(共44张PPT)
第3讲 离子共存与推断(综合应用课)
离子共存问题是高中化学教学重点及难点之一,内容涉及溶液中离子间的复分解反应、氧化还原反应、络合反应、水解与电离等核心知识点,体现“微观探析”“变化观念”等化学学科核心素养。高考试题在传承中不断变化创新,以真实情境为载体,考查学生的学以致用能力,是新高考的主流命题方式。
1.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是 ( )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
答案:A
2.(2022·浙江选考)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
4.(2022·浙江选考)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
请回答:
(1)组成X的元素有__________,X的化学式为__________。
(2)溶液C中溶质的成分是________________(用化学式表示);根据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_______________________。
(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是
_________________________________________。
(4)设计实验确定溶液G中阴离子:__________________________________
_______________________________________________________________。
答案:(1)Fe、S、O、H FeH(SO4)2
(2)FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、H2O、SCN-、OH-
(4)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-
题型(一) 离子共存
(一)离子不能共存的类型
离子反应的实质是使某些离子浓度减小,因此可将离子不能共存的情况分为以下2类:
氧化还原反应型 非氧化还原反应型 复分解反应型 水解相互促进型 络合反应型
1.氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
2.复分解反应型
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
4.络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有
(1)Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
溶液无色
常见表示溶液呈酸性的描述 ①常温下pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液
常见表示溶液呈碱性的描述 ①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞变红的溶液;④c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液
常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述 ①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下,水电离出的c(OH-)=1×10-12mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液
(二)解离子共存题的常见限定条件分析
第一步:细 审题干关键点 ①注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”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 析隐含条件 ①溶液是否无色;
②溶液的酸、碱性分析;
③溶液是否含有氧化性或还原性离子
[思维建模] 离子共存的“四步”分析法
续表
2.(2023·岳阳模拟)下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且滴入X试剂后发生的离子方程式书写正确的是 ( )
题型(二) 离子推断
1.应用“四项基本原则”进行离子推断
2.应用电荷守恒进行离子反应定量推断
解与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。
实验步骤 实验现象
①取少量该溶液,加几滴甲基橙 溶液变红色
②取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热 有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
③取少量该溶液,加BaCl2溶液 有白色沉淀生成
④取③中上层清液,加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液,加NaOH溶液 有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解
由此判断:
(1)溶液中肯定存在的离子是____________________________________,
溶液中肯定不存在的离子是____________________________________。
(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)为_____________________。
[解题流程]
一、审题干信息
由题干信息“无色透明”再结合肯定性原则,可推断出溶液中有色离子不能存在,故不含_________。
Fe2+
I-
续表
答案:B
答案:A
(2)由第二份进行的实验可知混合物中应含有____________(填离子符号),其物质的量浓度为____________。
(3)由第三份进行的实验可知12.54 g沉淀的成分为____________。形成该沉淀的原混合物中各离子的物质的量分别为_____________________。
(4)综合上述实验,能否确定有K+存在?(填“能”或“否”)(以下二选一填)____________。若能,请计算K+的浓度范围________________;若不能,请描述检验是否存在K+的实验操作___________________________
_______________________________________________________________。
谢
谢
观
看