資源簡介

題型突破4　離子反應及應用
1.(2024·湖北卷)過量SO2與以下0.1 mol·L-1的溶液反應,下列總反應方程式錯誤的是(　　)
溶液 現象 化學方程式
A Na2S 產生淡黃色沉淀 3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黃色變淺綠色 2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
C CuCl2 溶液褪色,產生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D Na2CO3 (含酚酞) 溶液由紅色變無色 2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
2.(2024·全國甲卷)下列過程對應的離子方程式正確的是(　　)
A.用氫氟酸刻蝕玻璃:Si+4F-+6H+===SiF4↑+3H2O
B.用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板:2Fe3++3Cu===3Cu2++2Fe
C.用硫代硫酸鈉溶液脫氯:S2+2Cl2+3H2O===2S+4Cl-+6H+
D.用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣:CaSO4+C===CaCO3+S
3.(2024·新課標卷)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(　　)
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗: Ag+2H++N===Ag++NO2↑+H2O
B.工業廢水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-===PbS↓
C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔: Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+
D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
4.(2023·北京卷)下列離子方程式與所給事實不相符的是(　　)
A.Cl2制備84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆銅板制作印刷電路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除廢水中的Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓
5.(2022·全國乙卷)某白色粉末樣品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗:
①溶于水,得到無色透明溶液;②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出。離心分離;③?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
該樣品中確定存在的是(　　)
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
1.離子方程式的正誤分析與判斷
(1)是否符合反應事實
離子反應必須符合客觀事實,而命題者往往設置不符合“反應原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反應生成Fe2+,金屬和氧化性酸反應不放出H2,Na不能置換出CuSO4中的Cu;忽略氧化還原反應等。
(2)“”“===”“↑”“↓”是否使用恰當
弱電解質水解的離子方程式用“”,若兩種離子水解相互促進,可以進行到底,則要寫成“===”,如Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑。N和OH-的反應,條件為濃溶液或加熱,生成的NH3要標明氣體,若為稀溶液,則寫成NH3·H2O。
(3)拆分是否正確
①氧化物、弱電解質、沉淀、弱酸的酸式酸根在離子方程式中都不拆。
②強酸、強堿、可溶液性鹽的化學式必須拆(濃硝酸、濃鹽酸的化學式需要拆,濃硫酸的化學式不拆)。
(4)是否“漏寫”離子反應
判斷離子方程式書寫正誤時,只注重常見的沉淀反應,忽略不常見的沉淀反應或忽略中和反應,如Ba(OH)2溶液與CuSO4溶液反應,既要寫Ba2+與S生成BaSO4沉淀,又不能漏掉Cu2+與OH-生成Cu(OH)2沉淀。仔細審題,不放過任何一個小的細節,才能確保不漏掉離子反應。
(5)是否符合反應的“量”——過量、少量、足量等
看是否符合題設條件的要求,即過量、少量、等 物質的量、任意量以及滴加順序對反應產物的影響。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,在FeBr2溶液中通入過量Cl2的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2。
(6)是否符合三個守恒
離子方程式要符合質量守恒、電荷守恒、得失電子守恒。
2.離子共存的常見條件要求
條件 類型 常見表述 誤點點撥
題干 要求 “一定大量共存”、“可能大量共存”或“不能大量共存” 審清關鍵字詞,明確試題要求
常見 的限 定條 件 無色 Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、Cu2+(藍色)、Mn(紫紅色)等有色離子不能大量存在
pH=1或pH=13 溶液顯酸性或堿性
因發生氧化還原反應不能大量共存 只能是氧化性離子和還原性離子不共存,并非其他離子反應,同時注意溶液酸堿性影響
透明 “透明”≠“無色”
常見 的隱 含條 件 與Al反應生成H2 溶液既可能顯強酸性也可能顯強堿性
由水電離出的c(H+)為1×1mol·L-1 溶液既可能顯強酸性(pH=2)也可能顯強堿性(pH=12)
通入足量NH3 與NH3·H2O反應的離子不能大量共存
含有大量Fe3+的溶液 溶液呈酸性并具有強氧化性
含有S2-、[Al(OH)4]-的溶液 溶液呈堿性
含有大量N的溶液 隱含H+,還原性離子不能同時大量存在
N、CH3COO-、C,Mg2+、HC等組合 存在相互水解的情況,但水解程度較小,在溶液中仍能大量共存
Al3+、Fe3+分別與C、[Al(OH)4]-、HC;Al3+與S2-、HS- 相互促進水解,生成氣體或沉淀,不能大量共存
3.常見離子的檢驗
(1)常見陽離子檢驗
(2)常見陰離子的檢驗
1.(2024·山東煙臺期中)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是(　　)
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4N
B H+、K+、S2、S 不能大量共存,因發生反應:2H++S2===S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、S、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、Mn 能大量共存,粒子間不反應
2.(2024·重慶開學考)室溫下,經過指定操作后,可得到有色澄清溶液的是(　　)
A.含N、Al3+、S、N的溶液中,加入足量NaHCO3溶液
B.含Ba2+、Ag+、Cu2+、N的溶液中,加入足量濃氨水
C.含K+、Na+、Cl-、[Fe(CN)6]3-的溶液中,加入少量FeCl2溶液
D.含Cu2+、K+、Na+、Cl-的溶液中,通入足量H2S氣體
3.某溶液中可能僅含有H+、K+、N、Fe3+、Ba2+、I-、S、S2-、OH-中的若干種(不考慮水的電離),觀察發現溶液顯黃色,下列分析中正確的是(　　)
A.無需要再進行任何實驗就可以確定不存在的離子有4種
B.該溶液中最多含有兩種陰離子
C.該溶液一定顯酸性,可能含Ba2+
D.向該溶液滴入石蕊試液可能會變藍色
4.(2023·湖北高考聯盟聯考)用黃鐵礦為原料制硫酸產生的硫酸渣(含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等)提取鐵紅(Fe2O3)的過程如圖所示。下列有關反應離子方程式判斷和書寫錯誤的是(　　)
A.酸溶過程中Fe2O3溶解反應的離子方程式為Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
B.濾渣A溶解于NaOH溶液的離子方程式為SiO2+2OH-===Si+H2O
C.“還原”過程產物之一為H2SO4,發生反應的離子方程式為FeS2+16Fe3++9H2O===17Fe2++2S+18H+
D.“氧化”過程發生反應的離子方程式為4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓
5.(2023·河北滄州模擬)某無色透明溶液,可能含有下列離子:H+、Ba2+、Fe3+、Mg2+、S、Cl-、HC,現做實驗如下:
①取少量原溶液滴加石蕊試液呈紅色;
②取少量原溶液,加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;
③取少量原溶液,加入過量氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,靜置分層;取靜置后的上層清液,加入硝酸銀溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列說法錯誤的是(　　)
A.溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+、S
B.溶液中一定不存在的離子是HC、Fe3+、Ba2+
C.②中生成白色沉淀的離子方程式為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.根據③現象可知原溶液中一定含有Cl-
6.某溶液僅由N、Cl-、S、C、N、Fe3+、Al3+和K+中的若干種離子組成,且各離子濃度相等,取適量溶液進行如下實驗:
①取該溶液加入過量NaOH溶液,加熱,產生無色氣體;
②將①過濾、洗滌、灼燒,得到固體a;
③向上述濾液中加足量BaCl2溶液,產生白色沉淀。
根據以上實驗,下列推斷錯誤的是(　　)
A.根據操作①,推斷一定存在N
B.②中固體a為氧化鐵
C.原溶液中一定不存在C、Al3+,可能含有K+
D.說明原溶液中一定存在N、Cl-、S、N、Fe3+
題型突破4　離子反應及應用
1.(2024·湖北卷)過量SO2與以下0.1 mol·L-1的溶液反應,下列總反應方程式錯誤的是(　　)
溶液 現象 化學方程式
A Na2S 產生淡黃色沉淀 3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黃色變淺綠色 2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
C CuCl2 溶液褪色,產生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D Na2CO3 (含酚酞) 溶液由紅色變無色 2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
答案　A
解析　硫化鈉與過量二氧化硫反應的產物應為亞硫酸氫鈉和單質硫,A錯誤。
2.(2024·全國甲卷)下列過程對應的離子方程式正確的是(　　)
A.用氫氟酸刻蝕玻璃:Si+4F-+6H+===SiF4↑+3H2O
B.用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板:2Fe3++3Cu===3Cu2++2Fe
C.用硫代硫酸鈉溶液脫氯:S2+2Cl2+3H2O===2S+4Cl-+6H+
D.用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣:CaSO4+C===CaCO3+S
答案　D
解析　氫氟酸是弱酸,在書寫離子方程式時不能拆分,A錯誤;Fe的還原性大于Cu,Cu不能置換出Fe,三氯化鐵與銅反應生成Fe2+和Cu2+,B錯誤;硫代硫酸根離子可被氯氣氧化為硫酸根離子,故正確的離子方程式為S2+4Cl2+5H2O===2S+8Cl-+10H+,C錯誤。
3.(2024·新課標卷)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(　　)
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗: Ag+2H++N===Ag++NO2↑+H2O
B.工業廢水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-===PbS↓
C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔: Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+
D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
答案　C
解析　A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗,銀溶于稀硝酸生成硝酸銀和一氧化氮氣體,該反應的離子方程式為3Ag+4H++N===3Ag++NO↑+2H2O,A不正確;B.由于PbS的溶解度遠遠小于FeS,因此,工業廢水中的Pb2+用FeS去除,該反應的離子方程式為Pb2++FeS===PbS+Fe2+,B不正確;C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔,SO2在水溶液中將Br2還原為Br-,該反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+,C正確;D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度,H2C2O4被氧化為CO2,H2C2O4屬于弱酸,該反應的離子方程式為2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D不正確。
4.(2023·北京卷)下列離子方程式與所給事實不相符的是(　　)
A.Cl2制備84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆銅板制作印刷電路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除廢水中的Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓
答案　B
解析　Cl2和NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆寫,其余均可拆寫為離子,A項不符合題意;醋酸為弱酸,不能拆寫為離子,反應為2CH3COOH+CaCO3===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B項符合題意;FeCl3將Cu氧化為CuCl2而自身被還原為FeCl2,反應為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,C項不符合題意;Na2S將Hg2+轉化為沉淀除去,反應為Hg2++S2-===HgS↓,D項不符合題意。
5.(2022·全國乙卷)某白色粉末樣品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗:
①溶于水,得到無色透明溶液;②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出。離心分離;③?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
該樣品中確定存在的是(　　)
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
答案　A
解析　向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體放出,說明固體中存在Na2S2O3,發生反應S2+2H+===S↓+H2O+SO2↑,由于鹽酸過量,向②的上層清液中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,則沉淀為BaSO4,說明固體中存在Na2SO4,不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3、Na2CO3與過量稀鹽酸反應現象可以被Na2S2O3與過量稀鹽酸反應的現象覆蓋掉。
命題立意:試題以離子方程式正誤判斷、離子檢驗及物質鑒別為載體,主要考查化學用語、元素化合物的性質、定量分析計算等必備知識,但每年的命題素材各不相同,具有較高的區分度。此類試題要求學生能夠根據離子及元素化合物的性質對離子方程式的書寫作出準確判斷,考查學生的信息與加工、邏輯推理和論證能力。
1.離子方程式的正誤分析與判斷
(1)是否符合反應事實
離子反應必須符合客觀事實,而命題者往往設置不符合“反應原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反應生成Fe2+,金屬和氧化性酸反應不放出H2,Na不能置換出CuSO4中的Cu;忽略氧化還原反應等。
(2)“”“===”“↑”“↓”是否使用恰當
弱電解質水解的離子方程式用“”,若兩種離子水解相互促進,可以進行到底,則要寫成“===”,如Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑。N和OH-的反應,條件為濃溶液或加熱,生成的NH3要標明氣體,若為稀溶液,則寫成NH3·H2O。
(3)拆分是否正確
①氧化物、弱電解質、沉淀、弱酸的酸式酸根在離子方程式中都不拆。
②強酸、強堿、可溶液性鹽的化學式必須拆(濃硝酸、濃鹽酸的化學式需要拆,濃硫酸的化學式不拆)。
(4)是否“漏寫”離子反應
判斷離子方程式書寫正誤時,只注重常見的沉淀反應,忽略不常見的沉淀反應或忽略中和反應,如Ba(OH)2溶液與CuSO4溶液反應,既要寫Ba2+與S生成BaSO4沉淀,又不能漏掉Cu2+與OH-生成Cu(OH)2沉淀。仔細審題,不放過任何一個小的細節,才能確保不漏掉離子反應。
(5)是否符合反應的“量”——過量、少量、足量等
看是否符合題設條件的要求,即過量、少量、等 物質的量、任意量以及滴加順序對反應產物的影響。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,在FeBr2溶液中通入過量Cl2的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2。
(6)是否符合三個守恒
離子方程式要符合質量守恒、電荷守恒、得失電子守恒。
2.離子共存的常見條件要求
條件 類型 常見表述 誤點點撥
題干 要求 “一定大量共存”、“可能大量共存”或“不能大量共存” 審清關鍵字詞,明確試題要求
常見 的限 定條 件 無色 Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、Cu2+(藍色)、Mn(紫紅色)等有色離子不能大量存在
pH=1或pH=13 溶液顯酸性或堿性
因發生氧化還原反應不能大量共存 只能是氧化性離子和還原性離子不共存,并非其他離子反應,同時注意溶液酸堿性影響
透明 “透明”≠“無色”
常見 的隱 含條 件 與Al反應生成H2 溶液既可能顯強酸性也可能顯強堿性
由水電離出的c(H+)為1×1mol·L-1 溶液既可能顯強酸性(pH=2)也可能顯強堿性(pH=12)
通入足量NH3 與NH3·H2O反應的離子不能大量共存
含有大量Fe3+的溶液 溶液呈酸性并具有強氧化性
含有S2-、[Al(OH)4]-的溶液 溶液呈堿性
含有大量N的溶液 隱含H+,還原性離子不能同時大量存在
N、CH3COO-、C,Mg2+、HC等組合 存在相互水解的情況,但水解程度較小,在溶液中仍能大量共存
Al3+、Fe3+分別與C、[Al(OH)4]-、HC;Al3+與S2-、HS- 相互促進水解,生成氣體或沉淀,不能大量共存
3.常見離子的檢驗
(1)常見陽離子檢驗
(2)常見陰離子的檢驗
1.(2024·山東煙臺期中)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是(　　)
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4N
B H+、K+、S2、S 不能大量共存,因發生反應:2H++S2===S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、S、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、Mn 能大量共存,粒子間不反應
答案　B
解析　A.Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成[Al(OH)4]-,錯誤;B.S2和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水,離子方程式為2H++S2===S↓+SO2↑+H2O,正確;C.Fe3+作催化劑促進H2O2分解,不能大量共存,錯誤;D.在酸性條件下Mn能將Cl-氧化為Cl2,不能大量共存,錯誤。
2.(2024·重慶開學考)室溫下,經過指定操作后,可得到有色澄清溶液的是(　　)
A.含N、Al3+、S、N的溶液中,加入足量NaHCO3溶液
B.含Ba2+、Ag+、Cu2+、N的溶液中,加入足量濃氨水
C.含K+、Na+、Cl-、[Fe(CN)6]3-的溶液中,加入少量FeCl2溶液
D.含Cu2+、K+、Na+、Cl-的溶液中,通入足量H2S氣體
答案　B
解析　A.Al3+和HC發生徹底相互促進水解而生成沉淀,得不到澄清溶液,不符合題意;B.Ag+、Cu2+和足量氨水反應生成[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+溶液,從而溶液澄清透明,且[Cu(NH3)4]2+為深藍色,符合題意;C.[Fe(CN)6]3-的溶液中,加入少量FeCl2溶液,會生成藍色的KFe[Fe(CN)6]沉淀,不符合題意;D.Cu2+溶液中,通入足量H2S氣體會生成黑色的CuS沉淀,不符合題意。
3.某溶液中可能僅含有H+、K+、N、Fe3+、Ba2+、I-、S、S2-、OH-中的若干種(不考慮水的電離),觀察發現溶液顯黃色,下列分析中正確的是(　　)
A.無需要再進行任何實驗就可以確定不存在的離子有4種
B.該溶液中最多含有兩種陰離子
C.該溶液一定顯酸性,可能含Ba2+
D.向該溶液滴入石蕊試液可能會變藍色
答案　A
解析　由溶液顯黃色知一定含有Fe3+,Fe3+能氧化I-、S2-,Fe3+與OH-能形成沉淀,由電中性原理知一定含有S,而S與Ba2+不能共存。A.可以確定不存在的離子有I-、S2-、OH-、Ba2+,正確;B.該溶液中的陰離子只有S,錯誤;C.該溶液一定含有S,所以一定不含Ba2+,錯誤;D.由于含有Fe3+,溶液不可能顯堿性,滴入石蕊試液不會變藍色,錯誤。
4.(2023·湖北高考聯盟聯考)用黃鐵礦為原料制硫酸產生的硫酸渣(含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等)提取鐵紅(Fe2O3)的過程如圖所示。下列有關反應離子方程式判斷和書寫錯誤的是(　　)
A.酸溶過程中Fe2O3溶解反應的離子方程式為Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
B.濾渣A溶解于NaOH溶液的離子方程式為SiO2+2OH-===Si+H2O
C.“還原”過程產物之一為H2SO4,發生反應的離子方程式為FeS2+16Fe3++9H2O===17Fe2++2S+18H+
D.“氧化”過程發生反應的離子方程式為4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓
答案　C
解析　硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,稀硫酸溶解主要除去不與酸反應的SiO2,加入FeS2將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,再加氫氧化鈉和空氣,調節溶液的pH使Fe3+沉淀,而Mg2+、Al3+都不沉淀,最后洗滌、烘干、研磨使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,從而得到鐵紅。酸溶過程中Fe2O3溶解反應的離子方程式為Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,A正確;濾渣A為SiO2,溶解于NaOH溶液的離子方程式為SiO2+2OH-===Si+H2O,B正確;“還原”過程產物之一為H2SO4,發生反應的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2S+16H+,C錯誤;“氧化”過程發生反應的離子方程式為4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓,D正確。
5.(2023·河北滄州模擬)某無色透明溶液,可能含有下列離子:H+、Ba2+、Fe3+、Mg2+、S、Cl-、HC,現做實驗如下:
①取少量原溶液滴加石蕊試液呈紅色;
②取少量原溶液,加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;
③取少量原溶液,加入過量氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,靜置分層;取靜置后的上層清液,加入硝酸銀溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列說法錯誤的是(　　)
A.溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+、S
B.溶液中一定不存在的離子是HC、Fe3+、Ba2+
C.②中生成白色沉淀的離子方程式為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.根據③現象可知原溶液中一定含有Cl-
答案　D
解析　溶液無色透明,說明不含Fe3+。根據①可知該溶液顯酸性,存在大量H+,所以一定不含HC;實驗②中加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成,說明溶液中含有Mg2+,該白色沉淀為氫氧化鎂;實驗③中加入過量氯化鋇溶液,產生白色沉淀,說明溶液中含有S,則原溶液中一定不含Ba2+;靜置后的上層清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,則白色沉淀為氯化銀,因加入氯化鋇時引入Cl-,所以不能確定原溶液是否含Cl-。根據分析可知溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+、S,A正確;根據分析可知溶液中一定不存在的離子是HC、Fe3+、Ba2+,B正確;根據分析可知白色沉淀為Mg(OH)2,C正確;觀察上述分析,無法確定原溶液中一定含有氯離子,D錯誤。
6.某溶液僅由N、Cl-、S、C、N、Fe3+、Al3+和K+中的若干種離子組成,且各離子濃度相等,取適量溶液進行如下實驗:
①取該溶液加入過量NaOH溶液,加熱,產生無色氣體;
②將①過濾、洗滌、灼燒,得到固體a;
③向上述濾液中加足量BaCl2溶液,產生白色沉淀。
根據以上實驗,下列推斷錯誤的是(　　)
A.根據操作①,推斷一定存在N
B.②中固體a為氧化鐵
C.原溶液中一定不存在C、Al3+,可能含有K+
D.說明原溶液中一定存在N、Cl-、S、N、Fe3+
答案　C
解析　加入過量的堿產生的氣體為NH3,溶液中有N。由信息②知加入過量的堿產生了沉淀Fe(OH)3,溶液中有Fe3+,C與Fe3+會發生雙水解不能共存,則溶液中不存在C。由信息③知溶液中有S。A.溶液中一定有N,A項正確;B.Fe(OH)3受熱分解為氧化鐵(Fe2O3),B項正確;C.溶液中一定有N、Fe3+、S,又因為溶液中各離子濃度相同,根據電荷守恒,一定還有Cl-和N,一定不存在C和Al3+、K+,C項錯誤;D.溶液中一定存在N、Fe3+、S、Cl-和N,D項正確。(共28張PPT)
第一篇　新高考題型突破
板塊Ⅰ　化學用語與基本概念
題型突破選擇題　題型突破4　離子反應及應用
真題導航
核心整合
模擬預測
1.(2024·湖北卷)過量SO2與以下0.1 mol·L-1的溶液反應,下列總反應方程式錯誤的是(　　)
A
溶液 現象 化學方程式
A Na2S 產生淡黃色沉淀 3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黃色變淺綠色 2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
C CuCl2 溶液褪色,產生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D Na2CO3 (含酚酞) 溶液由紅色變無色 2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
解析　硫化鈉與過量二氧化硫反應的產物應為亞硫酸氫鈉和單質硫,A錯誤。
2.(2024·全國甲卷)下列過程對應的離子方程式正確的是(　　)
A.用氫氟酸刻蝕玻璃:Si+4F-+6H+===SiF4↑+3H2O
B.用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板:2Fe3++3Cu===3Cu2++2Fe
C.用硫代硫酸鈉溶液脫氯:S2+2Cl2+3H2O===2S+4Cl-+6H+
D.用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣:CaSO4+C===CaCO3+S
D
解析　氫氟酸是弱酸,在書寫離子方程式時不能拆分,A錯誤;Fe的還原性大于Cu,Cu不能置換出Fe,三氯化鐵與銅反應生成Fe2+和Cu2+,B錯誤;硫代硫酸根離子可被氯氣氧化為硫酸根離子,故正確的離子方程式為S2+4Cl2+5H2O===2S+8Cl-+10H+,C錯誤。
3.(2024·新課標卷)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(　　)
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗: Ag+2H++N===Ag++NO2↑+H2O
B.工業廢水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-===PbS↓
C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔: Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+
D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
C
解析　A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗,銀溶于稀硝酸生成硝酸銀和一氧化氮氣體,該反應的離子方程式為3Ag+4H++N===3Ag++NO↑+2H2O,A不正確;B.由于PbS的溶解度遠遠小于FeS,因此,工業廢水中的Pb2+用FeS去除,該反應的離子方程式為Pb2++FeS===PbS+Fe2+,B不正確;C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔,SO2在水溶液中將Br2還原為Br-,該反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+,C正確;D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度,H2C2O4被氧化為CO2,H2C2O4屬于弱酸,該反應的離子方程式為2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D不正確。
4.(2023·北京卷)下列離子方程式與所給事實不相符的是(　　)
A.Cl2制備84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆銅板制作印刷電路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除廢水中的Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓
解析　Cl2和NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆寫,其余均可拆寫為離子,A項不符合題意;醋酸為弱酸,不能拆寫為離子,反應為2CH3COOH+CaCO3===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B項符合題意;FeCl3將Cu氧化為CuCl2而自身被還原為FeCl2,反應為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,C項不符合題意;Na2S將Hg2+轉化為沉淀除去,反應為Hg2++S2-===HgS↓,D項不符合題意。
B
5.(2022·全國乙卷)某白色粉末樣品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗:
①溶于水,得到無色透明溶液;②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出。離心分離;③取②的上層清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
該樣品中確定存在的是(　　)
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
A
解析　向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體放出,說明固體中存在Na2S2O3,發生反應S2+2H+===S↓+H2O+SO2↑,由于鹽酸過量,向②的上層清液中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,則沉淀為BaSO4,說明固體中存在Na2SO4,不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3、Na2CO3與過量稀鹽酸反應現象可以被Na2S2O3與過量稀鹽酸反應的現象覆蓋掉。
命題立意:試題以離子方程式正誤判斷、離子檢驗及物質鑒別為載體,主要考查化學用語、元素化合物的性質、定量分析計算等必備知識,但每年的命題素材各不相同,具有較高的區分度。此類試題要求學生能夠根據離子及元素化合物的性質對離子方程式的書寫作出準確判斷,考查學生的信息與加工、邏輯推理和論證能力。
1.離子方程式的正誤分析與判斷
(3)拆分是否正確
①氧化物、弱電解質、沉淀、弱酸的酸式酸根在離子方程式中都不拆。
②強酸、強堿、可溶液性鹽的化學式必須拆(濃硝酸、濃鹽酸的化學式需要拆,濃硫酸的化學式不拆)。
(4)是否“漏寫”離子反應
判斷離子方程式書寫正誤時,只注重常見的沉淀反應,忽略不常見的沉淀反應或忽略中和反應,如Ba(OH)2溶液與CuSO4溶液反應,既要寫Ba2+與S生成BaSO4沉淀,又不能漏掉Cu2+與OH-生成Cu(OH)2沉淀。仔細審題,不放過任何一個小的細節,才能確保不漏掉離子反應。
(5)是否符合反應的“量”——過量、少量、足量等
看是否符合題設條件的要求,即過量、少量、等 物質的量、任意量以及滴加順序對反應產物的影響。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,在FeBr2溶液中通入過量Cl2的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2。
(6)是否符合三個守恒
離子方程式要符合質量守恒、電荷守恒、得失電子守恒。
2.離子共存的常見條件要求
條件類型 常見表述 誤點點撥
題干 要求 “一定大量共存”、“可能大量共存”或“不能大量共存” 審清關鍵字詞,明確試題要求
常見 的限 定條 件 無色 Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、Cu2+(藍色)、Mn(紫紅色)等有色離子不能大量存在
pH=1或pH=13 溶液顯酸性或堿性
因發生氧化還原反應不能大量共存 只能是氧化性離子和還原性離子不共存,并非其他離子反應,同時注意溶液酸堿性影響
透明 “透明”≠“無色”
條件類型 常見表述 誤點點撥
常見 的隱 含條 件 與Al反應生成H2 溶液既可能顯強酸性也可能顯強堿性
由水電離出的c(H+)為1×1mol·L-1 溶液既可能顯強酸性(pH=2)也可能顯強堿性(pH=12)
通入足量NH3 與NH3·H2O反應的離子不能大量共存
含有大量Fe3+的溶液 溶液呈酸性并具有強氧化性
含有S2-、[Al(OH)4]-的溶液 溶液呈堿性
含有大量N的溶液 隱含H+,還原性離子不能同時大量存在
N、CH3COO-、C,Mg2+、HC等組合 存在相互水解的情況,但水解程度較小,在溶液中仍能大量共存
Al3+、Fe3+分別與C、[Al(OH)4]-、HC;Al3+與S2-、HS- 相互促進水解,生成氣體或沉淀,不能大量共存
3.常見離子的檢驗
(1)常見陽離子檢驗
(2)常見陰離子的檢驗
1.(2024·山東煙臺期中)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是(　　)
B
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:
Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4N
B H+、K+、S2、S 不能大量共存,因發生反應:
2H++S2===S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、S、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、Mn 能大量共存,粒子間不反應
解析　A.Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成[Al(OH)4]-,錯誤;B.S2和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水,離子方程式為2H++S2===S↓+SO2↑+H2O,正確;C.Fe3+作催化劑促進H2O2分解,不能大量共存,錯誤;D.在酸性條件下Mn能將Cl-氧化為Cl2,不能大量共存,錯誤。
2.(2024·重慶開學考)室溫下,經過指定操作后,可得到有色澄清溶液的是(　　)
A.含N、Al3+、S、N的溶液中,加入足量NaHCO3溶液
B.含Ba2+、Ag+、Cu2+、N的溶液中,加入足量濃氨水
C.含K+、Na+、Cl-、[Fe(CN)6]3-的溶液中,加入少量FeCl2溶液
D.含Cu2+、K+、Na+、Cl-的溶液中,通入足量H2S氣體
B
解析　A.Al3+和HC發生徹底相互促進水解而生成沉淀,得不到澄清溶液,不符合題意;B.Ag+、Cu2+和足量氨水反應生成[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+溶液,從而溶液澄清透明,且[Cu(NH3)4]2+為深藍色,符合題意;C.[Fe(CN)6]3-的溶液中,加入少量FeCl2溶液,會生成藍色的KFe[Fe(CN)6]沉淀,不符合題意;D.Cu2+溶液中,通入足量H2S氣體會生成黑色的CuS沉淀,不符合題意。
3.某溶液中可能僅含有H+、K+、N、Fe3+、Ba2+、I-、S、S2-、OH-中的若干種(不考慮水的電離),觀察發現溶液顯黃色,下列分析中正確的是(　　)
A.無需要再進行任何實驗就可以確定不存在的離子有4種
B.該溶液中最多含有兩種陰離子
C.該溶液一定顯酸性,可能含Ba2+
D.向該溶液滴入石蕊試液可能會變藍色
解析　由溶液顯黃色知一定含有Fe3+,Fe3+能氧化I-、S2-,Fe3+與OH-能形成沉淀,由電中性原理知一定含有S,而S與Ba2+不能共存。A.可以確定不存在的離子有I-、S2-、OH-、Ba2+,正確;B.該溶液中的陰離子只有S,錯誤;C.該溶液一定含有S,所以一定不含Ba2+,錯誤;D.由于含有Fe3+,溶液不可能顯堿性,滴入石蕊試液不會變藍色,錯誤。
A
4.(2023·湖北高考聯盟聯考)用黃鐵礦為原料制硫酸產生的硫酸渣(含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等)提取鐵紅(Fe2O3)的過程如圖所示。下列有關反應離子方程式判斷和書寫錯誤的是(　　)
A.酸溶過程中Fe2O3溶解反應
的離子方程式為Fe2O3+6H+
===2Fe3++3H2O
B.濾渣A溶解于NaOH溶液的離子方程式為SiO2+2OH-===Si+H2O
C.“還原”過程產物之一為H2SO4,發生反應的離子方程式為FeS2+16Fe3++9H2O===17Fe2++2S+18H+
D.“氧化”過程發生反應的離子方程式為4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓
C
解析　硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,稀硫酸溶解主要除去不與酸反應的SiO2,加入FeS2將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,再加氫氧化鈉和空氣,調節溶液的pH使Fe3+沉淀,而Mg2+、Al3+都不沉淀,最后洗滌、烘干、研磨使氫氧化鐵分解生成氧化鐵,從而得到鐵紅。酸溶過程中Fe2O3溶解反應的離子方程式為Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,A正確;濾渣A為SiO2,溶解于NaOH溶液的離子方程式為SiO2+2OH-===Si+H2O,B正確;“還原”過程產物之一為H2SO4,發生反應的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2S+16H+,C錯誤;“氧化”過程發生反應的離子方程式為4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓,D正確。
5.(2023·河北滄州模擬)某無色透明溶液,可能含有下列離子:H+、Ba2+、Fe3+、Mg2+、S、Cl-、HC,現做實驗如下:
①取少量原溶液滴加石蕊試液呈紅色;
②取少量原溶液,加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;
③取少量原溶液,加入過量氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,靜置分層;取靜置后的上層清液,加入硝酸銀溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列說法錯誤的是(　　)
A.溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+、S
B.溶液中一定不存在的離子是HC、Fe3+、Ba2+
C.②中生成白色沉淀的離子方程式為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.根據③現象可知原溶液中一定含有Cl-
D
解析　溶液無色透明,說明不含Fe3+。根據①可知該溶液顯酸性,存在大量H+,所以一定不含HC;實驗②中加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成,說明溶液中含有Mg2+,該白色沉淀為氫氧化鎂;實驗③中加入過量氯化鋇溶液,產生白色沉淀,說明溶液中含有S,則原溶液中一定不含Ba2+;靜置后的上層清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,則白色沉淀為氯化銀,因加入氯化鋇時引入Cl-,所以不能確定原溶液是否含Cl-。根據分析可知溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+、S,A正確;根據分析可知溶液中一定不存在的離子是HC、Fe3+、Ba2+,B正確;根據分析可知白色沉淀為Mg(OH)2,C正確;觀察上述分析,無法確定原溶液中一定含有氯離子,D錯誤。
6.某溶液僅由N、Cl-、S、C、N、Fe3+、Al3+和K+中的若干種離子組成,且各離子濃度相等,取適量溶液進行如下實驗:
①取該溶液加入過量NaOH溶液,加熱,產生無色氣體;
②將①過濾、洗滌、灼燒,得到固體a;
③向上述濾液中加足量BaCl2溶液,產生白色沉淀。
根據以上實驗,下列推斷錯誤的是(　　)
A.根據操作①,推斷一定存在N
B.②中固體a為氧化鐵
C.原溶液中一定不存在C、Al3+,可能含有K+
D.說明原溶液中一定存在N、Cl-、S、N、Fe3+
C
解析　加入過量的堿產生的氣體為NH3,溶液中有N。由信息②知加入過量的堿產生了沉淀Fe(OH)3,溶液中有Fe3+,C與Fe3+會發生雙水解不能共存,則溶液中不存在C。由信息③知溶液中有S。A.溶液中一定有N,A項正確;B.Fe(OH)3受熱分解為氧化鐵(Fe2O3),B項正確;C.溶液中一定有N、Fe3+、S,又因為溶液中各離子濃度相同,根據電荷守恒,一定還有Cl-和N,一定不存在C和Al3+、K+,C項錯誤;D.溶液中一定存在N、Fe3+、S、Cl-和N,D項正確。

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