离子用钡盐检验，亚硫酸可以用氧化剂氧化成硫酸根再检验，具体操作方法为：取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO4，过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若产生白色沉淀，则有H2SO3。 【考点定位】无机推断，离子检验，物质组成的确定。
【名师点睛】无机推断题要抓住突破口，例如物质的颜色，红棕色固体为氧化铁，黑色的固体为碳、二氧化锰，氧化亚铁、氧化铜等。黄色溶液为含铁离子的溶液，浅绿色溶液为含亚铁离子的溶液，蓝色溶液为含铜离子的溶液，紫色为含高锰酸根离子的溶液或苯酚遇到氯化铁的颜色。血红色或红色为硫氰化铁溶液。黄绿色气体为氯气。结合颜色确定成分，进而分析其他物质。掌握常见离子的检验方法。本题难度适中。 7．【2016新课标1卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O7(橙红色)、CrO4(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr与Al的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。
【答案】（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
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8．【2016新课标2卷】某班同学用如下实验探究Fe、Fe的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________。
（2）甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色； ②第二只试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀： ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_____（填离子符号）；实验①和③说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有______（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为______。
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（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______；生成沉淀的原因是______（用平衡移动原理解释）。 【答案】(1)防止Fe被氧化（2）2Fe+Cl2=2Fe+2Cl （3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响） （4）Fe；Fe；可逆反应
(5)H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O，Fe催化H2O2分解产生O2；
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H2O2分解反应放热，促进Fe的水解平衡正向移动。
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【解析】
（5）H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe+2H= 2Fe+ 2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热。随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是H2O2分解放出氧气，而反应放热，促进Fe的水解平衡正向移动。
【考点定位】考查铁离子和亚铁离子的性质，离子的检验，H2O2的性质，盐类的水解等知识。
【名师点睛】本题以常见的铁离子和亚铁离子的性质、H2O2的性质为基础，考查了探究实验方案的设计与评价，学生读题不会感到陌生，有利于考查学生的基础知识，涉及铁离子和亚铁离子的性质，离子的检验，H2O2的性质，盐类的水解等知识。①人们常用KSCN溶液检验Fe的存在，若向溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则该溶液中含义Fe；②人们常用K3[Fe(CN)6] 溶液检验Fe的存在，若向溶液中加入几滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀，则该溶液中含义Fe。
9．【2016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3）已成为环境修复研究的热点之一。 （1）Fe还原水体中NO3的反应原理如图所示。
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①作负极的物质是________。 ②正极的电极反应式是_________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3的去除率和pH，结果如下：
初始pH NO3的去除率 24小时pH ——
pH=2.5 接近100% 接近中性 pH=4.5 ＜50% 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时，NO3的去除率低。其原因是________。
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe可以明显提高NO3的去除率。对Fe的作用提出两种假设： Ⅰ. Fe直接还原NO3； Ⅱ. Fe破坏FeO（OH）氧化层。
①做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是_______。
②同位素示踪法证实Fe能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe提高NO3去除率的原因：______。
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（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO3的去除率和pH，结果如下：
初始pH NO3的去除率
——
pH=2.5 约10% pH=4.5 约3% 13
1小时pH 接近中性 —
接近中性 与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO3去除率和铁的最终物质形态不同的原因：__________。 【答案】（1）①铁 ②NO3+8e+10H=NH4+3H2O
（2）因为铁表面生成不导电的FeO(OH)，阻止反应进一步发生
（3）①本实验条件下，Fe不能直接还原NO3；在Fe和Fe共同作用下能提高NO3的去除率。
②Fe+2FeO(OH)=Fe3O4+2H， Fe将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，有利于反应的进行，使NO3的去除率提高
（4）Fe＋2H=Fe＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全，初始pH高时，产生的Fe浓度小，从而造成NO3去除率和铁的最终物质形态不同。 【解析】
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2+
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（3）①从图中可以看出只加入铁粉和只加入Fe，NO3的去除率都不如同时加入铁和亚铁离子的去除率高，说明不是由于亚铁离子的还原性提高了硝酸根的去除率，而是由于Fe破坏FeO(OH)生成了四氧化三铁； ②同位素示踪法证实Fe能与FeO(OH)反应生成四氧化三铁，该反应的离子方程式为：Fe+2FeO(OH)＝Fe3O4+2H。加入Fe之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO（OH）的生成，生成更多的Fe3O4，增强了导电性，另外生成了H，可以使pH增大的速度减慢，使NO3的转化率增大；
（4）Fe＋2H=Fe＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全；初始pH高时，由于Fe的水解，Fe越容易生成FeO(OH)，产生的Fe浓度小，从而造成NO3去除率和铁的最终物质形态不同。
【考点定位】本题主要是考查化学反应原理，涉及电化学、氧化还原反应等相关知识
【名师点晴】该题一改化学原理综合应用的拼题，改成“借实验考原理”的方式来考查学生应用化学反应基本理论、化学反应速率平衡、电化学等理论联系实际，分析解决氧化还原反应、速率平衡、电化学等问题的能力。此题区分度在第（4）问。实际上，我们只要抓住主要矛盾，便可简化解题思路。我们只需要从影响速率平衡的主要因素（此题主要是浓度）考虑问题即可。此问极易诱导学生从复杂角度分析问题，不容易得到正确答案。
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10．【2016海南卷】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：
回答下列问题：
（1）在下列装置中，第一次浸出必须用____，第二次浸出应选用______。（填标号）
（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________。 （3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________。
（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，则铜的回收率为_______。 【答案】（1）D A （每空1分，共2分） （2）H2O2与固体颗粒接触分解（每空2分，共4分） （3）蒸发皿（2分）
（4）30% （3分） 【解析】
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。
（4）15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5gCuSO4﹒5H2O中铜的物
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三年高考2024高考化学试题分项版解析 专题15 元素及其化合物知识的综合应用（含解析）
