新高考化学2024备考选择题高频热点专项突破05 离子反应的应用

试卷第=page11页，总=sectionpages33页新高考化学二轮备考选择题高频热点特训特训05离子反应的应用考向分析：近年来高考对离子反应的考查主要有如下形式：①离子反应方程式正误判断，离子共存等；②离子的检验和推断；③渗透到工艺流程和新型化学电源等题型中，考查有关氧化还原反应类型的离子反应方程式、电极反应方程式的书写等。（一）必备知识和方法1．离子不能大量共存的原因(1)离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2＋和CO32-生成CaCO3沉淀，H＋和SiO32-生成H2SiO3沉淀，Cu2＋和OH－生成Cu(OH)2沉淀等。(2)离子之间相互结合生成气态物质。如H＋和S2－生成H2S，H＋和HCO3-生成CO2等。(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H＋与CH3COO－、OH－、PO43-等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。(4)离子之间彼此促进水解。如Al3＋、Fe3＋分别与AlO2-、HCO3-、CO32-、S2－等发生相互促进的水解反应生成沉淀或气体。(5)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2＋、S2－、I－、SO32-分别与NO3-(H＋)、ClO－、MNO4-因发生氧化还原反应而不能大量共存；Fe3＋与S2－、I－等因发生氧化还原反应而不能大量共存。(6)离子之间能发生络合反应。如Fe3＋和SCN－不能大量共存。2．注意题干中常见的限制条件（1）酸性溶液含有大量的H+，与H+不能大量共存的离子：OH−、ClO−、F−、CH3COO−、AlO2-、、CO32-、S2−、SO32-、SiO32−、PO43-、HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-（2）碱性溶液含有大量的OH-，与OH-不能大量共存的离子：H+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-（3）常见氧化性的离子：Fe3+、NO3-(H+)、MnO4-、ClO-（4）常见还原性的离子：S2−、SO32-、I−、Fe2+、Br-（5）无色溶液应排除有色离子：Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。“透明”也可“有色”（7）溶液既可能显酸性也可能显碱性，例如“与Al反应放出H2”，“由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1”的溶液（8）含有大量Fe3＋的溶液应是酸性溶液并具有强氧化性；含有大量AlO2-、S2－的溶液应是碱性溶液；含有大量NO3-的溶液，隐含H＋与还原性离子不能大量存在。3.离子推断的四项基本原则。（1）肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子（记住常见的有色离子：Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等）。（2）互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律、否定一些离子存在（要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化，与铝反应产生氢气、水的电离情况等）。（3）电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等（利用这一原则可确定一些隐含的离子）。（4）进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。4．离子推断常见解题思路离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中，要求通过多重推断，确定某些离子肯定存在，某些离子肯定不存在，某些离子不能确定是否存在，有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示：根据实验操作和反应现象，判断一定含有的离子→根据能否共存，判断一定不含的离子→根据电荷守恒，判断还含有的离子或可能含有的离子5.常见阳离子的检验。1.Na＋和K＋：用铂丝(铁丝)蘸取待测溶液，放到酒精灯火焰上灼烧，若火焰是黄色，则说明含有Na＋，透过蓝色钴玻璃观察火焰是紫色，则说明含有K＋。2.溶液中加入NaOH溶液，（1）产生蓝色沉淀，说明含Cu2+；（2）产生红褐色沉淀，说明含Fe3+；（3）先产生白色沉淀，然后变成灰绿色，最后变成红褐色，说明含Fe2+；（4）产生白色沉淀，继续加NaOH溶液，沉淀又溶解，说明含A13+；（5）微热有气体生成，说明含NH4+。3.溶液加入KSCN溶液，（1）溶液变为红色说明含Fe3+；（2）溶液无明显变化，加入氯水后变红色，说明含Fe2+6.常见阴离子的检验。（1）CO32-：加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味的气体。（2）SO42-：加入稀盐酸无沉淀生成，无气体放出，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生。（3）SO32-：加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀溶解，并放出有刺激性气味的气体。（4）Cl-：加入AgNO3溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。例1．(2019·长沙一模)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．c(H＋)<c(OH－)的溶液中：Na＋、K＋、SO42-、ClO－B．能使酚酞变红的溶液中：Na＋、Cu2＋、CO32-、NO3-C．0.1mol·L－1FeCl3溶液中：K＋、NH4+、I－、SCN－D．加入铝粉能产生氢气的溶液中：NH4+、Fe2＋、NO3-、SO42-[解析]A项所给离子在碱性条件下可大量共存；能使酚酞变红的溶液呈碱性，Cu2＋在碱性条件下不能大量存在，B错误；Fe3＋与SCN－可发生络合反应，Fe3＋与I－会发生氧化还原反应，C错误；加铝粉产生氢气的溶液呈强碱性或强酸性，且呈强酸性时不能含有NO3-，因为铝与硝酸反应不会生成氢气，而碱性条件下NH4+、Fe2＋均不能大量存在，D错误。已知：SO32-＋I2＋H2O=SO42-＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有Na＋、K＋、NH4+、Fe2＋、Cu2＋、SO32-、SO42-、I－，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列判断正确的是()A．肯定不含Cu2＋、Fe2＋和SO42-B．肯定含有Na＋、K＋和NH4+C．可能含有SO32-D．可能含有I－[解析]溶液本身无色，说明没有Fe2＋和Cu2＋；滴加少量溴水，溶液仍呈无色，说明溴水发生了反应且产物无色，溴首先氧化亚硫酸根离子而后氧化碘离子，溶液仍呈无色说明一定含有亚硫酸根离子，可能含有碘离子；根据电荷守恒可知一定含Na＋、K＋、NH4+中的一种或几种；不能确定是否含有SO42-。（二）真题演练1．[2020新课标Ⅱ]某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl2．[2020江苏卷]常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A．氨水溶液：Na+、K+、OH-、NOB．盐酸溶液：Na+、K+、SO、SiOC．KMnO4溶液：NH、Na+、NO、I-D．AgNO3溶液：NH、Mg2+、Cl-、SO3．[2019新课标Ⅲ]离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B．水中的、、Cl−通过阴离子树脂后被除去C．通过净化处理后，水的导电性降低D．阴离子树脂填充段存在反应H++OH−=H2O4．[2019江苏]室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A．0.1mol·L−1NaOH溶液：Na+、K+、、B．0.1mol·L−1FeCl2溶液：K+、Mg2+、、C．0.1mol·L−1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl−、OH−D．0.1mol·L−1H2SO4溶液：K+、、、5．[2018江苏]室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A．0.1mol·L−1KI溶液：Na+、K+、ClO−、OH−B．0.1mol·L−1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−C．0.1mol·L−1HCl溶液：Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−D．0.1mol·L−1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−（三）热点强化训练1．下列能够大量共存的离子组是()A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、2．下列各组离子中，能在溶液中大量共存的是()A．Na+、Cu2+、Cl-、OH- B．H+、Ca2+、、C．Ba2+、H+、、 D．Na+、、OH-、K+3．下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是()A．常温下，的溶液中：、、、B．加入能放出的溶液中：、、、C．能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液：、、、D．由水电离出的的溶液中：、、、4．下列各组离子一定能在指定环境中大量共存的是()A．在c(H+)=10-10mol/L的溶液中Al3+、NH、Cl-、NOB．pH值为1的溶液Fe2+、Na+、SO、NOC．水电离出来的c(H+)=10-12mol/L的溶液K+、HCO、Cl-、ClO-D．pH值为13的溶液K+、CO、Na+、[Al(OH)]5．下列各组离子能大量共存的是()A．NaClO水溶液中：Fe2+、Cl-、Ca2+、H+B．FeCl3水溶液中：K+、Na+、I-、S2-C．无色酸性溶液中：K+、CH3COO-、、D．pH=2的溶液中：、Na+、Cl-、Cu2+6．下列关于离子共存的说法正确的是()A．使试纸显蓝色的溶液中，，、、可以大量共存B．常温下的溶液中，、、、可以大量共存C．某无色溶液与反应能放出，则该溶液中一定不存在D．向少量的硝酸银溶液中滴加足量的氨水后，溶液仍呈无色透明状，说明与能共存7．某固体混合物可能含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2、NaCl中的一种或几种，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图(气体体积己换算成标准状况下体积)。下列说法正确的是A．混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3B．混合物中一定不存在FeCl2，可能含有NaClC．混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，不含有AlCl3D．混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，无法判断含有AlCl38．在下列条件下，离子能大量共存的是A．无色透明的溶液中：K＋、Mg2＋、Cl－、MnOB．c(H＋)＞c(OH－)的溶液中：Na＋、NH、NO3－、I－C．c(Fe3＋)＝0.2mol/L的溶液中：H＋、Fe2＋、SO、SCN－D．室温下＝0.1mol/L的溶液中：Na＋、K＋、SiO、AlO9．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．碱性的溶液中：K+、Na+、、B．能溶解Al2O3的溶液中：Na+、K+、、C．饱和氯水中：Cl-、、Na+、D．能使甲基橙显红色的溶液中：K+、Fe2+、Cl-、10．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A．无色透明溶液中：、、、B．碱性溶液中：、、、C．能溶解的溶液中：、、、D．含有的溶液中：、、、11．在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是()A．一定会有B．可能含有、中的一种或两种，也可能只含有Ag+C．含有和Ag+D．可能含有或12．为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：①测定溶液的pH，溶液显强碱性；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体；③在上述②溶液中滴加Ba(NO)3溶液，无白色沉淀产生，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。则以下对原溶液的推测正确的是()A．一定有 B．一定有C．一定有Cl- D．不能确定是否存在13．在溶液中加入足量后仍能大量共存的离子组是()A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、14．某白色固体混合物由两种物质组成，进行如下实验：①取少量样品加入足量稀盐酸有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。改白色粉末可能为A．、 B．、C．、 D．、15．某溶液中含有、、、、、、中的若干种，依次进行下列实验(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，振荡，静置，分液，层呈紫色；③向所得水溶液中加入溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成；④过滤，向所得滤液中加入溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。下列说法正确的是()A．原溶液中可能存在B．原溶液中一定含有、、、C．原溶液能与含有、、的溶液大量共存D．不需做焰色反应实验就能判断原溶液中是否含有本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案真题演练1.B【解析】①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含CaCO3，排除C选项；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有MgSO4，综合以上分析，混合物由KCl和MgSO4两种物质组成，故选B。2.A【解析】A．在0.1mol/L氨水中，四种离子可以大量共存，A选；B．在0.1mol/L盐酸中含有大量氢离子，四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀，故不能共存，B不选；C．具有强氧化性，可以将碘离子氧化成碘单质，故不能共存，C不选；D．在0.1mol/L硝酸银溶液中，银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀，不能共存，D不选；故选A。3.A【解析】离子交换树脂净化水的原理是：当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO42－、Cl－、NO3－等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交换的阳离子H＋则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子OH－也被交换到水中，同时与水中的H＋离子结合成水，则A、根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，A错误；B、根据以上分析可知水中的SO42－、Cl－、NO3－等阴离子通过阴离子交换树脂被除去，B正确；C、通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，导电性降低，C正确；D、根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应H＋＋OH－＝H2O，D正确；答案选A。4.A【解析】A．是一个碱性环境，离子相互间不反应，且与OH-不反应，能大量共存；B．MnO4-具有强氧化性，Fe2+具有还原性，两者会发生氧化还原反应而不能大量共存；C．Ba2+可以与CO32-发生反应生成沉淀而不能大量存在；D．酸性条件下H+与HSO3-不能大量共存，同时酸性条件下NO3-表现强氧化性会将HSO3-氧化而不能大量共存；故选A。【点睛】本题考查离子共存，掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有：①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体，如题中C项；②离子间发生氧化还原反应，如题中B项；③离子间发生双水解反应，如Al3+与HCO3-等；④离子间发生络合反应，如Fe3+与SCN-等；⑤注意题中的附加条件的影响，如NO3-在酸性条件下会表现强氧化性等。5.B【解析】A项，I-具有强还原性，ClO-具有强氧化性，I-与ClO-发生氧化还原反应，I-与ClO-不能大量共存；B项，在Fe2（SO4）3溶液中离子相互间不反应，能大量共存；C项，CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH，在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在；D项，Mg2+、HCO3-都能与OH-反应，Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存；答案选B。点睛：本题考查离子共存，掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有：①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体，如题中C、D项；②离子间发生氧化还原反应，如题中A项；③离子间发生双水解反应，如Al3+与HCO3-等；④离子间发生络合反应，如Fe3+与SCN-等；⑤注意题中的附加条件。强化训练参考答案1．C【解析】A．与、结合生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，不能共存，A错误；B．与结合生成硫酸钡沉淀，不能共存，B错误；C．四种离子均不发生反应，能共存，C正确；D．、、发生氧化还原反应，生成、，不能共存，D错误；答案选C。2．D【解析】A．Cu2+、OH-会反应产生Cu(OH)2沉淀，不能大量共存，A不符合题意；B．H+、会反应产生CO2、H2O，不能大量共存，B不符合题意；C．Ba2+、会反应产生BaSO4沉淀，不能大量共存，C不符合题意；D．选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，D符合题意；故合理选项是D。3．D【解析】A．溶液为酸性，在酸性溶液中亚铁离子被硝酸根离子氧化，不能大量共存，A错误；B．加入镁产生氢气的溶液为酸性溶液，碳酸氢根离子在酸性溶液中不能大量共存，B错误；C．能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液为碱性溶液，次氯酸根离子能氧化硫离子，不能大量共存，C错误；D．由水电离出的的溶液可能酸性或碱性，四种离子都能大量共存，D正确；故选D。4．D【解析】A．c(H+)=10-10mol/L的溶液呈强碱性，在强碱性环境中Al3+、NH与均不能大量共存，故A不选；B．pH值为1的溶液呈强酸性，在强酸性条件下Fe2+与NO不能大量共存，故B不选；C．水电离出来的c(H+)=10-12mol/L的溶液既可能呈强酸性又可能呈强碱性，无论溶液呈强酸性还是强碱性HCO均不能大量存在，ClO-不能在酸性条件下大量共存，故C不选；D．pH值为13的溶液呈强碱性，在强碱性条件下K+、CO、Na+、[Al(OH)]不反应，均能大量共存，故选D。答案选D5．D【解析】A．NaClO水溶液具有强氧化性，与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存；ClO-与H+反应产生弱酸HClO，也不能大量共存，A不符合题意；B．Fe3+与I-、S2-会发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意；C．水溶液显紫色，在无色溶液中不能大量共存，C不符合题意；D．pH=2的溶液是酸性溶液，含有大量H+，H+与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，D符合题意；故合理选项是D。6．B【解析】A．使试纸显蓝色的溶液，呈碱性，可将，沉淀，故A选项错误；B．常温，溶液中c(OH-)=，则溶液为强酸性溶液，、、、，均可以大量共存，故B选项正确；C．某无色溶液与反应能放出，该溶液既可能是强碱性溶液，也可能是强酸性，若为强酸性溶液，则该溶液中一定不存在，否则不产生氢气，会产生氮氧化物，若为强碱性溶液，则可能含有，故C选项不正确；D．向少量的硝酸银溶液中滴加少量氨水，产生氢氧化银沉淀，氨水过量，氢氧化银被反应生成氢氧化二氨合银，溶液仍呈无色透明状，故D选项不正确；故答案选：B。7．C【解析】由混合物发生的实验流程可知，加过量氢氧化钠，溶液可以生成气体，通过碱性干燥剂碱石灰，体积不变，通过浓硫酸体积减少，证明气体是氨气和氢气，则一定含有(NH4)2SO4和Al；由白色沉淀久置无变化，判断一定无FeCl2，一定含有MgCl2；由无色溶液加入适量盐酸生成白色沉淀，加入过量盐酸沉淀溶解，沉淀只能是氢氧化铝沉淀，混合物中有Al，则原混合物中不一定含AlCl3，根据质量计算，氢气0.3mol，则铝为0.2mol，质量为5.4g；氨气为0.2mol，硫酸铵为0.1mol，质量为13.2g；沉淀氢氧化镁的物质的量0.1mol，则氯化镁的质量为9.5g，总质量为28.1g，可确定原溶液中不含AlCl3、NaCl。A．分析可知，混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，不含AlCl3、NaCl，A说法错误；B．分析可知，混合物中一定不存在FeCl2、NaCl，B说法错误；C．分析可知，混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，不含有AlCl3，C说法正确；D．分析可知，混合物中一定含有Al、(NH4)2SO4、MgCl2，不含有AlCl3，D说法错误；答案为C。8．D【解析】A．MnO在溶液中不是无色的，无色透明的溶液中MnO不能大量共存，A不选；B．c(H＋)＞c(OH－)的溶液显酸性，NO3－、I－发生氧化还原反应，不能大量共存，B不选；C．c(Fe3＋)＝0.2mol/L的溶液中SCN－与铁离子反应，不能大量共存，C不选；D．室温下，＝0.1mol/L的溶液中氢氧根离子浓度是0.1mol/L，溶液显碱性，Na＋、K＋、SiO、AlO可以大量共存，D选；答案选D。9．A【解析】A．碱性的溶液中含有大量OH-，K+、Na+、、之间以及与OH-之间不发生反应，能大量共存，故A符合题意；B．能溶解Al2O3的溶液可能为酸或碱溶液，与H+或OH-均反应，不能大量共存，故B不符合题意；C．饱和氯水具有酸性和氧化性，易被氧化，不能大量共存，故C不符合题意；D．能使甲基橙显红色的溶液显酸性，Fe2+、在酸性条件下发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不符合题意；答案选A。10．B【解析】A．含有溶液显紫红色，不符合无色要求，A不符合题意；B．选项涉及四种离子与OH-均能大量共存，B符合题意；C．能溶解Al2O3的溶液可能是酸溶液或碱溶液，若为酸性条件，由+H+=CO2↑+H2O，知不能大量存在，若为碱性条件，由Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓、，知Mg2+、Cu2+、不能大量存在，C不符合题意；D．Fe2+具有强还原性，ClO-具有强氧化性，两者因发生氧化还原反应而不能大量共存，D不符合题意；故答案选B。11．B【解析】加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaSO4、BaCO3等，由于稀硝酸具有强氧化性，可被氧化生成，所以原溶液中可能含有Ag+