拆分,如Ca(OH)2。
(3)产物NH3·H2O的拆分
①不加热或稀溶液中,写成“NH3·H2O”。
②加热或浓溶液中,写成“NH3↑”和“H2O”。
(4)某些配合物及配离子:不能拆如Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+。
4.与量有关离子方程式的书写
注意题中试剂的用量——少量、过量,或滴加顺序;另注意隐含的用量,如反应成中性或某物质的量最大等。
(1)分步反应——连续型
反应特点:反应生成的物质因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应,如AlCl3溶液中滴加NaOH溶液。
(2)连锁反应——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)。通常是某离子的反应发生引发了另一个离子反应的发生。
物质类别
酸式盐与碱的反应。(有中和反应和沉淀反应,其中触发沉淀反应的是中和反应)
书写原则
以少定多,即以量少的反应物(离子)来确定量多离子前面的化学计量数
书写方法
量少全反应,将量少者的化学计量数定为1
温馨提醒
在离子方程式中,不足量的那种物质参加反应的离子数目比一定要与其化学式相一致
(3)竞争反应——先后型
反应特点: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,但因反应的能力不同而跟用量有关。
主要有:氧化还原反应、中和反应,如FeI2溶液中滴加氯水、NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液。
5.信息型离子方程式书写
根据题中条件找出反应物和生成物,有的生成物需通过推理判断得出;再结合有关守恒原理配平。
6.用HCO3-沉淀金属阳离子离子方程式的书写
HCO3-在水溶液中既存在电离平衡(HCO3-H++CO32-)又存在水解平衡(HCO3-+H2OH2CO3+OH-)
(1)若金属阳离子(以Ca2+为例)的Ksp(CaCO3)<Ksp[Ca(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Ca2+)主要结合HCO3-电离产生的CO32-生成碳酸盐沉淀(CaCO3),反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑。
(2)若金属阳离子(以Mg2+为例)的Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Mg2+)主要结合HCO3-水解产生的OH-生成氢氧化物沉淀[Mg(OH)2],反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-=Mg(OH)2↓+2CO2↑。
7.书写后务必做到四检查:
(1)配平(特别关注:电荷守恒);(2)反应条件(如加热、催化剂、通电等);(3)符号使用:↑、↓、(重点关注);(4)产物有无失真(注意溶液的酸碱性、试剂的用量)。
得分速记
两种方法配平过量或少量SO2与NaClO反应的离子方程式
方法一
将少量的物质系数定为1,然后再将其中的离子完全参加反应,根据所需离子的量从而确定另一种物质需要多少。如:
若SO2少量
则SO2(少量)+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+,又由于H++ClO-=HClO,所以SO2少量时,SO2(少量)+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClO
若ClO-少量
则有ClO-(少量)+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2H+
方法二
利用转移电子数守恒,写出一个“基准”离子反应式,再利用过量物质中的离子与“基准”离子方程式中的产物离子是否共存,进行书写。如SO2与NaClO反应:先利用转移电子数相等,确定:ClO-+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2H+
若SO2过量
过量的SO2不与“基准”反应产物中的任何微粒反应,则该离子方程式可表示SO2过量
若ClO-过量
过量的次氯酸根继续发生:H++ClO-=HClO,则离子方程式应为3ClO-(过量)+SO2+H2O=SO42-+Cl-+2HClO
知识点3 离子方程式的正误判断
客观性原理
注意产物是否符合事实
如2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑,应为Fe3+
书写规则
关注化学式是否能拆分
如Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2CO2↑+2H2O,Ca(HCO3)2应拆
规范原则
注意↑、↓、=、的使用
如CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-,应写号
守恒原理
遵循质量守恒与电荷守恒
如Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-,电荷不守恒
数量关系
一是注意反应中反应物中离子的配比,二是试剂的用量,三是试剂加入的先后顺序
如过量的NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液混合:
HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,Ca2+与OH-按1∶2反应
考向1 离子方程式的正误判断
例1(2025·上海南洋模范中学高三模拟)下列离子方程式正确的是_________。
A.向红色Fe(SCN)3溶液中加入过量铁粉:2Fe3++ Fe=3Fe2+
B.FeI2溶液与等物质的量的Cl2反应:
C.铅酸蓄电池充、放电原理:
D.Na放入水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+ H2↑
【答案】D
【解析】A项,硫氰化铁是配合物,不能拆开,离子方程式为2Fe(SCN)3+ Fe=3Fe2++6SCN-,A错误;B项,向FeI2溶液中通入等物质的量的氯气,氯气首先氧化碘离子再与亚铁离子反应,因物质的量相同,故只能与碘离子反应,离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,B错误;C项,铅酸蓄电池放电时负极反应式:Pb-2e-+ SO42-=PbSO4,正极反应式:PbO2+2e-+ SO42-+4H+=PbSO4+2H2O,充电时阴极反应式:PbSO4+2e-= SO42-+Pb,阳极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+,所以充、放电原理为Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O,C错误;D项,Na放入水中生成氢气和氢氧化钠:2Na+2H2O=2Na++2OH-+ H2↑,D正确;故选D。
思维建模 离子方程式正误判断一般思路
【变式训练1·变载体】下列离子方程式不正确的是____________。
A.NaClO溶液中通入少量的CO2:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO
B.SO2通入I2水溶液中:SO2+I2+2H2O=2H++SO42-+2HI
C.一元弱酸H3BO3电离方程:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
D.两性物质氢氧化铍溶于强碱:Be(OH)2+2OH-=[Be(OH)4]2-
【答案】B
【解析】A项,酸性:H2CO3->HClO>HCO3-,NaClO溶液与少量CO2反应生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,A正确;B项,碘单质可将二氧化硫氧化为硫酸根,HI是强酸,SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-,B错误;C项,硼酸电离过程是结合OH-产生[B(OH)4]-,故其电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,C正确;D项,氢氧化铍是两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铍离子,离子方程式为Be(OH)2+2OH-=[Be(OH)4]2-,D正确;故选B。
【变式训练2·变载体】劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目涉及反应的离子方程式书写正确的是____________。
A.用石膏改良盐碱地:Ca2++CO32-=CaCO3↓
B.用次氯酸钙对游泳池消毒:ClO-++CO2+H2O=HClO+HCO3-
C.用草酸清洗沾染高锰酸钾的衣物:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
D.用醋酸洗涤铜锣上的铜绿:Cu2(OH)2CO3+4CH3COOH=2Cu2++4CH3COO-+CO2↑+3H2O
【答案】D
【解析】A项,石膏的主要成分为硫酸钙的水合物,则用石膏改良盐碱地涉及的反应为微溶的硫酸钙与碳酸钠溶液反应生成难溶的碳酸钙和硫酸钠,反应的离子方程式:CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-,A错误;B项,次氯酸钙对游泳池消毒,次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸钙,反应的离子方程式:2ClO-+CO2+H2O+ Ca2+=2HClO+ CaCO3↓,B错误;C项,草酸为弱电解质,在离子方程式中不拆为离子形式,离子方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,C错误;D项,醋酸洗涤铜锣上的铜绿涉及的反应为碱式碳酸铜与醋酸溶液反应生成醋酸铜、二氧化碳和水,反应的离子方程式:Cu2(OH)2CO3+4CH3COOH=2Cu2++4CH3COO-+CO2↑+3H2O,D正确;故选D。
【变式训练3·变考法】氯及其化合物应用广泛。Cl2在化学工业上用于生产NaClO、FeCl3、HCl等化工产品,实验室可由MnO2与浓盐酸共热得到;NaCl是制备氯气、纯碱的主要原料;HCl是“洁厕灵”的主要成分,也可与O2反应制备Cl2[4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H<0];FeCl3溶液可用于刻蚀覆铜板;ClO2、次氯酸盐可用于自来水消毒,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2。
下列反应的方程式表示正确的是____________。
A.用“洁厕灵”清除污垢中的碳酸钙:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.侯氏制碱法:2NaCl+NH3+H2O=Na2CO3↓+2NH4Cl
C.MnO2与浓盐酸共热制Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
D.制取ClO2:2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-
【答案】D
【解析】A项,洁厕灵的有效成分是盐酸,用“洁厕灵”清除污垢中的碳酸钙的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,错误;B项,侯氏制碱法为向饱和氨盐水中通入CO2,生成NaHCO3和NH4Cl,方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,错误;C项,二氧化锰作为氧化物、难溶物不拆,HCl和氯化锰均拆写成离子形式,MnO2与浓盐酸共热制Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,错误;D项,稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2气体可制得ClO2,SO2被氧化为硫酸根,离子方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-,正确。
考向2 离子方程式的书写
例2(2025·上海普陀一模)已知H3BO3在水溶液中存在解离反应:,试判断H3BO3属于 元酸。一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-,写出该反应的离子方程式: _________。
【答案】一 2Fe2++ BH4-+4OH-=2Fe+2H2↑+[B(OH)4]-
【解析】H3BO3在水溶液中发生解离反应:,由此可知,1个H3BO3分子能结合水电离生成的1个OH-,从而表现一元酸的性质,则H3BO3属于一元酸。在NaBH4中,B显+3价,H 显-1价,一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-,则Fe2+作氧化剂,BH4-作还原剂,依据得失电子守恒,可得出2Fe2++ BH4-——2Fe+2H2↑+[B(OH)4]-,再依据电荷守恒和元素守恒,便可得出该反应的离子方程式:2Fe2++ BH4-+4OH-=2Fe+2H2↑+[B(OH)4]-。
思维建模 陌生离子方程式的书写思维方法
①写两剂:写出参与氧化与还原反应的微粒(即氧化剂与还原剂)。
②推产物:根据信息合理地预测氧化产物与还原产物。
③配电子:根据电子守恒配平参与氧化还原反应的微粒。
④配电荷:根据电荷守恒配平可能参加反应的其他离子。
⑤配原子:根据原子守恒写出未参与氧化还原反应的微粒并配平。
⑥查规范:根据信息检查有无反应条件等。
【变式训练1·变载体】(2025·上海杨浦高一期末)已知:PbSO4难溶于水,但可溶于醋酸铵溶液中形成无色透明溶液。其化学方程式为:PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4。(CH3COO)2Pb是 电解质(选填“强”或“弱”)。此反应对应的离子方程式为: 。
【答案】弱 PbSO4+2CH3COO- =(CH3COO)2Pb+ SO42-
【解析】(CH3COO)2Pb在水溶液中部分电离,电离方程式为:(CH3COO)2Pb 2CH3COO-+Pb2+,是弱电解质;PbSO4难溶于水,(CH3COO)2Pb是弱电解质均不可拆,硫酸铵和醋酸铵是可溶性盐,强电解质可拆,故此反应对应的离子方程式为:PbSO4+2CH3COO- =(CH3COO)2Pb+ SO42-。
【变式训练2·变题型】(2025·上海华东师大二附中高三模拟)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的约为11) 。
A.该消毒液的约为12:ClO-+H2OHClO+OH-
B.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O
C.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
【答案】A
【解析】A项,某消毒液的主要成分是次氯酸钠,饱和的次氯酸钠溶液的pH约为11,即ClO-+H2OHClO+OH-;而其pH约为12,因为含有少量的氢氧化钠,电离出OH-,故A错误;B项,次氯酸钠与盐酸发生反应,产生有毒气体氯气,离子方程式为:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O,故B正确;C项,醋酸酸性强于次氯酸,所以可以利用醋酸来制备更多的次氯酸,而真正起到漂白作用的是次氯酸,所以加白醋起到增强漂白作用,离子方程式为:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-,故C正确;故选A。
【工艺流程与学科知识结合】【变式训练3】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①滤渣成分:Au、AgCl、PbSO4等;②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq) K=2.0×10-5。
(1)“滤液”中含有H2SeO3,“氧化酸浸”时,Ag2Se发生反应的离子方程式为_______________________。
(2)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1的原因是_______________________________。
【答案】(1)Ag2Se+3H2O2+2Cl-+2H+=2AgCl+H2SeO3+3H2O
(2)防止AgCl固体转化为[AgCl2]-而损失
【解析】(1)“滤液”中含有H2SeO3,滤渣中含有AgCl,“氧化酸浸”时,Ag2Se对应的产物为AgCl和H2SeO3;(2)由“AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)”可知,Cl-浓度高会生成可溶性的[AgCl2]-而导致银元素损失。
(
) 考点三 离子共存
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 离子不能共存的类型
发生复分解反应
生成难电离物质
H+
CH3COO-、ClO-、F-、C2O/HC2O、NO、PO/HPO/H2PO等(生成弱酸)、OH-(生成H2O)
OH-
NH(生成NH3·H2O)
HCO、HSO、HC2O、HS-、HPO、H2PO等(生成H2O)
生成气体
H+
S2-/HS-、CO/HCO、SO/HSO
生成沉淀
或微溶物
H+
SiO、AlO
Ba2+、Ca2+
SO、CO、SO、SiO、PO等
Ag+
Cl-、Br-、I-、SO、CO、PO、S2-等
OH-
Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等
CO
Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+等
S2-
Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等
发生氧化还原反应
S2-(HS-)
SO(HSO)
I-
Br-
Cl-
Fe2+
MnO(H+)
√
√
√
√
√
√
NO(H+)
√
√
√
—
—
√
ClO-
√
√
√
—
√
√
Fe3+
√
√
√
—
—
—
Cr2O(H+)
√
√
√
√
√
√
关注
H+与S2O不能大量共存:2H++S2O=S↓+SO2↑+H2O
S2-、SO在酸性条件下不能大量共存:2S2-+SO+6H+=3S↓+3H2O
发生相互促进的
水解反应
Al3+
CO、HCO、AlO、S2-、HS-、SiO、ClO-等
Fe3+
CO、HCO、AlO、SiO、ClO-等
NH
AlO、SiO等
发生
配合反应
Fe3+
SCN-、苯酚
NH3·H2O
Ag+、Cu2+、Zn2+等
知识点3离子共存的限定条件
1.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.溶液酸碱性表述
直接
①酸性或碱性溶液;②溶液的pH=1、pH=13
间接
表述方式
误点提醒
指示剂如使甲基橙显红色
不含OH-、弱酸氢根离子或Fe2+/I-和NO3-
与Al反应生成H2的溶液中
溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
水电离出c(H+)或c(OH—),如水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1
溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
c(H+)/c(OH-)=10-12
溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,为强碱性溶液
pH=7的溶液中
水解呈酸性或碱性的离子,不能存在
c(H+)=的溶液
溶液呈中性,易水解的离子,如Fe3+、CO32-等不能大量存在
3.题干中的常见“陷阱”
条件类型
高考中的常见表述
误点点悟
常见的限制条件
“无色”
有色离子不能大量存在
“pH=1”或“pH=13”
溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能大量共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类型反应的离子
常见的易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不大量共存”
易看成大量“共存”
常见的隐含条件
“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
NO
在酸性条件下具有强氧化性
得分速记
常考离子的性质
性质
颜色
氧化性
还原性
水解显酸性
水解显碱性
两性离子
离子
MnO4-、Fe3+
Cu2+、Fe2+
MnO4-、ClO-
Fe3+、NO3-/H+
Fe2+、S2-
HS-、SO32-
HSO3-、I-
NH4+、Mg2+、Fe3+
Cu2+、Al3+、Zn2+
AlO2-、SO32-
ClO-、CO32-
CH3COO-、S2-
HCO3-、HS-
HSO3-、HPO42-
温馨提醒
通常某些离子只存在一定pH范围
①只能存在酸性溶液中:水解呈酸性离子(弱碱阳离子,如:NH4+、Fe3+)
②只能存在碱性溶液中:水解呈碱性离子(弱酸根,如:F-、AlO2-)
③强酸强碱均不能存在:HCO3-、HS-、HSO3-、HC2O4-、H2PO4-、HPO42-等弱酸的酸式酸根离子
注意
①CH3COONH4溶液显中性;②“透明”也可“有色”,不一定是无色溶液
考向1无限制条件的离子共存判断
例1在溶液中能大量共存的离子组是____________。
A.Fe3+、Mg2+、I-、NO3- B.Mg2+、S2-、CO32-、NH4+
C.Cu2+、CN-、Cl-、K+ D.Fe2+、K+、Na+、SO42-
【答案】D
【解析】A项,铁离子与碘离子发生氧化还原反应不共存,A错误;B项,镁离子与碳酸根离子、硫离子均不共存,B错误;C项,铜离子和硫氰根离子反应方程式是2Cu2++4CN-=[Cu(CN)4]2-,不能共存,C错误;D项,离子均可大量共存,D正确;故选D。
【变式训练1·变载体】常温下,在水溶液中能大量共存的离子组是____________。
A.Mg2+、NH4+、CO32-、SO42- B.Fe2+、I-、SO42-、NO3-
C.[Al(OH)4]-、Al3+、Na+、Br- D.K+、CH3COO-、Cl-、H+
【答案】B
【解析】A项,MgCO3微溶,Mg2+、CO32-不可以大量共存,A项不符合题意;B项,Fe2+、I-、SO42-、NO3-可以大量共存,B项符合题意;C项,[Al(OH)4]-与Al3+发生双水解反应生成氢氧化铝,不可以大量共存,C项不符合题意;D项,CH3COO-与H+生成弱电解质乙酸,不可以大量共存,D项不符合题意;故选B。
【变式训练2·变载体】下列各组离子在水溶液中能大量共存的是____________。
A.Fe2+、H+、Cr2O72-、SO42- B.Fe3+、NH4+、SCN-、Cl-
C.Mg2+、Ca2+、NO3-、Cl- D.Na+、Cu2+、NO3-、S2-
【答案】C
【解析】A项,酸性条件下Cr2O72-具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Cr2O72-被还原为Cr3+,A项不符合题意;B项,Fe3+与SCN-能发生反应,生成Fe(SCN)3等,不能大量共存,B项不符合题意;C项,Mg2+、Ca2+、NO3-、Cl-在溶液中都不发生反应,能大量共存,C项符合题意;D项,S2-与Cu2+能发生反应,生成CuS沉淀,不能大量共存,D项不符合题意;故选C。
【变式训练3·变载体】下列各组离子在水溶液中能大量共存的是____________。
A.MnO4-、Fe2+、K+、NH4+ B.OH-、SO42-、Na+、[Al(OH)4]-
C.Mg2+、NO3-、H+、CH3COO- D.Al3+、HCO3-、Br-、NO3-
【答案】B
【解析】A项,铵根离子、亚铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性,酸性条件下高锰酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;B项,四种离子在溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;C项,酸性溶液中氢离子能与醋酸根离子反应生成醋酸,不能大量共存,故C错误;D项,溶液中铝离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,故D错误;故选B。
考向2有限制条件的离子共存判断
例2(2025·上海上海中学高一期末)在无色酸性溶液中能大量共存的离子组是_________。
A.NH4+、Ca2+、SO42-、Cl- B.Ba2+、K+、OH-、NO3-
C.Al3+、I-、SO42-、NO3- D.Na+、Ca2+、Cl-、NO3-
【答案】D
【解析】A项,Ca2+与SO42-反应生成微溶的CaSO4,不能大量共存,A错误;B项,在酸性溶液中,OH-与H+反应生成水,不能大量共存,B错误;C项,在酸性溶液中NO3-具有强氧化性,I-具有还原性,会发氧化还原反应,不能大量共存,C错误;D项,离子均无色,在强酸性环境中Na+、Ca2+、Cl-、NO3-与H+之间不能发生任何反应,可以大量共存,D正确;故选D。
【变式训练3·变载体】(2025··上海浦东新高三模拟)在无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是_________。
A.NH4+、NO3-、Al3+、Cl- B.Na+、SO42-、Ba2+、NO3-
C.MnO4-、K+、SO42-、Na+ D.K+、SO42-、HCO3-、Na+
【答案】A
【解析】A项,在无色透明的酸性溶液中,NH4+、NO3-、Al3+、Cl-都能稳定存在,A正确;B项,SO42-、Ba2+在溶液中能发生反应,生成BaSO4白色沉淀,B错误;C项,MnO4-在水溶液中呈紫色,C错误;D项,在酸性溶液中HCO3-不能大量共存,D错误;故选A。
【变式训练2·变载体】由水电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是____________。
A.Na+、Ba2+、Cl-、NO3- B.Na+、Fe3+、NO3-、Cl-
C.HCO3-、、Cl-、OH- D.ClO-、K+、NH4+、SO32-
【答案】A
【解析】由水电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1的无色溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。A项,无论是酸性还是碱性溶液中,Na+、Ba2+、Cl-、NO3-都可以大量共存,A正确;B项,Fe3+碱性条件下不能大量存在,B错误;C项,HCO3-酸性还是碱性溶液中均不能大量存在,OH-酸性条件下不能大量存在,C错误;D项,ClO-、SO32-酸性条件下不能大量存在,NH4+碱性条件下不能大量存在,D错误;故选A。
【变式训练3·变考法】在下列条件下,一定能大量共存的离子组是____________。
A.能使酚酞呈红色的溶液:Ba2+、K+、NO3-、Cl-
B.澄清透明溶液:Cu2+、Ag+、NO3-、Cl-
C.KMnO4溶液中:Fe2+、Na+、NO3-、Cl-
D.与单质反应生成氢气溶液:NH4+、Na+、HCO3-、SO42-
【答案】A
【解析】A项,使酚酞溶液呈红色的溶液为碱性,各离子之间互不反应,能大量共存,A正确;B项,Ag+和Cl-产生AgCl沉淀,不能大量共存,B错误;C项,高锰酸钾具有强氧化性,与Fe2+和Cl-不能大量共存,C错误;D项,能与Al反应释放出氢气的溶液含有大量H+或OH-,H+与HCO3-不能大量共存,OH-与HCO3-和NH4+不能大量共存,D错误;故选A。
(
) 考点四 离子的检验与推断
知识点1 常见离子的检验
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)试剂加入的顺序:Fe2+检验必须先加KSCN溶液后加氯水;SO42-检验必须先加盐酸后加钡盐。
(2)反应条件:NH检验在加入NaOH溶液后,必须加热。
(3)防止干扰:如Fe2+、Fe3+共存时可用铁氰化钾溶液检验。
(4)离子检验实验操作的答题模板。
知识点2离子推断
1.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。
2.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 离子的检验
例1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K+
B
取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有Fe2+,一定没有
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SO42-,一定没有CO32-
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Fe3+
【答案】D
【解析】A项,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项错误;B项,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项错误;C项,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SO42-,也可能含Ag+,C项错误;D项,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,D项正确。故选D。
【变式训练1·变考法】室温下,探究0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是____________。
选项
探究目的
实验方案
A
验证溶液中含有NH
向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,加热,观察试纸颜色变化
B
溶液中是否含有Fe2+
向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色变化
C
NH是否发生水解
用玻璃棒蘸取NH4Fe(SO4)2溶液滴在干燥的广泛pH试纸上,将试纸显色的颜色与标准比色卡比较
D
Fe3+是否具有氧化性
向2 mL NH4Fe(SO4)2溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加淀粉溶液,观察溶液颜色变化
【答案】D
【解析】A项,滴加少量NaOH溶液时,NaOH优先与Fe3+反应,不会产生NH3,错误;B项,无论溶液中是否含有Fe2+,滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液,溶液都会变红,无法检验原溶液中是否含有Fe2+,错误;C项,NH、Fe3+均能发生水解反应,且水解均生成H+,故测定溶液pH无法检验NH是否发生水解,错误;D项,向溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加淀粉溶液,若溶液变蓝色,说明有碘单质生成,则能证明Fe3+将I-氧化为I2,体现了Fe3+的氧化性,正确。
【变式训练2·变载体】下列实验设计能达到实验目的的是____________。
选项
实验目的
实验方案
A
检验有机物中是否含有碘元素
B
验证久置的Na2SO3是否变质
取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中,加入足量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀出现
C
测定纯碱样品(含NaCl)的纯度
取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体,测定碱石灰的增重
D
确认某钾盐中含有硫元素
向该钾盐固体中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液,观察到品红溶液褪色
【答案】B
【解析】A项,滴入硝酸银前应先加稀硝酸酸化,以消除水解液中含有的NaOH与AgNO3溶液反应干扰检验,故A错误;B项,加入盐酸除去Na2SO3,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2SO3中含有Na2SO4,从而证明Na2SO3已氧化变质,故B正确;C项,碱石灰的增重包括生成的CO2、挥发的氯化氢和水蒸气的质量,无法利用增重数据计算Na2CO3的质量,即纯度无法计算,故C错误;D项,KMnO4与浓盐酸反应能够生成Cl2,Cl2也能使品红溶液褪色,且硫元素未必以亚硫酸盐存在,加入盐酸后产生的未必是二氧化硫气体,故D错误;故选B。
【变式训练3·变题型】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
AgCl经还原也可制得Ag单质。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag和FeCl2.为判断AgCl是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,_________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。[实验中必须使用的试剂和设备:稀HNO3、AgNO3溶液、蒸馏水,通风设备]
【答案】用蒸馏水洗涤滤渣,至取最后一次洗涤滤液滴加硝酸银溶液无沉淀产生。转移滤渣至烧杯中,打开通风设备,向烧杯中边加稀硝酸边搅拌至无气泡产生,若无固体残留,则AgCl转化完全
【解析】取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,用蒸馏水洗涤滤渣,至取最后一次洗涤滤液滴加硝酸银溶液无沉淀产生。转移滤渣至烧杯中,打开通风设备,向烧杯中边加稀硝酸边搅拌至无气泡产生,若无固体残留,则AgCl转化完全。
考向2 溶液中离子的推断
例2(2025·上海浦东新高一期中)某无色溶液中只可能有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、OH-。向溶液中加入一块钠后有白色沉淀X和无色气体Y产生。若不考虑水的电离,则下列说法中正确的是_________。
A.X一定是Mg(OH)2 B.Y一定是H2
C.原溶液中不可能含OH- D.原溶液中最多含有5种离子
【答案】CD
【解析】无色溶液中一定不可能含有有颜色的离子Fe3+,向溶液中加入一块钠后,Na与H2O反应生成H2和NaOH,有白色沉淀X和无色气体Y产生,则气体Y可能是H2或者H2和NH3的混合气体,Mg2+和OH-反应生成白色沉淀Mg(OH)2;Mg2+、OH-和HCO3-生成白色沉淀MgCO3;Ba2+、OH-和HCO3-生成白色沉淀BaCO3,白色沉淀可能是Mg(OH)2或者MgCO3、BaCO3中的一种或几种,则原溶液中的离子组合可能为:NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-和HCO3-、或者NH4+、Mg2+、HCO3-、Cl-或者NH4+、Ba2+、Cl-和HCO3-。A项,由分析可知,X白色沉淀可能是Mg(OH)2或者MgCO3、BaCO3中的一种或几种,A错误;B项,气体Y可能是H2或者H2和NH3的混合气体,B错误;C项,原溶液中不可能含OH-,C正确;D项,原溶液中最多含有5种离子即NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-和HCO3-,D正确;故选CD。
思维建模 离子推断解题技法
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。
【变式训练1·变载体】某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色反应,可观察到黄色火焰,根据实验现象可判断其组成为____________。
A.BaCl2、Al2(SO4)3 B.BaCl2、Na2CO3 C.Al2(SO4)3、Na2CO3 D.FeCl3、Na2CO3
【答案】C
【解析】根据实验①可知溶于水的过程中发生碳酸根和Al3+或Fe3+的双水解,根据实验①、②沉淀滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解,说明沉淀不是BaSO4,结合④观察到黄色火焰,可确定一定有Na2CO3,根据③向②溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象可知没有FeCl3,则一定有Al2(SO4)3,一定没有BaCl2;故选C。
【变式训练2·变载体】某固体混合物X,含有AlCl3、FeCl3、NaHCO3、NaAlO2和NaHSO4中的几种,进行实验:X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z。下列说法正确的是____________。
A.混合物X中必定含有NaHCO3、FeCl3,可能NaHSO4
B.取有色沉淀Y于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,若沉淀部分溶解,证明固体混合物X中含有AlCl3
C.溶液Z中肯定含有NaHCO3
D.向溶液Z中加入铜粉、铜粉会溶解
【答案】A
【解析】某固体混合物X,含有AlCl3、FeCl3、NaHCO3、NaAlO2和NaHSO4中的几种, X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z,生成气体的物质只有NaHCO3,生成二氧化碳可能原因是: NaHCO3与NaHSO4反应,或者AlCl3、 FeCl3与NaHCO3发 生双水解反应生成CO2气体,生成的有色沉淀为Fe (OH)3,则一定存在FeCl3;溶液显弱碱性,还可能发生NaHCO3与NaAlO2之间的反应,生成Al (OH) 3和Na2CO3,,或者NaHCO3有剩余。A项,混合物X中必定含有NaHCO3、FeCl3, 可能存在NaHSO4,A项正确;B项,取有色沉淀Y于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,若沉淀部分溶解,说明沉淀中有Al (OH)3, Al (OH) 3可能是NaHCO3与NaAlO2反应生成的,所以不一定含有AlCl3,B项错误;C项,溶液Z中可能含有NaHCO3,C项错误;D项,溶液Z呈弱碱性,则Z中一定不存在FeCl3,加入铜粉,铜粉不会溶解,D项错误;故选A。
【以实验流程式进行离子推断】【变式训练3】某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、[Al(OH)4]-中的若干种离子,离子浓度均为相同,某同学进行了如下实验。下列说法正确的是____________。
A.原溶液中存在NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.滤液中大量存在的阳离子只有NH4+、Fe3+和Ba2+
C.沉淀为Al(OH)3
D.无法确定原试液中是否含有Al3+、K+
【答案】A
【解析】加入过量稀硫酸无明显现象,说明无CO32-;加入过量Ba(NO3)2溶液有气体A生成,说明溶液中存在还原性离子,即含有Fe2+,因Fe2+能与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应,故溶液中无[Al(OH)4]-;因为前面加入了稀硫酸,故由生成沉淀A(硫酸钡)不能说明溶液中存在SO42-;向滤液X中加入过量NaOH溶液有气体B生成,说明存在NH4+,沉淀B为氢氧化铁;向滤液Y中通入少量CO2得到沉淀C,则沉淀C可以是BaCO3或Al(OH)3或二者的混合物,又因为试液中各离子的浓度相同,根据电荷守恒及以上分析可知,原溶液中一定存在SO42-、Cl-,一定不存在K+、Al3+,故沉淀C为BaCO3。A项,原溶液中存在NH4+、Fe2+、SO42-、Cl-,A正确;B项,滤液X中大量存在的阳离子为Fe3+、NH4+、Ba2+、H+,B错误;C项,沉淀C为BaCO3,C错误;D项,原溶液中存在Cl-,一定不存在K+,D错误;故选A。
1.(2024·上海卷,二)粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室按下面的流程进行精制:
(6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。
【答案】(6)H++OH-=H2O、2H++CO32-=CO2↑+H2O
【解析】(6)加入盐酸后,H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应,离子方程式分别为:H++OH-=H2O、2H++CO32-=CO2↑+H2O;
2.(2025·重庆卷,3,3分)下列有关离子反应错误的是____________。
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:Ca2++SO32-=CaSO3↓
B.Na2O2加入水中:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
C.NO2通入水中:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
D.Cl2通入NaBr溶液中:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
【答案】A
【解析】A项,亚硫酸氢钠(NaHSO3)与石灰水反应时,HSO3-不能拆开,先与OH-中和生成SO32-,再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,正确的方程式为::Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O,A方程式错误;B项,Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,符合反应实际(生成NaOH和O2),B离子方程式正确;C项,NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,与化学方程式3NO2+H2O=2HNO3 + NO一致,C方程式正确;D项,Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合氧化还原反应规律(Cl2氧化Br-为Br2),D方程式正确;故选A。
3.(2025·北京卷,6,3分)下列方程式与所给事实不相符的是____________。
A.用盐酸除去铁锈:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:Cu2++S2-=CuS↓
C.用乙醇处理废弃的Na:2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+ H2↑
D.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2+H2=2HNO3+NO
【答案】B
【解析】A项,铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;B项,H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;C项,乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;D项,NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;故选B。
4.(2025·浙江1月卷,8,3分)下列方程式不正确的是____________。
A.MnO2与浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.NO2与H2O反应:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
C.将少量灼热的CuO加入CH3CH2OH中:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2MnO4-+4H+=2Mn2++5SO42-+2H2O
【答案】D
【解析】A项,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,所给离子方程式正确,A正确;B项,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,所给离子方程式正确,B正确;C项,乙醇的催化氧化生成乙醛,该反应氧化铜被还原生成铜,所给方程式正确,C正确;D项,二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+,D错误;故选D。
5.(2025•辽吉黑内卷,6,3分)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
C2H5OH+2CuO=CH3CHO+Cu2O+H2O
B
Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液,固体由白色变为红褐色
Mg(OH)2(s)+2Fe3+= Fe(OH)3(s)+ Mg2+
C
FeSO4溶液中加入K3[Fe(CN)6],浅绿色溶液出现蓝色浑浊
K++Fe2++[ Fe(CN)6]3-= KFe[ Fe(CN)6]↓
D
K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O
【答案】A
【解析】A项,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C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,A错误;B项,因为溶度积常数Ksp[Mg(OH)2]大于Ksp[Fe(OH)3],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项,Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,化学方程式为K++Fe2++[ Fe(CN)6]3-= KFe[ Fe(CN)6]↓,电荷和配平正确,蓝色浑浊现象合理,C正确;D项,Cr2O72-在碱性条件下转化为CrO42-,化学方程式为Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O,颜色由橙变黄,D正确;故选A。
6.(2025·安徽卷,8,3分)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NO
H+、Cu2+、NO3-、NO
B
硫酸与Na2SO3制SO2
H+、Na+、SO42-、HSO3-
C
浓盐酸与KMnO4制Cl2
H+、K+、Mn2+、Cl-
D
双氧水与FeCl3溶液制O2
H+、Fe2+、Cl-、H2O2
【答案】C
【解析】A项,稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、NO3-和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;B项,70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含H+、Na+、SO42-,但HSO3-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项,浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为K+、Mn2+、Cl-和H+,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项,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。
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