2025高考冲刺 预测 化学三 规则3 物质(离子)的规范检验（含解析）

规则3物质(离子)的规范检验高考真题典例(2023·北京选择考节选改编)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。“浸锰”过程是在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,设计实验检验浸锰液中铁元素的存在形态:。

【破题有道】(1)析成分:由题目叙述可知,根据信息,在H2SO4溶液中二氧化锰可将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Mn2+,则浸锰液中铁元素的存在形态为Fe3+。(2)选试剂:可选用KSCN溶液检验Fe3+的存在,用K3[Fe(CN)6]溶液(或酸性KMnO4溶液)检验溶液中是否存在Fe2+。(3)得结论:。

【万能模板】解答本类问题时的答题模板如下:取样(取少量、固体需溶解后再取、××于试管中)→加试剂(滴加××试剂,必要时可加热)→现象(产生沉淀、气体、溶液变色等)→结论(溶液中含有××离子)满分规则【标准答案】取少量浸锰液于试管中,滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,说明有Fe3+存在(2分);另取少量浸锰液于试管中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,不产生蓝色沉淀,说明不存在Fe2+(2分)【评分标准】(1)没有“取样”的有关叙述,每处扣1分(2)检验试剂错误不得分,答“酸性KMnO4溶液,紫色溶液不褪色”也得分(3)现象描述不正确或描述不全面,每处扣1分(4)现象与结论不对应或没有结论,每处扣1分【错误答案1】滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,说明有Fe3+存在;滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,无明显现象或不产生蓝色沉淀,说明Fe2+不存在(扣2分,得2分)【错因分析】没有取样规则1:离子检验必须有取少量试样于试管中再进行操作。如本题必须有取少量浸锰液于试管中等叙述,否则缺1处扣1分【错误答案2】……另取少量浸锰液于试管中,滴加少量KSCN溶液和少量H2O2,溶液变红,说明Fe2+不存在(扣2分,得2分)【错因分析】没有排除其他离子的干扰规则2:离子检验时必须避免离子之间的相互干扰。如本题中Fe2+的检验必须排除Fe3+的干扰,因此不能用KSCN溶液检验,否则不能得满分【错误答案3】取少量浸锰液于试管中,滴加少量NaOH溶液,产生红褐色沉淀,说明有Fe3+存在……(扣2分,得2分)【错因分析】检验试剂选取不正确规则3:必须根据离子的性质选择正确的检验试剂,以特征反应为主。如本题Fe3+的检验应选用KSCN溶液为检验试剂,否则不得分【错误答案4】取少量浸锰液于试管中,滴加少量KSCN溶液,溶液产生红色沉淀,说明有Fe3+存在……(扣1分,得3分)【错因分析】实验现象描述不正确规则4:实验现象叙述要准确全面。如本题中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,而不是产生红色沉淀,若现象描述不正确或不全面,不能得满分1.★★侯氏制碱法析出副产品氯化铵后的溶液中,含有的主要离子有Na+、Cl-、HCO3-、NH4+。检验滤液中Cl-的实验操作:先加入硝酸酸化,然后加入硝酸银溶液,观察到有白色沉淀生成证明含氯离子2.★★★亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用NOx在实验室用如图所示实验装置制备亚硝酸钠(略去部分夹持仪器)。已知:①NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O;②3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4-反应生成NO3-实验充分反应后,根据已知信息检验装置C中产物的方法是取C中产物少许于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生且在试管口上方出现红棕色气体,则产物是NaNO2。

3.★★电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3,利用电解锰渣回收铅的工艺如图所示:检验滤液中存在NH4+的操作及现象是取少量滤液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液并加热,试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,如果试纸变蓝,证明溶液中含有铵根离子4.★★★碘单质对动植物的生命极其重要,还可用于医药、照相、染料和系统监测等。某学习小组在实验室中从海藻和油井盐水生产母液中提取碘单质的主要步骤如图所示:已知:本实验条件下,氧化性:Cl2>IO3->MnO2检验海藻和油井盐水生产母液中含有I-的操作和现象为取少量海藻和油井盐水生产母液于洁净试管中,加入AgNO3溶液,产生黄色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解。

5.★★★Na2S2O3·5H2O是重要的化工原料,有关制备和应用如下。制备Na2S2O3·5H2O的反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)实验步骤:①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉,用3mL乙醇润湿,加入上述溶液中。②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60min。回答下列问题:产品中除了有未反应的Na2SO3,有可能存在的无机杂质是Na2SO4,检验是否存在该杂质的方法是取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则产品中含有Na2SO4。

6.★★★某化学兴趣小组在隔绝空气条件下,向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。已知:Ag++SCN-AgSCN(白色固体);Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)溶液呈黄色的原因,丙同学认为溶液中含有Fe3+,丁同学认为不可能产生Fe3+。对此取上层清液,隔绝空气,设计以下实验证明:现象i可证明黄色溶液中含有Fe3+,分析Fe3+的产生有以下三种可能:a.铁粉表面有氧化层;b.酸性溶液中NO3-将Fe2+c.银离子可以氧化亚铁离子。查阅资料得知a和b都不成立。请设计实验证明b不成立(简要回答操作步骤、试剂名称、实验现象):向硝酸酸化的0.05mol·L-1的硝酸钠溶液中加入足量的铁粉,搅拌,充分反应后静置,取上层清液,加入KSCN溶液,溶液不变红,说明b不成立。

7.★★★氯磺酸(HSO3Cl)可用于制造农药、洗涤剂、塑料等,军事上常用作烟幕剂,其沸点约152℃,易溶于硫酸,极易潮解产生浓烈白雾。为测定HSO3Cl的纯度(HSO3Cl中常溶有少量的SO3),请选择合适的试剂,设计实验。简要说明实验操作,实验数据可用字母表示。[可选的试剂:BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、稀硝酸]取mg产品溶于水中,加入过量的Ba(NO3)2溶液充分反应后,过滤,向滤液中加入过量的AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,测量所得沉淀AgCl的质量为ng。

规则3物质(离子)的规范检验1.HCO3-、NH4+先加入硝酸酸化,然后加入硝酸银溶液2.【解析】要检验C装置中产物,可以根据题干已知信息②,取C中产物少许于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生且在试管口上方出现红棕色气体,则产物是NaNO2。答案:取C中产物少许于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生且在试管口上方出现红棕色气体,则产物是NaNO23.取少量滤液于试管中,向其中加入氢氧化钠溶液并加热,试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,如果试纸变蓝,证明溶液中含有铵根离子4.取少量海藻和油井盐水生产母液于洁净试管中,加入AgNO3溶液,产生黄色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解5.Na2SO4取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则产品中含有Na2SO46.【解析】已知:Ag++SCN-AgSCN(白色固体);Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)。实验中白色沉淀的量减少而溶液红色加深,说明银离子可以氧化亚铁离子为铁离子,故猜想c为银离子可以氧化亚铁离子。设计实验证明b不成立,就需要控制溶液中存在硝酸根离子而不存在银离子,进行实验现象对比。故实验设计为向硝酸酸化的0.05mol·L-1的硝酸钠溶液中加入足量的铁粉,搅拌,充分反应后静置,取上层清液,加入KSCN溶液,溶液不变红,说明b不成立。答案:银离子可以氧化亚铁离子向硝酸酸化的0.05mol·L-1的硝酸钠溶液中加入足量的铁粉,搅拌,充分反应后静置,取上层清液,加入KSCN溶液,溶液不变红,说明b不成立7