2024届高考化学复习讲义第一章物质及其变化第三讲离子反应的实际应用含答案

这是一份2024届高考化学复习讲义第一章物质及其变化第三讲离子反应的实际应用含答案，共9页。


考点 离子反应的实际应用
离子检验的常见方法
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：沉淀法、气体法和显色法。
（1）沉淀法
（2）气体法
（3）显色法
1.易错辨析。
（1）向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO42－。（ ✕ ）
（2）向某溶液中加入Ba（NO3）2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42－。（ ✕ ）
（3）向某溶液中加入Ca（OH）2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO32－。（ ✕ ）
（4）向某溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO32－。（ ✕ ）
（5）向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在CO32－。（ ✕ ）
（6）加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则溶液中一定存在SO32－。（ ✕ ）
（7）取少量待测液，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化，可以检验溶液中FeSO4是否被氧化。（ √ ）
（8）可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3－的存在。（ √ ）
（9）取少量Na2SO3样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则样品已经变质。（ √ ）
（10）灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。（ ✕ ）
（11）向某无色溶液中加入CCl4，无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则原溶液中一定存在I－。（ √ ）
（12）取少量待测液，向其中通入CO2至过量，生成沉淀，可证明原溶液中一定存在[Al（OH）4]－。（ ✕ ）
（13）加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，原溶液中一定含有Cl－。（ ✕ ）
2.将离子检验中的常见干扰离子的排除措施补充完整。
研透高考 明确方向
命题点1 离子的检验与鉴别
1.[2023辽宁]下列鉴别或检验不能达到实验目的的是（ A ）
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
解析 石灰水与Na2CO3和NaHCO3都能反应产生白色CaCO3沉淀，无法鉴别，A项符合题意；FeSO4溶液变质有Fe3＋生成，KSCN与Fe3＋会形成红色物质，故可用KSCN溶液检验FeSO4是否变质，B项不符合题意；Na2SO3被氧化得到Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，可以排除SO32－的干扰，若产生白色沉淀，则Na2SO3被氧化，C项不符合题意；加热条件下银氨溶液能与乙醛反应产生单质银，而与乙醇不反应，可以检验乙醇中是否混有乙醛，D项不符合题意。
2.[离子检验的现象][2023湖南]取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂浓度均为0.1 ml·L－1），反应现象没有明显差别的是（ D ）
解析
命题点2 粗盐的提纯
3.[2022广东]实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和SO42－，所用试剂包括BaCl2以及（ A ）
A.Na2CO3、 NaOH、 HCl
B.Na2CO3、 HCl、 KOH
C.K2CO3、 HNO3、NaOH
D.Na2CO3、 NaOH、HNO3
解析 粗盐提纯时，用NaOH除去Mg2＋，用BaCl2除去SO42－，用Na2CO3除去Ca2＋及多余的Ba2＋，最后用盐酸除去多余的CO32－、OH－，A项正确。
命题点3 从定性、定量的角度推断离子或物质
4.[定性]某无色溶液中可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－、SO32－、SO42－中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量：
（1）常温下用pH试纸检验，溶液的pH大于7；
（2）向溶液中加氯水，再加入CCl4，振荡，静置，分层且CCl4层呈橙红色；
（3）向所得溶液中加入Ba（NO3）2溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成；
（4）过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。
下列说法正确的是（ C ）
A.实验（1）说明发生了反应：SO32－＋2H2O⇌H2SO3＋2OH－
B.实验（2）中发生的离子反应只有Cl2＋2Br－2Cl－＋Br2
C.实验（3）（4）发生的反应分别是Ba2＋＋SO42－BaSO4↓、Ag＋＋Cl－AgCl↓
D.为确定该溶液中是否含有Na＋，还要做焰色试验
解析 实验（1）说明原溶液中有水解呈碱性的SO32－，但其水解是分步进行的，A项错误；实验（2）说明原溶液中含有Br－，肯定会发生反应：Cl2＋2Br－2Cl－＋Br2，但足量的氯水一定会与SO32－发生氧化还原反应，也是离子反应，B项错误；实验（3）说明所得溶液中含有SO42－[该离子可能是原溶液中本来就含有的，也可能是SO32－在实验（2）中被氯水氧化所得]，实验（4）说明所得滤液中含有Cl－（该离子可能是原溶液中本来就含有的，也可能是Cl2被还原所得），C项正确；由实验（1）证明原溶液中含有SO32－，根据离子共存原则可知其中一定没有Ba2＋，又根据溶液呈电中性，可知溶液中肯定有Na＋，没有必要进行焰色试验来检验Na＋的存在，D项错误。
5.[定量]300 mL某溶液中可能含有Na＋、NH4＋、Mg2＋、Ba2＋、CO32－、SO42－、Cl－中的若干种，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：
①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加足量KOH溶液并加热，收集到气体0.04 ml；
③向第三份中加足量BaCl2溶液，得到沉淀 6.27 g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉淀 2.33 g。
（1）实验③中生成沉淀的离子方程式为 Ba2＋＋CO32－BaCO3↓、Ba2＋＋SO42－BaSO4↓ ，沉淀溶解的离子方程式为 BaCO3＋2H＋Ba2＋＋CO2↑＋H2O 。
（2）溶液中一定不存在的离子有 Mg2＋、Ba2＋ 。
（3）实验①中加入AgNO3溶液，有沉淀产生，能否说明原溶液中含有Cl－？ 不能 （填“能”或“不能”），理由是 碳酸银、硫酸银、氯化银均为白色沉淀，无法确定是否含有Cl－（合理即可） 。
（4）推断钠离子是否存在并说明理由： 存在，经过计算可知，只有存在钠离子，溶液才能保持电中性 。若存在，则其物质的量的浓度为 大于等于0.2 ml·L－1 （若不存在，此问不作答）。
解析 ①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明CO32－、SO42－、Cl－至少有一种；②向第二份中加足量KOH溶液并加热，收集到气体0.04 ml，说明有0.04 ml NH4＋；③向第三份中加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉淀2.33 g，则含SO42－的物质的量为2.33g233g·ml－1＝0.01 ml，含CO32－的物质的量为6.27g－2.33g197g·ml－1＝0.02 ml，可进一步判断一定不存在Mg2＋、Ba2＋。再根据溶液呈电中性，可进一步判断Na＋、Cl－存在的可能性。（1）根据分析可知，实验③加入的Ba2＋分别与CO32－、SO42－反应生成沉淀，离子方程式为Ba2＋＋CO32－BaCO3↓、Ba2＋＋SO42－BaSO4↓，加入足量盐酸，BaCO3溶解，离子方程式为BaCO3＋2H＋Ba2＋＋CO2↑＋H2O。（2）根据分析可知，溶液中含有CO32－、SO42－，所以Mg2＋、Ba2＋一定不存在。（3）CO32－、SO42－、Cl－都能和AgNO3溶液反应生成白色沉淀，所以实验①中加入AgNO3溶液生成白色沉淀，不能说明原溶液中含有Cl－。（4）每一份中：已知的阳离子NH4＋所带正电荷为0.04 ml，已知的阴离子SO42－、CO32－所带负电荷为0.01 ml×2＋0.02 ml×2＝0.06 ml，已知负电荷的物质的量大于已知的正电荷的物质的量，根据溶液呈电中性，一定有Na＋，而Cl－不能确定，所以c（Na＋）≥0.06ml－0.04ml300×13×10－3L＝0.2 ml·L－1。
技巧点拨
的答题模板
明确原理（根据题意要求，明确检验原理，根据原理确定方法）
↓
实验操作（取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂）
↓
现象描述（①溶液由……变为……，②有……生成，③没有……等）
↓
得出结论（如“若……说明……，若……说明……”）
命题点4 应用离子反应进行固体的检验与推断
6.[2022全国乙]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 ）
A.Na2SO4、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3
解析 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，发生反应S2O32－＋2H＋S↓＋SO2↑＋H2O，说明该白色粉末样品中一定含有Na2S2O3；由于盐酸过量，向②的上层清液中滴加BaCl2溶液有沉淀生成，则发生反应SO42－＋Ba2＋BaSO4↓，说明溶液中一定含有SO42－，而SO32－和CO32－无法判断，因此该白色粉末样品中一定含有Na2SO4和Na2S2O3，本题答案为A。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法。
2.能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质检验等简单任务的方案
离子反应的
实际应用
2023新课标卷，T11；2023辽宁，T4；2023湖南，T7；2022全国乙，T9；2022广东，T4、T18
1.宏观辨识与微观探析：离子之间的相互作用使溶液性质发生变化。
2.证据推理与模型认知：能基于溶液中的离子反应（物质性质）进行简单的分离、检验等实验设计与操作；在水溶液和电化学体系中设计实验，实现物质的检验和转化
命题分析预测
1.高考常在选择题中考查物质的检验与鉴别，在非选择题中结合工艺流程、化学实验等考查离子推断、离子检验等。语言描述类离子检验类试题是近年高考的考查热点，应引起考生重视。
2.预计2025年高考将会继续在选择题中结合实验现象和实验操作考查离子检验和物质鉴别，在非选择题中可能会结合物质的分离、提纯考查离子检验的简单实验方案设计
离子
试剂
现象
离子方程式
Cl－、Br－、
I－
AgNO3溶液和稀HNO3
分别产生[1] 白 色沉淀（AgCl）、[2] 浅黄 色沉淀（AgBr）、[3] 黄 色沉淀（AgI）
Ag＋＋Cl－ AgCl↓
Ag＋＋Br－ AgBr↓
Ag＋＋I－ AgI↓
SO42－
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸不产生沉淀，加BaCl2溶液后生成[4] 白 色沉淀
Ba2＋＋SO42－ BaSO4↓
Fe2＋
NaOH溶液
[5] 白 色沉淀→灰绿色沉淀→[6] 红褐 色沉淀
Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O
4Fe（OH）3
K3[Fe（CN）6]
溶液
生成[7] 蓝 色沉淀
Fe2＋＋[Fe（CN）6]3－＋K＋ KFe[Fe（CN）6]↓
Fe3＋
NaOH溶液
产生[8] 红褐 色沉淀
Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓
Al3＋
NaOH溶液
产生[9] 白 色沉淀，NaOH溶液过量时沉淀[10] 溶解
Al3＋＋3OH－Al（OH）3↓
Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－
Ag＋
硝酸酸化的NaCl溶液
产生[11] 白 色沉淀
Ag＋＋Cl－ AgCl↓
氨水
产生[12] 白 色沉淀，氨水过量时沉淀[13] 溶解
Ag＋＋NH3·H2O（少量）AgOH↓＋NH4＋
AgOH＋2NH3·H2O[Ag（NH3）2]＋＋OH－＋2H2O
离子
试剂
现象
离子方程式
NH4＋
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
在加热条件下，产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变[14] 蓝
NH4＋＋OH－△NH3↑＋H2O
CO32－
氯化钡溶液、稀硝酸
加氯化钡溶液生成白色沉淀，加稀硝酸后白色沉淀溶解，产生无色无味气体
Ba2＋＋CO32－ BaCO3↓
BaCO3＋2H＋ Ba2＋＋H2O＋CO2↑
SO32－
氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
加氯化钡溶液生成白色沉淀，加盐酸后白色沉淀溶解，将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色
Ba2＋＋SO32－ BaSO3↓
BaSO3＋2H＋ Ba2＋＋SO2↑＋H2O
离子
试剂
现象
离子方程式或说明
I－
淀粉溶液和氯水
溶液显[15] 蓝色
2I－＋Cl2 2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝
Fe2＋
KSCN溶液和氯水
滴加KSCN溶液后无变化，再滴加氯水后溶液变为[16] 红色
2Fe2＋＋Cl22Cl－＋2Fe3＋
Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3
Fe3＋
KSCN溶液
溶液变为[17] 红色
Fe3＋＋3SCN－ Fe（SCN）3
Na＋、K＋、
Ca2＋
Pt丝（或Fe丝）和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色（透过蓝色钴玻璃）、[18] 砖红色
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
CO32－
加 稀硝酸 酸化
OH－
SO42－
CO32－
加 盐酸 酸化
SO32－
Ag＋
SO32－
CO32－
加 盐酸 后将产生的气体通入 品红溶液 中，溶液 褪色
CO32－
SO32－
加 硝酸 后产生无色无味气体，通入澄清石灰水，溶液变 浑浊
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
AgNO3溶液
B
NaOH溶液
Al2（SO4）3溶液
C
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
D
KSCN溶液
FeCl3溶液
选项
①加入②中现象
②加入①中现象
A
先产生白色沉淀，后来白色沉淀溶解
先无明显现象，后来产生白色沉淀
B
先产生白色沉淀，后来白色沉淀溶解
先无明显现象，后来产生白色沉淀
C
溶液紫色逐渐褪去，有气泡产生
紫色溶液迅速褪色，有气泡产生
D
溶液变为红色
溶液变为红色