2020年高考化学真题透析2.2 离子反应 离子方程式(精讲深剖)(解析版)
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第2讲 离子反应 离子方程式
真题速递
1.(2019江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是
A .室温下用稀NaOH 溶液吸收Cl 2:Cl 2+2OH −ClO −+Cl −+H 2O
B .用铝粉和NaOH 溶液反应制取少量H 2:Al+2OH −
2AlO -+H 2↑ C .室温下用稀HNO 3溶解铜:Cu+23NO -+2H +Cu 2++2NO 2↑+H 2O
D .向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸:Na 2SiO 3+2H +
H 2SiO 3↓+2Na + 【答案】A
【解析】A 项,稀NaOH 溶液吸收Cl 2,反应的化学方程式为:Cl 2+2NaOH
Na ClO+NaCl+H 2O ,离子方程式正确;B 项,铝粉和NaOH 溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH −+2H 2O
22AlO -+3H 2↑,错误;C 项,室温下用稀HNO
3溶解铜的离子方程式为:3Cu+23NO -+8H +3Cu 2++2NO↑+4H 2O ,错误;D 项,向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸离子方程式为:SiO 32-+2H +H 2SiO 3↓,错误。
2.(2019天津)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是
【答案】A 【解析】A 项,向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解,离子方程式Mg(OH)2+2NH 4+= Mg 2++ 2NH 3·H 2O 正确;B 项,向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体,生成的是氢氧化铁胶体,不是沉淀,错误;C 项,二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为:5SO 2+2MnO 4-+2H 2O=2Mn 2++5SO 42-+ 4H +,错误;D 项,氧化亚铁溶于稀硝酸反应的离子方程式为:3FeO+10H ++NO 3-=3Fe 3++NO↑+5H 2O ,错误。
3. (2018江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0. 1 mol·L−1KI 溶液:Na+、K+、ClO−、OH−
B. 0. 1 mol·L−1Fe 2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−
C. 0. 1 mol·L−1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−
D. 0. 1 mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−
【答案】B
【解析】A项,I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应,I-与ClO-不能大量共存;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存;C项,CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在;D项,Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存;答案选B。
4. (2018江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 饱和Na 2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I− +IO3−+6H+I2+3H2O
C. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO−+2Fe(OH)32FeO42−+3Cl−+4H++H2O
D. 电解饱和食盐水:2Cl−+2H+Cl2↑+ H2↑
【答案】A
【解析】A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,A项正确;B项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项错误;C项,在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe (OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项错误;D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,D项错误;答案选A。
5.(2017江苏)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 H2↑+ Cl2↑+2OH–
SO-BaSO4↓+H2O
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + 2
4
HCO-+OH–CaCO3↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2++
3
【答案】B
【解析】A.电荷不守恒,A错误;B.正确;C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学讲量数都是2,C
错误;D .漏了NH 4+和OH -之间的反应,D 错误。
答案选B 。
6.(2019江苏)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A .0.1 mol·L −1NaOH 溶液:Na +、K +、23CO -、2AlO -
B .0.1 mol·L −1FeCl 2溶液:K +、Mg 2+、24SO -、4MnO -
C .0.1 mol·L −1K 2CO 3溶液:Na +、Ba 2+、Cl −、OH −
D .0.1 mol·L −1H 2SO 4溶液:K +、4NH +、3NO -、3HSO -
【答案】A
【解析】A 项,0.1 mol·L −1NaOH 溶液中,K +、23CO -、2AlO -
可以大量共存,正确;B 项,MnO 4-可以氧化Fe 2+,不能大量共存;C 项,CO 32-和Ba 2+生成BaCO 3沉淀,不能大量共存;D 项,H +的HSO 3-反应生成SO 2、酸性条件下NO 3-还可以氧化HSO 3-,不能大量共存。
7.(2017江苏)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: Fe 3+、Mg 2+、SCN –、Cl –
B .c(H +)/ c(OH –) = 1×10 -12的溶液中: K +、Na +、23CO -、3NO -
C .c(Fe 2+ ) =1 mol·L -1的溶液中: K +、+4NH 、4MnO -、24SO -
D .能使甲基橙变红的溶液中: Na +、+4NH 、24SO -、3HCO -
【答案】B
【解析】A .Fe 3+和SCN -会发生反应生成血红色的配合物,A 错误;B .根据K W 可以求出c(OH -)=0.1mol/L ,溶液显碱性,这4种离子可以大量共存,B 正确;C .Fe 2+还原性较强,MnO 4-氧化性较强,两者因发生氧化还原反应而不能大量共存,C 错误;D .使甲基橙变红的溶液显酸性,HCO 3-不能在酸性溶液中大量共存,D 错误。
答案选B 。
8.(2017海南)在酸性条件下,可发生如下反应:3ClO -+2M 3++4H 2O=27M O n -+Cl -+8H +,27M O n -
中M 的化合价是
A .+4
B .+5
C .+6
D .+7
【答案】C
【解析】根据电荷守恒,n=2,则27M O n -中M 的化合价是+6。
9.(2017海南)能正确表达下列反应的离子方程式为
A .用醋酸除去水垢:2H ++CaCO 3=Ca 2++CO 2↑+H 2O
B .硫化亚铁与浓硫酸混合加热:2H ++FeS=H 2S↑+ Fe 2+
C .向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al 3++323CO -
=Al 2(CO 3)3↓ D .用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO 2:2NO 2+2OH=3NO -+2NO -
+ H 2O
【答案】D
【解析】A 项,醋酸是弱酸不能拆,错误;B 项,浓硫酸不能拆,同时浓硫酸有强氧化性,H 2S 、Fe 2+有还原性,错误;C 项,溶液中不存在Al 2(CO 3)3沉淀,是Al 3+和23CO -发生双水解,错误;D 项,符合原子守恒和电荷守恒,正确。
考纲解读 考点 内容 说明
离子反应 了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
掌握常见离子的检验方法
离子反应是高考必考点之一,反应原
理、化工流程题中常考陌生离子方程式的书写。
考点精讲
考点一 离子方程式
1. 定义
用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫做离子反应方程式。
2. 书写步骤
一写:写出正确的化学方程式;
二拆:易溶于水且易电离的物质(强酸、强碱、易溶性盐)写成离子形式,而难溶于水、难电离以及气体、水、单质、氧化物、非电解质等用化学式表示;
三删:删去方程式两边不参与反应的离子;
四查:查看离子方程式是否符合质量守恒、电荷守恒,是否符合客观事实。
【注意】对于离子反应中生成物中存在微溶物,书写离子反应方程式时微溶物一律用化学式表示;对于离子反应中反应物中存在微溶物,例如Ca(OH)2,澄清石灰水要拆写成离子形式,石灰水浊液则不拆(清拆浊不拆)。
典例1(2017江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是
A .钠与水反应: Na +2H 2O Na ++2OH – + H 2↑
B .电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl –+2H 2O
H 2↑+ Cl 2↑+2OH –
SO-BaSO4↓+H2O
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + 2
4
HCO-+OH–CaCO3↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2++
3
【答案】B
【解析】A.电荷不守恒,A错误;B.正确;C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学讲量数都是2,C 错误;D.漏了NH4+和OH-之间的反应,D错误。
答案选B。
典例2(2016天津)下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是( )
A.室温下,测得氯化铵溶液pH<7,证明一水合氨的是弱碱:NH4++2H2O=NH3·H2O+H3O+
B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
+2HCO3-→+2H2O+2CO2↑
D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【答案】B
【解析】A.NH4+的水解反应属于可逆反应,错误;B.铝能够与氢氧化钠反应而镁不能,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,正确;C.碳酸氢钠只能与羧基反应,与酚羟基不反应,错误;D.草酸属于弱酸,用化学式表示,正确的离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,错误;故选B。
【方法技巧】离子反应方程式正误判断
判断离子方程式是否正确,首先要看是否符合客观事实,其次原子是否守恒,再其次电荷是否守恒,同时还要注意溶液的酸碱性,酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+。
1.是否符合客观事实
如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl,而不生成FeS。
铁与盐酸反应的方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,不能写成2Fe+6H+= 2Fe3++3H2↑
Cu与浓硝酸反应的离子方程式为:Cu + 4H+ + 2NO=Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O,不能生成NO2,应该写成3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O
2.复分解反应看能否拆
(1)注意哪些物质是难溶于水的物质,哪些物质是易溶于水的,哪些物质是微溶于水的。
在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式表示,不能写成离子形式。
对于微溶物的处理,有以下三种情况:
①在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。
如Na2SO4浓溶液与CaCl2浓溶液反应时,其离子方
程式为:Ca2++SO42-=CaSO4↓
②当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时,应将微溶物写成离子形式。
如在澄清的石灰水中通入适量CO2,其离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
③当反应物中有微溶物,且处于悬浊液或固态时,应将微溶物写成分子式。
如在石灰乳中加入Na2CO3浓溶液,其离子方程式为:Ca(OH)2+CO32-= CaCO3↓+2OH-
(2)注意哪些物质是强电解质,在溶液中是易电离的;哪些物质是弱电解质,在溶液中是难电离的。
常见的弱电解质有:HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸;H2SO3、H2PO4等中强酸;NH3·H2O等弱碱;还有水也是弱电解质。
在写离子方程式时,难电离的物质应写成分子式。
如醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为:
CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。
氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+。
3. 氧化还原反应注意电荷守恒
一个正确的离子方程式,不仅要遵循质量守恒,还要遵循电荷守恒。
即反应前后各元素的原子个数要相等,方程式两边离子所带电荷也应相等。
如Cl2与FeBr2反应的离子方程式,若写成
Fe2++2Br-+2Cl2=Fe3++4Cl-+Br2,就错了。
虽然反应前后各元素原子个数相等,但两边电荷数不等,因而是错误的。
正确的写法是:2Fe2+ +4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2。
4.注意隐含反应
次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫,写成Ca2+ + 2ClO-+ H2O + SO2=CaSO3↓+ 2HClO就错了,原因是HClO可以氧化CaSO3
氢氧化铁加入氢碘酸中,写成Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ =3 H2O也是错的,因为Fe3+还可以氧化I-。
5.注意过量少量问题
⑴一般情况下,CO2(或SO2)少量生成CO32-(或SO32-),CO2(或SO2)过量生成HCO3-(或HSO3-)。
如氢氧化钠溶液中通少量的二氧化碳,离子方程式为:CO2+2OH-=CO32-+H2O ,如果通往过量的二氧化碳,离子方程式为CO2 + OH- = HCO3-,
漂白粉溶液中通少量的二氧化碳,离子方程式为Ca2+ + 2ClO- + H2O +CO2 = CaCO3↓+ 2HClO,通入过量的CO2,离子方程式为ClO- + H2O +CO2 = HCO3- + HClO
⑵开始滴加时,滴管中的反应物是不足量的,而锥形瓶(或烧杯等反应容器)中反应物过量。
①对于中和反应来说:若碱过量,中和产物为正盐,若酸或酸性气体在与碱反应时过量,可能生成酸式盐(对多元酸来说)。
②在氧化还原反应中:
若氧化剂过量,能被氧化的元素都将被氧化;
若氧化剂不足量,则还原性强的元素首先被氧化,如Cl2和FeBr2溶液反应,
Cl2少量,只氧化Fe2+,离子方程式为Cl2 +2 Fe2+ = 2Cl- +2Fe3+
Cl2过量,Fe2+和Br-都被氧化,离子方程式为2Fe2+ + 4Br- + 3Cl2=2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-
⑶要具体情况具体分析,看清题意,再写出符合题意的离子方程式。
①将少量NaOH溶液滴入过量的Ca(HCO3)2溶液中;
②将Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液以溶质的物质的量之比1∶1混合;
③将C a(O H)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1∶1混合;
④少量NaHCO3溶液滴加到过量的C a(O H)2溶液中。
以上离子方程式均可用下式来表示:OH-+Ca2++HCO3-=CaCO3↓+H2O
①过量的NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应;
②NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液以溶质的物质的量之比2∶1反应;
③C a(O H)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1∶2反应;
④C a(O H)2溶液与过量的NaHCO3溶液反应。
其离子方程式均可用下式表示:2OH-+2HCO3-+Ca2+==CaCO3↓+2H2O+CO32-
⑷过量时要注意不要漏掉参加反应的离子
碳酸氢铵溶液中加少量的氢氧化钠溶液,只与HCO3-反应,HCO3-+ OH-=H2O+CO32-
碳酸氢铵溶液中加过量的氢氧化钠溶液,HCO3-和NH+4都反应,NH+4+HCO3-+ 2OH-=
CO32-+ NH3·H2O +H2O
6.注意有关定量反应的离子方程式
⑴向1L2mol/LNaAlO2溶液中滴加2mol/L的盐酸2.5L,先发生反应AlO2- + H+ +H2O=Al(OH)3↓,
过量的酸再和Al(OH)3反应Al(OH)3+ 3H+=Al3+ + 3H2O,总的离子方程式为2AlO2- + 5H+=
Al(OH)3↓+ Al3+ + H2O
⑵明矾溶液中加Ba(OH)2溶液恰好使SO42-完全沉淀(得到沉淀质量最大),KAl(SO4)2和Ba(OH)
的物质的量之比为1:2,离子方程式为Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH-=2BaSO4↓+ AlO2- + 2H2O
2
如果明矾溶液中加Ba(OH)2溶液恰好使Al3+完全沉淀(得到沉淀物质的量最多),则KAl(SO4)2和Ba(OH)2的物质的量之比为2:3,离子方程式为2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2+ + 6OH-=BaSO4↓+2Al(OH)3↓
7.没有注意试剂滴加顺序不同,现象不同,离子方程式不同
⑴向HCl溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液
发生的反应为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑,溶液中有大量气泡,且气泡冒出很快。
⑵向Na2CO3溶液中逐滴滴加HCl溶液
发生的反应为:CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2↑,一开始无气泡冒出,随后用较多气体冒出。
⑶向适量的可溶性的铝盐溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量。
现象:立即产生白色沉淀,然后白色沉淀逐渐消失
发生的反应为:A13++3OH-=A1(OH)3↓ A1(OH)3 + OH- =AlO2-+2H2O
⑷向NaOH中滴加滴加AlCl3溶液至过量
开始无白色沉淀,后产生白色沉淀
其离子方程式为:Al3++ 4OH- =AlO2-+2H2O A13++3 AlO2- +6H2O=4 A1(OH)3↓
⑸向适量的可溶性的偏铝盐溶液中逐滴滴加HCl至过量
现象:立即产生白色沉淀逐渐多最多,然后逐渐减少
其离子方程式为:H++A1O2-+H2O=A1(OH)3↓A1(OH)3+3H+=A13++3H2O
⑹向适量的强酸性溶液中逐滴滴加偏铝盐溶液至过量
现象:先无现象,后产生白色沉淀逐渐多最多
其离子方程式为:A1O2-+4H+=A13++2H2O,A13++3A1O2-+6H2O=4A1(OH)3 ↓。
考点一精练:
1、能正确表示下列反应离子方程式的是
A.向Na2CO3溶液中滴入AgNO3溶液:2Ag++CO32-=Ag2CO3↓
B.碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液:NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3·H2O+H2O
C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D.用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-
【答案】A
【解析】A. Na2CO3与AgNO3在溶液中发生复分解反应产生Ag2CO3沉淀和NaNO3,离子方程式为2Ag++CO32-=Ag2CO3↓,A正确;B.碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液,反应产生BaCO3沉淀、NH3·H2O、H2O,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+NH3·H2O+H2O,B错误;C.氧化性HNO3>Fe3+,所以是NO3-获得电子变为NO气体,C错误;D.用惰性电极电解熔融氯化钠,Cl-失去电子变为Cl2,Na+获得电子变为金属Na,熔融状态中无水,D错误。
2、下列方程式书写错误的是
A.HCO 3-的电离方程式:HCO3-+H2O H3O++CO32-
B.Cu2+的水解方程式:Cu2++2H 2O Cu(OH)2+2H+
C.NH 4+的水解方程式:NH4++2H2O NH3·H2O+H3O+
D.CaCO 3的电离方程式:CaCO3Ca2++CO32-
【答案】D
【解析】A.HCO3-在水溶液中电离生成碳酸根离子和水合氢离子,电离方程式为:HCO3-+H2O⇌H3O++CO32-,故A项正确;B.Cu2+在水溶液中水解生成Cu(OH)2和H+,其水解方程式为:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,故B项正确;C.NH4+在水溶液中水解生成NH3·H2O和H3O+,其水解方程式为:NH4++2H2O⇌NH3·H2O+H3O+,故C项正确;D.碳酸钙是难溶物,但是为强电解质,溶于水的部分完全电离,电离方程式为:CaCO3=Ca2++CO32-,故D项错误。
3、下列反应中有关原理涉及的离子方程式正确的是
A.NaHCO3溶液中滴入几滴酚酞,溶液变为粉红色:HCO3-+H2O=H2CO3+OH-
B.硫酸铝溶液中加入氨水,会生成白色沉淀:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C.FeSO 4溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀:3Fe2++2[Fe(CN)4]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓
D.“84”消毒液中通入二氧化碳,漂白能力增强:2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO
【答案】C
【解析】A.碳酸氢根离子水解程度大于其电离程度,水解生成碳酸和氢氧根离子而使其溶液呈碱性,但水解程度较小,应该写可逆号,离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故A错误;B.NH3•H2O为弱碱,不能拆,故正确的离子方程式应为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故B错误;C.FeSO4溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,生成的蓝色沉淀为Fe3[Fe(CN)6]2,发生反应的离子反应为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓,故C正确;D.HClO的酸性比HCO3-强,则“84”消毒液中通入二氧化碳,漂白能力增强的原因是ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,故D错误。
考点二离子共存
离子共存问题注意五种情况:
1.看清题目,挖掘出题目中的隐含条件
⑴无色溶液中有色离子不能大量共存
Cu2+蓝色Fe3+黄色Fe2+浅绿色MnO4-紫色
例无色溶液中Na+、Cu2+、Br-、Cl-就不能大量共存,原因Cu2+是蓝色的
⑵强酸性(H+)或pH=0、1或使紫色石蕊试液变红或使pH试纸变红的溶液不能大量共存的离子有:OH-、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、SiO32-、C6H5O-、AlO2-,他们在酸性溶液中分别生成了弱电解质或气体。
如HCO3- + H+=CO2↑+H2O ,HS-+ H+= H2S ↑,HSO3- + H+=SO2↑ +H2O
例酸性溶液中K+、Ca2+、CH3COO-、HCO-3不能大量共存,原因CH3COO-、HCO-3是弱酸根离子
⑶强碱性(OH-)或pH=13、14或使紫色石蕊试液变蓝或使pH试纸变蓝溶液中不能大量共存的离子有:H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、HS-、HSO3-,这些离子在碱性溶液中生成了弱电解质或沉淀或气体。
如HCO3-+ OH-=CO32-+H2O,HS-+ OH-=S2-+H2O,HSO3-+ OH-= SO32- + H2O 同样,碱性溶液中.Cu2+、Fe3+、SO42-、Cl-也不能大量共存,原因是生成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀
⑷与铝反应生成氢气的溶液,可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液,因为2Al+6H+=2Al3++2H2↑,2Al +2OH- +2H2O= 2AlO2- +3H2↑
例在加入铝粉能放出H2的溶液中,Ba2+、Mg2+、HCO3-、AlO2-这组离子不能大量共存,原因是Mg2+、HCO3-可以OH-反应,HCO3-、AlO2-可以和H+反应。
⑸由水电离出的H+或OH-浓度小于1×10-7mol/L的溶液,可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液。
正
常情况下,水电离出的H+或OH-浓度为1×10-7mol/L,如果小于1×10-7mol/L,说明水的电离受到抑制,可能是酸溶液,也可能是碱溶液。
例若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定
..可以大量共存的离子组是()
A.Al3+ Na+ NO-3 Cl-B.K+Na+ Cl-NO3-
C.K+Na+Cl-AlO2-D.K+NH4+ SO42-NO3
A项Al3+不能在碱性溶液中大量共存;C项AlO2-不能在酸性溶液中大量共存;D项NH4+不能在碱性溶液中大量共存。
选B。
2. 没有注意能发生复分解反应的不能大量共存:
⑴产生沉淀:
SO42-不能与Ba2+、Ca2+、Ag+大量共存;Cl-与Ag+不能大量共存;OH-不能与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等大量共存;SiO32-、AlO2-、S2O32-与H+等不能大量共存
⑵产生弱电解质生成。
如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存。
⑶产生气体。
如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
例下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是:()
A.K+、Ag+、NO3-、Cl-B.Ba2+、Na+、CO32-、OH-
C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-D.H+、K+、CO32-、SO42-
E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-F.K+、H+、NH4+、OH-
A项有AgCl沉淀;B项有BaCO3沉淀;C项有Mg(OH)2沉淀;D项有CO2气体产生;F项有水或NH3·H2O生成。
选E。
3. 没有注意发生发生氧化还原反应,离子不能大量共存
⑴酸性条件下NO3-和Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-不能大量共存
⑵Fe3+不能和S2-、HS-、SO32-、I-大量共存。
⑶MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等在酸性不能大量共存
⑷在有H+存在的情况下,MnO4-、ClO-、NO3-的氧化性会增强。
如Fe2+、Na+、NO3-可以共存;但Fe2+、H+、NO3-不能共存,Fe2+被氧化成Fe3+。
例下列各组离子,因氧化还原反应而不能大量共存的是()
A.K+、Na+、Cl-、NO3-B.H+、Na+、NO3-、I-
C.K+、Ba2+、SO42-、NO3 -D.H+、Na+、CO32-、Cl-
A项可以大量共存;B项酸性条件下,NO3-氧化I-,不能大量共存。
C项产生BaSO4沉淀不能大量共存,但不是发生氧化还原反应;D项生成CO2气体,没有发生氧化还原反应。
选B。
4. 没有注意水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水
解”反应。
例如:Al 3+
和HCO 3-、CO 32-、S
2-
、HS -
、AlO 2-、C 6H 5O -。
Fe 3+和AlO 2-,HCO 3-,CO 32-。
NH 4+和
AlO 2- 。
都能发生双水解而不能大量共存。
特别注意:NH 4+和CO 32-、NH 4+和HCO 3-、NH 4+和CH 3COO -,虽然能发生双水解,但没有气体或沉淀产生,在同一溶液中能大量共存。
例与金属铝反应能放出氢气的溶液中,一定能大量共存的离子组是 ( ) A.NH 4+、NO 3-、CO 32-、Na + B.Na +、Ba 2+、Cl - 、 NO 3- C.NO 3-、K +、Cl -、OH - D.AlO 2-、K +、OH -、Al 3+
与金属铝反应能放出氢气的溶液,可能是酸溶液也可能是碱溶液。
A 项酸溶液中CO 32-不能大量共存,碱溶液中NH 4+不能大量共存;B 项在酸碱性溶液中能大量共存;C 项酸性溶液中OH -不能大量共存;D 项酸性溶液中AlO 2-、OH -不能大量共存。
选
5. 没有注意形成络合离子, 不能大量共存。
如Fe 3+和SCN - 例欲配制下列各组离子的溶液,能够实现的是 ( ) A .Cu 2+、Br -
、HCO 3-
、A1O 2-
B .Fe 3+、K +、SCN -
、SO 42-
C .Fe 2+、NO 3-
、HSO 3-
、H + D .Na +、AlO 2-
、K +、C 6H 5O -
A 项可发生HCO 3-
+A1O 2-
+H 2O = CO 32-
+ Al(OH)3↓,不能配制该溶液;B 项Fe 3+和SCN -
生成络合物
Fe (SCN )3,不能配制该溶液;C 项酸性条件下,硝酸氧化Fe 2+、HSO 3-
,不能配制该溶液。
D 项各离子
间不发生反应,故可配制溶液,选D 。
典例1(2017江苏)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: Fe 3+、Mg 2+、SCN –、Cl –
B .c(H +)/ c(OH –) = 1×10 -12的溶液中: K +、Na +、23CO -
、3NO -
C .c(Fe 2+ ) =1 mol·L -1的溶液中: K +、+
4NH 、4MnO -、24SO -
D .能使甲基橙变红的溶液中: Na +、+
4NH 、24SO -、3HCO -
【答案】B
【解析】A .Fe 3+和SCN -会发生反应生成血红色的配合物,A 错误;B .根据K W 可以求出c(OH -)=0.1mol/L ,溶液显碱性,这4种离子可以大量共存,B 正确;C .Fe 2+还原性较强,MnO 4-氧化性较强,两者因发生氧化还原反应而不能大量共存,C 错误;D .使甲基橙变红的溶液显酸性,HCO 3-不能在酸性溶液中大量共存,D 错误。
答案选B 。
典例2(2016四川)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+、SiO 32-
C .Fe 2+与H 2O 2在酸性溶液中的反应:2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O
D .稀硫酸和Ba (OH )2溶液反应:H ++SO 42-+Ba 2++OH -=BaSO 4↓+H 2O
【答案】C
【解析】A、水溶液中MnO4-呈紫色,H+、MnO4-和Cl-发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;B、硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀,不能电离共存,错误;C、满足质量守恒、电子守恒和电荷守恒,正确;D、正确的离子方程式应为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,错误。
【拓展升华】
注意离子共存中的“陷阱”
限制条
件
题中的常见叙述联想知识点
常见的限制条件
“无色”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能大量
共存,不包括其他类型的反应
易错点
“透明”“透明”也可“有色”“不能大量共存”易看成“大量共存”
常见的隐含条件
“与Al反应放出H2的溶液”
溶液既可能显酸性也可能显碱性,但不
能是氧化性酸,如HNO3
“由水电离出的c(H+)<1×10-7 mol·L-1”可能是酸溶液也可能是碱溶液
“通入足量的NH3”
或“通入足量的CO2”
与NH3·H2O(或CO2+H2O)反应的离
子不能大量存在
NO-3在酸性条件下具有强氧化性
常见题干要求⑴‘‘能”
⑵“不能”,
⑶“一定能”
⑷“一定不能”
⑸“可能”
审清关键字词
考点二精练:
1、常温下,下列各组微粒在水溶液中一定能大量共存的是
A.H+、Na+、SO42-、CH3COO-B.K+、Na+、NO3-、SO42-
C.Al3+、NH4+、Br-、HCO3-D.Na+、ClO-、Cl-、SO32-
【答案】B
【解析】A. H+、CH3COO-不共存,会生成弱电解质CH3COOH,故A不符合题意; B. K+、Na+、NO3-、SO42-彼此之间不发生反应,可以大量共存,故B符合题意;C. Al3+、HCO3-不共存,互促水解到底,
生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故C不符合题意;D. ClO-、SO32-不共存,可以发生氧化还原反应,故D不符合题意。
2、下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是()
A.能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液:Na+、NH4+、Cl−、I−
B.能使酚酞变红的溶液:Mg2+、Fe3+、Na+、ClO−
C.含有大量Fe2+的溶液:Na+、NH4+、SO42−、OH−
D.加入铝粉有氢气放出的溶液:K+、Cu2+、SO42−、Cl−
【答案】D
【解析】A项、使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液具有强氧化性,能与I−发生氧化还原反应,则在溶液中不能大量共存,A错误;B项、能使酚酞变红的溶液中存在大量氢氧根离子,Mg2+、Fe3+与OH-、ClO-发生反应,则在溶液中不能大量共存,B错误;C项、Fe2+、NH4+与OH-发生反应,在溶液中不能大量共存,C错误;D项、加入铝粉只有氢气产生的溶液呈酸性或碱性,呈酸性时各离子在溶液中能大量共存,呈碱性时Cu2+与OH-反应生成沉淀,故根据题意各离子在溶液中可能大量共存,D正确。
3、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
A.0.1 mol·L−1KI 溶液:Na+、K+、ClO−、OH−
B.0.1 mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−
C.0.1 mol·L−1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−
D.0.1 mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−
【答案】B
【解析】A项,I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应,I-与ClO-不能大量共存;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,能大量共存;C项,CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在;D项,Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存。
考点三离子检验
常见离子的检验方法
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:①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。
下层为典例1(2017课标Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是
【答案】C
【解析】A 、加入过量的铁粉,黄色消失,加入KSCN 溶液,溶液不变色,说明Fe 3+
完全被消耗,即
Fe +2Fe 3+
=3Fe 2+
,根据氧化还原反应的规律,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,Fe 化合价升高,Fe
为还原剂,Fe 2+
即使还原产物又是氧化产物,因此有还原性Fe>Fe 2+
,故A 说法正确;B 、瓶内有黑色颗粒
产生,说明生成C ,发生反应是4Na +CO 2=====点燃
=======通电 =======电解 ========催化剂△
2Na 2O +C ,CO 2中C 的化合价降低,因此CO 2作氧化剂,被还原,故B 说法正确;C 、碳酸氢铵受热分解,NH 4HCO 3=====△
NH 3↑+CO 2↑+H 2O ,碳氨气使湿润的红色
石蕊试纸变蓝,而不是碳酸氢铵缘故,故C 说法错误;D 、产生黄色沉淀,说明生成AgI ,AgI 和AgCl 形式相同,因此溶度积小的先沉淀,即K sp (AgCl)>K sp (AgI),故D 说法正确。
典例2 (2017江苏)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象
实验结论 A 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀 苯酚浓度小 B
向久置的Na 2SO 3溶液中加入足量BaCl 2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解 部分Na 2SO 3被氧化
C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀H 2SO 4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜
蔗糖未水解
D
向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色
溶液中含 Br 2
【答案】B
【解析】A .向苯酚溶液中加少量的浓溴水,生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中,所以无白色沉淀,A 错误;B .沉淀部分溶解,说明还有一部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,B 正确;C .银镜反应是在碱性条件下发生的,本实验中没有加入碱中和做催化剂的稀硫酸,所以无法发生银镜反应,从而无法证明蔗糖是否水解,C 错误;D .溶液变蓝,说明有碘生成或本来就有碘分子。
能把碘离子氧化为碘的黄色溶液除了可能是溴水外,还可能是含其他氧化剂(如Fe 3+)的溶液;当然黄色溶液也可能是稀的碘水,所以D 错误。
答案选B 。
【总结提升】
1. 离子推断题注意四项基本原则
(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+、Fe3+、Cu2+、MnO-3、CrO2-4、Cr2O2-7
(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,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等;(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继实验的干扰。
2. 注意电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
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。
考点三精练:
1、下列离子检验的方法正确的是()
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO42—
C.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液中加稀硫酸生成无色无味气体,说明原溶液中有CO32—
【答案】C
【解析】A、未滴加稀硝酸酸化,不能排除CO32-等离子的干扰,选项A错误;B、未先滴加稀盐酸酸化,不能排除Ag+、CO32-等离子的干扰,选项B错误;C、Cu2+能与NaOH溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,选项C正确;D、某溶液中加稀硫酸溶液生成白色沉淀,说明原溶液中可能含有钡离子、硅酸根离子,CO32-与氢离子反应生成二氧化碳和水,选项D错误;答案选C。
2、对下列实验过程的评价,正确的是()
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
B.某溶液中先滴几滴稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明一定含有SO42-
C.某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-。