(浙江选考)2020版高考化学二轮复习专题三第3讲离子反应的应用教案

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1、第3讲离子反应的应用离子共存1离子共存的含义所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用。2判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色溶液颜色几种常见离子的颜色:离子Cu2Fe3Fe2MnO溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性溶液的酸碱性在强酸性溶液中,OH及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2、CH3COO等)均不能大量存在;在强碱性溶液中,H及弱碱阳离子(如NH、Al3、Fe3等)均不能大量存在;酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS等)在

2、强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。(3)三特殊三种特殊情况AlO与HCO不能大量共存:AlOHCOH2O=Al(OH)3CO;“NOH”组合具有强氧化性,能与S2、Fe2、I、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存;NH与CH3COO、CO,Mg2与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。(4)四反应四种反应类型指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。复分解反应,如Ba2与SO,NH与OH,H与CH3COO等;氧化还原反应,如Fe3与I、S2,NO(H)与Fe2,MnO(H)与Br等;相互促进

3、的水解反应,如Al3与HCO、CO、S2、HS、AlO;Fe3与HCO、CO等;络合反应,如Fe3与SCN等。1水溶液中能大量共存的一组离子是()ANH、Ba2、Br、COBCl、SO、Fe2、HCK、Na、SO、MnODNa、H、NO、HCO解析:选C。A.Ba2与CO能反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存。B.SO与H能反应生成SO2和H2O,SO与Fe2能生成沉淀FeSO3,不能大量共存。C.离子之间不反应,可以大量共存。D.H与HCO能反应生成CO2和H2O,不能大量共存。2常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A能溶解氧化铝的溶液中:K、NH、HCO、NOBc(OH)为1

4、1012 molL1的溶液中:Na、Al3、I、SiOC滴入酚酞显红色的溶液中:Na、AlO、SO、ClD含有KNO3的溶液中:Fe2、H、Cl、SO解析:选C。能溶解氧化铝的溶液可能是强酸性溶液或强碱性溶液,HCO在强酸性和强碱性溶液中都不能大量存在,NH在强碱性溶液中不能大量存在,A项错误;c(OH)为11012 molL1的溶液为酸性溶液,SiO不能大量存在,B项错误;滴入酚酞显红色的溶液是碱性溶液,各离子可以大量共存,C项正确;H、NO和Fe2因能发生氧化还原反应而不能大量共存,D项错误。3制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH1)进行处理。室温下

5、,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、Cl、SOB加入少量NaClO溶液:NH、Fe2、H、SO、ClOC加入过量NaOH溶液:Na、Fe2、NH、SO、OHD加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na、SO、Cl、ClO、OH解析:选D。A项,Cl2会氧化Fe2,错误;B项,ClO会氧化Fe2,且H会与ClO结合成弱电解质HClO,错误;C项,OH会与Fe2反应生成Fe(OH)2沉淀,OH也会与NH反应生成NH3H2O,错误;D项,加入过量的ClO会氧化Fe2生成Fe3和Cl,过量的OH会除去Fe3和NH,最终溶液

6、中含Na、Cl和SO,而ClO和OH均是过量的,正确。判断离子共存的步骤“细审题干关键点”(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键点。(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。“分析限制条件”(1)常见表示溶液呈酸性的表述常温下,pH1的溶液;使pH试纸变红的溶液;使甲基橙呈红色的溶液;与镁粉反应放出氢气的溶液;c(OH)11014 molL1的溶液。(2)常见表示溶液呈碱性的表述常温下,pH14的溶液;使pH试纸变蓝的溶液;使酚酞试液变红的溶液;c(H)11014 molL1的溶液。(3)常见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述与铝粉反

7、应放出氢气的溶液;常温下,水电离出的c(OH)11012 molL1的溶液;与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。(4)无色溶液:不含有Cu2、Fe3、Fe2、MnO等。“抓住反应发生条件”(1)生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。(2)特别注意氧化还原反应。(3)熟记相互促进的水解反应。 离子检验和推断学生用书P131熟记常见离子的性质氧化性ClO、MnO、NO(H)、Fe3、Cr2O还原性S2(HS)、SO(HSO)、I、Br、Cl、Fe2水解显酸性NH、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3水解显碱性AlO、S2、SO、CO、SiO、ClO、CH3COO两性离子HCO、HS、HSO、H

8、PO、H2PO注意:“两性离子”指既能与强酸反应又能与强碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。2常见溶液酸、碱性的判断(1)酸性溶液pH7(常温);能使pH试纸呈红色的溶液;能使甲基橙呈红色或橙色的溶液;能使石蕊试液呈红色的溶液。(2)碱性溶液pH7(常温);能使pH试纸呈蓝色的溶液;能使石蕊试液呈蓝色的溶液;能使酚酞试液呈红色的溶液。(3)呈酸性或碱性的溶液和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外);能使甲基橙呈黄色的溶液;c水(H)或 c水(OH)等于10a mol/L(a7)的溶液。3常见离子检验“三法”方法离子试剂现象注意沉淀法Cl、Br、IAgNO3和HNO3白色沉淀(AgCl)

9、、淡黄色沉淀(AgBr)、黄色沉淀(AgI)SO稀HCl和BaCl2白色沉淀先用足量HCl酸化Fe2NaOH溶液白色沉淀灰绿色红褐色沉淀Fe3NaOH溶液红褐色沉淀Al3NaOH溶液白色沉淀沉淀溶解Zn2也有此现象气体法NH浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气体,使试纸变蓝反应要加热CO稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊HCO、SO、HSO也有此现象SO稀H2SO4和品红溶液品红溶液褪色显色法I氯水(少量)和CCl4下层为紫色Fe2KSCN溶液,再滴氯水先是无变化,滴氯水后变红色Fe3KSCN溶液红色苯酚溶液紫色Na、K铂丝和HCl火焰为黄色(Na)、浅紫色(K)要透过蓝色钴玻璃观察K的焰色

10、1(2018浙江4月选考,T25)某绿色溶液A含有H、Na、Mg2、Fe2、Cu2、SO、Cl、CO和HCO离子中的若干种,取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B;取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 molL1 AgNO3 溶液,有白色沉淀生成。下列说法不正确的是()A溶液A中一定存在H、SO和ClB溶液A中不存在Mg2、CO和HCO,不能确定Na的存在C第步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3D溶液A中存在Fe2与Cu2中的一种或两种,且可以用NaOH溶液判断答案:B2某溶液可能

11、含有Cl、SO、CO、NH、Fe3、Al3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BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中()A至少存在5种离子BCl一定存在,且c(Cl)0.4 mol/LCSO、NH一定存在,Cl可能不存在DCO、Al3一定不存在,K可能存在解析:选B。根据加入过量NaOH溶液并加热,得到0.02 mol气体,说明该溶液中有NH,为0.02 mol,同时产生红褐色沉淀,说明该溶液中有Fe3,为0.02 mol,可知该溶液中没有CO。

12、根据得到不溶于盐酸的4.66 g沉淀,说明该溶液中有SO,且为 0.02 mol,则根据溶液呈电中性原则可知溶液中一定有Cl,至少有0.04 mol,B正确。3(2017浙江4月选考,T25)某固体混合物中可能含有:K、Na、Cl、CO、SO等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:下列说法正确的是()A该混合物一定是K2CO3和NaClB该混合物可能是Na2CO3和KClC该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3D该混合物一定是Na2CO3和NaCl解析:选B。由溶液的焰色反应可知溶液中一定含有Na。由加入过量Ba(NO3)2溶液产生的白色沉淀完全溶于盐酸,可知溶液中一定不含有SO,一

13、定含有CO,由溶液加入AgNO3/HNO3溶液产生白色沉淀,可知溶液中一定含有Cl,则该混合物可能为NaCl和K2CO3,也可能为Na2CO3和KCl或Na2CO3和NaCl。4某强酸性溶液X,可能含有Al3、Ba2、NH、Fe2、Fe3、CO、SO、SiO、NO中的一种或几种离子,取该溶液进行实验,转化关系如图所示。反应过程中有一种气体在空气中会变为红棕色。回答下列问题:(1)由题给信息可知,溶液X中肯定不存在的阴离子有_。(2)沉淀C是_(填化学式),由此可确定溶液X中肯定不存在的阳离子有_。(3)气体A是_(填化学式),产生气体A的离子方程式为_。(4)_(填“能”或“不能”)根据沉淀E

14、确定溶液X中存在Fe3,理由是_。解析:(1)溶液呈强酸性,CO能与H反应生成CO2和H2O,SiO能与H反应生成H2SiO3沉淀;由题意知,气体A只能由步骤中发生氧化还原反应得到,故有离子被NO氧化,可知肯定为Fe2:3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O,故CO、SiO、NO肯定不存在。(2)能与Ba(NO3)2溶液反应生成沉淀的只有SO、CO,由于CO不存在,故只能是SO,则沉淀C为BaSO4。溶液中含有SO,则Ba2一定不存在。(4)溶液B中含有由Fe2被NO(H)氧化得到的Fe3,因此沉淀E是Fe(OH)3,但不能据此判断溶液X中是否含有Fe3。答案:(1)CO、SiO、NO(2)B

15、aSO4Ba2(3)NO3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O(4)不能溶液B中含有由Fe2被NO(H)氧化得到的Fe3,故无法确定溶液X中是否存在Fe3离子推断的四项基本原则 课后达标检测学生用书P105(单独成册)一、选择题1在一种酸性溶液中,可能存在NO、I、Cl、Fe3中的一种或几种离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,则以下有关该酸性溶液的推测中不正确的是()A一定含碘离子 B可能含铁离子C可能含氯离子 D不含硝酸根离子解析:选B。酸性条件下,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,说明溴单质作氧化剂,则原溶液中存在还原性离子,原溶液中一定含有碘离子,A项正确;原溶液中含有碘离子,则氧化

16、性离子不能存在,故铁离子一定不存在,B项错误;酸性溶液中氢离子、碘离子和氯离子可以大量共存,C项正确;碘离子具有强还原性,酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,所以原溶液中一定不含硝酸根离子,D项正确。2某溶液中同时含有下列六种离子:HS、SO、NO、PO、SO、Na,向其中加入足量H2O2,充分反应后溶液中离子浓度基本保持不变的是()A BC D只有解析:选C。H2O2具有较强的氧化性,能氧化HS、SO,其中SO被氧化为SO,故只有的浓度基本不变。3某无色溶液含有下列离子中的若干种:H、NH、Fe3、Ba2、Al3、CO、Cl、OH、NO。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,则溶液中能大量存在的离

17、子最多有()A3种 B4种C5种 D6种解析:选C。含有Fe3的溶液显黄色,在无色溶液中不能大量存在;H与CO、OH会发生反应,不能大量共存;OH与NH、Al3会发生反应,不能大量共存;Ba2、Al3、CO会发生反应,不能大量共存。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,若溶液为碱性,则含有大量的OH,还可能含有大量的Ba2、Cl、NO,离子最多4种;若溶液为酸性,由于H、NO起硝酸的作用,加入Al不能产生氢气,所以含有的离子可能是H、NH、Ba2、Al3、Cl,最多是5种离子。4某溶液含有K、Fe3、SO、CO、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

18、在的离子为Fe3、SOB一定不存在的离子为CO、IC不能确定的离子为K、SOD确定是否含有K需要经过焰色反应解析:选C。滴加KSCN溶液后显血红色,说明原溶液中一定含有Fe3,Fe3与CO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CO、I,根据溶液呈电中性可知,原溶液中一定含SO,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。5下列有关FeBr2溶液的叙述错误的是()A滴加淀粉KI溶液变为蓝色B该溶液中Cu2、NH、SO、Cl 可以大量共存C与硝酸酸化的AgNO3溶液反应有沉淀生成并放出气体D向该溶液中通入过量C

19、l2,反应的离子方程式:2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析:选A。Fe2不能将碘离子氧化,遇到I不会反应,溶液中不会生成I2,不会发生显色反应。6下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是()A该溶液中,H、NH、SO、Br可以大量共存B该溶液中,Ag、K、NO、CH3CHO可以大量共存C向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为2Fe2ClO2H=Cl2Fe3H2OD向该溶液中加入浓盐酸,每产生1 mol Cl2,转移电子约为6.021023个解析:选D。A.由于HClO是弱酸,则溶液中H不可能大量存在,且HClO能氧化Br。B.Ag与Cl能生成沉淀,不能大

20、量共存,CH3CHO具有较强的还原性,则ClO和CH3CHO不能大量共存。C.因 NaClO水解使得溶液显碱性,故生成的不是Fe3而是Fe(OH)3。D.向溶液中加入浓盐酸后发生反应:ClOCl2H=Cl2H2O,每产生1 mol Cl2时,转移 1 mol电子,约为6.021023个。7某固体可能含有NH、Cu2、Na、Cl、CO、SO中的几种离子。取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离):(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63 g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66 g沉淀。(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生

21、使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.672 L(标准状况)。下列说法正确的是()A该固体中一定有NH、CO、SO、NaB该固体中一定没有Cu2、Cl、NaC该固体中只含有NH、CO、SO、ClD根据以上实验,无法确定该固体中有Na解析:选A。由(1)可知溶液中无Cu2,含有CO、SO,且n(BaSO4)4.66 g/M(BaSO4)n(SO)0.02 mol,n(BaCO3)n(CO)(6.63 g4.66 g)/M(BaCO3)0.01 mol;由(2)可知溶液中含有NH,且n(NH)0.672 L/22.4 Lmol10.03 mol;由溶液的“电荷守恒”可知:正电荷为n(NH)10.03

22、mol,而负电荷为n(SO)n(CO)20.06 mol,因为正电荷少于负电荷,故溶液中一定含有钠离子,不一定含有氯离子。二、非选择题8已知A和B两支试管所盛的溶液中共含有K、Ag、Mg2、Cl、OH、NO六种离子,向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题:(1)试管A的溶液中所含的离子是_。(2)若向试管B的溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是_(填化学式)。(3)若试管A和试管B中的溶液是由等物质的量的四种物质配成的溶液,将两试管中溶液混合后过滤,所得滤液中各种离子的物质的量之比为_。解析:(1)向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色

23、:A中含OH,则A中不含与OH反应的Mg2、Ag,再推知A中含Cl,因溶液呈电中性,所以A中含阳离子K,B中含阴离子NO。结论:A中含OH、Cl、K。B中含Mg2、Ag、NO。(2)加入Mg与Ag反应生成Ag,溶液中溶质只有Mg(NO3)2。(3)若试管A和试管B中的溶液是由等物质的量的四种物质配成的溶液,设其物质的量均为1 mol,即A中为1 mol KOH,1 mol KCl。B中含1 mol Mg(NO3)2、1 mol AgNO3。将两试管中溶液混合后,生成1 mol AgCl,0.5 mol Mg(OH)2,过滤,所得滤液中剩余K为2 mol、Mg2为0.5 mol、NO为3 mol

24、,即K、Mg2、NO物质的量之比为416。答案:(1)K、OH、Cl(2)Mg(3)n(K)n(Mg2)n(NO)4169有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH、K、Ba2、Al3、Fe3、I、NO、CO、SO、AlO。取该溶液进行以下实验:用pH试纸检验,溶液呈强酸性。取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色。另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液:a.溶液从酸性变为中性;b.溶液逐渐产生沉淀;c.沉淀完全溶解;d.最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。取适量得到的碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。根据上述实验现象,回答下列问题。(1)

25、由可以排除_的存在。(2)由可以证明_的存在;同时排除_的存在;理由是_。(3)由可以证明_的存在;写出c、d所涉及的化学方程式,是离子反应的用离子方程式表示:c_;d_。(4)由可以证明_的存在,同时排除_的存在。解析:(1)用pH试纸检验,溶液呈强酸性,也就是存在大量的H,由于CO和AlO能与其反应,则两者在溶液中不存在。(2)取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色,说明溶液中一定存在I,由于Fe3、NO(酸性条件下)能氧化I,则二者不存在。(3)根据题意生成的沉淀又完全溶解,说明溶液中存在Al3;根据加热溶液生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该气体是NH3,说明溶液中存在NH。(4)取适量得到的碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中存在Ba2,则一定不存在SO。答案:(1)CO、AlO(2)IFe3、NOCCl4层呈紫红色,则原溶液中存在I;Fe3、NO在该环境中与I不能共存(3)Al3、NHAl(OH)3OH=AlO2H2ONHOHNH3H2O(4)Ba2SO- 11 -

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