2018届二轮复习离子反应的应用学案（全国通用） 31页

第 4 讲　离子反应的应用 [最新考纲] 1．了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。2.能正确书写化学方程式和离 子方程式，并能进行有关计算。 　给定离子方程式的正误判断及按要求规范书写离子方程式 1．(2017·江苏化学，6)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　) 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－＋2H2O ===== 通电 H2↑＋Cl2↑＋2OH－ C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4 ===BaSO4↓＋H2O D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO－3 ＋OH－===CaCO3↓＋H2O 解析　A 项，电荷不守恒，正确的为：2Na ＋ 2H 2O ===2Na＋＋ 2OH －＋ H2↑，错误；C 项，正确的为：Ba 2＋＋ 2OH－＋ 2H＋＋ SO2－4 ===BaSO4↓＋ 2H2O；D 项，Ca(OH)2 过量，NH＋4 也反应，正确的为：NH＋4 ＋HCO－3 ＋Ca2＋＋2OH －===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O。 答案　B 2．(2013·全国Ⅱ卷，10)能正确表示下列反应的离子方程式是(　　) A．浓盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．钠与 CuSO4 溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋ C．NaHCO3 溶液与稀 H2SO4 反应：CO2－3 ＋2H＋===H2O＋CO2↑ D．向 FeCl3 溶液中加入 Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋ 解析　A 项，不符合客观事实，盐酸与铁反应应生成 Fe2＋，错；B 项，钠不能 从 CuSO4 溶液中置换铜，错；C 项，HCO －3 不能拆开，错。 答案　D 3．(1)[2017·课标全国Ⅰ，27(2)]钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、 SiO2 等杂质)“酸浸”后，钛主要以 TiOCl 2－4 形式存在，写出相应的离子方程式 ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)[2016·课标全国Ⅰ，27(4)]＋6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO 3 将废液 中的 Cr2O 2－7 还原成 Cr3＋，该反应的离子方程式为 ___________________________________________________________________。 (3)[2016·课标全国Ⅱ，28(2)(5)]取 2 mLFeCl2 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________________________________________________________。 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_________________________________________________ __________________________________________________________________。 (4)[2016·课标全国Ⅲ，28(1)]“酸浸”时 V2O5 转化为 VO＋2 ，反应的离子方程式 为_______________________________________________________________ _________________________________________________________________。 答案　(1)FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl2－4 ＋2H2O (2)Cr2O2－7 ＋3HSO－3 ＋5H＋===2Cr3＋＋3SO2－4 ＋4H2O (3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (4)V2O5＋2H＋===2VO＋2 ＋H2O 　根据条件对离子共存情况作出判断 4．(2017·江苏化学，9)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－ B. c（H＋） c（OH－）＝1×10－12 的溶液中：K＋、Na＋、CO2－3 、NO－3 C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1 的溶液中：K＋、NH＋4 、MnO－4 、SO2－4 D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH＋4 、SO2－4 、HCO－3 解析　A 项，无色溶液中，有色离子(Fe3＋)不能大量存在，且 Fe3＋与 SCN－不能 大量共存；B 项，溶液呈碱性，四种离子能大量共存；C 项，Fe2＋与 MnO －4 发 生氧化还原反应而不能大量共存；D 项，溶液呈酸性(pH<3.1)，HCO －3 不能大量 存在。 答案　B 5．(2016·四川理综，3)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是(　　) A．某无色溶液中可能大量存在 H＋、Cl－、MnO－4 B．pH＝2 的溶液中可能大量存在 Na＋、NH＋4 、SiO2－3 C．Fe2＋与 H2O2 在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．稀硫酸和 Ba(OH)2 溶液反应：H＋＋SO2－4 ＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O 解析　A 项，酸性条件下 MnO －4 将 Cl－氧化为 Cl2，不能大量共存且 MnO －4 显紫 色；B 项，酸性条件下，H＋与 SiO 2－3 生成 H2SiO3 沉淀，不能大量共存；C 项， 酸性条件下 H2O2 将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，正确；D 项，不符合定组成规律，正确的 为：2H＋＋ SO2－4 ＋Ba2＋＋ 2OH－===BaSO4↓＋ 2H2O，错误。 答案　C 　常见离子的检验及推断 6．(2016·课标全国Ⅱ，12)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下 实验： ①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生， 固体全部溶解； ②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为(　　) A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3 C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4 解析　A 项，NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、 硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，错误；B 项，AgCl 不溶于酸，固体 不能全部溶解，错误；C 项，亚硫酸钠和碳酸钡加入水，碳酸钡不溶于水使部分 固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体 全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二 氧化碳和水，正确；D 项，Na2CO3、CuSO4 中加入足量稀硫酸，振荡后无固体 存在，错误。 答案　C 7．(1)(2015·全国卷Ⅰ，27 改编)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主 要成分为 Mg2B2O5·H2O 和 Fe3O4，还有少量 Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3 和 SiO2 等) 为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： 回答下面问题： 如何验证“净化除杂”前的溶液中含有 Fe2＋：________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)(2015·上海化学，六)过氧化钙(CaO 2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体， 能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如 下： ①在 NH4Cl 溶液中加入 Ca(OH)2； ②不断搅拌的同时加入 30% H2O2，反应生成 CaO2·8H2O 沉淀； ③经过陈化、过滤，水洗得到 CaO2·8H2O，再脱水干燥得到 CaO2。 检验 CaO2·8H2O 是否洗净的方法是__________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 答案　(1)取少量滤液放入试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去， 证明含有 Fe2＋ (2)取最后一次洗涤液，向其中加入 AgNO3 溶液，再滴加几滴稀硝酸，若无白色 沉淀产生，就证明洗涤干净，否则没有洗涤干净 分析评价 题型：选择题　填空题 评价：离子方程式是高考热点和重点，判断时要注意与量有关的离子反应；书写 时要注意正确应用信息，借助转移电子守恒、电荷守恒、原子守恒完成书写；离 子共存的考查主要为限定条件下共存情况判断，一般条件中隐含离子设陷；离子 推断主要利用离子的特征反应，通过定性、定量判断，一般综合性较强，难度较 大。 启示：①注意根据课本中离子反应迁移时，物质变化造成离子反应的变化。 ②离子方程式的书写，在判定出反应物离子和生成物离子的前提下，注意介质对 反应的影响。 ③ 对 离 子 检 验 的 简 答 题 ， 应 力 求 语 言 规 范 ， 熟 练 使 用 化 学 语 言 。 高频考点一　离子方程式的书写与判断 [考点精要] 两类与量有关的离子方程式的书写方法 1．过量与少量型 书写原则：“以少定多”，即先根据题给条件判断“少量物质”，以少量物质的离 子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。如向 Ca(HCO3)2 溶液中 加入过量 NaOH 溶液的离子方程式的书写方法为 2．定量型 首先按题给条件中反应物的物质的量，结合“以少定多”的原则及离子反应顺序， 逐步写出各步反应的离子方程式：然后把各步离子方程式加合即可得到总反应的 离子方程式。现以明矾与 Ba(OH)2 溶液的定量型反应为例详细说明： 明矾与含等物质的量的 Ba(OH)2 的溶液反应的离子方程式的书写。 [考法指导] 　根据题设条件判定离子方程式正误(难度系数☆☆☆) 【典例演示 1】 下列离子方程式与所述事实相符且正确的是(　　) A ． 在 强 碱 性 溶 液 中 ， 次 氯 酸 钠 将 Mn2 ＋ 氧 化 成 MnO2 ： Mn2 ＋ ＋ ClO － ＋ H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋ B．用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管：Ag＋NO－3 ＋4H＋===Ag＋＋NO↑＋2H2O C．向 FeBr2 溶液中通入过量的 Cl2：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－ D．用铁棒作阴极、炭棒作阳极电解饱和氯化钠溶液：2Cl－＋2H2O ===== 通电 H2↑＋ Cl2↑＋2OH－ 解析　在强碱性溶液中，次氯酸钠将 Mn2＋氧化成 MnO2，反应的离子方程式为 Mn2＋＋ClO－＋2OH－===MnO2↓＋Cl－＋H2O，A 项错误；用稀硝酸清洗做过银 镜反应的试管，发生反应的离子方程式为 3Ag＋NO－3 ＋4H＋===3Ag＋＋NO↑＋ 2H2O，B 项错误；向 FeBr2 溶液中通入过量的 Cl2，发生反应的离子方程式为 2Fe2 ＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，C 项错误；用铁棒作阴极、炭棒作阳极 电解饱和氯化钠溶液，发生反应的离子方程式为 2Cl－＋2H2O ===== 通电 H2↑＋Cl2↑ ＋2OH－，D 项正确。 答案　D 解题反思　该题题干限定了问题解答的方向为离子方程式是否符合实际情况，故 学生可先根据实际发生的反应判断离子方程式是否符合客观事实，然后利用离子 方程式正误判断的技巧，确定合理答案。如该题通过是否符合实际可排除选项 A、C，通过离子守恒可排除选项 B。 【考法训练 1】 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)向稀 HNO3 中滴加 Na2SO3 溶液：SO2－3 ＋2H＋===SO2↑＋H2O(　　) (2)向 CuSO4 溶液中加入 Na2O2：2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓ ＋O2↑(　　) (3)氯气溶于水：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(　　) (4)Na2CO3 溶液中 CO 2－3 的水解：CO2－3 ＋H2O===HCO－3 ＋OH－(　　) (5)酸性溶液中 KIO3 与 KI 反应生成 I2：IO－3 ＋I－＋6H＋===I2＋3H2O(　　) (6)向 NaClO 和 NaCl 混合溶液中滴入少量 FeSO4 溶液，反应的离子方程式为： 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋2Fe3＋＋H2O(　　) (7)向 Na2SiO3 溶液中通入过量 SO2：SiO2－3 ＋SO2＋H2O===H2SiO3↓＋SO2－3 (　　) (8)向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量的 NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2 ＋2H2O ＋4NH＋4 (　　) (9)NaHCO3 溶液中加足量 Ba(OH)2 溶液：HCO－3 ＋Ba2＋ ＋OH －===BaCO3↓＋ H2O(　　) (10)离子方程式 2Ca2＋＋3HCO－3 ＋3OH－===2CaCO3↓＋CO2－3 ＋3H2O 可以表示 少量 Ca(HCO3)2 与 NaOH 溶液反应(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√　(10)× 【考法训练 2】 下列离子方程式的书写及评价合理的是(　　) 离子方程式 评价 A 向 Mg(HCO3)2 溶 液 中 加 入 足 量 的 NaOH 溶液：Mg2＋＋2HCO－3 ＋2OH－ ===MgCO3↓＋CO2－3 ＋2H2O 正确，NaOH 过量，酸式盐与碱完全 反应生成正盐和水 B 1 mol/L 的 NaAlO2 溶液与 2.5 mol/L 的 HCl 溶液等体积混合：2AlO－2 ＋5H ＋===Al3＋＋Al(OH)3↓＋H2O 正确，AlO－2 与 H＋按物质的量之比为 1∶1 反应转化为 Al(OH)3，过量的 H ＋再将一部分 Al(OH)3 转化为 Al3＋ C 将 少 量 的 Fe3O4 溶 解 在 过 量 的 稀 HNO3 中：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3 ＋＋4H2O 正 确 ， Fe3O4 的 化 学 式 可 改 写 成 FeO·Fe2O3，Fe2＋与 Fe3＋的物质的量 之比为 1∶2 D 将少量 NaClO 溶液滴入 FeSO4 溶液 错误，Fe2＋与 ClO－会发生氧化还原 中 ： Fe2 ＋ ＋ 2ClO － ＋ 2H2OFe(OH)2↓＋2HClO 反 应 ： 2Fe2 ＋ ＋ ClO － ＋ 5H2O===2Fe(OH)3↓＋Cl－＋4H＋ 解析　Mg(OH)2 的溶解度比 MgCO3 的小，所以向 Mg(HCO3)2 溶液中加入足量的 NaOH 溶液生成 Mg(OH)2 沉淀，A 项不合理；1 mol/L 的 NaAlO2 溶液与 2.5 mol/L 的 HCl 溶液等体积混合，AlO －2 和 H＋的物质的量之比为 2∶5，离子方程式为 2AlO－2 ＋5H＋===Al3＋＋Al(OH)3↓＋H2O，B 项合理；HNO3 具有强氧化性，能 将 Fe2＋氧化成 Fe3＋，C 项不合理；将少量 NaClO 溶液滴入 FeSO4 溶液中，Fe2＋ 与 ClO－会发生氧化还原反应，离子方程式为 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl －＋H2O，D 项不合理。 答案　B 【当堂指导】 离子方程式正误判断审题要点 注意反应环境 注意操作顺序 审清题意 “三注意” 注意反应物之间量的关系 易溶强电解质拆，弱电解质、难溶物不拆 微溶物清拆浊不拆 单质、氧化物不拆 化学式拆写 “四原则” 浓硫酸不拆，浓盐酸、浓硝酸拆 分析量不同时的产物 分析是否漏掉同步反应 反应产物 “三分析” 分析变价元素的产物 原子是否守恒 电荷是否守恒 方程式遵循 “三守恒” 得失电子是否守恒 　信息型离子方程式的书写(难度系数☆☆☆) 【典例演示 2】 菱锰矿的主要成分为 MnCO 3，另外还含有 SiO2、FeCO3、 Cu2(OH)2CO3 等杂质。工业上利用这种菱锰矿为原料制取 MnO2，其生产工艺流 程如下： 若金属离子的起始浓度为 0.1 mol·L－1，则生成氢氧化物沉淀的 pH 如表所示： 氢氧化物 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 开始沉淀时的 pH 8.3 6.3 2.7 4.7 完全沉淀时的 pH 9.8 8.3 3.7 6.7 请回答下列问题： (1)“试剂 1”是酸，该酸的化学式为________________________________， “滤渣 1”的成分是________________。 (2)“ 滤 液 1” 中 加 入 CaO 的 目 的 是 调 节 溶 液 酸 碱 性 ， 调 节 的 pH 最 好 为 ________(选填字母代号)。 a．10 b．9 c．4 d．7 (3) 若 “ 试 剂 2” 为 双 氧 水 ， 则 生 成 红 褐 色 沉 淀 的 离 子 方 程 式 为 __________________________________________________________________。 (4)该流程中生成 Cu2＋的反应的离子方程式是 __________________________________________________________________， 该流程中除去 Cu2＋的操作是_________________________________________。 解析　(1)根据流程图中生成 MnCl2 溶液可知加入的试剂 1 为盐酸；SiO2 与盐酸 不反应，故滤渣 1 为 SiO2。(2)滤液 1 中含有 MnCl2、FeCl2、CuCl2、HCl，结合 流程图及各金属离子沉淀的 pH 知，需将 Fe2＋转化成 Fe(OH)3 沉淀以避免锰元素 损失，“滤液 1”加入 CaO 调节 pH 稍大于 3.7，故 c 项正确。(3)在溶液中 Fe2＋ 被 H2O2 氧化生成 Fe(OH)3 沉淀。(4)酸性条件下，Cu2(OH)2CO3 溶解生成 Cu2＋、 CO2 和 H2O；加入 MnS，可使 Cu2＋转化为 CuS 沉淀而除去。 答案　(1)HCl　SiO2　(2)c (3)2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋ (4)Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑　加入 MnS，过滤 【考法训练 3】 铈是一种重要的稀土金属元素，以下是其重要化合物 Ce(OH)4 的一种制备方法： 铈 矿 石 ― ― →硫酸 酸浸 高铈硫酸 稀土溶液 ― ― →硫酸钠 除杂 高铈硫酸 盐溶液 ― ― →H2O2/H＋ 还原 硫酸铈 钠溶液 ― ― →氨水 Ce（OH）3 悬浊液 ― ― →O2 氧化 Ce(OH)4 (注：高铈是指溶液中 Ce 为＋4 价) (1)写出加入氨水时发生反应的离子方程式 _________________________________________________________________。 (2)“ 氧 化 ” 过 程 若 用 NaClO 代 替 H2O2 ， 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 __________________________________________________________________。 答案　(1)Ce3＋＋3NH3·H2O===Ce(OH)3↓＋3NH＋4 (2)2Ce(OH)3＋ClO－＋H2O===2Ce(OH)4＋Cl－ 【考法训练 4】 铁、氯、溴、碘、硫、氮等元素均存在多种化合价。请回答下 列问题： (1)KI 溶液与一定量的酸性 KMnO4 溶液反应生成等物质的量 I2 和 KIO3，则该反 应的离子方程式为__________________________________________________ __________________________________________________________________。 若 KI 溶液浓度为 0.3 mol·L－1，体积为 200 mL，则消耗的 KMnO4 的物质的量为 ________ mol。 (2)将 Na2SO3 溶液滴加到 Fe(NO3)3 溶液中，溶液逐渐变为浅绿色，出现该现象的 原因是________________________________________________________ ______________________________________________________________， 但一会又变为棕黄色，出现该现象的原因是____________________________ ______________________________________________________________。 (写离子方程式)。 (3)将 2.24 L(标准状况)Cl2 通入到体积为 100 mL 的 FeBr2 溶液中，溶液中有1 4 的 Br－被氧化为 Br2，则原 FeBr2 溶液中，c(FeBr2)＝________。该反应的离子方程 式为______________________________________________________________。 解析　(1)由题给信息可知反应物为 I－、MnO－4 、H＋，生成物为 I2、IO－3 、Mn2 ＋、H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式。由离子方 程式可知：15I－～8MnO－4 ，故 n(MnO－4 )＝0.3 mol·L－1×0.2 L× 8 15 ＝0.032 mol。 (2)溶液变为浅绿色是因为发生反应：2Fe3＋＋SO2－3 ＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4 ＋2H ＋，即 Fe3＋被 SO 2－3 还原为 Fe2＋；溶液中的 NO －3 在酸性条件下具有氧化性，将 Fe2＋重新氧化为 Fe3＋，故溶液又变为棕黄色。(3)已知还原性：Fe2＋＞Br－，则通 入 Cl2 后依次发生反应：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－、Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－， 根 据 离 子 方 程 式 可 得1 2 ×n(FeBr2) ＋1 2 ×2×n(FeBr2)×1 4 ＝ 2.24 L 22.4 L·mol－1 ， 解 得 n(FeBr2)＝ 2 15 mol，故 c(FeBr2)＝ 2 15 mol 0.1 L ＝4 3 mol·L－1，再根据反应量的关系及转 移电子守恒，该反应的离子方程式为 4Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===4Fe3＋＋Br2＋6Cl－。 答案　(1)15I－＋8MnO－4 ＋34H＋===5I2＋5IO－3 ＋8Mn2＋＋17H2O　0.032 (2)Fe3＋被还原为 Fe2＋　3Fe2＋＋4H＋＋NO－3 ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O (3)4 3 mol·L－1(或 1.33 mol·L－1)　4Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===4Fe3＋＋Br2＋6Cl－ 【当堂指导】 Ⅱ卷氧化还原反应型离子方程式的书写程序 原创总结 利用信息书写反应方程式案例分析 信息应用案例 【案例 1】 铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有 Cr2O 2－7 的酸性废水通过铁炭 混合物，在微电池正极上 Cr2O 2－7 转化为 Cr3＋，其电极反应式为________。 【问题解决】 依据文字信息：Cr2O2－7 —Cr3＋ 依据电子守恒：Cr2O2－7 ＋6e－—2Cr3＋ 依据体系酸碱性及电荷守恒：Cr2O2－7 ＋14H＋＋6e－—2Cr3＋ 依据质量守恒：Cr2O2－7 ＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O 【案例 2】 匀速向磷石膏粉(主要成分 CaSO4，杂质 SiO2、Al2O3 等)氨水浆料中通入 CO2， 浆料清液的 pH 和 c(SO2－4 )随时间变化见下图。清液 pH＞11 时 CaSO4 转化的离 子方程式为________________________________________________________。 【问题解决】 依据图像信息：CaSO4—SO2－4 依据文字信息：CaSO4＋NH3·H2O＋CO2—CaCO3＋NH＋4 ＋SO2－4 依据电荷守恒：CaSO4＋NH3·H2O＋CO2—CaCO3＋2NH＋4 ＋SO2－4 依据质量守恒：CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3＋2NH＋4 ＋SO2－4 ＋H2O 【案例 3】 废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有 LiCoO2 及少量 Al、Fe 等可通过下列 实验方法回收钴、锂。 在上述溶解过程中，S2O 2－3 被氧化为 SO2－4 ，LiCoO2 在溶解过程中反应的化学方 程式为_________________________________________________________。 【问题解决】 依据流程信息：Na2S2O3＋LiCoO2—Na2SO4＋Li2SO4＋CoSO4 依据电子守恒：Na2S2O3＋8LiCoO2—Na2SO4＋Li2SO4＋CoSO4 依据质量守恒：Na2S2O3＋8LiCoO2—Na2SO4＋4Li2SO4＋8CoSO4 依据体系酸碱性及质量守恒：Na2S2O3＋8LiCoO2＋11H2SO4===Na2SO4＋4Li2SO4 ＋8CoSO4＋11H2O 高频考点二　离子共存、推断与检验 [考点精要] 1．常见离子的五种性质 颜色 MnO－4 (紫红色)、Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色) 氧化性 MnO－4 (H＋)、NO－3 (H＋)、Fe3＋、ClO－ 还原性 Fe2＋、I－、S2－(HS－)、SO2－3 (HSO－3 ) 水解显酸性 NH＋4 、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Ag＋ 水解显碱性 AlO－2 、CO2－3 、ClO－、SO2－3 、S2－、SiO2－3 、CH3COO－ 与 H＋、OH－均不能 大量共存 HCO－3 、HSO－3 、HS－、HPO2－4 、H2PO－4 2.溶液酸、碱性的几种表示方法 酸性溶液 a.pH＜7 或 c(H ＋)＞c(OH －)或 c(OH－)＝10 －(8～14) mol·L －1(25 ℃)。 b．能使 pH 试纸显红色的溶液。 c．能使甲基橙显红色或橙色的溶液。 d．能使紫色石蕊溶液显红色的溶液。 碱性溶液 a.pH＞7 或 c(H＋)＜c(OH－)或 c(H＋)＝10－(8～14) mol·L－1(25 ℃)。 b．能使酚酞溶液显红色的溶液。 c．能使紫色石蕊溶液显蓝色的溶液。 d．能使 pH 试纸显蓝色的溶液。 可能为酸 a.与 Al 反应放出 H2 的溶液(注：不能为 HNO3 形成的酸性溶液)。 性溶液也 可能为碱 性溶液 b．由水电离出的 c(H＋)＝1×10－n mol·L－1 或 c(OH－)＝1×10－n mol·L－1 的溶液(常温下 n≠7)(说明：n＜7 水解显酸性或碱性，n＞ 7 加酸或加碱抑制水的电离)。 c．与 NH4HCO3 或(NH4)2CO3 等反应放出气体的溶液。 3.离子检验中的常见干扰因素以及排除措施 待检离子 干扰因素 排干扰措施 SO2－4 加过量的 Ba(NO3)2 溶液 CO2－3Cl－ OH－ 加稀硝酸酸化 CO2－3 SO2－3 SO2－4 Ag＋ 先加 HCl 酸化 SO2－3 CO2－3 加盐酸后将产生的气体通入品红试液中 CO2－3 SO2－3 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰 水变浑浊 K＋ Na＋ 透过蓝色钴玻璃 Fe2＋ Fe3＋ 先加 KSCN 溶液未变红，再加入 K3[Fe(CN)6]， 产生蓝色沉淀 NH＋4 温度 加热 [考法指导] 　限定条件型离子共存(难度系数☆☆☆) 【典例演示 1】 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．使甲基橙变红色的溶液：Al3＋、Cu2＋、I－、S2O2－3 B．常温下，加水稀释时 c（H＋） c（OH－）明显增大的溶液：CH3COO－、Ba2＋、NO－3 、 Br－ C．0.1 mol/L Fe(NO3)2 溶液：S2－、Na＋、SO2－4 、Cl－ D．0.1 mol/L NaAlO2 溶液：NH＋4 、K＋、HCO－3 、SO2－3 【解题指导】 解析　使甲基橙变红色的溶液显酸性，S2O 2－3 不能大量存在，且 Cu2＋、I－发生 氧化还原反应，A 项错误；常温下，加水稀释时 c（H＋） c（OH－）明显增大的溶液显碱 性，该组离子之间不反应，可在碱性溶液中大量共存，B 项正确；S2－、Fe2＋反 应生成沉淀，不能大量共存，C 项错误；AlO－2 、HCO －3 会发生反应，不能大量 共存，D 项错误。 答案　B 【考法训练 1】 下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的打“√”，不能大 量共存的打“×”。 (1)c(H＋)＝0.1 mol·L－1 的溶液：Na＋、NH＋4 、SO2－4 、S2O2－3 (　　) (2)使 pH 试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO－3 、Fe3＋、SO2－4 (　　) (3)与铝粉反应放出 H2 的无色溶液：NO－3 、Fe2＋、Na＋、SO2－4 (　　) (4)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO2－4 、CO2－3 、Na＋、K＋(　　) (5)常温下 c（H＋） c（OH－）＝1×10－12 的溶液：K＋、AlO－2 、CO2－3 、Na＋(　　) (6)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO－3 、SO2－4 (　　) (7)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO2－4 、SO2－3 (　　) (8)0.1 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液：Al3＋、SO2－4 、Cl－、K＋(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)× 【考法训练 2】 制备(NH 4)2Fe(SO4)2·6H2O 的实验中，需对过滤出产品的母液 (pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中 主要存在的一组离子正确的是(　　) A．通入过量 Cl2：Fe2＋、H＋、NH＋4 、Cl－、SO2－4 B．加入少量 NaClO 溶液：NH＋4 、Fe2＋、H＋、SO2－4 、ClO－ C．加入过量 NaOH 溶液：Na＋、Fe2＋、NH＋4 、SO2－4 、OH－ D．加入过量 NaClO 和 NaOH 的混合溶液：Na＋、SO2－4 、Cl－、ClO－、OH－ 解析　Cl2 过量，Fe2＋不能大量存在：2Fe2＋＋ Cl2 ===2Fe3＋＋2Cl－，A 错误； NaClO 具有强氧化性，Fe2＋ 不能大量存在，同时 H＋与 ClO－生成弱电解质 HClO，B 错误；Fe2＋、NH ＋4 与 OH－不能大量共存，C 错误。 答案　D 【考法训练 3】 下列离子或分子组中，在相应的环境中能大量共存的是(　　) 选项 环境要求 离子 A Fe2(SO4)3 溶液中 K＋、AlO－2 、Cl－、NO－3 B 溶液 pH＞7 Na＋、S2－、K＋、ClO－ C 水 电 离 产 生 的 c(H ＋ ) ＝ 10 － 12 mol·L－1 的溶液 ClO－、CO2－3 、NH＋4 、NO－3 、SO2－3 D 向溶液中逐滴滴加烧碱溶液先有 沉淀产生，后沉淀消失 Na＋、Al3＋、Cl－、SO2－4 解析　A 项，在 Fe2(SO4)3 溶液中，AlO －2 与 Fe3＋发生相互促进的水解反应，在 溶液中不能大量共存；B 项，S2－与 ClO－发生氧化还原反应，在溶液中不能大量 共存；C 项，水电离产生的 c(H＋)＝10－12 mol·L－1 的溶液中存在大量 H＋或 OH －，SO2－3 、ClO－、CO 2－3 与 H＋反应，SO 2－3 与 ClO－发生氧化还原反应，NH ＋4 与 OH－反应，在溶液中一定不能大量共存；Na＋、Al3＋、Cl－、SO 2－4 之间不发 生反应，向溶液中逐滴滴加烧碱溶液先有氢氧化铝沉淀产生，氢氧化钠过量后沉 淀消失，正确。 答案　D 【当堂指导】 　离子推断与检验(难度系数☆☆☆) 【典例演示 2】 下面是一些常见离子，可能处于同一澄清溶液中，判断离子的 存在情况： NH＋4 、K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Ba2＋、Fe3＋、I－、NO－3 、CO2－3 、SO2－4 。 (1)用 pH 试纸检验，溶液呈强酸性。结论：一定含有________，一定不含有 ________。 (2)取出部分溶液，加入少量 CCl4 及数滴新制的氯水，经振荡、静置后 CCl4 层呈 紫红色。结论：一定含有________，一定不含有________________。 (3)另取部分溶液，向其中加入 NaOH 溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴 加过程中及滴加完毕后，均无沉淀产生。结论：一定不含有________________。 (4)取(3)中的部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝。结论：一定含有________。 (5)另取(3)中的部分碱性溶液，向其中加入 Na2CO3 溶液，有白色沉淀产生。结论： 一定含有________，一定不含有________。 通过以上实验过程还不能确定是否存在的离子________需补充实验________(写 实验名称)。 【解题指导】 根据实验操作和反应现 象，判断一定含有的离子―→根据能否共存，判断 一定不含的离子 ―→ 根据电荷守恒，判断还含有的离子或可能含有的离子 答案　(1)H＋　CO2－3 　(2)I－　Fe3＋、NO－3 　(3)Mg2＋、Al3＋　(4)NH＋4 　(5)Ba2＋　 SO2－4 　K＋、Na＋　焰色反应 【考法训练 4】 下列判断正确的是(　　) A．向某溶液中加入 AgNO3 溶液生成白色沉淀，加入稀盐酸时沉淀不溶解，可 确定溶液中有 Cl－存在 B．对某溶液进行焰色反应时火焰颜色为黄色，则该溶液中一定有 Na＋，可能有 K＋ C．加入盐酸时有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的 CO 2－3 存在 D．分别含有 Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋和 Na＋的四种盐溶液，只用 NaOH 溶液不能一 次性鉴别出来 解析　盐酸中的 Cl－也可与 Ag＋生成白色沉淀，A 项不正确；Na＋火焰的颜色为 黄色，可以遮掩 K＋的浅紫色的火焰颜色，B 项正确；HCO －3 也能与盐酸反应产 生 CO2 气体，C 项不正确；Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋与 NaOH 反应产生的沉淀的颜色 不同，分别为白色沉淀，蓝色沉淀，白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色，Na ＋的盐溶液与 NaOH 溶液无沉淀产生，故能一次鉴别，D 项不正确。 答案　B 【考法训练 5】 某无色溶液中含有 Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO－2 、MnO－4 、CO 2－3 、SO 2－4 中的若干种，取该溶液进行如下实验： ①取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到澄清溶液； ②在①所得溶液中加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲； ③在②所得溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。 (　　) A．不能判断溶液中是否存在 SO2－4 B．溶液中一定不存在的离子是 CO2－3 C．不能判断溶液中是否存在 Ag＋ D．不能判断溶液中是否存在 AlO－2 解析　根据题意知溶液呈无色，MnO－4 在溶液中显紫色，则溶液中一定不含 MnO －4 ；①取适量试液，加入过量盐酸有气体生成，发生反应 2H＋＋CO2－3 ===H2O＋ CO2↑，则溶液中一定含有 CO2－3 ，CO 2－3 可分别与 Ba2＋、Ag＋发生反应生成碳 酸钡、碳酸银沉淀，可与 Al3＋发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二 氧化碳气体，则溶液中一定不含 Ag＋、Ba2＋、Al3＋，根据电中性原则判断，溶 液中一定含有 Na＋，加过量盐酸得到澄清溶液，可能发生反应 4H＋＋AlO－2 ===Al3 ＋＋2H2O，则原溶液中可能含有 AlO－2 ，得到的澄清溶液中可能含有 Al3＋；②在① 所得溶液中加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，发生的 反应为 H＋＋HCO－3 ===H2O＋CO2↑和 Al3＋＋3HCO－3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑， 则原溶液中一定含有 AlO－2 ；③在②所得溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液，也有气 体生成，并有白色沉淀乙析出，发生的反应一定有 NH＋4 ＋HCO－3 ＋Ba2＋＋2OH－ ===BaCO3↓＋NH3↑＋2H2O，可能发生反应 Ba2＋＋SO2－4 ===BaSO4↓，原溶液 中可能含有 SO2－4 ，据此作答。 答案　A 【当场指导】 离子推断中的“四项基本原则” [模型示例] 雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下离子中的一种或 几种：Na＋、NH＋4 、Mg2＋、Al3＋、SO2－4 、NO－3 、Cl－。某同学收集了该地区的 雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成了如下实验： 已知：NO－3 ＋Al＋OH－ ― ― →△ NH3↑＋AlO－2 (未配平) 检验该试样溶液中是否存在 Cl－的方法是______________________________ __________________________________________________________________。 [分析建模] [解题模型] (1)取样：取少量溶液于试管中。如果是固体，则样品加少量水(或酸)溶解； (2)滴加试剂：滴加合理的试剂； (3)描述现象：产生……沉淀或生成……气体或溶液由……色变成……色； (4)得出结论：溶液中含有……。 [当堂应用] 【应用 1】 MgSO4·7H2O 在医药上常用作泻药，工业上可用氯碱工业中的一次 盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等 成分。其主要工艺如下： 请回答下列问题： 检验滤液Ⅱ中是否含有 Fe3＋的实验方法是______________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 答案　取滤液Ⅱ1～2 mL 于试管中，加入少量 KSCN 溶液，若显红色，证明滤液 Ⅱ中有 Fe3＋；若不显红色，证明滤液Ⅱ中没有 Fe3＋(或取滤液Ⅱ1～2 mL 于试管 中，滴加氢氧化钠溶液，如果有红褐色沉淀生成，证明滤液Ⅱ中有 Fe3＋；如果 没有红褐色沉淀生成，证明滤液Ⅱ中没有 Fe3＋) 【应用 2】 为了探究 AgNO3 的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下 实验。 Ⅰ.AgNO3 的氧化性 将光亮的铁丝伸入 AgNO3 溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中 Fe 的 氧化产物，将溶液中的 Ag＋除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN 溶 液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 (1)请完成下表： 操作 现象 结论 取少量除尽 Ag＋后的溶液于试管中，加入 KSCN 溶液，振荡 ①________ 存在 Fe3＋ 取少量除尽 Ag＋后的溶液于试管中，加入 ②________，振荡 ③________ 存在 Fe2＋ 【实验结论】　Fe 的氧化产物为 Fe2＋和 Fe3＋ Ⅱ.AgNO3 的热稳定性 用下图所示的实验装置 A 加热 AgNO3 固体，产生红棕色气体，在装置 D 中收集 到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。 (2)装置 B 的作用是__________________________________________。 (3)经小组讨论并验证该无色气体为 O2，其验证方法是___________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)检验 Fe 3 ＋可用 KSCN 溶液，现象为溶液呈红色。检验 Fe2 ＋可用 K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与 K3[Fe(CN)6]反应可产生蓝色沉淀。 (2)装置 B 的作用为防止溶液倒吸进入试管中。 答案　(1)①溶液呈红色　②K3[Fe(CN)6]溶液　③产生蓝色沉淀 (2)防倒吸 (3)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为 O2 一、选择题 1．某溶液含有 K＋、Fe3＋、SO2－4 、CO2－3 、I－中的几种。取样，滴加 KSCN 溶液 后显血红色。下列有关原溶液的说法不正确的是(　　) A．一定存在的离子为 Fe3＋、SO2－4 B．一定不存在的离子为 CO2－3 、I－ C．不能确定的离子为 K＋、SO2－4 D．确定是否含有 K＋需要经过焰色反应 解析　滴加 KSCN 溶液后显血红色，说明原溶液中一定含有 Fe3＋，Fe3＋与 CO 2－3 能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，Fe3＋与 I－能发生氧化还原反应而 不能大量共存，故原溶液中一定不含 CO2－3 、I－，根据溶液呈电中性可知，原溶 液中一定含 SO2－4 ，而 K＋需要经过焰色反应才能确定其是否存在，A、B、D 项 正确，C 项错误。 答案　C 2．下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．中性透明溶液中：K＋、SO2－4 、NO－3 、Fe3＋ B．在酸性 KMnO4 溶液中：SO2－4 、Mg2＋、NO－3 、CH3CH2OH C．常温下由水电离出的 c(H＋)·c(OH－)＝10－20 mol2·L－2 的溶液中：Na＋、NH＋4 、 Cl－、SiO2－3 D．离子的物质的量浓度相同的溶液中：CH3COO－、SO2－4 、NH＋4 、Cu2＋ 解析　Fe3＋不能存在于中性溶液中，A 错；在酸性 KMnO4 溶液中，CH3CH2OH 会被氧化，不能大量存在， B 错；常温下由水电离出的 c(H＋)·c(OH－)＝10－20 mol2·L－2 的溶液中，由水电离的 c(H＋)＝c(OH－)＝10－10 mol·L－1，水的电离受到 抑制，该溶液是酸溶液或碱溶液，NH ＋4 在碱性溶液中不能大量存在，SiO 2－3 在 酸性溶液中不能大量存在，C 错。 答案　D 3．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．无色溶液中可能大量存在 Al3＋、NH＋4 、Cl－、AlO－2 B．酸性溶液中可能大量存在 Na＋、MnO－4 、SO2－4 、I－ C．弱碱性溶液中可能大量存在 Na＋、K＋、Cl－、HCO－3 D．0.1 mol·L－1 FeCl3 溶液中：Fe2＋、NH＋4 、SCN－、SO2－4 解析　Al3＋和 AlO －2 会发生反应生成 Al(OH)3，A 错误；酸性条件下 MnO －4 能将 I－氧化，B 错误；HCO －3 水解显弱碱性，C 正确；Fe3＋能与 SCN－反应生成红色 物质，D 错误。 答案　C 4．常温下，下列各组粒子能大量共存且满足相应要求的是(　　) 选项 粒子 要求 A K＋、AlO－2 、Cl－、MnO－4 c(K＋)＜c(Cl－) B Fe3＋、NO－3 、I－、HCO－3 逐滴加入盐酸立即有气体产生 C NH＋4 、Al3＋、SO2－4 、CH3COOH 逐滴加入 NaOH 溶液立即有气体产生 D Na＋、Cu2＋、Cl－、SO2－4 逐滴加入氨水先有沉淀产生，后沉淀 消失 解析　K＋、AlO－2 、Cl－、MnO －4 都带有 1 个单位电荷，阳离子只有钾离子，根 据电荷守恒可知 c(K＋)＞c(Cl－)，A 项错误。Fe3＋与 I－、HCO －3 均能发生反应， 在溶液中不能大量共存，B 项错误。滴入 NaOH 溶液后，CH3COOH 优先反应， 不会立即产生气体，C 项错误。Na＋、Cu2＋、Cl－、SO 2－4 能够大量共存，加入氨 水后，Cu2＋与氨水反应生成氢氧化铜沉淀，氨水过量后氢氧化铜溶解，沉淀消 失，D 项正确。 答案　D 5．下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，1.12 L Cl2 溶于水，转移 0.05NA 个电子 B．向 NH4Al(SO4)2 稀溶液中逐滴加入过量 Ba(OH)2 溶液，离子方程式为：NH＋4 ＋ Al3＋＋2SO2－4 ＋2Ba2＋＋5OH－===2BaSO4↓＋AlO－2 ＋2H2O＋NH3·H2O C．常温下，由水电离出的 H＋浓度为 10－13 mol·L－1 的溶液中，Fe2＋、Cl－、Na ＋、NO －3 可能大量共存 D．葡萄糖(C6H12O6)溶液中，SO2－4 、MnO－4 、K＋、H＋可以大量共存 解析　氯气与水的反应为可逆反应，不能进行彻底，故转移的电子数小于 0.05NA， A 项错误。设 NH4Al(SO4)2 的物质的量为 1 mol，其在溶液中电离出 2 mol SO2－4 、 1 mol Al3＋和 1 mol NH＋4 ，故恰好完全反应需要 Ba2＋的物质的量为 2 mol，由于 Ba(OH)2 过量，故 Al3＋转化为 AlO－2 ，NH ＋4 转化为 NH3·H2O，需要 OH－的物质 的量共为 5 mol，故离子方程式为：NH ＋4 ＋Al 3 ＋ ＋2SO 2－4 ＋2Ba 2 ＋ ＋5OH － ===2BaSO4↓＋AlO－2 ＋2H2O＋NH3·H2O，B 项正确。由水电离出的 H＋浓度为 10 －13 mol·L－1 的溶液中，水的电离受到抑制，该溶液可能为酸溶液，也可能为碱 溶液，在碱溶液中，Fe2＋不能大量存在；在酸溶液中，Fe2＋能被 NO －3 氧化而不 能大量存在，C 项错误。葡萄糖是还原性糖，能被 MnO－4 (H＋)氧化，D 项错误。 答案　B 6．下列离子方程式书写正确的是(　　) A．向 CuSO4 溶液中加入 Na2O2：2Na2O2＋2Cu2＋＋2H2O===4Na＋＋2Cu(OH)2↓ ＋O2↑ B．漂白粉溶液在空气中使用：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO－3 C．向澄清的 Ca(OH)2 溶液中通入少量 SO2：SO2＋OH－===HSO－3 D．AlCl3 溶液和过量浓氨水混合：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2 ＋2H2O＋4NH＋4 解析　向 CuSO4 溶液中加入 Na2O2，首先发生反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋ 4OH－＋O2↑，生成的 OH－再与 CuSO4 发生反应：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓， 将 两 个 离 子 反 应 合 并 即 可 得 总 反 应 ： 2Na2O2 ＋ 2Cu2 ＋ ＋ 2H2O===4Na ＋ ＋ 2Cu(OH)2↓＋O2↑，A 项正确。空气中 CO2 含量相对较少，正确的离子方程式 为 Ca2 ＋ ＋2ClO － ＋CO 2 ＋H 2O===2HClO＋CaCO 3↓，B 项错误。向澄清的 Ca(OH)2 溶液中通入少量 SO2 ，正确的离子方程式为：SO 2 ＋Ca 2 ＋ ＋2OH － ===CaSO3↓＋H2O，C 项错误。Al(OH)3 不能溶解在氨水中，D 项错误。 答案　A 7．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　) A．Fe(NO3)3 溶液中加入足量 HI 溶液：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 B．用 H2O2 和 H2SO4 的混合溶液蚀刻铜：Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O C．NH4HCO3 溶液中加入足量澄清石灰水：Ca2＋＋HCO－3 ＋OH－===CaCO3↓＋ H2O D．Al 2(SO4)3 溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液：Al3＋ ＋2SO2－4 ＋2Ba2＋ ＋4OH － ===2BaSO4↓＋AlO－2 ＋2H2O 解析　A 项，漏掉了 NO－3 、H＋与 I－的反应；C 项，漏掉了 NH＋4 与 OH－的反应； D 项，反应物的配比不对，正确的离子方程式应为：2Al3＋＋3SO2－4 ＋3Ba2＋＋8OH －===3BaSO4↓＋2AlO－2 ＋4H2O。 答案　B 8．下列离子方程式的书写正确的是(　　) A．氢氧化铁溶于氢碘酸中：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O B．向 0.1 L 5 mol·L－1 亚硫酸氢铵溶液中逐滴加入 0.1 L 7 mol·L－1 NaOH 溶液： 2NH＋4 ＋5HSO－3 ＋7OH－===2NH3·H2O＋5SO2－3 ＋5H2O C．FeI2 溶液中通入过量 Cl2：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D．从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2===I2＋2OH－ 解析　A 项，Fe3＋把 I－氧化成 I2；C 项，应为 2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋ 6Cl－；D 项，应为 2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。 答案　B 9．下列解释物质用途或现象的反应方程式不正确的是(　　) A．硫酸型酸雨的形成可能会涉及反应：2H2SO3＋O2===2H2SO4 B．热的纯碱溶液可以清洗油污的原因：CO2－3 ＋2H2OH2CO3＋2OH－ C．盛放 NaOH 溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞：SiO2＋2OH－===SiO2－3 ＋H2O D．成分为盐酸的洁厕灵与 84 消毒液混合使用易中毒：Cl －＋ClO －＋2H ＋ ===Cl2↑＋H2O 解 析 　 硫 酸 型 酸 雨 的 形 成 途 径 之 一 ： SO2 ＋ H2OH2SO3 、 2H2SO3 ＋ O2===2H2SO4，A 项正确；CO2－3 分步水解：CO2－3 ＋H2OHCO－3 ＋OH－、HCO －3 ＋H2OH2CO3＋OH－，B 项错误；玻璃主要成分之一是 SiO2，SiO2 和 NaOH 反应生成具有黏性的 Na2SiO3，C 项正确；盐酸中的 Cl－与 84 消毒液中的 ClO－ 在酸性条件下发生归中反应生成 Cl2，D 项正确。 答案　B 10．下列关于某些离子的检验说法正确的是(　　) A．向某溶液中加稀盐酸，将产生的无色气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊， 则原溶液中一定有 CO 2－3 或 HCO－3 B．向某溶液中加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，则 原溶液中一定有 SO2－4 C．向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试 纸变蓝，则原溶液中存在 NH＋4 D．向某溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失，则原 溶液中一定有 Cl－ 解析　A 项使澄清石灰水变浑浊的无色气体除二氧化碳外还有二氧化硫，错误； B 项若原溶液中存在 SO2－3 ，也有题述现象，错误；D 项溶液中含有 SO2－4 、SO 2－3 等离子时也有题述现象，错误。 答案　C 11．某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO2－3 、⑥SO 2－4 六种离子中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现 象如下： 步骤 操作 现象 (1) 用 pH 试纸检验 溶液的 pH 大于 7 (2) 向溶液中滴加氯水，再加 CCl4 振荡，静置 CCl4 层呈橙红色 (3) 向(2)所得水溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 (4) 将(3)所得浊液过滤，向滤液中加入 AgNO3 溶液和 稀硝酸 有白色沉淀产生 下列结论正确的是(　　) A．肯定含有的离子是①④⑤ B．肯定没有的离子是②⑥ C．不能确定的离子是① D．不能确定的离子是③⑤ 解析　由步骤(2)可确定一定有 Br－；(3)(4)步骤可以证明(2)所得溶液中有 SO 2－4 和 Cl－，这两种离子可能来自原溶液，也可能是 SO 2－4 来自 SO2－3 (被氯水氧化)， Cl－来自氯水；溶液 pH 大于 7 知原溶液中含有 SO2－3 ，则一定没有 Ba2＋；应用 电荷守恒知原溶液中一定有 Na＋，A 项正确。 答案　A 12．甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性强电解质。它们所含的离子如表所 示： 阳离子 NH＋4 、Na＋、Mg2＋ 阴离子 OH－、NO－3 、SO2－4 取等质量的三种化合物配制成相同体积的溶液，其物质的量浓度：c(甲)＞c(乙)＞ c(丙)。下列说法错误的是(　　) A．甲中一定含 Na＋ B．乙中一定含 NH＋4 C．丙中一定含 Mg2＋ D．丙中一定含 SO2－4 解析　本题考查了离子反应和离子推断，意在考查考生对概念的应用能力、推断 能力及发散思维能力。甲、乙、丙均是可溶性强电解质，则 OH－只能与 Na＋组 成 NaOH。三种化合物不含相同离子，另外两种化合物可能为 NH4NO3、MgSO4 或(NH4)2SO4、Mg(NO3)2。由“取等质量的三种化合物配制成相同体积的溶液， 其物质的量浓度：c(甲)＞c(乙)＞c(丙)”可知，甲、乙、丙的摩尔质量的关系：M 甲＜M 乙＜M 丙。因此甲、乙、丙有两种可能的组合： 甲 乙 丙 NaOH NH4NO3 MgSO4 NaOH (NH4)2SO4 Mg(NO3)2 因此丙中阴离子可能是 SO 2－4 或 NO－3 。 答案　D 二、填空题 13．化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后，查阅资料，积极思考，提出了 一系列问题，请予以解答： (1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料，工业上常通过下列反应制备 CuCl 2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3===2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑ 查阅资料可得，CuCl 可以溶解在 FeCl3 溶液中，请写出该反应的离子方程式是 ________________________________________________________________。 (2)已知：Cu2O 在酸性溶液中发生歧化反应：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中，反应完全后， 得 到 W( 包 括 溶 液 和 少 量 剩 余 固 体 ) ， 此 时 溶 液 中 一 定 含 有 的 阳 离 子 __________________________________________________________________ (用离子符号表示)。 (3)继续往 W 中通入足量的氯气，不断搅拌，充分反应，溶液中哪些离子的物质 的量一定有明显变化________________________________________________ (用离子符号表示)。 (4)不通入气体，改往 W 中加入过量铁粉，过滤，调 pH 约为 7，加入淀粉 KI 溶 液和 H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗 2 mol I－时，共转移 3 mol 电子，该反应的离子方程式是_______________________________________。 答案　(1)CuCl＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋＋Cl－ (2)H＋、Fe2＋ (3)Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－ (4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－===2Fe(OH)3＋2I2 14．某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份，进行 如图所示探究。 已知废水试样中可能含有下表中的离子： 离子 阳离子 Na＋、Mg2＋、X 阴离子 Cl－、SO2－3 、Y、NO－3 请回答下列问题： (1)离子 X 是________(填化学式，下同)，离子 Y 是________。 (2)表中不能确定是否存在的阴离子是________，能证明该阴离子是否存在的简 单实验操作为_______________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3) 写 出 废 水 试 样 中 滴 加 淀 粉 ­KI 溶 液 所 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _________________________________________________________________。 解析　由甲组实验中溴水不褪色，说明废水试样中不含 SO2－3 ；由丙组实验现象 可确定废水中含 NH＋4 ，即 X 为 NH＋4 ；由丁组实验现象说明其含 NO－3 ；由乙组 实验现象说明其含 SO2－4 ，即 Y 为 SO2－4 。不能确定是否存在的阴离子为 Cl－。 答案　(1)NH＋4 　SO2－4 (2)Cl－　取少量废水试样，滴加足量的 Ba(NO3)2 溶液，静置；取上层清液，滴加 硝酸酸化的 AgNO3 溶液，若有白色沉淀产生，则存在 Cl－；若无白色沉淀产生， 则不存在 Cl－ (3)6I－＋2NO－3 ＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O 15．甲学生对 Cl2 与 FeCl2 和 KSCN 混合溶液的反应进行实验探究。 操作 现象 Ⅰ.A 中溶液变红 Ⅱ.稍后，溶液由红色变为黄色 (1)B 中反应的离子方程式是_________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)A 中溶液变红的原因是___________________________________________ _________________________________________________________________。 (3)为了探究现象Ⅱ的原因，甲同学进行如下实验： ①取 A 中黄色溶液于试管中，加入 NaOH 溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中 一定存在________。 ②取 A 中黄色溶液于试管中，加入过量的 KSCN 溶液，最终得到红色溶液。 甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是 SCN－与 Cl2 发生了反应。 (4)甲同学猜想 SCN－可能被 Cl2 氧化了，他又进行了如下研究。 资料显示：SCN－的电子式为[∶S,∶C⋮⋮N∶]－。 ①甲同学认为 SCN－中碳元素没有被氧化，理由是 _____________________________________________________________。 ②取 A 中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，由 此证明 SCN－中被氧化的元素是________。 ③ 通 过 实 验 证 明 了 SCN － 中 氮 元 素 转 化 为 NO－3 ， 他 的 实 验 方 案 是 _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 解析　(1)多余的氯气被 B 中的 NaOH 溶液吸收发生反应的离子方程式是 Cl2＋ 2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(2)A 中溶液变红的原因是 Fe2＋被 Cl2 氧化为 Fe3＋， Fe3＋与 SCN－反应生成红色的 Fe(SCN)3。(3)①生成的红褐色沉淀是 Fe(OH)3，说 明溶液中含有 Fe3＋。(4)①在组成 SCN－的三种元素中 C 的非金属性最弱，应显 正价，由电子式可知其中 N 显－3 价，S 显－2 价，则 C 显＋4 价，处于最高价， 故碳元素不可能被氧化。②加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液生成白色沉淀，说明溶液 中含有 SO2－4 ，故 SCN－中被氧化的元素是硫元素。③若含有硝酸根离子，则在 酸性条件下可被还原为 NO，NO 与空气中氧气反应被氧化为红棕色的 NO2 气体。 答案　(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (2)Fe2＋被 Cl2 氧化成 Fe3＋，Fe3＋与 SCN－反应生成红色的 Fe(SCN)3，所以溶液 变红　(3)①Fe3＋　(4)①SCN－中的碳元素是最高价态(＋4 价)　②硫元素(或 S)　 ③取足量铜粉于试管中，加入 A 中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到 试管上方有红棕色气体生成，证明 A 中黄色溶液中存在 NO－3 ，SCN－中氮元素 被氧化成 NO－3