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浙江省2021高考化学一轮复习专题一第二单元离子反应教案
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第二单元 离子反应
考点
考试内容
考试要求
离子反应
(1)电解质和非电解质的概念
a
(2)强、弱电解质的概念
a
(3)离子反应的本质及发生的条件
b
(4)离子方程式
b
考点一 电解质及其电离
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)金属能导电,所以金属是电解质( )
(2)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质( )
(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物( )
(4)CaO是强电解质,是因为它的水溶液能导电( )
(5)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的强( )
(6)BaSO4的水溶液不易导电,但BaSO4是强电解质( )
(7)CO2、NH3溶于水能导电,所以二者均为电解质( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)√ (7)✕
2.写出下列典型物质的电离方程式。(注:如无特别说明,均指在水溶液中的电离)
(1)H2CO3: ;
(2)H2SO4: ;
(3)Ca(OH)2: ;
(4)Fe(OH)3: ;
(5)NaHCO3: ;
(6)NaHSO4: 。
2.答案 (1)H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-
(2)H2SO4 2H++SO42-
(3)Ca(OH)2 Ca2++2OH-
(4)Fe(OH)3 Fe3++3OH-
(5)NaHCO3 Na++HCO3-、HCO3- H++CO32-
(6)NaHSO4 Na++H++SO42-
1.电解质和非电解质的比较
定义
相同点
不同点
实例
电解质
在① 水溶液中或熔融 状态下能够导电的化合物
都是
化合
物
一定条件下能够电离,产生离子,能导电
NaCl、
H2SO4、
NaOH
非电
解质
在② 水溶液中和熔融 状态下都不导电的化合物
不能电离、不能导电
蔗糖、
酒精
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中或熔融状态下能③ 完全 电离的电解质
在水溶液中能④ 部分 电离的电解质
电离平衡
⑤ 不存在
⑥ 存在
溶液中存在的微粒
种类
水合离子、⑦ 水分子
水合离子、⑧ 水分子 、
⑨ 弱电解质分子 等
举例
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等
绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等
弱碱:NH3·H2O及难溶于水的碱等
H2O
3.电离
(1)概念:电解质在水溶液中或熔融状态下离解成⑩ 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 。
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++SO42- 、 NaOH Na++OH- 、 (NH4)2SO4 2NH4++SO42- 。
(2)弱电解质:部分电离,用“ ”表示。
a.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- 。
b.多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2的电离方程式:Cu(OH)2 Cu2++2OH-。
c.两性氢氧化物酸式或碱式电离。如Al(OH)3的电离方程式: H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH- 。
(3)酸式盐
a.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- 。
b.可溶性的多元弱酸酸式盐第一步完全电离,其余部分电离。
如NaHCO3 Na++HCO3-、HCO3-H++CO32-。
题组一 电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的归类
1.下列各组关于强电解质、弱电解质的归类,完全正确的是( )
A
B
C
D
强电解质
稀硫酸
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
NaOH
1.答案 C A项,稀硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,错误;B项,NH3为非电解质,错误;D项,NaOH是强电解质,错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.CO2、NO2、N2O5、P2O5均为酸性氧化物
B.漂白粉、水玻璃、铝热剂均为混合物
C.需要通电才可进行的有:电解、电泳、电离
D.石墨、盐酸、亚硫酸分别为电解质、强电解质、弱电解质
2.答案 B NO2和碱反应生成了硝酸钠、亚硝酸钠,发生了氧化还原反应,二氧化氮不符合酸性氧化物的定义,故A错误;由两种或两种以上的物质构成的是混合物,铝热剂是铝粉和金属氧化物的混合物,水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物,漂白
粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,故B正确;电解、电泳需通电,电离不需通电,故C错误;电解质是化合物,石墨和盐酸都不是电解质,故D错误。
易错警示
1.水溶液中的离子如果不是物质自身电离产生的,则该物质不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等为非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
2.单质、混合物都不是电解质研究的范畴。
题组二 电离方程式
3.有八种离子:H+、Na+、Ba2+、Ca2+、OH-、Cl-、SO42-、CO32-。
(1)由以上任意两种离子相结合可形成的物质有16种,其中属于酸的是 ,属于难溶盐的是 。
(2)写出由以上离子组成的弱电解质的电离方程式: 。
3.答案 (1)HCl、H2SO4、H2CO3 BaSO4、BaCO3、CaCO3
(2)H2O H++OH-、H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-
4.有下列几种导电性变化图像,将符合要求的图像序号填在题目后面的括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2SO4溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
4.答案 (1)④ (2)② (3)③ (4)② (5)③ (6)①
方法技巧
考点二 离子反应和离子方程式
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2- CuS↓( )
(2)NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO32-+2H+ CO2↑+H2O( )
(3)硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH- Al(OH)3↓( )
(4)Mg(OH)2和稀盐酸的反应:OH-+H+ H2O( )
(5)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2 Fe3++2Cl-( )
(6)向稀硝酸中加入铜片:Cu+2H++NO3- Cu2++NO↑+H2O( )
(7)MnO2和浓盐酸混合加热:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑( )
(8)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO3-+I-+6H+ I2+3H2O( )
(9)用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)✕ (7)√ (8)✕ (9)√
1.离子反应
(1)概念: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
a.复分解反应类型:生成① 难溶性 的物质,如Al(OH)3、BaSO4等;生成② 难电离 的物质,如弱酸、弱碱、水等;生成③ 易挥发 的物质,如CO2、SO2、NH3等。
b.氧化还原反应类型:强氧化性物质+强还原性物质弱氧化性物质+弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为④ 2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+ 。
c.配合反应类型:生成稳定的配合物或配离子。如向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液时反应的离子方程式为⑤ Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。
(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H++OH- H2O可以表示可溶于水的⑥ 强酸 与可溶于水的⑦ 强碱 反应生成⑧ 可溶性的盐 和水的反应。
(3)书写步骤(以CaCO3与盐酸反应为例)
○写 —写出正确的化学方程式:⑨ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 。
○拆 —把易溶解且全部电离的物质写成离子形式:⑩ CaCO3+2H++2Cl- Ca2++2Cl-+H2O+CO2↑ 。
○删 —删去方程式两边不参加反应的离子: CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑ 。
○查 —检查方程式两边是否符合 原子 守恒和 电荷 守恒。
离子方程式的正误判断——“七看”
(1)看是否符合客观事实。如Fe和稀盐酸反应的离子方程式写成2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑,与生成FeCl2不符。
(2)看化学式拆写的离子符号(电离)是否正确。
(3)看符号使用是否正确。要注意“ ”“”“↓”“↑”等符号的正确使用。
(4)看是否遵循质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒。如Fe3++Cu Fe2++Cu2+中电荷不守恒、得失电子不守恒。
(5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-生成BaSO4沉淀,也不能漏掉Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀。
(6)看反应物或产物的离子配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+ BaSO4↓+H2O,应写成2H++SO42-+2OH-+Ba2+ BaSO4↓+2H2O。
(7)看是否符合题设条件的要求。如过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对反应产物的影响。如在溴化亚铁溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-;在溴化亚铁溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++6Cl-+2Br2。
题组一 离子方程式的正误判断
1.(2020浙江1月选考,13,2分)不能正确表示下列变化的离子方程式是( )
A.BaCO3溶于盐酸:BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O
B.FeCl3溶液腐蚀铜板:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O 2+CO32-
D.醋酸钠水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
1.答案 C C项,与CO32-不能大量共存,会反应生成HCO3-,正确的离子方程式为+CO2+H2O +HCO3-。
2.(2019浙江严州中学月考)下列离子方程式不正确的是( )
A.Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH- CaCO3↓+CO32-+2H2O
B.金属钠和水反应:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
C.2 mol 二氧化碳通入含3 mol NaOH的溶液:2CO2+3OH- HCO3-+CO32-+H2O
D.二氧化硫与氯化铁溶液反应:SO2+2Fe3++2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
2.答案 A Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应生成碳酸钙和水:Ca2++HCO3-+OH- CaCO3↓+H2O,A错误。
3.(2019浙江平阳中学月考)下列解释实验事实的离子方程式正确的是( )
A.用醋酸检验牙膏中的摩擦剂碳酸钙:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
B.漂白粉溶液中通入过量的SO2:ClO-+SO2+H2O HClO+HSO3-
C.酸性淀粉-KI溶液久置后变蓝:4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O
D.Na2S溶液使酚酞溶液变红:S2-+2H2O 2OH-+H2S
3.答案 C 醋酸是弱酸,不能拆写成离子,故A错误;HClO具有强氧化性,能把SO2氧化成SO42-,故B错误;久置后变蓝,说明I-被氧气氧化成I2,故C正确;S2-水解应分步进行,故D错误。
名师点拨
离子方程式正误判断的一般解题方法
题组二 离子方程式的书写
4.Ⅰ.为探究NH4HCO3和NaOH的反应,设计实验方案如下:含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。
(1)若有沉淀生成,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为 (写离子方程式)。
(2)若无沉淀生成,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为 (写离子方程式)。
Ⅱ.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应
(1)当反应后的溶液呈碱性时,反应的离子方程式: 。
(2)当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时反应的离子方程式: 。
Ⅲ.按要求完成下列离子方程式
(1)生物硝化法:在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用,将NH4+氧化成硝酸盐,发生反应的离子方程式为 。
(2)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸,再加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉溶液,溶液呈蓝色,发生反应的离子方程式为 。
4.答案 Ⅰ.(1)HCO3-+OH- CO32-+H2O
(2)NH4++OH- NH3·H2O
Ⅱ.(1)Ba2++OH-+SO42-+H+ BaSO4↓+H2O
(2)Ba2++2OH-+SO42-+2H+ BaSO4↓+2H2O
Ⅲ.(1)NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+
(2)H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O
解析 Ⅰ.(1)反应完全后,滴加氯化钙稀溶液,有沉淀生成,说明HCO3-与OH-反应生成碳酸根离子,反应的离子方程式为HCO3-+OH- CO32-+H2O;(2)没有沉淀生成,说明NH4+与OH-反应生成一水合氨,反应的离子方程式为NH4++OH- NH3·H2O。
Ⅱ.(1)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应,反应后的溶液呈碱性,说明Ba(OH)2溶液过量,反应的离子方程式为Ba2++OH-+SO42-+H+ BaSO4↓+H2O;(2)当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时,生成硫酸钡、水的物质的量之比为1∶2,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO42-+2H+ BaSO4↓+2H2O。
Ⅲ.(1)在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用, NH4+被氧气氧化为NO3-,反应的离子方程式为NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+;(2)加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉溶液,溶液呈蓝色,说明I-被过氧化氢氧化为碘单质,反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O。
易错警示
(1)“拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置“物质是否能拆分”陷阱,氧化物、弱电解质、沉淀、弱酸的酸式酸根在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。
(2)“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,学生往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的陷阱。
(3)“原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反应生成Fe2+,金属和氧化性酸反应不放出H2,忽略隐含反应,不符合配比关系等。
考点三 离子共存 离子的检验和推断
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)水溶液中:Al3+、Ca2+、HCO3-、SO42-能大量共存( )
(2)水溶液中:Fe2+、H+、ClO-、Cl-能大量共存( )
(3)无色溶液中:Fe3+、Cu2+、NO3-、Cl-能大量共存( )
(4)常温下,pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-能大量共存( )
(5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO32-( )
(6)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素( )
(7)无色溶液中加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-( )
(8)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)√ (5)✕ (6)√ (7)√ (8)✕
2.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+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 ,有关反应的离子方程式为 。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有 ,有关反应的离子方程式为 。
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列的 。
A.Cl- B.NO3- C.CO32- D.OH-
2.答案 (1)Cu2+、Fe3+
(2)Ag+ Ag++Cl- AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O Mg(OH)2↓+2NH4+
(4)B
1.离子共存的条件
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间① 不发生任何反应 ;若离子之间能② 发生反应 ,则不能大量共存。
2.熟记常考离子的性质
颜色
MnO4-(③ 紫 色)、Cu2+(④ 蓝 色)、Fe2+(⑤ 浅绿 色)、Fe3+(⑥ 黄 色)
氧化性
⑦ ClO-、MnO4-、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72-
还原性
⑧ S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、I-、Br-、Cl-、Fe2+
水解显酸性
⑨ NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
水解显碱性
⑩ AlO2-、S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、ClO-、CH3COO-
与H+和OH-均
不能大量共存
HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-
3.常见离子的三种检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:生成沉淀;生成气体;显特殊颜色。
离子
试剂
现象
沉
淀
法
Cl-、Br-、
I-
AgNO3溶液和稀硝酸
AgCl (白色)、 AgBr (淡黄色)、 AgI (黄色)
SO42-
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
气
体
法
NH4+
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(要加热)
CO32-、
HCO3-
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味的气体,且气体能使澄清石灰水变浑浊
SO32-、
HSO3-
稀硫酸和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
显
色
法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为 紫红色
Fe2+
KSCN溶液和氯水
先是无变化,滴加氯水后溶液变血红色
Fe3+
KSCN溶液
溶液变为血红色
苯酚溶液
溶液变为紫色
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈 黄 色、 紫 色(K+要透过蓝色钴玻璃观察焰色)
一、判断离子共存的“三特性”“四反应”
1.“三特性”——三种特殊情况
(1)AlO2-与HCO3-不能大量共存:AlO2-+HCO3-+H2O Al(OH)3↓+CO32-(相当于弱酸制更弱的酸,不是双水解)。
(2)“NO3-+H+”、ClO-和MnO4-都有强氧化性,能氧化Fe2+、I-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等,它们不能大量共存。
(3)NH4+与CH3COO-(CO32-)、Mg2+与HCO3-等组合中,虽然存在双水解,但因水解程度很小,它们仍可大量共存。
2.“四反应”——离子间通常进行的四种反应类型
(1)复分解反应,如反应生成沉淀、气体、弱电解质等。
(2)氧化还原反应,如Fe3+能氧化S2-、I-等;ClO-、MnO4-在酸性、中性、碱性条件下都有强氧化性,能将S2-、HS-、I-、SO32-等氧化。
(3)盐的双水解,以下双水解能进行到底,不能大量共存:
NH4+与AlO2-、SiO32-(2个);
Al3+与HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、S2-、HS-(6个);
Fe3+与HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-(4个)。
(4)配合反应,如Fe3+与SCN-等形成配合物。
二、离子推断的破解方法
(1)坚持“四项基本原则”,破解离子推断题
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。记住几种常见的有色离子:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫红色)。
②互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。(要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)
③电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
④进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
(2)电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子是否存在的方法。如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
题组一 离子共存
1.(2020浙江海宁高级中学检测)下列各组离子在指定的条件下一定能大量存在的是( )
A.常温下,pH=1的无色溶液中:SO42-、Cu2+、Na+、Cl-
B.常温下由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、Cl-、HCO3-
C.有Fe3+存在的溶液中:CO32-、NH4+、SO42-、Cl-
D.在能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液中:Na+、K+、S2-、CO32-
1.答案 D 常温下,pH=1的溶液呈酸性,SO42-、Cu2+、Na+、Cl-之间不反应,但Cu2+为蓝色,与无色溶液不符,故A错误;由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,HCO3-既能与H+反应又能与OH-反应,不能大量存在,故B错误;Fe3+与CO32-在溶液中发生双水解生成沉淀和气体,不能大量共存,故C错误;能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液呈碱性,Na+、K+、S2-、CO32-之间不反应,能大量共存,故D正确。
2.(2020浙江桐乡高级中学月考)25 ℃时,下列溶液中的微粒存在情况合理的是( )
A.能使甲基橙溶液变红的溶液中:Na+、K+、MnO4-、Cl-能大量共存
B.含Br-、K+、Na+、HSO3-的溶液通入SO2后,这些离子仍能大量共存
C.含K+、Na+、NO3-、CH3COO-的溶液中c(H+)=Kw
D.在由水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液中:NH4+、AlO2-、SO42-、NO3-能大量共存
2.答案 B 能使甲基橙溶液变红的溶液呈酸性,在酸性溶液中MnO4-氧化Cl-,它们不能大量共存,A错误;含Br-、K+、Na+、HSO3-的溶液中通入SO2后微粒间不反应,能大量共存,B正确;含K+、Na+、NO3-、CH3COO-的溶液中CH3COO-水解,溶液呈碱性,则c(H+)
方法技巧
判断离子能否大量共存的方法
判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时,一般从以下几个方面考虑:
(1)CO32-考虑生成气体和沉淀。
(2)SO32-考虑生成气体、沉淀和其还原性。
(3)Fe3+考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性。
(4)Al3+考虑生成Al(OH)3、双水解。
(5)I-考虑其还原性和AgI沉淀。
(6)NO3-(H+)考虑酸性及NO3-在酸性条件下的强氧化性。
(7)MnO4-(H+)考虑颜色及其强氧化性。
题组二 离子检验与离子推断
3.(2019浙江松阳中学检测)有600 mL某种混合物溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现将此溶液分成三等份,进行如下实验:
(1)向第一份中加入AgNO3溶液,有沉淀产生;
(2)向第二份中加足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.04 mol;
(3)向第三份中加足量BaCl2溶液后,得干燥的沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。
根据上述实验,以下推断不正确的是( )
A.K+一定存在
B.Ba2+、Mg2+一定不存在
C.Cl-一定存在
D.混合溶液中CO32-的浓度为0.1 mol·L-1
3.答案 C 向第一份中加入AgNO3溶液,有沉淀产生,则溶液中可能有Cl-、CO32-、SO42-;向第二份中加足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.04 mol,则溶液中一定有0.04 mol NH4+;向第三份中加足量BaCl2溶液后,得干燥的沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g,可以确定生成硫酸钡2.33 g(0.01 mol)、碳酸钡3.94 g(0.02 mol),则每份溶液中含0.01 mol SO42-和0.02 mol CO32-,一定没有Ba2+和Mg2+。根据电荷守恒,K+一定存在,A正确;Ba2+、Mg2+一定不存在,B正确;无法判断Cl-是否存在,C不正确;混合溶液中CO32-的浓度为0.02mol0.2 L=0.1 mol·L-1,D正确。
4.(2019浙江金华一中月考)某溶液X中可能含有NO3-、Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe2+和Fe3+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液X的成分,某学习小组做了如下实验:
已知:3Fe2++4H++NO3- 3Fe3++NO↑+2H2O
则下列说法正确的是( )
A.若含有Fe3+,则一定含有Cl-
B.SO42-、NH4+一定存在,Fe2+和Fe3+可能都存在
C.该溶液中只存在上述离子中的NO3-、SO42-、NH4+、Fe2+四种离子
D.气体甲能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
4.答案 C 由题图信息可推知,气体甲为NH3,其物质的量为0.02 mol,说明溶液X中含有0.02 mol NH4+;固体乙为Fe2O3,其物质的量为0.01 mol,说明溶液X中含Fe2+或Fe3+或Fe2+和Fe3+,且铁元素的物质的量为0.02 mol;由于Fe2+、Fe3+均能与CO32-发生反应,故溶液X中一定无CO32-;沉淀乙为BaSO4,其物质的量为0.02 mol,则溶液中含0.02 mol SO42-;气体乙是NO,溶液X中一定有Fe2+和NO3-;因溶液X中所含阴离子的物质的量相等,则NO3-的物质的量为0.02 mol;根据溶液呈电中性及所含阴离子的物质的量相等推知,0.02 mol的铁元素全部以Fe2+的形式存在,溶液X中一定不含Cl-。
名师点拨
离子检验实验操作应注意的事项
1.反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。
2.离子检验时常需排除干扰,下表为离子检验中的干扰离子以及排除干扰措施。
待检离子
干扰离子
排除干扰措施
Cl-
SO42-
加过量Ba(NO3)2溶液
CO32-、OH-
加稀硝酸酸化
SO42-
CO32-、SO32-、Ag+
加盐酸酸化
CO32-
SO32-
加盐酸后将产生的气体先通入酸性高锰酸钾溶液,再通入澄清石灰水
SO32-
CO32-
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液
A组 基础题组
1.(2019浙江开化中学质量检测)下列叙述正确的是( )
A.固体氯化钠不导电,所以氯化钠是非电解质
B.铜丝能导电,所以铜是电解质
C.氯化氢的水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.CO2溶于水能导电,所以CO2是电解质
1.答案 C 固体NaCl不导电,但NaCl溶于水和熔融时都能导电,固体NaCl属于电解质,故A错误;铜丝能导电,Cu属于单质,Cu既不是电解质也不是非电解质,故B错误;氯化氢的水溶液能导电,氯化氢是电解质,故C正确;CO2溶于水能导电,但导电离子不是CO2电离出来的,而是由CO2与H2O化合生成的H2CO3电离产生的,CO2属于非电解质,故D错误。
2.(2019浙江嘉兴一中月考)把0.05 mol NaOH固体分别加入100 mL下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是( )
A.自来水
B.0.5 mol·L-1盐酸
C.0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液
D.0.5 mol·L-1 KCl溶液
2.答案 B 因水的导电性极弱,加入氢氧化钠后,氢氧化钠是强电解质,溶液的导电性增强;未加氢氧化钠固体时,导电的主要是氯离子和氢离子,加入氢氧化钠后导电的主要是钠离子、氯离子,而参加反应的氢离子恰好与钠离子的量相当,所以导电性变化不大;CH3COOH是弱电解质,加入强碱后,溶液的导电能力增强;氯化钾为强电解质,加入NaOH后溶液中离子的浓度变大,导电能力增强。
3.(2019浙江绍兴鲁迅中学月考)下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+OH-
B.氢氧化钡溶液与足量硫酸氢钠溶液混合:H++SO42-+Ba2++OH- BaSO4↓+H2O
C.Na2O2与H2O反应制备O2:2O22-+2H2O 4OH-+O2↑
D.向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水:HCO3-+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O
3.答案 D 电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,A错误;氢氧化钡溶液与足量硫酸氢钠溶液混合生成硫酸钡、硫酸钠和水:2H++SO42-+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O,B错误;Na2O2与H2O反应制备O2:2Na2O2+2H2O 4OH-+4Na++O2↑,C错误;向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水生成碳酸钙、氢氧化钠和水:HCO3-+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O,D正确。
4.(2019浙江衢州一中月考)下列离子方程式正确的是( )
A.将Cl2和SO2等体积混合通入水中:Cl2+SO2+2H2O 4H++2Cl-+SO32-
B.FeCl3溶液中加入足量的氨水:Fe3++3OH- Fe (OH)3↓
C.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+ Cu+2Na+
D.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+ CO2↑+H2O
4.答案 D 将Cl2和SO2等体积混合通入水中,离子方程式:Cl2+SO2+2H2O 4H++2Cl-+SO42-,故A错误;FeCl3溶液中加入足量的氨水,离子方程式:Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4+,故B错误;钠与CuSO4溶液反应,离子方程式:2Na+2H2O+Cu2+ Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,故C错误。
5.(2019浙江杭州外国语学校月考)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.钠与水反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2 ↑
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH- AlO2-+H2↑
C.Fe3O4溶于盐酸:Fe3O4+8H+ 3Fe3++4H2O
D.铁与氯化铁溶液反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+
5.答案 D 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑,A错误;金属铝溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠和氢气:2Al+2OH-+2H2O 2AlO2-+3H2↑,B错误;Fe3O4溶于盐酸生成氯化铁、氯化亚铁和水:Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O,C错误;铁与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁:Fe+2Fe3+ 3Fe2+,D正确。
6.(2019浙江义乌中学月考)下列离子方程式正确的是( )
A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+IO3-+6H+ 3I2+3H2O
B.FeCl3溶液和H2S溶液反应:2Fe3++S2- S↓+2Fe2+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
D.将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO- SO32-+2HClO
6.答案 A FeCl3溶液和H2S溶液反应:2Fe3++H2S S↓+2Fe2++2H+,B错误;醋酸是弱酸,应该用化学式表示,C错误;将少量SO2通入NaClO溶液中发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钠,D错误。
7.(2019浙江诸暨中学质量检测)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液: Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.0.1 mol·L-1 CuSO4溶液: Na+、NH4+、NO3-、Al3+
C.0.1 mol·L-1 NaOH溶液: Ca2+、Na+、SO42-、HCO3-
D.0.1 mol·L-1 KI溶液: Na+、K+、ClO-、H+
7.答案 B A项,Fe3+在溶液中显黄色,且Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3,因此不能大量共存;C项,Ca2+、HCO3-、OH-不能大量共存;D项,I-在酸性条件下被ClO-氧化,它们不能大量共存。
8.(2019浙江杭州高级中学月考)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.1.0 mol·L-1 KNO3溶液: H+、 Fe2+、 Cl-、 SO42-
B.能溶解Al2O3的溶液:Na+、 K+、 Cl-、 SiO32-
C.无色透明溶液中:Al3+、 Cu2+、 Cl-、 HCO3-
D.使甲基橙变红色的溶液: Mg2+、 K+、 Cl-、 SO42-
8.答案 D Fe2+是常见还原性离子,与H+和NO3-发生氧化还原反应而不能大量共存,故A错误;能溶解Al2O3的溶液可能呈强酸性或强碱性,酸性条件下SiO32-不能大量存在,故B错误;Cu2+有颜色,不能大量存在,且Al3+、Cu2+与HCO3-发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故C错误。
9.(2020浙江杭州二中检测)对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,一定有CO32-
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.分别加入稀硝酸和硝酸钡溶液均无明显现象,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀,一定有Cl-
D.加入新制氯水后,再滴几滴KSCN溶液,溶液变为血红色,一定有Fe2+
9.答案 C 盐酸与CO32-、HCO3-都能反应生成二氧化碳气体,加入稀盐酸产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,原溶液中不一定有CO32-,故A错误;氯化钡与SO42-和Ag+都能生成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,故B错误;加入稀硝酸和硝酸钡溶液无明显现象,排除了其他离子对氯离子验证的干扰,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀,原溶液中一定有Cl-,故C正确;验证亚铁离子的存在,首先应排除铁离子干扰,正确顺序是先加入KSCN溶液,观察现象后再滴加氯水,故D错误。
10.(2019浙江衢州二中检测)溶液X可能含有Na+、Fe3+、Ca2+、SO42-、 CO32- 、Cl-、I-中的几种离子。为确定其组成,设计并完成以下实验:
根据上述实验,以下推测合理的是( )
A.溶液X中是否存在Na+还需要通过焰色反应进一步确认
B.溶液X中一定不含Fe3+、Ca2+、SO42-
C.为确定溶液X中是否含有Cl-,可取溶液2加入CCl4充分萃取后,再取上层液体加入AgNO3溶液
D.溶液X的溶质为Na2CO3和NaI
10.答案 B 溶液X与足量硝酸钡反应生成的白色沉淀完全溶解在稀盐酸中,说明溶液X中一定含有碳酸根,一定不存在SO42-、Fe3+、Ca2+;溶液1中加入新制氯水,得到棕黄色溶液2,说明有单质碘生成,溶液X中含有碘离子,根据溶液呈电中性可判断一定含有钠离子,是否含有氯离子不能确定。溶液X中一定存在Na+,不需要通过焰色反应进一步确认,A错误;溶液X中一定不含Fe3+、Ca2+、SO42-,B正确;溶液2一定存在氯离子,不能据此判断溶液X中是否含有Cl-,C错误;由于不能确定氯离子是否存在,则溶液X的溶质不一定为Na2CO3和NaI,D错误。
B组 提升题组
11.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.漂白粉露置在空气中失效:2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CO32-
B.银氨溶液中滴加过量的盐酸:Ag(NH3)2++2H+ Ag++2NH4+
C.二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气:MnO2+2Cl-+4H+ Mn2++Cl2↑+2H2O
D.用碱性NaClO溶液吸收冶金工业尾气中的NO2:ClO-+2NO2+H2O Cl-+2NO3-+2H+
11.答案 C 漂白粉露置在空气中,发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2O 2HClO+CaCO3,故A错误;银氨溶液中存在Ag(NH3)2+,银氨溶液中滴加盐酸,生成氯化银沉淀,反应的离子方程式为Ag(NH3)2++OH-+3H++Cl- AgCl↓+2NH4++H2O,故B错误;碱性条件下不能生成H+,用碱性NaClO溶液吸收NO2的离子方程式为ClO-+2NO2+2OH- Cl-+2NO3-+H2O,故D错误。
12.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=12的溶液:Na+、K+、NO3-、ClO-
B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、NH4+、Cl-、CH3COO-
C.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:Fe2+、H+、SO42-、I-
D.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液:NH4+、Al3+、Cl-、CO32-
12.答案 A 能使甲基橙变红的溶液为强酸性溶液,H+与CH3COO-结合成CH3COOH,不能大量共存,故B错误;1.0 mol·L-1的KNO3溶液含有NO3-,NO3-、Fe2+、H+及NO3-、I-、H+均能发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;AlO2-和Al3+及Al3+和CO32-均能发生双水解反应,不能大量共存,故D错误。
13.(2019湖北恩施高三2月教学质量检测)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变黄的溶液中:NH4+、Mg2+、ClO-、NO3-
B.0.1 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中:K+、Na+、CO32-、Cl-
C.透明的溶液中:Cu2+、Fe3+、SO42-、Cl-
D.由水电离的c(H+)·c(OH-)=1×10-26(mol·L-1)2的溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、SO42-
13.答案 C 室温下使甲基橙变黄的溶液,可能是酸性溶液、中性溶液或碱性溶液,在碱性条件下NH4+、Mg2+不能大量存在,在酸性条件下ClO-不能大量存在,选项A错误;Al3+和CO32-会发生双水解反应而不能大量共存,选项B错误;透明溶液可以是有色溶液,选项C正确;室温下,水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L<1×10-7 mol/L,水的电离受到抑制,可能是酸性溶液或碱性溶液,在碱性条件下,Fe2+、Al3+不能大量共存,在酸性溶液中,Fe2+、NO3-不能大量共存,选项D错误。
14.(2019东北师范大学附中、重庆一中联考)下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入NaOH稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验,试纸不变蓝
原溶液中一定不含有NH4+
B
向某溶液中加入足量的盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
原溶液中一定含有SO42-
C
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
原溶液中一定含有CO32-
D
用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧,直接观察火焰颜色未见紫色
原溶液中不含K+
14.答案 B 氨气易溶于水,加入稀氢氧化钠溶液不能确定是否含有铵根离子,故A错误;加足量盐酸以防止银离子、亚硫酸根、碳酸根等干扰,加入足量的盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有SO42-,故B正确;向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,溶液中可能含有碳酸氢根,故C错误;钾离子需透过蓝色钴玻璃观察焰色,故D错误。
15.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.能溶解Al2O3 的溶液:Na+、K+、HCO3-、NO3-
B.0.1 mol·L-1 Ca(ClO)2 溶液:K+、Na+、I-、Cl-
C.能使甲基橙显红色的溶液:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
D.加入KSCN 显血红色的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
15.答案 D 能溶解Al2O3 的溶液可能呈酸性或碱性,碳酸氢根离子不能大量存在,故A错误;0.1 mol·L-1Ca(ClO)2 溶液中I- 被氧化,故B错误;能使甲基橙显红色的溶液为酸性溶液,Fe2+与NO3-不能大量共存,故C错误;加入KSCN显血红色的溶液中有铁离子,Fe3+与Na+、Mg2+、Cl-、SO42-四种离子不反应,能大量共存,故D正确。
16.常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:Ba2+、K+、HCO3-、NO3-
B.水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Ca2+、Ba2+、Cl-、HCO3-
C.加入铝粉能放出氢气的溶液中:Ba2+、Fe3+、NO3-
D.c(SO32-)=0.1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、MnO4-、SO42-、H+
16.答案 A 常温下,水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,HCO3-和H+或OH-反应而不能大量共存,B错误;加入铝粉能放出氢气的溶液为酸性溶液或强碱性溶液,如果溶液呈酸性,NO3-和Al、H+反应生成的气体不是H2,即溶液呈碱性,OH-和Fe3+会形成沉淀,不能大量共存,C错误;SO32-、Ca2+反应生成沉淀,SO32-、MnO4-会发生氧化还原反应而不能大量共存,SO32-和H+反应生成气体和弱电解质,不能大量共存,D错误。
17.(2019江苏南京师范大学附中三模)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.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-
B.滴加KSCN溶液显血红色的溶液中:NH4+、K+、Cl-、I-
C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、SO42-
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-
17.答案 A c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液呈酸性,H+、NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-之间不反应,可大量共存,故A正确;滴加KSCN溶液显血红色的溶液中存在三价铁离子,三价铁离子能够氧化碘离子,它们不能大量共存,故B错误;Fe3+与HCO3-发生双水解反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;常温下由水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液为酸性或碱性溶液,碱性溶液中Al3+不能大量存在,故D错误。
18.高氯酸铵(NH4ClO4)为火箭推进剂,制备NH4ClO4的工艺流程如下,下列说法不正确的是( )
饱和
食盐水 NaClO3 NaClO4(含少量NaClO3)
A.NH4ClO4属于离子化合物
B.溶解度: NaClO4> NH4ClO4
C.电解NaClO3溶液时阳极反应式为ClO3-+H2O-2e- ClO4-+2H+
D.该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
18.答案 D 由题图可知,电解饱和食盐水制备NaClO3溶液,电解NaClO3溶液制备含有少量NaClO3的NaClO4溶液,除去NaClO3杂质后,向溶液中加入NH4Cl,反应生成NH4ClO4和NaCl,结晶得到NH4ClO4粗品和含有氯化钠的母液。NH4ClO4是由铵根离子和高氯酸根离子通过离子键形成的离子化合物,故A正确;由流程可知,高氯酸钠通过复分解反应制备高氯酸铵,并且可以采用结晶法分离高氯酸铵,则NH4ClO4的溶解度小于NaClO4,故B正确;电解NaClO3溶液时,ClO3-在阳极放电生成ClO4-,电极反应式为ClO3-+H2O-2e- ClO4-+2H+,故C正确;NaClO4溶液和NH4Cl反应生成NH4ClO4和NaCl,NH4Cl不可循环利用,故D错误。
19.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO42-、SO32-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL上述溶液X,进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.分别在溶液1和溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液都能生成白色沉淀
19.答案 B 由题图可知,溶液X中加入足量的氢氧化钡溶液后,出现白色沉淀,向白色沉淀中加入足量的盐酸,仍有白色沉淀并产生气体A,可知溶液X中一定含有SO42-,可能含有SO32-、HCO3-中的一种或两种,则Fe3+一定不存在,根据电荷守恒推测,一定存在Na+和Mg2+,一定不存在SO32-,故A错误、B正确、C错误。溶液X中不存在Cl-,溶液1中加入硝酸酸化的硝酸银溶液无白色沉淀生成,溶液2中引入了Cl-,加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀,D错误。
20.(2019浙江温州中学检测)某100 mL溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下图(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法不正确的是( )
A.原溶液中一定存在CO32-和SO42-,一定不存在Fe3+
B.是否存在Na+只有通过焰色反应才能确定
C.原溶液中一定存在Na+,可能存在Cl-
D.若原溶液中不存在Cl-,则c(Na+)=0.1 mol·L-1
20.答案 B 向原溶液中加入足量BaCl2溶液,生成4.30 g沉淀1,该沉淀与盐酸反应,部分沉淀溶解,则2.33 g沉淀2为BaSO4,其物质的量为0.01 mol,溶解的沉淀为BaCO3,质量为4.30 g - 2.33 g=1.97 g,其物质的量为0.01 mol,则原溶液中一定含有0.01 mol SO42-和0.01 mol CO32-,则一定不含有Fe3+。加入BaCl2溶液后过滤,向滤液中加入NaOH溶液产生气体,则该气体为NH3,标准状况下体积为0.672 L,其物质的量为0.03 mol,原溶液中含有NH4+ 0.03 mol,根据电荷守恒,若没有Cl-,则含有0.01 mol Na+,若有Cl-,则含有Na+的物质的量大于0.01 mol。
考点
考试内容
考试要求
离子反应
(1)电解质和非电解质的概念
a
(2)强、弱电解质的概念
a
(3)离子反应的本质及发生的条件
b
(4)离子方程式
b
考点一 电解质及其电离
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)金属能导电,所以金属是电解质( )
(2)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质( )
(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物( )
(4)CaO是强电解质,是因为它的水溶液能导电( )
(5)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的强( )
(6)BaSO4的水溶液不易导电,但BaSO4是强电解质( )
(7)CO2、NH3溶于水能导电,所以二者均为电解质( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)√ (7)✕
2.写出下列典型物质的电离方程式。(注:如无特别说明,均指在水溶液中的电离)
(1)H2CO3: ;
(2)H2SO4: ;
(3)Ca(OH)2: ;
(4)Fe(OH)3: ;
(5)NaHCO3: ;
(6)NaHSO4: 。
2.答案 (1)H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-
(2)H2SO4 2H++SO42-
(3)Ca(OH)2 Ca2++2OH-
(4)Fe(OH)3 Fe3++3OH-
(5)NaHCO3 Na++HCO3-、HCO3- H++CO32-
(6)NaHSO4 Na++H++SO42-
1.电解质和非电解质的比较
定义
相同点
不同点
实例
电解质
在① 水溶液中或熔融 状态下能够导电的化合物
都是
化合
物
一定条件下能够电离,产生离子,能导电
NaCl、
H2SO4、
NaOH
非电
解质
在② 水溶液中和熔融 状态下都不导电的化合物
不能电离、不能导电
蔗糖、
酒精
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中或熔融状态下能③ 完全 电离的电解质
在水溶液中能④ 部分 电离的电解质
电离平衡
⑤ 不存在
⑥ 存在
溶液中存在的微粒
种类
水合离子、⑦ 水分子
水合离子、⑧ 水分子 、
⑨ 弱电解质分子 等
举例
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等
绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等
弱碱:NH3·H2O及难溶于水的碱等
H2O
3.电离
(1)概念:电解质在水溶液中或熔融状态下离解成⑩ 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 。
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++SO42- 、 NaOH Na++OH- 、 (NH4)2SO4 2NH4++SO42- 。
(2)弱电解质:部分电离,用“ ”表示。
a.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- 。
b.多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2的电离方程式:Cu(OH)2 Cu2++2OH-。
c.两性氢氧化物酸式或碱式电离。如Al(OH)3的电离方程式: H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH- 。
(3)酸式盐
a.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- 。
b.可溶性的多元弱酸酸式盐第一步完全电离,其余部分电离。
如NaHCO3 Na++HCO3-、HCO3-H++CO32-。
题组一 电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的归类
1.下列各组关于强电解质、弱电解质的归类,完全正确的是( )
A
B
C
D
强电解质
稀硫酸
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
NaOH
1.答案 C A项,稀硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,错误;B项,NH3为非电解质,错误;D项,NaOH是强电解质,错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.CO2、NO2、N2O5、P2O5均为酸性氧化物
B.漂白粉、水玻璃、铝热剂均为混合物
C.需要通电才可进行的有:电解、电泳、电离
D.石墨、盐酸、亚硫酸分别为电解质、强电解质、弱电解质
2.答案 B NO2和碱反应生成了硝酸钠、亚硝酸钠,发生了氧化还原反应,二氧化氮不符合酸性氧化物的定义,故A错误;由两种或两种以上的物质构成的是混合物,铝热剂是铝粉和金属氧化物的混合物,水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物,漂白
粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,故B正确;电解、电泳需通电,电离不需通电,故C错误;电解质是化合物,石墨和盐酸都不是电解质,故D错误。
易错警示
1.水溶液中的离子如果不是物质自身电离产生的,则该物质不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等为非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
2.单质、混合物都不是电解质研究的范畴。
题组二 电离方程式
3.有八种离子:H+、Na+、Ba2+、Ca2+、OH-、Cl-、SO42-、CO32-。
(1)由以上任意两种离子相结合可形成的物质有16种,其中属于酸的是 ,属于难溶盐的是 。
(2)写出由以上离子组成的弱电解质的电离方程式: 。
3.答案 (1)HCl、H2SO4、H2CO3 BaSO4、BaCO3、CaCO3
(2)H2O H++OH-、H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-
4.有下列几种导电性变化图像,将符合要求的图像序号填在题目后面的括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2SO4溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
4.答案 (1)④ (2)② (3)③ (4)② (5)③ (6)①
方法技巧
考点二 离子反应和离子方程式
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2- CuS↓( )
(2)NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO32-+2H+ CO2↑+H2O( )
(3)硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH- Al(OH)3↓( )
(4)Mg(OH)2和稀盐酸的反应:OH-+H+ H2O( )
(5)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2 Fe3++2Cl-( )
(6)向稀硝酸中加入铜片:Cu+2H++NO3- Cu2++NO↑+H2O( )
(7)MnO2和浓盐酸混合加热:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑( )
(8)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO3-+I-+6H+ I2+3H2O( )
(9)用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)✕ (7)√ (8)✕ (9)√
1.离子反应
(1)概念: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
a.复分解反应类型:生成① 难溶性 的物质,如Al(OH)3、BaSO4等;生成② 难电离 的物质,如弱酸、弱碱、水等;生成③ 易挥发 的物质,如CO2、SO2、NH3等。
b.氧化还原反应类型:强氧化性物质+强还原性物质弱氧化性物质+弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为④ 2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+ 。
c.配合反应类型:生成稳定的配合物或配离子。如向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液时反应的离子方程式为⑤ Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。
(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H++OH- H2O可以表示可溶于水的⑥ 强酸 与可溶于水的⑦ 强碱 反应生成⑧ 可溶性的盐 和水的反应。
(3)书写步骤(以CaCO3与盐酸反应为例)
○写 —写出正确的化学方程式:⑨ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 。
○拆 —把易溶解且全部电离的物质写成离子形式:⑩ CaCO3+2H++2Cl- Ca2++2Cl-+H2O+CO2↑ 。
○删 —删去方程式两边不参加反应的离子: CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑ 。
○查 —检查方程式两边是否符合 原子 守恒和 电荷 守恒。
离子方程式的正误判断——“七看”
(1)看是否符合客观事实。如Fe和稀盐酸反应的离子方程式写成2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑,与生成FeCl2不符。
(2)看化学式拆写的离子符号(电离)是否正确。
(3)看符号使用是否正确。要注意“ ”“”“↓”“↑”等符号的正确使用。
(4)看是否遵循质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒。如Fe3++Cu Fe2++Cu2+中电荷不守恒、得失电子不守恒。
(5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-生成BaSO4沉淀,也不能漏掉Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀。
(6)看反应物或产物的离子配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+ BaSO4↓+H2O,应写成2H++SO42-+2OH-+Ba2+ BaSO4↓+2H2O。
(7)看是否符合题设条件的要求。如过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对反应产物的影响。如在溴化亚铁溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-;在溴化亚铁溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++6Cl-+2Br2。
题组一 离子方程式的正误判断
1.(2020浙江1月选考,13,2分)不能正确表示下列变化的离子方程式是( )
A.BaCO3溶于盐酸:BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O
B.FeCl3溶液腐蚀铜板:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O 2+CO32-
D.醋酸钠水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
1.答案 C C项,与CO32-不能大量共存,会反应生成HCO3-,正确的离子方程式为+CO2+H2O +HCO3-。
2.(2019浙江严州中学月考)下列离子方程式不正确的是( )
A.Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH- CaCO3↓+CO32-+2H2O
B.金属钠和水反应:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
C.2 mol 二氧化碳通入含3 mol NaOH的溶液:2CO2+3OH- HCO3-+CO32-+H2O
D.二氧化硫与氯化铁溶液反应:SO2+2Fe3++2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
2.答案 A Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应生成碳酸钙和水:Ca2++HCO3-+OH- CaCO3↓+H2O,A错误。
3.(2019浙江平阳中学月考)下列解释实验事实的离子方程式正确的是( )
A.用醋酸检验牙膏中的摩擦剂碳酸钙:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
B.漂白粉溶液中通入过量的SO2:ClO-+SO2+H2O HClO+HSO3-
C.酸性淀粉-KI溶液久置后变蓝:4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O
D.Na2S溶液使酚酞溶液变红:S2-+2H2O 2OH-+H2S
3.答案 C 醋酸是弱酸,不能拆写成离子,故A错误;HClO具有强氧化性,能把SO2氧化成SO42-,故B错误;久置后变蓝,说明I-被氧气氧化成I2,故C正确;S2-水解应分步进行,故D错误。
名师点拨
离子方程式正误判断的一般解题方法
题组二 离子方程式的书写
4.Ⅰ.为探究NH4HCO3和NaOH的反应,设计实验方案如下:含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。
(1)若有沉淀生成,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为 (写离子方程式)。
(2)若无沉淀生成,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为 (写离子方程式)。
Ⅱ.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应
(1)当反应后的溶液呈碱性时,反应的离子方程式: 。
(2)当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时反应的离子方程式: 。
Ⅲ.按要求完成下列离子方程式
(1)生物硝化法:在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用,将NH4+氧化成硝酸盐,发生反应的离子方程式为 。
(2)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸,再加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉溶液,溶液呈蓝色,发生反应的离子方程式为 。
4.答案 Ⅰ.(1)HCO3-+OH- CO32-+H2O
(2)NH4++OH- NH3·H2O
Ⅱ.(1)Ba2++OH-+SO42-+H+ BaSO4↓+H2O
(2)Ba2++2OH-+SO42-+2H+ BaSO4↓+2H2O
Ⅲ.(1)NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+
(2)H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O
解析 Ⅰ.(1)反应完全后,滴加氯化钙稀溶液,有沉淀生成,说明HCO3-与OH-反应生成碳酸根离子,反应的离子方程式为HCO3-+OH- CO32-+H2O;(2)没有沉淀生成,说明NH4+与OH-反应生成一水合氨,反应的离子方程式为NH4++OH- NH3·H2O。
Ⅱ.(1)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应,反应后的溶液呈碱性,说明Ba(OH)2溶液过量,反应的离子方程式为Ba2++OH-+SO42-+H+ BaSO4↓+H2O;(2)当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时,生成硫酸钡、水的物质的量之比为1∶2,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO42-+2H+ BaSO4↓+2H2O。
Ⅲ.(1)在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用, NH4+被氧气氧化为NO3-,反应的离子方程式为NH4++2O2 NO3-+H2O+2H+;(2)加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉溶液,溶液呈蓝色,说明I-被过氧化氢氧化为碘单质,反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O。
易错警示
(1)“拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置“物质是否能拆分”陷阱,氧化物、弱电解质、沉淀、弱酸的酸式酸根在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。
(2)“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,学生往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的陷阱。
(3)“原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反应生成Fe2+,金属和氧化性酸反应不放出H2,忽略隐含反应,不符合配比关系等。
考点三 离子共存 离子的检验和推断
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)水溶液中:Al3+、Ca2+、HCO3-、SO42-能大量共存( )
(2)水溶液中:Fe2+、H+、ClO-、Cl-能大量共存( )
(3)无色溶液中:Fe3+、Cu2+、NO3-、Cl-能大量共存( )
(4)常温下,pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-能大量共存( )
(5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO32-( )
(6)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素( )
(7)无色溶液中加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-( )
(8)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)√ (5)✕ (6)√ (7)√ (8)✕
2.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+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 ,有关反应的离子方程式为 。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有 ,有关反应的离子方程式为 。
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列的 。
A.Cl- B.NO3- C.CO32- D.OH-
2.答案 (1)Cu2+、Fe3+
(2)Ag+ Ag++Cl- AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O Mg(OH)2↓+2NH4+
(4)B
1.离子共存的条件
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间① 不发生任何反应 ;若离子之间能② 发生反应 ,则不能大量共存。
2.熟记常考离子的性质
颜色
MnO4-(③ 紫 色)、Cu2+(④ 蓝 色)、Fe2+(⑤ 浅绿 色)、Fe3+(⑥ 黄 色)
氧化性
⑦ ClO-、MnO4-、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72-
还原性
⑧ S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、I-、Br-、Cl-、Fe2+
水解显酸性
⑨ NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
水解显碱性
⑩ AlO2-、S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、ClO-、CH3COO-
与H+和OH-均
不能大量共存
HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-
3.常见离子的三种检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:生成沉淀;生成气体;显特殊颜色。
离子
试剂
现象
沉
淀
法
Cl-、Br-、
I-
AgNO3溶液和稀硝酸
AgCl (白色)、 AgBr (淡黄色)、 AgI (黄色)
SO42-
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
气
体
法
NH4+
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(要加热)
CO32-、
HCO3-
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味的气体,且气体能使澄清石灰水变浑浊
SO32-、
HSO3-
稀硫酸和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
显
色
法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为 紫红色
Fe2+
KSCN溶液和氯水
先是无变化,滴加氯水后溶液变血红色
Fe3+
KSCN溶液
溶液变为血红色
苯酚溶液
溶液变为紫色
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈 黄 色、 紫 色(K+要透过蓝色钴玻璃观察焰色)
一、判断离子共存的“三特性”“四反应”
1.“三特性”——三种特殊情况
(1)AlO2-与HCO3-不能大量共存:AlO2-+HCO3-+H2O Al(OH)3↓+CO32-(相当于弱酸制更弱的酸,不是双水解)。
(2)“NO3-+H+”、ClO-和MnO4-都有强氧化性,能氧化Fe2+、I-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等,它们不能大量共存。
(3)NH4+与CH3COO-(CO32-)、Mg2+与HCO3-等组合中,虽然存在双水解,但因水解程度很小,它们仍可大量共存。
2.“四反应”——离子间通常进行的四种反应类型
(1)复分解反应,如反应生成沉淀、气体、弱电解质等。
(2)氧化还原反应,如Fe3+能氧化S2-、I-等;ClO-、MnO4-在酸性、中性、碱性条件下都有强氧化性,能将S2-、HS-、I-、SO32-等氧化。
(3)盐的双水解,以下双水解能进行到底,不能大量共存:
NH4+与AlO2-、SiO32-(2个);
Al3+与HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、S2-、HS-(6个);
Fe3+与HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-(4个)。
(4)配合反应,如Fe3+与SCN-等形成配合物。
二、离子推断的破解方法
(1)坚持“四项基本原则”,破解离子推断题
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。记住几种常见的有色离子:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫红色)。
②互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。(要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)
③电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
④进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
(2)电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子是否存在的方法。如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
题组一 离子共存
1.(2020浙江海宁高级中学检测)下列各组离子在指定的条件下一定能大量存在的是( )
A.常温下,pH=1的无色溶液中:SO42-、Cu2+、Na+、Cl-
B.常温下由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、Cl-、HCO3-
C.有Fe3+存在的溶液中:CO32-、NH4+、SO42-、Cl-
D.在能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液中:Na+、K+、S2-、CO32-
1.答案 D 常温下,pH=1的溶液呈酸性,SO42-、Cu2+、Na+、Cl-之间不反应,但Cu2+为蓝色,与无色溶液不符,故A错误;由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,HCO3-既能与H+反应又能与OH-反应,不能大量存在,故B错误;Fe3+与CO32-在溶液中发生双水解生成沉淀和气体,不能大量共存,故C错误;能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液呈碱性,Na+、K+、S2-、CO32-之间不反应,能大量共存,故D正确。
2.(2020浙江桐乡高级中学月考)25 ℃时,下列溶液中的微粒存在情况合理的是( )
A.能使甲基橙溶液变红的溶液中:Na+、K+、MnO4-、Cl-能大量共存
B.含Br-、K+、Na+、HSO3-的溶液通入SO2后,这些离子仍能大量共存
C.含K+、Na+、NO3-、CH3COO-的溶液中c(H+)=Kw
D.在由水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液中:NH4+、AlO2-、SO42-、NO3-能大量共存
2.答案 B 能使甲基橙溶液变红的溶液呈酸性,在酸性溶液中MnO4-氧化Cl-,它们不能大量共存,A错误;含Br-、K+、Na+、HSO3-的溶液中通入SO2后微粒间不反应,能大量共存,B正确;含K+、Na+、NO3-、CH3COO-的溶液中CH3COO-水解,溶液呈碱性,则c(H+)
判断离子能否大量共存的方法
判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时,一般从以下几个方面考虑:
(1)CO32-考虑生成气体和沉淀。
(2)SO32-考虑生成气体、沉淀和其还原性。
(3)Fe3+考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性。
(4)Al3+考虑生成Al(OH)3、双水解。
(5)I-考虑其还原性和AgI沉淀。
(6)NO3-(H+)考虑酸性及NO3-在酸性条件下的强氧化性。
(7)MnO4-(H+)考虑颜色及其强氧化性。
题组二 离子检验与离子推断
3.(2019浙江松阳中学检测)有600 mL某种混合物溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现将此溶液分成三等份,进行如下实验:
(1)向第一份中加入AgNO3溶液,有沉淀产生;
(2)向第二份中加足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.04 mol;
(3)向第三份中加足量BaCl2溶液后,得干燥的沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。
根据上述实验,以下推断不正确的是( )
A.K+一定存在
B.Ba2+、Mg2+一定不存在
C.Cl-一定存在
D.混合溶液中CO32-的浓度为0.1 mol·L-1
3.答案 C 向第一份中加入AgNO3溶液,有沉淀产生,则溶液中可能有Cl-、CO32-、SO42-;向第二份中加足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.04 mol,则溶液中一定有0.04 mol NH4+;向第三份中加足量BaCl2溶液后,得干燥的沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g,可以确定生成硫酸钡2.33 g(0.01 mol)、碳酸钡3.94 g(0.02 mol),则每份溶液中含0.01 mol SO42-和0.02 mol CO32-,一定没有Ba2+和Mg2+。根据电荷守恒,K+一定存在,A正确;Ba2+、Mg2+一定不存在,B正确;无法判断Cl-是否存在,C不正确;混合溶液中CO32-的浓度为0.02mol0.2 L=0.1 mol·L-1,D正确。
4.(2019浙江金华一中月考)某溶液X中可能含有NO3-、Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe2+和Fe3+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液X的成分,某学习小组做了如下实验:
已知:3Fe2++4H++NO3- 3Fe3++NO↑+2H2O
则下列说法正确的是( )
A.若含有Fe3+,则一定含有Cl-
B.SO42-、NH4+一定存在,Fe2+和Fe3+可能都存在
C.该溶液中只存在上述离子中的NO3-、SO42-、NH4+、Fe2+四种离子
D.气体甲能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
4.答案 C 由题图信息可推知,气体甲为NH3,其物质的量为0.02 mol,说明溶液X中含有0.02 mol NH4+;固体乙为Fe2O3,其物质的量为0.01 mol,说明溶液X中含Fe2+或Fe3+或Fe2+和Fe3+,且铁元素的物质的量为0.02 mol;由于Fe2+、Fe3+均能与CO32-发生反应,故溶液X中一定无CO32-;沉淀乙为BaSO4,其物质的量为0.02 mol,则溶液中含0.02 mol SO42-;气体乙是NO,溶液X中一定有Fe2+和NO3-;因溶液X中所含阴离子的物质的量相等,则NO3-的物质的量为0.02 mol;根据溶液呈电中性及所含阴离子的物质的量相等推知,0.02 mol的铁元素全部以Fe2+的形式存在,溶液X中一定不含Cl-。
名师点拨
离子检验实验操作应注意的事项
1.反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。
2.离子检验时常需排除干扰,下表为离子检验中的干扰离子以及排除干扰措施。
待检离子
干扰离子
排除干扰措施
Cl-
SO42-
加过量Ba(NO3)2溶液
CO32-、OH-
加稀硝酸酸化
SO42-
CO32-、SO32-、Ag+
加盐酸酸化
CO32-
SO32-
加盐酸后将产生的气体先通入酸性高锰酸钾溶液,再通入澄清石灰水
SO32-
CO32-
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液
A组 基础题组
1.(2019浙江开化中学质量检测)下列叙述正确的是( )
A.固体氯化钠不导电,所以氯化钠是非电解质
B.铜丝能导电,所以铜是电解质
C.氯化氢的水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.CO2溶于水能导电,所以CO2是电解质
1.答案 C 固体NaCl不导电,但NaCl溶于水和熔融时都能导电,固体NaCl属于电解质,故A错误;铜丝能导电,Cu属于单质,Cu既不是电解质也不是非电解质,故B错误;氯化氢的水溶液能导电,氯化氢是电解质,故C正确;CO2溶于水能导电,但导电离子不是CO2电离出来的,而是由CO2与H2O化合生成的H2CO3电离产生的,CO2属于非电解质,故D错误。
2.(2019浙江嘉兴一中月考)把0.05 mol NaOH固体分别加入100 mL下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是( )
A.自来水
B.0.5 mol·L-1盐酸
C.0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液
D.0.5 mol·L-1 KCl溶液
2.答案 B 因水的导电性极弱,加入氢氧化钠后,氢氧化钠是强电解质,溶液的导电性增强;未加氢氧化钠固体时,导电的主要是氯离子和氢离子,加入氢氧化钠后导电的主要是钠离子、氯离子,而参加反应的氢离子恰好与钠离子的量相当,所以导电性变化不大;CH3COOH是弱电解质,加入强碱后,溶液的导电能力增强;氯化钾为强电解质,加入NaOH后溶液中离子的浓度变大,导电能力增强。
3.(2019浙江绍兴鲁迅中学月考)下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+OH-
B.氢氧化钡溶液与足量硫酸氢钠溶液混合:H++SO42-+Ba2++OH- BaSO4↓+H2O
C.Na2O2与H2O反应制备O2:2O22-+2H2O 4OH-+O2↑
D.向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水:HCO3-+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O
3.答案 D 电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,A错误;氢氧化钡溶液与足量硫酸氢钠溶液混合生成硫酸钡、硫酸钠和水:2H++SO42-+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O,B错误;Na2O2与H2O反应制备O2:2Na2O2+2H2O 4OH-+4Na++O2↑,C错误;向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水生成碳酸钙、氢氧化钠和水:HCO3-+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O,D正确。
4.(2019浙江衢州一中月考)下列离子方程式正确的是( )
A.将Cl2和SO2等体积混合通入水中:Cl2+SO2+2H2O 4H++2Cl-+SO32-
B.FeCl3溶液中加入足量的氨水:Fe3++3OH- Fe (OH)3↓
C.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+ Cu+2Na+
D.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+ CO2↑+H2O
4.答案 D 将Cl2和SO2等体积混合通入水中,离子方程式:Cl2+SO2+2H2O 4H++2Cl-+SO42-,故A错误;FeCl3溶液中加入足量的氨水,离子方程式:Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4+,故B错误;钠与CuSO4溶液反应,离子方程式:2Na+2H2O+Cu2+ Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,故C错误。
5.(2019浙江杭州外国语学校月考)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.钠与水反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2 ↑
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH- AlO2-+H2↑
C.Fe3O4溶于盐酸:Fe3O4+8H+ 3Fe3++4H2O
D.铁与氯化铁溶液反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+
5.答案 D 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑,A错误;金属铝溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠和氢气:2Al+2OH-+2H2O 2AlO2-+3H2↑,B错误;Fe3O4溶于盐酸生成氯化铁、氯化亚铁和水:Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O,C错误;铁与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁:Fe+2Fe3+ 3Fe2+,D正确。
6.(2019浙江义乌中学月考)下列离子方程式正确的是( )
A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+IO3-+6H+ 3I2+3H2O
B.FeCl3溶液和H2S溶液反应:2Fe3++S2- S↓+2Fe2+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
D.将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO- SO32-+2HClO
6.答案 A FeCl3溶液和H2S溶液反应:2Fe3++H2S S↓+2Fe2++2H+,B错误;醋酸是弱酸,应该用化学式表示,C错误;将少量SO2通入NaClO溶液中发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钠,D错误。
7.(2019浙江诸暨中学质量检测)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液: Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.0.1 mol·L-1 CuSO4溶液: Na+、NH4+、NO3-、Al3+
C.0.1 mol·L-1 NaOH溶液: Ca2+、Na+、SO42-、HCO3-
D.0.1 mol·L-1 KI溶液: Na+、K+、ClO-、H+
7.答案 B A项,Fe3+在溶液中显黄色,且Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3,因此不能大量共存;C项,Ca2+、HCO3-、OH-不能大量共存;D项,I-在酸性条件下被ClO-氧化,它们不能大量共存。
8.(2019浙江杭州高级中学月考)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.1.0 mol·L-1 KNO3溶液: H+、 Fe2+、 Cl-、 SO42-
B.能溶解Al2O3的溶液:Na+、 K+、 Cl-、 SiO32-
C.无色透明溶液中:Al3+、 Cu2+、 Cl-、 HCO3-
D.使甲基橙变红色的溶液: Mg2+、 K+、 Cl-、 SO42-
8.答案 D Fe2+是常见还原性离子,与H+和NO3-发生氧化还原反应而不能大量共存,故A错误;能溶解Al2O3的溶液可能呈强酸性或强碱性,酸性条件下SiO32-不能大量存在,故B错误;Cu2+有颜色,不能大量存在,且Al3+、Cu2+与HCO3-发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故C错误。
9.(2020浙江杭州二中检测)对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,一定有CO32-
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.分别加入稀硝酸和硝酸钡溶液均无明显现象,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀,一定有Cl-
D.加入新制氯水后,再滴几滴KSCN溶液,溶液变为血红色,一定有Fe2+
9.答案 C 盐酸与CO32-、HCO3-都能反应生成二氧化碳气体,加入稀盐酸产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,原溶液中不一定有CO32-,故A错误;氯化钡与SO42-和Ag+都能生成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,故B错误;加入稀硝酸和硝酸钡溶液无明显现象,排除了其他离子对氯离子验证的干扰,再滴几滴硝酸银溶液有白色沉淀,原溶液中一定有Cl-,故C正确;验证亚铁离子的存在,首先应排除铁离子干扰,正确顺序是先加入KSCN溶液,观察现象后再滴加氯水,故D错误。
10.(2019浙江衢州二中检测)溶液X可能含有Na+、Fe3+、Ca2+、SO42-、 CO32- 、Cl-、I-中的几种离子。为确定其组成,设计并完成以下实验:
根据上述实验,以下推测合理的是( )
A.溶液X中是否存在Na+还需要通过焰色反应进一步确认
B.溶液X中一定不含Fe3+、Ca2+、SO42-
C.为确定溶液X中是否含有Cl-,可取溶液2加入CCl4充分萃取后,再取上层液体加入AgNO3溶液
D.溶液X的溶质为Na2CO3和NaI
10.答案 B 溶液X与足量硝酸钡反应生成的白色沉淀完全溶解在稀盐酸中,说明溶液X中一定含有碳酸根,一定不存在SO42-、Fe3+、Ca2+;溶液1中加入新制氯水,得到棕黄色溶液2,说明有单质碘生成,溶液X中含有碘离子,根据溶液呈电中性可判断一定含有钠离子,是否含有氯离子不能确定。溶液X中一定存在Na+,不需要通过焰色反应进一步确认,A错误;溶液X中一定不含Fe3+、Ca2+、SO42-,B正确;溶液2一定存在氯离子,不能据此判断溶液X中是否含有Cl-,C错误;由于不能确定氯离子是否存在,则溶液X的溶质不一定为Na2CO3和NaI,D错误。
B组 提升题组
11.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.漂白粉露置在空气中失效:2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CO32-
B.银氨溶液中滴加过量的盐酸:Ag(NH3)2++2H+ Ag++2NH4+
C.二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气:MnO2+2Cl-+4H+ Mn2++Cl2↑+2H2O
D.用碱性NaClO溶液吸收冶金工业尾气中的NO2:ClO-+2NO2+H2O Cl-+2NO3-+2H+
11.答案 C 漂白粉露置在空气中,发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2O 2HClO+CaCO3,故A错误;银氨溶液中存在Ag(NH3)2+,银氨溶液中滴加盐酸,生成氯化银沉淀,反应的离子方程式为Ag(NH3)2++OH-+3H++Cl- AgCl↓+2NH4++H2O,故B错误;碱性条件下不能生成H+,用碱性NaClO溶液吸收NO2的离子方程式为ClO-+2NO2+2OH- Cl-+2NO3-+H2O,故D错误。
12.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=12的溶液:Na+、K+、NO3-、ClO-
B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、NH4+、Cl-、CH3COO-
C.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:Fe2+、H+、SO42-、I-
D.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液:NH4+、Al3+、Cl-、CO32-
12.答案 A 能使甲基橙变红的溶液为强酸性溶液,H+与CH3COO-结合成CH3COOH,不能大量共存,故B错误;1.0 mol·L-1的KNO3溶液含有NO3-,NO3-、Fe2+、H+及NO3-、I-、H+均能发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;AlO2-和Al3+及Al3+和CO32-均能发生双水解反应,不能大量共存,故D错误。
13.(2019湖北恩施高三2月教学质量检测)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变黄的溶液中:NH4+、Mg2+、ClO-、NO3-
B.0.1 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中:K+、Na+、CO32-、Cl-
C.透明的溶液中:Cu2+、Fe3+、SO42-、Cl-
D.由水电离的c(H+)·c(OH-)=1×10-26(mol·L-1)2的溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、SO42-
13.答案 C 室温下使甲基橙变黄的溶液,可能是酸性溶液、中性溶液或碱性溶液,在碱性条件下NH4+、Mg2+不能大量存在,在酸性条件下ClO-不能大量存在,选项A错误;Al3+和CO32-会发生双水解反应而不能大量共存,选项B错误;透明溶液可以是有色溶液,选项C正确;室温下,水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L<1×10-7 mol/L,水的电离受到抑制,可能是酸性溶液或碱性溶液,在碱性条件下,Fe2+、Al3+不能大量共存,在酸性溶液中,Fe2+、NO3-不能大量共存,选项D错误。
14.(2019东北师范大学附中、重庆一中联考)下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入NaOH稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验,试纸不变蓝
原溶液中一定不含有NH4+
B
向某溶液中加入足量的盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
原溶液中一定含有SO42-
C
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
原溶液中一定含有CO32-
D
用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧,直接观察火焰颜色未见紫色
原溶液中不含K+
14.答案 B 氨气易溶于水,加入稀氢氧化钠溶液不能确定是否含有铵根离子,故A错误;加足量盐酸以防止银离子、亚硫酸根、碳酸根等干扰,加入足量的盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有SO42-,故B正确;向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,溶液中可能含有碳酸氢根,故C错误;钾离子需透过蓝色钴玻璃观察焰色,故D错误。
15.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.能溶解Al2O3 的溶液:Na+、K+、HCO3-、NO3-
B.0.1 mol·L-1 Ca(ClO)2 溶液:K+、Na+、I-、Cl-
C.能使甲基橙显红色的溶液:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
D.加入KSCN 显血红色的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
15.答案 D 能溶解Al2O3 的溶液可能呈酸性或碱性,碳酸氢根离子不能大量存在,故A错误;0.1 mol·L-1Ca(ClO)2 溶液中I- 被氧化,故B错误;能使甲基橙显红色的溶液为酸性溶液,Fe2+与NO3-不能大量共存,故C错误;加入KSCN显血红色的溶液中有铁离子,Fe3+与Na+、Mg2+、Cl-、SO42-四种离子不反应,能大量共存,故D正确。
16.常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:Ba2+、K+、HCO3-、NO3-
B.水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Ca2+、Ba2+、Cl-、HCO3-
C.加入铝粉能放出氢气的溶液中:Ba2+、Fe3+、NO3-
D.c(SO32-)=0.1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、MnO4-、SO42-、H+
16.答案 A 常温下,水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,HCO3-和H+或OH-反应而不能大量共存,B错误;加入铝粉能放出氢气的溶液为酸性溶液或强碱性溶液,如果溶液呈酸性,NO3-和Al、H+反应生成的气体不是H2,即溶液呈碱性,OH-和Fe3+会形成沉淀,不能大量共存,C错误;SO32-、Ca2+反应生成沉淀,SO32-、MnO4-会发生氧化还原反应而不能大量共存,SO32-和H+反应生成气体和弱电解质,不能大量共存,D错误。
17.(2019江苏南京师范大学附中三模)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.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-
B.滴加KSCN溶液显血红色的溶液中:NH4+、K+、Cl-、I-
C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、SO42-
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-
17.答案 A c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液呈酸性,H+、NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-之间不反应,可大量共存,故A正确;滴加KSCN溶液显血红色的溶液中存在三价铁离子,三价铁离子能够氧化碘离子,它们不能大量共存,故B错误;Fe3+与HCO3-发生双水解反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;常温下由水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液为酸性或碱性溶液,碱性溶液中Al3+不能大量存在,故D错误。
18.高氯酸铵(NH4ClO4)为火箭推进剂,制备NH4ClO4的工艺流程如下,下列说法不正确的是( )
饱和
食盐水 NaClO3 NaClO4(含少量NaClO3)
A.NH4ClO4属于离子化合物
B.溶解度: NaClO4> NH4ClO4
C.电解NaClO3溶液时阳极反应式为ClO3-+H2O-2e- ClO4-+2H+
D.该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
18.答案 D 由题图可知,电解饱和食盐水制备NaClO3溶液,电解NaClO3溶液制备含有少量NaClO3的NaClO4溶液,除去NaClO3杂质后,向溶液中加入NH4Cl,反应生成NH4ClO4和NaCl,结晶得到NH4ClO4粗品和含有氯化钠的母液。NH4ClO4是由铵根离子和高氯酸根离子通过离子键形成的离子化合物,故A正确;由流程可知,高氯酸钠通过复分解反应制备高氯酸铵,并且可以采用结晶法分离高氯酸铵,则NH4ClO4的溶解度小于NaClO4,故B正确;电解NaClO3溶液时,ClO3-在阳极放电生成ClO4-,电极反应式为ClO3-+H2O-2e- ClO4-+2H+,故C正确;NaClO4溶液和NH4Cl反应生成NH4ClO4和NaCl,NH4Cl不可循环利用,故D错误。
19.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO42-、SO32-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL上述溶液X,进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.分别在溶液1和溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液都能生成白色沉淀
19.答案 B 由题图可知,溶液X中加入足量的氢氧化钡溶液后,出现白色沉淀,向白色沉淀中加入足量的盐酸,仍有白色沉淀并产生气体A,可知溶液X中一定含有SO42-,可能含有SO32-、HCO3-中的一种或两种,则Fe3+一定不存在,根据电荷守恒推测,一定存在Na+和Mg2+,一定不存在SO32-,故A错误、B正确、C错误。溶液X中不存在Cl-,溶液1中加入硝酸酸化的硝酸银溶液无白色沉淀生成,溶液2中引入了Cl-,加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀,D错误。
20.(2019浙江温州中学检测)某100 mL溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下图(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法不正确的是( )
A.原溶液中一定存在CO32-和SO42-,一定不存在Fe3+
B.是否存在Na+只有通过焰色反应才能确定
C.原溶液中一定存在Na+,可能存在Cl-
D.若原溶液中不存在Cl-,则c(Na+)=0.1 mol·L-1
20.答案 B 向原溶液中加入足量BaCl2溶液,生成4.30 g沉淀1,该沉淀与盐酸反应,部分沉淀溶解,则2.33 g沉淀2为BaSO4,其物质的量为0.01 mol,溶解的沉淀为BaCO3,质量为4.30 g - 2.33 g=1.97 g,其物质的量为0.01 mol,则原溶液中一定含有0.01 mol SO42-和0.01 mol CO32-,则一定不含有Fe3+。加入BaCl2溶液后过滤,向滤液中加入NaOH溶液产生气体,则该气体为NH3,标准状况下体积为0.672 L,其物质的量为0.03 mol,原溶液中含有NH4+ 0.03 mol,根据电荷守恒,若没有Cl-,则含有0.01 mol Na+,若有Cl-,则含有Na+的物质的量大于0.01 mol。
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