高考一轮复习--离子反应

离子反应专题

离子反应是历年来高考稳定的考点，且常考常新。其主要题型为选择题，包括：离子的共存、离子方程式的书写、溶液中离子浓度大小的比较等。如何准确、快速解答此类题目，需要将有关离子反应的相关知识进行归类顺理。并进行针对性强的大量相关练习，形成牢固的条件反射，最终变成考生十分把握的得分点。

［知识归纳］

一、离子共存

下面是离子间不能共存的几种情况：

1．由于发生复分解反应，离子不能大量共存

(1)有气体产生。例如：CO32—、SO32—、S2—、HCO3—、HSO3—、HS—等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。

(2)有沉淀生成。例如：Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42—、CO32—等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH—大量共存；Pb2+与Cl—，Fe2+与S2—、Ca2+与PO43—、Ag+与Cl-、Br-、I —等不能大量共存。

(3)有弱电解质生成。例如

：OH—、CH3COO—、PO43—、HPO42—、H2PO4—、F—、ClO—、AlO2—、SiO32—、CN—、C17H35COO—、

等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根，例如：HCO3-、HPO42—、HS—、H2PO4—、HSO3—不能与OH—大量共存；NH4+与OH—不能大量共存。

(4)一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。例如：AlO2—、S2—、CO32—、C6H5O—等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；再如：Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子

不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。例如：3AlO2—十Al3+十6H2O＝4Al(OH)3↓等。

2．由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存

(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。例如：S2—、HS—、SO32—、I—和Fe3+不能大量共存。

(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。例如：MnO4—、Cr2O72—、NO3—、ClO—与S2—、HS—、SO32—、HSO3—、I—、Fe2+等不能大量共存；SO32—和S2—在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S—十SO32—十6H+＝3S↓十3H2O反应不能共存。H+与S2O32—不能大量共存。

3．水解性较强的阳离子跟水解性较强的阴离子在水溶液中不能大量共存

例如：Al3+和HCO3—、CO32—、HS—、S2—、AlO2—、ClO—等；Fe3+与CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。

4．溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存

例如：Fe2+、Fe3+与SCN—不能大量共存；Fe3+与不能大量共存。

二、离子方程式

离子方程式书写的基本规律要求

(1)合事实：离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应。

(2)式正确：化学式与离子符号使用正确合理。

(3)号实际：“＝”“”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。

(4)三守恒：两边原子数、电荷数必须守恒、氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。

(5)明类型：依据离子反应原理，分清类型，总结方法技巧。

(6)检查细：结合书写离子方程式过程中易出现的错误，细心检查。

三、比较离子浓度大小的两个原理

1．电荷守恒原理：溶液中阳、阴离子所带的正负电荷总数相等，即电解质溶液呈电中性。如在NaHCO3溶液中，阳离子有Na+和H+，阴离子有HCO3—、CO32—和OH—，但一个CO32—需要两个+1价离子才能与它的电荷数值相等，即与CO32—电荷守恒的+1价离子的浓度应该是它的浓度的两倍，根据电荷守恒原理有：c(Na+)十c(H+)＝c(HCO3—)十c(OH—)十2c (CO32—)。

2．物料守恒原理：指电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如在NaHCO3溶液中，有：c(Na+)＝c(HCO3—)十C(H2CO3-)十c(CO32—)。

［例题讲解］

一、离子共存

[例1]下列各组离子能在溶液中大量共存的是()

A．Ca2+、NH4+、Cl—、CO32—

B．Na+、NH4+、NO3—、Cl—

C．H+、Na+、NO3—、OH—

D．K+、Mg2+、SO42—、OH—

解析：

A中Ca2+十CO32—＝CaCO3↓

C中H+十OH—＝H2O

D中Mg2+十2OH—＝Mg(OH)2↓

B中Na+不能与NO3—或Cl—，NH4+不能与NO3—或Cl—结合生成难溶、难电离或易挥发的物质，可以在溶液中大量共存，所以选B。

[例2]某溶液中由水电离产生的c(OH—)＝1×10—14 mol·L—1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是()

A．Al3+、Na+、NO3—、Cl—

B．K+、Na+、Cl—、NO3—

C．K+、Na+、Cl—、AlO2—

D．K+、NH4+、SO42—、NO3—

(2003年江苏卷)

解析：

由水电离产生的c(OH—)＝1×10—14 mol·L—1，则由水电离产生的c(H+)＝1×10—14 mol·L—1，即溶液为pH＝1或pH＝14呈酸性或碱性：A．Al3+在碱性条件下生成Al(OH)3↓或AlO2—，C中AlO2—在酸性条件下生成Al(OH)3↓或Al3+，D中NH4+在碱性条件下生成NH3·H2O，B在酸性或碱性条件下离子之间相互不发生反应。

答案：B

[例3]在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是()

A．MnO4—、K+、Na+、SO42—

B．Na+、K+、HCO3—、Cl—

C．Mg2+、NH4+、Cl—、NO3—

D．Ba2+、K+、S2—、SO42—

解析：

本题有两个隐蔽条件：一是强酸性溶液；二是溶液需无色透明，根据这两个条件分析：A中MnO4—为紫色，B中HCO3—为弱酸酸根离子，在强酸性条件下不能共存；HCO3—十H+＝H2O十CO2↑；D中Ba2+