1、章末总结提升一、离子共存的解题策略1中学化学中常见的有颜色的离子：MnO(紫色)、Cu2(蓝色)、Fe3(棕黄色)、Fe2(浅绿色)。“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，并不意味着溶液无色。2常见的表示溶液呈酸性的表述：pH1的溶液(常温下)；使pH试纸变红的溶液；使甲基橙呈红色的溶液；与镁粉反应放出氢气的溶液；c(OH)11014 molL1的溶液。3常见的表示溶液呈碱性的表述：pH14的溶液(常温下)；使pH试纸变蓝的溶液；使酚酞试液变红的溶液；c(H)11014 molL1的溶液。4常见的表示溶液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；由水电离出来的c(OH)11012
2、molL1的溶液(常温下)；与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。5MnO、NO等在酸性条件下具有强氧化性，与还原性离子(如：Fe2、SO等)不能共存。(2019湘赣十四校联考)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()酸性溶液中：Na、ClO、SO、I无色溶液中：K、Na、MnO、SO碱性溶液中：Cl、CO、SO、K、AlO中性溶液中：Fe3、K、Cl、SO由水电离出的c(OH)11013 molL1的溶液中：Na、Ba2、Cl、Br与铝粉反应放出H2的无色溶液中：NO、Al3、Na、SOABC D解析：酸性溶液中ClO与I发生氧化还原反应，不能大量共存，故错误；无色溶液中不存在紫色Mn
3、O，故错误；碱性溶液中该组离子之间不反应，能够大量共存，故正确；Fe3在溶液中水解使溶液呈酸性，中性溶液中不可能存在Fe3，故错误；由水电离出的c(OH)11013 molL1的溶液既可能是酸溶液也可能是碱溶液，无论是酸溶液还是碱溶液该组离子之间不反应，能够大量共存，故正确；与铝粉反应放出H2的无色溶液酸溶液也可能是碱溶液，酸溶液中若存在NO，不可能生成氢气，碱溶液中Al3会生成氢氧化铝沉淀，则该组离子一定不能大量共存，故错误；正确的为，故选A。答案：A二、离子推断的解题策略1互斥性原则。当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应立即运用已有的知识，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出
4、一定没有哪种离子。2电中性原则。任何溶液中，阴、阳离子所带电荷总数是相等的，即溶液呈电中性。这个隐含条件往往不被注意，从而造成在离子推断中漏选或错选。如题中各种阳离子一一被排除后，根据电中性的特点，最后剩余的那种阳离子肯定有；反之亦然。3进出性原则。在进行离子检验时，往往要加入试剂，这样就会引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，如加入过量BaCl2溶液时，过量的离子(Ba2、Cl)将对原溶液中是否有Ba2或Cl的判断产生干扰；还会有一些离子随实验过程中的变化而消失(如原溶液中的AlO在酸过量时转化为Al3)，可能对后续的检验造成影响。(2019莱芜调研)在化学研究中，往往可以通过观
5、察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应，请回答下列问题：实验试剂及操作现象试管滴管饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)先滴加1.0 mL 0.5 molL1 NaOH溶液；再滴加1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液.红色溶液中出现胶状沉淀0.1 molL1 AlCl3溶液.加碱时_；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解至消失0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液.加碱时_；加酸后得棕黄色溶液新制饱和氯水.加碱时溶液变为无色；加酸后_(1)用离子方程式解释现象中出现胶状沉淀的原因：_。(2)中加碱时出现的现象是_，此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是_。(3)中加
6、碱时出现的现象是_。(4)中加酸时出现的现象是_，用离子方程式解释产生此现象的原因：_。(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。实验试剂及操作现象试管滴管0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液先滴加1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 molL1 NaOH溶液.加酸时溶液无明显现象；加碱后溶液依然没有明显变化探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液中_，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe3，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)推测溶液中产生
7、Fe3的可能原因有两种：a_；b_。解析：(2)中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，现象是产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O。(3)中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，现象是生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClOCl2H=Cl2H2O。(5)探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 molL1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.
8、5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe3，证明加酸时溶液中发生了反应。推测溶液中产生Fe3的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的Fe2被NO氧化；b.溶液中的Fe2被空气中的O2氧化。答案：(1)2HSiO=H2SiO3(2)出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(4)无色溶液变为浅黄绿色ClOCl2H=Cl2H2O(5)滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液酸性条件下，溶液中的Fe2被NO
9、氧化溶液中的Fe2被空气中的O2氧化三、守恒法的解题策略1守恒法的特点。守恒法是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中的某种不变量建立关系式，从而简化解题过程。特别是对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，略去中间产物，建立二者之间的守恒关系，迅速求解。2守恒法解题的步骤。(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数目(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式：n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价的绝对值)n(还原剂)变价原子个数化合价变化
10、值(高价低价的绝对值)。(2019温州模拟)将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A苛性钾溶液中KOH的物质的量是0.09 molBClO的生成是由Cl2的量的多少决定的C在酸性条件下ClO和ClO反应可生成Cl2D反应中转移电子的物质的量是0.21 mol解析：Cl2与KOH溶液反应生成的ClO、ClO中氯元素的化合价都升高，则一定还生成元素化合价降低的Cl，在反应开始时，发生反应Cl22KOH=KClKClOH2O，该反
11、应是放热反应，放出的热量使溶液的温度升高，这时发生反应3Cl26KOH=5KClKClO33H2O，当反应进行完全时，根据图象中离子的物质的量关系可知反应的总化学方程式是5Cl210KOH=7KCl2KClOKClO35H2O。A项，根据图象可知，反应产生n(KClO)0.06 mol，n(KClO3)0.03 mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒知n(KCl)0.06 mol10.03 mol50.21 mol，根据反应前后钾元素守恒知n(KOH)n(KCl)n(KClO)n(KClO3)0.21 mol0.06 mol0.03 mol0.30 mol，错误；B项，ClO的生成是由Cl2与
12、KOH反应放出的热量使溶液温度升高引起的，与Cl2的量的多少无关，错误；C项，Cl2中Cl元素的化合价为0，由于ClO和ClO中Cl元素的化合价分别为1、5，因此二者不能反应生成Cl2，错误；D项，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，反应中转移电子的物质的量是0.21 mol，正确。答案：D1(2019临沂统考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A无色透明溶液：Al3、NH、Cl、S2B中性溶液：Al3、Fe3、SO、NOC.11013 molL1的溶液：Na、K、SiO、COD0.1 molL1的NaClO溶液：Mg2、Fe2、SO、SCN解析：Al3与S2能发生相互促进的水
13、解反应而不能大量共存，A项错误；Al3、Fe3水解使溶液呈酸性，B项错误；11013 molL1的溶液pH为13，Na、K、SiO、CO能大量共存，C项正确；ClO会将Fe2氧化为Fe3，D项错误。答案：C2(2019株洲质检)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A能使石蕊显红色的溶液：K、Mg2、HCO、SOB水电离出来的c(H)1013 molL1的溶液：NH、Fe2、NO、ClC.1012的溶液：K、Fe3、Cl、SOD加入铝片能放出H2的溶液：Na、CH3COO、Cu2、SO解析：能使石蕊显红色的溶液呈酸性，HCO不能大量存在，A错误；水电离出来的c(H)1013 m
14、olL1的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下NO将Fe2氧化为Fe3，Fe2和NO(H)不能大量共存，碱性条件下NH、Fe2不能大量存在，B错误；1012的溶液呈酸性，K、Fe3、Cl、SO互不反应，能大量共存，C正确；加入铝片能放出H2的溶液可能呈酸性或强碱性，酸性条件下CH3COO与H反应生成弱电解质CH3COOH，碱性条件下Cu2与OH反应生成沉淀Cu(OH)2，不能大量共存，D错误。答案：C3大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子：Na、Mg2、NH、Cl、SO、SO、NO和NO等。某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得试液分成4份，进行如下实验：第
15、一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色；第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色。已知：Ksp(Ag2SO4)1.20105。请回答下列问题：(1)该酸雨中肯定存在的离子有_；肯定不存在的离子有_，说明其不存在的理由：_。(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：_。(3)设计实验方案，检验该试液中是否存在Cl：_。(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体
16、，慢慢通入O2，该过程中发生的化学反应有_、_，再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用：_。解析：(1)从酸雨中可能含有的离子分析，SO具有较强的还原性，因此酸性条件下SO与NO是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知：第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明有NO或NO(6I2NO8H=3I22NO4H2O或2NO2I4H=I22NO2H2O)；第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出，说明有SO；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH；第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，说明可能有Cl或SO(
17、生成AgCl或Ag2SO4，均不溶于稀硝酸)，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色，说明没有NO，否则NO离子能与具强氧化性的酸性KMnO4溶液反应，使KMnO4溶液褪色(5NO2MnO6H=5NO2Mn23H2O)。所以，该酸雨中肯定存在的离子有SO、NO、NH；肯定不存在的离子有SO、NO。(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式是6I2NO8H=3I22NO4H2O。(3)由于该试液中存在着SO，所以，检验该试液中是否存在Cl时要考虑排除SO的干扰。检验的方法为取少量试液，滴加足量的Ba(NO3)2溶液，静置；取上层清液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产
18、生，则存在Cl。(4)据题目可知，是探究NO参与硫酸型酸雨形成，根据硫酸型酸雨形成的机理：化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫黄的生产等过程中产生的SO2释放到空气中，在光照、烟尘中的金属氧化物等的催化作用下，SO2与氧气反应生成SO3，SO3溶于雨水后形成H2SO4。因此当在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，慢慢通入O2时，要生成SO3必须要有催化剂参与，所以NO应该是起了催化剂的作用，该过程中发生的化学反应该是2NOO2=2NO2，NO2SO2=SO3NO。答案：(1)SO、NO、NHSO、NOSO具有较强的还原性，酸性条件下，与NO不能共存；若有NO，能使酸性KMnO4溶液褪色(2)
19、6I2NO8H=3I22NO4H2O(3)取少量试液，滴加足量的Ba(NO3)2溶液，静置；取上层清液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则存在Cl(4)2NOO2=2NO2NO2SO2=SO3NO催化剂4溴主要以Br形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2；利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等；用硫酸酸化步骤得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br应在_条件下进行，目的是避免_。(2)Br2可用热空气吹出，其原因是_。(3)写出步骤所发生的化学反应方程式：_。
20、用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_，步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中_(填字母)。a通入HBrb加入Na2CO3溶液c加入NaBr溶液 d加入Na2SO3溶液解析：(1)在碱性条件下，Cl2可与碱反应生成氯化物和次氯酸盐，因此Cl2氧化Br应在酸性条件下进行。(2)溴容易挥发，可用热空气使溶液中的Br2变为溴蒸气吹出，冷凝可得液溴。(3)在酸性条件下NaBr和NaBrO3可反应生成单质溴；盐酸有还原性，NaBrO3氧化性，二者可发生氧化还原反应。(4)除去工业Br2中微量的Cl2，可利用Cl2与Br的反应。答案：(1)酸
21、性Cl2与碱发生歧化反应(2)溴易挥发，用热空气可把溶液中的溴变为溴蒸气吹出，冷凝可得液溴(3)5NaBrNaBrO33H2SO4=3Na2SO43Br23H2O，Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2用盐酸酸化，盐酸会被NaBrO3氧化液溴易挥发、有毒、具有较强的腐蚀性，不易运输，而NaBr和NaBrO3溶液容易储存运输(4)c5用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)318H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶
22、液呈紫红色；.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；.浓缩、结晶、分离，得到产品。(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式为_。(2)将KMnO氧化Fe2的离子方程式补充完整。MnOFe2_=Mn2Fe3_(3)已知：生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1 molL1。根据表中数据解释步骤的目的：_。(4)已知一定条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2，向的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_，中加入MnSO4的目的是_。解析：(1)氧化铝与硫酸反应生
23、成硫酸铝与水。(2)反应中MnOMn2，Fe2Fe3，MnO系数为1，根据电子转移守恒可知，Fe2系数为5，由元素守恒可知，Fe3系数为5，由电荷守恒可知，由H参加反应，其系数为8，根据元素守恒可知，有H2O生成，其系数为4，方程式配平为MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O。(3)滤液中含有Fe2，由表中数据可知，Fe(OH)2开始沉淀的pH大于Al(OH)3完全沉淀的pH，而Fe(OH)3完全沉淀的pH小于Al(OH)3开始沉淀的pH，pH约为3时，Al3、Fe2不能沉淀，利用步骤可将Fe2氧化为Fe3，调节pH值使铁完全沉淀。(4)MnO2能将HCl氧化为Cl2，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO2；的上层液呈紫红色，说明MnO过量，步骤加入MnSO4，可除去过量的MnO。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)58H54H2O(3)将Fe2氧化为Fe3，调节pH使铁完全沉淀(4)生成有黄绿色气体加入MnSO4，除去过量的MnO
