内容正文:
考点二 离子反应
一:离子反应方程式的基础知识点的梳理
1.离子反应的定义:有离子 或有离子 的反应统称为离子反应。
2.离子反应发生的条件
(1)复分解反应型
①生成 ;
②生成 ;
③生成 。
(2)发生在 中、 或者 的氧化还原反应。
2.离子反应方程式
(1)定义:用 来表示反应的式子。
(2)意义:离子方程式不仅可以表示 ,还可以表示 。
(3)本质:参与反应的离子浓度 。
(4)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
重点:离子方程式中物质的“拆分”原则
(1)一般原则:能拆分写成离子形式的物质是易溶的强电解质,包括 、 、大多数 除此之外的物质不能拆分;注意:浓硫酸不可以拆分。
(2)酸式酸根的拆分
①强酸的酸式酸根如硫酸氢根离子(HSO- 4)在水溶液中拆分成“H+”和“SO2- 4”,而在熔融状态下HSO- 4不能拆写。
②多元弱酸的酸式酸根不能拆分,如HCO- 3、HSO- 3、HC2O- 4等。
(3)微溶物的拆分
①微溶物作为生成物时,视为沉淀,不拆分。
②作为反应物时,澄清溶液中,微溶物拆分为离子,浑浊液中微溶物不拆分,如Ca(OH)2。
(4)生成物NH3·H2O的拆分
①不加热或稀溶液中,写成“NH3·H2O”。
②加热或浓溶液中,写成“NH3”和“H2O”。
考向一、常见离子方程式的书写
1.完成下列反应的离子方程式。
(1)NaOH溶液与H2SO4溶液混合: 。
(2)氧化铁与稀盐酸反应: 。
(3)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊: 。
(4)用醋酸和碳酸钠反应: 。
(5)碳酸钙和稀盐酸反应: 。
(6)CH3COONa和稀硫酸反应: 。
(7)NaOH溶液与NH4Cl溶液混合: 。
考向二、多重反应离子方程式的书写
2.完成下列反应的离子方程式。
(1)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合: 。
(2)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合: 。
(3)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合: 。
考向三、与量有关的离子方程式的书写
3.完成下列反应的离子方程式。
(1)可溶性多元弱酸(或其对应的酸性氧化物)与碱溶液反应。
①CO2通入NaOH溶液中:
CO2少量: 。
CO2过量: 。
②SO2通入Ba(OH)2溶液中:
SO2少量: 。
SO2过量: 。
③H2C2O4和NaOH溶液反应:
H2C2O4少量: 。
H2C2O4过量: 。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。
①Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸少量: 。
盐酸过量: 。
②Na2SO3溶液与稀盐酸:
盐酸少量: 。
盐酸过量: 。
③Na2C2O4和稀盐酸反应:
盐酸少量: 。
盐酸过量: 。
(3)酸式盐和碱反应(它们的阴离子和阳离子的个数比不一样)。
①NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应:
NaHCO3少量: 。
NaHCO3过量: 。
②Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
Ca(HCO3)2少量: 。
Ca(HCO3)2过量: 。
③Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
Ba(OH)2少量: 。
Ba(OH)2过量: 。
考向四、离子方程式的正误的判断的常见“陷阱”
题组一 “反应原理”要理清(即看是否反应和生成物是否正确或者是否漏写方程式)
1.(1)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑( )
(2)稀盐酸与铜反应:( )
(3)向溶液中通入( )
(4)铁钉放入硫酸铜溶液中:( )
(5)铜与硫酸锌反应:Cu +Zn2+ = Zn + Cu2+( )
(6)CuSO4液和Ba(OH)2液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓( )
(7)H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液应:OH-+H+ = H2O( )
(8)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应:Ba2++CO===BaCO3( )
题组二 从“拆分”视角判断(可以拆的是否没拆,不可以拆的是否拆了)
2.(1)盐酸和碳酸钙反应:CO32-+2H+ =CO2↑+H2O( )
(2)向澄清的石灰水中滴加稀盐酸:Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O( )
(3)氧化铜与盐酸反应:O2-+ 2H+ =H2O( )
(4)NaHCO3溶液中加入稀盐酸C+2H+CO2↑+H2O( )
(5)石灰乳和稀硝酸反应:OH-+H+H2O( )
(6)NaHSO4溶液和NaOH溶液反应:HSO- 4+OH- SO2- 4+H2O( )
(7)向MgCl2溶液中加入足量氨水:Mg2++2OH- Mg(OH)2( )
(8)醋酸除去水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑( )
(9)粉末加入到硫酸溶液中:( )
题组三 从“是否守恒”视角判断(包括:得失电子、原子守恒、电荷守恒)
3.(1)Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O ( )
(2)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:I+I-+6H+I2+3H2O ( )
(3)铜与硫酸锌反应:Cu +Zn2+ = Zn + Cu2+( )
(4)Na2CO3与稀硫酸反应:CO32-+H+=CO2↑+H2O( )
(5)用FeCl3溶液腐蚀覆铜板::Fe3++CuFe2++Cu2+( )
(6)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-( )
(7)铜与硝酸银溶液反应的离子方程式:( )
题组四 从“少量和过量”的角度进行判断(
4.(1)少量SO2和NaOH反应:SO2+OH-HS ( )
(2)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:C+2H+H2O+CO2↑ ( )
(3)少量Ca(OH)2和NaHCO3溶液反应:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O ( )
(4)纯碱与足量硫酸反应: ( )
(5)过量的NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O ( )
(6)少量溶液与溶液混合至恰好呈中性:
Ba2+ + OH- + H+ += BaSO4↓+H2O( )
二:离子共存的基础知识点的梳理
1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的四个方面
(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
Ba2+、Ca2+
S、C、S、Si、P等
Ag+
Cl-、Br-、I-、S、C、P、S2-等
S2-
Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等
C
Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Ag+等
OH-
Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等
口诀:钾钠铵盐硝酸盐,都能溶在水中间;碳酸磷酸两种盐,溶者只有钾钠铵;盐酸难溶银亚汞,硫酸难溶钡和铅;碱溶钾钠铵和钡,注意钙碱是微溶。
(2)因生成难电离的物质或气体不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H+
弱酸阴离子(C、HC、S、HS、S2-、HS-等)
OH-
N、HC、HS、HS-等
考向、离子共存的常见“陷阱”
题组一 因生成沉淀或者微溶物而不能大量共存:
1.Na+、Cu2+、SO2- 4、OH- 2.K+、Ba2+、Cl-、CO2- 3
3.Na+、Mg2+、SO2- 4、Cl- 4.Al3+、Ba2+、SO2- 4、NO- 3
5.Fe3+、Mg2+、Br-、OH- 6.K+、Ca2+、Cl-、CO2- 3
7.Cl-、Cu2+、Na+、S2- 8.Ag+、Ca2+、Cl-、NO- 3
题组二 因生成气体或者弱电解质(弱酸、弱碱、水等)而不能大量共存:
1.Na+、H+、SO2- 4、OH- 2.CH3COO-、Cl-、H+、K+
3.K+、OH-、SO2- 4、NH+ 4 4.H+、I-、Ba2+、HCO- 3
5.Na+、K+、HCO- 3 6.Na+、H+、C1O-、I-
7.Cl-、H+、Na+、S2- 8.Na+、H+、CO2- 3、NO- 3
题组三 :有其他限制条件的离子不能大量共存的问题:
1.无色溶液中:K+、Na+、MnO- 4、SO2- 4
2.无色透明的溶液中:Cu2+、、SO2- 4、NO- 3
3.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、SO2- 4、Cl-
4.无色透明的溶液中:Fe3+、Na+、SO2- 4、NO- 3
5.碱性溶液中:K+、Na+、Cl-、HCO- 3
6.能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液:Cl-、CO2- 3、SO2- 4、NH+ 4
7.使酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、Cl-、SO2- 4、Al3+
8.酸性溶液中:K+、Cl-、SO2- 4、C1O-
9.使石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、CO2- 3、NH+ 4
10.与Zn反应能放出H2的溶液中:Na+、Fe3+、CH3COO-、OH-
11.含H2SO4的溶液中:Ba2+、HCO- 3、Cl-、NO- 3
12.含大量Fe3+的溶液中:NH+ 4、K+、OH-
三:例子检验与推断的知识点梳理
一:离子的检验
1.常见阳离子的检验
离子
检验试剂
现象
化学方程式或原理
H+
石蕊或甲
基橙溶液
溶液变红
化学变化
pH 试纸
试纸变红
化学变化
NH
加浓NaOH溶液,加热
产生刺激性气味气体,该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
Mg2+
加NaOH
溶液
产生白色沉淀,NaOH过量时沉淀不溶解
MgCl2+2NaOH
===Mg(OH)2↓
+2NaCl
Cu2+
观察溶液颜色
蓝色
—
加NaOH
溶液
产生蓝色沉淀
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
2.常见阴离子的检验
离子
检验试剂
现象
化学方程式或原理
OH-
石蕊试剂
溶液变蓝
化学变化
酚酞试剂
溶液变红
化学变化
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
产生白色沉淀
NH4Cl+AgNO3===
AgCl↓+NH4NO3
SO
盐酸、BaCl2溶液
生成白色沉淀
(NH4)2SO4+BaCl2
===BaSO4↓+2NH4Cl
CO
(可溶
性碳
酸盐)
CaCl2溶
液、盐酸、
澄清石
灰水
开始时产生白色沉淀,滴加稀盐酸时沉淀溶解,放出无色无味气体,此气体使澄清石灰水变浑浊
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
3.离子检验的基本要求
(1)反应要有明显的现象,如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(2)试剂易得,用量要少;方法易行,操作简单,反应条件容易达到。
(3)排除干扰物的影响:需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除;要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时,应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。
如检验Cl-时,CO能与Ag+结合,生成沉淀,故应加稀硝酸除去,SO也能与Ag+结合,生成微溶于水的白色沉淀物,故应先加入Ba(NO3)2溶液,来排除SO的干扰。
如检验SO时,CO、SO均能与Ba2+结合生成白色沉淀,故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能,但不能加入稀硝酸,因稀硝酸能将SO氧化成SO。
二、离子推断
1.离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的C、S。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
2.物质的鉴定、鉴别和推断
不同点
相同点
鉴定
一定要根据物质的化学性质对其组成进行全面分析,对于离子化合物而言,即不仅要检验出阳离子,又要检验出阴离子;如鉴定某一物质是否是硫酸钾
均要根据待检物质的特征反应,选用适当的试剂和方法,准确观察反应中颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等现象加以判定
鉴别
对两种或两种以上物质进行区别的过程
推断
通过已知实验事实,根据物质的性质进行分析、推理,确认被检验是什么物质或什么物质可能存在,什么物质一定不存在的过程
3.物质检验的一般思路
进行物质的检验时要做到原理正确、现象明显、方法简单、试剂用量少,解答物质检验有关题目时,应按“取样”“操作”“现象”“结论”顺序进行描述。具体应做到:
(1)要“先取样,后操作”。若是固体样品,则一般先用水溶解,配成溶液后再检验。
(2)要“各取少量溶液分别加入几支试管中”进行检验,不得在原试剂中检验。
(3)要“先现象,后结论”。例如,向Na2CO3溶液中滴加盐酸,所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”,不能说成“碳酸钠和盐酸反应,放出二氧化碳气体”。
题组一 溶液中的守恒原则(阴离子和阳离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等):
1.某工厂废水中仅含有Na+、Mg2+、SO2- 4、Cl-四种离子(忽略H+和OH-),经测定Na+、Mg2+、Cl-的个数比为3∶2∶4。则该废水中Na+与SO2- 4的个数比为( )
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶2
2.某溶液中含有大量的下列离子:Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子,经测定Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子的个数之比为2∶4∶1∶1,则M离子可能是下列中的( )
A.Na+ B.NO- 3 C.Mg2+ D.CO2- 3
3.一种溶液中大量存在以下主要离子:NO- 3、SO2- 4、Fe3+、H+、M,这些离子的个数之比为N(NO- 3):N(SO2- 4):N(Fe3+):N(H+):N(M)=2:3:1:3:1,则M离子可能是( )
A.S2- B.Ca2+ C.Cl- D.Mg2+
4.某溶液中存在5种离子:NO3-、SO2- 4、Fe3+、H+和R离子,其个数之比为2:3:1:3:1,则R可能为( )
A.Ca2+ B.Mg2+ C.Cl- D.Ba2+
5.某溶液中含有大量的下列离子:Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子,经测定Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子的个数比为2∶4∶1∶1,则M离子可能是下列中的( )
A.Na+ B.OH- C.CO2- 3 D.Cl-
题组二 常见离子的检验:
1.有关溶液中离子检验的实验操作和结论正确的是( )
A.某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,再滴入稀盐酸沉淀不溶解,一定有SO42-
B.K2SO4溶液的焰色试验现象为火焰呈紫色,这是K2SO4溶液的化学性质
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,一定有Na+没有K+
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,一定有Na+可能有K+
2.下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊
该溶液中可能含有CO32-
C
向某溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀
该溶液中一定含有Cl-
D
用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐
3.下列关于离子检验的说法不正确的是( )
A.取某盐溶液加入NaOH溶液产生蓝色沉淀,则原溶液中一定有Cu2+
B.取某溶液滴加KSCN溶液,无明显现象,滴加氯水,溶液变红色,该溶液中含有Fe2+
C.取某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有SO42−
D.取某无色溶液通入Cl2,再加入淀粉,若溶液变蓝,则该溶液中一定含有I−
4.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是( )
A.检验试液中的SO42-:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO42-:试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的I-:试液深黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中的CO32-:试液白色沉淀沉淀溶解
5.下列关于离子检验的说法中正确的是( )
A.用玻璃棒蘸取某待测液在无色火焰上灼烧,火焰呈黄色,该溶液中一定含有Na+
B.取少量某无色待测液,先滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加足量稀盐酸,沉淀不溶解,说明该溶液中含有SO42-
C.向某无色待测液中,滴加适量盐酸,产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中含有CO32-
D.向自来水中加入硝酸酸化,再滴AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明自来水中含有Cl-
6.下列说法正确的是( )
A.向未知溶液中滴加盐酸有无色无味的气泡产生,说明溶液中一定含有CO32-
B.向未知溶液中先加入盐酸无明显变化,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有SO42−
C.向未知溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有Mg2+
D.向未知溶液中滴加盐酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有Cl-
题组三 混合溶液中的离子推断和检验:
1.某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有以下若干种离子:Na+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42−、Cl-。该小组取部分水样进行实验,向水样中先滴加足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀;再滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;最后滴加AgNO3溶液,又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A.观察水样可以确定一定不存在的离子只有Cu2+
B.经过实验可以确定一定存在的离子是CO32-、SO42−、Cl-
C.结合以上所有实验现象不能确定水样中存在Cl-
D.水样中可能存在Na+
2.某白色粉末中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,现进行以下实验:
(1)将粉末加入水中,充分振荡,有白色沉淀存在;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液,向其中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法错误的是
A.通过实验(3)证明原白色粉末中含有CaCl2
B.原白色粉末中一定含有K2CO3
C.原白色粉末中可能含有Ba(NO3)2
D.上述实验过程中,至少发生3个反应
3.某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、CO32-、SO42−中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①取少量溶液,滴加无色酚酞试剂,溶液变红;
②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
④将③所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有K+、OH-、SO42−、CO32-
B.无法确定是否含有K+、Cl-
C.一定不含有Cu2+、Ag+、Ba2+、Cl-
D.可能含有Cl-、OH-
4.某水溶液中含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42−。现取两份100 mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液后,有沉淀产生;
(2)第二份加入足量BaCl2溶液后,得到沉淀后经足量硝酸洗涤、干燥后,沉淀部分溶解。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.Ba2+不一定存在
B.Mg2+可能存在
C.第二份反应后的沉淀为BaSO4和BaCO3
D.Cl-不确定是否存在,可向第二份所得溶液中加入AgNO3溶液进行检验
二、填空题
5.某无色透明溶液中可能大量存在Na+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Fe3+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是________。
(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________。
6.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Fe3+、Na+、Cl-、CO、OH-和NO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是______;
(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______,写出生成白色沉淀的离子方程式_____________;
(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)综上所述,原溶液中一定存在的离子有______,可能存在的离子是______。
7.某无色透明溶液中可能大量存在Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+、SO42−、OH-中的几种。请按要求填空。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是___________。
(2)取少量原溶液于试管中,加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成;再加入过量稀盐酸,沉淀不溶解。说明原溶液中肯定存在的离子是___________,写出有关反应的离子方程式___________。
(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___________,据此推断原溶液中一定不含___________。
(4)与原溶液可能大量共存的离子是___________(填字母)。
A.Cl- B.NO C.CO D.Ag+
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考点二 离子反应
一:离子反应方程式的基础知识点的梳理
1.离子反应的定义:有离子 参加 或有离子 生成 的反应统称为离子反应。
2.离子反应发生的条件
(1)复分解反应型
①生成 沉淀 ;
②生成 气体 ;
③生成 弱电解质(包括:弱酸、弱碱、水等) 。
(2)发生在溶液中、生成可溶性强电解质或者有可溶性强电解质参加反应的氧化还原反应。
2.离子反应方程式
(1)定义:用 用实际参加反应的离子 来表示反应的式子。
(2)意义:离子方程式不仅可以表示 一个具体的化学反应 ,还可以表示 一类化学反应 。
(3)本质:参与反应的离子浓度 减小的反应 。
(4)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
重点:离子方程式中物质的“拆分”原则
(1)一般原则:能拆分写成离子形式的物质是易溶的强电解质,包括 强酸 、 强碱 、大多数 可溶性盐 除此之外的物质不能拆分;注意:浓硫酸不可以拆分。
(2)酸式酸根的拆分
①强酸的酸式酸根如硫酸氢根离子(HSO- 4)在水溶液中拆分成“H+”和“SO2- 4”,而在熔融状态下HSO- 4不能拆写。
②多元弱酸的酸式酸根不能拆分,如HCO- 3、HSO- 3、HC2O- 4等。
(3)微溶物的拆分
①微溶物作为生成物时,视为沉淀,不拆分。
②作为反应物时,澄清溶液中,微溶物拆分为离子,浑浊液中微溶物不拆分,如Ca(OH)2。
(4)生成物NH3·H2O的拆分
①不加热或稀溶液中,写成“NH3·H2O”。
②加热或浓溶液中,写成“NH3”和“H2O”。
考向一、常见离子方程式的书写
1.完成下列反应的离子方程式。
(1)NaOH溶液与H2SO4溶液混合: OH- + H+ = H2O 。
(2)氧化铁与稀盐酸反应: Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O 。
(3)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊: CO2 + Ca2+ + 2OH- = CaCO3 + H2O 。
(4)用醋酸和碳酸钠反应: 2CH3COOH + CO2- 3 = CO2 + H2O + CH3COO- 。
(5)碳酸钙和稀盐酸反应: CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O +CO2 。
(6)CH3COONa和稀硫酸反应: CH3COO- + H+ = CH3COOH 。
(7)NaOH溶液与NH4Cl溶液混合: OH- +NH+ 4 = NH3·H2O 。
考向二、多重反应离子方程式的书写
2.完成下列反应的离子方程式。
(1)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合: Ba2++2OH-+2H++SO2- 4 = BaSO4↓+2H2O 。
(2)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合: Ba2++2OH-+2NH+ 4+SO2- 4= BaSO4↓+2NH3·H2O 。
(3)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合: Cu2++SO2- 4+Ba2++2OH- = Cu(OH)2↓+BaSO4↓ 。
考向三、与量有关的离子方程式的书写
3.完成下列反应的离子方程式。
(1)可溶性多元弱酸(或其对应的酸性氧化物)与碱溶液反应。
①CO2通入NaOH溶液中:
CO2少量: CO2 + 2OH- = CO- 3 + H2O 。
CO2过量: CO2 + OH- = HCO- 3 。
②SO2通入Ba(OH)2溶液中:
SO2少量: SO2 + 2OH- + Ba2+ = BaSO3 + H2O 。
SO2过量: SO2 + OH- = HSO- 3 。
③H2C2O4和NaOH溶液反应:
H2C2O4少量: H2C2O4 + 2OH- = C2O2- 4 +2 H2O 。
H2C2O4过量: H2C2O4 + OH- =HC2O- 4 + H2O 。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。
①Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸少量: H + + CO2- 3 = HCO- 3 。
盐酸过量: 2H+ + CO2- 3 = H2O + CO2 。
②Na2SO3溶液与稀盐酸:
盐酸少量: H + + SO2- 3 = HSO- 3 。
盐酸过量: 2H+ + SO2- 3 = H2O + SO2 。
③Na2C2O4和稀盐酸反应:
盐酸少量: H+ + C2O2- 4 = HC2O- 4 。
盐酸过量: 2H+ + C2O2- 4 = H2C2O4 。
(3)酸式盐和碱反应(它们的阴离子和阳离子的个数比不一样)。
①NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应:
NaHCO3少量: HCO- 3 + OH- + Ca2+ = CaCO3 + H2O 。
NaHCO3过量: 2HCO- 3 + 2OH- + Ca2+ = CaCO3 + 2H2O + CO2- 3 。
②Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
Ca(HCO3)2少量: 2HCO- 3 + 2OH- + Ca2+ = CaCO3 + 2H2O + CO2- 3 。
Ca(HCO3)2过量: HCO- 3 + OH- + Ca2+ = CaCO3 + H2O 。
③Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
Ba(OH)2少量: Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO2- 4 = BaSO4 + 2H2O 当Ba(OH)2和NaHSO4 的量是1:2时两者恰好完全反应,这个时候溶液中省的物质是硫酸钠,溶液呈中性,相当于两者恰好中和 。
Ba(OH)2过量: Ba2+ + OH- + H+ + SO2- 4 = BaSO4 + H2O 当Ba(OH)2和NaHSO4 的量是1:1时两者恰好完全反应 ,这个时候硫酸根恰好沉淀完全,溶液中剩余的物质是氢氧化钠,溶液呈现碱性 。
考向四、离子方程式的正误的判断的常见“陷阱”
题组一 “反应原理”要理清(即看是否反应和生成物是否正确或者是否漏写方程式)
1. (1)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑( )
解析:错误;铁和稀盐酸反应生成二价铁,正确的方程式是:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)稀盐酸与铜反应:( )
解析:错误;铜和稀盐酸不反应。
(3)向溶液中通入( )
解析:错误;和不反应。
(4)铁钉放入硫酸铜溶液中:( )
解析:错误;铁和硫酸铜反应生成二价铁,正确的方程式是:。
(5)铜与硫酸锌反应:Cu +Zn2+ = Zn + Cu2+( )
解析:错误;铜和硫酸锌不反应。
(6)CuSO4液和Ba(OH)2液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓( )
解析:错误;正确的离子反应方程式是:Cu2+ + SO2- 4 + 2OH- + Ba2+ = Cu(OH)2↓ + BaSO4↓。
(7)H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液应:OH-+H+ = H2O( )
解析:错误;正确的离子反应方程式是:2H+ + SO2- 4 + 2OH- + Ba2+ = 2H2O + BaSO4↓。
(8)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应:Ba2++CO===BaCO3( )
解析:错误;碳酸氢钠和氯化钡不反应。
题组二 从“拆分”视角判断(可以拆的是否没拆,不可以拆的是否拆了)
2.(1)盐酸和碳酸钙反应:CO32-+2H+ =CO2↑+H2O( )
解析:错误;碳酸钙是沉淀不拆,正确的离子反应方程式:2H+ + CO2- 3 = H2O + CO2。
(2)向澄清的石灰水中滴加稀盐酸:Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O( )
解析:错误;氢氧化钙是微溶物当微溶物溶解时是要进行拆分的,正确的离子反应方程式:H+ + OH- = H2O 。
(3)氧化铜与盐酸反应:O2-+ 2H+ =H2O( )
解析:错误;金属氧化物不拆,正确的离子反应方程式:CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O。
(4)NaHCO3溶液中加入稀盐酸C+2H+CO2↑+H2O( )
解析:错误;碳酸氢钠拆分错误,正确的离子反应方程式:HCO- 3 + H+ = CO2 + H2O。
(5)石灰乳和稀硝酸反应:OH-+H+H2O( )
解析:错误;氢氧化钙拆分错误微溶物是浊液时不拆;正确的离子反应方程式:Ca(OH)2+ 2H+ = Ca2+ + 2H2O。
(6)NaHSO4溶液和NaOH溶液反应:HSO- 4+OH- SO2- 4+H2O( )
解析:错误;NaHSO4拆分错误,NaHSO4完全电离;正确的离子反应方程式:OH- + H+ = H2O。
(7)向MgCl2溶液中加入足量氨水:Mg2++2OH- Mg(OH)2( )
解析:错误;拆分错误一水合氨是弱碱不拆;正确的离子反应方程式:Mg2++2NH3·H2O = Mg(OH)2+NH+ 4。
(8)醋酸除去水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑( )
解析:错误;拆分错误,醋酸是弱酸不拆;正确的离子反应方程式:CaCO3+2CH3COOHCa2++H2O+CO2↑+CH3COO-。
(9)粉末加入到硫酸溶液中:( )
解析:错误;拆分错误,生成的硫酸钡是沉淀不拆:正确的离子方程式:BaCO3 + 2H+ + SO2- 4 = BaSO4 + H2O + CO2。
题组三 从“是否守恒”视角判断(包括:得失电子、原子守恒、电荷守恒)
3.(1)Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O ( )
解析:正确。
(2)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:I+I-+6H+I2+3H2O ( )
解析:错误;电荷和转移电子数不守恒;正确的离子方程式:I+5I-+6H+3I2+3H2O。
(3)铜与硫酸锌反应:Cu +Zn2+ = Zn + Cu2+( )
解析:错误,铜和硫酸锌不反应。
(4)Na2CO3与稀硫酸反应:CO32-+H+=CO2↑+H2O( )
解析:错误;电荷和原子个数不守恒;正确的离子方程式:CO32-+2H+=CO2↑+H2O。
(5)用FeCl3溶液腐蚀覆铜板:Fe3++CuFe2++Cu2+( )
解析:错误;电荷和转移电子数不守恒;正确的离子方程式:2Fe3++CuFe2++Cu2+。
(6)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-( )
解析:错误;电荷和转移电子数不守恒;正确的离子方程式:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
(7)铜与硝酸银溶液反应的离子方程式:( )
解析:错误;电荷和转移电子数不守恒;正确的离子方程式:。
题组四 从“少量和过量”的角度进行判断(
4.(1)少量SO2和NaOH反应:SO2+OH- = HS ( )
解析:错误;正确的离子方程式:SO2+2OH- = S + H2O。
(2)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:C+2H+ = H2O+CO2↑ ( )
解析:错误;正确的离子方程式:C+H+ = HC。
(3)少量Ca(OH)2和NaHCO3溶液反应:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O ( )
解析:错误;正确的离子方程式:Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O + C。
(4)纯碱与足量硫酸反应: ( )
解析:正确。
(5)过量的NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O ( )
解析:错误;正确的离子方程式:Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O + C。
(6)少量溶液与溶液混合至恰好呈中性:Ba2+ + OH- + H+ += BaSO4↓+H2O( )
解析:错误;正确的离子方程式:Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO2- 4= BaSO4↓ + 2H2O。
二:离子共存的基础知识点的梳理
1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的四个方面
(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
Ba2+、Ca2+
S、C、S、Si、P等
Ag+
Cl-、Br-、I-、S、C、P、S2-等
S2-
Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等
C
Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Ag+等
OH-
Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等
口诀:钾钠铵盐硝酸盐,都能溶在水中间;碳酸磷酸两种盐,溶者只有钾钠铵;盐酸难溶银亚汞,硫酸难溶钡和铅;碱溶钾钠铵和钡,注意钙碱是微溶。
(2)因生成难电离的物质或气体不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H+
弱酸阴离子(C、HC、S、HS、S2-、HS-等)
OH-
N、HC、HS、HS-等
考向、离子共存的常见“陷阱”
题组一 因生成沉淀或者微溶物而不能大量共存:
1.Na+、Cu2+、SO2- 4、OH- Cu2+和OH-生成Cu(OH)2沉淀
2.K+、Ba2+、Cl-、CO2- 3 Ba2+和CO2- 3生成BaCO3沉淀
3.Na+、Mg2+、SO2- 4、Cl- Mg2+和SO2- 4生成MgSO4微溶物
4.Al3+、Ba2+、SO2- 4、NO- 3 Ba2+和SO2- 4生成BaSO4沉淀
5.Fe3+、Mg2+、Br-、OH- Mg2+和OH-生成Mg(OH)2沉淀
6.K+、Ca2+、Cl-、CO2- 3 Ca2+和CO2- 3生成CaCO3沉淀
7.Cl-、Cu2+、Na+、S2- Cu2+和S2-生成CuS沉淀
8.Ag+、Ca2+、Cl-、NO- 3 Ag+和Cl-生成AgCl沉淀
题组二 因生成气体或者弱电解质(弱酸、弱碱、水等)而不能大量共存:
1.Na+、H+、SO2- 4、OH- H+和OH-生成H2O
2.CH3COO-、Cl-、H+、K+ H+和CH3COO-生成CH3COOH
3.K+、OH-、SO2- 4、NH+ 4 NH+ 4和OH-生成NH3·H2O
4.H+、I-、Ba2+、HCO- 3 H+和HCO- 3生成H2O和CO2
5.Na+、K+、HCO- 3 可以共存
6.Na+、H+、C1O-、I- H+和C1O-生成HClO
7.Cl-、H+、Na+、S2- H+和OH-生成H2O
8.Na+、H+、CO2- 3、NO- 3 H+和CO2- 3生成H2O和CO2
题组三 :有其他限制条件的离子不能大量共存的问题:
1.无色溶液中:K+、Na+、MnO- 4、SO2- 4 不能共存; 无色溶液不能存在有色离子,MnO- 4是紫红色
2.无色透明的溶液中:Cu2+、、SO2- 4、NO- 3 不能共存;无色溶液不能存在有色离子,Cu2+是蓝色
3.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、SO2- 4、Cl- 可以共存
4.无色透明的溶液中:Fe3+、Na+、SO2- 4、NO- 3 不能共存;无色溶液不能存在有色离子,Fe3+是棕黄色
5.碱性溶液中:K+、Na+、Cl-、HCO- 3 不能共存;溶液呈碱性含有OH-,OH-会和HCO- 3反应生成H2O和CO2- 3
6.能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液:Cl-、CO2- 3、SO2- 4、NH+ 4 不能共存;溶液呈碱性含有OH-,OH-会和NH+ 4反应生成NH3·H2O
7.使酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、Cl-、SO2- 4、Al3+ 不能共存;溶液呈碱性含有OH-,OH-会和Al3+ 反应生成Al(OH)3
8.酸性溶液中:K+、Cl-、SO2- 4、C1O- 不能共存;溶液呈酸性含有H+,H+会和C1O- 反应生成HClO
9.使石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、CO2- 3、NH+ 4 不能共存;溶液呈酸性含有H+,H+会和CO2- 3生成H2O和CO2
10.与Zn反应能放出H2的溶液中:Na+、Fe3+、CH3COO-、OH- 不能共存;因为和锌反应能放出氢气所以该溶液呈酸性,溶液中含有H+; H+和OH-生成H2O、和CH3COO-反应生成CH3COOH
11.含H2SO4的溶液中:Ba2+、HCO- 3、Cl-、NO- 3不能共存; Ba2+和SO2- 4生成BaSO4沉淀, H+和HCO- 3生成H2O和CO2
12.含大量Fe3+的溶液中:NH+ 4、K+、OH- 不能共存;OH-会和NH+ 4反应生成NH3·H2O OH-会和Fe3+ 反应生成Fe(OH)3
三:例子检验与推断的知识点梳理
一:离子的检验
1.常见阳离子的检验
离子
检验试剂
现象
化学方程式或原理
H+
石蕊或甲
基橙溶液
溶液变红
化学变化
pH 试纸
试纸变红
化学变化
NH
加浓NaOH溶液,加热
产生刺激性气味气体,该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
Mg2+
加NaOH
溶液
产生白色沉淀,NaOH过量时沉淀不溶解
MgCl2+2NaOH
===Mg(OH)2↓
+2NaCl
Cu2+
观察溶液颜色
蓝色
—
加NaOH
溶液
产生蓝色沉淀
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
2.常见阴离子的检验
离子
检验试剂
现象
化学方程式或原理
OH-
石蕊试剂
溶液变蓝
化学变化
酚酞试剂
溶液变红
化学变化
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
产生白色沉淀
NH4Cl+AgNO3===
AgCl↓+NH4NO3
SO
盐酸、BaCl2溶液
生成白色沉淀
(NH4)2SO4+BaCl2
===BaSO4↓+2NH4Cl
CO
(可溶
性碳
酸盐)
CaCl2溶
液、盐酸、
澄清石
灰水
开始时产生白色沉淀,滴加稀盐酸时沉淀溶解,放出无色无味气体,此气体使澄清石灰水变浑浊
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
3.离子检验的基本要求
(1)反应要有明显的现象,如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(2)试剂易得,用量要少;方法易行,操作简单,反应条件容易达到。
(3)排除干扰物的影响:需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除;要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时,应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。
如检验Cl-时,CO能与Ag+结合,生成沉淀,故应加稀硝酸除去,SO也能与Ag+结合,生成微溶于水的白色沉淀物,故应先加入Ba(NO3)2溶液,来排除SO的干扰。
如检验SO时,CO、SO均能与Ba2+结合生成白色沉淀,故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能,但不能加入稀硝酸,因稀硝酸能将SO氧化成SO。
二、离子推断
1.离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的C、S。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
2.物质的鉴定、鉴别和推断
不同点
相同点
鉴定
一定要根据物质的化学性质对其组成进行全面分析,对于离子化合物而言,即不仅要检验出阳离子,又要检验出阴离子;如鉴定某一物质是否是硫酸钾
均要根据待检物质的特征反应,选用适当的试剂和方法,准确观察反应中颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等现象加以判定
鉴别
对两种或两种以上物质进行区别的过程
推断
通过已知实验事实,根据物质的性质进行分析、推理,确认被检验是什么物质或什么物质可能存在,什么物质一定不存在的过程
3.物质检验的一般思路
进行物质的检验时要做到原理正确、现象明显、方法简单、试剂用量少,解答物质检验有关题目时,应按“取样”“操作”“现象”“结论”顺序进行描述。具体应做到:
(1)要“先取样,后操作”。若是固体样品,则一般先用水溶解,配成溶液后再检验。
(2)要“各取少量溶液分别加入几支试管中”进行检验,不得在原试剂中检验。
(3)要“先现象,后结论”。例如,向Na2CO3溶液中滴加盐酸,所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”,不能说成“碳酸钠和盐酸反应,放出二氧化碳气体”。
题组一 溶液中的守恒原则(阴离子和阳离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等):
1.某工厂废水中仅含有Na+、Mg2+、SO2- 4、Cl-四种离子(忽略H+和OH-),经测定Na+、Mg2+、Cl-的个数比为3∶2∶4。则该废水中Na+与SO2- 4的个数比为
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶2
答案:A
【详解】溶液呈电中性,阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。忽略水的电离。设、、的离子个数分别为3k、2k、4k,的离子个数为x,则3k + 2×2k = 4k + 2x,解得x = 3k/2,所以与的个数比为3k∶(3k/2) = 2∶1。
故选A。
2.某溶液中含有大量的下列离子:Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子,经测定Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子的个数之比为2∶4∶1∶1,则M离子可能是下列中的
A.Na+ B.NO- 3 C.Mg2+ D.CO2- 3
答案:B
【详解】根据溶液中电荷守恒,则可以通过计算M离子所带电荷,即M离子所带电荷为-1,可能为硝酸根和氢氧根,但溶液中含有大量铁离子和铝离子,氢氧根不能与这两种离子大量共存,故M为硝酸根离子,故选B。
3.一种溶液中大量存在以下主要离子:NO- 3、SO2- 4、Fe3+、H+、M,这些离子的个数之比为N(NO- 3):N(SO2- 4):N(Fe3+):N(H+):N(M)=2:3:1:3:1,则M离子可能是
A.S2- B.Ca2+ C.Cl- D.Mg2+
答案:D
【分析】根据溶液中电荷守恒及离子能否大量共存进行计算和判断。
【详解】已知N():N():N(Fe3+):N(H+):N(M)=2:3:1:3:1,设各离子的个数分别为2个、3个、1个、3个、1个,其中阴离子所带负电荷的物质的量为:N()+2N()=2+2×3=8,阳离子所带正电荷的物质的量为:3N(Fe3+)+N(H+)=3×1l+3=l<8,阴离子所带负电荷大于阳离子所带正电荷,则M一定为阳离子,因为M的个数为1,根据电荷守恒可知M离子应带2个正电荷,原溶液中有,Ca2+与反应而不能大量共存,所以M只能为Mg2+。
答案选D。
4.某溶液中存在5种离子:NO3-、SO2- 4、Fe3+、H+和R离子,其个数之比为2:3:1:3:1,则R可能为
A.Ca2+ B.Mg2+ C.Cl- D.Ba2+
答案.B
【详解】由个数之比为N(NO3-):N(SO42-):N(Fe3+):N(H+):N(R离子)= 2:3:1:3:1,溶液显电性,所以正负电荷总数相等,即 21+32-13-13=+2,所以R离子为R2+。A. Ca2+电荷相等,但和SO42- 和Ca2+ 生成CaSO4是微溶物不能大量共存,故A错误;B. Mg2+符合电荷数,和其他几种离子也可以大量共存,故B正确;C. Cl- 阴离子不符合电荷守恒,故C错误;D. Ba2+与SO42-不能共存,故D错误;答案:B。
5.某溶液中含有大量的下列离子:Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子,经测定Fe3+、SO2- 4、Al3+和M离子的个数比为2∶4∶1∶1,则M离子可能是下列中的
A.Na+ B.OH- C.CO2- 3 D.Cl-
答案:D
【详解】根据离子电荷总数绝对值相等进行分析,假设Fe3+、SO、Al3+和M离子的数目分别为2、4、1、1,则Fe3+、Al3+正电荷总数为3×2+3×1=9,SO的负电荷数为2×4=8,负电荷少,说明M离子为阴离子,且带一个负电荷,因为铁离子和铝离子与氢氧根离子不能共存,所以带一个负电荷的阴离子只能是氯离子。故选D。
题组二 常见离子的检验:
1.有关溶液中离子检验的实验操作和结论正确的是( D )
A.某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,再滴入稀盐酸沉淀不溶解,一定有SO42-
解析:加入BaCl2产生的不溶于酸的成沉淀可能是BaSO4或者是AgCl,不能确定一定有SO42-
B.K2SO4溶液的焰色试验现象为火焰呈紫色,这是K2SO4溶液的化学性质
解析:焰色试验只是元素的性质不是物质的性质,所以火焰成紫色是K+的性质
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,一定有Na+没有K+
解析:焰色试验的火焰呈现黄色只能证明有Na+,不能证明是否存在K+
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,一定有Na+可能有K+
2.下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是( C )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊
该溶液中可能含有CO32-
C
向某溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀
该溶液中一定含有Cl-
D
用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐
解析:A 向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡产生的白色沉淀可能是硫酸钡也可能是氯化银,所以不能证明一定有SO42-;B加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的离子可能是CO2- 3、HCO- 3、SO2- 3、HSO- 3,所以不能确定一定含有CO2- 3;D焰色试验的火焰呈现黄色,只能证明有钠元素,不能证明是钠盐还是钠碱。
3.下列关于离子检验的说法不正确的是( C )
A.取某盐溶液加入NaOH溶液产生蓝色沉淀,则原溶液中一定有Cu2+
B.取某溶液滴加KSCN溶液,无明显现象,滴加氯水,溶液变红色,该溶液中含有Fe2+
C.取某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有SO42−
D.取某无色溶液通入Cl2,再加入淀粉,若溶液变蓝,则该溶液中一定含有I−
解析:C 向溶液中加氯化钡产生的白色沉淀可能是硫酸钡也可能是氯化银,所以不能证明一定有SO42-
4.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是( B )
A.检验试液中的SO42-:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO42-:试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的I-:试液深黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中的CO32-:试液白色沉淀沉淀溶解
5.下列关于离子检验的说法中正确的是( D )
A.用玻璃棒蘸取某待测液在无色火焰上灼烧,火焰呈黄色,该溶液中一定含有Na+
B.取少量某无色待测液,先滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加足量稀盐酸,沉淀不溶解,说明该溶液中含有SO42-
C.向某无色待测液中,滴加适量盐酸,产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中含有CO32-
D.向自来水中加入硝酸酸化,再滴AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明自来水中含有Cl-
6.下列说法正确的是( B )
A.向未知溶液中滴加盐酸有无色无味的气泡产生,说明溶液中一定含有CO32-
B.向未知溶液中先加入盐酸无明显变化,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有SO42−
C.向未知溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有Mg2+
D.向未知溶液中滴加盐酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有Cl-
题组三 混合溶液中的离子推断和检验:
1.某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有以下若干种离子:Na+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42−、Cl-。该小组取部分水样进行实验,向水样中先滴加足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀;再滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;最后滴加AgNO3溶液,又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A.观察水样可以确定一定不存在的离子只有Cu2+
B.经过实验可以确定一定存在的离子是CO32-、SO42−、Cl-
C.结合以上所有实验现象不能确定水样中存在Cl-
D.水样中可能存在Na+
答案:C
【分析】含的溶液呈黄色、含的溶液呈蓝色,因此观察水样可直接确定二者都不存在;加足量产生白色沉淀,再加足量稀盐酸沉淀部分溶解,说明沉淀包含不溶于酸的和可溶于酸的,因此原水样一定存在、;与、不共存的、也一定不存在。
【详解】A.无色水样说明不存在有色离子(黄色)、(蓝色),故一定不存在的离子不止,A错误;
B.第二步滴加稀盐酸时引入了,最后加产生的白色沉淀无法证明原水样含,故不是一定存在,B错误;
C.滴加硝酸银溶液前加入的稀盐酸引入了,因此无法通过实验现象确定原水样中是否存在,C正确;
D.已推断出原溶液含、,可排除与二者不共存的、,加上有色离子、也不存在,溶液呈电中性必须存在阳离子,故一定存在,不是可能存在,D错误;
2.某白色粉末中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,现进行以下实验:
(1)将粉末加入水中,充分振荡,有白色沉淀存在;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液,向其中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法错误的是
A.通过实验(3)证明原白色粉末中含有CaCl2
B.原白色粉末中一定含有K2CO3
C.原白色粉末中可能含有Ba(NO3)2
D.上述实验过程中,至少发生3个反应
答案:A
【详解】A.实验(2)中加入过量稀盐酸引入了,实验(3)生成沉淀的不一定来自原粉末的,无法证明原粉末含,A错误;
B.实验(1)的白色沉淀为碳酸盐,三种物质中只有能与另外两种物质反应生成碳酸盐沉淀,因此原粉末一定含,B正确;
C.原粉末只要含和、中的至少一种即可满足实验现象,因此可能含有,C正确;
D.实验过程最少发生3个反应:实验(1)的碳酸盐沉淀生成反应、实验(2)的碳酸盐沉淀与盐酸的反应、实验(3)的沉淀生成反应,因此至少发生3个反应,D正确;
故本题选A。
3.某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、CO32-、SO42−中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①取少量溶液,滴加无色酚酞试剂,溶液变红;
②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
④将③所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有K+、OH-、SO42−、CO32-
B.无法确定是否含有K+、Cl-
C.一定不含有Cu2+、Ag+、Ba2+、Cl-
D.可能含有Cl-、OH-
答案:A
【分析】溶液为无色,首先排除。①酚酞变红,说明溶液显碱性,一定含有,与是不能共存的,排除。②加入足量溶液产生白色沉淀,溶液中可能含有和。③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,说明还有不溶于盐酸的沉淀,并且有无色气体生成,说明溶液中既有,还有。不能和和共存,所以排除。④将③所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中存在Cl-,因为③向②所得混合物中加足量盐酸,所以生成白色沉淀不一定是原溶液中的Cl-,可能是过量盐酸提供的Cl-,说明原溶液中可能存在Cl-。
【详解】A.溶液中一定存在、、,一定不存在、、。由溶液中电荷守恒,溶液中一定存在阳离子K+,A正确;
B.溶液为电中性,已确定、、均不能存在,阳离子仅剩余,故一定存在,B错误;
C.步骤②加入、步骤③加入盐酸,均引入了,无法判断原溶液是否含,故不是一定不存在,C错误;
D.原溶液是否含无法确定,但一定存在,D错误;
故答案选A。
4.某水溶液中含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42−。现取两份100 mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液后,有沉淀产生;
(2)第二份加入足量BaCl2溶液后,得到沉淀后经足量硝酸洗涤、干燥后,沉淀部分溶解。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.Ba2+不一定存在
B.Mg2+可能存在
C.第二份反应后的沉淀为BaSO4和BaCO3
D.Cl-不确定是否存在,可向第二份所得溶液中加入AgNO3溶液进行检验
答案:C
【分析】第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生说明溶液中至少含有氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子中的一种;第二份加足量BaCl2溶液后,得到沉淀经足量硝酸洗涤、干燥后,沉淀部分溶解,说明溶液中一定存在碳酸根离子、硫酸根离子,一定不存在镁离子、钡离子;加入的氯化钡溶液会引入氯离子,则在所得滤液中加入AgNO3溶液有沉淀产生不能确定是否存在氯离子;由电荷守恒可知,溶液中一定存在钾离子,则溶液中一定存在钾离子、碳酸根离子、硫酸根离子,一定不存在镁离子、钡离子,可能存在氯离子。
【详解】A.原溶液一定存在和,与二者均会生成沉淀无法大量共存,因此一定不存在,A错误;
B.会与生成沉淀无法大量共存,因此一定不存在,B错误;
C.加入后,与生成不溶于硝酸的,与生成可溶于硝酸的,符合沉淀部分溶解的实验现象,因此反应后沉淀为二者的混合物,C正确;
D.第二份实验加入了,引入了,因此向所得溶液加产生沉淀无法证明原溶液是否含有,D错误;
故答案选C。
二、填空题
5.某无色透明溶液中可能大量存在Na+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Fe3+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是________。
(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________。
答案:(1) 、 (2) (3)
【详解】(1)溶液为无色透明,而含有的溶液呈蓝色,含有的溶液呈黄色,因此不做任何实验即可肯定原溶液中不存在有色离子、。
(2)向溶液中加入过量稀盐酸产生白色沉淀,且该沉淀不溶于过量稀硝酸,说明生成的沉淀为氯化银(),由此推断原溶液中肯定存在。
(3) 取(2)中的滤液加入过量氢氧化钠溶液,出现白色沉淀。由于已在第(2)步沉淀完全,且原溶液中不存在、,能与反应生成白色沉淀的只有,生成的沉淀为氢氧化镁。反应的离子方程式为。
6.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Fe3+、Na+、Cl-、CO、OH-和NO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是______;
(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______,写出生成白色沉淀的离子方程式_____________;
(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)综上所述,原溶液中一定存在的离子有______,可能存在的离子是______。
答案:7.(1) (2)
(3) 、 (4)
【详解】(1)无色溶液中不存在有色离子,为黄色,不符合溶液无色的要求,因此无需实验即可确定其不存在。
(2)加入过量稀盐酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀为氯化银,可证明原溶液中存在,对应离子反应为银离子与氯离子结合生成氯化银沉淀:。
(3)步骤(2)中加入了过量稀盐酸,滤液中含有过量,加入氢氧化钠溶液首先发生酸碱中和反应,后续生成的白色沉淀为氢氧化镁,可证明原溶液中存在,有关的离子方程式为、。
(4)已确定存在、,则、、均不存在,溶液呈电中性,因此必须存在阴离子;与已确定的离子均不发生反应,无实验现象可证明其是否存在,属于可能存在的离子。
7.某无色透明溶液中可能大量存在Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+、SO42−、OH-中的几种。请按要求填空。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是___________。
(2)取少量原溶液于试管中,加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成;再加入过量稀盐酸,沉淀不溶解。说明原溶液中肯定存在的离子是___________,写出有关反应的离子方程式___________。
(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___________,据此推断原溶液中一定不含___________。
(4)与原溶液可能大量共存的离子是___________(填字母)。
A.Cl- B.NO C.CO D.Ag+
答案:(1)、 (2) (3) (4)AB
【详解】(1)该溶液为无色透明溶液,说明没有有色离子,即不做任何实验都能肯定溶液中不含有、;
(2)剩余离子中能与BaCl2反应产生白色沉淀的离子是,白色沉淀为BaSO4,不溶于稀盐酸;该反应的离子方程式为;
(3)剩余离子中能与过量的NaOH溶液反应生成白色沉淀的为,白色沉淀为Mg(OH)2;而原溶液中存在,一定不会存在OH-;
(4)根据上述实验,能得出结论:原溶液中一定含有、,可能含有。则与原溶液可能大量共存的离子是、(可与镁离子反应生成碳酸镁沉淀,可与硫酸根反应生成硫酸钙沉淀),因此答案选AB。
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