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：MnO4(紫色)、Cu(蓝色)、Fe(棕黄色)、Fe(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：pH＝1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)＝1×10
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－14
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2＋
3＋
2＋
mol·L的溶液。
－1
3．常见的表示溶液呈碱性的表述：pH＝14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)＝1×10L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)＝1×10
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－－
－12
－1
＋
－14
mol·
mol·L的溶液(常温下)；与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
2＋
2－
－1
5．MnO4、NO3等在酸性条件下具有强氧化性，与还原性离子(如：Fe、SO3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
( )
①酸性溶液中：Na、ClO、SO4、I ②无色溶液中：K、Na、MnO4、SO4 ③碱性溶液中：Cl、CO3、SO4、K、AlO2 ④中性溶液中：Fe、K、Cl、SO4 ⑤由水电离出的c(OH)＝1×10Ba、Cl、Br
⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液中：NO3、Al、Na、SO4 A．③⑤ C．①②④
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3＋
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2－
2＋
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－13
3＋
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2－
＋
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＋
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2－
＋
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2－
－
mol·L的溶液中：Na、
－1＋
B．③④ D．⑤⑥
解析：①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；②无色溶液中不存在紫色MnO4，故错误；③碱性溶液中该组离子之间不反应，能够大量共存，故正确；④Fe在溶液中水解使溶液呈酸性，中性溶液中不可能存在Fe，故错误；⑤由水电离出的
－1c(OH－)＝1×10－13 mol·L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
3＋
3＋
－
该组离子之间不反应，能够大量共存，故正确；⑥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NO3，不可能生成氢气，碱溶液中Al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③⑤，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
－
3＋
的知识，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。
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(Ba、Cl)将对原溶液中是否有Ba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AlO2在酸过量时转化为Al)，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 试管 饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞) 0.1 mol·L AlCl3溶液 0.1 mol·L Fe(NO3)2溶液 新制饱和氯水 －1－1－
3＋
2＋
－
2＋
－
滴管 现象 Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀 Ⅱ.加碱时________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解至消失 Ⅲ.加碱时________；加酸后得棕黄色溶液 Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后______ 先滴加1.0 mL 0.5 mol·L NaOH溶液；再滴加1.5 mL 1.0 mol·L H2SO4溶液 －1－1(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因： _______________________________________________________ _____________________________________________________。
(2)Ⅱ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)Ⅲ中加碱时出现的现象是_____________________________ ______________________________________________________。
(4)Ⅳ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 试管 滴管 现象 0.1 mol·L Fe(NO3)2溶液 －1先滴加1.5 mL 1.0 mol·L H2SO4－1－1Ⅴ.加酸时溶液无明溶液；再滴加1.0 mL 0.5 mol·L 显现象；加碱后溶液NaOH溶液 依然没有明显变化 ①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L Fe(NO3)2溶液中________________________，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)
②推测溶液中产生Fe的可能原因有两种：
a．____________________________________________________ _____________________________________________________； b．____________________________________________________ _____________________________________________________。
解析：(2)Ⅱ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Al＋3OH===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O。(3)Ⅲ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)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClO＋Cl＋2H===Cl2↑＋H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L H2SO4溶液，如果溶液变红色，说明溶液中含Fe，证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的Fe被NO3氧化；b.溶液中的Fe被空气中的O2氧化。
答案：(1)2H＋SiO3===H2SiO3↓
(2)出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失 Al＋3OH===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O
(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 ClO＋Cl＋2H===Cl2↑＋H2O
(5)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L H2SO4溶液 ②酸性条件下，溶液中的Fe被NO3氧化 溶液中的Fe被空气中的O2氧化
三、守恒法的解题策略
2＋
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2＋
－1
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3＋
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＋
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2＋
3＋
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3＋
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3＋
3＋
－11．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ClO3两种离子的物质的量(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 mol B．ClO3的生成是由Cl2的量的多少决定的 C．在酸性条件下ClO和ClO3反应可生成Cl2 D．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、ClO3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Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O，该反应是放热反应，放出的热量使溶液的温度升高，这时发生反应3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O，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5Cl2＋10KOH===7KCl＋2KClO＋KClO3＋5H2O。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 mol×1＋0.03 mol
×5＝0.21 mol，根据反应前后钾元素守恒知n(KOH)＝n(KCl)＋n(KClO)＋n(KClO3)＝0.21 mol＋0.06 mol＋0.03 mol＝0.30 mol，错误；B项，ClO3的生成是由Cl2与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ClO3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：D
－
－
－
1．(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：Al、NH4、Cl、S B．中性溶液：Al、Fe、SO4、NO3 C.
＝1×10
c（OH）
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－1
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3＋
2－
－
3＋
＋
－
2－
KW
－13
mol·L的溶液：Na、K、SiO3、CO3
2＋
2＋
2－
－
－1＋＋2－2－
D．0.1 mol·L的NaClO溶液：Mg、Fe、SO4、SCN
解析：Al与S能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A项错误；Al、Fe水解使溶液呈酸性，B项错误；
2－
3＋
2－
3＋
3＋
＝1×10
c（OH）
－－
2＋
KW
－13
mol·L的溶液pH为13，Na、K、SiO3、
3＋
－1＋＋2－
CO3能大量共存，C项正确；ClO会将Fe氧化为Fe，D项错误。
答案：C
2．(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、Mg、HCO3、SO4 B．水电离出来的c(H)＝10
＋
－13＋
2＋
－
2－
mol·L的溶液：NH4、Fe、NO3、Cl
－1＋2＋－－
c（H＋）12＋3＋－2－
C.＝10的溶液：K、Fe、Cl、SO4 －
c（OH）
D．加入铝片能放出H2的溶液：Na、CH3COO、Cu、SO4
解析：能使石蕊显红色的溶液呈酸性，HCO3不能大量存在，A错误；水电离出来的c(H)＝10
－3
－13
－
＋
＋
－
2＋
2－
mol·L的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下NO3将Fe氧化为Fe，Fe和
＋4
2＋
－1－2＋3＋2＋
c（H＋）12
NO(H)不能大量共存，碱性条件下NH、Fe不能大量存在，B错误；＝10的溶液－
c（OH）
＋
呈酸性，K、Fe、Cl、SO4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Cu与OH反应生成沉淀Cu(OH)2，不能大量共存，D错误。
答案：C
3．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、Mg
＋
＋
－
2－
2－
－
－
＋
2
－
＋
2＋
－
＋3＋－2－
、NH4、Cl、SO3、SO4、NO3和NO2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)＝1.20×10。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：
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