人教通用版2020高考化学复习第二章第2讲离子反应离子方程式讲义+精练含解析

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第2讲离子反应离子方程式
【2019·备考】
最新考纲:1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。

2.理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。

3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。

4.能正确书写离子方程式,并能进行有关计算。

5.学会离子共存的有关判断。

考点一电解质及其电离
(频数:★☆☆难度:★☆☆)
1.电解质和非电解质
(1)分类依据:
(2)电解质的强弱与物质类别的关系:
2.电解质的电离
3.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程
式中,用“”连接。

如Na2SO4:Na2SO4===2Na++SO2-4,HClO:HClO H++ClO-。

(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写完。

如:H2CO3:H2CO3H++HCO-3,HCO-3H++CO2-3;Fe(OH)3:Fe(OH)3
Fe3++3OH-。

(3)酸式盐的电离:多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离情况不同。

如NaHSO4水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO2-4;
NaHCO3水溶液中:NaHCO3===Na++HCO-3、HCO-3H++CO2-3。

①NaHSO4在熔融状态下只破坏离子键,其电离方程式为:NaHSO4(熔融)===
Na++HSO-4。

②因Al(OH)3属于两性氢氧化物,其在水溶液中存在两种电离形式:
AlO-2+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-。

酸式电离碱式电离
1.教材基础知识探究
有下列物质:①硫酸②食盐水③氯气④碳酸钙
⑤酒精⑥Al(OH)3⑦醋酸⑧铜⑨Na2O ⑩氨气
⑪CO2⑫NaHCO3⑬CH3COONH4⑭H2O2
其中属于电解质的是________,属于非电解质的是________,属于强电解质的是________,属于弱电解质的是________。

答案①④⑥⑦⑨⑫⑬⑭⑤⑩⑪①④⑨⑫⑬⑥⑦⑭
2.(RJ必修1·P344改编)下列电离方程式正确的是( )
A.Na2SO4===2Na++SO-24
B.Ba(OH)2===Ba2++OH-2
C.H2CO32H++CO2-3
D.Ca(NO3)2===Ca2++2NO-3
答案 D
3.(溯源题)(2014~2017高考选项选编)判断正误
(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱( )
(2)NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO2-3( )
(3)KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质( )
(4)BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质( )
答案(1)√(2)×(3)×(4)×
探源:本高考题组源于教材RJ必修1 P30“酸、碱、盐在水溶液中的电离”考查学生对电解质和非电解质、强弱电解质概念的理解,以及电解质的电离方程式的书写。

题组一强、弱电解质的概念理解
1.判断正误,正确的打“√”错误的打“×”。

(1)银和食盐水都能导电,都属于电解质( )
(2)AgCl、BaSO4等不溶于水,都属于弱电解质( )
(3)溶液的导电性强弱与溶液中离子浓度及离子所带的电荷数有关( )
(4)HClO是弱酸,但NaClO是强电解质( )
(5)在溶于水或熔融状态下能够自身发生电离的化合物一定是电解质( )
(6)CO2、C6H12O6、CH4、CH3CH2OH、HCOOH都是非电解质( )
答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×
2.(2017·东城调研)下表中物质的分类组合完全正确的是( )
解析B项中的CaCO3属于强电解质,Al为单质,既不属于电解质,也不属于非电解质,B错误;C项中H2O为弱电解质,C错误;D项中CH3COONH4为强电解质,D错误。

答案 A
3.下列叙述正确的是( )
A.液态HBr不导电,因此HBr是非电解质
B.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强
C.NH3的水溶液能导电,因此NH3是电解质
D.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
解析HBr是共价化合物,液态时不发生电离,故不导电,但HBr溶于水能完全电离,是强电解质,A错误;溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷数,与电解质的强弱没有必然联系,B正确;NH3的水溶液能导电,是由于NH3·H2O能电离出NH+4和OH-,因此NH3·H2O是电解质,但NH3是非电解质,C错误;强电解质可能为共价化合物如HCl,弱电解质可能为离子化合物,如Mg(OH)2,D错误。

答案 B
【归纳反思】
判断物质是是否电解质(或强、弱电解质)的解答思路
题组二电离方程式的书写与判断
4.下列物质在指定条件下电离方程式正确的是( )
A.Na2CO3溶于水:Na2CO3===Na2+2+CO2-3
B.Al(OH)3酸式电离:Al(OH)3===AlO-2+H2O+H+
C.NaHS溶于水HS-的电离:HS-+H2O H2S+OH-
D.NaHSO4加热熔化:NaHSO4===Na++HSO-4
解析A项应为Na2CO3===2Na++CO2-3;B项应用可逆号;C项是HS-的水解。

答案 D
5.判断下列电离方程式的正误,错误的请改正。

(1)氨水显碱性:NH3+H2O NH3·H2O===NH+4+OH-( )
_______________________________________________________________
(2)HCO-3的电离:HCO-3+H2O H2CO3+OH-( )
_______________________________________________________________
(3)H2SO3电离:H2SO32H++SO2-3( )
_______________________________________________________________
答案(1)× NH3+H2O NH3·H2O NH+4+OH-
(2)×HCO-3H++CO2-3
(3)× H 2SO 3H ++HSO -3、HSO -
3
H ++SO 2-
3
考点二 离子反应 离子方程式
(频数:★★★ 难度:★★☆)
1.离子反应
(1)概念:有离子参加或离子生成的化学反应。

(2)实质:溶液中离子的种类或浓度发生改变。

(3)类型
2.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。

(2)书写步骤[以CaCO 3与盐酸的反应为例。

]
(3)意义:离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。

3.书写离子方程式时特殊情况处理
1.填写教材中常考的10个反应的离子方程式。

(1)钠与水的反应:______________________________________________;
(2)氯气与水的反应:____________________________________________;
(3)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2:
____________________________________________________________;(4)向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:
____________________________________________________________;(5)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:
_____________________________________________________________;
(6)碳酸钙中加入醋酸溶液:
_____________________________________________________________;
(7)铜与稀硝酸的反应:
____________________________________________________________;(8)铜与浓硝酸的反应:
____________________________________________________________;(9)FeCl3溶液与铜的反应:
____________________________________________________________;(10)向NaAlO2溶液中通入足量CO2:
____________________________________________________________。

答案 (1)2Na +2H 2O===2Na ++2OH -
+H 2↑ (2)Cl 2+H 2O
H +
+Cl -
+HClO
(3)MnO 2+4H ++2Cl -=====△Mn 2+
+Cl 2↑+2H 2O
(4)Al 3++4OH -===AlO -
2+2H 2O
(5)Al 3+
+3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH +
4
(6)CaCO 3+2CH 3COOH===Ca 2+
+2CH 3COO -
+H 2O +CO 2↑ (7)3Cu +8H +
+2NO -
3===3Cu 2++2NO↑+4H 2O (8)Cu +4H +
+2NO -
3===Cu 2+
+2NO 2↑+2H 2O (9)2Fe 3+
+Cu===Cu 2+
+2Fe 2+
(10)AlO -
2+2H 2O +CO 2===Al(OH)3↓+HCO -
3
2.(溯源题)(2016·海南化学,3)下列反应可用离子方程式“H +
+OH -
===H 2O” 表示的是________。

(1)NaHSO 4溶液与Ba(OH)2溶液混合 (2)NH 4Cl 溶液与Ca(OH)2溶液混合 (3)HNO 3溶液与KOH 溶液混合 (4)Na 2HPO 4溶液与NaOH 溶液混合 答案 (3)
探源:本题源于RJ 必修1·P 32“实验2-2”及其拓展,对离子方程式的意义进行了考查。

题组一 离子反应的理解应用 角度1 离子反应类型判断
1.图中两圆相交部分(A 、B 、C 、D)表示物质间的反应,其中对应的反应不属于离子反应的是( )
解析 A 项,发生酸碱中和反应,离子方程式为:H +
+OH -
===H 2O ;B 项发生离子反应,离子方
△程式为:2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O;C中没有离子参加,化学方程式为2Fe+3Cl2=====
2FeCl3;D中发生置换反应,离子方程式为Fe+
2H+===Fe2++H2↑,所以选C。

答案 C
角度2 离子反应与导电能力变化
2.下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像序号填在相应的题目后面括号中。

(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2SO4溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
答案(1)④(2)②(3)③(4)②(5)③(6)①
题组二离子方程式的正误判断
角度1 合理拆分化学式
3.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2-===CuS↓()
(2)氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-( )
(3)NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO2-3+2H+===CO2↑+H2O( )
(4)硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓()
(5)Na2O2固体与水反应:2O2-2+2H2O===4OH-+O2↑()
(6)Mg(OH)2和稀盐酸的反应:OH-+H+===H2O( )
解析(1)H2S是弱酸应保留化学式;(2)HClO是弱酸,应保留化学式;(3)HCO-3为弱酸的酸式
根,不能拆成H +和CO 2-
3;(4)NH 3·H 2O 是弱碱应保留化学式;(5)Na 2O 2属于氧化物,应保留化学式;(6)Mg(OH)2难溶于水,应保留化学式。

答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 【突破陷阱】 “拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置物质是否能“拆分陷阱”,氧化物、弱电解质、沉淀、酸式酸根(HSO -
4除外)在离子方程式中均不能拆分。

在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。

角度2 是否满足“两大守恒”
4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向FeCl 2溶液中通入Cl 2:Fe 2+
+Cl 2===Fe 3+
+2Cl -
( ) (2)向水中加入一小块钠:Na +2H 2O===Na +
+2OH -
+H 2↑( ) (3)向稀硝酸中加入铜片:Cu +2H +
+NO -
3===Cu 2+
+NO↑+H 2O( )
(4)MnO 2和浓盐酸混合加热:MnO 2+4H ++2Cl -=====△Mn 2+
+2H 2O +Cl 2↑( )
(5)酸性溶液中KIO 3与KI 反应生成I 2:IO -3+I -+6H +
===I 2+3H 2O( ) (6)用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I -
+H 2O 2+2H +
===I 2+2H 2O 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ 【突破陷阱】 “守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,学生往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。

角度3 是否符合反应原理
5.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)将Na 投入到CuSO 4溶液中:2Na +Cu 2+
===2Na +
+Cu( ) (2)Fe 和稀盐酸反应:2Fe +6H +
===2Fe 3++3H 2↑( ) (3)Fe 和稀硝酸反应:Fe +2H +
===Fe 2+
+H 2↑( ) (4)Zn 和浓硫酸反应:Zn +2H +
===H 2↑+Zn 2+
( ) (5)Fe(OH)3和HI 的反应:Fe(OH)3+3H +
===Fe 3+
+3H 2O( ) (6)FeO 和稀HNO 3的反应:FeO +2H +
===Fe 2++H 2O( )
(7)HS -的电离:HS -+H 2O===H 3O ++S 2-
( ) (8)NaHCO 3的水解:HCO -
3+H 2O===H 2CO 3+OH -
( )
(9)向NH 4Cl 溶液中滴入烧碱溶液并加热:NH +4+OH -=====△
NH 3·H 2O( )
(10)向NaClO 溶液中通入少量SO 2:2ClO -+SO 2+H 2O===2HClO +SO 2-
3( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)× 【突破陷阱】 “原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe 和非氧化性酸反应应生成Fe 2+
,金属和氧化性酸反应不放H 2,忽略隐含反应,不符合配比关系,“===”、“
”使用是否正确以及反应条件等。

角度4 涉“量”离子方程式
6.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向FeI 2中通入少量Cl 2 2Fe 2+
+Cl 2===2Fe 3+
+2Cl -
( )
(2)向FeBr 2中通入等量Cl 2 2Fe 2+
+4Br -
+3Cl 2===2Fe 3+
+2Br 2+6Cl -
( ) (3)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO 2 ClO -
+H 2O +CO 2===HClO +HCO -
3( ) (4)向NaAlO 2溶液中通入少量CO 2 2AlO -
2+CO 2+3H 2O===2Al(OH)3↓+CO 2-
3( ) (5)少量SO 2和NaOH 反应 SO 2+OH -
===HSO -3( )
(6)向Na 2CO 3溶液中滴入少量盐酸 CO 2-
3+2H +
===H 2O +CO 2↑( ) (7)少量Ca(OH)2和NaHCO 3反应 Ca 2+
+OH -
+HCO -
3===CaCO 3↓+H 2O( ) (8)NH 4HSO 3和NaOH 等物质的量反应 NH +
4+HSO -
3+2OH -
===NH 3·H 2O +SO 2-
3( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× 【突破陷阱】 “量比”陷阱
在离子方程式正误判断中,不能忽略相对量的多少,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。

突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量。

【考向归纳】
离子方程式的正误判断常结合元素化合物、化学实验和氧化还原反应的知识,考查学生使用化学用语的准确程度和熟练程度。

从命题的内容看,存在三个特点:①所考查的化学反应均
为中学化学教材中的基本反应;②所涉及的反应类型以复分解反应、溶液中的氧化还原反应为主;③一些重要的离子方程式在历年高考题中多次重复出现。

热点说明:离子方程式的书写是每年高考必考内容,一般在填空题中出现较多,常结合化工生产流程进行考查,除考查教材所涉及的常见重要的反应外,越来越注重结合新信息书写陌生离子方程式的考查,另外还应关注与量有关的离子方程式的书写。

[模型解题]
“用量改变型”离子方程式的书写
类型1 反应连续型离子方程式书写——“分步分析法”
(1)反应特点:反应生成的离子因又能与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与用量有关。

(2)书写模型:首先分析判断出物质过量与否,再根据原理书写。

1.按用量要求书写下列离子方程式:
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。

如SO2通入NaOH溶液中:
碱过量:_____________________________________________________;
碱不足:_____________________________________________________。

(2)多元弱酸盐与强酸反应。

如Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸不足:___________________________________________________;
盐酸过量:__________________________________________________。

(3)铝盐溶液与强碱溶液反应
铝盐过量:___________________________________________________;
强碱过量:____________________________________________________。

(4)NaAlO2溶液与强酸溶液反应
NaAlO2过量:_________________________________________________;
强酸过量:____________________________________________________。

答案(1)SO2+2OH-===SO2-3+H2O
SO2+OH-===HSO-3
(2)CO2-3+H+===HCO-3
CO2-3+2H+===CO2↑+H2O
(3)Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al3++4OH-===AlO-2+2H2O
(4)AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓
AlO-2+4H+===Al3++2H2O
类型2 反应先后型离子方程式书写——“强先弱后法”
(1)反应特点:某种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应顺序不同而跟用量有关,又称为竞争型。

(2)书写模型:依据“竞争反应,强者优先”的规律,解决离子反应的先后顺序问题,解答时先确定出反应先后的离子,再分步书写出离子方程式。

2.按用量要求书写下列离子方程式
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足:__________________________________________________;
NaOH过量:_________________________________________________。

(2)向含有H+、Al3+、NH+4的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为_______________________________________________________________;
_______________________________________________________________;
_______________________________________________________________;
_______________________________________________________________。

(3)NH4Al(SO4)2溶液与NaOH溶液反应:
NaOH不足:_________________________________________________
n[NH4Al(SO4)2]∶n(NaOH)=1∶4:______________________________
NaOH足量:________________________________________________
答案(1)H++OH-===H2O NH+4+H++2OH-===NH3·H2O+H2O
(2)H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓NH+4+OH-===NH3·H2O Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
(3)Al3++3OH-===Al(OH)3↓NH+4+Al3++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓NH+4+Al3++5OH-===NH3·H2O+AlO-2+2H2O
类型3 物质配比型离子方程式书写——“少定多变”法
【书写模型】
“定1法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)将少量物质定为“1 mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。

(2)依据少量物质中离子的物质的量,确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。

(3)依据“先中和后沉淀”的思路书写。

如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法为:
3.按用量要求书写下列离子方程式
(1)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应
NaHCO3不足:_______________________________________________;
NaHCO3过量:________________________________________________。

(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应
n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1
_____________________________________________________________,
此时溶液呈________性;
n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2
____________________________________________________________,
此时溶液呈________性,若向该溶液中再加Ba(OH)2溶液,离子方程式为___________________________________________________________。

答案(1)HCO-3+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O Ca2++2OH-+2HCO-3===CaCO3↓+CO2-3+2H2O (2)Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4↓+H2O 碱Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O 中SO2-4+Ba2+===BaSO4↓
类型4 氧化还原反应型——“假设定序”法
(1)反应特点:对于氧化还原反应,按“先强后弱”的顺序书写,即氧化性(或还原性)强的优先发生反应,氧化性(或还原性)弱的后发生反应。

(2)解题模型:第一步:确定反应的先后顺序:(氧化性:HNO3>Fe3+,还原性:I->Fe2+>Br-)。

如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应。

第二步:根据用量判断反应发生的程度,如少量Cl2与FeI2溶液反应时只有I-与Cl2反应:
2I-+Cl2===2Cl-+I2。

足量Cl2与FeI2溶液的反应时溶液中的I-和Fe2+均与Cl2发生反应:2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3-。

++2I
2+6Cl
第三步:用“少量定1法”书写离子方程式,即将“量”少物质的化学计量数定为“1”进行书写。

4.按用量书写下列离子方程式
(1)①FeBr2溶液中通入少量Cl2:
______________________________________________________________;
②FeBr2溶液中通入与其等物质的量的氯气:
_______________________________________________________________;
③FeBr2溶液中通入足量Cl2:
______________________________________________________________。

(2)①少量铁粉加入到足量稀硝酸中:
_______________________________________________________________;
②n(Fe)∶n[HNO3(稀)]=1∶3:
______________________________________________________________;
③足量铁粉加入到少量稀硝酸中:
___________________________________________________________。

答案(1)①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
②2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
③2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
(2)①Fe+4H++NO-3===Fe3++NO↑+2H2O
②4Fe+12H++3NO-3===3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O
③3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO↑+4H2O
信息给予型离子方程式的书写
书写陌生情景中的离子方程式时,要有效的接受、吸收、整合题目信息,推断并写出反应物和生成物,然后再运用质量守恒定律、得失电子守恒规律(氧化还原反应)、电荷守恒规律,遵循“先电子、再电荷、后原子”的顺序配平。

【书写模型】
5.根据题设要求完成离子方程式书写。

(2018·最新模拟卷精选)(1)Na2CO3溶液能和HCN反应:Na2CO3+HCN===NaHCO3+NaCN,则向NaCN溶液中通入少量CO2时反应的离子方程式:______________________________________________________________。

(2)铈是一种重要的稀土金属元素,以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法:
(注:高铈是指溶液中Ce为+4价)
①写出加入氨水时发生反应的离子方程式____________________________
________________________________________________________________。

②“氧化”过程若用NaClO代替O2,写出该反应的离子方程式____________________________________________________________。

(3)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。

写出CH3MgCl水解的离子方程式_____________________________________。

(4)将NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2,试写出该反应的离子方程式为__________________________。

在用ClO2进行水处理时,除了杀菌消毒外,还能除去水中的Fe2+和Mn2+。

试写出用ClO2氧化除去Mn2+生成MnO2的离子方程式为____________________
_______________________________(ClO2反应后的产物为ClO-2)
答案(1)CN-+H2O+CO2===HCO-3+HCN
(2)①Ce3++3NH3·H2O===Ce(OH)3↓+3NH+4
②2Ce(OH)3+ClO -+H 2O===2Ce(OH)4+Cl -
(3)2CH 3MgCl +2H 2O===2CH 4↑+Mg(OH)2↓+Mg 2++2Cl -
(4)NCl 3+6ClO -2+3H 2O===6ClO 2↑+NH 3↑+3Cl -+3OH -
Mn 2++2ClO 2+2H 2O===MnO 2↓+2ClO -2+4H + 考点三 离子共存
(频数:★★☆ 难度:★★☆)
离子不能大量共存的常见类型
1.复分解反应型
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
(2)生成难电离的物质(如弱酸、弱碱)
H +与OH -、CH 3COO -、CO 2-3、S 2-、SO 2-3、PO 3-4、CN -、SiO 2-3、S 2O 2-3、AlO -2、HCO -3、HS -、HSO -3、HPO 2-4、H 2PO -4等离子不能大量共存;
OH -与H +、Mg 2+、Cu 2+、Fe 2+、
Fe 3+、Zn 2+、NH +4、Al 3+、HCO -3、HS -、HSO -3、HPO 2-4、H 2PO -4等离子不能大量共存。

注意 既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。

2.氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。

3.水解相互促进型
当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的OH -与弱碱的阳离子水解生成的H +反应生成水,从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动,
甚至完全反应。

常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
(1)Al3+与CO2-3、HCO-3、S2-、HS-、AlO-2、SiO2-3;
(2)Fe3+与CO2-3、HCO-3、AlO-2、SiO2-3。

4.络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有
(1)Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。

(2)Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。

1.教材基础知识应用
指出下列离子组不能共存的原因。

(1)Na+、OH-、SO2-4、Fe3+________________________________________
_____________________________________________________________。

(2)K+、Mn2+、I-、ClO-_________________________________________
______________________________________________________________。

(3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-________________________
____________________________________________________________。

(4)含有大量NO-3的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO2-4 _________________________________________________________________。

(5)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO2-3、SiO2-3、Ca2+
__________________________________________________________。

(6)c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH+4、SO2-4、S2O2-3 ____________________________________________________________。

(7)使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、NO-3、Fe3+、SO2-4
_____________________________________________________________。

(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO-3、Al3+、Na+、SO2-4 _____________________________________________________________。

答案(1)Fe3+与OH-反应生成沉淀
(2)I-能被ClO-氧化
(3)Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应
(4)NO-3在酸性条件下能氧化Fe2+
(5)Ca2+与SO2-3、SiO2-3反应生成沉淀
(6)S2O2-3与H+反应:S2O2-3+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(7)使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性,Cu2+、Fe3+与OH-反应生成沉淀
(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性,NO-3在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气,Al3+在碱性溶液中不能大量共存
2.(溯源题)(2017·江苏化学,9)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.c(H+)
c(OH-)
=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO2-3、NO-3
C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH+4、MnO-4、SO2-4
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH+4、SO2-4、HCO-3
答案 B
探源:本题源于教材LK选修4P105“生活中的常见离子反应”,对离子共存进行了多角度考查。

题组一题干限定型离子共存判断
1.常温下,向某溶液中加水稀释时c(OH-)/c(H+)的值明显增大,在该溶液中能大量共存的离子组是( )
①K+、Na+、NO-3、AlO-2②K+、Fe2+、I-、SO2-4
③Ba2+、I-、NO-3、Na+④Na+、Ca2+、Al3+、Cl-
A.①②B.①③
C.②④D.②③
解析加水稀释时c(OH-)/c(H+)的值明显增大可以认为是溶液碱性增强,故只能为酸溶液(强酸弱碱盐溶液变化不明显),稀释时pH变大。

①酸性条件下AlO-2不能大量存在;③酸性条件下I-与NO-3反应不能大量共存。

答案 C
2.(2017·江西赣州十三校联考,9)在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。

下列条件关于离子共存说法中正确的是( )
A.a点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、SCN-、SO2-4
B.b点对应的溶液中大量存在:Na+、Fe3+、HCO-3、I-
C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Ca2+、Cl-、CO2-3
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、SO2-3、Cl-
解析由图可知,a点对应的溶液呈中性,Fe3+与SCN-不能大量共存,A项不正确;b点对应的溶液呈酸性,HCO-3不能大量存在,另外Fe3+与HCO-3因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,Fe3+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,B项不正确;c点对应的溶液呈中性,Ca2
+与CO2-
3不能大量共存,C项错误;d点对应的溶液呈碱性,Na +、K+、SO2-
3、Cl
-都能大量共存,D
项正确。

答案 D
题组二选项限定型离子共存判断
3.下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO2-4、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO-3
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO2-4
解析Al3+与S2-可发生双水解反应而不能大量共存,A项错误;ClO-在酸性条件下具有强氧化性,不能与具有较强还原性的I-大量共存,B项错误;HCO-3水解可使溶液呈弱碱性,即弱碱性溶液中可以含有大量HCO-3,C项正确;Fe3+在中性溶液中因发生强烈水解而不能大量存在,D项错误。

答案 C
4.(2017·河北衡水中学四调,7)室温下,下列各组离子能大量共存的是( )
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Mg2+、SO2-4、Cl-
B.NaHS溶液中:SO2-4、K+、Cl-、Cu2+
C.K w/c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:NH+4、Mg2+、SO2-4
D.通入大量CO2的溶液中:Na+、ClO-、CH3COO-、HCO-3
解析pH=7的溶液中,Fe3+不能大量存在,A项错误;HS-与Cu2+可发生反应HS-+Cu2+===CuS↓+H+,B项错误;K w/c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中,
c(OH-)=10-13mol·L-1,c(H+)=0.1 mol·L-1即溶液呈强酸性,NH+4、Mg2+、SO2-4在此溶液中均能大量共存,C项正确;通入大量CO2的溶液中含有较多的H2CO3,ClO-转化为HClO,不能与之大量共存,D项错误。

答案 C
【归纳总结】
抓准“三步”速判共存
第一步:细审题,抓关键
1.注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键词。

2.注意“透明溶液”意味着无难溶物或微溶物,但并不意味着溶液无色。

第二步:分析限制条件
1.溶液颜色:常见的有色离子有Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO-4(紫红色)、Cr2O2-7(橙色)。

2.溶液的酸碱性:
(1)常见表示溶液呈酸性的描述。

①常温下pH=1的溶液;
②使pH试纸变红的溶液;
③使甲基橙呈红色的溶液;
④c(H+)=1×10-2mol·L-1的溶液。

(2)常见表示溶液呈碱性的描述。

①常温下pH=14的溶液;
②使pH试纸变蓝的溶液;
③使酚酞变红的溶液;
④c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液。

(3)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述。

①与铝粉反应放出氢气的溶液;
②常温下,水电离出的c(OH-)=1×10-12mol·L-1的溶液;
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。

3.其他隐含条件:
比如:通入足量氨气、加入Na 2O 2的溶液等。

第三步:抓住反应发生条件
1.生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。

2.特别注意氧化还原反应。

3.熟记相互促进的水解反应。

[试题分析]
(2013·课标全国卷Ⅱ,10)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A .浓盐酸与铁屑反应:2Fe +6H +===2Fe 3++3H 2↑
B .钠与CuSO 4溶液反应:2Na +Cu 2+===Cu↓+2Na +
C .NaHCO 3溶液与稀H 2SO 4反应:CO 2-3+2H +===H 2O +CO 2↑
D .向FeCl 3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe 3+===2Fe(OH)3+3Mg 2+
解题思路: 我的答案:
考查意图:离子方程式属于化学用语,学习用化学方程式或离子方程式表示物质变化的过程,是学习一种化学思维方法,是中学化学教学的重要内容,本题主要考查了两个方面,一是借助元素化合物知识对有关物质发生反应的分析和综合能力,二是离子方程式的书写与判断技巧,同时也考查了考生分析和解决化学问题的能力,本题难度适中,抽样统计难度为0.59。

解题思路:A 项,不符合反应原理,正确的离子方程式为:Fe +2H +===Fe 2++H 2↑;B 项,不符合反应原理,Na 首先与H 2O 反应生成NaOH 和H 2,然后
OH -与Cu 2+反应生成Cu(OH)2;C 项,拆分错误,HCO -3不能拆开,正确的离子方程式为:HCO -3+H +===H 2O +CO 2↑;D 项,Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,可以发生沉淀的转化。

正确答案:D
[真题演练]
1.(2017·江苏化学,6)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A .钠与水反应:Na +2H 2O===Na ++2OH -
+H 2↑
B .电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl -+2H 2O=====通电H 2↑+Cl 2↑+2OH -
C .向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba 2++OH -+H ++SO 2-4===BaSO 4↓+H 2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO-3+OH-===CaCO3↓+H2O
解析A项,电荷不守恒,正确的为:2Na + 2H2O ===2Na++ 2OH-+ H2↑,错误;C项,正确的为:Ba2++ 2OH-+ 2H++ SO2-4===BaSO4↓+2H2O;D项,Ca(OH)2过量,NH+4也反应,正确的为:NH+4+HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3↓+NH3·H2O+H2O。

答案 B
2.(2016·四川理综,3)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是( )
A.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO-4
B.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH+4、SiO2-3
C.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
D.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应:H++SO2-4+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
解析A项,酸性条件下MnO-4将Cl-氧化为Cl2,不能大量共存且MnO-4显紫色;B项,酸性条件下,H+与SiO2-3生成H2SiO3沉淀,不能大量共存;C项,酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,正确;D项,不符合定组成规律,正确的为:
2H++ SO2-4+Ba2++ 2OH-===BaSO4↓+ 2H2O,错误。

答案 C
3.(2015·广东理综,8)水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.NH+4、Ba2+、Br-、CO2-3
B.Cl-、SO2-3、Fe2+、H+
C. K+、Na+、SO2-4、MnO-4
D.Na+、H+、NO-3、HCO-3
解析A项,Ba2+和CO2-3因生成BaCO3沉淀而不能大量共存;B项,SO2-3与
H+能结合生成弱电解质H2SO3而不能大量共存;C项,离子间互不反应,可以大量共存,正确;D项,H+与HCO-3能反应生成CO2和H2O而不能大量共存。

答案 C
4.(2016·江苏化学,12)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。

室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是( )
A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH+4、Cl-、SO2-4
B.加入少量NaClO溶液:NH+4、Fe2+、H+、SO2-4、ClO-
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH+4、SO2-4、OH-
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO2-4、Cl-、ClO-、OH-
解析Cl2过量,Fe2+不能大量存在:2Fe2++ Cl2===2Fe3++2Cl-,A错误;NaClO具有强氧化性,Fe2+不能大量存在,同时H+与ClO-生成弱电解质HClO,B错误;Fe2+、NH+4与OH-不能大量共存,C错误。

答案 D
5.[2016·全国卷Ⅰ,27(2)(4)](1)CrO2-4和Cr2O2-7在溶液中可相互转化。

室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O2-7)随c(H+)的变化如图所示。

用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应______________________
____________________________________________________________。

(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O2-7还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________________________________________
_______________________________________________________________。

解析(1)由图可知,随着溶液酸性增大,溶液中c(Cr2O2-7)逐渐增大,说明CrO2-4逐渐转化为Cr2O2-7,则CrO2-4的平衡转化率逐渐增大,其反应的离子方程式为:2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O。

(2)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出NaHSO3将废液中的Cr2O2-7还原成Cr3+反应的离子方程式:Cr2O2-7+3HSO-3+5H+===2Cr3++3SO2-4+4H2O。

答案(1)2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O
(2)Cr2O2-7+3HSO-3+5H+===2Cr3++3SO2-4+4H2O
6.(1)[2016·新课标全国Ⅱ,28(5)]向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_____________________
_______________________________________________________________。

(2)[2016·新课标全国Ⅲ,28(1)]“酸浸”时V2O5转化为VO+2,反应的离子方程式为_____________________________________________________________
______________________________________________________________。

(3)[2015·全国新课标Ⅱ,28(3)]在H2SO4的酸性环境中ClO2与碘化钾反应的离子方程式_______________________________________________________。

答案(1)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
(2)V2O5+2H+===2VO+2+H2O
(3)2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O
一、选择题
1.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。

分解反应和氧化还原反应可用图1表示。

图2为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则B表示( )
A.离子反应B.氧化还原反应
C.置换反应D.三者都可以
解析离子反应与氧化还原反应是交叉关系;离子反应与置换反应是交叉关系;氧化还原反应包含置换反应,C正确。

答案 C
2.下列叙述中正确的是( )
A.物质的溶解过程,实质上就是其电离过程
B.H2SO4溶于水能导电,液态H2SO4不导电,故H2SO4不是电解质
C.1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中含有 0.2 mol H+
D.1 L 0.1 mol·L-1的HClO溶液中含有 0.1 mol H+
解析非电解质溶解时不存在电离的过程,A错误;H2SO4溶于水电离出自由移动的离子能导电,H2SO4是电解质,B错误;H2SO4是强电解质,能完全电离,而HClO是弱电解质,只能部分电离,C正确,D错误。

答案 C
3.在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.Na+、Ba2+、Cl-、NO-3
B.Pb2+、Hg2+、S2-、SO2-4。

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