立足高考真題 凝練解題策略

離子檢驗在高考簡答題中是考查的熱點和難點.研究浙江省近幾年化學高考真題可知，離子檢驗簡答題的考查形式復雜多樣、考查手段靈活新穎，尤其是考查內容由單一離子檢驗變為混合離子檢驗，由熟悉離子的檢驗變為陌生離子的檢驗，甚至由無機離子檢驗變為有機元素檢驗.該變化能更精準測評學生分析和解決陌生、復雜問題的高階能力和化學素養，屬于知識的靈活遷移和綜合應用，而非死記硬背，有利于選拔創新人才.本文嘗試深度剖析浙江省高考題中的離子檢驗簡答題，歸納總結出此類問題的解題技巧.

1“轉化型\"檢驗

“轉化型\"檢驗通常是要求檢驗某一物質或元素，且不能一步直接檢驗，需先通過化學反應進行預處理，將其轉化為常見離子，再檢驗轉化后的離子，從而證明有該物質或該元素.此類試題穩中求變，立足教材又高于教材，能靈活測評學生的知識、能力和素養是否融會貫通.

例1 （2023年6月浙江卷，節選）工業上煅燒含硫礦物產生的 SO₂ 可以按如圖1所示流程脫除或利用.

圖1

已知： S +HO→ HO—S 一OH.O 0 0

設計實驗驗證化合物A中含有S元素：

將 CH₃OH 類比已知中的 H₂O 可得，CH₃OH 中〇上的孤對電子進攻 SO₃ 中帶部分正電荷的S原子，質子轉移到另一個和S相連

的O原子上，形成硫酸甲酯，即A為0

CHO—S—OH.A是有機物，檢驗A中的S元素0

不能直接通過離子反應進行，需先通過化學反應將其轉化為已學過的無機離子（ SO₄^2- ），而硫酸甲酯與足量 ΔNaOH 反應可生成 Na₂SO₄ 和 CH₃OH. 然后，便是學生熟悉的 SO₄^2- 檢驗步驟.故答案為：取適量化合物A于試管中，加入足量 ΔNaOH 溶液，反應完全后加鹽酸酸化，無明顯現象，再加 BaCl₂ 溶液，生成白色沉淀，說明A中有S元素.

一例2（2024年6月浙江卷，節選）礦物資源的綜合利用有多種方法，如鉛鋅礦（主要成分為 PbS，ZnS， 0的利用有火法（如圖2-甲）和電解法（如圖2-乙）等.

圖2

熱水 HCl已知： ① PbCl2（s） PbCl（aq） H2[PbCl4]；冷卻② 電解前后 ZnS 總量不變；0③AgF 易溶于水.D的結構為 HO—S—X（X為0F或CI）.

設計實驗先除去樣品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X為何種元素.實驗方案：取D的溶液，加入足量 ΔNaOH 溶液，加熱充分反應，然后D是有機物，檢驗D中的X元素不能直接通過離子反應進行，需先將X元素轉化為已學過的無機離子 （X^- ），而D與足量 ΔNaOH 加熱充分反應后，S元素轉化為 SO₄^2- ， ΔX 元素轉化為 X^- .根據題意，要選擇合適的試劑除去 SO₄^2- ，故可選擇Ba（NO₃）₂ ，將其轉化為 BaSO₄ 沉淀除去（不選擇BaCl₂ ，會引人 Cl^- 干擾 X^- 的檢驗）.然后，便是學生熟悉的 Cl^- 檢驗步驟.故答案為：加入過量 Ba（NO₃）₂ 溶液充分反應后過濾，在濾液中加適量 ΔHNO₃ 酸化的AgNO₃ 溶液，若有白色沉淀，則X為C1元素，反之則為F元素.

【策略】對比例1和例2可知，2024年的離子檢驗題與2023年在題根上相似，均是有機物中某常見元素的檢驗，通過與NaOH溶液反應將其轉化為熟悉的無機離子，再進行檢驗.因此，該類型題目的解題核心就是將有機物中的元素通過合適的化學反應轉化為已學的無機離子.通常情況下，S元素轉化為SO₄^2- ，C元素轉化為 CO₃^2- ， X（X 為F、Cl、Br、I）元素轉化為 X^- ，N元素轉化為 NH₄⁺ ，Si元素轉化為SiO₃^2- 等，然后便是常規離子檢驗操作.

類題遷移 設計實驗驗證Cu、Ag、Au混合物中含有Ag.

此題解題策略與上述兩道高考題類似，即先將待檢驗物質轉化為熟知的離子，再進行檢驗.因此，先選擇合適試劑與混合物反應， Ag 為不活潑金屬，能與其反應的常見酸是 HNO₃ ，將其轉化為Ag⁺ 后，便是熟悉的類似 Cl^- 檢驗的操作.故答案為：取少量混合物于試管中，加入過量稀 HNO₃ 溶解，取上層清液加鹽酸，若產生白色沉淀，則有 Ag （2

2 “陌生型”檢驗

“陌生型\"檢驗通常會給一個相對新穎的情境，需檢驗的離子或檢驗離子的方法并未學過，比較陌生，學生需要自主提取題干中的有效信息，現學現遷移應用，靈活考查學生的化學思維和創新能力.

例3 （2024年1月浙江卷，節選）固態化合物Y的組成為 MgCaFeMn（CO₃）₄ ，以Y為原料實現如圖3所示轉化.已知： NH₃ 與溶液A中金屬離子均不能形成配合物.

圖3

酸性條件下，固體 NaBiO₃ （微溶于水，其還原產物為無色的 Bi³⁺ ）可氧化 Mn²⁺ 為 MnO₄^- .根據該反應原理，設計實驗驗證Y中含有 Mn 元素：

該題要檢驗Y中含有 Mn 元素，實際上就是檢驗溶解后的Y溶液中含有 Mn²⁺ ，而Mn²⁺ 的檢驗并未學過，需根據題干信息現學現用.已知“酸性條件下，固體 NaBiO₃ 可氧化 Mn²⁺ 為MnO₄^- ”， Mn²⁺ 幾乎為無色， MnO₄^- 為紫紅色，有明顯現象，因此可用 NaBiO₃ 檢驗 Mn²⁺ ，而這前提是在酸性條件下，故選擇合適的酸是關鍵.結合已學知識可知， MnO₄^- 能氧化 |Cl^- ， BiO₃^- 能將 Mn²⁺ 氧化為MnO₄^- ，故 BiO₃^- 也能氧化 Cl^- ，所以選擇的酸一定不能是鹽酸，可用 HNO₃ 或 H₂SO₄ 溶解固體，提供酸性環境.故答案為：取Y固體于試管中，加 HNO₃ 酸化溶解，再加入適量 NaBiO₃ ，若溶液變為紫紅色，則有 Mn 元素.

【策略】該類題型靈活多變，情境新穎、陌生，學生需要綜合題干信息進行理解、應用.這就要求學生在平時對常規離子的檢驗方法能理解透徹、舉一反三，不要形成思維定勢，要能根據情境的變化，利用所給信息解決問題.因此，解題的策略就是以情境信息為突破口，充分利用題干所給的每條信息來考量問題.在此基礎上，首先厘清被檢測的離子和干擾離子有哪些；其次，結合情境信息分析所用試劑，明確檢驗方法和原理（如何除去干擾離子，檢驗目標離子）；最后，選擇試劑所加順序，對應現象和結論，確定并評估方案可行性.

類題遷移 以銀錫合金為原料實現如圖4所示 轉化.

Mg 單質氣體C 氣體A 光照 固體D HC1 溶液G 溶液E 合金 濃硝酸 溶液B 通人SO2 AgC1 加熱 迅速反應 固體F 高溫 CHSOH HSnO3 SnO2 Sn （CHSO3）Sn 煅燒 ① ②

已知： ① 當某離子的濃度低于 1.0×10^-5 （204mol?L^-1 時，可忽略該離子的存在；

2×10^-5 ：

③ 在堿性溶液中 SO₃^2- 會部分被氧化.

固體F可能為 Ag₂SO₃ 、 Ag₂SO₄ 或二者混合物Ag₂SO₄ 微溶于水， Ag₂SO₃ 難溶于水，二者都可以溶于氨水.選用提供試劑設計實驗驗證固體F的成分：.（可選用試劑：氨水、NaOH溶液、Ba（NO₃）₂ 溶液、稀硫酸、稀鹽酸）

驗證固體F的成分實際上就是檢驗 SO₃^2- ！

SO₄^2- 是否分別存在. SO₃^2- 、 SO₄^2- 均能與Ba²⁺ 反應生成沉淀，故需加酸進一步確認，但在有Ag⁺ 存在的情況下，顯然不能直接加鹽酸，會產生干擾.因此，需排除 Ag⁺ 干擾，但這對學生而言較為陌生，需結合題干信息判斷，由題可知 Ag₂SO₃ 、 Ag₂SO₄ 都可溶于氨水.故先加足量氨水與混合物反應，生成Ag（NH₃）₂⁺ 、 SO₃^2- ！ SO₄^2- ，將干擾離子（ Ag⁺ ）掩蔽，再加過量 Ba（NO₃）₂ 溶液，生成 BaSO₃?BaSO₄ 或二者混合物.向沉淀中加足量稀鹽酸， BaSO₃ 會溶解，故沉淀部分溶解則說明有 Ag₂SO₃.BaSO₄ 不溶解，但有沉淀不溶解并不能說明有 Ag₂SO₄ ，因為由題中已知 ③ 所給信息“在堿性溶液中 SO₃^2- 會部分被氧化”可知，SO₄^2- 也有可能是由 SO₃^2- 在加氨水后的堿性環境下被氧化得到的.因此 SO₄^2- 的檢驗需另辟蹊徑，在非堿性條件下進行，結合圖中流程和題中信息“ Ag₂SO₄ 微溶于水\"可知，取溶液G檢驗 SO₄^2- 即可，且過量鹽酸已排除 Ag⁺ 、 SO₃^2- 干擾.故答案為：將少量F加入足量氨水中，充分反應后，加入過量 Ba（NO₃）₂ 溶液，產生白色沉淀，過濾，向沉淀中加足量稀鹽酸，若沉淀部分溶解則F中有 Ag₂SO₃ ，反之則無；另取少量溶液G，滴加 Ba（NO₃）₂ 溶液，若產生白色沉淀，則F中有Ag₂SO₄ ，反之則無.

3“混合型\"檢驗

“混合型\"檢驗通常不再是檢驗單一離子，而是多種離子、元素或物質的混合檢驗.解該類試題時最初需先自行推斷有哪些離子、元素或物質存在，再分別對其檢驗，且有時彼此之間可能存在相互干擾，檢驗時還需考慮如何排除干擾，有助于考查學生綜合分析、解決復雜問題的能力水平.

例4（2023年1月浙江卷，節選）化合物X由三種元素組成，某學習小組按如圖5所示流程進行實驗.

圖5

已知：白色固體A用 0.025 0molH Cl溶解后，多余的酸用 0.0150molNaOH 恰好中和

設計實驗檢驗溶液I中的陽離子

首先，由圖5可推斷溶液Ⅰ為 HNO₃ 和NH₄NO₃ 的混合溶液，則檢驗陽離子為H⁺ 、 NH₄⁺ 兩種，因此需取兩次溶液I進行檢驗.且在檢驗 NH₄⁺ 時，需排除 H⁺ 干擾，則要加入過量堿.故答案為：用潔凈的玻璃棒蘸取溶液I，滴在藍色石蕊試紙上，若呈紅色則說明有 H⁺ ；另取少量溶液I于試管中，加入 ΔNaOH 至堿性，加熱試管，將濕潤的紅色石蕊試紙放于試管口，若試紙變藍則說明有 NH₄⁺ ·

【策略】該類題型解題的關鍵在于正確推斷有哪些離子，防止漏檢.此外，不僅要推斷主要物質之間的轉化，還要關注題干中試劑的用量問題（是否過量引人其他離子）.檢驗時要考慮這些混合離子之間是否會相互影響產生干擾，若有，則需利用差異回避或排除干擾.

類題遷移硅是促進人類文明發展的重要元素，圖6是硅及其化合物的相關轉化流程.

圖6

已知： SiCl₄ 熔點為一 69.8^°C ，沸點為 57.7^°C ；易與水發生水解反應，反應機理如圖7所示.