第3讲离子反应的应用

1、第3讲离子反应的应用考点1 离子共存学生用书P121. 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。离子共存冋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) 一色一一溶液颜色 几种常见离子的颜色：离子Cu2+Fe3+Fe2+MnO 4溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2) 二性一一溶液的酸碱性 在强酸性溶液中，0H及弱酸根阴离子(如C0、so3、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NH4、Al3

2、+、Fe3+等)均不能大量存在； 酸式弱酸根离子(如HCO3、HSO3、HS等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。(3) 三特殊一一三种特殊情况 AIO2与 HCO3不能大量共存：AIO2+ HCO3 + H2O=AI(OH) 3J + CO2； “ NO3 + H +”组合具有强氧化性，能与S2、Fe2、SO3一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、CO3，Mg2+与HCO3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) 四反应一一四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

3、能大量共存。 复分解反应，如 Ba2+与S&，NH4与OH , H +与CH 3COO等； 氧化还原反应，如 Fe3+与、S2，NO3 (H十)与Fe", Mn O4 (H +)与Br等； 相互促进的水解反应，如AI3+与HCO3、CO3、S2、HS、AIO2； Fe3+与HCO3、CO2等； 络合反应，如Fe3+与SCN等。题组©关1水溶液中能大量共存的一组离子是()+NH4、2+ 2-Ba 、Br、CO3B. Cl 、SO3 、 Fe2+、 H +C. K +、Na+> SO：、MnO4D. Na、H、NO3、HCO3解析：选Co A.Ba2+与CO3能反

4、应生成BaCO3沉淀，不能大量共存。B.S。2与H +能 反应生成SO2和H2O, SO2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 3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 +、NH4、HCO3、NO3B. c(OH厂为 1X 1012 mol L1 的溶液中：Na +、AI3 +、SiO2C.滴入酚酞显红色的溶液中:一 2O AI一2 4OSD .含有 KNO3 的溶液中：Fe2、H、C、SO2解析：选Co能溶解氧化铝的溶液可能是强酸性溶液或

5、强碱性溶液，HCO3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1 x 10-12 moI L-1的溶液为酸性溶液，SiO2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 3和Fe? +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)2 6出0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B .加入少量CI2： Fe2、H、NH4、C、SO2

6、NaClO溶液:O0、-SC. 加入过量 NaOH 溶液：Na、Fe2、NH4、SO： OH 一D. 加入过量 NaClO 和 NaOH 的混合溶液：Na+、SO：-、C、CIO、OH一解析：选D o A项，CI2会氧化Fe2 +,错误；B项，CIO-会氧化Fe2 + ,且H +会与CIO -结合成弱电解质 HCIO ,错误；C项，OH -会与Fe2 +反应生成Fe(OH)2沉淀，OH -也会与 NH4反应生成NH3H2O，错误；D项，加入过量的CIO 会氧化Fe2+生成Fe'+和CI-,过量 的OH -会除去Fe3 +和NH4 ,最终溶液中含 Na +、CI -和So4，而CIO -

7、和OH-均是过量的,正确。判断离子共存的步骤第一步I“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。第二步|“分析限制条件”(1) 常见表示溶液呈酸性的表述与c(H常温下，pH = 1的溶液；使pH试纸变红的溶液；使甲基橙呈红色的溶液； 镁粉反应放出氢气的溶液； c(OH ) = 1 X 10-14 mol L 1 的溶液。(2) 常见表示溶液呈碱性的表述常温下，pH = 14的溶液；使pH试纸变蓝的溶液；使酚酞试液变红的溶液；+ )= 1X 10-14 mol L 1 的溶液。常

8、见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述与铝粉反应放出氢气的溶液；常温下，水电离出的c(OH -)= 1X 10-12 mol溶液；与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。无色溶液：不含有 Cu2 +、Fe3 +、Fe2+、MnO4等。第三步| “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。考点2 离子检验和推断学生用书P131. 熟记常见离子的性质氧化性 +3+2ClO、MnO4、NO3 (H )、Fe、Cg还原性S2 (HS )、SO2(HSO3)、Br、Cl 、Fe2 +水解显酸性NH4、Mg2： Al3*、

9、Cu2+> Fe2+> Fe3+水解显碱性AIO2、S2、SO、 CO2、 SiO3、ClO 、CH3COO两性离子HCO3、HS、HSO3、HPO4、H2PO4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pH V 7(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pH > 7(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 出的溶液(HNO3除外)

10、；能使甲基橙呈黄色的溶液；c水(H +)或c水(OH)等于10a mol/L(a > 7)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C、BL、AgNO3 和 HNO3白色沉淀(AgCl)、淡黄色沉淀(AgBr)、黄色沉淀(Agi)Xso£稀 HCl 和 BaCl2白色沉淀先用足量HCl酸化Fe2+NaOH溶液白色沉淀t灰绿色t红褐色沉淀匸3+FeNaOH溶液红褐色沉淀3+AlNaOH溶液白色沉淀T沉淀溶解Zn2+也有此现象气体法+NH4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CO2稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊HCO3、 so/、H

11、SO3 也有此现象S。2 一稀H2SO4和品红溶液品红溶液褪色显色法I氯水（少量）和CCl4下层为紫色匸2+FeKSCN溶液，再滴 氯水先是无变化，滴氯水后变红色L匸3+FeKSCN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 *）要透过蓝色钻玻璃 观察K *的焰色题组©关1. （2018浙江4月选考，T25）某绿色溶液A含有H十、NaS Mg2*、Fe2 + > Cu2+> SO4、C、CO3和HCOa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

12、白色沉淀和绿色滤液B; 取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001 mol L 1 AgNO 3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十、SO2和CB. 溶液A中不存在 Mg"、CO3一和HCO3，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. 某溶液可能含有 C、SO、CO3、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

13、.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B. C一定存在，且 c（C）>0.4 mol/LC. SO2、nh4一定存在，C可能不存在D. CO3、Al 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NH4 ,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CO3-。根据得到不溶于盐酸的 4.66 g沉淀，说明该溶液中有 SO4-,且为0.02 mol ,则根据溶液呈电中性原则可知溶液中一

14、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；、C、一2 4OS等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:*白色飢淀过皿狀剋.加淀带解F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s&，一定含有co2，由溶液加入Cl -,则该混

15、合物可能为NaCl和AgNO 3/HNO 3溶液产生白色沉淀，可知溶液中一定含有K2CO3,也可能为 Na2CO3和 KCI 或 Na2CO3和 NaCI。2 3Q S、-2 4OS4. 某强酸性溶液 X，可能含有 Al3*、Ba"、NH；、Fe"、Fe3+> CO2、NO3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 。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气体A是（填化学式），产生气体A的离子方程式为O（填“能”或“

16、不能”）根据沉淀E确定溶液X中存在Fe3；,理由是解析：（1）溶液呈强酸性，C03一能与H+反应生成C02和H20, Sio3一能与H +反应生成H2SQ3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NO3氧 化，可知肯定为 Fe2 +： 3Fe2 + + 4H + NO3=3Fe3 + + NO f+ 2出0,故 CO,、SiOj NO3 肯定不存在。（2）能与Ba（NO 3）2溶液反应生成沉淀的只有SO2、CO，由于CO不存在，故只能是SO4，贝V沉淀C为BaSO4。溶液中含有SO£,则Ba2 +定不存在。 溶液B中 含有由Fe2+被NO3 （H +）氧化

17、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）CO2、SiO3、NO3BaSO4 Ba2+（3）NO 3Fe2 + + 4H + NO3 =3Fe3+ NO f + 2H2O不能 溶液b中含有由Fe"被NO3 （H J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肯定性原则根据实验现眾推出溶施中肯定存在或肯定不 存在的离子（记性常见的有色离子：Fe叭 Cu2*. MnO；等）在肯定某些离子的同时结合离子共存规律 否定一些离子存在f醛注意題目中的隐舍糸 件，如醴性、戒性、拎示剂的吏化、与铝反 应产

18、生筑气、水的屯离悄况等）电中性廉则一进出性原则碑浪呈电申性”一定甌有囲丧于，又育阴离 子，且解就申正、九电荷息董相彝（利用这 一原则可确定一些隐巒的离予）通常是雀实蟲过程中使用，是指在实验过程 中反应生咸询离子或引入的离子对后慶实幹 的于扰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NO3、C、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

19、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、so2、NO3、pO4、SO4、Na十，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（）B .A .C.D .只有解析：选C。H2O2具有较强的氧化性能氧化HS-、so3，其中so/被氧化为SO24，故只有 的浓度基本不变。3. 某无色

20、溶液含有下列离子中的若干种：H、 NH4、 Fe3、 Ba2、 Al 3、 CO32-Cl 、OH 、 NO3 。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有（B. 4 种A. 3 种C. 5 种D. 6 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co3-、OH-会发生反应，不能大量共存；OH -与NH4、Al +会发生反应，不能大量共存；Ba+、Al+、CO,会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出 出,若溶液为碱性则含有大量的OH-,还可能含有大量的 Ba2 +、Cl-、NO3,离子最多4种；若溶液为酸性，由于H +、NO-起

21、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 +、NH4、23Ba2 、 Al 3、 Cl 3， 最多是 5 种离子。4某溶液含有 K +> Fe3+> SO4-、CO2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 Fe 、 SO4B .一定不存在的离子为 CO3 、 IC.不能确定的离子为 K十、so4-D .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CO2能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，Fe3 +与13能发生氧化还原反应而

22、不能大量共存，故原溶液中一定不含 co3-、I ,根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定含 SO4-,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Cu 、NH4、-2OS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Cl2，反应的离子方程式：2Fe2 + 4Br + 3Cl2=2Fe3 + 2Br26Cl 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12,不会发 生显色反应。6. 下列有关 NaCl

23、O 和 NaCl 混合溶液的叙述正确的是 ()A 该溶液中，H*、NH4、S。2-、Br-可以大量共存B .该溶液中，Ag *、K*、NO3、CH3CHO可以大量共存2 - -C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为2Fe2 + ClO + 2H =Cl2Fe3H2OD .向该溶液中加入浓盐酸，每产生 1 mol Cl 2，转移电子约为 6.02 x 1023个解析：选D。A.由于HCIO是弱酸，则溶液中H+不可能大量存在，且HCIO能氧化Br-。B.Ag +与Cl-能生成沉淀，不能大量共存，CH3CHO具有较强的还原性，贝U CIO -和3CH3CHO不能大量共存。C.因Na

24、CIO水解使得溶液显碱性，故生成的不是Fe+而是Fe(OH)3。D.向溶液中加入浓盐酸后发生反应：CIO - + Cl- + 2H + =Cbf + H2O,每产生1 mol Cl 2时,23 转移 1 mol 电子 , 约为 6.02x 1023个。7. 某固体可能含有 NH4、Cu2*、Na*、Cl-、CO3-、SO4-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,

25、产生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B 该固体中一定没有 Cu 、 Cl 、 NaC.该固体中只含有 NH 4、co3、so4、Cl-D 根据以上实验，无法确定该固体中有Na*解析：选A。由可知溶液中无 Cu2 +,含有CO2、SO2，且n(BaS04)= 4.66 g/M(BaS04)22=n(SO4 )= 0.02 mol , n(BaCO3)= n(CO3 )= (6.63 g 4.66 g)/M(BaCO3)= 0.01 mol ;由(2)可 知溶液中含有 NH4,且n (NH4) = 0.672 L/22.4 L m

26、ol- = 0.03 mol;由溶液的“电荷守恒”可 知：正电荷为 n(NH；) x 1 = 0.03 mol,而负电荷为n(SO4 ) + n(CO2 ) x 2 = 0.06 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、 N O 3六种离子，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

27、)。(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：A中含OH ,则A中不含与OH反应的 Mg 2、 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 2 中含阴离子 NO3。结论：A中含OH-、Cl-、K +。B中含 Mg +、Ag +、NO3。加入 Mg 与 Ag 反应生成 Ag， 溶液中溶质只有 Mg(NO 3)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(NO 3)2、 1 mol AgNO 3。将两试管中溶液混合后 ， 生成 1 mol AgCl ， 0.5 mol2Mg(OH) 2,过滤，所得滤液中剩余 K +为2 mol、Mg +为0.