2021届（鲁科版）高考化学一轮复习离子反应学案6页

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+8HNO3
3Cu(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]-...