内容正文:
专题03 离子反应
目录
第一部分 考情精析
第二部分 重难考点深解
【考点01】 电解质与电离方程式的判断
【考点02】 离子方程式的书写及正误判断
【考点03】 离子共存
【考点04】 离子检验与推断
第三部分 解题思维优化
【题型01】考查离子方程式的正误判断
【题型02】考查与量有关的离子方程式的正误判断
【题型03】考查有限制条件离子共存的判断
【题型04】考查有关操作、现象、结论的离子检验的正误判断
【题型05】考查离子推断的突破
核心考向聚焦
主战场转移:选择题中增加干扰条件,提升区分度;考查形式从单一题型转向多模块融合;命题情境贴近实际,强化应用能力;离子检验与推断比重上升,更侧重考查学生的信息提取和知识迁移能力。
核心价值:其核心功能是作为 “化学世界的通用语言”,对学生化学核心素养中 “宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知” 能力的考查。
关键能力与思维瓶颈
关键能力:本专题重点考查“证据推理与模型认知”素养。即能从复杂信息中提取离子反应的证据,并运用离子反应、平衡移动等模型进行推理解释。
培优瓶颈:尖子生的主要失分点并非“不懂”,而在于:陌生情境下离子方程式书写“无从下手”;离子推断题 “漏判、错判”,逻辑不严谨;隐蔽条件下离子共存/反应判断“踩坑”;离子反应定量计算“方法单一、思路僵化”;跨模块综合题 “知识割裂、无法串联”;答题规范 “失分”,细节把控不足。
命题前瞻与备考策略
预测:2026年高考中,基础选择稳中有变,非选择融合加深,传统考点不丢,新增方向凸显,可能会更多出现离子检验与推断类题目,注重能力考查,贴合课标要求,不再局限于单一知识点的孤立考查,而是强调知识的串联,可能会出现信息给予型题目,给出陌生的反应背景。
策略:备考需围绕夯实基础、突破易错难点、强化综合应用、适配命题趋势展开:筑牢基础根基,理清核心概念;突破易错难点,专项强化训练;融合综合场景,提升应用能力;规范答题习惯,优化复盘方法;适配命题趋势,模拟实战演练。
重点训练: 1.基础规则类训练:筑牢拆分与守恒核心。 2. 高频易错类训练:突破陷阱题型。3.复杂反应类训练:攻克用量与顺序难点。4.综合应用类训练:适配命题融合趋势。5.信息迁移类训练:应对陌生方程式。
◇考点 01 电解质与电离方程式的判断
一、培优瓶颈1:电解质/非电解质/既不是电解质也不是非电解质的“边界模糊”
1. 核心表现
(1)误将单质(如Cl2、Cu)归为非电解质(本质:单质既不是电解质也不是非电解质,因电解质/非电解质的研究对象是化合物);
(2)误将混合物(如盐酸、氨水)归为电解质(本质:盐酸是HCl的水溶液,氨水是NH3・H2O的水溶液,混合物不属于化合物,不能归为电解质);
(3)误将CO2、SO2等酸性氧化物归为电解质(本质:它们溶于水生成的H2CO3、H2SO3才是电解质,自身不能电离);
(4)对难溶盐(如BaSO4、AgCl)产生困惑:认为“难溶于水=非电解质”(本质:难溶盐是强电解质,虽溶解度小,但溶解的部分完全电离)。
2.成因分析
(1)对电解质定义的核心要素(化合物、溶于水或熔融状态下能自身电离)理解不深刻,仅机械记忆“常见电解质类别”,未形成“定义→判断逻辑”;
(2)混淆“溶解性”与“电离程度”:将难溶物与非电解质、弱电解质划等号,忽视强电解质的本质是“完全电离”而非“易溶于水”。
3.突破策略
(1)构建“定义三要素”判断模型:
第一步:判断物质类别→必须是化合物(排除单质、混合物);
第二步:判断电离条件→溶于水或熔融状态下(满足其一即可);
第三步:判断电离主体→自身能电离(排除CO2、SO2等“与水反应生成电解质”的物质)。
例:判断NH3是否为电解质→①化合物(是);②溶于水能导电(是);③但导电是因生成NH3・H2O,自身不电离(否)→结论:非电解质。
(2)编制 “易混淆物质清单” 并专项辨析:
物质类别
典型例子
正确判断
易错点警示
单质
Cl2、Cu、O2
既不是电解质也不是非电解质
电解质研究对象是化合物,与是否导电无关
混合物
盐酸、氨水、漂白粉
既不是电解质也不是非电解质
电解质必须是纯净物
酸性氧化物
CO2、SO2、SO3
非电解质
自身不能电离,导电是因生成对应酸
难溶盐
BaSO4、AgCl、CaCO3
强电解质
溶解部分完全电离,与溶解度无关
有机物
蔗糖、酒精、CH3COOH
前两者非电解质,后者弱电解质
有机物并非都是非电解质,弱酸是弱电解质
(3)设计“反例判断题”强化逻辑:如 “能导电的物质一定是电解质”(错误,如 Cu 单质、盐酸溶液);“不导电的物质一定是非电解质”(错误,如 BaSO4固体、蔗糖固体),通过反例打破思维定式。
二、培优瓶颈2:强电解质/弱电解质的“判断偏差”—— 混淆“电离程度”与 “其他性质”
1. 核心表现
(1)误将“易溶于水”等同于“强电解质”(如NH3・H2O易溶于水,但属于弱电解质;CH3COOH易溶于水,也是弱电解质);
(2)误将“导电能力强”等同于“强电解质”(如浓氨水导电能力可能比稀盐酸强,但氨水是弱电解质,因导电能力与离子浓度、离子所带电荷有关,而非电离程度);
(3)对“多元弱酸的酸式盐”判断错误(如NaHCO3是强电解质,因完全电离为Na+和HCO3-,但HCO3-的电离是可逆的,不影响盐的强电解质属性)。
2.成因分析
(1)未抓住强电解质/弱电解质的本质区别(是否完全电离),而是被“溶解性、导电能力”等外在现象误导;
(2)对“部分特殊物质的电离特点”记忆不扎实,缺乏对“电离程度”的深层理解。
3.突破策略
(1)锚定“完全电离”核心标准:
①强电解质→溶于水或熔融状态下完全电离(用“=”表示),包括强酸、强碱、绝大多数盐(无论溶解性);
②弱电解质→溶于水或熔融状态下部分电离(用“⇌”表示),包括弱酸、弱碱、水。
(2)设计“对比实验逻辑推导”训练:
例:现有1mol/L的CH3COOH溶液和0.001mol/L的HCl溶液,导电能力前者更强→能否说明CH3COOH是强电解质?→不能,因导电能力与离子浓度相关,需通过“同浓度下的电离程度”(如pH:同浓度下HCl的pH更小,说明完全电离)判断,强化“本质>现象”的思维。
(3)总结“特殊强/弱电解质清单”:
①强电解质(易被误判为弱电解质):难溶盐(BaSO4等)、多元强酸的酸式盐(NaHSO4)、强碱(包括Ca(OH)2,虽微溶但溶解部分完全电离);
②弱电解质(易被误判为强电解质):NH3・H2O(易溶但部分电离)、HF(弱酸,易溶但部分电离)、H2O(极弱电解质)。
三、培优瓶颈3:电离方程式书写的“细节疏漏”——拆分错误、符号错误、配比错误
1.核心表现
(1)拆分错误:
①弱电解质拆分(如将CH3COOH拆为CH3COO-和H+,用“=”表示;将NH3・H2O拆为NH4+和OH-);
②难溶盐拆分(如将BaSO4拆为Ba2+和SO42-,忽略其难溶属性,虽完全电离但书写时不拆分,因溶液中主要以固体形式存在);
③多元弱酸的酸式根拆分(如将HCO3-拆为H+和CO32-,忽略其部分电离的可逆性);
④浓硫酸拆分(如将浓硫酸拆为H+和SO42-,忽略浓硫酸中主要以分子形式存在,不拆分)。
(2)符号错误:
①强电解质用“⇌”(如NaCl的电离方程式写为NaCl⇌Na++Cl-);
②弱电解质用“=”(如CH3COOH的电离方程式写为CH3COOH=CH3COO-+H+);
③多元弱酸分步电离时,第二步、第三步用“=”(如H2CO3的第二步电离写为HCO3-=H++CO32-)。
(3)配比错误:
①多元强碱电离时离子配比错误(如Ca(OH)2的电离方程式写为Ca(OH)2=Ca2++OH-,忽略OH-的计量数为2);
②结晶水合物电离时误写结晶水(如CuSO4・5H2O的电离方程式写为CuSO4・5H2O=Cu2++SO42-+5H2O,正确应为CuSO4・5H2O溶于水后,结晶水成为溶剂,电离方程式为CuSO4=Cu2++SO42-)。
2.成因分析
(1)对“拆分规则”的记忆碎片化,未结合“物质类别+存在形态”判断(如浓硫酸以分子形式存在,故不拆分;稀硫酸完全电离,故拆分);
(2)书写时缺乏“先判断物质类型→再确定电离方式→最后检查符号和配比”的逻辑链,易因粗心遗漏细节;
(3)对“多元弱酸分步电离、多元弱碱一步电离”的规则理解不透彻。
3.突破策略
(1)构建“电离方程式书写四步逻辑”:
第一步:判断物质类型(强/弱电解质、化合物类别);
第二步:确定拆分原则(强电解质拆,弱电解质、难溶物、单质、氧化物不拆;浓硫酸不拆,稀硫酸拆;多元弱酸的酸式根不拆,多元强酸的酸式根拆);
第三步:标注电离符号(强电解质用“=”,弱电解质用“⇌”);
第四步:检查原子守恒、离子配比(如Ca(OH)2电离为Ca2++2OH-,确保阴、阳离子电荷守恒)。
(2)开展“拆分规则专项对比训练”:
对比书写以下物质的电离方程式,强化差异认知:
①稀硫酸vs浓硫酸:稀硫酸→2H++SO42-(=);浓硫酸→H2SO4(不拆,因以分子形式存在);
②盐酸vs醋酸:盐酸→H++Cl-(=);醋酸→CH3COO-+H+(⇌);
③NaHCO3vsNaHSO4:NaHCO3→Na++HCO3-(=,HCO3-不拆);NaHSO4(稀溶液)→Na++H++SO42-(=,HSO4-完全拆);
④H2CO3vsH2SO4:H2CO3→H++HCO3-(⇌)、HCO3-→H++CO32-(⇌)(分步电离);H2SO4→2H++SO42-(=,一步电离)。
(3)编制“书写错误案例手册”:收集学生常见错误(如“NH3・H2O=NH4++OH-”“HCO3-=H++CO32-”“CaCO3=Ca2++CO32-”),标注错误原因(弱电解质用“=”、酸式根拆分、难溶盐拆分),并附正确写法,定期复盘。
四、培优瓶颈4:陌生情境下“新型电解质”的电离判断——知识迁移能力不足
1.核心表现
(1)面对陌生化合物(如新型离子液体、有机弱酸/弱碱、复杂盐类),无法根据题干信息判断其电解质类型及电离方程式;
(2)对“熔融状态下的电离”理解局限(如误认为共价化合物在熔融状态下一定不电离,忽略部分共价化合物如HCl在水溶液中电离,而熔融状态下不电离;离子化合物如NaCl在熔融状态下完全电离)。
2.成因分析
(1)对电解质的本质规律(如“离子化合物一定是强电解质,共价化合物可能是强电解质(如HCl)、弱电解质(如CH₃COOH)或非电解质(如蔗糖)”)掌握不扎实;
(2)缺乏“题干信息提取→结合本质规律→推导电离方式”的迁移思维,依赖机械记忆。
3.突破策略
(1)强化“化合物类型→电解质类型→电离方式”的逻辑链:
①离子化合物(含离子键)→强电解质→溶于水或熔融状态下完全电离(用“=”);
②共价化合物(只含共价键)→可能是强电解质(如HCl、H2SO4,溶于水完全电离)、弱电解质(如CH3COOH,溶于水部分电离)、非电解质(如蔗糖,不电离);
(2)专项训练:题干给出“某化合物X是共价化合物,溶于水后溶液能导电,且导电粒子是X自身电离产生的”→判断X是()→弱电解质或强电解质(如HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,需结合电离程度进一步判断)。
(3)设计“陌生情境信息迁移题”训练:
例①:题干信息“离子液体[BMIM]Cl是由阳离子[BMIM]+和阴离子Cl-构成的离子化合物,常温下为液体,能导电”→判断[BMIM]Cl是电解质吗?属于强电解质还是弱电解质?写出其电离方程式→结论:是电解质,强电解质,电离方程式为[BMIM]Cl=[BMIM]++Cl-(离子化合物完全电离)。
例②:题干信息“有机化合物HCOOH(甲酸)是共价化合物,溶于水后能部分电离出H+和HCOO-”→写出其电离方程式→HCOOH⇌H++HCOO-(弱电解质,部分电离)。
(4)总结“熔融状态电离的特殊情况”:
①离子化合物(如NaCl、CaO):熔融状态下完全电离(因离子键断裂);
②共价化合物(如HCl、H2SO4):熔融状态下不电离(因共价键未断裂,需溶于水才能电离);
③特殊共价化合物(如AlCl3):虽是共价化合物,但溶于水完全电离(强电解质),熔融状态下不电离,通过题干信息辅助判断。
◇考点 02 离子方程式的书写与正误判断
一、离子方程式的正误判断
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。如:Fe与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑,因氧化性Fe2+<H+<Fe3+,故Fe不能被H+氧化成Fe3+而只能被氧化成Fe2+。
2.看“=”、“可逆号”、“↑”、“↓”等是否正确。
3.看表示各物质的化学式是否正确。如CaCO3与醋酸(CH3COOH)反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O。CaCO3是难溶物,CH3COOH是弱酸,均不能改写为离子,正确应为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。
4.看是否漏掉离子反应。如H2SO4与Ba(OH)2的反应:Ba2++SO42-==BaSO4↓,忽略了H+与OH-生成水的反应,且要注意符合物质的组成比例。正确应为2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。
5.看电荷是否守恒。如Fe+Fe3+=2Fe2+,该离子方程式仅满足了原子守恒,但得、失电子以及电荷均不守恒,正确应为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
6.看反应物或产物的配比是否正确。如过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O,忽略了Ba(OH)2的配比,NaHSO4过量,即Ba(OH)2不足,Ba2+与OH-的配比为1∶2,正确应为2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。
7.看是否符合题设条件及要求。如“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序等对反应方式的影响。如过量的CO2通入到少量NaOH溶液中:CO2+2OH-=CO32-+H2O,少量的CO2与OH-反应生成CO32-,而CO2过量则生成HCO3-,正确应为CO2+OH-=HCO3-。
二、培优瓶颈:陌生情境下离子方程式书写 “无从下手”
1. 核心表现
(1)面对工业流程、新型反应、隐蔽条件(如高温、高压、特殊催化剂)等陌生情境,无法快速定位反应物、产物,或忽略反应条件对产物的影响(如酸性条件下 Fe2+与 NO3-反应,误写为复分解反应);
(2)配平陌生氧化还原离子方程式时,难以判断氧化剂 / 还原剂的还原产物 / 氧化产物,或遗漏离子(如 H+、OH-、H2O)的补充。
2. 成因分析
(1)对离子反应本质(复分解、氧化还原、水解等)的模型化认知不足,未形成 “情境→反应类型→离子转化” 的逻辑链;
(2)元素化合物性质与离子反应的关联不紧密,对陌生物质的电离、反应规律迁移能力弱。
3. 突破策略
(1)构建 “三步建模法” 训练:
第一步:圈画情境关键信息(如酸碱性、氧化性试剂、反应温度),判断反应类型(复分解 / 氧化还原 / 沉淀转化);
第二步:基于元素价态变化(氧化还原反应)或离子结合规律(复分解反应),推导产物(如 Cr2O72-在酸性条件下被还原为 Cr3+,而非 CrO2-);
第三步:用 “守恒法” 配平(先电子守恒,再电荷守恒,最后原子守恒),补充H+、OH-、H2O。
(2)专项素材积累:整理工业流程中高频陌生反应(如矿石酸浸、除杂、沉淀转化)、新型氧化剂 / 还原剂(如 NaClO₂、S₂O₃²⁻)的反应规律,形成 “陌生反应产物推导手册”。
◇考点 03 离子共存
一、判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
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CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在
(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。
二、培优瓶颈:隐蔽条件下离子共存/反应判断 “踩坑”
1. 核心表现
(1)未解读出题干中的隐蔽条件(如 “溶液中水电离的 c (H⁺)=10⁻¹³mol/L” 隐含溶液可能呈酸性或碱性;“加入铝粉产生氢气” 隐含溶液可能含 H + 或 OH⁻);
(2)忽略 “反应优先级”(如酸性条件下,Fe²+ 与 NO₃⁻、H + 的反应优先级高于 Fe²+ 与 OH⁻的反应);
(3)误判 “弱电解质的电离平衡”(如在氨水中,误将 NH₃・H₂O 拆分为 NH₄+ 和 OH⁻,或忽略氨水与强酸的反应是分步进行的)。
2. 成因分析
(1)审题习惯不严谨,对 “隐含条件” 的敏感度不足;
(2)对离子反应的发生条件(如氧化还原反应的氧化性 / 还原性强弱、复分解反应的沉淀 / 气体 / 难电离物质生成)理解不深入;
(3)混淆 “电离方程式” 与 “离子方程式” 的拆分规则,对弱电解质、难溶物的判断不准确。
3. 突破策略
(1)编制 “隐蔽条件解读手册”:汇总高考高频隐蔽条件(如酸碱性隐含、氧化性隐含、用量隐含),标注解读方法(如 “无色溶液” 排除 Cu2+、Fe3+等有色离子;“透明溶液” 不代表无沉淀,仅指无浑浊);
(2)设计 “陷阱型选择题专项”:每个选项设置 1-2 个隐蔽条件陷阱,要求学生圈画陷阱并说明错误原因(如 “pH=1 的溶液中,Fe2+、NO3-、Cl-能大量共存”,陷阱为 “酸性条件下 NO3-氧化 Fe2+”);
(3)强化 “反应优先级” 训练:对比不同离子反应的发生条件(如氧化还原反应优先级高于复分解反应、强酸制弱酸优先级高于沉淀转化),通过对比实验或反应现象分析,加深理解。
◇考点 04 离子检验与推断
一、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
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
二、离子推断
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(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
(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。
三、培优瓶颈:离子推断题“漏判、错判”,逻辑不严谨
1. 核心表现
(1)忽略 “离子共存限制”(如确定含 Ag + 后,仍未排除 Cl⁻、Br⁻的存在);
(2)缺乏 “定量证据意识”,仅通过定性现象判断离子组成,忽略电荷守恒、物料守恒的约束(如混合溶液中已知阳离子浓度,未通过电荷守恒判断阴离子是否存在);
(3)对 “不确定离子” 的分析不全面(如某离子既无证据证明存在,也无证据排除,误判为 “不存在”)。
2. 成因分析
(1)逻辑推理缺乏 “证据链意识”,未形成 “现象→结论→排除干扰” 的闭环;
(2)对离子检验的干扰因素(如检验 SO42-时未排除 Ag+、CO32-的影响)掌握不扎实;
(3)定量思维薄弱,未将电荷守恒、浓度计算融入离子推断。
3. 突破策略
(1)推行 “推理三步法 + 证据标注”:
第一步:列出题干所有条件(现象、数据、限制条件),标注每个条件对应的可能离子;
第二步:根据离子共存规律,排除矛盾离子(如产生白色沉淀且不溶于稀硝酸,排除 CO32-,保留 Ag+、SO42-);
第三步:结合定量关系(如电荷守恒、沉淀质量计算),确定必存、必无、不确定离子,注明 “不确定离子” 的判断依据。
(2)设计 “定量型离子推断专项”:加入含浓度数据、沉淀质量、气体体积的推断题,要求通过计算(如根据沉淀质量计算离子物质的量,结合电荷守恒确定离子组成)验证定性结论,强化 “定量支撑定性” 的思维。
◇题型 01 考查离子方程式的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
典例2(2025·四川·高考真题)解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A.浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B.溶液中通入,析出白色沉淀:
C.溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D.溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
方|法|提|练
离子方程式正误判断的“五步法”
1.第一步:“查反应真实性“——排除虚构反应
先判断反应物能否发生反应,产物是否合理,避免从拆写、配平等细节入手而忽略反应本身不成立的情况。例如:判断“Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+”正确(Cu与Fe3+可发生氧化还原反应);“Fe+2H+=Fe3++H2↑”错误(Fe与非氧化性酸反应生成Fe2+,产物错误)。
2.第二步:“查拆写规范性”——精准区分可拆与不可拆
逐一核对方程式中各物质的拆写是否符合规则,重点关注弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物的拆写情况。例如:判断“Na2CO3溶液与醋酸反应写成CO32-+2H+=CO2↑+H₂O”错误(醋酸是弱酸,应保留化学式,正确为CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O)。
3.第三步:“查守恒关系”—三重守恒逐一验证
先原子守恒(快速排除明显配平错误)→再电荷守恒(氧化还原反应、复分解反应均需验证)→最后电子守恒(仅氧化还原反应)。例如:判断“Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-”错误(电荷守恒:左边电荷总数为0,右边为2×1+1×(-1)+1×(-1)=0,但原子守恒中Cl原子数相等,却忽略HClO是弱电解质,不可拆写,正确为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO)。
4.第四步:“查计量数比例“——验证物质反应比例
重点关注多元酸/碱、复盐等物质的离子组成比例,确保方程式中离子计量数与物质组成一致。例如:判断“Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应写成上Ba2++SO42-=BaSO4↓”错误(忽略Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀,正确为Ba2++20H-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓)。
5.第五步:“查条件与符号”——补全细节验证
检查沉淀(↓)、气体(↑)符号是否标注,可逆反应是否标注,反应条件(如加热、催化剂)是否遗漏。例如:判断“NH4Cl固体与NaOH固体加热反应写成NH4++OH-=NH3↑+H2O错误(固体反应不写离子方程式,应写化学方程式NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H20)。
变|式|巩|固
变式1(2025·陕西西安·模拟预测)下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是
A.向酸性溶液中滴入溶液:
B.向溶液中加入过量溶液:
C.将过量的通入溶液中:
D.用白醋浸泡过的淀粉-KI试纸检验加碘盐中的
变式2(2025·陕西西安·模拟预测)下列离子方程式符合题意的是
A.往NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,当沉淀质量最大时发生的反应:Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
B.Mn2+可以在酸中被PbO2 氧化为:2Mn2++5PbO2+2H2O═2+5Pb2++4OH﹣
C.铁钝化后形成的致密氧化膜(主要成分为Fe8O11)可以溶解在稀盐酸中:Fe8O11+20H+═4Fe2++4Fe3++10H2O
D.将0.2 mol/L(NH4)Fe(SO4)2与0.4 mol/L NaOH溶液等体积混合:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓
变式3(2025·贵州六盘水·一模)下列离子方程式正确的是
A.用三氯化铁溶液蚀刻覆铜电路板:
B.用稀硝酸清洗试管壁上的银镜:
C.向溶液中加入少量溶液:
D.向苯酚钠溶液中通入少量气体:2+CO2+H2O2+
变式4[原创题]下列涉及陌生情境的离子方程式书写正确的是( )
A.用NaClO溶液处理含CN-的废水(碱性条件):2CN-+6ClO-=2CO32-+N2+6Cl-
B.新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)溶于水产生Fe(OH)3胶体:FeO42-+3H2O=Fe(OH)3↓+4OH-
C.向含Cr2O72-的酸性废水加入FeSO4溶液还原:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
D.用醋酸溶解水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
◇题型 02 考查与量有关的离子方程式的的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
典例2(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
方|法|提|练
与量有关的离子方程式正误判断“六步法”
1.第一步:“判主次”——确定反应先后顺序
区分氧化还原反应、复分解反应的优先级,判断少量离子与过量离子的反应顺序,避免“先弱后强”的错误。例如:判断“向含Fe2+、I-的溶液中滴加少量氯水,离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-”错误,因I-还原性强于Fe2+,应先氧化I-。
2.第二步:“定基准”——以少量物质为配平核心
少量物质的离子计量数严格按其化学式组成比例书写,不能随意更改。例如:判断“向少量Ca(HCO3)2溶液中滴加过量NaOH溶液,离子方程式为Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O”错误,因Ca(HCO3)2少量,Ca2+与HCO3-计量数比应为1:2,正确为Ca2++2HCO3-+20H-=CaCO3↓+CO32-+2H2O。
3.第三步:“配过量”——按少量离子需求配平过量离子
过量物质的离子计量数根据“少量离子完全反应”的需求确定,确保过量离子足量但不冗余。例如:判断“响过量Na2CO3溶液中滴加少量盐酸,离子方程式为(CO32-+2H+=CO2↑+H2O”错误,因盐酸少量,H+仅能与CO32-生成HCO3-,正确为(CO32-+H+=HCO3-)。
4.第四步:“查产物”——验证产物与过量反应物是否共存
若产物能与过量反应物反应,需写出总反应方程式,不能停留在中间产物。例如:判断“向AlCl3溶液中滴加过量氨水,离子方程式为Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O”错误,因Al(OH)3不溶于氨水,产物应为Al(OH)3沉淀。
5.第五步:“验守恒“——检查原子守恒与电荷守恒
与量有关的离子方程式易因配平复杂导致守恒失衡,需重点验证。例如:判断“向FeBr2溶液中滴加过量氯水,离子方程式为Fe2++2Br-+2Cl2=Fe3++Br2+4Cl-”错误,电荷不守恒(左边电荷总数为+2+2×(-1)+2×0=0,右边为+3+0+4×(-1)=-1),正确为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。
6.第六步:“避陷阱”——警惕特殊反应情境
关注“过量”“少量”“足量”“恰好完全反应”等关键词,避免因关键词混淆导致判断错误。例如:“向Ba(OH)2溶液中通入足量CO2”与“通入少量CO2”产物不同:少量CO2生成BaCO3沉淀(Ba2++20H-+CO2=BaCO3↓+H2O),足量CO2生成Ba(HCO3)2(OH-+CO2=HCO3-)。
变|式|巩|固
变式1(2025·浙江·模拟预测)下列有关反应方程式正确的是
A.少量甲醛与酸性高锰酸钾:
B.向Na2CO3溶液中通入少量SO2:
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D.向丙烯醛中加入足量溴的四氯化碳溶液:
变式2(2025·山西·模拟预测)下列离子方程式与化学事实相符的是
A.用Na2O2和水制备少量O2:
B.将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:
C.向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHSO4溶液:
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
变式3(2025·湖南·一模)下列离子方程式书写正确的是
A.向饱和溶液中通入过量的:
B.向溶液中通入过量的:
C.向溶液中逐滴加入氨水至过量:
D.向溶液中滴入少量的溶液:
变式4[原创题]下列离子方程式因“反应条件或用量不同”导致书写错误的是()
A.少量SO2通入NaClO溶液:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+
B.过量NH3通入AlCl3溶液:Al3++4NH3・H2O=AlO2-+4NH4+2H2O
C.少量Ca(OH)2溶液加入NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.常温下,将Cl2通入NaOH溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
◇题型 03 考查有限制条件的离子共存的判断
典|例|精|析
典例1(2025·安徽·高考真题)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
典例2(2024·重庆·高考真题)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中: B.稀硫酸中:
C.溶液中: D.溶液中:
方|法|提|练
离子共存正误判断的 “五步法”
1.第一步:“抓限制条件”——圈画题干隐含要求(突破陷阱关键)
常见限制条件及隐含离子:
①酸碱性限制:pH=1(含H+)、pH=13(含OH-)、“酸性溶液”(c(H+)>c(OH-))、“碱性溶液”(c(OH-)>c(H+))、“能使甲基橙变红”(含H+);
②颜色限制:“无色溶液”(排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-、(Cr2O72-等有色离子);
③特殊反应限制:“能与Al反应生成H2”(可能含H+或OH-,不含NO3-,因NO3-与Al反应不生成H2)、“水电离出的c(H+)=10-13mol/L”(可能是酸性或碱性溶液);
④其他限制:“透明溶液”(允许有颜色,但不能有沉淀)、“强氧化性溶液”(含MnO4-、ClO-等)。
2.第二步:“列离子组“——明确题干给出的所有离子
避免遗漏离子,尤其是“隐含离子”与“给出离子”的反应(如题干给出Fe2+和NO3-,需结合第一步的酸碱性限制判断是否共存)。
3.第三步:“判反应类型”——逐一排查四大反应类型
先看复分解反应(最直观)→再看氧化还原反应(易忽略)→接着看双水解反应(难判断)→最后看络合反应(特殊情况)。例如:判断“酸性溶液中Fe2+、NO3-、Cl-是否共存”:第一步确定含H+;第二步离子组为H+、Fe2+、NO3-、Cl-;第三步排查氧化还原反应(H+存在时,NO3-氧化Fe2+),故不共存。
4.第四步:“避高频陷阱”——警惕易误判情况
陷阱点:“酸性条件下ClO-与Cl-不共存”(生成Cl2)、“中性条件下Fe3+与OH-不共存”(生成Fe(OH)3沉淀)”、“HCO3-既不能与H+共存,也不能与OH-共存”(HCO3-+H+=CO2↑+H2O,HCO3-+OH-=CO32-+H2O)。
5.第五步:“定结论”——综合判断是否共存
只要存在一种反应类型导致离子不能共存,则整个离子组不共存;只有所有离子间无任何反应,且符合限制条件,才共存。
变|式|巩|固
变式1(2025·全国·模拟预测)各组粒子在下列实验反应完成后体系中,一定能大量共存的是
选项
实验
粒子组
A
将和同时通入中
、、、
B
Fe和过量稀盐酸反应
、、、
C
铜与浓硫酸制取
、、、
D
溶液中通,制取漂白液
、、、
变式2(2025·吉林·一模)常温下,在下列给定条件的各溶液中,能大量共存的离子组是
A.加入KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
B.澄清透明溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
变式3(2025·安徽·一模)下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A.的水溶液中:、、、
B.水溶液中:、、、
C.能使甲基橙变黄的水溶液中:、、、
D.澄清透明的水溶液中:、、、
变式4[原创题]下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()
A.无色透明的酸性溶液中:MnO4-、K+、Fe2+、SO42-
B.常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L的溶液中:Na+、HCO3-、C1-、NO3-
C.能使淀粉-KI试纸变蓝的溶液中:K+、Fe2+、C1-、Br-
D.加入足量Na2O2后仍能大量共存的溶液:K+、Ba2+、Cl-、NO3-
◇题型 04 考查离子检验的正误判断
典|例|精|析
典例1(2022·广东·高考真题)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是
A.加入溶液产生沉淀 B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入溶液无红色出现 D.加入溶液无蓝色沉淀生成
典例2(2019·浙江·高考真题)通过实验得出的结论正确的是
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO32-
方|法|提|练
(一)离子检验的“三大核心原则”
1.专一性原则:检验试剂与离子反应的“唯一对应性”
所选试剂只能与目标离子发生特征反应,避免干扰离子产生相同现象。例①:检验SO²-时,若仅加BaCl2溶液生成白色沉淀,可能是Ag+(生成AgCl)或CO32-(生成BaCO3)干扰,需先加稀盐酸酸化排除干扰,再滴加BaCl2溶液,这是专一性原则的关键应用。例②:“用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液检验SO42-”错误,因酸性条件下下NO3-可SO32-氧化为SO42-,导致误判。
2.共存性原则:干扰离子的“提前排除逻辑”
(1)核心要求:检验目标离子前,需先排除与检验试剂反应的干扰离子,且排除过程不能引入目标离子。
(2)分类排除策略:
①阳离子干扰排除:如检验Mg2+(加NaOH生成白色沉淀),需先排除Al3+(加过量NaOH,Al(OH)3沉淀溶解,Mg(OH)2不溶解);
②阴离子干扰排除:如检验Cl-(加AgNO3生成白色沆淀),需先排除(CO32-、SO42-)(先加稀硝酸酸化,CO32-生成CO2,酸性条件下SO42-不与Ag+反应,再滴加AgNO3)。
3.条件性原则:反应发生的“环境匹配性”
(1)核心要求:离子反应需在特定条件(酸碱性、浓度、温度)下进行,条件不当会导致检验失败。
(2)关键条件示例:
①酸碱性:检验入NH4+需加浓NaOH溶液并加热(常温下NH3溶解度大,无明显现象);检验CO32-需加稀盐酸(加稀硫酸生成BaSO4沉淀干扰,加浓盐酸易挥发HCl混入CO2);
②浓度:检验Fe2+时,若离子浓度过低,加KSCN溶液无现象,需先加氧化剂(如H2O2)氧化为Fe3+再检验;
③避免氧化还原干扰:酸性条件下MnO4-可氧化Cl-、SO32-,检验Fe2+时不能用盐酸酸化的KMnO4溶液(Cl-干扰),需用稀硫酸酸化。
(二)离子检验正误判断的“四步分析法”
1.第一步:“辨试剂“——判断检验试剂是否合理
试剂是否与目标离子具有专一性反应,是否存在“一试剂多反应”情况。例如:“用KSCN溶液检验Fe3+”正确(专一性反应);“用KSCN溶液检验Fe2+”错误(无明显现象,需先氧化)。
2.第二步:“查条件”——验证反应条件是否匹配
酸碱性、浓度、温度等条件是否满足反应要求,是否存在条件不当导致的干扰。例如:“常温下,用稀NaOH溶液检验NH4+”错误(需加热,使NH3挥发);“用稀硫酸酸化的KMnO4溶液检验Fe2+”正确(酸性条件增强KMnO4氧化性,且SO42-无干扰)。
3.第三步:“排干扰”——分析是否存在未排除的干扰离子
列举可能的干扰离子,判断是否通过预处理(如酸化、沉淀、氧化还原)排除。例如:“用AgNO3溶液检验Cl-时,未酸化”错误((CO32-、OH-会生成Ag2CO3、AgOH沉淀干扰);“检验SO42-时,先加稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液”正确(排除Ag+、CO32-、SO32-干扰)。
4.第四步:“判现象”——确认反应现象是否唯一且明显
现象是否为目标离子的特征反应(如颜色变化、沉淀生成/溶解、气体产生),是否存在其他离子导致相同现象。例如:“向溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明含CO32-”错误(HCO3-、SO32-、HSO3-也能生成CO2或SO2,需进一步检验气体);“向溶液中加入KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,溶液变红,证明含Fe2+”正确(特征现象唯一)。
变|式|巩|固
变式1(2025·吉林·一模)下列有关离子检验的操作及结论均正确的是
A.向无色溶液中先加适量盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定存在
B.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有或
C.向某溶液中加入溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有
D.某盐溶液与溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中含
变式2(2025·安徽·模拟预测)下列各组离子的检验方法或选用的试剂及现象错误的是
A.:NaOH溶液(加热)、湿润的红色石蕊试纸——试纸变蓝
B.:溶液、稀硝酸——白色沉淀
C.:KSCN溶液——红色沉淀
D.:稀盐酸、溶液——白色沉淀
变式3(2025·陕西宝鸡·一模)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KSCN溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有
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
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
变式4[原创题]下列关于离子检验的实验设计、现象与结论对应关系的说法错误的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,再滴加BaCl2
溶液先无明显现象,后产生白色沉淀
溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
试纸变蓝
溶液中一定含有NH4+
C
向某溶液中加入KSCN溶液,再滴加少量氯水
先无明显现象,后溶液变红
溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+
D
向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
溶液中一定含有CO32-或HCO3-
◇题型 05 考查离子推断的突破
典|例|精|析
典例1(2025·江西·高考真题)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
典例2(2024·江西·高考真题)白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为:
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
Ⅰ
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
白色
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A.可能含Al2O3 B.含BaCl2 C.含Na2SO3 D.不含KCl
方|法|提|练
(一)离子推断的“三大核心逻辑”
1.定性逻辑:离子共存的“绝对禁区”与“条件限定”
(1)绝对不共存:生成沉淀(如Ba2+与SO42-、Ag+与Cl-)、气体((H+与CO32-、NH4+与OH-)、弱电解质(H+与CH3COO-)、氧化还原反应(Fe3+与I-、MnO4-与SO32-在酸性条件下)。
(2)条件限定共存:酸性条件(pH<7、石蕊变红)隐含H+,碱性条件(pH>7、酚酞变红)隐含OH-,无色溶液排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子。
2.定量逻辑:电荷守恒的“隐形桥梁”
(1)电中性原则:溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数(用于推断未知离子的存在或浓度)。
(2)实例:已知溶液中含Na+.Mg2+、Cl-,若(Na+)=0.1mol/L,c(Mg2+)=0.2mol/L,c(Cl-)=0.3mol/L,则必含SO42-(浓度0.15mol/L)。
3.先后逻辑:反应顺序的“优先级判断”
(1)复分解反应优先级:生成气体、沉淀、弱电解质的反应优先进行(如向含H+、Ca2+的溶液中加Na2CO3,先H+与CO32-反应生成CO2,后后Ca2+与CO32-反应生成CaCO3)。
(2)氧化还原反应优先级:强氧化剂与强还原剂优先反应(如向含Fe2+、Br-的溶液中加氯水,先Fe2+被氧化,后Br-被氧化)。
(二)离子推断的“四步突破法”
1.第一步:“筛”——根据题干条件初步筛选可能离子
例:某无色透明溶液,呈酸性,可排除有色离子(Cu2+、Fe3+等)、OH-、(CO32-、HCO3-等与H+不共存的离子。
2.第二步:“证”——通过实验现象验证确定存在的离子
关键:抓住特征反应(如加入BaCl2溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,可能是Ag+或SO42-;加入NaOH溶液加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,必含NH4+)。
3.第三步:“除”——根据共存原则排除不可能的离子
例:若确定含Ba2+,则立即排除SO42-、CO32-、SO32-等阴离子。
4.第四步:“补“——利用电荷守恒补充未知离子
核心:若已确定离子的电荷代数和不为零,必存在未知离子(优先考虑常见离子,如K+、Na+、Cl-.SO42-等)。
变|式|巩|固
变式1(2025·辽宁丹东·模拟预测)某溶液中含有、、、、、、、、离子中的若干种,且离子浓度均相等。为探究该溶液的组成,某学习小组进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,观察到黄色火焰;②另取原溶液加入足量盐酸,有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,且无沉淀生成;③取②反应后的溶液分置于试管中,加入溶液,有白色沉淀生成,再滴加溶液,上层清液变红。
下列说法正确的是
A.原溶液中一定不存在
B.原溶液中一定存在、、,可能有
C.取②反应后的溶液,加入酸化的,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
D.若溶液含和,则一定含有
变式2(2025·安徽蚌埠·三模)某试液中只可能含有中的若干种离子,离子浓度均为,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是
A.原试液中存在的阳离子有和 B.气体B遇湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝
C.原试液中一定不含有 D.沉淀B为红褐色的
变式3(2025·全国·模拟预测)向的溶液中滴加过量的的溶液,溶液变为蓝绿色,最终产生的棕黄色沉淀,已知该沉淀中含有,可能含有等。已知(白色)。下列说法正确的是
A.根据实验现象可知步骤1中没有产生 B.试剂1是溶液
C.棕黄色沉淀中含有 D.棕黄色沉淀中不含
变式4[原创题]某无色透明溶液中可能含有下列离子中的若干种:K+、Na+、NH4+、Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-、Cl-、NO3-。现进行如下实验:
①取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,有无色无味气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊;
②向①的反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
③另取少量原溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
④取少量原溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列推断正确的是()
A.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、Cl-,可能含有K+、Na+、NO3-
B.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有:K+、Na+、Cl-、NO3-
C.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、Cl-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+、NO3-
D.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、Cl-、NO3-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+
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专题03 离子反应
目录
第一部分 考情精析
第二部分 重难考点深解
【考点01】 电解质与电离方程式的判断
【考点02】 离子方程式的书写及正误判断
【考点03】 离子共存
【考点04】 离子检验与推断
第三部分 解题思维优化
【题型01】考查离子方程式的正误判断
【题型02】考查与量有关的离子方程式的正误判断
【题型03】考查有限制条件离子共存的判断
【题型04】考查有关操作、现象、结论的离子检验的正误判断
【题型05】考查离子推断的突破
核心考向聚焦
主战场转移:选择题中增加干扰条件,提升区分度;考查形式从单一题型转向多模块融合;命题情境贴近实际,强化应用能力;离子检验与推断比重上升,更侧重考查学生的信息提取和知识迁移能力。
核心价值:其核心功能是作为 “化学世界的通用语言”,对学生化学核心素养中 “宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知” 能力的考查。
关键能力与思维瓶颈
关键能力:本专题重点考查“证据推理与模型认知”素养。即能从复杂信息中提取离子反应的证据,并运用离子反应、平衡移动等模型进行推理解释。
培优瓶颈:尖子生的主要失分点并非“不懂”,而在于:陌生情境下离子方程式书写“无从下手”;离子推断题 “漏判、错判”,逻辑不严谨;隐蔽条件下离子共存/反应判断“踩坑”;离子反应定量计算“方法单一、思路僵化”;跨模块综合题 “知识割裂、无法串联”;答题规范 “失分”,细节把控不足。
命题前瞻与备考策略
预测:2026年高考中,基础选择稳中有变,非选择融合加深,传统考点不丢,新增方向凸显,可能会更多出现离子检验与推断类题目,注重能力考查,贴合课标要求,不再局限于单一知识点的孤立考查,而是强调知识的串联,可能会出现信息给予型题目,给出陌生的反应背景。
策略:备考需围绕夯实基础、突破易错难点、强化综合应用、适配命题趋势展开:筑牢基础根基,理清核心概念;突破易错难点,专项强化训练;融合综合场景,提升应用能力;规范答题习惯,优化复盘方法;适配命题趋势,模拟实战演练。
重点训练: 1.基础规则类训练:筑牢拆分与守恒核心。 2. 高频易错类训练:突破陷阱题型。3.复杂反应类训练:攻克用量与顺序难点。4.综合应用类训练:适配命题融合趋势。5.信息迁移类训练:应对陌生方程式。
◇考点 01 电解质与电离方程式的判断
一、培优瓶颈1:电解质/非电解质/既不是电解质也不是非电解质的“边界模糊”
1. 核心表现
(1)误将单质(如Cl2、Cu)归为非电解质(本质:单质既不是电解质也不是非电解质,因电解质/非电解质的研究对象是化合物);
(2)误将混合物(如盐酸、氨水)归为电解质(本质:盐酸是HCl的水溶液,氨水是NH3・H2O的水溶液,混合物不属于化合物,不能归为电解质);
(3)误将CO2、SO2等酸性氧化物归为电解质(本质:它们溶于水生成的H2CO3、H2SO3才是电解质,自身不能电离);
(4)对难溶盐(如BaSO4、AgCl)产生困惑:认为“难溶于水=非电解质”(本质:难溶盐是强电解质,虽溶解度小,但溶解的部分完全电离)。
2.成因分析
(1)对电解质定义的核心要素(化合物、溶于水或熔融状态下能自身电离)理解不深刻,仅机械记忆“常见电解质类别”,未形成“定义→判断逻辑”;
(2)混淆“溶解性”与“电离程度”:将难溶物与非电解质、弱电解质划等号,忽视强电解质的本质是“完全电离”而非“易溶于水”。
3.突破策略
(1)构建“定义三要素”判断模型:
第一步:判断物质类别→必须是化合物(排除单质、混合物);
第二步:判断电离条件→溶于水或熔融状态下(满足其一即可);
第三步:判断电离主体→自身能电离(排除CO2、SO2等“与水反应生成电解质”的物质)。
例:判断NH3是否为电解质→①化合物(是);②溶于水能导电(是);③但导电是因生成NH3・H2O,自身不电离(否)→结论:非电解质。
(2)编制 “易混淆物质清单” 并专项辨析:
物质类别
典型例子
正确判断
易错点警示
单质
Cl2、Cu、O2
既不是电解质也不是非电解质
电解质研究对象是化合物,与是否导电无关
混合物
盐酸、氨水、漂白粉
既不是电解质也不是非电解质
电解质必须是纯净物
酸性氧化物
CO2、SO2、SO3
非电解质
自身不能电离,导电是因生成对应酸
难溶盐
BaSO4、AgCl、CaCO3
强电解质
溶解部分完全电离,与溶解度无关
有机物
蔗糖、酒精、CH3COOH
前两者非电解质,后者弱电解质
有机物并非都是非电解质,弱酸是弱电解质
(3)设计“反例判断题”强化逻辑:如 “能导电的物质一定是电解质”(错误,如 Cu 单质、盐酸溶液);“不导电的物质一定是非电解质”(错误,如 BaSO4固体、蔗糖固体),通过反例打破思维定式。
二、培优瓶颈2:强电解质/弱电解质的“判断偏差”—— 混淆“电离程度”与 “其他性质”
1. 核心表现
(1)误将“易溶于水”等同于“强电解质”(如NH3・H2O易溶于水,但属于弱电解质;CH3COOH易溶于水,也是弱电解质);
(2)误将“导电能力强”等同于“强电解质”(如浓氨水导电能力可能比稀盐酸强,但氨水是弱电解质,因导电能力与离子浓度、离子所带电荷有关,而非电离程度);
(3)对“多元弱酸的酸式盐”判断错误(如NaHCO3是强电解质,因完全电离为Na+和HCO3-,但HCO3-的电离是可逆的,不影响盐的强电解质属性)。
2.成因分析
(1)未抓住强电解质/弱电解质的本质区别(是否完全电离),而是被“溶解性、导电能力”等外在现象误导;
(2)对“部分特殊物质的电离特点”记忆不扎实,缺乏对“电离程度”的深层理解。
3.突破策略
(1)锚定“完全电离”核心标准:
①强电解质→溶于水或熔融状态下完全电离(用“=”表示),包括强酸、强碱、绝大多数盐(无论溶解性);
②弱电解质→溶于水或熔融状态下部分电离(用“⇌”表示),包括弱酸、弱碱、水。
(2)设计“对比实验逻辑推导”训练:
例:现有1mol/L的CH3COOH溶液和0.001mol/L的HCl溶液,导电能力前者更强→能否说明CH3COOH是强电解质?→不能,因导电能力与离子浓度相关,需通过“同浓度下的电离程度”(如pH:同浓度下HCl的pH更小,说明完全电离)判断,强化“本质>现象”的思维。
(3)总结“特殊强/弱电解质清单”:
①强电解质(易被误判为弱电解质):难溶盐(BaSO4等)、多元强酸的酸式盐(NaHSO4)、强碱(包括Ca(OH)2,虽微溶但溶解部分完全电离);
②弱电解质(易被误判为强电解质):NH3・H2O(易溶但部分电离)、HF(弱酸,易溶但部分电离)、H2O(极弱电解质)。
三、培优瓶颈3:电离方程式书写的“细节疏漏”——拆分错误、符号错误、配比错误
1.核心表现
(1)拆分错误:
①弱电解质拆分(如将CH3COOH拆为CH3COO-和H+,用“=”表示;将NH3・H2O拆为NH4+和OH-);
②难溶盐拆分(如将BaSO4拆为Ba2+和SO42-,忽略其难溶属性,虽完全电离但书写时不拆分,因溶液中主要以固体形式存在);
③多元弱酸的酸式根拆分(如将HCO3-拆为H+和CO32-,忽略其部分电离的可逆性);
④浓硫酸拆分(如将浓硫酸拆为H+和SO42-,忽略浓硫酸中主要以分子形式存在,不拆分)。
(2)符号错误:
①强电解质用“⇌”(如NaCl的电离方程式写为NaCl⇌Na++Cl-);
②弱电解质用“=”(如CH3COOH的电离方程式写为CH3COOH=CH3COO-+H+);
③多元弱酸分步电离时,第二步、第三步用“=”(如H2CO3的第二步电离写为HCO3-=H++CO32-)。
(3)配比错误:
①多元强碱电离时离子配比错误(如Ca(OH)2的电离方程式写为Ca(OH)2=Ca2++OH-,忽略OH-的计量数为2);
②结晶水合物电离时误写结晶水(如CuSO4・5H2O的电离方程式写为CuSO4・5H2O=Cu2++SO42-+5H2O,正确应为CuSO4・5H2O溶于水后,结晶水成为溶剂,电离方程式为CuSO4=Cu2++SO42-)。
2.成因分析
(1)对“拆分规则”的记忆碎片化,未结合“物质类别+存在形态”判断(如浓硫酸以分子形式存在,故不拆分;稀硫酸完全电离,故拆分);
(2)书写时缺乏“先判断物质类型→再确定电离方式→最后检查符号和配比”的逻辑链,易因粗心遗漏细节;
(3)对“多元弱酸分步电离、多元弱碱一步电离”的规则理解不透彻。
3.突破策略
(1)构建“电离方程式书写四步逻辑”:
第一步:判断物质类型(强/弱电解质、化合物类别);
第二步:确定拆分原则(强电解质拆,弱电解质、难溶物、单质、氧化物不拆;浓硫酸不拆,稀硫酸拆;多元弱酸的酸式根不拆,多元强酸的酸式根拆);
第三步:标注电离符号(强电解质用“=”,弱电解质用“⇌”);
第四步:检查原子守恒、离子配比(如Ca(OH)2电离为Ca2++2OH-,确保阴、阳离子电荷守恒)。
(2)开展“拆分规则专项对比训练”:
对比书写以下物质的电离方程式,强化差异认知:
①稀硫酸vs浓硫酸:稀硫酸→2H++SO42-(=);浓硫酸→H2SO4(不拆,因以分子形式存在);
②盐酸vs醋酸:盐酸→H++Cl-(=);醋酸→CH3COO-+H+(⇌);
③NaHCO3vsNaHSO4:NaHCO3→Na++HCO3-(=,HCO3-不拆);NaHSO4(稀溶液)→Na++H++SO42-(=,HSO4-完全拆);
④H2CO3vsH2SO4:H2CO3→H++HCO3-(⇌)、HCO3-→H++CO32-(⇌)(分步电离);H2SO4→2H++SO42-(=,一步电离)。
(3)编制“书写错误案例手册”:收集学生常见错误(如“NH3・H2O=NH4++OH-”“HCO3-=H++CO32-”“CaCO3=Ca2++CO32-”),标注错误原因(弱电解质用“=”、酸式根拆分、难溶盐拆分),并附正确写法,定期复盘。
四、培优瓶颈4:陌生情境下“新型电解质”的电离判断——知识迁移能力不足
1.核心表现
(1)面对陌生化合物(如新型离子液体、有机弱酸/弱碱、复杂盐类),无法根据题干信息判断其电解质类型及电离方程式;
(2)对“熔融状态下的电离”理解局限(如误认为共价化合物在熔融状态下一定不电离,忽略部分共价化合物如HCl在水溶液中电离,而熔融状态下不电离;离子化合物如NaCl在熔融状态下完全电离)。
2.成因分析
(1)对电解质的本质规律(如“离子化合物一定是强电解质,共价化合物可能是强电解质(如HCl)、弱电解质(如CH₃COOH)或非电解质(如蔗糖)”)掌握不扎实;
(2)缺乏“题干信息提取→结合本质规律→推导电离方式”的迁移思维,依赖机械记忆。
3.突破策略
(1)强化“化合物类型→电解质类型→电离方式”的逻辑链:
①离子化合物(含离子键)→强电解质→溶于水或熔融状态下完全电离(用“=”);
②共价化合物(只含共价键)→可能是强电解质(如HCl、H2SO4,溶于水完全电离)、弱电解质(如CH3COOH,溶于水部分电离)、非电解质(如蔗糖,不电离);
(2)专项训练:题干给出“某化合物X是共价化合物,溶于水后溶液能导电,且导电粒子是X自身电离产生的”→判断X是()→弱电解质或强电解质(如HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,需结合电离程度进一步判断)。
(3)设计“陌生情境信息迁移题”训练:
例①:题干信息“离子液体[BMIM]Cl是由阳离子[BMIM]+和阴离子Cl-构成的离子化合物,常温下为液体,能导电”→判断[BMIM]Cl是电解质吗?属于强电解质还是弱电解质?写出其电离方程式→结论:是电解质,强电解质,电离方程式为[BMIM]Cl=[BMIM]++Cl-(离子化合物完全电离)。
例②:题干信息“有机化合物HCOOH(甲酸)是共价化合物,溶于水后能部分电离出H+和HCOO-”→写出其电离方程式→HCOOH⇌H++HCOO-(弱电解质,部分电离)。
(4)总结“熔融状态电离的特殊情况”:
①离子化合物(如NaCl、CaO):熔融状态下完全电离(因离子键断裂);
②共价化合物(如HCl、H2SO4):熔融状态下不电离(因共价键未断裂,需溶于水才能电离);
③特殊共价化合物(如AlCl3):虽是共价化合物,但溶于水完全电离(强电解质),熔融状态下不电离,通过题干信息辅助判断。
◇考点 02 离子方程式的书写与正误判断
一、离子方程式的正误判断
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。如:Fe与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑,因氧化性Fe2+<H+<Fe3+,故Fe不能被H+氧化成Fe3+而只能被氧化成Fe2+。
2.看“=”、“可逆号”、“↑”、“↓”等是否正确。
3.看表示各物质的化学式是否正确。如CaCO3与醋酸(CH3COOH)反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O。CaCO3是难溶物,CH3COOH是弱酸,均不能改写为离子,正确应为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。
4.看是否漏掉离子反应。如H2SO4与Ba(OH)2的反应:Ba2++SO42-==BaSO4↓,忽略了H+与OH-生成水的反应,且要注意符合物质的组成比例。正确应为2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。
5.看电荷是否守恒。如Fe+Fe3+=2Fe2+,该离子方程式仅满足了原子守恒,但得、失电子以及电荷均不守恒,正确应为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
6.看反应物或产物的配比是否正确。如过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O,忽略了Ba(OH)2的配比,NaHSO4过量,即Ba(OH)2不足,Ba2+与OH-的配比为1∶2,正确应为2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。
7.看是否符合题设条件及要求。如“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序等对反应方式的影响。如过量的CO2通入到少量NaOH溶液中:CO2+2OH-=CO32-+H2O,少量的CO2与OH-反应生成CO32-,而CO2过量则生成HCO3-,正确应为CO2+OH-=HCO3-。
二、培优瓶颈:陌生情境下离子方程式书写 “无从下手”
1. 核心表现
(1)面对工业流程、新型反应、隐蔽条件(如高温、高压、特殊催化剂)等陌生情境,无法快速定位反应物、产物,或忽略反应条件对产物的影响(如酸性条件下 Fe2+与 NO3-反应,误写为复分解反应);
(2)配平陌生氧化还原离子方程式时,难以判断氧化剂 / 还原剂的还原产物 / 氧化产物,或遗漏离子(如 H+、OH-、H2O)的补充。
2. 成因分析
(1)对离子反应本质(复分解、氧化还原、水解等)的模型化认知不足,未形成 “情境→反应类型→离子转化” 的逻辑链;
(2)元素化合物性质与离子反应的关联不紧密,对陌生物质的电离、反应规律迁移能力弱。
3. 突破策略
(1)构建 “三步建模法” 训练:
第一步:圈画情境关键信息(如酸碱性、氧化性试剂、反应温度),判断反应类型(复分解 / 氧化还原 / 沉淀转化);
第二步:基于元素价态变化(氧化还原反应)或离子结合规律(复分解反应),推导产物(如 Cr2O72-在酸性条件下被还原为 Cr3+,而非 CrO2-);
第三步:用 “守恒法” 配平(先电子守恒,再电荷守恒,最后原子守恒),补充H+、OH-、H2O。
(2)专项素材积累:整理工业流程中高频陌生反应(如矿石酸浸、除杂、沉淀转化)、新型氧化剂 / 还原剂(如 NaClO₂、S₂O₃²⁻)的反应规律,形成 “陌生反应产物推导手册”。
◇考点 03 离子共存
一、判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
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CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在
(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。
二、培优瓶颈:隐蔽条件下离子共存/反应判断 “踩坑”
1. 核心表现
(1)未解读出题干中的隐蔽条件(如 “溶液中水电离的 c (H⁺)=10⁻¹³mol/L” 隐含溶液可能呈酸性或碱性;“加入铝粉产生氢气” 隐含溶液可能含 H + 或 OH⁻);
(2)忽略 “反应优先级”(如酸性条件下,Fe²+ 与 NO₃⁻、H + 的反应优先级高于 Fe²+ 与 OH⁻的反应);
(3)误判 “弱电解质的电离平衡”(如在氨水中,误将 NH₃・H₂O 拆分为 NH₄+ 和 OH⁻,或忽略氨水与强酸的反应是分步进行的)。
2. 成因分析
(1)审题习惯不严谨,对 “隐含条件” 的敏感度不足;
(2)对离子反应的发生条件(如氧化还原反应的氧化性 / 还原性强弱、复分解反应的沉淀 / 气体 / 难电离物质生成)理解不深入;
(3)混淆 “电离方程式” 与 “离子方程式” 的拆分规则,对弱电解质、难溶物的判断不准确。
3. 突破策略
(1)编制 “隐蔽条件解读手册”:汇总高考高频隐蔽条件(如酸碱性隐含、氧化性隐含、用量隐含),标注解读方法(如 “无色溶液” 排除 Cu2+、Fe3+等有色离子;“透明溶液” 不代表无沉淀,仅指无浑浊);
(2)设计 “陷阱型选择题专项”:每个选项设置 1-2 个隐蔽条件陷阱,要求学生圈画陷阱并说明错误原因(如 “pH=1 的溶液中,Fe2+、NO3-、Cl-能大量共存”,陷阱为 “酸性条件下 NO3-氧化 Fe2+”);
(3)强化 “反应优先级” 训练:对比不同离子反应的发生条件(如氧化还原反应优先级高于复分解反应、强酸制弱酸优先级高于沉淀转化),通过对比实验或反应现象分析,加深理解。
◇考点 04 离子检验与推断
一、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
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
二、离子推断
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(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
(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。
三、培优瓶颈:离子推断题“漏判、错判”,逻辑不严谨
1. 核心表现
(1)忽略 “离子共存限制”(如确定含 Ag + 后,仍未排除 Cl⁻、Br⁻的存在);
(2)缺乏 “定量证据意识”,仅通过定性现象判断离子组成,忽略电荷守恒、物料守恒的约束(如混合溶液中已知阳离子浓度,未通过电荷守恒判断阴离子是否存在);
(3)对 “不确定离子” 的分析不全面(如某离子既无证据证明存在,也无证据排除,误判为 “不存在”)。
2. 成因分析
(1)逻辑推理缺乏 “证据链意识”,未形成 “现象→结论→排除干扰” 的闭环;
(2)对离子检验的干扰因素(如检验 SO42-时未排除 Ag+、CO32-的影响)掌握不扎实;
(3)定量思维薄弱,未将电荷守恒、浓度计算融入离子推断。
3. 突破策略
(1)推行 “推理三步法 + 证据标注”:
第一步:列出题干所有条件(现象、数据、限制条件),标注每个条件对应的可能离子;
第二步:根据离子共存规律,排除矛盾离子(如产生白色沉淀且不溶于稀硝酸,排除 CO32-,保留 Ag+、SO42-);
第三步:结合定量关系(如电荷守恒、沉淀质量计算),确定必存、必无、不确定离子,注明 “不确定离子” 的判断依据。
(2)设计 “定量型离子推断专项”:加入含浓度数据、沉淀质量、气体体积的推断题,要求通过计算(如根据沉淀质量计算离子物质的量,结合电荷守恒确定离子组成)验证定性结论,强化 “定量支撑定性” 的思维。
◇题型 01 考查离子方程式的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
【答案】C
【解析】A.反应①中CH3COOH为弱酸,离子方程式中应保留化学式,正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−,A错误;B.反应②中Al3+与HS−发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑,B错误;C.反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O,离子方程式符合守恒原则,C正确;D.反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应,S元素从+4价升至+6价,Mn元素从+7价降至+2价,得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2,正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+,D错误;故选C。
典例2(2025·四川·高考真题)解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A.浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B.溶液中通入,析出白色沉淀:
C.溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D.溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
【答案】C
【解析】A.浓CuCl2溶液稀释时,转化为的配位平衡发生移动,A正确;B.ZnCl2溶液中通入H2S生成硫化锌沉淀,所给离子方程式正确,B正确;C.在酸性条件下发生归中反应生成S单质,离子方程式为,C错误;D.在酸性条件下转化为,符合铬酸根与重铬酸根的平衡,D正确;故选C。
方|法|提|练
离子方程式正误判断的“五步法”
1.第一步:“查反应真实性“——排除虚构反应
先判断反应物能否发生反应,产物是否合理,避免从拆写、配平等细节入手而忽略反应本身不成立的情况。例如:判断“Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+”正确(Cu与Fe3+可发生氧化还原反应);“Fe+2H+=Fe3++H2↑”错误(Fe与非氧化性酸反应生成Fe2+,产物错误)。
2.第二步:“查拆写规范性”——精准区分可拆与不可拆
逐一核对方程式中各物质的拆写是否符合规则,重点关注弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物的拆写情况。例如:判断“Na2CO3溶液与醋酸反应写成CO32-+2H+=CO2↑+H₂O”错误(醋酸是弱酸,应保留化学式,正确为CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O)。
3.第三步:“查守恒关系”—三重守恒逐一验证
先原子守恒(快速排除明显配平错误)→再电荷守恒(氧化还原反应、复分解反应均需验证)→最后电子守恒(仅氧化还原反应)。例如:判断“Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-”错误(电荷守恒:左边电荷总数为0,右边为2×1+1×(-1)+1×(-1)=0,但原子守恒中Cl原子数相等,却忽略HClO是弱电解质,不可拆写,正确为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO)。
4.第四步:“查计量数比例“——验证物质反应比例
重点关注多元酸/碱、复盐等物质的离子组成比例,确保方程式中离子计量数与物质组成一致。例如:判断“Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应写成上Ba2++SO42-=BaSO4↓”错误(忽略Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀,正确为Ba2++20H-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓)。
5.第五步:“查条件与符号”——补全细节验证
检查沉淀(↓)、气体(↑)符号是否标注,可逆反应是否标注,反应条件(如加热、催化剂)是否遗漏。例如:判断“NH4Cl固体与NaOH固体加热反应写成NH4++OH-=NH3↑+H2O错误(固体反应不写离子方程式,应写化学方程式NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H20)。
变|式|巩|固
变式1(2025·陕西西安·模拟预测)下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是
A.向酸性溶液中滴入溶液:
B.向溶液中加入过量溶液:
C.将过量的通入溶液中:
D.用白醋浸泡过的淀粉-KI试纸检验加碘盐中的
【答案】B
【解析】A.高锰酸根在酸性条件下与反应,电子转移不守恒,正确书写为,A错误;B.溶液中加入过量反应,根据少定多变原则,铝离子和硫酸根离子的计量数之比为1:2,生成和,电荷和原子守恒均满足,B正确;C.通入溶液中,是弱电解质,不能拆,正确的离子方程式为,C错误;D.白醋中的醋酸为弱酸,不能拆,应保留分子形式,正确的离子方程式为,D错误;故选B。
变式2(2025·陕西西安·模拟预测)下列离子方程式符合题意的是
A.往NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,当沉淀质量最大时发生的反应:Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
B.Mn2+可以在酸中被PbO2 氧化为:2Mn2++5PbO2+2H2O═2+5Pb2++4OH﹣
C.铁钝化后形成的致密氧化膜(主要成分为Fe8O11)可以溶解在稀盐酸中:Fe8O11+20H+═4Fe2++4Fe3++10H2O
D.将0.2 mol/L(NH4)Fe(SO4)2与0.4 mol/L NaOH溶液等体积混合:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓
【答案】D
【解析】A.往NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始OH-过量,发生反应的离子方程式为,一段时间后发生双水解反应:,直至沉淀质量最大,A错误;B.酸性条件下反应不可能生成OH⁻,方程式中的OH⁻与酸性环境矛盾,电荷和原子均未正确配平,正确的离子方程式应为:2Mn2++5PbO2+4H+=2+5Pb2++2H2O,B错误;C.设Fe8O11中二价铁的个数为x,三价铁的个数为y,则2x+3y=22,x+y=8,联立二式解得x=2,y=3,Fe8O11与H+反应,的离子方程式应为:Fe8O11+22H+=2Fe2++6Fe3++11H2O,C错误;D.0.2mol/L(NH4)Fe(SO4)2与0.4mol/L NaOH溶液等体积混合,Fe3+先与OH-反应,Fe3+与OH-物质的量之比为1:2,Fe3+没有反应完,反应的离子方程式应为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,D正确;故答案选D。
变式3(2025·贵州六盘水·一模)下列离子方程式正确的是
A.用三氯化铁溶液蚀刻覆铜电路板:
B.用稀硝酸清洗试管壁上的银镜:
C.向溶液中加入少量溶液:
D.向苯酚钠溶液中通入少量气体:2+CO2+H2O2+
【答案】C
【解析】A.Fe3+与Cu反应生成Fe2+,正确离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,A错误;B.银与稀硝酸反应生成NO,正确离子方程式为3Ag+4H++=3Ag++NO↑+2H2O,B错误;C.Ca(OH)2溶液与少量的NaHCO3溶液反应生成NaOH与碳酸钙,离子方程式为:,C正确;D.苯酚钠溶液中通入少量CO2气体,生成碳酸氢钠和溶解度较小的苯酚,使得溶液变浑浊,离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+,D错误;故选C。
变式4[原创题]下列涉及陌生情境的离子方程式书写正确的是( )
A.用NaClO溶液处理含CN-的废水(碱性条件):2CN-+6ClO-=2CO32-+N2+6Cl-
B.新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)溶于水产生Fe(OH)3胶体:FeO42-+3H2O=Fe(OH)3↓+4OH-
C.向含Cr2O72-的酸性废水加入FeSO4溶液还原:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
D.用醋酸溶解水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】A.碱性条件下,方程式未配平(电荷不守恒),正确方程式为2CN-+5ClO-+2OH-=2CO32-+N2+5Cl-+H2O,A错误;B.高铁酸钾溶于水生成的是 Fe(OH)3胶体,而非沉淀,应标注“胶体”,正确方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,B错误;C.Cr2O72-在酸性条件下被Fe2+还原为Cr3+,Fe2+被氧化为Fe3+,Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O满足电子守恒、电荷守恒和原子守恒,C正确;D.醋酸为弱电解质,不拆分,正确方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,D错误,答案选C。
◇题型 02 考查与量有关的离子方程式的的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【解析】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;故选C。
典例2(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【解析】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,故A错误;B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,故C错误;D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,故D错误;答案为B。
方|法|提|练
与量有关的离子方程式正误判断“六步法”
1.第一步:“判主次”——确定反应先后顺序
区分氧化还原反应、复分解反应的优先级,判断少量离子与过量离子的反应顺序,避免“先弱后强”的错误。例如:判断“向含Fe2+、I-的溶液中滴加少量氯水,离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-”错误,因I-还原性强于Fe2+,应先氧化I-。
2.第二步:“定基准”——以少量物质为配平核心
少量物质的离子计量数严格按其化学式组成比例书写,不能随意更改。例如:判断“向少量Ca(HCO3)2溶液中滴加过量NaOH溶液,离子方程式为Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O”错误,因Ca(HCO3)2少量,Ca2+与HCO3-计量数比应为1:2,正确为Ca2++2HCO3-+20H-=CaCO3↓+CO32-+2H2O。
3.第三步:“配过量”——按少量离子需求配平过量离子
过量物质的离子计量数根据“少量离子完全反应”的需求确定,确保过量离子足量但不冗余。例如:判断“响过量Na2CO3溶液中滴加少量盐酸,离子方程式为(CO32-+2H+=CO2↑+H2O”错误,因盐酸少量,H+仅能与CO32-生成HCO3-,正确为(CO32-+H+=HCO3-)。
4.第四步:“查产物”——验证产物与过量反应物是否共存
若产物能与过量反应物反应,需写出总反应方程式,不能停留在中间产物。例如:判断“向AlCl3溶液中滴加过量氨水,离子方程式为Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O”错误,因Al(OH)3不溶于氨水,产物应为Al(OH)3沉淀。
5.第五步:“验守恒“——检查原子守恒与电荷守恒
与量有关的离子方程式易因配平复杂导致守恒失衡,需重点验证。例如:判断“向FeBr2溶液中滴加过量氯水,离子方程式为Fe2++2Br-+2Cl2=Fe3++Br2+4Cl-”错误,电荷不守恒(左边电荷总数为+2+2×(-1)+2×0=0,右边为+3+0+4×(-1)=-1),正确为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。
6.第六步:“避陷阱”——警惕特殊反应情境
关注“过量”“少量”“足量”“恰好完全反应”等关键词,避免因关键词混淆导致判断错误。例如:“向Ba(OH)2溶液中通入足量CO2”与“通入少量CO2”产物不同:少量CO2生成BaCO3沉淀(Ba2++20H-+CO2=BaCO3↓+H2O),足量CO2生成Ba(HCO3)2(OH-+CO2=HCO3-)。
变|式|巩|固
变式1(2025·浙江·模拟预测)下列有关反应方程式正确的是
A.少量甲醛与酸性高锰酸钾:
B.向Na2CO3溶液中通入少量SO2:
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D.向丙烯醛中加入足量溴的四氯化碳溶液:
【答案】D
【解析】A.少量甲醛与酸性高锰酸钾生成二氧化碳、硫酸锰和水:,A错误;B.向Na2CO3溶液中通入少量SO2生成亚硫酸根和碳酸氢根:,B错误;C.水杨酸中仅羧基可与反应,酚羟基不反应,正确的方程式为,C错误;D.丙烯醛中含有碳碳双键和醛基,碳碳双键能与溴的四氯化碳发生加成反应,醛基不与溴的四氯化碳发生反应,其方程式为CH2=CHCHO+Br2→CH2BrCHBrCHO,D正确;故选D。
变式2(2025·山西·模拟预测)下列离子方程式与化学事实相符的是
A.用Na2O2和水制备少量O2:
B.将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:
C.向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHSO4溶液:
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
【答案】B
【解析】A.元素不守恒,正确的离子方程式为, A错误;B.该反应是实验室检验亚铁离子的方法,产生蓝色沉淀,,电荷守恒,原子守恒,符合反应事实,B正确;C.NaHSO4少量,根据离子方程式中少定多变的原则,定其为1,且在水溶液中完全电离为,不存在,正确离子方程式为,C错误;D.苯酚酸性弱于但强于,通入少量CO2应生成,正确离子方程式为,原方程式产物错误(生成),D错误;故选B。
变式3(2025·湖南·一模)下列离子方程式书写正确的是
A.向饱和溶液中通入过量的:
B.向溶液中通入过量的:
C.向溶液中逐滴加入氨水至过量:
D.向溶液中滴入少量的溶液:
【答案】A
【解析】A.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,生成NaHCO3沉淀。由于NaHCO3的溶解度较低,在饱和Na2CO3溶液中会析出。离子方程式应包含溶液中的Na+参与反应,正确书写为:+ CO2 + H2O + 2Na+ = 2NaHCO3↓,A正确;B.向Ba(NO3) 2溶液中通入过量SO2,全部被还原为NO,故正确的离子方程式为,B错误;C.向AgNO3溶液中逐滴加入过量氨水,先生成AgOH沉淀,随后溶解生成[Ag(NH3)2]+。正确的离子方程式为,C错误;D.向Fe(NO3) 3溶液中滴入少量HI溶液,H+和在酸性条件下形成强氧化性体系,优先氧化I⁻为I2,正确的离子方程式为,D错误;故答案选A。
变式4[原创题]下列离子方程式因“反应条件或用量不同”导致书写错误的是()
A.少量SO2通入NaClO溶液:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+
B.过量NH3通入AlCl3溶液:Al3++4NH3・H2O=AlO2-+4NH4+2H2O
C.少量Ca(OH)2溶液加入NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.常温下,将Cl2通入NaOH溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【答案】B
【解析】A.少量SO2与NaClO反应时,SO2被氧化为SO42-,ClO-被还原为Cl-,离子方程式为SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+,A正确;B.过量NH3通入AlCl3溶液生成Al(OH)3沉淀,NH₃不能溶解Al(OH)3,正确方程式为Al3++3NH3・H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,B错误;C.少量Ca(OH)2与过量NaHCO3反应时,Ca2+与OH-按1:2比例反应,离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,C正确;D.常温下Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,D正确,答案选B。
◇题型 03 考查有限制条件的离子共存的判断
典|例|精|析
典例1(2025·安徽·高考真题)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。
典例2(2024·重庆·高考真题)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中: B.稀硫酸中:
C.溶液中: D.溶液中:
【答案】A
【解析】A.该组离子均与氨水不发生反应,能大量共存,故A正确;B.与反应生成硫酸钡沉淀,与氢离子反应生成二氧化碳气体,该组离子不能在硫酸中大量共存,故B错误;C.在酸性环境下具有强氧化性,能氧化,不能大量共存,故C错误;D.中存在即[Al(OH)4]-离子,能与发生双水解反应不能大量共存,故D错误;故选:A。
方|法|提|练
离子共存正误判断的 “五步法”
1.第一步:“抓限制条件”——圈画题干隐含要求(突破陷阱关键)
常见限制条件及隐含离子:
①酸碱性限制:pH=1(含H+)、pH=13(含OH-)、“酸性溶液”(c(H+)>c(OH-))、“碱性溶液”(c(OH-)>c(H+))、“能使甲基橙变红”(含H+);
②颜色限制:“无色溶液”(排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-、(Cr2O72-等有色离子);
③特殊反应限制:“能与Al反应生成H2”(可能含H+或OH-,不含NO3-,因NO3-与Al反应不生成H2)、“水电离出的c(H+)=10-13mol/L”(可能是酸性或碱性溶液);
④其他限制:“透明溶液”(允许有颜色,但不能有沉淀)、“强氧化性溶液”(含MnO4-、ClO-等)。
2.第二步:“列离子组“——明确题干给出的所有离子
避免遗漏离子,尤其是“隐含离子”与“给出离子”的反应(如题干给出Fe2+和NO3-,需结合第一步的酸碱性限制判断是否共存)。
3.第三步:“判反应类型”——逐一排查四大反应类型
先看复分解反应(最直观)→再看氧化还原反应(易忽略)→接着看双水解反应(难判断)→最后看络合反应(特殊情况)。例如:判断“酸性溶液中Fe2+、NO3-、Cl-是否共存”:第一步确定含H+;第二步离子组为H+、Fe2+、NO3-、Cl-;第三步排查氧化还原反应(H+存在时,NO3-氧化Fe2+),故不共存。
4.第四步:“避高频陷阱”——警惕易误判情况
陷阱点:“酸性条件下ClO-与Cl-不共存”(生成Cl2)、“中性条件下Fe3+与OH-不共存”(生成Fe(OH)3沉淀)”、“HCO3-既不能与H+共存,也不能与OH-共存”(HCO3-+H+=CO2↑+H2O,HCO3-+OH-=CO32-+H2O)。
5.第五步:“定结论”——综合判断是否共存
只要存在一种反应类型导致离子不能共存,则整个离子组不共存;只有所有离子间无任何反应,且符合限制条件,才共存。
变|式|巩|固
变式1(2025·全国·模拟预测)各组粒子在下列实验反应完成后体系中,一定能大量共存的是
选项
实验
粒子组
A
将和同时通入中
、、、
B
Fe和过量稀盐酸反应
、、、
C
铜与浓硫酸制取
、、、
D
溶液中通,制取漂白液
、、、
【答案】C
【解析】A.将和同时通入中发生反应生成, 在酸性条件下会歧化分解,无法与大量共存,A错误;B.Fe和过量稀盐酸反应生成氯化亚铁,在酸性条件下,、、会发生氧化还原反应,无法大量共存,B错误;C.铜与浓硫酸生成硫酸铜、和水,、、、在酸性条件下稳定,且与无反应,可大量共存,C正确;D.溶液中通,生成氯化钠、次氯酸钠和水,溶液具有强氧化性,与发生氧化还原反应,且原溶液中也能氧化,无法大量共存,D错误;故选C。
变式2(2025·吉林·一模)常温下,在下列给定条件的各溶液中,能大量共存的离子组是
A.加入KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
B.澄清透明溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I⁻会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;B.Fe3+、Ba2+、Na+、Cl⁻在澄清透明溶液中不生成沉淀、气体或发生氧化还原反应,可以大量共存,B正确;C.H2SO4溶液为强酸性,ClO⁻ 和 [Al(OH)4]⁻会与H+反应生成HClO(分解)和Al3+,无法大量共存,C错误;D.NH4SCN溶液中SCN⁻与Fe3+会形成络合物Fe(SCN)3,导致Fe3+无法大量存在,D错误;故选B。
变式3(2025·安徽·一模)下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A.的水溶液中:、、、
B.水溶液中:、、、
C.能使甲基橙变黄的水溶液中:、、、
D.澄清透明的水溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.具有还原性,能与发生氧化还原反应而不共存,A错误;B.水溶液中:、、、不会发生反应而共存,B正确;C.能使甲基橙变黄的溶液pH>4.4,溶液可能为碱性,镁离子可能会与氢氧根反应生成沉淀而不共存,C错误;D.和会发生双水解而不共存,D错误;故选B。
变式4[原创题]下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()
A.无色透明的酸性溶液中:MnO4-、K+、Fe2+、SO42-
B.常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L的溶液中:Na+、HCO3-、C1-、NO3-
C.能使淀粉-KI试纸变蓝的溶液中:K+、Fe2+、C1-、Br-
D.加入足量Na2O2后仍能大量共存的溶液:K+、Ba2+、Cl-、NO3-
【答案】D
【解析】A.无色透明、酸性溶液,MnO4-(紫红色)、Fe2+(浅绿色),与“无色透明“矛盾,酸性条件下MnO4-具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+(反应:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O),无法共存,A错误;B.常温下水电离出c(H+)=10-13mol/L(隐含:溶液呈强酸性或强碱性),HCO3-是两性离子,既与H+反应(HCO3-+H+=CO2+H2O),也与OH-反应(HCO3-+OH-=CO32-+H2O),无论溶液酸/碱性,HCO3-均无法共存,B错误;C.能使淀粉-KI试纸变蓝(隐含:溶液含强氧化性离子,可氧化I-为I2),Fe2+具有还原性,会与溶液中的强氧化性离子(如C1O-、Fe3+)发生氧化还原反应(如3ClO-+6Fe2++3H2O=Cl-+2Fe(OH)3+4Fe3+),无法共存,C错误;D.加入足量Na2O2后(隐含:Na2O2与水反应生成NaOH和O2,溶液呈碱性且含氧化性物质),K+、Ba2+、Cl-、NO3-、OH-之间不生成沉淀/气体/弱电解质,且无还原性离子(不与Na2O2的氧化性反应),可大量共存,D正确,答案选D。
◇题型 04 考查离子检验的正误判断
典|例|精|析
典例1(2022·广东·高考真题)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是
A.加入溶液产生沉淀 B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入溶液无红色出现 D.加入溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中,会构成原电池,由于锌比铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。
【解析】A.氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不符合题意;B.淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B不符合题意;C.KSCN溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不符合题意;D.K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D符合题意。综上所述,答案为D。
典例2(2019·浙江·高考真题)通过实验得出的结论正确的是
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO32-
【答案】C
【解析】A.将某固体试样完全溶于盐酸,无明显现象,排除了干扰离子,如碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为硫酸钡,说明溶液中一定含有SO42-,但该固体试样中不一定存在SO42-,例如硫酸氢钠固体中不存在SO42-,A选项错误;B.若固体为FeCl3和Fe的混合物时,也有相同的现象,故固体试样中可能存在Fe3+,B选项错误;C.将某固体加水完全溶解,滴加氢氧化钠溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,也可能是由于生成的一水合氨浓度很小没有放出氨气,则该固体试样中仍可能存在NH4+,C选项正确;D.盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解可能原固体中有AlO2-,不一定为SiO32-,D选项错误;答案选C。
方|法|提|练
(一)离子检验的“三大核心原则”
1.专一性原则:检验试剂与离子反应的“唯一对应性”
所选试剂只能与目标离子发生特征反应,避免干扰离子产生相同现象。例①:检验SO²-时,若仅加BaCl2溶液生成白色沉淀,可能是Ag+(生成AgCl)或CO32-(生成BaCO3)干扰,需先加稀盐酸酸化排除干扰,再滴加BaCl2溶液,这是专一性原则的关键应用。例②:“用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液检验SO42-”错误,因酸性条件下下NO3-可SO32-氧化为SO42-,导致误判。
2.共存性原则:干扰离子的“提前排除逻辑”
(1)核心要求:检验目标离子前,需先排除与检验试剂反应的干扰离子,且排除过程不能引入目标离子。
(2)分类排除策略:
①阳离子干扰排除:如检验Mg2+(加NaOH生成白色沉淀),需先排除Al3+(加过量NaOH,Al(OH)3沉淀溶解,Mg(OH)2不溶解);
②阴离子干扰排除:如检验Cl-(加AgNO3生成白色沆淀),需先排除(CO32-、SO42-)(先加稀硝酸酸化,CO32-生成CO2,酸性条件下SO42-不与Ag+反应,再滴加AgNO3)。
3.条件性原则:反应发生的“环境匹配性”
(1)核心要求:离子反应需在特定条件(酸碱性、浓度、温度)下进行,条件不当会导致检验失败。
(2)关键条件示例:
①酸碱性:检验入NH4+需加浓NaOH溶液并加热(常温下NH3溶解度大,无明显现象);检验CO32-需加稀盐酸(加稀硫酸生成BaSO4沉淀干扰,加浓盐酸易挥发HCl混入CO2);
②浓度:检验Fe2+时,若离子浓度过低,加KSCN溶液无现象,需先加氧化剂(如H2O2)氧化为Fe3+再检验;
③避免氧化还原干扰:酸性条件下MnO4-可氧化Cl-、SO32-,检验Fe2+时不能用盐酸酸化的KMnO4溶液(Cl-干扰),需用稀硫酸酸化。
(二)离子检验正误判断的“四步分析法”
1.第一步:“辨试剂“——判断检验试剂是否合理
试剂是否与目标离子具有专一性反应,是否存在“一试剂多反应”情况。例如:“用KSCN溶液检验Fe3+”正确(专一性反应);“用KSCN溶液检验Fe2+”错误(无明显现象,需先氧化)。
2.第二步:“查条件”——验证反应条件是否匹配
酸碱性、浓度、温度等条件是否满足反应要求,是否存在条件不当导致的干扰。例如:“常温下,用稀NaOH溶液检验NH4+”错误(需加热,使NH3挥发);“用稀硫酸酸化的KMnO4溶液检验Fe2+”正确(酸性条件增强KMnO4氧化性,且SO42-无干扰)。
3.第三步:“排干扰”——分析是否存在未排除的干扰离子
列举可能的干扰离子,判断是否通过预处理(如酸化、沉淀、氧化还原)排除。例如:“用AgNO3溶液检验Cl-时,未酸化”错误((CO32-、OH-会生成Ag2CO3、AgOH沉淀干扰);“检验SO42-时,先加稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液”正确(排除Ag+、CO32-、SO32-干扰)。
4.第四步:“判现象”——确认反应现象是否唯一且明显
现象是否为目标离子的特征反应(如颜色变化、沉淀生成/溶解、气体产生),是否存在其他离子导致相同现象。例如:“向溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明含CO32-”错误(HCO3-、SO32-、HSO3-也能生成CO2或SO2,需进一步检验气体);“向溶液中加入KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,溶液变红,证明含Fe2+”正确(特征现象唯一)。
变|式|巩|固
变式1(2025·吉林·一模)下列有关离子检验的操作及结论均正确的是
A.向无色溶液中先加适量盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定存在
B.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有或
C.向某溶液中加入溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有
D.某盐溶液与溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中含
【答案】D
【解析】A.先加盐酸酸化会引入,干扰原溶液中的检验,无法确定是否原溶液存在,A错误;B.产生的气体可能为或,原溶液可能含、、、等,结论不唯一,B错误;C.白色沉淀可能为或(若原溶液含),加盐酸后不溶解,无法确定是,C错误;D.湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为,说明原溶液含,D正确;故选D。
变式2(2025·安徽·模拟预测)下列各组离子的检验方法或选用的试剂及现象错误的是
A.:NaOH溶液(加热)、湿润的红色石蕊试纸——试纸变蓝
B.:溶液、稀硝酸——白色沉淀
C.:KSCN溶液——红色沉淀
D.:稀盐酸、溶液——白色沉淀
【答案】C
【解析】A.与溶液加热反应生成,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,符合检验方法,A正确;B.与溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,B正确;C.与溶液反应生成红色溶液(而非沉淀),现象描述错误,C错误;D.检验时,先加稀盐酸排除干扰,再加溶液生成白色沉淀,排除干扰,D正确;故答案选C。
变式3(2025·陕西宝鸡·一模)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KSCN溶液,溶液变为红色
溶液Y中一定有
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
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
【答案】D
【解析】A.焰色试验显黄色说明含,但未通过钴玻璃观察,无法确定,A错误;B.滴加H2O2后显红色只能说明最终存在Fe3+,但无法确定Fe2+是否存在(可能原溶液已有Fe3+),B错误;C.白色沉淀可能是AgCl或BaSO4,无法确定一定是,C错误;D.加氯水后变蓝说明被氧化为I2,且初始无蓝色说明无I2,D正确;故选D。
变式4[原创题]下列关于离子检验的实验设计、现象与结论对应关系的说法错误的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,再滴加BaCl2
溶液先无明显现象,后产生白色沉淀
溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
试纸变蓝
溶液中一定含有NH4+
C
向某溶液中加入KSCN溶液,再滴加少量氯水
先无明显现象,后溶液变红
溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+
D
向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
溶液中一定含有CO32-或HCO3-
【答案】D
【分析】离子检验的正误判断需遵循“操作规范、排除干扰、现象唯一、结论严谨”四大原则,重点关注:①酸化试剂的选择(避免引入干扰离子);②反应条件(如加热、试剂顺序);③同类离子的干扰(如SO32-与SO42-、CO32-与HCO3-、Cl-与Br-等);④现象与结论的对应性(无其他离子能产生相同现象)。
【解析】A.先加足量稀盐酸酸化,排除Ag+(AgCl沉淀)、CO32-(CO2气体)、SO32-(SO2气体)等干扰,再滴加BaCl2溶液,只有SO42-能与Ba2+结合生成不溶于稀盐酸的BaSO4白色沉淀,无其他离子干扰,A正确;B.反应原理:NH4++OH-=NH3↑+H2O,NH3是唯一能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(碱性气体特性)。“浓NaOH溶液”保证OH-浓度足够,“加热”促进NH3挥发(稀NaOH溶液或不加热时,NH3可能溶解在溶液中,无明显现象)。无其他离子与浓NaOH加热反应生成碱性气体,现象与结论唯一对应,B正确;C.先加KSCN溶液无现象,证明溶液中不含Fe3+(Fe3+与SCN-直接生成血红色配合物);再滴加氯水,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+”,此时溶液变红,证明原溶液中含Fe2+,若原溶液含Fe3+,第一步加KSCN溶液即变红,与实验现象矛盾;若原溶液不含Fe2+,加氯水后仍无现象,故结论“一定含Fe2+,不含Fe3+”严谨,C正确;D.能使澄清石灰水变浑浊的气体不仅有CO2(来自CO32-或HCO3-),还有SO2(来自SO32-或HSO3-),反应均生成白色沉淀(CaCO3、CaSO3)。实验现象无法区分气体是CO2还是SO2,故溶液中可能含CO32-、HCO3-、SO32-或HSO3-中的一种或多种,不能仅凭“石灰水变浑浊”断定为CO32-或HCO3-。需先将气体通入品红溶液,排除SO2干扰(品红不褪色证明是CO2),再通入澄清石灰水,才能得出原结论,D错误;答案选D。
◇题型 05 考查离子推断的突破
典|例|精|析
典例1(2025·江西·高考真题)X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用试纸检测显红色。取3支试管分别装入少量溶液Z,进行实验,记录为:
序号
加入试剂
现象
1
溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
【答案】A
【分析】X、Y分别是由2种和3种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,结合第3个实验的现象可知,物质Y(含有三种元素)是苯酚,和苯酚混合后,会形成紫色的苯酚铁配合物()和;通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,可以使苯酚显紫色,通过实验2的现象可知含有氯离子,所以X是。所以溶液Z含有的物质是、和。
【解析】A.通过实验1的现象可知,双氧水分解产生氧气,溶液Z含有(作双氧水分解的催化剂),由于铁离子作催化剂,所以苯酚的紫色褪去,A正确;B.通过分析可知,溶液Z中,不含有高锰酸根离子,B错误;C.通过分析可知,溶液Z中一定含有,C错误;D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D错误;故选A。
典例2(2024·江西·高考真题)白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为:
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
Ⅰ
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
白色
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A.可能含Al2O3 B.含BaCl2 C.含Na2SO3 D.不含KCl
【答案】A
【分析】白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部,在三个烧杯中各加入适量X,分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应;Ⅰ.加入蒸馏水,微热生成无色有刺激性气味的气体,是微热条件下铵根离子和弱酸根离子发生的双水解反应生成了氨气或气体,说明一定含NH4NO3,反应生成白色沉淀,白色沉淀可能为氧化铝,也可能为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3、KCl反应生成的Ag2SO3或Ag2CO3或AgCl沉淀,或BaCl2和Na2SO3、Na2CO3反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀,
Ⅱ.加入稀盐酸反应后的不溶物为白色沉淀,同时生成的气体为无色无味气体,为二氧化碳气体,说明一定含Na2CO3,一定不含Na2SO3,白色沉淀一定为AgNO3与Cl-生成的AgCl,说明一定含有AgNO3,一定不含有Na2SO3,AgCl沉淀中Cl-来源不能确定;Ⅲ.加入NaOH溶液,无沉淀,有无色刺激性气味的气体生成,说明一定含NH4NO3,反应后无不溶物,说明所有固体均溶解,根据前面推断白色固体含有Na2CO3、AgNO3,则不能有BaCl2,此时AgNO3与生成的氨气以及溶液中的OH-反应生成;若含Al2O3,其与NaOH反应生成可溶的,符合现象;综上所述,一定含有NH4NO3、Na2CO3、AgNO3,一定不含有Na2SO3、BaCl2,无法确定是否含有KCl、Al2O3;
【解析】A.分析可知,可能含Al2O3,故A正确;B.分析可知,一定不含有BaCl2,故B错误;C.加入盐酸生成气体为无色无味,说明不含Na2SO3,故C错误;D.上述过程中的分析可知,KCl的存在不能确定,故D错误;故选A。
方|法|提|练
(一)离子推断的“三大核心逻辑”
1.定性逻辑:离子共存的“绝对禁区”与“条件限定”
(1)绝对不共存:生成沉淀(如Ba2+与SO42-、Ag+与Cl-)、气体((H+与CO32-、NH4+与OH-)、弱电解质(H+与CH3COO-)、氧化还原反应(Fe3+与I-、MnO4-与SO32-在酸性条件下)。
(2)条件限定共存:酸性条件(pH<7、石蕊变红)隐含H+,碱性条件(pH>7、酚酞变红)隐含OH-,无色溶液排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子。
2.定量逻辑:电荷守恒的“隐形桥梁”
(1)电中性原则:溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数(用于推断未知离子的存在或浓度)。
(2)实例:已知溶液中含Na+.Mg2+、Cl-,若(Na+)=0.1mol/L,c(Mg2+)=0.2mol/L,c(Cl-)=0.3mol/L,则必含SO42-(浓度0.15mol/L)。
3.先后逻辑:反应顺序的“优先级判断”
(1)复分解反应优先级:生成气体、沉淀、弱电解质的反应优先进行(如向含H+、Ca2+的溶液中加Na2CO3,先H+与CO32-反应生成CO2,后后Ca2+与CO32-反应生成CaCO3)。
(2)氧化还原反应优先级:强氧化剂与强还原剂优先反应(如向含Fe2+、Br-的溶液中加氯水,先Fe2+被氧化,后Br-被氧化)。
(二)离子推断的“四步突破法”
1.第一步:“筛”——根据题干条件初步筛选可能离子
例:某无色透明溶液,呈酸性,可排除有色离子(Cu2+、Fe3+等)、OH-、(CO32-、HCO3-等与H+不共存的离子。
2.第二步:“证”——通过实验现象验证确定存在的离子
关键:抓住特征反应(如加入BaCl2溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,可能是Ag+或SO42-;加入NaOH溶液加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,必含NH4+)。
3.第三步:“除”——根据共存原则排除不可能的离子
例:若确定含Ba2+,则立即排除SO42-、CO32-、SO32-等阴离子。
4.第四步:“补“——利用电荷守恒补充未知离子
核心:若已确定离子的电荷代数和不为零,必存在未知离子(优先考虑常见离子,如K+、Na+、Cl-.SO42-等)。
变|式|巩|固
变式1(2025·辽宁丹东·模拟预测)某溶液中含有、、、、、、、、离子中的若干种,且离子浓度均相等。为探究该溶液的组成,某学习小组进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,观察到黄色火焰;②另取原溶液加入足量盐酸,有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,且无沉淀生成;③取②反应后的溶液分置于试管中,加入溶液,有白色沉淀生成,再滴加溶液,上层清液变红。
下列说法正确的是
A.原溶液中一定不存在
B.原溶液中一定存在、、,可能有
C.取②反应后的溶液,加入酸化的,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
D.若溶液含和,则一定含有
【答案】D
【分析】①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,可知一定含;②另取原溶液加入足量盐酸,有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色的NO2,但无沉淀生成,可知一定含、,不含;③取②反应后的溶液分置于试管中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,可知含,不能确定是否含、、、,离子浓度均相等,一定含有的离子为Na+、Fe2+、、,遵循电荷守恒,以此来解答。
【解析】A.实验①确定存在Na+,但无法确定K+是否存在,因为未用钴玻璃观察,A错误;B.实验②加入盐酸无沉淀,说明不存在,B错误;C.步骤②加入盐酸引入Cl−,无法确定原溶液是否含Cl−,C错误;D.若含Cl−和I−,根据电荷守恒,必须存在Mg2+以平衡电荷,D正确;故选D。
变式2(2025·安徽蚌埠·三模)某试液中只可能含有中的若干种离子,离子浓度均为,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是
A.原试液中存在的阳离子有和 B.气体B遇湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝
C.原试液中一定不含有 D.沉淀B为红褐色的
【答案】A
【分析】某试液中只可能含有中的若干种离子,离子浓度均为,加入过量稀硫酸无明显变化,说明无碳酸根离子;加入硝酸钡有气体,因为前面已经加入了硫酸,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,说明有存在且被氧化,沉淀为硫酸钡;因为Fe2+与不能大量共存,故没有,加入NaOH有气体,说明存在,气体为氨气,沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀;通入少量CO2产生沉淀,先与OH-、Ba2+反应,沉淀C为碳酸钡;因为存在的离子浓度均为0.1mol•L-1,从电荷守恒的角度出发,只能含有、Fe2+、Cl-、才能保证电荷守恒,K+必然不能存在。
【解析】A.由分析可知,原试液中存在的阳离子有,不存在,A错误;B.由分析可知,气体B为NH3,NH3遇湿润红色石蕊试纸生成NH3·H2O,溶液呈碱性,试纸变蓝,B正确;C.由分析可知,原试液中一定不含有,C正确;D.由分析可知,沉淀B为红褐色的,D正确;故选A。
变式3(2025·全国·模拟预测)向的溶液中滴加过量的的溶液,溶液变为蓝绿色,最终产生的棕黄色沉淀,已知该沉淀中含有,可能含有等。已知(白色)。下列说法正确的是
A.根据实验现象可知步骤1中没有产生 B.试剂1是溶液
C.棕黄色沉淀中含有 D.棕黄色沉淀中不含
【答案】C
【分析】根据已知离子方程式可知,试管1中加入足量KI溶液,生成白色的CuI沉淀,则同时应有生成;取上层清液加入淀粉溶液后无明显现象,则上层清液中不存在,结合题目信息可知,该溶液中含有还原性的,可能发生反应的离子方程式为;加入试剂1的目的为检验溶液中是否存在,则试剂1应为盐酸酸化的溶液,综上可知,沉淀中含有、,不能确定是否含有。
【解析】A.由上述分析可知,步骤1中至少发生了两个反应:、,即生成后又被消耗,A错误;B.由实验分析可知,试剂1为盐酸酸化的氯化钡溶液,B错误;C.由试管3、4中现象可知,棕黄色沉淀中含有,由于也可与反应生成白色沉淀,故无法判断棕黄色沉淀中是否存在,C正确;D.由于也可与反应生成白色沉淀,无法判断棕黄色沉淀中是否存在,D错误;故答案选C。
变式4[原创题]某无色透明溶液中可能含有下列离子中的若干种:K+、Na+、NH4+、Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-、Cl-、NO3-。现进行如下实验:
①取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,有无色无味气体生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊;
②向①的反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
③另取少量原溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
④取少量原溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列推断正确的是()
A.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、Cl-,可能含有K+、Na+、NO3-
B.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有:K+、Na+、Cl-、NO3-
C.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、Cl-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+、NO3-
D.原溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、Cl-、NO3-,一定不含Mg2+、Cu2+,可能含有K+、Na+
【答案】C
【核心解题思路】离子推断题需遵循“先定色态,再抓特征反应,排除矛盾离子,验证离子共存,补全未知离子”的逻辑链,培优重点在于:①利用离子性质排除干扰(如颜色、反应现象唯一性);②结合实验操作的先后顺序判断离子来源(如引入离子与原溶液离子的区分);③运用电荷守恒验证推断的合理性,避免遗漏或误判。
【分析】原溶液为“无色透明”,故不含有色离子:Cu2+(蓝色),排除选项中含Cu2+的可能性。
实验①中加入稀盐酸产生“无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体”,该气体为CO2,故原溶液中一定含CO32-,因CO32-与Mg2+会发生反应生成MgCO3沉淀(不能共存),故原溶液中一定不含Mg2+;实验①:气体“无色无味”,排除SO32-(生成SO2有刺激性气味),故只能是CO32-。实验①中加入了“足量稀盐酸”,已排除CO32-、Ag+等干扰(若含Ag+,实验①中会生成AgCl沆淀,与“先无明显现象后产生气体”矛盾)。向①的反应后溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀为BaSO4(不溶于稀盐酸),故原溶液中一定含SO42-(Ba2++SO42-=BaSO4↓)。实验③NH3是唯一能使温润红色石蕊试纸变蓝的气体,故原溶液中一定含NH4+。实验④“滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液”,稀硝酸可排除SO42-、CO32-等干扰(Ag2CO3、Ag2SO4均溶于稀硝酸)。白色沉淀为AgCl,实验④是“取少量原溶液”进行的,而非实验①的反应后溶液,故AgCl沉淀中的CI来自原溶液,因此原溶液中一定含Cl-(若仅用实验①的反应后溶液,则无法判断Cl-来源,本题操作设计规避了该干扰)。已确定必含离子:NH4+、SO42-、CO32-、Cl-;必不含离子:Mg2+、Cu2+。未涉及的离子:K+、Na+、NO3-,这些离子与必含离子均能共存,且无实验现象证明其存在或不存在,故为“可能含有”。必含离子的电荷关系为(设浓度为1mol/L简化):阳离子电荷:NH4+(+1);阴离子电荷:SO42-(-2)+CO32-(-2)+Cl-(-1)=-5;因溶液呈电中性,故必须存在其他阳离子(K+、Na+)或阴离子(NO3-)补充电荷,这也印证了"K+、Na+、NO3-可能含有”的合理性(无需确定具体哪种,只需判断“可能”)。
【解析】A.由分析可知,“可能含有Cl-”表述错误,实验④直接取原溶液检验,证明Cl-一定存在;且未明确“一定不含Mg2+、Cu2+”,逻辑不完整,A错误;B.由分析可知,“可能含有Cl-”表述错误,Cl-通过实验④已确定一定存在,B错误;C..由分析可知,必含离子(NH4+、SO42-、CO32-、Cl-)、必不含离子(Mg2+、Cu2+)、可能含离子(K+、Na+、NO3-)的判断均符合实验现象和逻辑,C正确;D.由分析可知,“一定含有NO3-”表述错误,NO3-无实验现象支撑,仅为可能含有,D错误;答案选C。
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