2025版高考化学一轮总复习真题演练第1章化学物质及其变化第3讲离子反应的综合应用

第3讲离子反应的综合应用命题分析纵观近几年高考会发觉本讲内容在高考试题中主要涉及点为离子共存问题、离子检验与推断等，离子共存类试题在高考为常考题型，一般为附加条件的离子共存，并且设置的附加条件越来越多，越来越隐藏，每个选项限制条件、涉及粒子共存及离子与加入物质间反应状况等，综合性较强。真题演练1．(2024·天津卷，8,3分)25℃时，下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是(D)A．H＋、NHeq\o\al(＋,4)、ClO－、Cl－ B.H＋、Mg2＋、I－、NOeq\o\al(－,3)C．Na＋、Al3＋、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4) D.K＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,3)、OH－[解析]H＋与ClO－不能大量共存，H＋存在条件下，NOeq\o\al(－,3)可氧化I－，Al3＋与HCOeq\o\al(－,3)发生相互促进的水解反应，故选D。2．(2024·湖北卷，4,3分)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(C)A．在0.1mol·L－1氨水中：Ag＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)B．在0.1mol·L－1氯化钠溶液中：Fe3＋、I－、Ba2＋、HCOeq\o\al(－,3)C．在0.1mol·L－1醋酸溶液中：SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)、Br－、H＋D．在0.1mol·L－1硝酸银溶液中：K＋、Cl－、Na＋、COeq\o\al(2－,3)[解析]Ag＋、Cu2＋均可与氨水中的OH－、NH3反应，A不正确；Fe3＋与I－可发生氧化还原反应，与HCOeq\o\al(－,3)可发生相互促进的水解反应，B不正确；Ag＋与Cl－、COeq\o\al(2－,3)均可形成沉淀，D不正确。[易错警示]留意C项中是“醋酸溶液”，H＋可大量共存。3．(2024·重庆卷，4,3分)下列操作中，不会影响溶液中K＋、Al3＋、Fe3＋、Ba2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)等离子大量共存的是(D)A．加入ZnSO4 B.加入Fe粉C．通入NH3 D.通入CO2[解析]加入ZnSO4，SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀，A不符合题意；加入Fe粉，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，B不符合题意；通入NH3，Al3＋、Fe3＋会与氨水反应分别生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，C不符合题意；通入CO2，不与其他离子发生反应，不影响溶液中离子的大量共存，D符合题意。4．(2024·重庆卷，3,3分)25℃时，下列各组离子在指定溶液中确定能大量共存的是(B)A．1.0mol/L氯化钡溶液中：Mg2＋、K＋、Br－、SOeq\o\al(2－,4)B．1.0mol/L硫酸中：Al3＋、Na＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．pH＝11的氨水中：Fe2＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、ClO－D．pH＝1的硝酸中：Fe3＋、K＋、I－、SOeq\o\al(2－,4)[解析]Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存，A错误；Fe2＋能够被ClO－氧化，且Fe2＋与氨水反应生成难溶的氢氧化物，不能大量共存，C错误；I－可被Fe3＋、HNO3氧化，不能大量共存，D错误。[归纳总结]NOeq\o\al(－,3)在中性或碱性条件下，基本不体现氧化性，在酸性条件下会表现出较强的氧化性。5．(2024·浙江1月选考)化合物X由4种元素组成。某爱好小组按如图流程进行试验：请回答：(1)组成X的元素有Fe、S、O、H；X的化学式为FeH(SO4)2。(2)溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl、BaCl2(用化学式表示)；依据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl－、H2O、SCN－、OH－。(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是2FeH(SO4)2＋40Naeq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋H2↑＋4Na2S＋16Na2O。(4)设计试验确定溶液G中的阴离子：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH－；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2－(合理即可)。[解析](1)由以上分析可知，X中含0.56gFe、0.02molSOeq\o\al(2－,4)(即1.92gSOeq\o\al(2－,4))，三种元素总质量为2.48g，而X是2.49g，可以假设X含的最终一种元素为H(0.01g，即0.01mol)，可推知X的化学式为FeH(SO4)2，再检查化合价Fe为＋3(试验Ⅰ得出的结论)、H为＋1，SOeq\o\al(2－,4)的电荷数为2，化合价合理，可知推断正确。(2)溶液A加入BaCl2发生反应FeH(SO4)2＋2BaCl2=2BaSO4↓＋FeCl3＋HCl，由于加入的BaCl2过量，因此溶液C中溶质的成分有FeCl3、HCl、BaCl2；依据C→D→E的现象，可知FeCl3在水中会因为水分子作用电离出Cl－，并形成水合铁离子[Fe(H2O)6]3＋，可知H2O与Fe3＋结合实力较Cl－强；加入KSCN会由水合铁离子变为Fe(SCN)3，再加入NaOH则Fe(SCN)3变为Fe(OH)3沉淀，由含铁离子的转变可知各微粒与Fe3＋结合由弱到强的排序为Cl－、H2O、SCN－、OH－。(3)Na是很强的还原剂，在惰性气氛(防止产物被氧化)下可以将X中的三价铁还原成0价铁单质、＋6价硫还原成－2价硫化物、＋1价氢还原成氢气，再结[留意]产物不是硫单质，因为Na还原性极强，硫单质还会和Na反应再生成Na2S合得失电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为2FeH(SO4)2＋40Naeq\o(=,\s\up17(△),\s\do15(惰性气氛))2Fe＋H2↑＋4Na2S＋16Na2O。(4)固体F中有Na2O，溶于水后的溶液G中溶质有NaOH和Na2S，阴离子为OH－和S2－。OH－检验：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH－。S2－检验：取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2－，或加入足量稀硫酸，用潮湿的醋酸铅试纸放在试管口，假如试纸变黑，证明原溶液存在S2－。本讲要点速记：1．离子共存的推断(1)看条件——题给条件一看题干要求，需辨别的离子组是“能大量共存”还是“不能大量共存”，是“可能”还是“确定”。二看附加条件，如：①溶液的颜色，若为无色溶液，则MnOeq\o\al(－,4)、Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋等有色离子不能大量存在；②溶液的酸、碱性；③特定离子或分子的存在等。(2)看反应——所给离子之间能否发生反应常见的不能大量共存的离子①复分解反应型相互结合成难溶物或微溶物而不能大量共存的阴、阳离子：Ba2＋、Ca2＋与COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)等，Ag＋与Cl－、Br－、I－、S2－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)等。与OH－不能大量共存的阳离子：NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Ag＋等。与H＋不能大量共存的阴离子：COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、F－、CH3COO－、ClO－等。与OH－和H＋均不能大量共存的弱酸的酸式酸根离子：HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、HS－、H2POeq\o\al(－,4)等。②氧化还原反应型Fe3＋与I－、S2－(HS－)等；NOeq\o\al(－,3)(H＋)、MnOeq\o\al(－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)、ClO－与I－、Br－、S2－(HS－)、SOeq\o\al(2－,3)(HSOeq\o\al(－,3))、Fe2＋等。留意：S2－和SOeq\o\al(2－,3)在酸性条件下不能共存，2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋6H＋=3S↓＋3H2O③水解相互促进型Al3＋与HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、S2