专题03 离子反应(复习讲义)(北京专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2025-12-09
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2份
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66页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 离子反应 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.14 MB |
| 发布时间 | 2025-12-09 |
| 更新时间 | 2025-12-19 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55340261.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义围绕离子反应专题,覆盖电解质及其电离、离子方程式书写与正误判断、离子共存及检验等核心考点,按“概念建构-应用拓展”逻辑组织知识,通过考情精解、知能架构、题型攻坚三环节,结合考点梳理、方法指导、真题训练,帮助学生系统突破难点。
讲义突出情境化与思维进阶设计,如用“灯光亮度变化”实验动态分析离子浓度,结合工业生产情境验证离子方程式与事实的匹配,培养科学思维与科学态度。设置基础到综合分层练习,配合即时反馈,高效提升学生应考能力,为教师精准把控复习节奏提供有力支撑。
内容正文:
专题03 离子反应
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能架构 3
03 破·题型攻坚 4
题型一 电解质及其电离 4
真题动向
以陌生反应及复杂体系为情境,延伸电离知识的应用。
必备知识
知识1电解质和非电解质 知识2 强电解质和弱电解质
知识3 电解质的电离 知识4 电离方程式的书写
命题预测
考向1 电解质及其电离的考查
题型二 离子反应 9
真题动向
摆脱单一教材反应,以真实场景为载体延伸考查,情境贴合工业生产,实验应用及前沿科技,增强实用性。
必备知识
知识1离子方程式 知识2 离子方程式的书写注意事项
知识3 离子方程式正误判断 知识4 离子共存
关键能力
能力1 警惕题干中的常见“陷阱”
能力2 掌握常见离子的检验
命题预测
考向1 离子共存 考向2 离子检验
考向3 离子方程式的正误判断 考向4 离子方程式的书写
命题轨迹透视
题型固定且分布明确:以选择题和填空题为主。选择题常考电解质判断、离子共存、离子方程式正误判断;填空题多嵌套在化工流程、实验题中,要求书写特定情境下的离子方程式。考点聚焦基础且重应用:核心围绕电解质电离、离子方程式书写与正误判断、离子共存、离子检验与推断。近年还常结合氧化还原反应、实验现象,比如通过沉淀生成、气体放出等现象推导离子反应,同时频繁关联化工生产、污水治理等实际场景。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
电解质
——
——
——
——
北京卷T8,3分
离子反应及离子方程式
北京卷T6,3分
北京卷T5,3分
北京卷T6,3分
北京卷T4,3分
北京卷T18,14分
北京卷T19,14分
北京卷T7,3分
2026命题预测
传统题型持续考查:选择题中电解质电离、离子共存、离子方程式正误判断仍是基础考点,难度维持中等。非选择题会继续要求书写陌生情境下的离子方程式,比如新型化工反应、特殊实验中的离子反应。
实际情境与综合融合加深:大概率增多与环境污染治理、新材料制备等实际问题的结合,如污水中重金属离子处理的离子反应书写。且会进一步和氧化还原反应、酸碱中和滴定、电化学等知识点融合,考查综合应用能力。
题型一 电解质及其电离
1.(2021北京,8,3分)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A.A B.B C.C D.D
命题解读
新情境:以“灯光亮度变化”作为离子浓度的可视化指标,把原本抽象的“溶液导电性与离子浓度的关系”转化为直观的实验现象(亮→暗/灭→亮),摆脱了纯理论考查的模式。
新考法:并非直接考查复分解反应的发生条件,而是将反应过程中离子的生成、消耗、再生成与“灯光变化现象”绑定,要求学生逆向推导反应的离子变化逻辑。
新角度:打破了“只关注反应最终产物”的常规视角,转而分析反应全程的离子浓度变化趋势。要求学生用“动态、连续”的思维分析化学反应,而非停留在“一步到位”的静态认知,强化了“变化观念与平衡思想”的化学核心素养。
2.(2025广东,12,4分)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
3.(2024浙江1月卷,1,3分)下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
4.(2022浙江1月卷,2,2分)下列物质属于非电解质的是
A.CH4 B.KI C.NaOH D.CH3COOH
知识1 电解质和非电解质
1、分类依据:
2、电解质的强弱与物质类别的关系:
知识2 强电解质和弱电解质
1、对比强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能 电离的电解质
在水溶液中只能 电离的电解质
电离平衡
不存在
存在
溶液中存在微粒种类
水合离子、水分子
水合离子、水分子、弱电解质分子等
电离过程是否可逆
不可逆
可逆
2、依据元素周期表,记忆常见强弱电解质
ⅠA:除H2O、LiOH外其余都是强碱。
ⅡA:除Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱。
ⅢA:Al(OH)3是两性氢氧化物。
ⅣA:H2CO3、H2SiO3均为弱酸。
ⅤA:强酸:HNO3 中强(或弱)酸:H3PO4、HNO2。
ⅥA:强酸:H2SO4 弱酸:H2SO3、H2S。
ⅦA:强酸:HCl、HBr、HI、HClO4等
弱酸:HF、HClO等。
过渡元素中常见的弱碱:Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等。
【易错提醒】
盐不论难溶、易溶,绝大多数都是强电解质。
知识3 电解质的电离
1、概念:电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动的离子的过程。
2、电离条件:酸的电离条件是溶于水,盐和碱的电离条件是溶于水或熔融。
知识4 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H2S⇌H++HS-;HS-⇌H++S2-。
(2)多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2⇌Cu2++2OH-。
(3)两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式:H++AlO+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++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++SO42-,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO4-。
(2)多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,酸式酸根部分电离。
如NaHCO3===Na++HCO3-,HCO3-⇌H++CO32-。
考向1 电解质及其电离的考查
1.(2023·北京东城·一模)室温下,t1时刻向两个盛有50mL蒸馏水的烧杯中分别加入①1gCaCO3、②1g蔗糖,搅拌,最终分别得到悬浊液和澄清溶液,溶解过程中分散系的导电能力变化如图。
下列分析不正确的是
A.该实验可证明蔗糖不是电解质
B.该实验可证明碳酸钙是强电解质
C.当①中导电能力不变时,CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)达到平衡
D.t2时刻,①中再加1gCaCO3,导电能力不变
2.(2024·北京·调研)下列化学用语对事实的表述正确的是
A.用CuCl2溶液做导电实验,观察到灯泡发光: CuCl2Cu2++2Cl-
B.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H5l8OHC17H35COOC2H5+H218O
C.漂白液中通入少量SO2:3NaClO+SO2+H2O=Na2SO4+NaCl+2HClO
D.2mL FeCl3溶液中滴加几滴双氧水: 2Fe3++2H2O22Fe2++O2↑+4H+
3.(2025·北京·二模)化学与我们的生活、生产密切相关,下列说法中正确的是
A.常见食用油在空气中被氧化产生异味,与其分子中含有酯基有关
B.离子液体熔点低且有良好的导电性,可用作原电池的电解质
C.铜铟硫(CuInS2)量子点是纳米级的半导体材料,属于胶体
D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同分异构体
4.(2025·全国·调研)某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是
A.闭合开关K,电流计指针发生偏转,证明HCl是电解质
B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,由于HCl与NaCl不反应,故电流计指针不发生偏转
C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,电流计示数基本不变
D.选取相同浓度的硫酸替换0.1 mol∙L−1的HCl溶液,电流计的示数相同
5.(2021·北京西城·二模)室温下向100mL蒸馏水中加入1gCaCO3,一段时间后再向其中加入10mL蒸馏水,一段时间后继续加入10mL蒸馏水。该过程中电导率的变化如下图:
已知:室温下,CaCO3的溶解度为0.0013g。
下列说法不正确的是
A.a→b电导率上升是由于CaCO3固体部分溶解于水中
B.c和e对应的时刻分别加入了10mL蒸馏水
C.c→d、e→f,电导率下降,说明CaCO3的溶解平衡逆向移动
D.g后的电导率几乎不再改变,说明CaCO3的溶解达到平衡状态
题型二 离子反应
1.(2024北京,5,3分)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
命题解读
新情境:打破了传统试题“脱离实际考方程式”的模式,让学生感受到化学知识在工业生产、环境保护、日常生活中的实际应用,紧扣新课标“科学态度与社会责任”的核心素养要求。
新考法:给出方程式和对应的实际事实,要求学生逆向判断二者是否相符,考查的是对离子方程式书写规则的深度理解,而非机械记忆。
新角度:要求学生透过“方程式表面形式”看到“反应的微观本质”,强化了“宏观辨识与微观探析”的核心素养,避免学生陷入“只看配平、忽略本质”的思维误区。
2.(2025北京,6,3分)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
命题解读
新情境:锚定生产生活与实验实际,凸显化学实用性。
打破了“为考方程式而考方程式”的传统模式,让学生感知化学在生产、生活、实验中的实际价值,紧扣新课标“科学态度与社会责任”的核心素养要求。
新考法:跳出机械书写,侧重“事实与方程式的匹配验证”。
并非要求学生直接书写方程式,而是给出方程式和对应的实际事实,让学生逆向判断二者是否相符,考查的是对反应原理、物质性质、方程式书写规则的深度理解,而非机械记忆。
新角度:深挖反应本质细节,规避“表面化判断”。
不再停留在“方程式是否配平”的表层判断,而是深入分析反应的微观本质、物质存在形式、反应规律等关键细节。
3.(2023北京,6,3分)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.制备84消毒液(主要成分是):
B.食醋去除水垢中的:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的:
4.(2022北京,19,14分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:
i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填“化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因 。
知识1 离子方程式
1、书写步骤:以CaCO3与盐酸的反应为例。
2、意义:离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用H++OH-===H2O来表示。
知识2 离子方程式的书写注意事项
1、非电解质、弱电解质、难溶于水的物质,气体在反应物、生成物中出现,均写成化学式或分式。
HAc+OH—=Ac—+H2O
2、固体间的反应,即使是电解质,也写成 或 。
2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固) △ CaCl2+2H2O+2NH3↑
3、氧化物在反应物中、生成物中均写成化学式或分子式,在熔融状态时需拆分。
SO3+Ba2++2OH—=BaSO4↓+H2O;CuO+2H+=Cu2++H2O
4、浓H2SO4作为反应物和固体反应时,浓H2SO4写成化学式。
5、H3PO4、H2SO3、HF、H2C2O4等中强酸,在写离子方程式时按弱酸处理,写成化学式。
6、金属、非金属单质,无论在反应物、生成物中均写成 。如:Zn+2H+=Zn2++H2↑
7、微溶物作为反应物,并且处于澄清溶液中时写成离子形式;处于浊液或固体时写成化学式。微溶物作为生成物的一律写化学式。如条件是澄清石灰水,则应拆成离子;若给的是石灰乳或浑浊石灰水则不能拆,写成化学式。
知识3 离子方程式正误判断
1、注意何时拆分。
我们可以这样记忆:“强酸、强碱、可溶性盐”拆成离子形式,这里所说的强酸主要指“盐酸、硫酸、硝酸、HI、HBr、HClO4”,强碱主要指“KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2”。只有溶于水的强电解质才能写成 形式;其它非电解质、弱电解质、难溶的电解质、氧化物、气体、水等仍用 表示。磷酸、氢氟酸、亚硫酸、草酸虽然是中强酸,在高中阶段按弱酸处理,在离子方程式中都不可以拆分。微溶的强电解质做反应物时看其是否主要以自由离子形式存在,做生成物时写成化学式的形式,例如,石灰水中的Ca(OH)2写离子符号,石灰乳中的Ca(OH)2用化学式表示。浓硫酸中存在的主要是硫酸分子,也书写化学式。浓硝酸、盐酸书写离子式。碳酸氢钠拆成Na+、HCO3-;硫酸氢钠拆成Na+、H+、SO42-,硫酸氢钠在熔融状态下只拆成Na+、HSO4-。
2、切忌以偏概全。
如CuSO4溶液与过量Ba(OH)2溶液反应易错写成Ba2++SO42-BaSO4↓,忽略了Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,正确的写法是Cu2++SO42-+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓
3、要遵守质量守恒和电荷守恒。
其实有些离子反应不一定要会写,完全可以从 或 进行正误判断。
如Na+2H2ONa++2OH-+H2↑、Fe2++Cl2Fe3++2Cl-,以上两个离子方程式都是错误的,两者都违背了电荷守恒和得失电子守恒。
4、不符合客观事实。
如铁和盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑,铁和硝酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑都是错误的。前者的正确写法是:Fe+2H+Fe2++H2↑;后者因硝酸具有强氧化性,反应不会产生氢气。
5、来自同一种物质的离子配比要正确。
如硫酸和氢氧化钡反应:Ba2++H++OH-+SO42-H2O+BaSO4↓,这是错误的,原因是氢氧化钡有2个OH-,而硫酸同样有2个H+;还有对于不足量的物质一定要按照物质的配比组成去写,而过量的则不一定。例如Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液,如写成:Ca2++HCO3-+OH-CaCO3↓+H2O,就忽略了来自碳酸氢钙的配比:n(Ca2+)∶n(HCO3-)=1∶2,因而是错误的,应该写成Ca2++2HCO3-+2OH-CaCO3↓+2H2O+CO32-。
6、注意“量”的关系。
如“过量”、“少量”、“适量”等,要严防“量的陷阱”。如:Ca(HCO3)2溶液中与NaOH溶液反应:HCO3—+Ca2++2OH—(过量)=CaCO3↓+OH—+H2O,Ca2++2HCO3-(过量)+2OH-CaCO3↓+2H2O+CO32-。
判断方法:用过量的物质与生成物试着反应,如果能反应,则方程式不对,如果确定不能反应,则方程式是正确的。
7、注意离子反应的先后顺序。
FeBr2溶液中通入少量Cl2时,Fe2+与Cl2先反应,离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,当通入足量Cl2时,则还要发生的离子反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-(因为还原性强弱顺序Fe2+>Br-),而向FeI2溶液中通入少量Cl2时,I-与Cl2先反应,离子方程式应写成2I-+Cl2I2+2Cl-,当通入足量Cl2时则还要发生的离子反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(因为还原性强弱顺序I->Fe2+)。
8、注意有无氧化还原反应发生。
如少量(过量)SO2通入Ca(ClO)2溶液中,写成:Ca2++2ClO-+H2O+SO2CaSO3↓+2HClO或ClO-+H2O+SO2HSO3-+HClO都是错误的,因为次氯酸能把+4价的硫元素氧化成+6价的硫元素。再如氢氧化铁与氢碘酸反应写成Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O也是错误的,因为Fe3+和I-能发生氧化还原反应,将生成Fe2+和I2。
9.注意溶液的酸碱性环境
若反应体系在碱性环境中进行,一般考虑有OH-参加反应;若体系在酸性环境中进行,一般要考虑H+参加反应。这属于缺项离子方程式书写,当方程式两边O、H原子难以守恒时,就要考虑添加H2O了。
知识4 离子共存
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
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)均不能大量存在;
(2)在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在;
(3)酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS-等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
3、三特殊——三种特殊情况
(1)AlO2—与HCO2—不能大量共存:AlO2—+HCO3—+H2O===Al(OH)3↓+CO32—;
(2)“NO3—+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO32—等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存;
(3)NH4+与CH3COO-、CO32—,Mg2+与HCO3—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,它们在溶液中能大量共存。
4、四反应——四种反应类型
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SO42—,NH4+与OH-,H+与CH3COO-等;
(2)氧化还原反应,如Fe3+与I-、S2-,NO3—(H+)与Fe2+,MnO4—(H+)与Br-等;
(3)相互促进的水解反应,如Al3+与HCO3—,Al3+与AlO2—等;
(4)络合反应,如Fe3+与SCN-等。
能力1 警惕题干中的常见“陷阱”
条件类型
常见表述
误点点拨
常见的限制条件
“无色”
Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等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共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响
“透明”
“透明”也可“有色”
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” 的溶液
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3”
与NH3·H2O反应的离子不能存在
含有大量Fe3+的溶液
酸性溶液并具有强氧化性
含有大量AlO、S2-的溶液
碱性溶液
含有大量NO的溶液
隐含H+与还原性离子不能大量存在
相互促进水解
NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合
存在相互促进水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存
Al3+与CO、HCO、AlO、HS-、S2-;Fe3+与CO、HCO、AlO、ClO-
相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存
题干要求
(1)“一定大量共存”
(2)“可能大量共存”
(3)“不能大量共存”
审清关键字词
能力2 掌握常见离子的检验
1、常见阳离子的检验
2、常见阴离子的检验
考向1 离子共存
1.(2022·北京昌平·二模)如图所示,先在小烧杯中加入0.01mol/LBa(OH)2溶液50mL,再滴入几滴酚酞溶液,接通电源,再向滴定管小烧杯中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液3mL,可观察到的现象有:①小灯泡变暗直至熄灭②溶液颜色变浅直至褪去③产生白色沉淀④小灯泡变亮,以下说法正确的是
A.现象③可说明溶液中H+与OH-发生反应
B.溶液颜色变浅的原因是反应中酚酞被消耗
C.小灯泡变暗直至熄灭的原因是溶液中自由移动的离子浓度减小直至几乎为0
D.若将H2SO4换为Na2SO4,也会产生相似现象
2.(2025·北京·模拟预测)下列各组离子在给定条件的溶液中不能大量共存的是
A.使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、
B.无色透明溶液中K+、、H+
C.可与铝反应放出氢气的溶液中:Fe3+、Cl-、
D.使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、Cl-
3.(2023·北京西城·模拟预测)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.无色透明的溶液中:Fe3+、、I-、
B.0.1 mol•L-1 KNO3 溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、
C.使酚酞变红的溶液中:Na+、Mg2+、、
D.=1×10-12 的溶液:K+、Na+、、
4.(2024·北京海淀·模拟预测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=1 的溶液中:HCO、SO、K+、Cl-
B.遇酚酞变红的溶液中:NO、Na+、、SiO、K+
C.c(NO) = 1 mol·L -1 的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH
D.无色透明溶液中: K+、SO、Na+、MnO
考向2 离子检验
5.(2025·北京·模拟预测)某澄清透明溶液中可能含有中的若干种,取一定量待测液进行如下实验。下列说法不正确的是
A.该溶液中一定不含的离子是
B.不能确定该溶液中是否存在
C.沉淀B为、
D.气体X与气体Y可以在一定条件下反应转化为对环境无害的物质
6.(2025·北京·模拟预测)某无色溶液Y可能含有中的几种离子,溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略的分解)。下列说法不正确的是
A.溶液Y中一定不存在
B.溶液Y中一定含有,且
C.溶液Y中肯定存在
D.溶液Y中可能存在,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色试验验证
7.(2024·全国·调研)某溶液中可能含有、、、、、中几种离子(不考虑水电离),为了确定溶液组成进行实验,取一定量溶液分成甲、乙、丙三等份,实验结果如下表所示。
实验
操作及现象
①
对甲进行焰色试验,焰色呈黄色
②
用试纸测定乙溶液,
③
在丙中加入足量盐酸,产生气泡;再滴加淀粉溶液,溶液变蓝色
下列推断正确的是
A.一定含有、、 B.一定不含、、
C.可能含 D.一定含、、,可能含
8.(2025·北京延庆·调研)离子反应思想的核心是从离子角度揭示溶液中化学反应的本质,可快速判断溶液中反应是否能发生,分析离子共存问题和除去溶液中杂质离子问题。请应用离子反应思想解决下列问题。
I.某无色透明溶液中可能大量存在、、、、中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子 。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中,肯定存在的离子是 。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有 ,有关的离子方程式为 。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是_______。
A.Cl- B. C. D.
II.我国食盐的来源主要为海盐、湖盐、井矿盐。粗食盐中除了含泥沙等难溶性杂质外,还含有、、等可溶性杂质。为得到精制食盐水,某同学设计如下除杂流程,用到的试剂有:溶液、溶液、溶液和盐酸。
(5)操作a的名称是 ,试剂2是 。
(6)沉淀B主要成分的化学式是 。
(7)用离子方程式表示盐酸的作用 、 。
考向3 离子方程式的正误判断
9.(2025·北京朝阳·三模)下列化学用语表述正确的是
A.用FeS除去废水中的汞离子:
B.乙醛和新制共热:
C.向溶液中滴入过量氨水:
D.用溶液做导电性实验,灯泡发光:
10.(2025·北京西城·三模)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与足量氯水反应:
B.使酸性高锰酸钾溶液褪色:
C.稀与溶液反应:
D.用饱和碳酸钠溶液浸泡含的水垢:
11.(2025·北京海淀·三模)下列反应的离子方程式正确的是
A.溶液中滴加足量溶液:
B.在氨水中通入少量的气体:
C.溶液中通入少量:
D.将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
12.(2025·北京朝阳·一模)下列反应方程式书写正确的是
A.用溶液除去乙炔中的产生黑色沉淀:
B.乙醛与新制在加热条件下产生砖红色沉淀:
C.电解饱和食盐水:
D.Al溶于NaOH溶液产生无色气体:
13.(2025·北京昌平·二模)解释下列事实的方程式不正确的是:
A.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应:
B.用氯气制备漂白粉:
C.铁在加热条件下与水蒸气反应产生气体:
D.溶液处理水垢中的:
14.(2025·北京西城·一模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.制备84消毒液(主要成分是):
B.工业制氯气:(熔融)
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的
考向4 离子方程式的书写
15.(2025·北京朝阳·三模)精炼铜的阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用溶液浸出回收银。所得浸出液可以分离出AgCl并使浸取剂再生。某小组在实验室模拟该过程。
已知:ⅰ.25℃时,(白色)微溶于水,(白色)难溶于水;
ⅱ.,。
Ⅰ.浸出AgCl
(1)取AgCl固体,加入一定体积溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液,其中银的主要存在形式为。该反应的离子方程式是 。
Ⅱ.酸化沉银
取(1)所得浸出液,滴加稀硫酸,生成白色沉淀。继续滴加稀硫酸,当恰好沉淀完全时,pH约为5。
(2)完全沉淀时,溶液中大量存在的含硫粒子有 。
(3)将沉淀过滤并洗净,探究其成分。
①取少量沉淀, (填操作和现象),证实其中不含。
②为证明沉淀中不含,甲同学设计的实验及其现象如下。
该现象能否得出沉淀中不含的结论?若能,写出推理过程;若不能,补充实验方案,证实不含 。
③经分析,沉淀是AgCl,用化学平衡移动原理解释AgCl生成的原因 。
(4)有同学预测,反应的初始阶段所得沉淀中可能混有。探究如下:向(1)所得浸出液中滴入1滴稀硫酸,恰好出现少量沉淀(记为沉淀A)。过滤,用滤液B进行实验。
①若沉淀A中有,预期现象与上述实验现象不同。写出预期现象及理由 。由此推知,沉淀A中不含。
②结论:浸出液加酸沉银时,无论酸用量多少,得到的沉淀都只有AgCl。
Ⅲ.浸取剂再生
(5)向Ⅱ所得溶液加NaOH调,可使浸取液再生。引入的不会明显影响AgCl的浸出。有人提出,仅用含的物质,就能实验“浸出—沉银—再生”循环,且理论上试剂能循环使用。沉银所加试剂是 ,再生的方法是 。
16.(2025·北京·模拟预测)海水中的化学资源具有巨大的开发潜力。
(1)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等。苦卤(含Br-)提溴的工业流程如下:
①用离子方程式表示通入Cl2目的是 。
②吸收塔中盛有Na2CO3溶液,通入足量Br2蒸气时,有和无色气体生成,反应的离子方程式是 。
(2)用下图所示装置(表示斜发沸石)分离海水中的K+和Na+,料液(含K+、Na+、Cl-和I-)先流过斜发沸石吸附K+和I-。然后通电,双极膜产生的H+将K+交换下来,OH-将I-交换下来,得到A溶液。
①简述A溶液中含K+不含Na+的原因: 。
②海水中c(K+)>c(I-),则A溶液中的溶质是 。
③为了提高产率并防止原料浪费,通电一段时间后,将阴、阳极的斜发沸石对调,继续通电,此时斜发沸石内主要反应的离子方程式是 。
(3)KI 广泛用于皮肤科、眼科等疾病的治疗。利用海水中获得的I2和(2)中获得的A溶液及Fe粉,可获得纯度较高的KI晶体,流程如下:
已知:ⅰ.KI的溶解度
温度/℃
6
20
60
100
KI的溶解度/g
128
140
176
206
ⅱ.3I2+ 6KOH=5KI+ KIO3+3H2O
①用化学方程式说明加入Fe粉的作用: 。
②操作1是 ,过滤,洗涤,干燥。
17.(2025·北京东城·三模)了解化石燃料燃烧过程中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的处理对改善环境推动可持续发展具有重要意义。结合所学知识,回答下列问题:
I.用活性炭吸附NOx。
(1)活性炭可以和NOx反应。一定条件下,当1molNO与活性炭完全反应生成两种无毒的气体时,放出17kJ的热量,写出其反应的热化学方程式: 。
(2)活性炭吸附NO2反应如下:。
在T1℃时,该反应在2L容器中测得反应不同时间各物质的物质的量如下:
时间(min)
0
10
20
30
40
50
NO2(mol)
2
1.16
0.80
0.80
1.23
1.23
N2(mol)
0
0.42
0.60
0.60
0.80
0.80
①0~10min内,NO2的平均反应速率v(NO2)= ;
②30min时,该反应的平衡常数K= ,反应放出的热量为 kJ。
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母)。
a.加入活性炭 b.通入NO2 c.缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
Ⅱ.SO2烟气脱除。
工业上可用纳米MgO分散到一定浓度的MgSO4溶液中,配制成SO2烟气脱硫试剂。
将含有SO2的烟气以一定流速持续通入到该脱硫试剂中,实时监测出口处气体中SO2脱除效率及脱硫试剂溶液的pH值,如图1所示。
已知:i.纳米MgO活性较高,常温下可以与水反应;
ii.MgSO3在水中难溶,Mg(HSO3)2可溶。
(4)烟气脱硫开始阶段溶液呈碱性,很快pH值降到4左右。结合化学用语解释其原因 。脱硫试剂中Mg2+维持较高的初始浓度,对脱硫效率有显著影响。请结合化学用语解释Mg2+的作用 。
(5)实验发现,在以后,随着SO2的脱除,溶液pH值几乎不变,但烟气脱硫效率始终很高,且MgSO4浓度逐渐升高,结合图2中含硫微粒的分布情况,用方程式解释其可能原因 。
(6)为了提高烟气的脱硫效率,在不增加化学试剂的情况下,可以采取的措施有:提高分散系中MgO与MgSO4的浓度、 (写出两条)。
18.(2025·北京丰台·二模)船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀,实验室模拟该过程如下。
实验
实验装置
实验步骤及现象
Ⅰ
电流表指针偏转,Fe电极上未见气泡生成;一段时间后,向Fe电极附近滴加溶液,生成蓝色沉淀
Ⅱ
向A区滴加酚酞溶液,出现红色
Ⅲ
向A区滴加溶液,生成蓝色沉淀,一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀消失
(1)实验Ⅰ中,Zn作 极。
(2)蓝色沉淀为,说明有产生。
①对实验Ⅰ中产生的原因作出如下猜想:
猜想a.将Fe氧化;
猜想b.将Fe氧化;
猜想c. 将Fe氧化;
猜想d.被Zn还原;
依据实验Ⅰ中的现象否定了猜想a.
②理论分析:
资料i:实验Ⅰ条件下, ,
。
若将Fe氧化,写出生成的离子方程式为 。
若被Zn还原,还原产物为 ,无法生成蓝色沉淀。
因此,猜想b可能成立,猜想d不成立。
③设计实验 (填操作和现象),证明了猜想c不成立,则猜想b成立。
(3)结合电极反应式,分析实验Ⅱ中出现红色的原因 。
资料ii:实验Ⅲ条件下,Fe与很难发生反应。
(4)结合平衡移动原理,解释实验Ⅲ中“一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。
(5)将实验Ⅲ装置中的锌片换成铜片,重复实验Ⅲ的操作,推测其与实验Ⅲ现象的差异 。
由上述实验可知:比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。
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专题03 离子反应
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能架构 3
03 破·题型攻坚 4
题型一 电解质及其电离 4
真题动向
以陌生反应及复杂体系为情境,延伸电离知识的应用。
必备知识
知识1电解质和非电解质 知识2 强电解质和弱电解质
知识3 电解质的电离 知识4 电离方程式的书写
命题预测
考向1 电解质及其电离的考查
题型二 离子反应 11
真题动向
摆脱单一教材反应,以真实场景为载体延伸考查,情境贴合工业生产,实验应用及前沿科技,增强实用性。
必备知识
知识1离子方程式 知识2 离子方程式的书写注意事项
知识3 离子方程式正误判断 知识4 离子共存
关键能力
能力1 警惕题干中的常见“陷阱”
能力2 掌握常见离子的检验
命题预测
考向1 离子共存 考向2 离子检验
考向3 离子方程式的正误判断 考向4 离子方程式的书写
命题轨迹透视
题型固定且分布明确:以选择题和填空题为主。选择题常考电解质判断、离子共存、离子方程式正误判断;填空题多嵌套在化工流程、实验题中,要求书写特定情境下的离子方程式。考点聚焦基础且重应用:核心围绕电解质电离、离子方程式书写与正误判断、离子共存、离子检验与推断。近年还常结合氧化还原反应、实验现象,比如通过沉淀生成、气体放出等现象推导离子反应,同时频繁关联化工生产、污水治理等实际场景。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
电解质
——
——
——
——
北京卷T8,3分
离子反应及离子方程式
北京卷T6,3分
北京卷T5,3分
北京卷T6,3分
北京卷T4,3分
北京卷T18,14分
北京卷T19,14分
北京卷T7,3分
2026命题预测
传统题型持续考查:选择题中电解质电离、离子共存、离子方程式正误判断仍是基础考点,难度维持中等。非选择题会继续要求书写陌生情境下的离子方程式,比如新型化工反应、特殊实验中的离子反应。
实际情境与综合融合加深:大概率增多与环境污染治理、新材料制备等实际问题的结合,如污水中重金属离子处理的离子反应书写。且会进一步和氧化还原反应、酸碱中和滴定、电化学等知识点融合,考查综合应用能力。
题型一 电解质及其电离
1.(2021北京,8,3分)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;
B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-++=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;
C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;
D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;
故合理选项是D。
命题解读
新情境:以“灯光亮度变化”作为离子浓度的可视化指标,把原本抽象的“溶液导电性与离子浓度的关系”转化为直观的实验现象(亮→暗/灭→亮),摆脱了纯理论考查的模式。
新考法:并非直接考查复分解反应的发生条件,而是将反应过程中离子的生成、消耗、再生成与“灯光变化现象”绑定,要求学生逆向推导反应的离子变化逻辑。
新角度:打破了“只关注反应最终产物”的常规视角,转而分析反应全程的离子浓度变化趋势。要求学生用“动态、连续”的思维分析化学反应,而非停留在“一步到位”的静态认知,强化了“变化观念与平衡思想”的化学核心素养。
2.(2025广东,12,4分)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
【答案】A
【详解】A.加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;
B.加入NaCl会增加Cl⁻浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误;
C.H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;
D.电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误;
故选A。
3.(2024浙江1月卷,1,3分)下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A. CO2在水溶液中能导电,是生成的碳酸电离,不是自身电离,不属于电解质,A符合题意;
B.HCl溶于水电离出离子导电,属于电解质,B不符合题意;
C.NaOH在水溶液和熔融状态均能电离离子而导电,属于电解质,C不符合题意;
D.BaSO4在熔融状态能电离离子而导电,属于电解质,D不符合题意;
故选A。
4.(2022浙江1月卷,2,2分)下列物质属于非电解质的是
A.CH4 B.KI C.NaOH D.CH3COOH
【答案】A
【详解】A.CH4属于有机物,在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物,为非电解质,故A符合题意;
B.KI属于盐,在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故B不符合题意;
C.NaOH属于碱,在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故C不符合题意;
D.CH3COOH属于酸,在水溶液中能电离出H+离子和CH3COO-离子,即CH3COOH是在水溶液中导电的化合物,为电解质,故D不符合题意;
答案为A。
知识1 电解质和非电解质
1、分类依据:
2、电解质的强弱与物质类别的关系:
知识2 强电解质和弱电解质
1、对比强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
电离平衡
不存在
存在
溶液中存在微粒种类
水合离子、水分子
水合离子、水分子、弱电解质分子等
电离过程是否可逆
不可逆
可逆
2、依据元素周期表,记忆常见强弱电解质
ⅠA:除H2O、LiOH外其余都是强碱。
ⅡA:除Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱。
ⅢA:Al(OH)3是两性氢氧化物。
ⅣA:H2CO3、H2SiO3均为弱酸。
ⅤA:强酸:HNO3 中强(或弱)酸:H3PO4、HNO2。
ⅥA:强酸:H2SO4 弱酸:H2SO3、H2S。
ⅦA:强酸:HCl、HBr、HI、HClO4等
弱酸:HF、HClO等。
过渡元素中常见的弱碱:Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等。
【易错提醒】
盐不论难溶、易溶,绝大多数都是强电解质。
知识3 电解质的电离
1、概念:电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动的离子的过程。
2、电离条件:酸的电离条件是溶于水,盐和碱的电离条件是溶于水或熔融。
知识4 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H2S⇌H++HS-;HS-⇌H++S2-。
(2)多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2⇌Cu2++2OH-。
(3)两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式:H++AlO+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++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++SO42-,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO4-。
(2)多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,酸式酸根部分电离。
如NaHCO3===Na++HCO3-,HCO3-⇌H++CO32-。
考向1 电解质及其电离的考查
1.(2023·北京东城·一模)室温下,t1时刻向两个盛有50mL蒸馏水的烧杯中分别加入①1gCaCO3、②1g蔗糖,搅拌,最终分别得到悬浊液和澄清溶液,溶解过程中分散系的导电能力变化如图。
下列分析不正确的是
A.该实验可证明蔗糖不是电解质
B.该实验可证明碳酸钙是强电解质
C.当①中导电能力不变时,CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)达到平衡
D.t2时刻,①中再加1gCaCO3,导电能力不变
【答案】B
【详解】A.由图可知,蔗糖溶解过程中分散系的导电能力基本不变,说明蔗糖为非电解质,故A正确;
B.碳酸钙难溶于水,但溶于水的碳酸钙完全电离,属于强电解质,故B错误;
C.由图可知,碳酸钙溶解过程中分散系的导电能力增强,当导电能力不变时,说明CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)达到平衡,故C正确;
D.由图可知,难溶于水的碳酸钙在水中已达到溶解平衡,所以t2时刻,①中再加1g碳酸钙,溶液中的离子浓度不变,导电能力不变,故D正确;故选B。
2.(2024·北京·调研)下列化学用语对事实的表述正确的是
A.用CuCl2溶液做导电实验,观察到灯泡发光: CuCl2Cu2++2Cl-
B.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H5l8OHC17H35COOC2H5+H218O
C.漂白液中通入少量SO2:3NaClO+SO2+H2O=Na2SO4+NaCl+2HClO
D.2mL FeCl3溶液中滴加几滴双氧水: 2Fe3++2H2O22Fe2++O2↑+4H+
【答案】C
【详解】A.CuCl2是强电解质,完全电离,CuCl2=Cu2++2Cl-,A错误;
B.硬脂酸与乙醇的酯化反应为C17H35COOH+C2H5l8OHC17H35COl8OC2H5+H2O,B错误;
C.漂白液中通入少量SO2发生氧化还原反应,3NaClO+SO2+H2O=Na2SO4+NaCl+2HClO,C正确;
D.题给离子方程式中氧原子和电荷均不守恒,D错误;故选C。
3.(2025·北京·二模)化学与我们的生活、生产密切相关,下列说法中正确的是
A.常见食用油在空气中被氧化产生异味,与其分子中含有酯基有关
B.离子液体熔点低且有良好的导电性,可用作原电池的电解质
C.铜铟硫(CuInS2)量子点是纳米级的半导体材料,属于胶体
D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同分异构体
【答案】B
【详解】A.食用油氧化异味源于分子中的碳碳双键被氧化,而非酯基,酯基不易被氧化,A错误;
B.离子液体熔点低且导电性强,符合电解质要求,可用作原电池电解质,B正确;
C.量子点为纳米级纯净物,胶体是分散系(含分散质和分散剂),二者本质不同,C错误;
D.螺旋碳纳米管与石墨烯均为碳单质,互为同素异形体,而非同分异构体,D错误;故选B。
4.(2025·全国·调研)某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是
A.闭合开关K,电流计指针发生偏转,证明HCl是电解质
B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,由于HCl与NaCl不反应,故电流计指针不发生偏转
C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,电流计示数基本不变
D.选取相同浓度的硫酸替换0.1 mol∙L−1的HCl溶液,电流计的示数相同
【答案】AC
【详解】A.闭合开关K,电流计指针发生偏转,能导电,从而能证明HCl是电解质,故A正确;
B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,HCl与NaCl不反应,但离子浓度增大,因此电流计指针偏转变大,故B错误;
C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙,离子数目变少,但电荷数变大,两者抵消,因此电流计示数基本不变,故C正确;
D.选取相同浓度的硫酸替换0.1 mol∙L−1的HCl溶液,由于硫酸离子浓度和所带电荷数比盐酸中离子浓度和所带电荷数多,因此电流计的示数不相同,硫酸的电流计示数大,故D错误。
综上所述,答案为AC。
5.(2021·北京西城·二模)室温下向100mL蒸馏水中加入1gCaCO3,一段时间后再向其中加入10mL蒸馏水,一段时间后继续加入10mL蒸馏水。该过程中电导率的变化如下图:
已知:室温下,CaCO3的溶解度为0.0013g。
下列说法不正确的是
A.a→b电导率上升是由于CaCO3固体部分溶解于水中
B.c和e对应的时刻分别加入了10mL蒸馏水
C.c→d、e→f,电导率下降,说明CaCO3的溶解平衡逆向移动
D.g后的电导率几乎不再改变,说明CaCO3的溶解达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.碳酸钙在水中的溶解度小,溶于水的碳酸钙在溶液中完全电离,使溶液中的离子浓度增大,导致a→b电导率上升,故A正确;
B.由图可知,c→d、e→f的电导率下降,说明溶液中离子浓度减小,则c和e对应的时刻应该是分别加入了10mL蒸馏水,故B正确;
C.由图可知,c→d、e→f的电导率下降,说明溶液中离子浓度减小,则c和e对应的时刻应该是分别加入了10mL蒸馏水;加入蒸馏水,碳酸钙的溶解平衡正向移动,故C错误;
D.g后的电导率几乎不再改变,说明溶液中的离子浓度不再改变,碳酸钙的溶解在溶液中达到平衡状态,故D正确;
故选C。
题型二 离子反应
1.(2024北京,5,3分)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
【答案】D
【详解】A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;
B.可以将氧化成,离子方程式正确,B正确;
C.结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,离子方程式正确,C正确;
D.与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+,D错误;
本题选D。
命题解读
新情境:打破了传统试题“脱离实际考方程式”的模式,让学生感受到化学知识在工业生产、环境保护、日常生活中的实际应用,紧扣新课标“科学态度与社会责任”的核心素养要求。
新考法:给出方程式和对应的实际事实,要求学生逆向判断二者是否相符,考查的是对离子方程式书写规则的深度理解,而非机械记忆。
新角度:要求学生透过“方程式表面形式”看到“反应的微观本质”,强化了“宏观辨识与微观探析”的核心素养,避免学生陷入“只看配平、忽略本质”的思维误区。
2.(2025北京,6,3分)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
【答案】B
【详解】A.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.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. 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.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
答案选B。
命题解读
新情境:锚定生产生活与实验实际,凸显化学实用性。
打破了“为考方程式而考方程式”的传统模式,让学生感知化学在生产、生活、实验中的实际价值,紧扣新课标“科学态度与社会责任”的核心素养要求。
新考法:跳出机械书写,侧重“事实与方程式的匹配验证”。
并非要求学生直接书写方程式,而是给出方程式和对应的实际事实,让学生逆向判断二者是否相符,考查的是对反应原理、物质性质、方程式书写规则的深度理解,而非机械记忆。
新角度:深挖反应本质细节,规避“表面化判断”。
不再停留在“方程式是否配平”的表层判断,而是深入分析反应的微观本质、物质存在形式、反应规律等关键细节。
3.(2023北京,6,3分)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.制备84消毒液(主要成分是):
B.食醋去除水垢中的:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的:
【答案】B
【详解】A.Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子,A项正确;
B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O,B项错误;
C.FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2,反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;
D.Na2S将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2−=HgS↓,D项正确;
故选B。
4.(2022北京,19,14分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:
i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填“化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因 。
【答案】(1)饱和NaCl溶液 (2)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(4) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 4+4OH-=4+O2↑+2H2O NaClO 3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液
【详解】(1)B中试剂是饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体,故答案为:饱和NaCl溶液;
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O,故答案为:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强,故答案为:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;
(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下,可被OH-还原为,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为:4+4OH-=4+O2↑+2H2O;溶液绿色缓慢加深,根据题给信息,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱,此时溶液碱性较强,则原因是MnO2被NaClO氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量,故答案为:4+4OH-=4+O2↑+2H2O;NaClO;
③取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为,发生的反应是:3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O,故答案为:3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O;
④根据题给信息可知,(绿色)、(紫色),则从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因是:Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
知识1 离子方程式
1、书写步骤:以CaCO3与盐酸的反应为例。
2、意义:离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用H++OH-===H2O来表示。
知识2 离子方程式的书写注意事项
1、非电解质、弱电解质、难溶于水的物质,气体在反应物、生成物中出现,均写成化学式或分式。
HAc+OH—=Ac—+H2O
2、固体间的反应,即使是电解质,也写成化学式或分子式。
2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固) △ CaCl2+2H2O+2NH3↑
3、氧化物在反应物中、生成物中均写成化学式或分子式,在熔融状态时需拆分。
SO3+Ba2++2OH—=BaSO4↓+H2O;CuO+2H+=Cu2++H2O
4、浓H2SO4作为反应物和固体反应时,浓H2SO4写成化学式。
5、H3PO4、H2SO3、HF、H2C2O4等中强酸,在写离子方程式时按弱酸处理,写成化学式。
6、金属、非金属单质,无论在反应物、生成物中均写成化学式。如:Zn+2H+=Zn2++H2↑
7、微溶物作为反应物,并且处于澄清溶液中时写成离子形式;处于浊液或固体时写成化学式。微溶物作为生成物的一律写化学式。如条件是澄清石灰水,则应拆成离子;若给的是石灰乳或浑浊石灰水则不能拆,写成化学式。
知识3 离子方程式正误判断
1、注意何时拆分。
我们可以这样记忆:“强酸、强碱、可溶性盐”拆成离子形式,这里所说的强酸主要指“盐酸、硫酸、硝酸、HI、HBr、HClO4”,强碱主要指“KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2”。只有溶于水的强电解质才能写成离子形式;其它非电解质、弱电解质、难溶的电解质、氧化物、气体、水等仍用化学式表示。磷酸、氢氟酸、亚硫酸、草酸虽然是中强酸,在高中阶段按弱酸处理,在离子方程式中都不可以拆分。微溶的强电解质做反应物时看其是否主要以自由离子形式存在,做生成物时写成化学式的形式,例如,石灰水中的Ca(OH)2写离子符号,石灰乳中的Ca(OH)2用化学式表示。浓硫酸中存在的主要是硫酸分子,也书写化学式。浓硝酸、盐酸书写离子式。碳酸氢钠拆成Na+、HCO3-;硫酸氢钠拆成Na+、H+、SO42-,硫酸氢钠在熔融状态下只拆成Na+、HSO4-。
2、切忌以偏概全。
如CuSO4溶液与过量Ba(OH)2溶液反应易错写成Ba2++SO42-BaSO4↓,忽略了Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,正确的写法是Cu2++SO42-+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓
3、要遵守质量守恒和电荷守恒。
其实有些离子反应不一定要会写,完全可以从电荷守恒或得失电子守恒进行正误判断。如Na+2H2ONa++2OH-+H2↑、Fe2++Cl2Fe3++2Cl-,以上两个离子方程式都是错误的,两者都违背了电荷守恒和得失电子守恒。
4、不符合客观事实。
如铁和盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑,铁和硝酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑都是错误的。前者的正确写法是:Fe+2H+Fe2++H2↑;后者因硝酸具有强氧化性,反应不会产生氢气。
5、来自同一种物质的离子配比要正确。
如硫酸和氢氧化钡反应:Ba2++H++OH-+SO42-H2O+BaSO4↓,这是错误的,原因是氢氧化钡有2个OH-,而硫酸同样有2个H+;还有对于不足量的物质一定要按照物质的配比组成去写,而过量的则不一定。例如Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液,如写成:Ca2++HCO3-+OH-CaCO3↓+H2O,就忽略了来自碳酸氢钙的配比:n(Ca2+)∶n(HCO3-)=1∶2,因而是错误的,应该写成Ca2++2HCO3-+2OH-CaCO3↓+2H2O+CO32-。
6、注意“量”的关系。
如“过量”、“少量”、“适量”等,要严防“量的陷阱”。如:Ca(HCO3)2溶液中与NaOH溶液反应:HCO3—+Ca2++2OH—(过量)=CaCO3↓+OH—+H2O,Ca2++2HCO3-(过量)+2OH-CaCO3↓+2H2O+CO32-。
判断方法:用过量的物质与生成物试着反应,如果能反应,则方程式不对,如果确定不能反应,则方程式是正确的。
7、注意离子反应的先后顺序。
FeBr2溶液中通入少量Cl2时,Fe2+与Cl2先反应,离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,当通入足量Cl2时,则还要发生的离子反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-(因为还原性强弱顺序Fe2+>Br-),而向FeI2溶液中通入少量Cl2时,I-与Cl2先反应,离子方程式应写成2I-+Cl2I2+2Cl-,当通入足量Cl2时则还要发生的离子反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(因为还原性强弱顺序I->Fe2+)。
8、注意有无氧化还原反应发生。
如少量(过量)SO2通入Ca(ClO)2溶液中,写成:Ca2++2ClO-+H2O+SO2CaSO3↓+2HClO或ClO-+H2O+SO2HSO3-+HClO都是错误的,因为次氯酸能把+4价的硫元素氧化成+6价的硫元素。再如氢氧化铁与氢碘酸反应写成Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O也是错误的,因为Fe3+和I-能发生氧化还原反应,将生成Fe2+和I2。
9.注意溶液的酸碱性环境
若反应体系在碱性环境中进行,一般考虑有OH-参加反应;若体系在酸性环境中进行,一般要考虑H+参加反应。这属于缺项离子方程式书写,当方程式两边O、H原子难以守恒时,就要考虑添加H2O了。
知识4 离子共存
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)均不能大量存在;
(2)在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在;
(3)酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS-等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
3、三特殊——三种特殊情况
(1)AlO2—与HCO2—不能大量共存:AlO2—+HCO3—+H2O===Al(OH)3↓+CO32—;
(2)“NO3—+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO32—等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存;
(3)NH4+与CH3COO-、CO32—,Mg2+与HCO3—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,它们在溶液中能大量共存。
4、四反应——四种反应类型
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SO42—,NH4+与OH-,H+与CH3COO-等;
(2)氧化还原反应,如Fe3+与I-、S2-,NO3—(H+)与Fe2+,MnO4—(H+)与Br-等;
(3)相互促进的水解反应,如Al3+与HCO3—,Al3+与AlO2—等;
(4)络合反应,如Fe3+与SCN-等。
能力1 警惕题干中的常见“陷阱”
条件类型
常见表述
误点点拨
常见的限制条件
“无色”
Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等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共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响
“透明”
“透明”也可“有色”
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” 的溶液
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3”
与NH3·H2O反应的离子不能存在
含有大量Fe3+的溶液
酸性溶液并具有强氧化性
含有大量AlO、S2-的溶液
碱性溶液
含有大量NO的溶液
隐含H+与还原性离子不能大量存在
相互促进水解
NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合
存在相互促进水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存
Al3+与CO、HCO、AlO、HS-、S2-;Fe3+与CO、HCO、AlO、ClO-
相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存
题干要求
(1)“一定大量共存”
(2)“可能大量共存”
(3)“不能大量共存”
审清关键字词
能力2 掌握常见离子的检验
1、常见阳离子的检验
2、常见阴离子的检验
考向1 离子共存
1.(2022·北京昌平·二模)如图所示,先在小烧杯中加入0.01mol/LBa(OH)2溶液50mL,再滴入几滴酚酞溶液,接通电源,再向滴定管小烧杯中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液3mL,可观察到的现象有:①小灯泡变暗直至熄灭②溶液颜色变浅直至褪去③产生白色沉淀④小灯泡变亮,以下说法正确的是
A.现象③可说明溶液中H+与OH-发生反应
B.溶液颜色变浅的原因是反应中酚酞被消耗
C.小灯泡变暗直至熄灭的原因是溶液中自由移动的离子浓度减小直至几乎为0
D.若将H2SO4换为Na2SO4,也会产生相似现象
【答案】C
【详解】A.现象③中产生了白色沉淀,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,故产生白色沉淀的实质是钡离子与硫酸根离子不能共存,生成硫酸钡白色沉淀,故A错误;
B.酚酞遇酸性溶液或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,故溶液颜色变浅的原因是随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱导致的,故B错误;
C.氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,实质是氢离子与氢氧根结合生成水分子,钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡白色沉淀,随着反应的进行溶液中自由移动的离子浓度逐渐减少直至几乎为0,故小灯泡变暗直至熄灭,故C正确;
D.若将H2SO4换为Na2SO4,硫酸钠与氢氧化钡会生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,会生成白色沉淀,而且溶液显碱性,溶液中一直存在自由移动的离子,因此产生的实验现象与上述实验不同,故D错误;
故答案选C
2.(2025·北京·模拟预测)下列各组离子在给定条件的溶液中不能大量共存的是
A.使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、
B.无色透明溶液中K+、、H+
C.可与铝反应放出氢气的溶液中:Fe3+、Cl-、
D.使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、Cl-
【答案】C
【详解】A.使酚酞溶液变红的溶液,说明溶液显碱性,OH-、Na+、Cl-、都大量共存,故A不符合题意;
B.无色透明溶液中K+、、H+都大量共存,故B不符合题意;
C.可与铝反应放出氢气的溶液,可能为酸性,可能为碱性,Fe3+与OH-反应,不共存,H+与反应,不共存,故C符合题意;
D.使pH试纸变蓝的溶液,说明溶液显碱性,OH-、Ba2+、Na+、Cl-都大量共存,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
3.(2023·北京西城·模拟预测)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.无色透明的溶液中:Fe3+、、I-、
B.0.1 mol•L-1 KNO3 溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、
C.使酚酞变红的溶液中:Na+、Mg2+、、
D.=1×10-12 的溶液:K+、Na+、、
【答案】B
【详解】A.铁离子的溶液显淡黄色,且与碳酸根彻底双水解,能与Iˉ发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B.溶液酸性较弱,硝酸根不表现氧化性,几种离子可以大量存在,故B符合题意;
C.使酚酞变红的溶液显碱性,铵根和镁离子不能在碱性溶液中大量存在,故C不符合题意;
D.=1×10-12 的溶液显碱性,碳酸氢根会和氢氧根反应生成碳酸根和水,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为B。
4.(2024·北京海淀·模拟预测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=1 的溶液中:HCO、SO、K+、Cl-
B.遇酚酞变红的溶液中:NO、Na+、、SiO、K+
C.c(NO) = 1 mol·L -1 的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH
D.无色透明溶液中: K+、SO、Na+、MnO
【答案】B
【详解】A. pH=1 的溶液呈较强的酸性,HCO会与酸反应生成二氧化碳,A不能大量共存;
B. 遇酚酞变红的溶液呈碱性,NO、Na+、、SiO、K+等几种离子在该溶液中不能发生离子反应,故B一定能大量共存;
C. 在酸性条件下具有强氧化性,c(NO) = 1 mol·L -1的溶液中,H+、NO、Fe2+三者可以发生反应,Fe2+被氧化为Fe3+,故C不能大量共存;
D. MnO能使溶液呈紫色,因此,在无色透明溶液中, MnO不能大量存在,D不符合题意。
综上所述,在指定溶液中一定能大量共存的是B。
考向2 离子检验
5.(2025·北京·模拟预测)某澄清透明溶液中可能含有中的若干种,取一定量待测液进行如下实验。下列说法不正确的是
A.该溶液中一定不含的离子是
B.不能确定该溶液中是否存在
C.沉淀B为、
D.气体X与气体Y可以在一定条件下反应转化为对环境无害的物质
【答案】B
【分析】溶液加过量稀盐酸无明显现象,说明无、,再加入过量的硝酸钡,产生无色气体,说明无,若有,会与过量盐酸产生黄绿色氯气,说明存在,生成无色气体X为共0.1 mol,故为0.3 mol;沉淀A应该为硫酸钡,故溶液存在,116.5 g沉淀A说明含0.5 mol;加入过量的氢氧化钠,生成标况下4.48 L无色气体Y,无色气体Y为,说明含0.2 mol,生成的沉淀B含氢氧化铁沉淀,根据为0.3 mol可知,氢氧化铁沉淀为32.1 g,故沉淀B中还含有氢氧化铜沉淀5.88 g,故溶液中含有0.06 mol,滤液Ⅱ中含有氢氧化钡,加入少量二氧化碳生成的沉淀C为碳酸钡沉淀;最后根据溶液呈电中性原理可知溶液还应该含0.08 mol,据此回答。
【详解】A.据分析可知,溶液中一定不含、、,A正确;
B.据分析可知,溶液中含0.08 mol,B错误;
C.据分析可知,C正确;
D.无色气体X为,无色气体Y为,二者可发生转化为无害,D正确;
故选B。
6.(2025·北京·模拟预测)某无色溶液Y可能含有中的几种离子,溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略的分解)。下列说法不正确的是
A.溶液Y中一定不存在
B.溶液Y中一定含有,且
C.溶液Y中肯定存在
D.溶液Y中可能存在,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色试验验证
【答案】B
【分析】无色溶液Y中一定不存在Fe3+。Y和足量的双氧水、盐酸酸化,反应生成气体1、说明溶液中存在HCO,根据C元素守恒可知n(HCO)=n(CO2)==0.01 mol;同时得到溶液1和沉淀,沉淀一定是BaSO4,则溶液中一定含有Ba2+,一定不存在SO,一定存在HSO,HSO被双氧水氧化生成SO,进而生成BaSO4,根据元素守恒可知n(Ba2+)=n(HSO)=n(BaSO4)==0.01 mol。向溶液1中加入氢氧化钡生成气体和溶液2,则气体一定是NH3,因此一定含有NH,其物质的量为n(NH)=n(NH3)==0.01 mol,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒可知溶液中还一定存在Cl-,可能含有Na+。
【详解】A.无色溶液Y中一定不存在Fe3+,由于含有Ba2+,Ba2+与SO会反应产生沉淀,所以溶液Y中一定不存在SO,A正确;
B.由分析可知,溶液Y中一定含有Ba2+、、、、Cl-,可能含有Na+,且Ba2+、、、的物质的量都为0.01mol,由于溶液中阳离子浓度相同,并根据电荷守恒可知,若溶液Y中含有Na+,n(Na+)=0.01mol,n(Cl-)=0.02mol,若溶液Y不含Na+,n(Cl-)=0.01mol,B错误;
C.根据上述分析可知溶液Y中肯定存在HCO、HSO、Ba2+、NH,C正确;
D.由分析可知,溶液Y中可能存在Na+,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色试验验证,若溶液1的焰色呈黄色,则说明溶液Y含有Na+,D正确;
故选B。
7.(2024·全国·调研)某溶液中可能含有、、、、、中几种离子(不考虑水电离),为了确定溶液组成进行实验,取一定量溶液分成甲、乙、丙三等份,实验结果如下表所示。
实验
操作及现象
①
对甲进行焰色试验,焰色呈黄色
②
用试纸测定乙溶液,
③
在丙中加入足量盐酸,产生气泡;再滴加淀粉溶液,溶液变蓝色
下列推断正确的是
A.一定含有、、 B.一定不含、、
C.可能含 D.一定含、、,可能含
【答案】D
【详解】根据①实验现象,钠的焰色可能覆盖钾的焰色,阳离子一定含,可能含,一定不含(焰色为绿色)和(焰色为黄绿色);根据②实验现象可知含;根据③实验现象,在酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,故一定含。综合上述分析,一定含、、,可能含,一定不含和,故答案为D。
8.(2025·北京延庆·调研)离子反应思想的核心是从离子角度揭示溶液中化学反应的本质,可快速判断溶液中反应是否能发生,分析离子共存问题和除去溶液中杂质离子问题。请应用离子反应思想解决下列问题。
I.某无色透明溶液中可能大量存在、、、、中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子 。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中,肯定存在的离子是 。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有 ,有关的离子方程式为 。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是_______。
A.Cl- B. C. D.
II.我国食盐的来源主要为海盐、湖盐、井矿盐。粗食盐中除了含泥沙等难溶性杂质外,还含有、、等可溶性杂质。为得到精制食盐水,某同学设计如下除杂流程,用到的试剂有:溶液、溶液、溶液和盐酸。
(5)操作a的名称是 ,试剂2是 。
(6)沉淀B主要成分的化学式是 。
(7)用离子方程式表示盐酸的作用 、 。
【答案】(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ (3)Mg2+ (4)B
(5)过滤 溶液 (6) (7)
【分析】I.某无色透明溶液中可能大量存在、、、、中的几种,因、为有色离子,则该溶液肯定不存在、;
II.除杂流程用到的试剂有:溶液、溶液、溶液和盐酸,向溶液B中加入过量试剂2得到、,即试剂2是溶液,则试剂1是溶液。向粗盐水中加入过量溶液以除去,经过滤得到的沉淀A主要成分为,向溶液A加入过量溶液以除去,经过滤得到的沉淀B主要成分为,则操作a为过滤,向溶液B加入过量溶液以除去和过量的,最后向溶液C加入适量盐酸以除去过量的和,得到精制食盐水,据此解答。
【详解】(1)由分析可知,不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子为、;
(2)该溶液肯定不存在、,可能大量存在、、中的几种,取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失,则该白色沉淀为,说明原溶液中,肯定存在的离子是;
(3)取(2)中的滤液(含有过量HCl、HNO3,可能含有或),加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为,说明原溶液中肯定有,有关的离子方程式为:;
(4)由(1)、(2)、(3)可知,该无色透明溶液中含有、,肯定不存在、,可能含有,因为Cl-不能与共存,与、都不能共存,不能与共存,所以原溶液可能大量存在的阴离子是,故选B;
(5)由分析可知,操作a的名称是过滤,试剂2是溶液;
(6)由分析可知,沉淀B主要成分的化学式是;
(7)由分析可知,向溶液C加入适量盐酸目的是除去过量的和,则用离子方程式表示盐酸的作用为:、。
考向3 离子方程式的正误判断
9.(2025·北京朝阳·三模)下列化学用语表述正确的是
A.用FeS除去废水中的汞离子:
B.乙醛和新制共热:
C.向溶液中滴入过量氨水:
D.用溶液做导电性实验,灯泡发光:
【答案】D
【详解】A.是难溶物,在离子方程式中不能拆写成,正确的离子方程式为,故A错误;
B.乙醛和新制共热,在碱性条件下反应生成乙酸盐,反应的化学方程式为,该选项中生成不符合反应实际,故B错误;
C.不溶于过量氨水,向溶液中滴入过量氨水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.溶液能导电,是因为在水溶液中电离出自由移动的离子,通电时,离子定向移动,在电解条件下分解为和,化学方程式表述正确,故D正确;
故选D。
10.(2025·北京西城·三模)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与足量氯水反应:
B.使酸性高锰酸钾溶液褪色:
C.稀与溶液反应:
D.用饱和碳酸钠溶液浸泡含的水垢:
【答案】D
【详解】A.向FeI2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为:,A错误;
B.使酸性高锰酸钾溶液褪色,草酸不拆分:,B错误;
C.稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为:,C错误;
D.CaSO4与浓度较大的可溶性碳酸盐反应可以得到碳酸钙,再用酸可以将其除去,离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)=CaCO3(s)+SO(aq),D正确;
故选D。
11.(2025·北京海淀·三模)下列反应的离子方程式正确的是
A.溶液中滴加足量溶液:
B.在氨水中通入少量的气体:
C.溶液中通入少量:
D.将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
【答案】B
【详解】A.NaOH过量,产物为,离子方程式:,故A错误;
B.氨水过量,产物为(NH4)2SO3,故B正确;
C.苯酚钠过量,产物为苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式:,故C错误;
D.将等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶1混合,反应生成硫酸钡沉淀、一水合氨、水,反应的离子方程式:,故D错误;
故答案为B。
12.(2025·北京朝阳·一模)下列反应方程式书写正确的是
A.用溶液除去乙炔中的产生黑色沉淀:
B.乙醛与新制在加热条件下产生砖红色沉淀:
C.电解饱和食盐水:
D.Al溶于NaOH溶液产生无色气体:
【答案】D
【详解】A.H2S为弱酸,不能拆成离子,离子方程式为:,A错误;
B.乙醛与新制在碱性条件下加热产生砖红色沉淀,不会生成乙酸,方程式为:,B错误;
C.电解饱和食盐水:,C错误;
D.Al溶于NaOH溶液产生Na[Al(OH)4]和无色气体氢气,离子方程式为:,D正确;
答案选D。
13.(2025·北京昌平·二模)解释下列事实的方程式不正确的是:
A.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应:
B.用氯气制备漂白粉:
C.铁在加热条件下与水蒸气反应产生气体:
D.溶液处理水垢中的:
【答案】C
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀时,O2在正极得到电子生成OH-,电极方程式为:,A正确;
B.工业上利用氯气与冷的石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2制备漂白粉,化学方程式为:,B正确;
C.铁在加热条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:,C错误
D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,用溶液处理水垢中的,硫酸钙转化为碳酸钙,离子方程式为:,D正确;
故选C。
14.(2025·北京西城·一模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.制备84消毒液(主要成分是):
B.工业制氯气:(熔融)
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的
【答案】B
【详解】A.与NaOH溶液反应生成NaClO(84消毒液的有效成分),离子方程式正确,A正确;
B.工业制氯气是通过电解饱和食盐水(NaCl溶液),而非熔融NaCl。电解熔融NaCl会生成钠和氯气,但工业上通常电解食盐水得到、和NaOH,离子方程式:,B错误;
C.印刷电路板工艺中,利用的是FeCl3氧化性腐蚀铜箔,所给离子方程式正确,C正确;
D.硫化钠与汞离子生成难溶硫化汞,是废水处理的常用方法,所给离子方程式正确,D正确;
故选B。
考向4 离子方程式的书写
15.(2025·北京朝阳·三模)精炼铜的阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用溶液浸出回收银。所得浸出液可以分离出AgCl并使浸取剂再生。某小组在实验室模拟该过程。
已知:ⅰ.25℃时,(白色)微溶于水,(白色)难溶于水;
ⅱ.,。
Ⅰ.浸出AgCl
(1)取AgCl固体,加入一定体积溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液,其中银的主要存在形式为。该反应的离子方程式是 。
Ⅱ.酸化沉银
取(1)所得浸出液,滴加稀硫酸,生成白色沉淀。继续滴加稀硫酸,当恰好沉淀完全时,pH约为5。
(2)完全沉淀时,溶液中大量存在的含硫粒子有 。
(3)将沉淀过滤并洗净,探究其成分。
①取少量沉淀, (填操作和现象),证实其中不含。
②为证明沉淀中不含,甲同学设计的实验及其现象如下。
该现象能否得出沉淀中不含的结论?若能,写出推理过程;若不能,补充实验方案,证实不含 。
③经分析,沉淀是AgCl,用化学平衡移动原理解释AgCl生成的原因 。
(4)有同学预测,反应的初始阶段所得沉淀中可能混有。探究如下:向(1)所得浸出液中滴入1滴稀硫酸,恰好出现少量沉淀(记为沉淀A)。过滤,用滤液B进行实验。
①若沉淀A中有,预期现象与上述实验现象不同。写出预期现象及理由 。由此推知,沉淀A中不含。
②结论:浸出液加酸沉银时,无论酸用量多少,得到的沉淀都只有AgCl。
Ⅲ.浸取剂再生
(5)向Ⅱ所得溶液加NaOH调,可使浸取液再生。引入的不会明显影响AgCl的浸出。有人提出,仅用含的物质,就能实验“浸出—沉银—再生”循环,且理论上试剂能循环使用。沉银所加试剂是 ,再生的方法是 。
【答案】(1) (2)
(3)加入足量稀盐酸,充分反应后取上层清液,滴加氯化钡溶液,无沉淀生成 不能,取少量粉末,加入1mL稀硫酸,再加入1滴稀高锰酸钾溶液,上层清液颜色与a相同 滴加稀硫酸后,,浓度减小,使得平衡正移,增大,,生成了氯化银沉淀
(4)ii中应出现白色沉淀;理由是若沉淀A中含有,则滤液B中,i中生成后,上层清液中含有
(5) 将沉银后的溶液加热,生成的用于沉银,剩余的溶液可用于浸出AgCl
【详解】(1)由题干信息可知,AgCl固体被溶液浸取,银的主要存在形式为,离子方程式为:;
(2)加稀硫酸后,解离出,与Cl⁻结合生成AgCl沉淀。完全沉淀时,发生反应为:,未参与反应,溶液中大量存在的微粒含有,此时pH约为5,,,则溶液中含硫粒子主要为;
(3)①微溶,若要证实其中不含,将其转化为,检验即可,方法是:加入足量稀盐酸,充分反应后取上层清液,滴加氯化钡溶液,无沉淀生成,即可证明其中不含;
②该现象不能得出沉淀中不含的结论,原因是,虽然做了对比实验证明了可以使酸性高锰酸钾褪色,但白色沉淀含有,存在平衡:,氯离子也能使酸性高锰酸钾褪色,未排除该因素的影响,故设计实验方案为:取少量粉末,加入1mL稀硫酸,再加入1滴稀高锰酸钾溶液,上层清液颜色与a相同;
③滴加稀硫酸后,,浓度减小,使得平衡正移,增大,,生成了氯化银沉淀;
(4)滴加硝酸银中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则第一步中加入稀硝酸使全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出滤液B中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–),由此得出沉淀A中不含,若沉淀A中含有,则滤液B中,i中生成后,上层清液中含有,预期现象是ii中出现白色沉淀;
(5)向Ⅱ所得溶液加NaOH调,发生离子反应:得到的可用于浸出AgCl,若仅使用含的物质,就能实验“浸出—沉银—再生”循环,可以用,沉银时发生反应,浓度减小,使得平衡正移,增大,,生成了氯化银沉淀,得到的沉银后的溶液含有,将其加热,生成的用于沉银,剩余的溶液可用于浸出AgCl。
16.(2025·北京·模拟预测)海水中的化学资源具有巨大的开发潜力。
(1)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等。苦卤(含Br-)提溴的工业流程如下:
①用离子方程式表示通入Cl2目的是 。
②吸收塔中盛有Na2CO3溶液,通入足量Br2蒸气时,有和无色气体生成,反应的离子方程式是 。
(2)用下图所示装置(表示斜发沸石)分离海水中的K+和Na+,料液(含K+、Na+、Cl-和I-)先流过斜发沸石吸附K+和I-。然后通电,双极膜产生的H+将K+交换下来,OH-将I-交换下来,得到A溶液。
①简述A溶液中含K+不含Na+的原因: 。
②海水中c(K+)>c(I-),则A溶液中的溶质是 。
③为了提高产率并防止原料浪费,通电一段时间后,将阴、阳极的斜发沸石对调,继续通电,此时斜发沸石内主要反应的离子方程式是 。
(3)KI 广泛用于皮肤科、眼科等疾病的治疗。利用海水中获得的I2和(2)中获得的A溶液及Fe粉,可获得纯度较高的KI晶体,流程如下:
已知:ⅰ.KI的溶解度
温度/℃
6
20
60
100
KI的溶解度/g
128
140
176
206
ⅱ.3I2+ 6KOH=5KI+ KIO3+3H2O
①用化学方程式说明加入Fe粉的作用: 。
②操作1是 ,过滤,洗涤,干燥。
【答案】(1)
(2)料液(含、、和)先流过斜发沸石,被吸附,与分离,随溶液流出,然后通电,双极膜产生的将交换下来,通过阳离子交换膜进入中 、
(3) 加热浓缩,降温结晶
【详解】(1)①Cl2和苦卤中的Br-反应生成Br2,离子方程式;
②该反应Br元素发生自身歧化反应,Br元素的化合价升高生成,化合价降低生成Br-,根据原子守恒可知无色气体是CO2,则该反应的离子方程式为:;
(2)①A溶液中含不含的原因:料液(含、、和)先流过斜发沸石,被吸附,与分离,随溶液流出,然后通电,双极膜产生的将交换下来,通过阳离子交换膜进入中;
②通电后双极膜产生的将交换下来,将交换下来,得到A溶液,则A溶液的溶质为KI,由于,根据溶液呈电中性,则应还有OH-,则另一个溶质为KOH;
③将阴、阳极的斜发沸石对调,则交换下来、交换下来,两者反应生成水,离子方程式是:;
(3)①根据已知信息ii,可知溶液1含有KIO3,加入铁粉将KIO3还原为KI,铁元素转化成Fe(OH)2沉淀,反应的化学方程式:;
②溶液2是KI溶液,根据已知信息i可知KI的溶解度随温度升高而增大,且变化明显,则可升温得到浓的KI溶液,再降温析出晶体,则从KI溶液中得到KI晶体,操作1是:加热浓缩,降温结晶,过滤,洗涤,干燥。
17.(2025·北京东城·三模)了解化石燃料燃烧过程中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的处理对改善环境推动可持续发展具有重要意义。结合所学知识,回答下列问题:
I.用活性炭吸附NOx。
(1)活性炭可以和NOx反应。一定条件下,当1molNO与活性炭完全反应生成两种无毒的气体时,放出17kJ的热量,写出其反应的热化学方程式: 。
(2)活性炭吸附NO2反应如下:。
在T1℃时,该反应在2L容器中测得反应不同时间各物质的物质的量如下:
时间(min)
0
10
20
30
40
50
NO2(mol)
2
1.16
0.80
0.80
1.23
1.23
N2(mol)
0
0.42
0.60
0.60
0.80
0.80
①0~10min内,NO2的平均反应速率v(NO2)= ;
②30min时,该反应的平衡常数K= ,反应放出的热量为 kJ。
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母)。
a.加入活性炭 b.通入NO2 c.缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
Ⅱ.SO2烟气脱除。
工业上可用纳米MgO分散到一定浓度的MgSO4溶液中,配制成SO2烟气脱硫试剂。
将含有SO2的烟气以一定流速持续通入到该脱硫试剂中,实时监测出口处气体中SO2脱除效率及脱硫试剂溶液的pH值,如图1所示。
已知:i.纳米MgO活性较高,常温下可以与水反应;
ii.MgSO3在水中难溶,Mg(HSO3)2可溶。
(4)烟气脱硫开始阶段溶液呈碱性,很快pH值降到4左右。结合化学用语解释其原因 。脱硫试剂中Mg2+维持较高的初始浓度,对脱硫效率有显著影响。请结合化学用语解释Mg2+的作用 。
(5)实验发现,在以后,随着SO2的脱除,溶液pH值几乎不变,但烟气脱硫效率始终很高,且MgSO4浓度逐渐升高,结合图2中含硫微粒的分布情况,用方程式解释其可能原因 。
(6)为了提高烟气的脱硫效率,在不增加化学试剂的情况下,可以采取的措施有:提高分散系中MgO与MgSO4的浓度、 (写出两条)。
【答案】(1)C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ∆H=-34kJ∙mol-1 (2)0.042mol∙L-1∙min-1 0.675 38.4 (3)b
(4)Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,溶液呈碱性,主要反应为OH-+SO2=或Mg(OH)2+2SO2=Mg2++2,电离使溶液显酸性,所以pH值很快降到4左右 当溶液中含有较高浓度的Mg2+时,SO2与OH-反应生成的易与Mg2+结合生成MgSO3沉淀Mg2++=MgSO3↓,促进OH-的消耗,使Mg(OH)2Mg2++2OH-的电离平衡正向移动,产生更多的OH-来吸收SO2,从而提高脱硫效率
(5)Mg(OH)2+2+Mg2+=2MgSO3+2H2O,MgSO3+SO2+H2O=Mg2++2,2MgSO3+O2=2MgSO4
(6)减缓烟气通入速率、降低烟气中SO2浓度、适当提高反应体系温度等
【详解】(1)一定条件下,当1molNO与活性炭完全反应生成两种无毒的气体时,放出17kJ的热量,则2molNO参加反应时,放热34kJ,所以活性炭与NO反应的热化学方程式:C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ∆H=-34kJ∙mol-1。
(2)①0~10min内,NO2的平均反应速率v(NO2)==0.042mol∙L-1∙min-1;
②在T1℃时,该反应在2L容器中发生反应,30min时,NO2的物质的量为0.80mol、N2的物质的量为0.60mol,则可建立如下三段式:
该反应的平衡常数K==0.675,反应放出的热量为=38.4kJ。
(3)a.加入活性炭,不改变反应物和生成物的浓度,平衡不发生移动,a不符合题意;
b.通入NO2,平衡正向移动,达新平衡时,反应物和生成物的浓度都比原平衡时大,b符合题意;
c.缩小容器的体积,平衡逆向移动,反应物的物质的量增大,生成物的物质的量减小,c不符合题意;
d.加入合适的催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,但平衡不发生移动,反应物和生成物的物质的量都不变,d不符合题意;
故选b。
(4)烟气脱硫开始阶段,纳米MgO与水反应MgO+H2O=Mg(OH)2,Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,溶液呈碱性,OH-与溶解的SO2发生反应2OH-+SO2=+H2O、+SO2+H2O=2,在溶液中以电离为主,电离使溶液显酸性,很快pH值降到4左右。结合化学用语解释其原因:Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,溶液呈碱性,主要反应为OH-+SO2=或Mg(OH)2+2SO2=Mg2++2,电离使溶液显酸性,所以pH值很快降到4左右。脱硫试剂中Mg2+维持较高的初始浓度,SO2与OH-反应生成的会与Mg2+结合生成MgSO3沉淀,促进OH-的消耗,使Mg(OH)2电离平衡正向移动,产生更多的OH-来吸收SO2,对脱硫效率有显著影响。请结合化学用语解释Mg2+的作用:当溶液中含有较高浓度的Mg2+时,SO2与OH-反应生成的易与Mg2+结合生成MgSO3沉淀Mg2++=MgSO3↓,促进OH-的消耗,使Mg(OH)2Mg2++2OH-的电离平衡正向移动,产生更多的OH-来吸收SO2,从而提高脱硫效率。
(5)pH约为4时,溶液中主要含有微粒为,在以后,发生反应Mg(OH)2+2+Mg2+=2MgSO3+2H2O,随着反应的进行,MgSO3增多,同时MgSO3会被空气中的O2氧化为MgSO4,发生反应2MgSO3+O2=2MgSO4,MgSO4浓度逐渐升高,而MgSO3又能吸收SO2,发生反应MgSO3+SO2+H2O=Mg2++2,从而使溶液pH几乎不变。则用方程式解释其可能原因:Mg(OH)2+2+Mg2+=2MgSO3+2H2O,MgSO3+SO2+H2O=Mg2++2,2MgSO3+O2=2MgSO4。
(6)为了提高烟气的脱硫效率,在不增加化学试剂的情况下,通过升高温度、增大接触面积、增大接触时间,都可提高脱硫效率,则可以采取的措施有:提高分散系中MgO与MgSO4的浓度、减缓烟气通入速率、降低烟气中SO2浓度、适当提高反应体系温度等。
18.(2025·北京丰台·二模)船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀,实验室模拟该过程如下。
实验
实验装置
实验步骤及现象
Ⅰ
电流表指针偏转,Fe电极上未见气泡生成;一段时间后,向Fe电极附近滴加溶液,生成蓝色沉淀
Ⅱ
向A区滴加酚酞溶液,出现红色
Ⅲ
向A区滴加溶液,生成蓝色沉淀,一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀消失
(1)实验Ⅰ中,Zn作 极。
(2)蓝色沉淀为,说明有产生。
①对实验Ⅰ中产生的原因作出如下猜想:
猜想a.将Fe氧化;
猜想b.将Fe氧化;
猜想c. 将Fe氧化;
猜想d.被Zn还原;
依据实验Ⅰ中的现象否定了猜想a.
②理论分析:
资料i:实验Ⅰ条件下, ,
。
若将Fe氧化,写出生成的离子方程式为 。
若被Zn还原,还原产物为 ,无法生成蓝色沉淀。
因此,猜想b可能成立,猜想d不成立。
③设计实验 (填操作和现象),证明了猜想c不成立,则猜想b成立。
(3)结合电极反应式,分析实验Ⅱ中出现红色的原因 。
资料ii:实验Ⅲ条件下,Fe与很难发生反应。
(4)结合平衡移动原理,解释实验Ⅲ中“一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。
(5)将实验Ⅲ装置中的锌片换成铜片,重复实验Ⅲ的操作,推测其与实验Ⅲ现象的差异 。
由上述实验可知:比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。
【答案】(1)负
(2) 取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中,滴入溶液,无蓝色沉淀产生
(3),A区增大,使酚酞溶液变红
(4),,或被Zn还原,使其浓度降低(随着反应的进行,铁钉附近增大,、或与反应,使、或浓度降低),平衡正向移动,蓝色沉淀溶解
(5)该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多;一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀不消失
【详解】(1)在锌铁原电池中,活泼的金属作负极,锌比铁活泼,所以实验Ⅰ中锌作负极;故答案为:负;
(2)在酸性的氯化钠溶液中存在氧气,氧气具有氧化性,能把铁氧化,所以猜想为:能将氧化;
若将氧化,中为+3价,被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为:;若被还原,中为+3价,被还原为后, 再与结合为,所以还原产物为;要证明猜想c不成立,即证明不是将氧化,可采用排除的方法,具体操作和现象为:取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中,滴入溶液,无蓝色沉淀产生;故答案为:;
;
;
取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中,滴入溶液,无蓝色沉淀产生;
(3)实验Ⅱ中,电解质溶液为氯化钠溶液,铁钉发生了吸氧腐蚀,锌比铁活泼,锌做负极,裸漏的铁钉(A区)做正极,正极发生的电极反应为:,A区附近生成,导致增大,显碱性,使酚酞溶液变红;
故答案为:,A区增大,使酚酞溶液变红;
(4)蓝色沉淀为,其在溶液中存在着沉淀溶解平衡,,溶液中阴离子向负极移动,所以移动到负极附近被Zn还原,使其浓度降低,随着正极反应的进行,铁钉附近增大,、与反应,使、、浓度降低,根据勒夏特列原理,上述沉淀溶解平衡正向移动,蓝色沉淀溶解,
故答案为:,,或被Zn还原,使其浓度降低(随着反应的进行,铁钉附近增大,、或与反应,使、或浓度降低),平衡正向移动,蓝色沉淀溶解;
(5)当把锌片换成铜片时,因为铜的活泼性比铁弱,此时形成的原电池中,A区的铁作负极,铜作正极。负极反应为,向A区滴加溶液,因为有生成,会生成蓝色沉淀。但与实验I不同的是,因为铁持续作负极被氧化产生,所以该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多;一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀不消失;
故答案为:该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多,一段时间后,与铁钉接触的蓝色沉淀不消失。
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