第03讲 离子共存 离子的检验与推断(复习讲义)(黑吉辽蒙专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-23
|
2份
|
61页
|
282人阅读
|
4人下载
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 | 离子共存 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.98 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 镧风枕月钕辞山河 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58464818.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聚焦离子共存、离子检验与推断及综合应用核心考点,按考情趋势-知识框架-考点精讲-真题训练逻辑架构知识,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节帮助学生突破难点,体现复习教学的系统性和针对性。
讲义以情境化命题分析和分层突破为特色,如离子共存结合反应机理情境,离子推断融入工业流程,培养学生科学思维与探究能力。设置考向破译(例题+变式)和真题溯源,保障复习效果,助力学生提升应考能力,为教师把控复习节奏提供指导。
内容正文:
第03讲 离子共存 离子的检验与推断
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
0
2
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
0
3
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一 离子共存
知识解构
知识点
1离子共存的核心判断标准
∣
知识点2
离子不能大量共存类型
知识点3 带前提条件的离子共存
考向破译
考向1
离子共存
判断
∣
考向
2
附加前提条件的离子共存判断
考点二
离子的检验与推断
知识解构
知识点1 离子的检验
∣
知识点2 离子推断
考向破译
考向1 常见离子的检验
∣
考向
2
离子推断
考点
三
离子反应综合能力提升
知识解构
知识点1
信息给予型离子方程式的书写
∣
知识点2
工业流程题中离子(滤渣)推断
考向破译
考向1
离子反应综合应用
)
(
0
4
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
离子共存
——
黑吉辽蒙卷T12,3分
——
——
——
离子检验与推断
——
——
黑吉辽卷T8,3分
辽宁卷T4,3分
辽宁卷T13,3分
综合分析书写离子反应
黑吉辽蒙卷T16(6),5分
——
黑吉辽卷T13,3分;T16(2),2分
——
辽宁卷T16(5),3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:一、离子共存:(1)考查形式:不再出现 “下列离子组能大量共存的是” 这类经典送分题,而是以知识点嵌入反应机理题、催化过程题、电解质溶液平衡题、工业流程题中,通过 “粒子能否共存” 的本质逻辑解题。(2)条件隐含化,需结合情境自行推导:几乎不直接给出 “酸性”“碱性”“无色” 等限定条件,需从具体情境中自行判断。
二、离子检验与推断:(1)离子检验:聚焦高频离子,冷门离子零考查,突出实验严谨性;(2)离子推断:无纯框图题,离子推断全部以工业生产或者实验探究真实载体呈现考查内容。
总之,整体命题呈现下列趋势:a、去套路化,反机械刷题:摒弃死记硬背就能得分的经典题型,必须结合情境分析反应本质,才能准确判断,符合新高考 “素养立意” 的方向。b、显性分值低,隐性渗透广:离子共存、离子检验的逻辑贯穿化工流程、电解质溶液、实验探究等多个大题,是化学实验与反应原理的基础。c、突出学科严谨性:所有题目都围绕 “操作规范、干扰排除、逻辑严谨” 展开,考查化学学科的实证思维,而非单纯知识点记忆。
►复习目标:1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验方法。
3.掌握常见离子的推断方法,能根据实验现象推断溶液中存在的离子。
4.提升根据实验现象、数据,综合推导溶液中离子组成的能力。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 离子共存
知●识●解●构
知识点1 离子共存核心判断标准
核心判断原则:1.溶液中任意两种或两种以上离子____________________,即可大量共存;
2.若离子之间能________,则不能大量共存。
知识点2 离子不能大量共存种类
1.因复分解反应不能大量共存
①. 生成难溶 / 微溶物质(沉淀)
a、Ba2+、Ca2+与_________________________生产沉淀
b、Ag+:与 ____________________沉淀
c、氢氧化物:除____________________外,多数金属阳离子Cu2+、Fe2+、Fe3+ Mg2+等与OH −生成沉淀;
d、弱酸盐:S2-、CO、SiO、CO、AlO、PO仅与____________________大量共存,与其它阳离子大部分生产沉淀
e、微溶物:________________________________________不能大量共存。
②生成气体/挥发性物质:
a、H+与以下离子生成气体:
•________________________ → 生成 CO₂ 气体
• ______________________ → 生成 SO₂ 气体
• ______________ → 生成 H₂S 气体
b、 SO₃²⁻与S²⁻在酸性条件下发生归中反应:_________________________________________________
c、OH-与:____________________→ 生成NH3·H₂O;____________________→ 放出 NH3
易错陷阱
无论稀溶液还是浓溶液OH-与NH4+都不能大量共存,只是在鉴别NH4+的时候要用浓溶液并且加热。
③.生成弱电解质(弱酸、弱碱、水)
a、H+与所有弱酸根:
________________________________________
b、OH-与所有弱碱阳离子:
________________________________________
c、 酸式酸根: 既不能与 H⁺大量共存,也不能与 OH大量共存
________________________________________
2、因氧化还原反不能大量共存
核心判断原则:强氧化剂 + 强还原剂 = 弱氧化剂 + 弱还原剂
强氧化性离子
不能共存的强还原性离子
MnO₄⁻、Cr₂O₇²⁻(酸性)
___________________________________________
ClO⁻(无论酸碱)
__________________________________________
NO₃⁻(仅酸性!)
__________________________________________
Fe³⁺
__________________________________________
3、因彻底双水解反应而不能大量共存
核心判断原则:弱酸阴离子(水解显碱性)与弱碱阳离子(水解显酸性)互相促进,水解彻底进行
阳离子
不能共存的阴离子
Al³⁺
_______________________________________________________
Fe³⁺
_______________________________________________________
Fe²⁺
__________________________________
NH₄⁺
________________________
Cu²⁺、Ag⁺
__________________________________
易错陷阱
不是所有弱酸弱碱盐都能彻底双水解,例如:NH₄⁺ 与 CH₃COO⁻、HCO₃⁻ 水解程度微弱,可以大量共存。
原因:NH4+水解生成NH3极易溶于水,如果弱酸的酸根水解产物也易溶于水,那么就没有促进反应体系正向移动的因素,反应就进行不彻底。例如:NH₄⁺ 与AlO₂⁻、SiO₃²⁻就能彻底双水解,因为酸根水解生成了难溶的沉淀物,能促进反应体系正向移动,因此NH₄⁺ 与AlO₂⁻、SiO₃²⁻不能大量共存。
4、因络合反应不能大量共存
① Fe³⁺ + SCN⁻ → 生成血红色 [Fe(SCN)]²⁺ 等络合物
② Ag⁺ + 过量氨水 → 生成 [Ag(NH₃)₂]⁺
③ Cu²⁺ + 过量氨水 → 生成深蓝色 [Cu(NH₃)₄]²⁺
④ Zn²⁺ + 过量氨水 → 生成 [Zn(NH₃)₄]²⁺
⑤ Fe³⁺ + C₆H₅O⁻(苯酚根)→ 显紫色络合物
溯本求源 化理通考
问: 以上均为离子不能大量共存,那么能少量共存吗?
答:可以。所谓大量或者少量共存指的是宏观上能不能出现明显的现象。
问:能存多少?
答:具体得根据共存的不同种类定量计算,比如:难溶物BaSO4 Ba2+和SO共存的量可以根据KSP进行计算,具体计算方法将在以后的复习章节详细讲解。
知识点3 附加前提条件离子大量共存判断
1. 溶液颜色限定
无色溶液必须排除以下有色离子:
Cu²⁺(______)、Fe²⁺(______)、Fe³⁺(______)、MnO₄⁻(______) Cr₂O₇²⁻(______)、CrO₄²⁻(______)、Cr³⁺(______)
2. 溶液酸碱性限定
溶液特征
离子环境
pH < 7、石蕊变红、甲基橙变红
酸性溶液,含大量______
pH > 7、酚酞变红、石蕊变蓝
碱性溶液,含大量 ______
与Al反应放出H₂
可能______也可能______
水电离c(H⁺) < 1×10⁻⁷ mol/L
______或______溶液,水的电离被抑制
c(H⁺)/c(OH⁻) > 1
______溶液
易错陷阱
1. AlO₂⁻ 与 HCO₃⁻ 不能共存:AlO₂⁻ + HCO₃⁻ + H₂O = Al(OH)₃↓ + CO₃²⁻(不属于双水解,是强酸制弱酸反应)
2. 酸性条件下含 NO₃⁻ 的溶液与 Al 反应不生成 H₂
3. HCO₃⁻ 既不能和 H⁺ 共存,也不能和 OH⁻ 共存
4. S²O₃²⁻在酸性条件下发生歧化:S₂O₃²⁻ + 2H⁺ = S↓ + SO₂↑ + H₂O
5.MnO₄⁻与 Cl⁻在酸性条件下不能大量共存
6. 审题注意事项
•"澄清透明" ≠ "无色",溶液可以有颜色
• "一定大量共存":无论酸性/碱性都要满足
• "可能大量共存":满足其中一种情况即可
• "因氧化还原反应不能共存":排除其他反应类型
考●向●破●译
考向1 离子共存判断
例1(2025·吉林延边·模拟预测).下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式1·变类型】.(2025·陕西·二模)下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式2·变题型】(2025·辽宁省名校联盟·9月联考) . 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
浓氨水与碱石灰制
、、、
B
稀硫酸与FeS制
、、、
C
浓磷酸与KI制HI
、、、
D
浓盐酸与酸性溶液制
、、、
A. A B. B C. C D. D
【变式3·新角度】(2025高三·全国·专题练习)分析表中数据,下列叙述错误的是
弱酸
HCN
电离常数
()
A.、、在溶液中可以大量共存
B.不能发生
C.向溶液中通入少量,发生的离子方程式为
D.、、的电离程度依次减弱
考向2 附加前提条件离子共存判断
例2(2025-2026·辽西重点高中下学期·开学联考).下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:Cu2+、K+、、
B. 酸性溶液中:Na+、、Cl-、
C. 碱性溶液中:K+、Ba2+、Cl-、
D. “84”消毒液中:
【变式1·变载体】(2026·吉林省吉林市实验中学·高三下学期模拟). 某化工厂对废水进行分类处理。在指定溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液:、、、
B. 使酚酞变红的溶液:、、、
C. 加铝粉放出大量氢气的溶液中:、、、
D. 在稀盐酸中:、、、
【变式2·变类型】(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.硫酸四氨合铜溶液:、、、
B.碱性高锰酸钾溶液:、、、
C.溶液:、、、
D.溶液:、、、
考点二 离子的检验与推断
知●识●解●构
知识点1 离子的检验
1.离子检验三大原则:
a、现象明显原则:检验反应必须伴随可直观观察的明显现象,比如生成特征颜色的______、产生特定气味的______、溶液发生________变化等。
b、操作简便原则:在满足检验准确性的前提下,优先选择试剂常见、步骤少、条件温和的检验方法,避免复杂操作和特殊反应条件。
c、排除干扰原则(最核心):检验目标离子时,必须提前排除其他共存离子对实验现象的干扰,这是离子检验的核心考点,也是最容易出错的地方。
2、常见阳离子检验
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
注意事项
H⁺
①紫色石蕊试液
②pH试纸
③活泼金属(Zn)
①石蕊____________②pH<7
③产生______
①——
②——
③Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑
注意排除水解显酸性离子
Na⁺
焰色反应
火焰呈______
——
——
K⁺
焰色反应
火焰呈______(透过蓝色钴玻璃)
——
排除Na⁺干扰
NH₄⁺
NaOH浓溶液,加热,湿润红色石蕊试纸
产生刺激性气味气体,试纸______
NH₄⁺ + OH⁻NH₃↑ + H₂O
试纸必须湿润,必须加热
Ag⁺
①稀盐酸或可溶性氯化物
②稀硝酸
生成______沉淀,不溶于稀硝酸
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓
注意排除Pb²⁺、Hg₂²⁺干扰
Fe²⁺
①KSCN溶液+氯水
②NaOH溶液
③K₃[Fe(CN)₆]
①先______现象,加氯水后______
②______沉淀→______→______
③生成______沉淀
①2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺ + 2Cl⁻
②Fe²⁺ +2OH⁻ = Fe(OH)₂↓
检验时先加KSCN,后加氯水
Fe³⁺
①KSCN溶液
②NaOH溶液
③苯酚溶液
①溶液呈______
②生成______沉淀
③溶液呈______色
①Fe³⁺+3SCN⁻= Fe(SCN)₃
②Fe³⁺ +3OH⁻ = Fe(OH)₃↓
①③特征反应,非常灵敏
Cu²⁺
①NaOH溶液
②氨水(过量)
①生成______沉淀
②先沉淀后溶解得深______溶液
①Cu²⁺+2OH⁻= Cu(OH)₂↓
②Cu²⁺ + 4NH₃·H₂O = [Cu(NH₃)₄]²⁺
浓溶液呈蓝色,稀溶液呈浅蓝色
Al³⁺
NaOH溶液(逐滴至过量)
先有______沉淀,后沉淀______
Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)₃↓
Al(OH)₃ + OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O
注意与Zn²⁺区分
Mg²⁺
NaOH溶液
生成______沉淀,过量不溶解
Mg²⁺ + 2OH⁻ = Mg(OH)₂↓
注意排除Al³⁺干扰
Ba²⁺
稀硫酸或可溶性硫酸盐
生成______沉淀
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
注意排除Ca²⁺、Ag⁺干扰
Ca²⁺
Na₂CO₃溶液+稀盐酸
______沉淀,溶于盐酸产生气泡
Ca²⁺ + CO₃²⁻ = CaCO₃↓
注意排除Ba²⁺干扰
3、常见阴离子检验
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
注意事项
OH⁻
①酚酞试液
②紫色石蕊
③pH试纸
①酚酞______
②石蕊______
③pH>7
——
注意排除其他水解显碱性离子干扰
Cl⁻
AgNO₃溶液+稀硝酸
生成______沉淀,______稀硝酸
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓
注意排除CO₃²⁻、SO₃²⁻干扰
Br⁻
①AgNO₃溶液+稀硝酸
②氯水+CCl₄
①______色沉淀
②CCl₄层呈______色
①Ag⁺ + Br⁻ = AgBr↓
②2Br⁻ + Cl₂ = Br₂ + 2Cl⁻
AgBr不溶于稀硝酸
I⁻
①AgNO₃溶液+稀硝酸
②氯水+CCl₄
③淀粉+氯水
①______色沉淀
②CCl₄层呈______色
③淀粉______
①Ag⁺ + I⁻ = AgI↓
②2I⁻ + Cl₂ = I₂ + 2Cl⁻
AgI不溶于稀硝酸,特征反应
SO₄²⁻
稀盐酸+BaCl₂溶液
先加盐酸无现象,再加BaCl₂有______沉淀
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
★先加盐酸酸化,排除Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻干扰
SO₃²⁻
①稀硫酸+品红
②BaCl₂+盐酸
①产生气体使品红______
②白色沉淀溶于盐酸
SO₃²⁻ + 2H⁺ = SO₂↑+H₂O
注意与CO₃²⁻区分,SO₂使品红褪色
CO₃²⁻
稀盐酸+澄清石灰水
产生无色无味气体,石灰水______
CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O
注意排除SO₃²⁻、HCO₃⁻干扰
HCO₃⁻
CaCl₂溶液+加热
加CaCl₂无沉淀,加热产生______沉淀
Ca²⁺ + HCO₃⁻ CaCO₃↓ + CO₂↑
与CO₃²⁻的关键区别
NO₃⁻
铜片+浓硫酸,加热
产生______色气体,溶液变蓝
3Cu + 8H⁺ + 2NO₃⁻ = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O
必须在酸性条件下
S²⁻
①Pb(NO₃)₂溶液
②稀盐酸
①生成______沉淀
②产生______气味气体
①Pb²⁺ + S²⁻ = PbS↓
②S²⁻ + 2H⁺ = H₂S↑
PbS是特征黑色沉淀
SiO₃²⁻
稀盐酸
生成______胶状沉淀
SiO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂SiO₃↓
H₂SiO₃不溶于过量酸
AlO₂⁻
稀盐酸(逐滴至过量)
先有______沉淀,后沉淀溶解
AlO₂⁻+H⁺+H₂O=Al(OH)₃↓
注意与Al³⁺的互滴现象
PO₄³⁻
AgNO₃溶液+稀硝酸
生成______沉淀,______稀硝酸
3Ag⁺ + PO₄³⁻ = Ag₃PO₄↓
与AgI的区别:Ag₃PO₄溶于硝酸
易错陷阱
1. 常见干扰离子排除
(1)检验SO₄²⁻时,必须先加稀盐酸酸化,排除以下干扰:
Ag⁺:Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓(先沉淀,可过滤除去)
CO₃²⁻:CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O
SO₃²⁻:SO₃²⁻ + 2H⁺ = SO₂↑ + H₂O
顺序:稀盐酸 → 观察无现象 → BaCl₂溶液 → 白色沉淀
(2)检验Fe²⁺时,先加KSCN无现象,再加氯水:
防止Fe³⁺干扰,证明Fe²⁺被氧化为Fe³⁺
(3)检验K⁺时,必须透过蓝色钴玻璃:
滤去Na⁺的黄光干扰
2. 特征反应速记
• 血红色:Fe³⁺ + KSCN
• 蓝色沉淀:Fe²⁺ + K₃[Fe(CN)₆]
• 紫色(焰色):K⁺(透过钴玻璃)
• 黄色(焰色):Na⁺
• 蓝色(淀粉):I₂
• 品红褪色:SO₂(SO₃²⁻)
• 臭鸡蛋气味:H₂S(S²⁻)
• 白色→灰绿→红褐:Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃
知识点2 离子推断
1. 推断原则
(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。这是解题的第一步,也是最基础的一步。
解题技巧
抓住特征现象,直接对应离子。如:"加盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体" → 肯定含CO₃²⁻/HCO₃⁻,肯定不含SO₃²⁻。
(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。这是排除法的核心应用。
解题技巧
肯定A存在,则与A不共存的离子一定不存在。如:肯定含Fe³⁺,则I⁻、S²⁻、CO₃²⁻、AlO₂⁻一定不存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子又有阴离子,且正电荷总数等于负电荷总数。这是"推出隐含离子"的关键。
解题技巧
当阳离子正电荷总数 > 阴离子负电荷总数时,一定还有其他阴离子;反之亦然。这是解决"可能存在/一定存在"类问题的突破口。
(4)进出性原则:实验过程中加入的试剂可能引入新的离子,或某些离子在反应过程中消失,这些都需要特别注意,不能把引入的离子当作原溶液中的离子。
解题技巧
区分"原溶液"和"反应后溶液"。如:加BaCl₂检验SO₄²⁻时,引入了Cl⁻和Ba²⁺,后续检验Cl⁻时要排除干扰。
2、解题步骤
第一步:读题,划出"无色溶液""强酸性""强碱性""透明溶液"等限定条件,直接排除不符合的离子
第二步:按实验顺序,根据每个现象用"肯定性原则"确定肯定存在的离子
第三步:用"互斥性原则",根据已确定存在的离子,排除所有不共存的离子
第四步:用"电中性原则",计算电荷平衡,推出隐含的离子
第五步:检查"进出性原则",排除实验过程中引入的离子干扰
第六步:剩余未排除也未肯定的离子即为"可能存在"的离子
【典型例题思路】
例.某溶液可能含有Na+、K+、Mg2+、Cu2+等阳离子及MnO₄⁻、SiO₃²⁻、AlO2—、CO₃²⁻、HCO₃⁻、SO4²⁻、Cl-等阴离子,已知:①该溶液呈无色;②经测定溶液的pH=12;③取少量溶液,加入足量100 mL 2 mol·L-1稀盐酸进行酸化,有白色沉淀生成,还得到一种无色无味的气体,该气体使澄清石灰水(足量)变浑浊。对酸化后的溶液过滤,得到滤液甲。
(1)由①②③可判断:原溶液中一定不存在的离子是_____________,一定存在的离子是_____________。
(2)将滤液甲分成两等份,一份中逐滴加入氨水、最终有白色胶状沉淀,说明原溶液中一定有_____________(填离子符号),刚开始加入氨水时,没有沉淀产生,原因是____________________(用离子方程式表示);另一份中加入足量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定有_____________(填离子符号),过滤得到滤液乙。
(3)往滤液乙中加入足量的AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥得固体26.5 g,则原溶液中是否有Cl-?_____________(填“是”或“否”)。
考●向●破●译
考向1 常见离子检验
例1(2026·沈阳市·二模)下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
Fe3+
KSCN溶液
红色沉淀
B
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C
Cl-
AgNO3溶液
白色沉淀
D
Cu2+
氨水
先产生蓝色沉淀,继续滴加得到深蓝色溶液
A. A B. B C. C D. D
【变式1·换角度——排除干扰】(2026·辽宁朝阳第一中学·4月质量调研). 下列物质的鉴别试剂正确的是
选项
物质
鉴别试剂
A
和
溶液
B
和
酸性溶液
C
环己烯和苯
溴水
D
乙醇和苯酚溶液
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【变式2·变题型】(2026·大连市·高三综合模拟).下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将某溶液先用稀硝酸酸化,然后加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
将装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶浸泡在热水中,烧瓶里气体的颜色加深
C
向Na2O与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,先变红后褪色
Na2O有漂白性
D
向淀粉的水解液中加入NaOH溶液至碱性,再加入新制并加热,产生砖红色沉淀
淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
【变式3·新情境——结合实验现象】(2026·吉林地区普通中学·第三次调研). 下列实验操作及现象所对应的结论或解释正确的是
选项
实验操作及现象
结论或解释
A
将某铁的氧化物溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁的氧化物中含有二价铁
B
向Zn与稀硫酸反应的体系中加入几滴硫酸铜溶液,产生气泡速率变快
硫酸铜具有催化作用
C
向CuSO4溶液中通入H2S气体,产生黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
向盛有2mL0.1mol·L-1KCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
考向2 离子推断
例2(2026·辽西重点高中高三下·开学联考).某无色溶液中含有中的几种且物质的量浓度相同.为探究其组成进行以下实验:
(1)取样,滴加溶液,产生白色沉淀,过滤;
(2)向步骤(1)所得沉淀中滴加稀硝酸,沉淀不溶解;
(3)向步骤(1)所得滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀.下列推断不合理的是
A. 一定不存在 B. 一定存在
C. 若存在则一定存在 D. 可能存在
【变式1·换类型——电荷守恒】(2025·吉林省长春市实验中学·一模)已知某100 mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如表所示:
离子
Na+
H+
Cl-
浓度/(mol·L-1)
1.0
3.0
3.0
该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有Fe3+、Ba2+、Mg2+、SO42-。为了进一步确认,加入足量BaCl2溶液,生成23.3 g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。下列对原溶液说法错误的是( )
A.肯定不存在Fe3+、Ba2+
B.Mg2+的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
C.加入足量Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式为2Ba2++2OH-+Mg2++2SO42-===Mg(OH)2↓+2BaSO4↓
D.加入少量Na2CO3溶液,反应的离子方程式为CO32-+2H+===CO2↑+H2O
【变式2·变题型】(24-25高三上·辽宁·阶段检测).某强酸性稀溶液中可能存在中的若干种,现取适量该溶液进行如下实验:
(1)由强酸性条件即可判断原溶液中一定不存在的离子有___________。
(2)写出生成气体A的离子方程式___________。
(3)写出气体A和气体B在催化剂、加热条件下反应生成无毒物质的化学方程式:___________。
(4)沉淀A的化学式是___________,沉淀B的颜色是___________。
(5)沉淀C中一定有___________(填化学式,下同),可能有___________。
(6)通过以上分析知,原溶液中一定含有的离子有___________。
考点三 离子反应综合能力提升
知识点1 信息给予型离子方程式书写
1特点:信息给与型离子方程式书写是高考化学的必考题型,特点是:题目给出陌生反应情境(如工业流程、实验现象、氧化还原信息),要求根据信息书写离子方程式。此类题型综合性强,既考查氧化还原、离子反应的基本规律,又考查信息提取和知识迁移能力。
2、环境信号判断
环境信号
判断结论
硫酸酸化、稀硝酸、pH<7、H⁺存在
酸性环境,用H⁺配电荷
NaOH溶液、氨水、pH>7、OH⁻存在
碱性环境,用OH⁻配电荷
水溶液、无酸碱说明、盐水解环境
中性环境,反应物用H₂O
熔融盐、固体电解质
无H⁺/OH⁻,用熔融离子配平
易错陷阱
H⁺/OH⁻使用三大铁律
铁律1:酸性环境绝对不能出现OH⁻,碱性环境绝对不能出现H⁺
铁律2:H⁺和OH⁻只能出现在方程式的同一边,不能同时出现在两边,
即反应物酸(H⁺)不能直接生成碱(OH⁻),只能生成水,反之亦然。
铁律3:H2O可以出现在任意一边,用于配平H和O
3、给予信息类型
例1【溶解度信息】(2023·全国甲卷·高考真题)是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。
例2【难溶电解质信息】(2025·湖南·高考真题)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
例3【图像信息】(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(5)“沉镁Ⅱ”中,加至时,沉淀完全;若加至时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式_______。
(6)“结晶”中,产物X的化学式为_______。
(7)“焙烧”中,元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
例4【络合物信息】(2023·广东·高考真题)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为___________。
例5【氧化(还原)产物信息】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺如下:
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 、 。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:
。
解题技巧
关于信息给予型离子方程式的书写,主要分两大类型:类似复分解反应型和氧化还原反应型。
1.类似复分解反应型
a、本质:气体、沉淀、难电离物质都是使平衡正向移动的因素。
b、步骤(1)根据给予信息,研究反应本质,找到气体、沉淀、难电离物质或者其他影响平衡移动的因素(关键步骤);
(2)结合题干所给酸碱环境,合理补写H+、OH-、H2O或其他物质,运用观察法配出这些补写离子或物质的系数(细节部分)
2、氧化还原反应型
a、本质:强氧化剂 + 强还原剂 = 弱氧化剂 + 弱还原剂
b、步骤:第一步:找"两剂两产物"——确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
从题干信息中提取:谁被氧化→氧化产物,谁被还原→还原产物(关键步骤);
第二步:标变价,算得失——计算电子转移数目
标出变价元素的化合价,计算1mol氧化剂得电子数、1mol还原剂失电子数
根据电子守恒,确定氧化剂和还原剂的系数比,进一步确定氧化产物或还原产物
第三步:配平(关于氧化还原反应方程式配平技巧请参考后续复习章节)
知识点2 工业流程题中离子推断
工业流程题中离子推断是高频考点,推断的核心逻辑是:“进出守恒 + 反应逻辑 + 共存限制”,结合流程步骤可逐步推导。
一、四大核心原则
1.守恒原则
元素守恒:流程中元素不凭空消失,仅在滤渣、滤液、气体间转移,可通过元素去向反推离子存在形式;
电荷守恒:溶液始终呈电中性,阳离子总正电荷 = 阴离子总负电荷,可推导未明确给出的隐性离子;
电子守恒:氧化还原步骤中,得失电子总数相等,可判断变价元素的价态变化。
2.离子共存原则
推断出的离子之间不能发生反应,可直接排除不可能存在的离子:
如:推断出Ba²则排除 SO₄²⁻;推断出H +则排除不共存的弱酸酸根等。
3.试剂引入原则
每一步加入的试剂,必然引入对应离子(过量时会大量残留):
加 H₂SO₄酸浸:引入 SO₄²⁻、H+;加 NaOH 调 pH:引入 Na+、OH⁻;
加 BaCl₂沉淀剂:引入 Ba²+、Cl⁻。
4.反应先后原则
氧化还原:氧化性 / 还原性越强,越先反应。如 Cl₂通入 FeBr2溶液,先氧化 Fe2+,再氧化 Br⁻;
沉淀反应:溶度积 Ksp 越小,越先沉淀。如 Ag + 与 Cl⁻、Br⁻、I⁻混合,沉淀顺序为 AgI → AgBr → AgCl。
二、分阶段离子推断逻辑
1.浸出液离子
阳离子:原料中可与酸 / 碱反应的金属对应的离子(酸浸为金属阳离子,碱浸为含氧酸根如 AlO₂⁻、SiO₃²⁻);过量酸的 H+/过量碱的 OH⁻;
阴离子 / 阳离子:浸出剂本身的对应离子(如硫酸浸出的 SO₄²⁻、NaOH 浸出的 Na+)。
2.除杂后滤液离子
保留:目标金属离子、不参与反应的离子(如 SO₄²⁻、Na+);
除去:杂质离子转化为滤渣脱离体系;
新增:除杂试剂引入的可溶性离子。
3.结晶母液离子
为对应温度下的饱和溶液,一定含产品的阴、阳离子,同时残留所有可溶性杂质离子,浓度均较高。
解题技巧
1.先标注原料所有元素,明确目标产品与杂质元素;
2.逐步骤分析试剂性质(酸 / 碱 / 氧化剂 / 沉淀剂),判断反应方向;
3.结合溶解性、pH、Ksp 判断滤渣成分,剩余离子进入滤液;
4.用元素守恒、电荷守恒验证推断结果。
例题:高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn2+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
考向1离子反应综合应用
例1(2026·吉林地区普通中学·第三次调研). 铬的机械强度高、抗腐蚀性能好,从钒铬锰矿渣(主要成分为、、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图:
已知:在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在;Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为。
下列说法错误的是
A. “沉钒”过程利用了胶体的吸附性,使含钒微粒沉降
B. 实验室模拟处理“沉铬”后的操作时不能用玻璃棒搅拌
C. “提纯”过程中使用溶液,原因是有氧化性,将锰元素氧化,实现与铬元素的分离
D. “转化”过程中发生反应为
【变式1·变题型】(2026·黑龙江大庆·三模). 纳米铜由于其优异的性能,被广泛应用于电子学、热电偶、传感和生物医学等领域,可用铜蓝矿(主要成分为,含少量)为原料制备,以下为制备纳米铜的工艺之一。
已知:①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的:
开始沉淀的
1.5
6.9
4.7
沉淀完全的
2.8
8.4
6.7
② ;
(2)“滤渣1”的化学成分包括___________(填化学式)。
(3)“除铁”时先将Fe2+氧化成Fe3+,再调pH将铁元素除去,pH的范围是___________。
(4)“还原”工序获得纳米铜时,调节溶液,加入溶液,水浴加热,被氧化成N2,反应的离子方程式为___________,不采用室温而选择75℃的原因为___________。
(5)“还原”过程中可能生成难溶于水但可溶于稀硝酸的。为判断纳米铜样品中是否含有CuCl杂质,检验试剂为___________(填化学式)。
【变式2·新情境——工艺流程中的离子推断】(2026·辽宁·一模)16. 锝()在医疗、工业上均有重要用途。某核废料液中含有的主要的离子为、、、、、。用此工业废水获得的工业路线如图所示。
已知:滤液1加入氨水调的目的是把进行沉淀分离。具有强氧化性,还原产物为。
(3)滤液3中含,转化为过程中加入的试剂X可能是___________。
a. b. c. d.
(4)滤渣2的成分为___________,滤液4中含有的金属阳离子有___________。
(5)浸取过程中发生的离子方程式为___________。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2022·辽宁卷)下列实验能达到目的的是
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速率的影响
量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
C
判断反应后是否沉淀完全
将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
D
检验淀粉是否发生了水解
向淀粉水解液中加入碘水
2.(2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
3.(2024·黑吉辽卷)下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液的
使用试纸
4.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
5.(2024·黑吉辽卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:
C. “脱氯”反应:
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到
6.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
7. (2022·辽宁卷)某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的分解为,转变为;
②金属活动性:;
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:
开始沉淀
完全沉淀
6.5
83
1.6
2.8
8.1
10.1
回答下列问题:
(5)生成气体A的离子方程式为_______。
8.(2024·黑龙江、吉林、辽宁卷)16. 中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为_______。
9.(2026·黑、吉、辽、蒙卷) 某工厂利用镍矿(主要成分为,含少量和)制备超细镍粉,物质转化流程如下(部分反应条件已略去):
已知:①滤液1中镍以形式存在,硫以和少量形式存在;
②“部分蒸氨”时减小,转化为,。
回答下列问题:
(6)近似条件下,不同溶液中二价镍[]浓度随“还原”步骤时间的变化如图。为提高的还原速率和转化率,应选择_______(填“”或“”)。
已知酸性条件不利于“还原”步骤,解释还原程度较低而还原程度较高的原因:______________________(结合离子方程式作答)。
2 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第03讲 离子共存 离子的检验与推断
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
0
2
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
0
3
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一 离子共存
知识解构
知识点
1离子共存的核心判断标准
∣
知识点2
离子不能大量共存类型
知识点3 带前提条件的离子共存
考向破译
考向1
离子共存
判断
∣
考向
2
附加前提条件的离子共存判断
考点二
离子的检验与推断
知识解构
知识点1 离子的检验
∣
知识点2 离子推断
考向破译
考向1 常见离子的检验
∣
考向
2
离子推断
考点
三
离子反应综合能力提升
知识解构
知识点1
信息给予型离子方程式的书写
∣
知识点2
工业流程题中离子(滤渣)推断
考向破译
考向1
离子反应综合应用
)
(
0
4
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
离子共存
——
黑吉辽蒙卷T12,3分
——
——
——
离子检验与推断
——
——
黑吉辽卷T8,3分
辽宁卷T4,3分
辽宁卷T13,3分
综合分析书写离子反应
黑吉辽蒙卷T16(6),5分
——
黑吉辽卷T13,3分;T16(2),2分
——
辽宁卷T16(5),3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:一、离子共存:(1)考查形式:不再出现 “下列离子组能大量共存的是” 这类经典送分题,而是以知识点嵌入反应机理题、催化过程题、电解质溶液平衡题、工业流程题中,通过 “粒子能否共存” 的本质逻辑解题。(2)条件隐含化,需结合情境自行推导:几乎不直接给出 “酸性”“碱性”“无色” 等限定条件,需从具体情境中自行判断。
二、离子检验与推断:(1)离子检验:聚焦高频离子,冷门离子零考查,突出实验严谨性;(2)离子推断:无纯框图题,离子推断全部以工业生产或者实验探究真实载体呈现考查内容。
总之,整体命题呈现下列趋势:a、去套路化,反机械刷题:摒弃死记硬背就能得分的经典题型,必须结合情境分析反应本质,才能准确判断,符合新高考 “素养立意” 的方向。b、显性分值低,隐性渗透广:离子共存、离子检验的逻辑贯穿化工流程、电解质溶液、实验探究等多个大题,是化学实验与反应原理的基础。c、突出学科严谨性:所有题目都围绕 “操作规范、干扰排除、逻辑严谨” 展开,考查化学学科的实证思维,而非单纯知识点记忆。
►复习目标:1.掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验方法。
3.掌握常见离子的推断方法,能根据实验现象推断溶液中存在的离子。
4.提升根据实验现象、数据,综合推导溶液中离子组成的能力。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 离子共存
知●识●解●构
知识点1 离子共存核心判断标准
核心判断原则:1.溶液中任意两种或两种以上离子不发生任何化学反应,即可大量共存;
2.若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
知识点2 离子不能大量共存种类
1.因复分解反应不能大量共存
①. 生成难溶 / 微溶物质(沉淀)
a、Ba2+、Ca2+与CO、SO、SO、SiO、PO生产沉淀
b、Ag+:与 Cl-、Br-、I-、CO32-、SO32-、沉淀
c、氢氧化物:除K+、Na+、Ba2+外,多数金属阳离子Cu2+、Fe2+、Fe3+ Mg2+等与OH −生成沉淀;
d、弱酸盐:S2-、CO、SiO、CO、AlO、PO仅与K+、Na+、NH大量共存,与其它阳离子大部分生产沉淀
e、微溶物:CaSO4 、Ag2SO4、 MgCO3 、Ca(OH)2 不能大量共存。
②生成气体/挥发性物质:
a、H+与以下离子生成气体:
• CO₃²⁻、HCO₃⁻ → 生成 CO₂ 气体
• SO₃²⁻、HSO₃⁻ → 生成 SO₂ 气体
• S²⁻、HS⁻ → 生成 H₂S 气体
b、 SO₃²⁻与S²⁻在酸性条件下发生归中反应:2S²⁻ + SO₃²⁻ + 6H⁺ = 3S↓ + 3H₂O
c、OH-与:NH4+(稀溶液)→ 生成NH3·H₂O; NH4+(加热/浓溶液)→ 放出 NH3
易错陷阱
无论稀溶液还是浓溶液OH-与NH4+都不能大量共存,只是在鉴别NH4+的时候要用浓溶液并且加热。
③.生成弱电解质(弱酸、弱碱、水)
a、H+与所有弱酸根:
CH3COO-、ClO-、F-、CN-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、SiO₃²⁻、AlO₂⁻
b、OH-与所有弱碱阳离子:
NH4+、Mg2+、Al3+、Zn²⁺、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Ag⁺
c、 酸式酸根: 既不能与 H⁺大量共存,也不能与 OH大量共存
HCO₃⁻、HSO₃⁻、HS⁻、H₂PO₄⁻、HPO₄²⁻HCO₃⁻、HSO₃⁻、HS⁻、H₂PO₄⁻、HPO₄²⁻
2、因氧化还原反不能大量共存
核心判断原则:强氧化剂 + 强还原剂 = 弱氧化剂 + 弱还原剂
强氧化性离子
不能共存的强还原性离子
MnO₄⁻、Cr₂O₇²⁻(酸性)
S²⁻(HS⁻)、SO₃²⁻(HSO₃⁻)、I⁻、Fe²⁺、Br⁻、Cl⁻
ClO⁻(无论酸碱)
S²⁻、SO₃²⁻、I⁻、Fe²⁺、Br⁻、Cl⁻
NO₃⁻(仅酸性!)
S²⁻、SO₃²⁻、I⁻、Fe²⁺、Br⁻
Fe³⁺
S²⁻、I⁻、SO₃²⁻
3、因彻底双水解反应而不能大量共存
核心判断原则:弱酸阴离子(水解显碱性)与弱碱阳离子(水解显酸性)互相促进,水解彻底进行
阳离子
不能共存的阴离子
Al³⁺
CO₃²⁻、HCO₃⁻、S²⁻、HS⁻、AlO₂⁻、SiO₃²⁻、ClO⁻
Fe³⁺
CO₃²⁻、HCO₃⁻、AlO₂⁻、SiO₃²⁻、ClO⁻
Fe²⁺
CO₃²⁻、HCO₃⁻、AlO₂⁻
NH₄⁺
AlO₂⁻、SiO₃²⁻
Cu²⁺、Ag⁺
CO₃²⁻、HCO₃⁻、AlO₂⁻
易错陷阱
不是所有弱酸弱碱盐都能彻底双水解,例如:NH₄⁺ 与 CH₃COO⁻、HCO₃⁻ 水解程度微弱,可以大量共存。
原因:NH4+水解生成NH3极易溶于水,如果弱酸的酸根水解产物也易溶于水,那么就没有促进反应体系正向移动的因素,反应就进行不彻底。例如:NH₄⁺ 与AlO₂⁻、SiO₃²⁻就能彻底双水解,因为酸根水解生成了难溶的沉淀物,能促进反应体系正向移动,因此NH₄⁺ 与AlO₂⁻、SiO₃²⁻不能大量共存。
4、因络合反应不能大量共存
① Fe³⁺ + SCN⁻ → 生成血红色 [Fe(SCN)]²⁺ 等络合物
② Ag⁺ + 过量氨水 → 生成 [Ag(NH₃)₂]⁺
③ Cu²⁺ + 过量氨水 → 生成深蓝色 [Cu(NH₃)₄]²⁺
④ Zn²⁺ + 过量氨水 → 生成 [Zn(NH₃)₄]²⁺
⑤ Fe³⁺ + C₆H₅O⁻(苯酚根)→ 显紫色络合物
溯本求源 化理通考
问: 以上均为离子不能大量共存,那么能少量共存吗?
答:可以。所谓大量或者少量共存指的是宏观上能不能出现明显的现象。
问:能存多少?
答:具体得根据共存的不同种类定量计算,比如:难溶物BaSO4 Ba2+和SO共存的量可以根据KSP进行计算,具体计算方法将在以后的复习章节详细讲解。
知识点3 附加前提条件离子大量共存判断
1. 溶液颜色限定
无色溶液必须排除以下有色离子:
Cu²⁺(蓝色)、Fe²⁺(浅绿色)、Fe³⁺(棕黄色)、MnO₄⁻(紫红色) Cr₂O₇²⁻(橙色)、CrO₄²⁻(黄色)、Cr³⁺(绿色)
2. 溶液酸碱性限定
溶液特征
离子环境
pH < 7、石蕊变红、甲基橙变红
酸性溶液,含大量 H⁺
pH > 7、酚酞变红、石蕊变蓝
碱性溶液,含大量 OH⁻
与Al反应放出H₂
可能强酸也可能强碱
水电离c(H⁺) < 1×10⁻⁷ mol/L
酸或碱溶液,水的电离被抑制
c(H⁺)/c(OH⁻) > 1
酸性溶液
易错陷阱
1. AlO₂⁻ 与 HCO₃⁻ 不能共存:AlO₂⁻ + HCO₃⁻ + H₂O = Al(OH)₃↓ + CO₃²⁻(不属于双水解,是强酸制弱酸反应)
2. 酸性条件下含 NO₃⁻ 的溶液与 Al 反应不生成 H₂
3. HCO₃⁻ 既不能和 H⁺ 共存,也不能和 OH⁻ 共存
4. S²O₃²⁻在酸性条件下发生歧化:S₂O₃²⁻ + 2H⁺ = S↓ + SO₂↑ + H₂O
5.MnO₄⁻与 Cl⁻在酸性条件下不能大量共存
6. 审题注意事项
•"澄清透明" ≠ "无色",溶液可以有颜色
• "一定大量共存":无论酸性/碱性都要满足
• "可能大量共存":满足其中一种情况即可
• "因氧化还原反应不能共存":排除其他反应类型
考●向●破●译
考向1 离子共存判断
例1(2025·吉林延边·模拟预测).下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】.A
【详解】A.、、、之间无沉淀、气体或弱电解质生成,也不发生氧化还原反应,可以大量共存,A符合题意;
B.和发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2,不能大量共存,B不符合题意;
C.与可结合生成难溶的蓝色沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.在酸性条件下会被()氧化为,发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:A。
【变式1·变类型】.(2025·陕西·二模)下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【详解】A.酸性条件下具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,被还原为Cr3+,A项不符合题意;
B.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.、、、在溶液中都不发生反应,能大量共存,C项符合题意;
D.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2·变题型】(2025·辽宁省名校联盟·9月联考) . 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
浓氨水与碱石灰制
、、、
B
稀硫酸与FeS制
、、、
C
浓磷酸与KI制HI
、、、
D
浓盐酸与酸性溶液制
、、、
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.浓氨水与碱石灰反应生成,废液中应含,但在高浓度下会转化为,无法大量存在,A错误;
B.稀硫酸与FeS反应生成和,废液中含有、、, 与生成,无法大量存在,B错误;
C.浓磷酸与KI反应生成HI,废液中含有,、能与反应生成,也能与反应生成,无法大量共存,C错误;
D.浓盐酸与酸性反应生成,被还原为,废液中含、、、,可大量共存,D正确;
故答案选D。
【变式3·新角度】(2025高三·全国·专题练习)分析表中数据,下列叙述错误的是
弱酸
HCN
电离常数
()
A.、、在溶液中可以大量共存
B.不能发生
C.向溶液中通入少量,发生的离子方程式为
D.、、的电离程度依次减弱
【答案】C
【详解】A.由电离常数知酸性,则、、不发生反应,可大量共存,A正确;
B.酸性,弱酸不能制强酸,不能发生,B正确;
C.酸性,向溶液通少量,应生成,离子方程式为,,C错误;
D.电离常数越大,电离程度越大,、、电离常数依次减小,电离程度依次减弱,D正确;
故选C。
考向2 附加前提条件离子共存判断
例2(2025-2026·辽西重点高中下学期·开学联考).下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:Cu2+、K+、、
B. 酸性溶液中:Na+、、Cl-、
C. 碱性溶液中:K+、Ba2+、Cl-、
D. “84”消毒液中:
【答案】C
【解析】A.Cu2+在水溶液中呈蓝色,不符合无色透明条件,A错误;
B.酸性溶液中与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存,B错误;
C.碱性溶液中K+、Ba2+、Cl-、均不与OH-反应,能大量共存,C正确;
D.“84”消毒液呈碱性,H+会与OH-中和,且ClO-与I-发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;
故答案选C。
【变式1·变载体】(2026·吉林省吉林市实验中学·高三下学期模拟). 某化工厂对废水进行分类处理。在指定溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液:、、、
B. 使酚酞变红的溶液:、、、
C. 加铝粉放出大量氢气的溶液中:、、、
D. 在稀盐酸中:、、、
【答案】A
【解析】A.澄清透明不要求溶液无色,、、、之间不发生反应,可大量共存,A正确;
B.使酚酞变红的溶液呈碱性,含大量,会与生成氢氧化铜沉淀,会与反应生成和水,不能大量共存,B错误;
C.加铝粉放出大量氢气的溶液可能为酸性也可能为碱性,若为酸性条件下具有强氧化性,与铝反应不会生成氢气,同时会氧化碘离子,因此不是一定能大量共存,C错误;
D.稀盐酸中含大量氢离子,与氢离子反应生成二氧化硫气体,与生成的可氧化,生成的还会与生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,D错误;
故选A。
【变式2·变类型】(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.硫酸四氨合铜溶液:、、、
B.碱性高锰酸钾溶液:、、、
C.溶液:、、、
D.溶液:、、、
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】配合物的结构与性质、盐类水解规律理解及应用、铝三角转化、限定条件下的离子共存
【详解】A.硫酸四氨合铜在碱性溶液中比较稳定;在酸性条件下不稳定,硫酸四氨合铜溶液显碱性,在为3.2左右沉淀完全,硫酸四氨合铜溶液H+、Fe3+均不能大量存在,A错误;
B.碱性高锰酸钾溶液中:、、、均能存在,B正确;
C.溶液中,与和均能反应,不能大量共存,C错误;
D.溶液中,与发生双水解反应生成沉淀和,不能大量共存,与反应生成沉淀和,不能大量共存,D错误;
故选B。
考点二 离子的检验与推断
知●识●解●构
知识点1 离子的检验
1.离子检验三大原则:
a、现象明显原则:检验反应必须伴随可直观观察的明显现象,比如生成特征颜色的沉淀、产生特定气味的气体、溶液发生特征颜色变化等。
b、操作简便原则:在满足检验准确性的前提下,优先选择试剂常见、步骤少、条件温和的检验方法,避免复杂操作和特殊反应条件。
c、排除干扰原则(最核心):检验目标离子时,必须提前排除其他共存离子对实验现象的干扰,这是离子检验的核心考点,也是最容易出错的地方。
2、常见阳离子检验
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
注意事项
H⁺
①紫色石蕊试液
②pH试纸
③活泼金属(Zn)
①石蕊变红
②pH<7
③产生气泡
①——
②——
③Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑
注意排除水解显酸性离子
Na⁺
焰色反应
火焰呈黄色
——
——
K⁺
焰色反应
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
——
排除Na⁺干扰
NH₄⁺
NaOH浓溶液,加热,湿润红色石蕊试纸
产生刺激性气味气体,试纸变蓝
NH₄⁺ + OH⁻NH₃↑ + H₂O
试纸必须湿润,必须加热
Ag⁺
①稀盐酸或可溶性氯化物
②稀硝酸
生成白色沉淀,不溶于稀硝酸
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓
注意排除Pb²⁺、Hg₂²⁺干扰
Fe²⁺
①KSCN溶液+氯水
②NaOH溶液
③K₃[Fe(CN)₆]
①先无现象,加氯水后变红
②白色沉淀→灰绿→红褐色
③生成蓝色沉淀
①2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺ + 2Cl⁻
②Fe²⁺ +2OH⁻ = Fe(OH)₂↓
检验时先加KSCN,后加氯水
Fe³⁺
①KSCN溶液
②NaOH溶液
③苯酚溶液
①溶液呈血红色
②生成红褐色沉淀
③溶液呈紫色
①Fe³⁺+3SCN⁻= Fe(SCN)₃
②Fe³⁺ +3OH⁻ = Fe(OH)₃↓
①③特征反应,非常灵敏
Cu²⁺
①NaOH溶液
②氨水(过量)
①生成蓝色沉淀
②先沉淀后溶解得深蓝色溶液
①Cu²⁺+2OH⁻= Cu(OH)₂↓
②Cu²⁺ + 4NH₃·H₂O = [Cu(NH₃)₄]²⁺
浓溶液呈蓝色,稀溶液呈浅蓝色
Al³⁺
NaOH溶液(逐滴至过量)
先有白色沉淀,后沉淀溶解
Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)₃↓
Al(OH)₃ + OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O
注意与Zn²⁺区分
Mg²⁺
NaOH溶液
生成白色沉淀,过量不溶解
Mg²⁺ + 2OH⁻ = Mg(OH)₂↓
注意排除Al³⁺干扰
Ba²⁺
稀硫酸或可溶性硫酸盐
生成白色沉淀
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
注意排除Ca²⁺、Ag⁺干扰
Ca²⁺
Na₂CO₃溶液+稀盐酸
白色沉淀,溶于盐酸产生气泡
Ca²⁺ + CO₃²⁻ = CaCO₃↓
注意排除Ba²⁺干扰
3、常见阴离子检验
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
注意事项
OH⁻
①酚酞试液
②紫色石蕊
③pH试纸
①酚酞变红
②石蕊变蓝
③pH>7
——
注意排除其他水解显碱性离子干扰
Cl⁻
AgNO₃溶液+稀硝酸
生成白色沉淀,不溶于稀硝酸
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓
注意排除CO₃²⁻、SO₃²⁻干扰
Br⁻
①AgNO₃溶液+稀硝酸
②氯水+CCl₄
①淡黄色沉淀
②CCl₄层呈橙红色
①Ag⁺ + Br⁻ = AgBr↓
②2Br⁻ + Cl₂ = Br₂ + 2Cl⁻
AgBr不溶于稀硝酸
I⁻
①AgNO₃溶液+稀硝酸
②氯水+CCl₄
③淀粉+氯水
①黄色沉淀
②CCl₄层呈紫红色
③淀粉变蓝
①Ag⁺ + I⁻ = AgI↓
②2I⁻ + Cl₂ = I₂ + 2Cl⁻
AgI不溶于稀硝酸,特征反应
SO₄²⁻
稀盐酸+BaCl₂溶液
先加盐酸无现象,再加BaCl₂有白色沉淀
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
★先加盐酸酸化,排除Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻干扰
SO₃²⁻
①稀硫酸+品红
②BaCl₂+盐酸
①产生气体使品红褪色
②白色沉淀溶于盐酸
SO₃²⁻ + 2H⁺ = SO₂↑+H₂O
注意与CO₃²⁻区分,SO₂使品红褪色
CO₃²⁻
稀盐酸+澄清石灰水
产生无色无味气体,石灰水变浑浊
CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O
注意排除SO₃²⁻、HCO₃⁻干扰
HCO₃⁻
CaCl₂溶液+加热
加CaCl₂无沉淀,加热产生白色沉淀
Ca²⁺ + HCO₃⁻ CaCO₃↓ + CO₂↑
与CO₃²⁻的关键区别
NO₃⁻
铜片+浓硫酸,加热
产生红棕色气体,溶液变蓝
3Cu + 8H⁺ + 2NO₃⁻ = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O
必须在酸性条件下
S²⁻
①Pb(NO₃)₂溶液
②稀盐酸
①生成黑色沉淀
②产生臭鸡蛋气味气体
①Pb²⁺ + S²⁻ = PbS↓
②S²⁻ + 2H⁺ = H₂S↑
PbS是特征黑色沉淀
SiO₃²⁻
稀盐酸
生成白色胶状沉淀
SiO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂SiO₃↓
H₂SiO₃不溶于过量酸
AlO₂⁻
稀盐酸(逐滴至过量)
先有白色沉淀,后沉淀溶解
AlO₂⁻+H⁺+H₂O=Al(OH)₃↓
注意与Al³⁺的互滴现象
PO₄³⁻
AgNO₃溶液+稀硝酸
生成黄色沉淀,溶于稀硝酸
3Ag⁺ + PO₄³⁻ = Ag₃PO₄↓
与AgI的区别:Ag₃PO₄溶于硝酸
易错陷阱
1. 常见干扰离子排除
(1)检验SO₄²⁻时,必须先加稀盐酸酸化,排除以下干扰:
Ag⁺:Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓(先沉淀,可过滤除去)
CO₃²⁻:CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O
SO₃²⁻:SO₃²⁻ + 2H⁺ = SO₂↑ + H₂O
顺序:稀盐酸 → 观察无现象 → BaCl₂溶液 → 白色沉淀
(2)检验Fe²⁺时,先加KSCN无现象,再加氯水:
防止Fe³⁺干扰,证明Fe²⁺被氧化为Fe³⁺
(3)检验K⁺时,必须透过蓝色钴玻璃:
滤去Na⁺的黄光干扰
2. 特征反应速记
• 血红色:Fe³⁺ + KSCN
• 蓝色沉淀:Fe²⁺ + K₃[Fe(CN)₆]
• 紫色(焰色):K⁺(透过钴玻璃)
• 黄色(焰色):Na⁺
• 蓝色(淀粉):I₂
• 品红褪色:SO₂(SO₃²⁻)
• 臭鸡蛋气味:H₂S(S²⁻)
• 白色→灰绿→红褐:Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃
知识点2 离子推断
1. 推断原则
(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。这是解题的第一步,也是最基础的一步。
解题技巧
抓住特征现象,直接对应离子。如:"加盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体" → 肯定含CO₃²⁻/HCO₃⁻,肯定不含SO₃²⁻。
(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。这是排除法的核心应用。
解题技巧
肯定A存在,则与A不共存的离子一定不存在。如:肯定含Fe³⁺,则I⁻、S²⁻、CO₃²⁻、AlO₂⁻一定不存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子又有阴离子,且正电荷总数等于负电荷总数。这是"推出隐含离子"的关键。
解题技巧
当阳离子正电荷总数 > 阴离子负电荷总数时,一定还有其他阴离子;反之亦然。这是解决"可能存在/一定存在"类问题的突破口。
(4)进出性原则:实验过程中加入的试剂可能引入新的离子,或某些离子在反应过程中消失,这些都需要特别注意,不能把引入的离子当作原溶液中的离子。
解题技巧
区分"原溶液"和"反应后溶液"。如:加BaCl₂检验SO₄²⁻时,引入了Cl⁻和Ba²⁺,后续检验Cl⁻时要排除干扰。
2、解题步骤
第一步:读题,划出"无色溶液""强酸性""强碱性""透明溶液"等限定条件,直接排除不符合的离子
第二步:按实验顺序,根据每个现象用"肯定性原则"确定肯定存在的离子
第三步:用"互斥性原则",根据已确定存在的离子,排除所有不共存的离子
第四步:用"电中性原则",计算电荷平衡,推出隐含的离子
第五步:检查"进出性原则",排除实验过程中引入的离子干扰
第六步:剩余未排除也未肯定的离子即为"可能存在"的离子
【典型例题思路】
例.某溶液可能含有Na+、K+、Mg2+、Cu2+等阳离子及MnO₄⁻、SiO₃²⁻、AlO2—、CO₃²⁻、HCO₃⁻、SO4²⁻、Cl-等阴离子,已知:①该溶液呈无色;②经测定溶液的pH=12;③取少量溶液,加入足量100 mL 2 mol·L-1稀盐酸进行酸化,有白色沉淀生成,还得到一种无色无味的气体,该气体使澄清石灰水(足量)变浑浊。对酸化后的溶液过滤,得到滤液甲。
(1)由①②③可判断:原溶液中一定不存在的离子是_____________,一定存在的离子是_____________。
(2)将滤液甲分成两等份,一份中逐滴加入氨水、最终有白色胶状沉淀,说明原溶液中一定有_____________(填离子符号),刚开始加入氨水时,没有沉淀产生,原因是____________________(用离子方程式表示);另一份中加入足量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定有_____________(填离子符号),过滤得到滤液乙。
(3)往滤液乙中加入足量的AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥得固体26.5 g,则原溶液中是否有Cl-?_____________(填“是”或“否”)。
【答案】 (1) 、Cu2+ 、Mg2+、; 、
(2) ; NH3·H2O+H+=NH+H2O;
(3) 是
试题分析:(1)①该溶液呈无色,则有色离子不能存在,一定不含有、Cu2+
,②经测定溶液的pH=12,在碱性环境下不能共存的离子不能存在,即不存在Mg2+、,③取少量溶液,加入稀盐酸[100mL、2mol•L-1]进行酸化,有白色沉淀生成,还得到一种无色无味的气体,该气体使澄清石灰水(足量)变浑浊,则该气体是二氧化碳,沉淀只能是硅酸,一定存在、,故答案为、Cu2+、Mg2+、;、;
(2)对酸化后的溶液过滤,得到滤液甲,其中一定含有剩余的盐酸,将滤液甲分成两等份,一份中逐滴加入氨水,最终有白色胶状沉淀,能和氨水反应产生的白色沉淀只能是氢氧化铝,开始时,氨水是和盐酸发生中和反应,中和反应的离子反应为NH3•H2O+H+=NH4++H2O,不会生成氢氧化铝沉淀,另一份中加入足量的Ba(NO3)2溶液,有白色不溶于硝酸的沉淀生成,则一定是硫酸钡沉淀,证明一定含有硫酸根离子,故答案为;NH3•H2O+H+=NH4++H2O;;
(3)取少量原溶液,加入稀盐酸[100mL、2mol•L-1即0.2mol]进行酸化,分成两等分后,其中每一份中含有0.1mol的HCl,滤液乙中加入足量的AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥得固体26.5g,n(AgCl)=>0.1mol,所以原溶液中有Cl-,故答案为是。
考●向●破●译
考向1 常见离子检验
例1(2026·沈阳市·二模)下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
Fe3+
KSCN溶液
红色沉淀
B
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C
Cl-
AgNO3溶液
白色沉淀
D
Cu2+
氨水
先产生蓝色沉淀,继续滴加得到深蓝色溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.与溶液反应生成血红色的络合物,不是红色沉淀,A错误;
B.硝酸酸化的溶液中,在酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,生成白色沉淀,无法证明原溶液含,B错误;
C.检验时,需先加稀硝酸排除等干扰离子,再加溶液,仅加生成白色沉淀,无法确定为,C错误;
D.与氨水反应,先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,与过量反应生成深蓝色溶液,现象与试剂均正确,D正确;
故选D。
【变式1·换角度——排除干扰】(2026·辽宁朝阳第一中学·4月质量调研). 下列物质的鉴别试剂正确的是
选项
物质
鉴别试剂
A
和
溶液
B
和
酸性溶液
C
环己烯和苯
溴水
D
乙醇和苯酚溶液
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.CO2和SO2通入BaCl2溶液中,均不发生反应,无法鉴别,A错误;
B.两种溶液都含,酸性条件下能氧化,会干扰的检验,B错误;
C.环己烯含碳碳双键,可与溴发生加成反应,使溴水褪色,反应后生成不溶于水的无色卤代烃,溶液分层;苯与溴水不反应,仅发生萃取,振荡后分层,上层(苯密度小于水)为橙红色,下层水层接近无色,二者现象不同,可以鉴别,C正确;
D.乙醇与溶液互溶,苯酚与反应生成可溶于水的苯酚钠,二者都无明显现象,无法鉴别,D错误;
故选C。
【变式2·变题型】(2026·大连市·高三综合模拟).下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将某溶液先用稀硝酸酸化,然后加入溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
将装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶浸泡在热水中,烧瓶里气体的颜色加深
C
向Na2O与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,先变红后褪色
Na2O有漂白性
D
向淀粉的水解液中加入NaOH溶液至碱性,再加入新制并加热,产生砖红色沉淀
淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A.稀硝酸具有强氧化性,可将溶液中的氧化为,也会生成白色沉淀,无法证明原溶液一定含,A错误;
B.为红棕色,为无色,热水中升温后气体颜色加深,说明浓度增大,平衡逆向移动,可知正反应为放热反应,,B正确;
C.与水反应生成,加入酚酞溶液变红,不会褪色,也没有漂白性,C错误;
D.产生砖红色沉淀仅能证明淀粉水解生成了葡萄糖,要证明完全水解还需验证水解液中无淀粉剩余,D错误;
故答案选B。
【变式3·新情境——结合实验现象】(2026·吉林地区普通中学·第三次调研). 下列实验操作及现象所对应的结论或解释正确的是
选项
实验操作及现象
结论或解释
A
将某铁的氧化物溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁的氧化物中含有二价铁
B
向Zn与稀硫酸反应的体系中加入几滴硫酸铜溶液,产生气泡速率变快
硫酸铜具有催化作用
C
向CuSO4溶液中通入H2S气体,产生黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
向盛有2mL0.1mol·L-1KCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.浓盐酸、亚铁离子均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,滴入KMnO4溶液紫色褪去,不能说明某铁的氧化物含有二价铁,故A错误;
B.Zn置换出Cu,可构成原电池,加快生成氢气的速率,与催化作用无关,故B错误;
C.向CuSO4溶液中通入H2S气体,产生黑色沉淀,说明具备复分解反应的条件,不能说明酸性:H2S>H2SO4,且H2S是弱酸,H2SO4是强酸,酸性:H2S<H2SO4,故C错误;
D.AgNO3溶液不足,先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀,说明生成的AgCl可转化为更难溶的AgI,则,故D正确。
答案选D。
考向2 离子推断
例2(2026·辽西重点高中高三下·开学联考).某无色溶液中含有中的几种且物质的量浓度相同.为探究其组成进行以下实验:
(1)取样,滴加溶液,产生白色沉淀,过滤;
(2)向步骤(1)所得沉淀中滴加稀硝酸,沉淀不溶解;
(3)向步骤(1)所得滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀.下列推断不合理的是
A. 一定不存在 B. 一定存在
C. 若存在则一定存在 D. 可能存在
【答案】B
【分析】溶液无色说明不存在(棕黄色),结合步骤(1)、(2)知,(1)中产生的钡盐沉淀为不溶于硝酸的,则原溶液中含而不含;步骤(3)中的白色沉淀为AgCl,但并不能由这一点确定原溶液中含(第一步加入的引入了);由于原溶液中所含离子的物质的量浓度相同,根据溶液呈电中性知,若存在,则阳离子中只有存在,若不存在,则阳离子中只有存在。
【详解】A.由分析知,一定不存在,A项不符合题意;
B.通过步骤(1)、(2)说明存在,但由步骤(3)无法确认是否存在,B项符合题意;
C.若存在,根据物质的量浓度相同可以确定应该同时存在且不存在,C项不符合题意;
D.若存在,则存在,D不符合题意;
故选B。
【变式1·换类型——电荷守恒】(2025·吉林省长春市实验中学·一模)已知某100 mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如表所示:
离子
Na+
H+
Cl-
浓度/(mol·L-1)
1.0
3.0
3.0
该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有Fe3+、Ba2+、Mg2+、SO42-。为了进一步确认,加入足量BaCl2溶液,生成23.3 g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。下列对原溶液说法错误的是( )
A.肯定不存在Fe3+、Ba2+
B.Mg2+的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
C.加入足量Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式为2Ba2++2OH-+Mg2++2SO42-===Mg(OH)2↓+2BaSO4↓
D.加入少量Na2CO3溶液,反应的离子方程式为CO32-+2H+===CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】该溶液呈无色,说明不含Fe3+,加入足量BaCl2溶液,生成23.3 g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,说明一定含有SO42-,一定不含Ba2+,白色沉淀为硫酸钡,且物质的量为0.1 mol,故SO42-物质的量为0.1 mol,物质的量浓度为1.0 mol·L-1,又因为该溶液中含有Na+、H+、Cl-,浓度依次为1.0 mol·L-1、3.0 mol·L-1、3.0 mol·L-1,根据电荷守恒可知,一定含有Mg2+,且物质的量浓度为0.5 mol·L-1。由于该溶液中含有H+,因此加入Ba(OH)2溶液会生成H2O,故C错误。
【变式2·变题型】(24-25高三上·辽宁·阶段检测).某强酸性稀溶液中可能存在中的若干种,现取适量该溶液进行如下实验:
(1)由强酸性条件即可判断原溶液中一定不存在的离子有___________。
(2)写出生成气体A的离子方程式___________。
(3)写出气体A和气体B在催化剂、加热条件下反应生成无毒物质的化学方程式:___________。
(4)沉淀A的化学式是___________,沉淀B的颜色是___________。
(5)沉淀C中一定有___________(填化学式,下同),可能有___________。
(6)通过以上分析知,原溶液中一定含有的离子有___________。
【答案】(1)、
(2)3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O
(3)6NO+4NH35N2+6H2O
(4) BaSO4 红褐色
(5) BaCO3 Al(OH)3
(6)Fe2+、、H+、
【分析】强酸性溶液中一定不存在CO、SiO。溶液中加入过量硝酸钡溶液有气体A生成,证明一定含有Fe2+,则原溶液中一定不存在NO,气体A为NO,同时有沉淀A生成,说明原溶液一定存在,一定不存在Ba2+,沉淀A为BaSO4。溶液A中加入过量氢氧化钠溶液、加热,有气体B生成,原溶液中含有,气体B为NH3,沉淀B为Fe (OH)3,由于溶液B中含有过量的硝酸钡、氢氧化钠,溶液B中通入少量二氧化碳,生成的沉淀一定含有BaCO3,可能含有沉淀Al (OH)3,综上分析,原溶液中一定有Fe2+、、H+、,一定没有Ba2+、CO、,不能确定是否含有Al3+、Cl﹣。
【详解】(1)由强酸性条件即可判断原溶液中一定不存在的离子有:CO、SiO,因为会生成二氧化碳气体、硅酸沉淀;
(2)溶液中加入过量硝酸钡溶液有气体A生成,证明一定含有Fe2+,气体A为NO,生成气体A的离子方程式:3Fe2++4H++NO=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)由分析可知,气体A为NO,气体B为NH3,在催化剂、加热条件下反应生成无毒物质,即反应生成氮气与水,反应化学方程式为:6NO+4NH35N2+6H2O;
(4)根据分析,沉淀A的化学式是BaSO4,沉淀B为Fe (OH)3,颜色是红褐色;
(5)由分析可知,沉淀C中一定有BaCO3,可能有Al (OH)3;
(6)通过分析知,原溶液中一定含有的离子有Fe2+、、H+、。
考点三 离子反应综合能力提升
知识点1 信息给予型离子方程式书写
1特点:信息给与型离子方程式书写是高考化学的必考题型,特点是:题目给出陌生反应情境(如工业流程、实验现象、氧化还原信息),要求根据信息书写离子方程式。此类题型综合性强,既考查氧化还原、离子反应的基本规律,又考查信息提取和知识迁移能力。
2、环境信号判断
环境信号
判断结论
硫酸酸化、稀硝酸、pH<7、H⁺存在
酸性环境,用H⁺配电荷
NaOH溶液、氨水、pH>7、OH⁻存在
碱性环境,用OH⁻配电荷
水溶液、无酸碱说明、盐水解环境
中性环境,反应物用H₂O
熔融盐、固体电解质
无H⁺/OH⁻,用熔融离子配平
易错陷阱
H⁺/OH⁻使用三大铁律
铁律1:酸性环境绝对不能出现OH⁻,碱性环境绝对不能出现H⁺
铁律2:H⁺和OH⁻只能出现在方程式的同一边,不能同时出现在两边,
即反应物酸(H⁺)不能直接生成碱(OH⁻),只能生成水,反之亦然。
铁律3:H2O可以出现在任意一边,用于配平H和O
3、给予信息类型
例1【溶解度信息】(2023·全国甲卷·高考真题)是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。
【答案】(2)
【分析】由流程和题中信息可知,与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到、、易溶于水的和微溶于水的;烧渣经水浸取后过滤,滤渣中碳粉和,滤液中有和;滤液经酸化后浓缩结晶得到晶体;晶体溶于水后,加入和将钡离子充分沉淀得到;经热分解得到。
【详解】(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。易溶于水的 与过量的可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀,因此,“浸取”时主要反应的离子方程式为。
例2【难溶电解质信息】(2025·湖南·高考真题)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】富集液中含有两种金属离子,其浓度相当,加入试剂X沉铬,由金属化合物的可知,CdCO3、MnCO3的接近,不易分离,则试剂X选择含的试剂,得到CdS滤饼,加入溶液沉锰,发生反应:,据此解答。
【详解】A.粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;
B.由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确;
C.若先加入溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确;
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:,D错误;
故选D。
例3【图像信息】(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(5)“沉镁Ⅱ”中,加至时,沉淀完全;若加至时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式_______。
(6)“结晶”中,产物X的化学式为_______。
(7)“焙烧”中,元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
【答案】(5)
【分析】废盐溶液加入氨水,通入氧气沉锰I得到Mn3O4,溶液再加入(NH4)2S2O8,进行沉锰Ⅱ得到MnO2,产生有气体O2,溶液再加入NH4HCO3和NH3·H2O调节pH沉镁I,得到MgCO3,煅烧得到MgO,溶液再加入H3PO4沉镁Ⅱ,得到MgNH4PO4·6H2O沉淀,溶液加入H2SO4调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵,最后与MnO2和Mn3O4焙烧,经过多步处理得到MnSO4·H2O。
【详解】(5)据图可知,当pH=4.0时,磷元素主要以形式存在,故离子方程式为:
;
例4【络合物信息】(2023·广东·高考真题)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为___________。
【答案】(3)或
【分析】硝酸浸取液(含)中加入活性氧化镁调节溶液pH值,过滤,得到滤液主要是硝酸镁,结晶纯化得到硝酸镁晶体,再热解得到氧化镁和硝酸。滤泥加入氨性溶液氨浸,过滤,向滤液中进行镍钴分离,,经过一系列得到氯化铬和饱和氯化镍溶液,向饱和氯化镍溶液中加入氯化氢气体得到氯化镍晶体。
【详解】(3)“氨浸”时,与亚硫酸根发生氧化还原反应,再与氨水反应生成,则由转化为的离子方程式为或;故答案为:或。
例5【氧化(还原)产物信息】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺如下:
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 、 。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:
。
【答案】(2) 2Cr3++3H2O2+H2O===Cr2O+8H+ 。
【解析】(2)双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Cr3+有还原性,Cr3+能被双氧水氧化为高价离子,以便于与杂质离子分离。
解题技巧
关于信息给予型离子方程式的书写,主要分两大类型:类似复分解反应型和氧化还原反应型。
1.类似复分解反应型
a、本质:气体、沉淀、难电离物质都是使平衡正向移动的因素。
b、步骤(1)根据给予信息,研究反应本质,找到气体、沉淀、难电离物质或者其他影响平衡移动的因素(关键步骤);
(2)结合题干所给酸碱环境,合理补写H+、OH-、H2O或其他物质,运用观察法配出这些补写离子或物质的系数(细节部分)
2、氧化还原反应型
a、本质:强氧化剂 + 强还原剂 = 弱氧化剂 + 弱还原剂
b、步骤:第一步:找"两剂两产物"——确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
从题干信息中提取:谁被氧化→氧化产物,谁被还原→还原产物(关键步骤);
第二步:标变价,算得失——计算电子转移数目
标出变价元素的化合价,计算1mol氧化剂得电子数、1mol还原剂失电子数
根据电子守恒,确定氧化剂和还原剂的系数比,进一步确定氧化产物或还原产物
第三步:配平(关于氧化还原反应方程式配平技巧请参考后续复习章节)
知识点2 工业流程题中离子推断
工业流程题中离子推断是高频考点,推断的核心逻辑是:“进出守恒 + 反应逻辑 + 共存限制”,结合流程步骤可逐步推导。
一、四大核心原则
1.守恒原则
元素守恒:流程中元素不凭空消失,仅在滤渣、滤液、气体间转移,可通过元素去向反推离子存在形式;
电荷守恒:溶液始终呈电中性,阳离子总正电荷 = 阴离子总负电荷,可推导未明确给出的隐性离子;
电子守恒:氧化还原步骤中,得失电子总数相等,可判断变价元素的价态变化。
2.离子共存原则
推断出的离子之间不能发生反应,可直接排除不可能存在的离子:
如:推断出Ba²则排除 SO₄²⁻;推断出H +则排除不共存的弱酸酸根等。
3.试剂引入原则
每一步加入的试剂,必然引入对应离子(过量时会大量残留):
加 H₂SO₄酸浸:引入 SO₄²⁻、H+;加 NaOH 调 pH:引入 Na+、OH⁻;
加 BaCl₂沉淀剂:引入 Ba²+、Cl⁻。
4.反应先后原则
氧化还原:氧化性 / 还原性越强,越先反应。如 Cl₂通入 FeBr2溶液,先氧化 Fe2+,再氧化 Br⁻;
沉淀反应:溶度积 Ksp 越小,越先沉淀。如 Ag + 与 Cl⁻、Br⁻、I⁻混合,沉淀顺序为 AgI → AgBr → AgCl。
二、分阶段离子推断逻辑
1.浸出液离子
阳离子:原料中可与酸 / 碱反应的金属对应的离子(酸浸为金属阳离子,碱浸为含氧酸根如 AlO₂⁻、SiO₃²⁻);过量酸的 H+/过量碱的 OH⁻;
阴离子 / 阳离子:浸出剂本身的对应离子(如硫酸浸出的 SO₄²⁻、NaOH 浸出的 Na+)。
2.除杂后滤液离子
保留:目标金属离子、不参与反应的离子(如 SO₄²⁻、Na+);
除去:杂质离子转化为滤渣脱离体系;
新增:除杂试剂引入的可溶性离子。
3.结晶母液离子
为对应温度下的饱和溶液,一定含产品的阴、阳离子,同时残留所有可溶性杂质离子,浓度均较高。
解题技巧
1.先标注原料所有元素,明确目标产品与杂质元素;
2.逐步骤分析试剂性质(酸 / 碱 / 氧化剂 / 沉淀剂),判断反应方向;
3.结合溶解性、pH、Ksp 判断滤渣成分,剩余离子进入滤液;
4.用元素守恒、电荷守恒验证推断结果。
例题:高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn2+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
【答案】(1) SiO2(不溶性硅酸盐) MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
(2)将Fe2+氧化为Fe3+
(3) 4.7
(4) NiS和ZnS
(5)F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F−平衡向右移动
(6) Mn2++2HCO3—=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【逐问解析(对应离子 / 滤渣推断规律)】
(1)滤渣 1 推断:
Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在,SiO2与硫酸不反应,所以滤渣I中除了S还有SiO2;在硫酸的溶浸过程中,二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应,二氧化锰作氧化剂,硫化锰作还原剂,方程式为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;
(2)氧化步骤核心规律:
Fe2+完全沉淀 pH=8.3,会与Mn2+共沉淀;氧化为Fe3+后 pH≈4.7 即可完全沉淀,是工业流程通用操作。
(3)调 pH 区间判断:
由表中数据知Al3+完全沉淀 pH=4.7,Mn2+开始沉淀 pH=8.1;要除尽Fe3+和Al3+且不沉淀Mn2+,pH 下限 4.7,上限 6。
(4)硫化物除杂
根据题干信息,加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子,所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS;
(5)氟化物除镁平衡分析
由HF H++F-知,酸度过大,F-浓度减低,使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移动,Mg2+沉淀不完全;
(6)沉锰反应
根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀,所以反应离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
考向1离子反应综合应用
例1(2026·吉林地区普通中学·第三次调研). 铬的机械强度高、抗腐蚀性能好,从钒铬锰矿渣(主要成分为、、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图:
已知:在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在;Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为。
下列说法错误的是
A. “沉钒”过程利用了胶体的吸附性,使含钒微粒沉降
B. 实验室模拟处理“沉铬”后的操作时不能用玻璃棒搅拌
C. “提纯”过程中使用溶液,原因是有氧化性,将锰元素氧化,实现与铬元素的分离
D. “转化”过程中发生反应为
【答案】C
【分析】钒铬锰矿渣经酸浸后,金属氧化物转化为对应离子。沉钒过程加入氢氧化铁胶体,吸附含钒微粒,生成含钒固体,滤液A中含有;沉铬过程中加入氢氧化钠,将转化为沉淀,滤液B中含有;向固体A中加入溶液,除去杂质后煅烧得;向滤液B中加入、NaOH,氧化生成。
【详解】A.胶体具有吸附性,可吸附酸性溶液中的钒酸根等含钒微粒,使其沉降,实现沉钒,A正确;
B.“沉铬”后得到沉淀,后续操作涉及过滤、洗涤等。实验室中,若用玻璃棒搅拌,易戳破滤纸,导致过滤失败,因此不能搅拌,B正确;
C.是强还原剂,而非氧化剂。提纯过程中,的作用是还原固体A中可能存在的高价锰杂质,将其转化为可溶性进入滤液,从而实现与铬的分离,C错误;
D.根据已知条件:Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为,可得该反应的离子方程式为,D正确;
故答案选C。
【变式1·变题型】(2026·黑龙江大庆·三模). 纳米铜由于其优异的性能,被广泛应用于电子学、热电偶、传感和生物医学等领域,可用铜蓝矿(主要成分为,含少量)为原料制备,以下为制备纳米铜的工艺之一。
已知:①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的:
开始沉淀的
1.5
6.9
4.7
沉淀完全的
2.8
8.4
6.7
② ;
(2)“滤渣1”的化学成分包括___________(填化学式)。
(3)“除铁”时先将Fe2+氧化成Fe3+,再调pH将铁元素除去,pH的范围是___________。
(4)“还原”工序获得纳米铜时,调节溶液,加入溶液,水浴加热,被氧化成N2,反应的离子方程式为___________,不采用室温而选择75℃的原因为___________。
(5)“还原”过程中可能生成难溶于水但可溶于稀硝酸的。为判断纳米铜样品中是否含有CuCl杂质,检验试剂为___________(填化学式)。
【答案】(2)和
(3)
(4) ①. ②. 将氨蒸出,促进反应正向进行:温度高,反应速率快
(5)、
【分析】铜蓝矿(主要成分为,含少量),加FeCl3溶液,与CuS反应生成S单质沉淀,不溶解,形成滤渣1,加入H2O2溶液,将氧化成,然后调pH除铁生成沉淀形成滤渣2,然后通入NH3,氨化络合,调节pH=11,加N2H4溶液还原得到纳米铜。
(2)浸取时FeCl3氧化CuS,反应生成CuCl2、FeCl2和S单质,S不溶于水;杂质不参与反应且不溶于酸,因此滤渣1为S和。
(3)除铁需要保证完全沉淀,同时不沉淀,根据表格:沉淀完全pH为2.8,开始沉淀pH为4.7,因此pH范围为。
(4)碱性条件下,作氧化剂被还原为Cu,N2H4作还原剂被氧化为N2,离子方程式;升高温度将氨蒸出,促进反应正向进行:温度高,反应速率快,因此选75℃。
(5)CuCl可溶于稀硝酸,溶解后会释放出Cl-,用AgNO3可以检验Cl-,因此选择HNO3、AgNO3。
【变式2·新情境——工艺流程中的离子推断】(2026·辽宁·一模)16. 锝()在医疗、工业上均有重要用途。某核废料液中含有的主要的离子为、、、、、。用此工业废水获得的工业路线如图所示。
已知:滤液1加入氨水调的目的是把进行沉淀分离。具有强氧化性,还原产物为。
(3)滤液3中含,转化为过程中加入的试剂X可能是___________。
a. b. c. d.
(4)滤渣2的成分为___________,滤液4中含有的金属阳离子有___________。
(5)浸取过程中发生的离子方程式为___________。
【答案】 (3)c
(4) ①. 、 ②. 、
(5)
【分析】废料液中含有的主要离子为、、、、、,加入氨水调节pH,除去了。滤液1加入氨水调节,生成沉淀,即滤渣1。滤液2加入,和生成和沉淀,即滤渣2。滤液3加入试剂X之后生成了,说明Tc发生了还原反应,需要加入还原剂。滤渣1在酸性溶液中,生成具有强氧化性的,将重新氧化为,再加入生成沉淀。
(3)中为价,中为价,化合价降低,需要加入还原剂,选项中只有是常见还原剂。
(4)根据分析可知滤渣2为、;还原沉淀后,滤液4中剩余加入引入的和原溶液中的。
(5)中为价,浸取后要得到可溶性(为价),被氧化,配平得离子方程式。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2022·辽宁卷)下列实验能达到目的的是
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速率的影响
量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
C
判断反应后是否沉淀完全
将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
D
检验淀粉是否发生了水解
向淀粉水解液中加入碘水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A错误;
B.和反应无明显现象,无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响的探究,B错误;
C.将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中滴加1滴溶液,若有浑浊产生,则说明没有沉淀完全,反之,则沉淀完全,C正确;
D.检验淀粉是否发生了水解,应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在,可选用银氨溶液或新制氢氧化铜,碘水是用来检验淀粉的试剂,可用于检验淀粉是否完全水解,D错误。
故答案选C。
2.(2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
【答案】A
【解析】A.石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白色沉淀,不能达到鉴别的目的,A错误;
B.Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN溶液鉴别,现象为溶液变成血红色,可以达到检验的目的,B正确;
C.Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C正确;
D.含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中混有的乙醛,D正确;
故答案选A。
3.(2024·黑吉辽卷)下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液的
使用试纸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】A.溶液中的Fe2+可以与K3[Fe(CN)6]发生反应生成蓝色沉淀,A项合理;
B.随着滴定的不断进行,溶液中S2-不断被消耗,但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-,B项不合理;
C.金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应,故不能用金属Na除去乙醇中少量的水,C项不合理;
D.ClO-具有氧化性,不能用pH试纸测定其pH的大小,可以用pH计进行测量,D项不合理;
故答案选A。
4.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【解析】
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
5.(2024·黑吉辽卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:
C. “脱氯”反应:
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到
【答案】C
【解析】
【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为:,过滤得到脱氯液,脱氯液净化后电解,Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。
【详解】A.由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;
B.“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,故B错误;
C.“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,Cu2+的化合价降低,发生归中反应,化学方程式为:,故C正确;
D.脱氯液净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D错误;
故选C。
6.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
【答案】C
【解析】A.稀硝酸与铜反应生成和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含,但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为、、和,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;故选C。
7. (2022·辽宁卷)某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的分解为,转变为;
②金属活动性:;
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:
开始沉淀
完全沉淀
6.5
83
1.6
2.8
8.1
10.1
回答下列问题:
(5)生成气体A的离子方程式为_______。
【答案】(5)
【解析】已知①焙烧时过量的分解为,转变为,在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,经过酸浸,滤渣为二氧化硅,与浓盐酸生成A氯气,滤液中含有Bi3+、Fe3+,加入Bi将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到。
(5)A为氯气,生成气体A的离子方程式为;
8.(2024·黑龙江、吉林、辽宁卷)16. 中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为_______。
【答案】 (2)
【解析】矿粉中加入足量空气和H2SO4,在pH=2时进行细菌氧化,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,过滤,滤液中主要含有Fe3+、、As(V),加碱调节pH值,Fe3+转化为胶体,可起到絮凝作用,促进含As微粒的沉降,过滤可得到净化液;滤渣主要为Au,Au与空气中的O2和NaCN溶液反应,得到含的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含的滤液②。
(2)“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和,离子方程式为:;
9.(2026·黑、吉、辽、蒙卷) 某工厂利用镍矿(主要成分为,含少量和)制备超细镍粉,物质转化流程如下(部分反应条件已略去):
已知:①滤液1中镍以形式存在,硫以和少量形式存在;
②“部分蒸氨”时减小,转化为,。
回答下列问题:
(6)近似条件下,不同溶液中二价镍[]浓度随“还原”步骤时间的变化如图。为提高的还原速率和转化率,应选择_______(填“”或“”)。
已知酸性条件不利于“还原”步骤,解释还原程度较低而还原程度较高的原因:______________________(结合离子方程式作答)。
【答案】(6) ①. 2 ②. 被还原时发生反应:,溶液呈酸性,不利于“还原”步骤;而被还原时发生反应:,不会生成游离的,因此还原程度较高
【解析】镍矿的主要成分为,含少量和,在“氧压氨浸”操作中通入空气、加入氨水,生成、,浸渣为;“部分蒸氨”时挥发逸出的气体为氨气,减小,转化为,转化为CuS沉淀;向滤液2中通入足量O2,将滤液2中剩余的充分氧化为,最后通过H2还原,得到Ni粉,滤液3中的主要成分为硫酸铵;
(6)观察题给图像,当时,Ni(Ⅱ) 浓度随时间下降最快,且最终能降至 0(完全转化)。而时反应提前停滞(转化率低),时反应速率过慢。因此为提高速率和转化率,应选2;
当时,发生反应:,会释放一个游离的,游离会使溶液呈酸性,而题目已知“酸性条件不利于还原”,因此反应受到抑制,转化率低。
当时,发生反应:,恰好生成2个,体系不会生成游离的,反应能顺利进行到底。
2 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。