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- 2021-08-24 发布
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专题三 氧化还原反应 离子反应
总纲目录
考点一 氧化还原反应
考点二 离子反应
考点一 氧化还原反应
1.(2019课标Ⅱ,26节选)立德粉
ZnS·BaSO
4
(也称锌钡白),是一种常用白色颜
料。回答下列问题:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金
属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为
(填标号)。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
(2)以重晶石(BaSO
4
)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式
为
。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上
可通过水蒸气变换反应将其转化为CO
2
和一种清洁能源气体,该反应的化学
方程式为
。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性
变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的
(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为
。
答案
(1)D
(2)①BaSO
4
+4C
BaS+4CO↑ CO+H
2
O
CO
2
+H
2
②BaCO
3
③S
2-
+Ba
2+
+Zn
2+
+S
BaSO
4
·ZnS↓
解析
(1)重要金属的焰色反应的颜色平时要注意识记。
(2)①已知反应物有BaSO
4
、C,生成物有BaS,因焦炭过量则生成CO,根据得失
电子守恒、原子守恒写出化学方程式;CO与H
2
O(g)反应生成CO
2
与一种清洁
能源气体,不难推测该气体为H
2
。②“还原料”的主要成分为BaS,长期放置
发生水解生成Ba(OH)
2
与H
2
S,Ba(OH)
2
吸收空气中的CO
2
生成了难溶于水的
BaCO
3
。③沉淀器中溶液的成分为Ba
2+
、S
2-
、Zn
2+
、S
,反应生成了BaSO
4
·
ZnS沉淀,根据电荷守恒、原子守恒写出离子方程式。
2.(2017课标Ⅱ,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某
课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理
如下:
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)
2
碱性悬
浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)
2
,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)
2
被I
-
还原为Mn
2+
,在暗处静置5 min,然后用标
准Na
2
S
2
O
3
溶液滴定生成的I
2
(2S
2
+I
2
2I
-
+S
4
)。
回答下列问题:
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是
。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为
。
(3)Na
2
S
2
O
3
溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧
杯、玻璃棒、试剂瓶和
;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其
目的是杀菌、除
及二氧化碳。
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用
a
mol·L
-1
Na
2
S
2
O
3
溶液滴定,以淀粉溶
液作指示剂,终点现象为
;若消耗Na
2
S
2
O
3
溶液的体积为
b
mL,则水样中溶解氧的含量为
mg·L
-1
。
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏
(填“高”或“低”)。
答案
(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
(2)O
2
+2Mn(OH)
2
2MnO(OH)
2
(3)量筒 氧气
(4)蓝色刚好褪去 80
ab
(5)低
解析
(1)扰动水体表面会使水样中溶解氧逸出,使测定结果产生误差。(2)反
应中Mn(OH)
2
作还原剂,O
2
作氧化剂,依据得失电子守恒可知二者应按物质的
量之比2∶1反应。(3)配制Na
2
S
2
O
3
溶液时,若蒸馏水中含有溶解氧会导致后
续滴定实验产生误差,故应除去蒸馏水中的溶解氧。(4)由得失电子守恒可得
关系式:O
2
~2I
2
~4Na
2
S
2
O
3
,则100.00 mL水样中含氧量为
mol,即8
ab
×
10
-3
g,1 000 mL(即1 L)水样中含氧量为80
ab
mg。(5)滴定完成时,若滴定管尖嘴
处留有气泡会导致代入计算式中Na
2
S
2
O
3
溶液的体积偏小,测定结果偏低。
3.(2016课标Ⅰ,28节选)NaClO
2
是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物
等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO
2
。此吸收反应中,氧化
剂与还原剂的物质的量之比为
,该反应中氧化产物是
。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯
消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl
2
的氧化能力。NaClO
2
的有效氯含量为
(计算结果保留两位小数)。
答案
(4)2∶1 O
2
(5)1.57
解析
(4)据图示可知“尾气吸收”的反应物有ClO
2
、NaOH、H
2
O
2
,生成物
有NaClO
2
,其中
O
2
→Na
O
2
,Cl的化合价降低,则H
2
O
2
中氧元素的化合价升
高,根据得失电子守恒可得氧化剂ClO
2
与还原剂H
2
O
2
的物质的量之比为2∶1,
该反应中氧化产物是O
2
,还原产物是NaClO
2
。
(5)NaClO
2
、Cl
2
作为消毒剂时,还原产物均为Cl
-
。设NaClO
2
的有效氯含量为
x
,
则
×
4=
×
2,解得
x
≈
1.57。
1.理清两条概念线索
2.掌握氧化还原反应的规律
3.识记常见氧化剂、还原剂及产物预测
(1)常见的氧化剂及产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO
4
Mn
2+
(酸性);MnO
2
(中性);Mn
(碱性)
K
2
Cr
2
O
7
(酸性)
Cr
3+
浓硝酸
NO
2
稀硝酸
NO
X
2
(卤素单质)
X
-
H
2
O
2
OH
-
(碱性或中性);H
2
O(酸性)
Na
2
O
2
NaOH(或Na
2
CO
3
)
NaClO(或ClO
-
)
Cl
-
、Cl
2
NaClO
3
Cl
2
、ClO
2
PbO
2
Pb
2+
(2)常见的还原剂及产物预测
还原剂
氧化产物
Fe
2+
Fe
3+
(酸性);Fe(OH)
3
(碱性)
SO
2
(或H
2
SO
3
、S
)
S
S
2-
(或H
2
S)
S、SO
2
(或S
)、S
H
2
C
2
O
4
CO
2
H
2
O
2
O
2
I
-
(或HI)
I
2
、I
CO
CO
2
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn
2+
、Fe
2+
(与强氧化剂反应生成Fe
3+
)、Cu
2+
考向一 辨析氧化还原反应概念 感悟氧化还原反应规律
1.(2019北京理综,10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程
不涉及
氧化还原
反应的是
(
B
)
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl
2
溶液(FeCl
3
)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl
2
)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl
2
(HCl)
H
2
O、浓H
2
SO
4
D
NO(NO
2
)
H
2
O、无水CaCl
2
答案
B A项,用Fe粉除去FeCl
2
溶液中的Fe
3+
时,发生了氧化还原反应;C项,
除去Cl
2
中的HCl杂质一般用饱和食盐水,用水除会损失部分Cl
2
,同时Cl
2
与H
2
O
的反应是氧化还原反应;D项,NO
2
和H
2
O的反应属于氧化还原反应。
2.(2019湖北武汉市级示范高中联考)在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉
末,高锰酸钾溶液褪色,发生反应的离子方程式为2Mn
+16H
+
+5Na
2
O
2
2Mn
2+
+5O
2
↑+8H
2
O+10Na
+
,下列判断正确的是
(
B
)
A.高锰酸钾是氧化剂,Na
2
O
2
既是氧化剂,又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.向高锰酸钾溶液中滴加浓盐酸可以得到酸性高锰酸钾溶液
D.当反应产生标准状况下22.4 L氧气时,反应转移的电子为4 mol
答案
B 过氧化钠中O元素的化合价升高,过氧化钠是还原剂,故A错误;Mn
元素的化合价降低,被还原,O元素的化合价升高,被氧化,则O
2
是氧化产物,Mn
2+
是还原产物,故B正确;用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液会发生氧化还原反应,应利
用稀硫酸酸化,故C错误;标准状况下,产生22.4 L O
2
时转移电子数为
×
2
×
[0-(-1)]=2 mol,故D错误。
3.(2019晋豫省际大联考)已知Fe
2+
或I
2
能与H
2
O
2
在一定条件下发生下列反应:
Fe
2+
:①H
2
O
2
+2Fe
2+
+2H
+
2Fe
3+
+2H
2
O;
②H
2
O
2
+2Fe
3+
2Fe
2+
+2H
+
+O
2
↑。
I
2
:③H
2
O
2
+I
2
2HIO;④
……
下列说法中错误的是
(
C
)
A.通过反应①②可知Fe
2+
为过氧化氢分解的催化剂
B.根据反应①可知,在该条件下,氧化性:H
2
O
2
>Fe
3+
C.1 mol H
2
O
2
分解,转移的电子数为2
N
A
D.反应④为2HIO+H
2
O
2
I
2
+2H
2
O+O
2
↑
答案
C 反应①②的方程式相加的总反应恰好为过氧化氢的分解反应,并
且反应前后Fe
2+
无变化,A项正确;反应①中,过氧化氢为氧化剂,Fe
3+
为氧化产
物,所以氧化性:H
2
O
2
>Fe
3+
,B项正确;过氧化氢分解的化学方程式为2H
2
O
2
2H
2
O+O
2
↑,由方程式可知,1 mol H
2
O
2
分解,转移的电子数为
N
A
,C项
错误;由过氧化氢分解的化学方程式减去反应③得到反应④为2HIO+H
2
O
2
I
2
+2H
2
O+O
2
↑,D项正确。
4.(2019湖南衡阳期中)用草酸的稀溶液或草酸钠的酸性溶液可以洗涤粘在皮
肤上的高锰酸钾,其离子方程式为(未配平):Mn
+C
2
+H
+
CO
2
↑+Mn
2+
+ 。关于此反应的叙述中正确的是
(
C
)
A.该反应右边方框内的产物是OH
-
B.配平该反应后,H
+
的化学计量数是8
C.该反应中氧化产物是CO
2
D.该反应电子转移总数是5 mol
考向二 氧化还原反应方程式的配平与书写
答案
C 酸性条件下,不可能生成OH
-
,应生成H
2
O,故A错误;反应中Mn
→
Mn
2+
,锰元素的化合价由+7价降低为+2价,C
2
→CO
2
,碳元素的化合价由+3
价升高为+4价,结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式:
2Mn
+5C
2
+16H
+
10CO
2
↑+2Mn
2+
+8H
2
O,H
+
的化学计量数是16,故B错
误;未指明参加反应的物质的量,无法判断电子转移总数,故D错误。
5.(2019福建诏安一模)Cu
2
S与一定浓度的硝酸反应,生成Cu(NO
3
)
2
、CuSO
4
、
NO
2
、NO和H
2
O,当NO
2
和NO的物质的量之比为2∶1时,实际参加反应的Cu
2
S
与HNO
3
的物质的量之比为
(
B
)
A.1∶10 B.1∶8 C.1∶6 D.1∶5
答案
B 由题给反应物和生成物的情况看出,1 mol Cu
2
S共失去电子10 mol,
3 mol HNO
3
反应生成2 mol NO
2
和1 mol NO,共得到5 mol电子,由得失电子守
恒及原子守恒即可配平该反应的化学方程式:Cu
2
S+8HNO
3
Cu(NO
3
)
2
+
CuSO
4
+4NO
2
↑+2NO↑+4H
2
O,所以
n
(Cu
2
S)∶
n
(HNO
3
)=1∶8。
6.(2019湖南株洲高三检测)“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现
代工业的味精”。室温下钒能溶解于浓硝酸中生成V
。
(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:
。
(2)灼烧NH
4
VO
3
时可生成钒的氧化物V
2
O
5
,请写出该反应的化学方程式:
。
(3)V
2
O
5
是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被
还原为蓝色的VO
2+
,请写出该反应的离子方程式:
。
答案
(1)V+6H
+
+5N
V
+5NO
2
↑+3H
2
O
(2)2NH
4
VO
3
V
2
O
5
+2NH
3
↑+H
2
O
(3)V
2
O
5
+6H
+
+2Cl
-
2VO
2+
+Cl
2
↑+3H
2
O
方法归纳
氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)配平依据:“守恒”三原则(依次运用得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒)
(2)配平步骤:
注意:缺项方程式配平时的补项原则
考向三 氧化还原反应方程式的计算
7.(2019安徽皖中名校联盟联考)某强氧化剂XO(OH
被Na
2
SO
3
还原。如果还
原1.2
×
10
-3
mol XO(OH
,需用30 mL 0.1 mol·L
-1
的Na
2
SO
3
溶液,那么X元素被
还原后的物质可能是
(
D
)
A.XO B.X
2
O
3
C.X
2
O D.X
答案
D 由题意可知,S元素由+4价→+6价,假设反应后X元素的化合价为
x
,
根据氧化还原反应中得失电子守恒,则有1.2
×
10
-3
mol
×
(5-
x
)=0.03 L
×
0.1 mol·L
-1
×
(6-4),解得
x
=0,所以X元素被还原后的物质是X。
8.(2019河南洛阳第一次质量预测)将过量H
2
O
2
溶液加入含(NH
4
)
2
CrO
4
的氨水
中,加热后冷却,生成暗棕红色晶体M[化学式为Cr(NH
3
)
3
O
4
],该反应的离子方
程式为:Cr
+3NH
3
+3H
2
O
2
M+2H
2
O+2OH
-
+O
2
↑,测得M中有2个过氧
键。下列叙述正确的是
(
D
)
A.M中Cr的化合价为+3
B.参与反应的H
2
O
2
全部被氧化
C.向FeSO
4
溶液中滴加几滴M的溶液,没有明显现象
D.转移0.2 mol电子时,生成M的质量为16.7 g
答案
D 因M[化学式为Cr(NH
3
)
3
O
4
]中有2个过氧键,则M中Cr的化合价为+4,
A项错误;M中有2个过氧键,所以参与反应的H
2
O
2
没有全部被氧化,B项错误;
向FeSO
4
溶液中滴加几滴M的溶液,亚铁离子会被M中的过氧键氧化为三价铁
离子,溶液由浅绿色变成黄色,C项错误;由方程式可知每生成1 mol O
2
转移2 mol电子,同时生成1 mol Cr(NH
3
)
3
O
4
,则转移0.2 mol电子时,生成M的质量为16.7 g,
D项正确。
考点二 离子反应
1.(2019课标Ⅰ,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催
化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰
表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是
(
D
)
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H
+
浓度为5
×
10
-3
mol·L
-1
(设冰的密度为0.9 g·cm
-3
)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl
H
+
+Cl
-
答案
D 由图可知,在冰表面第一层氯化氢以分子形式存在,在第二层氯化
氢以离子形式存在,而第三层只有水分子,则在第一、二层之间存在可逆反
应:HCl
H
+
+Cl
-
,A、C项正确,D项错误;1 L冰中水的物质的量为
=50 mol,第二层中,
n
(Cl
-
)∶
n
(H
2
O)=10
-4
∶1,
n
(Cl
-
)=5
×
10
-3
mol,则
c
(H
+
)=
c
(Cl
-
)=
=
=5
×
10
-3
mol·L
-1
,B项正确。
2.(2019课标Ⅲ,10,6分)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的
是
(
A
)
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的N
、S
、Cl
-
通过阴离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H
+
+OH
-
H
2
O
答案
A 由图可知,经过阳离子交换树脂,Ca
2+
、Na
+
、Mg
2+
被H
+
替换,由电荷
守恒可知阳离子数目增多,A项错误;再经阴离子交换树脂得到纯净水,则N
、
Cl
-
、S
被OH
-
替换,H
+
与OH
-
结合生成水:H
+
+OH
-
H
2
O,水的导电能力减
弱,B、C、D项正确。
3.(2016课标Ⅲ,28,14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V
2
O
5
)是接触法生产硫
酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V
2
O
5
既避免污染环境又有利于资源综合
利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质
V
2
O
5
V
2
O
4
K
2
SO
4
SiO
2
Fe
2
O
3
Al
2
O
3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V
2
O
5
转化为V
,反应的离子方程式为
,同时V
2
O
4
转化成VO
2+
。“废渣1”的主要成分是
。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO
2+
变为V
,则需要氧化剂KClO
3
至少为
mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V
4
形式存在于溶液中。“废渣2”中含有
。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V
4
R
4
V
4
O
12
+
4OH
-
(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈
性(填“酸”“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是
。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH
4
VO
3
)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方
程式
。
答案
(1)V
2
O
5
+2H
+
2V
+H
2
O SiO
2
(2)0.5
(3)Fe(OH)
3
和Al(OH)
3
(4)碱 (5)K
+
(6)2NH
4
VO
3
V
2
O
5
+2NH
3
↑+H
2
O↑
解析
(1)V
2
O
5
及V
中的V均为+5价,“酸浸”时,发生非氧化还原反应,根据
原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式;“酸浸”时,V
2
O
5
转化成V
,V
2
O
4
转化成VO
2+
,K
2
SO
4
可溶于水,Fe
2
O
3
及Al
2
O
3
分别转化成Fe
3+
和Al
3+
,所以“废渣1”的主要成分是SiO
2
。
(2)3 mol VO
2+
变为V
需转移3 mol e
-
,1 mol KClO
3
作氧化剂生成Cl
-
转移6 mol
e
-
,所以需KClO
3
至少0.5 mol。
(3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V
4
形式存在于溶液中,K
2
SO
4
可溶,Fe
3+
和
Al
3+
分别转化成Fe(OH)
3
和Al(OH)
3
沉淀进入“废渣2”。
(4)该反应的逆反应为洗脱过程,增大
c
(OH
-
),有利于平衡向左移动,所以淋洗
液应呈碱性。
(5)由流程图可以看出,H
+
在酸浸时损耗,钒转化为V
4
(阴离子),Fe
3+
及Al
3+
转
化为沉淀,所以“流出液”中阳离子最多的是K
+
。
(6)“煅烧”时肯定得到V
2
O
5
,其他物质自然写出。
1.正确书写离子方程式的两个关键点
化学式拆写
“二注意”
(1)需要拆分的物质:强酸、强碱、可溶性盐;
(2)特殊情况需拆:微溶物的澄清溶液、浓盐酸、浓硝酸(浓硫酸不拆)等
方程式遵循
“三守恒”
原子守恒、电荷守恒、电子得失守恒
条件
类型
常见表述
误点点拨
“无色”
Cu
2+
、Fe
3+
、Fe
2+
、Mn
等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大量共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响
“透明”
“透明”也可“有色”
2.突破离子共存的四大题设“陷阱”
考向一 离子方程式的正误判断
1.(2019天津理综,2,6分)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是(
A
)
实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
Mg(OH)
2
+2N
Mg
2+
+2NH
3
·H
2
O
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
Fe
3+
+3H
2
O
Fe(OH)
3
↓+3H
+
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
3SO
2
+2Mn
+4H
+
3S
+2Mn
2+
+2H
2
O
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
FeO+2H
+
Fe
2+
+H
2
O
答案
A A项,悬浊液中存在平衡:Mg(OH)
2
(s)
Mg
2+
(aq)+2OH
-
(aq),加入
NH
4
Cl溶液后,N
与OH
-
结合成NH
3
·H
2
O,平衡正向移动而使沉淀逐渐溶解,正
确;B项,红褐色液体是Fe(OH)
3
胶体,不是沉淀,错误;C项,得失电子不守恒,电荷
不守恒,错误;D项,稀硝酸具有强氧化性,可将Fe
2+
氧化为Fe
3+
,错误。
2.(2019江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是
(
A
)
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl
2
:Cl
2
+2OH
-
ClO
-
+Cl
-
+H
2
O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H
2
:Al+2OH
-
Al
+H
2
↑
C.室温下用稀HNO
3
溶解铜:Cu+2N
+2H
+
Cu
2+
+2NO
2
↑+H
2
O
D.向Na
2
SiO
3
溶液中滴加稀盐酸:Na
2
SiO
3
+2H
+
H
2
SiO
3
↓+2Na
+
答案
A A项,Cl
2
能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式
为Cl
2
+2OH
-
ClO
-
+Cl
-
+H
2
O,正确;B项,铝粉能与NaOH溶液反应制取H
2
,离
子方程式为2Al+2OH
-
+2H
2
O
2Al
+3H
2
↑,错误;C项,铜与稀硝酸反应生
成NO,离子方程式为3Cu+8H
+
+2N
3Cu
2+
+2NO↑+4H
2
O,错误;D项,Na
2
SiO
3
易溶于水,应用离子符号表示,故向Na
2
SiO
3
溶液中滴加稀盐酸发生反应的离子
方程式为Si
+2H
+
H
2
SiO
3
↓,错误。
3.(2019陕西汉中质检)下列指定反应的离子方程式正确的是
(
D
)
A.向氯化钙溶液中通入CO
2
气体:Ca
2+
+CO
2
+H
2
O
CaCO
3
↓+2H
+
B.Ca(HCO
3
)
2
溶液与过量NaOH溶液反应:Ca
2+
+HC
+OH
-
CaCO
3
↓+H
2
O
C.稀HNO
3
与难溶于水的FeS固体反应:FeS+2H
+
Fe
2+
+H
2
S↑
D.醋酸除水垢:2CH
3
COOH+CaCO
3
2CH
3
COO
-
+Ca
2+
+H
2
O+CO
2
↑
答案
D 氯化钙溶液与CO
2
气体不反应,A错误;Ca(HCO
3
)
2
溶液与过量
NaOH溶液反应的离子方程式为Ca
2+
+2HC
+2OH
-
CaCO
3
↓+C
+
2H
2
O,B错误;稀HNO
3
与FeS发生氧化还原反应,FeS被氧化为Fe
3+
和S单质,正
确的离子方程式为FeS+4H
+
+N
Fe
3+
+S+NO↑+2H
2
O,C错误;醋酸是弱
酸,在离子方程式中写化学式,酸性:CH
3
COOH>H
2
CO
3
,D正确。
方法归纳
“四两”破千题——离子方程式的正误判断
4.(2019江苏单科,4,2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
(
A
)
A.0.1 mol·L
-1
NaOH溶液:Na
+
、K
+
、C
、Al
B.0.1 mol·L
-1
FeCl
2
溶液:K
+
、Mg
2+
、S
、Mn
C.0.1 mol·L
-1
K
2
CO
3
溶液:Na
+
、Ba
2+
、Cl
-
、OH
-
D.0.1 mol·L
-1
H
2
SO
4
溶液:K
+
、N
、N
、HS
考向二 离子共存
答案
A A项,在NaOH溶液中,Na
+
、K
+
、C
、Al
相互之间不发生化学
反应,可以共存,正确;B项,Fe
2+
具有还原性,Mn
具有氧化性,两者之间可发生
氧化还原反应,不能共存,错误;C项,C
和Ba
2+
可以结合成BaCO
3
沉淀,不能大
量共存,错误;D项,在酸性条件下,N
可将HS
氧化,且HS
与H
+
反应,不能大
量共存,错误。
5.(2019吉林长春第一次质量监测)下列对各组粒子的评价正确的是
(
D
)
选项
粒子组
评价
A
无色溶液中:Na
+
、Al
3+
、S
、C
不能大量共存,因为有沉淀和气体生成 2Al
3+
+
C
+3H
2
O
2Al(OH)
3
↓+CO
2
↑
B
中性溶液中:Fe
3+
、N
、S
2-
、N
不能大量共存,因为有沉淀生成 2Fe
3+
+3S
2-
Fe
2
S
3
↓
C
澄清溶液中:K
+
、Cu
2+
、Cl
-
、NH
3
·H
2
O
不能大量共存,因为有沉淀生成 Cu
2+
+2OH
-
Cu(OH)
2
↓
D
酸性溶液中:Fe
2+
、Al
3+
、S
、I
-
能大量共存于同一溶液中
答案
D Al
3+
与C
在溶液中相互促进水解,离子方程式为2Al
3+
+3C
+
3H
2
O
2Al(OH)
3
↓+3CO
2
↑,A不正确;Fe
3+
与S
2-
可发生氧化还原反应生成Fe
2+
和S(S
2-
少量)或FeS和S(S
2-
足量),B不正确;NH
3
·H
2
O为弱碱,书写离子方程式时
不可拆,C不正确。
6.(2019河北承德联校模拟)常温下,下列各组离子在指定条件下一定能大量
共存的是
(
B
)
A.使甲基橙呈黄色的溶液中:Na
+
、Fe
3+
、Cl
-
、N
B.使pH试纸显蓝色的溶液中:K
+
、Na
+
、OH
-
、S
C.由水电离出的
c
(H
+
)=1
×
10
-12
mol·L
-1
的溶液中:Na
+
、Mg
2+
、Cl
-
、HC
D.与铝反应生成H
2
的溶液中:N
、Ba
2+
、N
、ClO
-
答案
B 使甲基橙呈黄色的溶液可能为碱性溶液,Fe
3+
能与OH
-
反应生成
Fe(OH)
3
沉淀,A项错误;使pH试纸显蓝色的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量
OH
-
,K
+
、Na
+
、OH
-
、S
四种离子间不发生任何反应,能大量共存,B项正确;
由水电离出的
c
(H
+
)=1
×
10
-12
mol·L
-1
的溶液,可能为酸性溶液也可能为碱性溶
液,HC
一定不能大量存在,呈碱性时Mg
2+
不能大量存在,C项错误;与铝反应
生成H
2
的溶液,可能为酸性溶液也可能为碱性溶液,若为酸性不可能存在大量
ClO
-
,若为碱性不可能存在大量N
,D项错误。
方法归纳
离子共存题目中的5大易忽视点
(1)注意判断离子共存的情况:“能、不能”“一定、可能、一定不能”。
(2)注意题干中提示的溶液酸碱性:酸性溶液应考虑H
+
的存在,碱性溶液应考
虑OH
-
的存在。
(3)注意题干中提示的溶液颜色:溶液无色时,Cu
2+
、Fe
2+
、Fe
3+
、Mn
等有色
离子不能存在。
(4)注意正确理解“透明溶液”,如NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,
CuSO
4
溶液、FeCl
3
溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明。
(5)注意题干中提示的水的电离程度:当由水电离出的
c
(H
+
)或
c
(OH
-
)小于1
×
10
-7
mol·L
-1
时,溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液;当由水电离出的
c
(H
+
)或
c
(OH
-
)大于1
×
10
-7
mol·L
-1
时,溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。
考向三 离子推断
7.(2019河南汝州实验中学期末)某溶液可能含有Cl
-
、S
、C
、N
、Fe
3+
、Al
3+
和K
+
。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,
同时产生红褐色沉淀,过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足
量BaCl
2
溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中
(
B
)
A.至少存在5种离子
B.Cl
-
一定存在,且
c
(Cl
-
)
≥
0.4 mol/L
C.S
、N
一定存在,Cl
-
可能不存在
D.Cl
-
、Al
3+
一定不存在,K
+
可能存在
答案
B 取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,说
明有N
0.02 mol,同时产生红褐色沉淀,经过滤、洗涤、灼烧后得到1.6 g固
体,说明有Fe
3+
,而且为0.02 mol,则一定没有C
。在滤液中加入足量BaCl
2
溶
液,得到不溶于盐酸的沉淀4.66 g,说明有S
0.02 mol,再根据电荷守恒可知
一定有Cl
-
,Cl
-
至少有0.02 mol
×
3+0.02 mol
×
1-0.02 mol
×
2=0.04 mol。
8.(2019广东化州二模)有一包粉末状固体,可能是由Al
2
(SO
4
)
3
、CuCl
2
、KNO
3
、
Na
2
O中的一种或几种组成的。为了探究它的成分,某学习小组做了如下实验。
①取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透明溶液A。
②取A溶液少量,向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量,观察到先有沉淀岀现,而
后沉淀逐渐增多,然后沉淀又逐渐减少,但最终仍有部分蓝色沉淀。
③再取A溶液两份,一份滴加BaCl
2
溶液后,出现白色沉淀;另一份滴加硝酸银
溶液后也出现白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)原白色粉末中一定含有
,一定不含
,可
能含有
(填化学式)。
(2)写出过程②中涉及的离子方程式:
、
、
。
(3)如果要进一步确定可能存在的物质,进行的实验操作及实验现象和结论是
。
答案
(1)CuCl
2
和Al
2
(SO
4
)
3
Na
2
O KNO
3
(2)Cu
2+
+2OH
-
Cu(OH)
2
↓ Al
3+
+3OH
-
Al(OH)
3
↓ Al(OH)
3
+OH
-
Al
+2H
2
O
(3)用洁净的铂丝蘸取原样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察火
焰颜色,若为紫色,则含有KNO
3
,否则不含
解析
①取适量粉末投入蒸馏水中,粉末完全溶解,得到蓝色透明溶液A,说明
含有CuCl
2
,不含Na
2
O;②取A溶液少量,向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量,观
察到先有沉淀出现,而后沉淀逐渐增多,然后沉淀又逐渐减少,但最终仍有部
分蓝色沉淀,说明含有Al
2
(SO
4
)
3
;③再取A溶液两份,一份滴加BaCl
2
溶液后,出
现白色沉淀,另一份滴加硝酸银溶液后也出现白色沉淀,说明原溶液中含有硫
酸根离子和氯离子。据此进行解答即可。
方法点拨
解答离子推断题的三大原则
:(1)
互斥性原则
——
离子之间发生
反应
,
不能共存
;(2)
进出性原则
——
注意实验过程中引入的离子对后续实
验的干扰
;(3)
电中性原则
——
任何电解质溶液都呈电中性
,
在定量推断中,
可以由此推断最后一种离子是否存在。