2021届（鲁科版）高考化学一轮复习离子反应学案

2021届（鲁科版）高考化学一轮复习离子反应学案

离子反应 ‎2019年某地环保部门抓获了几名向河流中偷排废水的不法分子,不法分子供述其偷排的废水中可能含有:Na+、N、Fe2+、Cu2+、[Al(OH)4]-、S、N、I-中的若干种,环保部门检测该废水成分时做了如下实验:‎ Ⅰ.常温下用pH试纸测得废水的pH=13。‎ Ⅱ.将0.1 mL废水一次性加入足量稀硫酸中,产生无色气体,该无色气体在空气中变为红棕色。‎ ‎　问题1:废水中肯定存在的离子是什么?肯定不存在的离子是什么?(素养角度——证据推理与模型认知)‎ 提示:该废水的pH=13,呈碱性,一定不存在N、Fe2+、Cu2+,根据溶液呈电中性,判断出溶液中一定含有Na+。向废水中加入足量稀硫酸,产生能在空气中变为红棕色的无色气体NO,说明废水中一定含有N和I-。‎ 问题2:写出实验Ⅱ中生成无色气体的离子方程式,同时写出高中实验室中制备该无色气体的化学方程式?(素养角度——宏观辨识与微观探析)‎ 提示:N和I-在酸性条件下反应的离子方程式为2N+6I-+8H+3I2+2NO↑+4H2O;高中实验室中利用Cu和稀硝酸制备NO,化学方程式为3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。‎ 问题3:请设计实验证明废水中是否含有[Al(OH)4]-。(素养角度——科学探究与创新意识)‎ 提示:欲证明废水中是否含有[Al(OH)4]-,应用其氢氧化物的两性,具体实验方案为取少量原废水溶液于试管中,通入过量的CO2,若有白色沉淀生成,‎ 说明废水中含有[Al(OH)4]-。实验Ⅱ中加入足量稀硫酸,如果原废液中含有[Al(OH)4]-,则[Al(OH)4]-将会转化为Al3+,故也使用方案:取少量实验Ⅱ所得溶液,加入过量的氨水,若有白色沉淀产生,说明废水中含有[Al(OH)4]-。‎ ‎1.(2020·太原模拟)下列实验操作和现象所得结论正确的是 (　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 向某无色溶液中滴加稀盐酸 溶液变浑浊 原溶液中一 定存在Ag+‎ B 向某无色溶液中滴加稀NaOH溶液 未观察到 明显现象 原溶液中不 存在N C 向酸性KMnO4溶液中通入SO2‎ 溶液紫红 色褪去 SO2具有 还原性 D 向某溶液中通入Cl2,再滴入KSCN溶液 溶液变红 原溶液中含 有Fe2+‎ ‎【解析】选C。遇盐酸变浑浊,溶液中可能存在Si,A项错误;溶液中含有少量N,且未加热,所以NH3可能未放出,B项错误;酸性KMnO4溶液褪色能证明SO2具有还原性,C项正确;向某溶液中通入Cl2,再滴入KSCN溶液,溶液变红,说明原溶液中含有Fe3+或Fe2+或二者均有,D项错误。‎ ‎2.(2020·银川模拟)某强酸性无色透明溶液中可能含Fe2+、Cu2+、Fe3+、Al3+、N、Na+、HC、S、Cl-、Br-中几种离子,进行如下实验:‎ 下列推断正确的是 (　　)‎ A.气体R能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 B.白色沉淀1可能是Al(OH)3和BaCO3的混合物 C.待测溶液一定含N、S、Cl-、Br-‎ D.待测溶液一定不含Fe3+、Al3+、Na+、HC ‎【解析】选A。依题意,强酸性溶液中不能大量存在HC,无色溶液不存在Fe2+、Cu2+、Fe3+,气体R是NH3,A项正确;白色沉淀1是硫酸钡,B项错误;白色沉淀2是氯化银,氯离子可能来自氯水,原溶液中不一定存在氯离子,C项错误;待测液可能含有Al3+、Na+,D项错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.(2020·衡水模拟)某溶液中仅含下列离子中的几种。‎ 阴离子 S、S、C、[Al(OH)4]-‎ 阳离子 Ba2+、Mg2+、N、Cu2+‎ 已知:①常温下用pH计测得溶液pH=7;‎ ‎②若向原溶液中加入AlCl3溶液,产生白色沉淀和无色无味气体;‎ ‎③若向原溶液中加入过量的盐酸,最终只产生无色无味气体。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)原溶液中一定存在的阳离子为　　　　　。 ‎ ‎(2)由上述实验可知原溶液中　　　　　(填“一定”“可能”或“一定不”)含有[Al(OH)4]-,原因是　 __________________________________________　。 ‎ ‎(3)实验②中发生反应的离子方程式为 _____________________________　。 ‎ ‎(4)原溶液中阳离子的总浓度等于 　__________________________________‎ ‎[用溶液中的阴离子浓度表示,如c(M-)]。 ‎ ‎【解析】(1)向原溶液中加入AlCl3溶液,产生白色沉淀和无色无味气体,说明原溶液中一定存在C,根据离子共存原理,可知溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+和Cu2+,一定存在N;‎ ‎(2)[Al(OH)4]-与N易双水解而不能共存,所以原溶液中一定不含[Al(OH)4]-;‎ ‎(3)原溶液中加入过量的盐酸,最终只产生无色无味气体,说明不存在S;又因 为原溶液呈中性,所以不存在S,存在的离子为N、C。实验②中发生反应的离子方程式为3C+2Al3++3H2O3CO2↑+2Al(OH)3↓;‎ ‎(4)根据电荷守恒可得原溶液中存在c(N)=2c(C)+c(HC)。‎ 答案:(1)N ‎(2)一定不　原溶液中存在N,而N与[Al(OH)4]-不能共存 ‎(3)3C+2Al3++3H2O3CO2↑+2Al(OH)3↓‎ ‎(4)2c(C)+c(HC)‎ ‎2.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、S、S,为检验溶液中所含的某些阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法略,检验其他阴离子的过程如图所示。‎ ‎(1)图中试剂①～ ⑤溶质的化学式分别是 ‎①　　　　　,②　　　　　,③　　　　　, ‎ ‎④　　　　　,⑤　　　　　。 ‎ ‎(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是:‎ a　　　　　、b　　　　　、c　　　　　。 ‎ ‎(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是 _________________________‎ ‎　。 ‎ ‎(4)无色溶液A加试剂③的主要目的是 _________________________ _____‎ ‎　。 ‎ ‎(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是　 ____________。 ‎ ‎(6)气体B通入试剂④发生反应的离子方程式是  ______________________‎ ‎ _________________________　。 ‎ ‎【解析】 该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子:Cl-、OH-、S、S,据框图分析,试剂①将其分为两组,而试剂②又将沉淀A部分溶解,其中沉淀B没被溶解,据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3,而气体B一定是 SO2。据题中所给被选试剂,试剂①必定是Ba(NO3)2溶液,试剂②必是稀盐酸,试剂④必是溴水。溶液A中必含Cl-、OH-、K+(原有)和Ba2+、N(新加入),向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀,不难推出试剂③应为稀硝酸,目的是中和OH-而保证下一步用试剂⑤(AgNO3)检验Cl-。‎ 答案:(1)Ba(NO3)2　HCl　HNO3　Br2　AgNO3‎ ‎(2)S　S　Cl-‎ ‎(3)BaSO3+2H+Ba2++SO2↑+H2O ‎(4)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰 ‎(5)会使S对S的检验产生干扰,不能确认S是否存在 ‎(6)SO2+Br2+2H2O4H++S+2Br-‎ 关闭Word文档返回原板块