2024届高考化学一轮复习练习第一章化学物质及其变化第3讲离子反应的应用

这是一份2024届高考化学一轮复习练习第一章化学物质及其变化第3讲离子反应的应用，共20页。
考点一 离子共存
离子不能共存的“四种”类型
类型一 复分解反应型
生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
类型二 氧化还原反应型
具有较强氧化性离子与具有较强还原性离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。
(1)氧化性较强的离子：ClO－、MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) (H＋)、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) (H＋)、Fe3＋、Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 、FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
(2)还原性较强的离子：Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2－、I－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HS－、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 。
类型三 水解相互促进型
当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：
(1)Al3＋与CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、S2－、HS－、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、ClO－；
(2)Fe3＋与CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、ClO－；
(3)NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 与AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 。
类型四 络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存，中学常见的反应有
(1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
(3)Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。
一、判断离子共存，注意“题干”限制条件
1．下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是 。
①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－
②Ba2＋、Na＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
③Na＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、H＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
④Al3＋、Fe3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
⑤K＋、Na＋、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－
⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
⑧K＋、Na＋、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
答案： ①②③⑥
2．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 。
①Na＋、H＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Cl－
②H＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Fe2＋、Na＋
③Na＋、Fe3＋、I－、Cl－
④H＋、S2－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
⑤SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Na＋、H＋
⑥I－、ClO－、K＋、H＋
⑦Na＋、K＋、MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 、Cl－
⑧Fe3＋、Ca2＋、H＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
答案： ②③④⑥
3．下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是 。
①Al3＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－、K＋
②Al3＋、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Na＋、Cl－
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③Fe3＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、S2－
④Fe3＋、Cl－、Na＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－
⑥Na＋、Al3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2))
⑦Na＋、Ca2＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))
⑧S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Na＋、H＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
⑨Na＋、Al3＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、S2－
答案： ①②④⑥⑨
二、判断离子共存，注意“选项”限制条件
4．下列各组离子在指定的溶液中，一定能大量共存的打“√”，不能大量共存的打“×”。
(1)c(H＋)水＝10－12 ml·L－1的溶液：Na＋、K＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ( )
(2)使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ( )
(3)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ( )
(4)c(H＋)＝0.1 ml·L－1的溶液：Na＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ( )
(5)使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Fe3＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ( )
(6)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Al3＋、Na＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ( )
(7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Na＋、K＋( )
(8)常温下， eq \f(c（H＋）,c（OH－）) ＝1×10－12的溶液：K＋、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Na＋( )
(9)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ( )
(10)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ( )
答案： (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)× (10)×
eq \a\vs4\al(归纳总结)
溶液中离子共存的判断技巧
1．审清题干要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
2．规避颜色陷阱，如“无色溶液”“透明溶液”等。
3．注意离子共存的条件，如酸性、碱性及特殊离子存在。
考点二 离子的检验
1．常见阳离子的检验
2.常见阴离子的检验
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3.排除离子检验的“干扰”
(1)SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的检验
①检验方法
②排除干扰
Ag＋的干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰；
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是这些沉淀能溶解于盐酸中，因此检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 时，必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)。
(2)CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的检验
①检验方法
eq \x(被检液) eq \(――→,\s\up7(加CaCl2（或BaCl2溶液）)) eq \x(\a\al(产生白,色沉淀)) eq \(――→,\s\up7(加盐酸)) eq \x(\a\al(产生无色,无味气体)) eq \(――→,\s\up7(通入澄清),\s\d5(石灰水)) eq \x(变浑浊)
②排除干扰
(3)Fe2＋的检验
①溶液中只含Fe2＋：可用KSCN溶液和氯水检验，不考虑干扰问题。
②溶液中含Fe2＋、Fe3＋，不含Cl－时，可加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋，不能用KSCN溶液和氯水，原因是Fe3＋会形成干扰。
③溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－时，加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀，不能用酸性KMnO4溶液，原因是Cl－有还原性，也能使酸性KMnO4溶液褪色，形成干扰。
(4)Cl－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 共存的溶液
(5)CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 共存的溶液
[正误辨析]
(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 或Ag＋( )
(2)加入盐酸，产生白色沉淀，滴加硝酸白色沉淀不溶解，则溶液中有Ag＋( )
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(3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ( )
(4)滴加KSCN溶液无现象，将所得溶液滴加饱和氯水，溶液无红色，则溶液中一定不存在Fe2＋( )
(5)某溶液的焰色试验呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素( )
(6)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－( )
答案： (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
一、“操作、现象、结论”型判断
1．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是( )
C [A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 或SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 或Ag＋；B项HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 也有同样的现象；C项观察钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃，排除钠的干扰；D项检验NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 应加入浓NaOH溶液，且需要加热。]
2．下列有关离子检验的方法正确的是( )
A．加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，原溶液中一定含有Cl－
B．加入氢氧化钠溶液立即有白色沉淀产生，原溶液中一定含有Al3＋
C．加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，原溶液中一定含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
D．加入稀盐酸无现象，再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，原溶液中一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
D [某溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，能够与硝酸银生成白色沉淀的离子不一定为Cl－，可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，A错误；某溶液中加入氢氧化钠溶液立即有白色沉淀产生，该白色沉淀不一定为Al(OH)3，也可能为Mg(OH)2沉淀，所以原溶液中不一定有Al3＋，B错误；某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，该溶液中可能存在CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 等，因此不一定含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，C错误；某溶液中加入稀盐酸无现象，排除了Ag＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等干扰，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，该白色沉淀为BaSO4，则该溶液中一定有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，D正确。]
二、从定性、定量的角度推断离子或物质
3．某100 mL溶液可能含有Na＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Fe2＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图所示(所加试剂均过量，气体全部逸出)，下列说法不正确的是( )
A．向原溶液中加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象
B．原溶液中c(Cl－)≥0.1 ml·L－1
C．用洁净的铂丝蘸取原溶液，在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色
D．将湿润的红色石蕊试纸靠近实验产生的气体，试纸变蓝
C [根据实验过程分析，向100 mL溶液中加入氯化钡溶液产生的沉淀1为4.30 g，加入盐酸后，沉淀2的质量为2.33 g，说明原溶液中含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ；向滤液中加入氢氧化钠溶液，产生气体，该气体为氨气，则原溶液中含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ；所以原溶液中一定含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，一定不含Fe2＋。原溶液中不含Fe2＋，加入K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，A项正确；硫酸钡沉淀的质量为2.33 g，n(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝n(BaSO4)＝ eq \f(2.33 g,233 g·ml－1) ＝0.01 ml，n(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＝n(BaCO3)＝ eq \f(4.30 g－2.33 g,197 g·ml－1) ＝0.01 ml，n(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )＝n(NH3)＝ eq \f(1.12 L,22.4 L·ml－1) ＝0.05 ml，根据电荷守恒可知，0.01×2＋0.01×2