2019届二轮复习 离子反应 学案（全国通用）

第4讲　离子反应

最新考纲
考向分析
1.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
2．能正确书写离子方程式并能进行有关计算。
3．了解常见离子的检验方法。
近年来新课标高考对离子反应的考查主要有如下形式：①离子反应方程式正误判断，离子共存等；②离子的检验和推断；③渗透到工艺流程和新型化学电源等题型中，考查有关氧化还原反应类型的离子反应方程式、电极反应方程式的书写等。

考点一　离子方程式的书写与正误判断
Z (课前)
1．(2017·江苏·6)下列指定反应的离子方程式正确的是(　B　)
A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
[解析]　A．电荷不守恒，A错误；B．正确；C．配比错误，OH－、H＋、H2O的化学计量数都是2，C错误；D．漏了NH和OH－之间的反应，D错误。
2．(2018·江苏·7)下列指定反应的离子方程式正确的是(　A　)
A．饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应：CO＋CaSO4??CaCO3＋SO
B．酸化NaIO3和 NaI的混合溶液：I－＋IO＋6H＋===I2 ＋3H2O
C．KClO碱性溶液与 Fe(OH)3反应：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋4H＋＋H2O
D．电解饱和食盐水：2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑
[解析]　B错：正确的离子方程式应为5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O。C错：正确的离子方程式应为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。D错：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
3．(2016·全国Ⅰ·27(4))＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为 Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O　。
[解析]　根据题意，氧化剂是Cr2O，还原剂是HSO，氧化产物是SO，还原产物是Cr3＋。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O。
4．(2016·全国Ⅱ·28(2))丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。
[解析]　向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色主要是过氧化氢将氯化亚铁中的二价铁氧化成三价铁的缘故，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
5．(2016·全国Ⅲ·27(2)①)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－　。
[解析]　NaClO2溶液脱硝过程中，NO转化为NO、NO，主要转化为NO，书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，得到4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。
6．(2017·全国Ⅰ·27节选)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：

回答下列问题：
“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式 FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O　。
[解析]　考查离子方程式书写。难点为生成物还有什么物质，钛酸亚铁中钛为＋4价，铁为＋2价，产物有氯化亚铁，比较FeTiO3和TiOCl知，产物中一定有H2O。值得注意的是钛酸亚铁与盐酸反应是非氧化还原反应。
R (课堂)

知能补漏
一、离子方程式正误判断方法

1．判断生成物对不对
(1)变价元素的生成物；
(2)量不同时的生成物；
(3)滴加顺序不同时的生成物等。
2．分析离子方程式平不平
(1)原子是否守恒；
(2)电荷是否守恒；
(3)氧化还原反应中电子得失是否守恒。
3．观察物质拆分准不准
(1)易溶的强电解质拆，难溶或弱电解质不拆；
(2)微溶物“清拆浊不拆”；
(3)单质、氧化物、气体不拆；
(4)浓H2SO4不拆，浓盐酸、浓硝酸拆。
二、离子方程式的书写方法
1．由反应规律反应物或生成物的化学式
(1)酸性环境不出现OH－，同理碱性环境不出现H＋。
(2)涉及过量反应时，先将量少的反应物设为“1 mol”，再分析、确定过量反应物的物质的量以及产物的化学式。
2．正确地使用“===”和“??”、“↑”和“↓”以及“△”等符号。
3．配平顺序：电子守恒―→原子守恒―→电荷守恒。
4．准确拆分。
三、识记“一溶、二序、三强弱”
1．一溶：酸碱盐溶解性口诀
钾、钠、铵盐水中溶，硝酸盐入水无影踪，硫酸盐不溶钡和铅，盐酸盐不溶银亚汞。
【注意】四种微溶物分别是Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca(OH)2。
难溶于稀强酸的有：AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、Ag2SO4、CaSO4。
2．二序
①H＋电离顺序：H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO>H2SiO3、Al(OH)3>H2O，在形成这些弱酸时，越靠后的越优先，如在含有OH－、AlO、CO的溶液中，逐滴加入盐酸直至过量，反应的先后顺序为OH－>AlO>CO。
②OH－电离顺序：NaOH>NH3·H2O>难溶性氢氧化物>H2O，如在含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量，反应的先后顺序为H＋>Al3＋>NH>Al(OH)3。
3．三强弱
①常见的强酸、弱酸
强酸
HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI
弱酸
H2CO3、H2SiO3、HClO、HF、H2S、H2SO3
②常见的强碱、弱碱
强碱
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
弱碱
NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3
四、常见离子方程式书写
1．记牢教材中10个经典的离子方程式(高考源于教材)
(1)钠与水反应： 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　；
(2)氯气与水反应： Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO　；
(3)实验室用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2： MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　；
(4)向NaOH溶液中通入足量CO2： CO2＋OH－===HCO　；
(5)向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液： Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O　；
(6)碳酸钙中滴入醋酸溶液： CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑　；
(7)铜与稀硝酸反应： 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　；
(8)铜与浓硝酸反应： Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　；
(9)FeCl3溶液与Cu反应： Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋　；
(10)NaAlO2溶液中通入足量CO2： AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO　。
2．练通高考中12个常考离子方程式(题在书外，理在书中)
(1)稀H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应： Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O　；
(2)Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　；
(3)NaHSO4加入到Ba(OH)2溶液中至溶液呈中性： SO＋2H＋＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O　；
(4)NaHCO3溶液与少量石灰水反应： 2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O　；
(5)用氨水吸收少量SO2： 2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O　；
(6)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使SO全部沉淀： Al3＋＋4OH－＋2Ba2＋＋SO===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O　；
(7)Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应： Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O　；
(8)稀硝酸中加入过量铁粉： 3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O　；
(9)向NH4Al(SO4)2溶液中加入过量NaOH溶液： Al3＋＋NH＋5OH－===AlO＋2H2O＋NH3·H2O　；
(10)NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液并加热： NH＋HCO＋2OH－CO＋NH3↑＋2H2O　；
(11)0.01 mol·L－1的NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合： NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O　；
(12)向一定量的FeBr2溶液中通入①少量Cl2、②等量Cl2、③足量Cl2，分别写出反应的离子方程式：
① 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　；
② 2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－　；
③ 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－　。
3．掌握书写离子方程式的5个基本要求
—离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应。
　 ↓
—化学式与离子符号使用正确合理。
　 ↓
—“??”、“→”、“↑”、“↓”等符号符合实际。
　 ↓
—
　 ↓
—
B (课后)
1．(2016·北京)在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是(　C　)

A．①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B．b点，溶液中大量存在的离子是Na＋、OH－
C．c点，两溶液中含有相同量的OH－
D．a、d两点对应的溶液均显中性
[解析]　向Ba(OH)2溶液中加入等物质的量浓度的H2SO4溶液，发生反应H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，当加入的H2SO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时，溶液中的离子浓度最低，导电能力最弱，对应①中a点，继续滴加H2SO4溶液，导电能力逐渐增强，故①代表滴加H2SO4溶液的曲线。另一份溶液，当加入少量NaHSO4溶液时，发生反应NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时，反应后混合液的主要溶质为NaOH，此时对应②中b点，B项正确；继续滴加NaHSO4溶液，发生反应NaOH＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O，当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的总物质的量之比为2∶1时，发生反应2NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Na2SO4＋H2O，溶质为Na2SO4，对应②中d点。c点两溶液导电能力相同，但是①中主要溶质为H2SO4，溶液显酸性，②中主要溶质为NaOH和Na2SO4，溶液显碱性，故C项错误；a点溶液几乎为纯水，d点主要溶质为Na2SO4，a、d两点溶液均显中性，故D项正确。
2．(2018·山东临沂模拟)下列离子方程式书写正确的是(　D　)
A．硫酸铜溶液吸收H2S：Cu2＋＋S2－===CuS↓
B．磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C．向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2：CO＋CO2＋H2O===2HCO
D．向KAl(SO4)2溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O
[解析]　H2S是弱酸，不能拆开，A错误。三价铁离子能氧化碘离子，B错误。应该析出碳酸氢钠沉淀，C错误。加入过量的Ba(OH)2溶液，铝离子生成偏铝酸根离子，D正确。
3．(2018·烟台二模)元素镍(Ni)在溶液中＋3价极不稳定，主要以Ni2＋(绿色)、[Ni(NH3)6]2＋(蓝色)、[Ni(CN)4]2－(橙黄色)、[Ni(CN)5]3－(深红色)等形式存在。Ni(OH)2为难溶于水的浅绿色固体。
(1)Ni2＋与Ag＋化学性质相似。在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至过量，可观察到的现象是_开始绿色溶液变浅，同时有浅绿色沉淀生成，后来沉淀逐渐消失，形成蓝色溶液__。
(2)镍作为一种催化剂被广泛用于有机合成反应中，其制备原料是镍铝合金。通常用_氢氧化钠(NaOH)__浓溶液处理该合金，可制得多孔结构的镍，制备过程中发生反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　。
(3)[Ni(CN)4]2－和[Ni(CN)5]3－在溶液中可相互转化。用离子方程式表示[Ni(CN)4]2－在溶液中的转化反应 [Ni(CN)4]2－＋CN－??[Ni(NH)5]3－　。
(4)NiO(OH)为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，其离子方程式为 2NiO(OH)＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋4H2O　。
[解析]　(1)Ni2＋与Ag＋化学性质相似，在NiSO4溶液中逐滴加入氨水直至过量，发生的反应为Ni2＋＋2NH3·H2O===Ni(OH)2↓＋2NH，Ni(OH)2＋6NH3·H2O===[Ni(NH3)6]2＋＋2OH－＋6H2O，所以开始绿色溶液变浅，同时有浅绿色沉淀生成，后来沉淀逐渐消失，形成蓝色溶液。
(2)由镍铝合金经氢氧化钠浓溶液处理除去铝可制得多孔结构的镍，反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(3)[Ni(CN)4]2－与CN－结合生成[Ni(CN)5]3－，反应过程可逆，离子方程式为[Ni(CN)4]2－＋CN－??[Ni(CN)5]3－。
(4)NiO(OH)可溶于浓盐酸，与浓盐酸发生氧化还原反应生成Ni2＋(绿色)，离子方程式为2NiO(OH)＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋4H2O。
4．(新题预测)月球是个丰富的矿产宝库，地球上已经探明的元素在月球上基本都能找得到。
(1)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。①某月壤样品经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为 SiO2十2OH－===SiO＋H2O　。
②MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为_NaCl、NaClO、Na2CO3__(写化学式)。
(2)取少量铝粉和Fe3O4反应后所得的固体混合物，将其溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液无明显现象，_不能__(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe3O4，理由是 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　(用离子方程式说明)。
[解析]　(1)①MgO是碱性氧化物，不溶于氢氧化钠溶液，SiO2是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；②氧化镁、炭粉和氯气在一定条件下反应制备氯化镁，另一种生成物可以被氢氧化钠溶液完全吸收，则气体应该是二氧化碳，二氧化碳与足量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠；另外过量的氯气有毒也需要尾气处理，氯气与氧氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠，则盐的化学式为NaCl、NaClO、Na2CO3。(2)铝热反应后所得的固体中有铁，即使Fe3O4与稀硫酸反应生成Fe3＋，也会与铁反应转化为Fe2＋，滴加KSCN溶液无明显现象。
考点二　离子共存
Z (课前)
1．(2017·江苏·9)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　B　)
A．无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－
B．c(H＋)/c(OH－)＝1×10－12的溶液中：K＋、Na＋、CO、NO
C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、NH、MnO、SO
D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH、SO、HCO
[解析]　A．Fe3＋和SCN－会发生反应生成血红色的配合物，A错误；B．根据KW可以求出c(OH－)＝0.1 mol/L，溶液显碱性，这4种离子可以大量共存，B正确；C．Fe2＋还原性较强，MnO氧化性较强，两者因发生氧化还原反应而不能大量共存，C错误；D．使甲基橙变红的溶液显酸性，HCO不能在酸性溶液中大量共存，D错误。
2．(2016·四川)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是(　C　)
A．某无色溶液中可能大量存在H＋、Cl－、MnO
B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO
C．Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
[解析]　MnO为紫色，A项错误；SiO与H＋反应可生成H2SiO3沉淀，B项错误；H2O2具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，C项正确；稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式中H＋、H2O与OH－的化学计量数均应为2，D项错误。
3．(2018·江苏·4)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　B　)
A．0.1 mol·L－1 KI 溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－
B．0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3 溶液：Cu2＋、NH、NO、SO
C．0.1 mol·L－1 HCl 溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO
D．0.1 mol·L－1NaOH 溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO
[解析]　B项：各离子可以大量共存。A项：ClO－有氧化性，能将I－氧化为I2，不能大量共存。C项：CH3COOH为弱电解质，CH3COO－与H＋不能大量共存。D项：OH－与Mg2＋、HCO均不能大量共存。
R (课堂)

知能补漏
一、离子共存的“三步”分析法
1．分析限制条件
(1)常见的限制条件：无色透明溶液、强酸性、强碱性、pH＝1等。
(2)新出现的限制条件：指定离子，如含有Fe3＋的溶液；定性中有定量，如c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液。这些限制条件由单一限制向多条件限制方向发展。在选项中增加限制条件是高考试题的最新变化，也是今后高考命题的发展趋势。
2．挖掘隐含条件
如①溶液中水电离出的c(H＋)水<1×10－7 mol·L－1，说明溶液可能为酸性或碱性溶液，②与Al反应放出H2的溶液可能为强酸性(不可能含NO)溶液也可能为强碱性溶液等。
3．分析离子间发生的反应
分析所给离子之间能否发生以下反应：复分解反应；氧化还原反应；相互促进的水解反应；络合反应，如Fe3＋与SCN－的反应等。
二、离子共存中的题目中隐含的信息
常见表述
隐含信息
“无色”
有色离子不能大量存在
“pH＝1”或“pH＝13”
溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，并不是其他离子反应而不能大量共存
“透明”
“透明”也可“有色”
“不能大量共存”
易错看成“能大量共存”
“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反应的离子不能大量存在
(1)“一定能大量共存”
(2)“可能大量共存”
(3)“一定不能大量共存”
“可能大量共存”的只需在某一情况下能共存即可
B (课后)
1．(2018·黄冈一模)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　D　)
A．0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液：K＋、Na＋、SO、OH－
B．能使pH试纸显红色的溶液：Na＋、NH、I－、NO
C．0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液：Mg2＋、Cl－、H＋、SO
D．Kw/c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：K＋、Na＋、NO、SiO
[解析]　A项，NH、HCO均与OH－反应，在溶液中不能大量共存；B项，使pH试纸显红色的溶液呈酸性，酸性条件下NO能氧化I－；C项，CH3COO－与H＋不能大量共存；D项，Kw/c(H＋)＝0.1 mol－1·L－1。即c(OH－)＝0.1 mo1·L－1，四种离子与OH－都不反应，能大量共存。
2．常温时，下列各组离子能大量共存的是(　C　)
A．pH＝1的无色溶液：Na＋、Cu2＋、NO、SO
B．能溶解Al(OH)3固体的溶液：K＋、Na＋、HCO、SO
C．水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液：Ba2＋、Na＋、Cl－、NO
D．能使淀粉KI试纸变蓝的溶液：K＋、Fe2＋、NO、Cl－
[解析]　A．Cu2＋为有色离子，不满足溶液无色的条件，故A错误；B．能溶解Al(OH)3固体的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子，HCO与氢离子和氢氧根离子反应，在溶液中一定不能大量共存，故B错误；C．水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子，Ba2＋、Na＋、CI－、NO之间不发生反应，都不与氢离子、氢氧根离子反应，在溶液中能大量共存，故C正确；D．能使淀粉KI试纸变蓝的溶液具有氧化性，能够氧化Fe2＋，Fe2＋在溶液中不能大量存在，故D错误。
3．(新题预测)含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是(　B　)
A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NO，通入SO2气体
B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2气体
C．AlO、Na＋、Br－、SO，通入CO2气体
D．HCO、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液
[解析]　A组离子之间不反应，能大量共存，但通入SO2气体与Fe3＋(或H＋、NO)发生氧化还原反应，不能大量共存；B组离子之间不反应，能大量共存，且通入CO2气体仍不反应，能大量共存；C组离子之间不反应，能大量共存，但通入CO2气体与AlO反应生成沉淀，不能大量共存；D组离子之间不反应，能大量共存，但加入AlCl3溶液与HCO(或HS－)发生相互促进的水解反应，不能大量共存。
4．(2018·日照二模)过二硫酸是一种强氧化性酸，其结构式为。
(1)在Ag＋的催化作用下，S2O能与Mn2＋在水溶液中发生反应生成SO和MnO，该反应的离子方程式为 5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋　。
(2)工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵。总反应的离子方程式为 2SO＋2H＋S2O＋H2↑　。
[解析]　(1)根据题意，S2O作氧化剂被还原生成SO，Mn2＋作还原剂被氧化生成MnO，结合电荷守恒可得5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋。(2)用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵，阳极SO发生氧化反应生成S2O，阴极H＋发生还原反应生成氢气，总反应为2SO＋2H＋S2O＋H2↑。
考点三　离子推断
Z (课前)
1．(2016·上海改编)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有Na＋、K＋、NH、Fe2＋、Cu2＋、SO、SO、I－，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列判断正确的是(　D　)
A．肯定不含Cu2＋、Fe2＋和SO
B．肯定含有Na＋、K＋和NH
C．可能含有SO
D．可能含有I－
[解析]　溶液本身无色，说明没有Fe2＋和Cu2＋；滴加少量溴水，溶液仍呈无色，说明溴水发生了反应且产物无色，溴首先氧化亚硫酸根离子而后氧化碘离子，溶液仍呈无色说明一定含有亚硫酸根离子，可能含有碘离子；根据电荷守恒可知一定含Na＋、K＋、NH中的一种或几种；不能确定是否含有SO。
2．(2016·全国Ⅰ·27(1))元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题：
Cr3＋与Al3＋的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液__。
[解析]　根据题意可知，在硫酸铬溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液时，首先发生反应：Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓，蓝紫色溶液逐渐变浅，同时产生灰蓝色沉淀，当氢氧化钠溶液过量时，灰蓝色沉淀逐渐溶解，发生反应：Cr(OH)3＋OH－===Cr(OH)，最终得到绿色溶液。
3．(2016·全国Ⅱ·28)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_防止Fe2＋被氧化__。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_隔绝空气(排除氧气对实验的影响)__。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_Fe2＋__(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有_Fe3＋__(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_可逆反应__。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是_Fe3＋催化H2O2分解产生O2__；生成沉淀的原因是_H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动__(用平衡移动原理解释)。
[解析]　(1)Fe2＋具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3＋生成，则FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲组实验中，FeCl2易被空气中的O2氧化，会生成FeCl3，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验Fe2＋。根据实验①，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验②，生成蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，根据实验③，溶液变红，说明有Fe3＋剩余，I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此说明该反应为可逆反应。(5)溶液变为棕黄色，说明生成了Fe3＋，离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有气泡出现，说明H2O2在Fe3＋的催化作用下发生了分解反应，生成了O2。随后生成红褐色沉淀，则沉淀为Fe(OH)3，H2O2分解放出热量，Fe3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋向正反应方向不断进行，因此得到Fe(OH)3沉淀。
R (课堂)

知能补漏
1．离子推断的四项基本原则
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2．离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中，要求通过多重推断，确定某些离子肯定存在，某些离子肯定不存在，某些离子不能确定是否存在，有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示：
→→
B (课后)
1．某混合溶液中可能含有下列离子中的若干种：K＋、Na＋、Fe2＋、Fe3＋、SO、CO、HCO。现取三份20 mL该溶液进行如下实验：
①第一份加入足量稀盐酸，无任何气体产生；
②第二份加入足量NaOH溶液，经搅拌、过滤、洗涤、灼烧，最后得到x g固体；
③第三份滴加0.1 mol·L－1酸性KMnO4溶液，反应至终点，共消耗酸性KMnO4溶液V mL；
④另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈黄色。
根据上述实验判断，下列说法正确的是(　D　)
A．由实验①无法推断原混合溶液中是否含有SO
B．原混合溶液中只存在Na＋、Fe3＋、SO，不可能存在K＋、CO
C．由实验①、②可判断原混合溶液中存在Fe3＋
D．由实验③可判断原混合溶液中存在Fe2＋
[解析]　①第一份加入足量稀盐酸，无任何气体产生，则无CO、HCO；②第二份加入足量NaOH溶液，经搅拌、过滤、洗涤、灼烧，最后得到x g固体，则有Fe2＋、Fe3＋中的一种或两种；③第三份能与KMnO4溶液反应，则有Fe2＋；④另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈黄色，则有Na＋，因未透过蓝色钴玻璃观察，所以不确定是否有K＋；根据电荷守恒可得一定有阴离子SO。所以A、B、C错误，D正确。
2．(2018·黄冈二模)有一包白色粉末，由BaCl2、K2SO4、CaCO3、NaOH、CuSO4中的一种或几种组成，为了探究它的成分，进行了如下实验。下列判断正确的是(　B　)

A．BaCl2、CaCO3一定存在，NaOH可能存在
B．K2SO4、CaSO4一定不存在
C．K2SO4、NaOH、CaCO3、BaCl2一定存在，CuSO4可能存在
D．C为单一溶质溶液
[解析]　白色粉末溶于水得到白色滤渣和无色滤液，说明不含CuSO4，滤渣中加入盐酸得到气体B，且滤渣全部溶解，推出滤渣A为CaCO3，气体B为CO2，滤液C中通入CO2，有白色沉淀产生，说明含有BaCl2、NaOH，一定不含K2SO4，故B正确，A、C、D错误。
3．(2018·衡水二模)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K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：

(1)水样中一定含有的阴离子是_SO、CO__，其物质的量浓度之比为_1∶2__。
(2)写出BC段所表示反应的离子方程式： BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O　。
(3)由B到C点变化过程中消耗硝酸的体积为_40_mL__。
(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？_是__(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是_≥0.6_mol·L－1__(若K＋不存在，则不必回答该问)。
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子_取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和无气体生成后，向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原水样中含有Cl－，若无白色沉淀生成，证明无Cl－存在__。(写出实验步骤、现象和结论)
[解析]　该水样为无色溶液，Fe3＋、Cu2＋不存在，依据图象分析加入硝酸钡溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解证明水样中一定含有SO、CO，又因为Al3＋与CO发生双水解，CO与Ag＋、Ca2＋、Mg2＋发生反应生成沉淀不能大量存在，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。
(1)水样中一定含有的阴离子是SO、CO；其物质的量浓度之比为1∶2。
(2)BC段所表示的反应是碳酸钡溶于稀硝酸的反应，反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。
(3)由B到C点变化过程中依据图象分析得到的碳酸钡n(BaCO3)＝＝0.02 mol；消耗硝酸的体积＝n/c＝0.04 mol÷1 mol·L－1＝0.04 L＝40 mL。
(4)依据电解质溶液中电荷守恒，阳离子K＋一定存在；根据电荷守恒得到：0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl－)＝n(K＋)推知n(K＋)≥0.06 mol，则n(K＋)≥0.06 mol·L－1。
(5)可能存在的离子是Cl－，实验设计为取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和无气体生成后，向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原水样中含有Cl－，若无白色沉淀生成，证明无Cl－存在。
4．(2018·河南洛阳二模)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_升高反应温度__、_增大固体颗粒的表面积__。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O，写出此反应的离子方程式： 2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋　。
(3)常温下，部分阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH如下：
阳离子
Fe3＋
Mg2＋
Al3＋
Cr3＋
开始沉淀的pH
2.7
—
—
—
沉淀完全的pH
3.7
11.1
8
9(>9溶解)
加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO。滤液Ⅱ中阳离子主要有_Na＋、Mg2＋、Ca2＋__；但溶液的pH不能超过8，其理由是_pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO，最终影响Cr(Ⅲ)的回收与再利用__。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是_Ca2＋、Mg2＋__。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式 3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH　。
[解析]　(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：延长浸取时间、加快溶解速度等措施。
(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。
(3)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。加入过氧化氢氧化铬离子为Cr2O，加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO；溶液pH＝8，Fe3＋、Al3＋沉淀完全，滤液Ⅱ中阳离子主要有Na＋、Ca2＋和Mg2＋；超过pH＝8，氢氧化铝是两性氢氧化物会溶解于强碱溶液中影响铬离子的回收利用。
(4)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子。
(5)二氧化硫具有还原性，被滤液Ⅱ中通过离子交换后的溶液中Na2CrO4氧化为硫酸，Na2CrO4被还原为CrOH(H2O)5SO4依据原子守恒分析书写配平；3SO2十2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH。