高三化学离子反应的本质重难点解析人教版.doc

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1、高三化学离子反应的本质重难点解析一. 本周教学内容：离子反应的本质二. 重点、难点：1. 离子反应的本质2. 离子反应发生的条件3. 离子方程式的书写方法三. 具体内容：本节是在初中复分解反应发生的条件以及高中离子反应、氧化还原反应等基础上展开，从离子反应的本质出发，研究在什么条件下可使反应物的某些离子浓度减小，课本综合归纳了四种离子反应发生的条件，并对中学化学中常见的难溶物，难电离物质和挥发性物质等进行小结，使学生的知识系统化、网络化。（一）离子反应1. 概念：有离子参加的化学的反应。2. 本质：反应物的某些离子浓度的减小。3. 类型（1）离子互换的反应（即复分解反应）：包括生成难溶物、易挥

2、发性物质、难电离物质。（2）有离子参加的氧化还原反应：有置换反应 复杂的氧化还原反应（3）盐类的水解反应：这类离子反应方程式应区分为一般程度的水解和进行完全的水解，正确的使用“”、“”、“”、“”。（4）络合反应：此外，根据参加反应的微粒，离子反应又可分为离子与离子、离子与原子、离子与分子三类。（二）离子反应的书写1. 定义：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。2. 离子方程式的书写步骤：四步。“一写”：首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式。“二改”：把易溶于水、易电离物质改写成离子形式（最关键的一步）。“三删”：删去方程式两边未参加反应的离子。“四查”：检查离子方程式两边各元素

3、的原子个数和电荷总数是否相等。3. 离子方程式表示的意义：离子方程式反映了离子反应的实质，它不仅能表示一定物质间的某个反应，而且可以表示同一类型的离子反应。（三）离子反应发生的条件 1. 复分解型离子反应的条件这类离子反应发生的条件与复分解反应的条件一致，分三种情况：（1）生成难溶的物质 常见的难溶物有： 当有关离子浓度足够大时，生成微溶物的反应也能发生，常见的微溶物有CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、等。如：Ca2SO42CaSO4 由微溶物生成难溶物的反应也能发生，如：（微溶） （难溶）CaSO4CO32CaCO3SO42（微溶） （难溶）（2）生成难电离的物质 常见的难电离的物质 反

4、应规律：由强酸制弱酸，由强碱制弱碱。如：盐酸溶液HClOHClO稀醋酸苯酚钠溶液CH3COOHC6H5OCH3COOC6H5OHNH4Cl溶液NaOH溶液NH4OHNH3H2O（3）生成挥发性物质 常见的挥发性物质有：SO2、CO2、NH3、H2S等。其中SO2、CO2、NH3即是挥发性物质，也是难电离物质（H2SO3、H2CO3、NH3H2O）进一步分解的产物，因此，从离子反应的本质上是相同的。 有些离子反应不是电解质在电离的条件下进行的，不能用离子方程式表示。如：实验室制NH3，用固态铵盐与固体反应：实验室制HCl、HF、HNO3用浓硫酸与其盐反应：但Cu与浓H2SO4的反应不是离子反应。

5、2. 有离子参与的氧化还原反应的条件有些在溶液中进行的离子反应，是由于发生了氧化还原反应，使反应物的某些离子浓度减小。此类反应能否发生取决于有关离子的氧化性、还原性强弱，须满足由强变弱的原则，即由氧化性和还原性强的性质生成氧化性和还原性弱的物质。主要包括有离子参与的置换反应与其他有离子参与的氧化还原反应。如： 其他的离子反应，如盐类的水解、络合反应能发生的条件是反应物的某些离子结合成难电离的物质而引起反应物离子浓度的减小。【典型例题】例1 下列离子方程式的书写是否正确？如不正确，错在哪里？应该怎样写？（1）将漂白粉加到盐酸中：（2）稀H2SO4与溶液混合： HOHBa2SO42BaSO4H2O

6、；（3）检验铵盐： ；（4）浓FeCl3溶液中投入铜片： Fe3CuFe2Cu2；（5）Na2SO3溶液中滴加HNO3： SO322HH2OSO2；（6）磷酸二氢钙与足量烧碱溶液反应： 3Ca26H2PO412OH4PO4312H2O；（7）NaHCO3溶液中HCO3的水解： HCO3H2OCO32H3O；（8）在含有n mol FeBr2的溶液中通入的Cl2的物质的量为nmol： 2Fe24Br3Cl22Fe32Br26Cl。答案：见解析。解析： （1）不正确。是可溶性盐，应写离子形式，应写为：HClOHClO。（2）不正确。应按物质的组成比写出离子，应写为：2HSO42Ba22OHBaSO

7、42H2O（3）正确。检验NH4是在水溶液中进行的，并且需要加热。（4）不正确。电荷不守恒，应写为：2Fe3Cu2Fe2Cu2。（5）不正确。不符合实验事实，应写为：2H2NO33SO322NO3SO42H2O（6）正确。（7）不正确。HCO3水解时结合H2O电离出的H生成H2CO3，题中写成HCO3的电离，且应用“”，应写为：HCO3H2O H2CO3OH。（8）不正确。没有注意到FeBr2与Cl2是等物质的量反应，产物不符合实验事实，应写为：2Fe22Br2Cl22Fe34ClBr2。例2 在某100ml混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是：0.4molL1、0.1molL1

8、。向该混合液中加入1.92克铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2的物质的量浓度是_。答案：见解析。解析：该题很容易让同学产生误解，认为Cu跟稀H2SO4不起反应，只和稀HNO3起反应，生成、NO、H2O，实际上反应生成的中的NO3可跟稀H2SO4中的H形成HNO3，继续跟Cu起反应，故该计算只能利用离子方程式计算。3Cu+8H+2NO33Cu2+2NO+4H2O依据题意：n（H）=（0.4molL10.12molL1）0.1L=0.06moln（Cu）=0.03moln（NO3）=0.4molL10.1L0.04moln（H）：n（NO3）=0.06:0.043:28:2n（Cu）：n（

9、NO3）=0.03:0.04=3:43:2说明NO3过量。N（H）：n（Cu）=0.06:0.03=2:18:3说明Cu过量故用H作计算，可得：参加反应n（Cu）=n（Cu2）=0.06mol=0.0225molc（Cu2+）=例3 在室温时，某溶液的pH为1，该溶液中可能大量共存的离子组是（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，答案：AD解析：题干中“pH为1”这一限制必须在审题时审出，即相当于在每组中又增加一种。B组不能共存的原因：或。C组不能共存的原因：或。小结：离子大量共存的规律1. 几种离子在同一溶液中，若离子之间不能发生反应，就能大量共存，否则不能大量共存。离子不能大量共存的原因从本

10、质上说就是具备了离子反应发生的条件，主要分为以下四个方面：（1）离子之间发生复分解反应 生成难溶的物质 生成易挥发的物质 生成难电离的物质H与OH、CH3COO、CN、SiO32、ClO、PO43不共存。（2）离子间发生氧化还原反应 此外，在酸性条件下，S2O32、SO32与S2、ClO与Cl、ClO3与Cl、MnO4与Cl都因发生氧化反应不能大量共存。（3）离子间发生了双水解反应 （4）络合反应：Fe3与SCN因发生络合反应不能大量共存。此外，还有以下四种情况应注意： 弱酸的酸式酸根离子既不能与H大量共存，又不能与OH大量共存。如：HSHH2S，HSOHS2H2O。 能生成微溶物质的两种离子

11、也不能大量共存。如：Ca2和SO42，Ag与SO42，Ca2与OH。 络离子与能破坏该离子的离子不能大量共存。如： H2PO4与PO43不能大量共存。因为H2PO4PO432HPO42。2. 附加隐含条件的应用（1）要抓住溶液特征：呈酸性、碱性还是中性，是否有颜色。常见有颜色的离子有：Cu2（蓝色）、Fe2（浅绿色）、Fe3（棕黄色）、MnO4（紫色）。（2）对离子的限制条件：因发生氧化还原反应或加入某种物质不会产生气体或者沉淀而共存或不共存。（3）题干中出现pH值、某指示剂变化，与Al反应放出H2等条件时，隐含着还要增加一种或几种离子。（4）要看清要求是共存还是不共存例2 某溶液中含有Cl-

12、，SO42-，S2-，用AgNO3，溶液分别将上述阴离子沉淀出来，加入试剂的正确操作顺序是（ ）A. ，AgNO3，B. ，AgNO3C. AgNO3， D. ，AgNO3答案：B，D解析：利用AgNO3，3种溶液分别沉淀Cl，SO42，S23种阴离子，这就要求每加入一种试剂只能出现一种沉淀，而不能同时出现两种沉淀。如先加入溶液，可先将SO42离子沉淀出来（BaSO4），其他两种离子没变化，然后再加入，可将S2-离子沉淀出来，最后加入，可将Cl离子沉淀出来（AgCl）。或者先加入溶液，可沉淀出S2（CuS），其他两种离子没变化，然后再加入溶液，可将SO42离子沉淀出来（BaSO4），最后加Ag

13、NO3溶液，将Cl离子沉淀出来（AgCl），但如果首先加入AgNO3溶液，除Cl被沉淀出来后，S2离子也将同时沉淀出来（Ag2S），不合题意要求。例3（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：_；（2）在以上中性溶液中，继续滴加溶液，请写出此步反应的离子方程式：答案：（1）2H+SO42+Ba2+2OH=BaSO4+2H2O（2）SO42+Ba2+=BaSO4解析：用NaHSO4是二元强酸的酸式盐，可以全部电离。向NaHSO4溶液中，逐滴加入溶液至中性，说明NaHSO4和反应的物质的量之比为2:1，其化学方程式为：2NaHSO4+=BaSO4+Na2SO4+2

14、H2O离子方程式为：2H+SO42+Ba2+2OH=BaSO4+2H2O同样可得（2）的离子方程式为：SO42+Ba2+=BaSO4离子反应是否发生，只要观察反应中某种离子浓度是否发生改变，只要有一种离子浓度改变，该反应即可发生。例4 一种溶液里可能含有OH、Cl、CO32、SO42四种离子中的一种或几种。取少量这种溶液分别盛于三支试管中，进行如下实验：（1）向第一支试管中滴入酚酞溶液变红。（2）向第二支试管中加入溶液，有白色沉淀生成。（3）向第三支试管中逐滴加入稀HNO3溶液，有无色气体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊；继续加入稀HNO3使溶液显酸性时，再加入溶液不产生沉淀。试判断该溶液中

15、肯定含有_离子，肯定没有_离子，不能肯定有或没有的是_离子。答案：OH、CO32；SO42；Cl解析：在进行离子检验或推断时，首先要考虑到是否有其它可能产生同样现象的离子存在，这种离子叫做干扰离子。对于干扰离子必须加入某种试剂加以排除，否则就会得出错误结论。例如在检验SO42离子时，加入可溶性钡盐后再加稀HCl或稀HNO3，就是为了排除CO32离子的干扰。当溶液中含有SO32时，应加入BaCl2溶液，再加稀HCl来排除干扰；若使用溶液，再加稀HNO3，就会因亚硫酸盐被稀HNO3氧化成难溶性的BaSO4而产生干扰现象。又如为了鉴别硫酸盐和氯化物，如果先加AgNO3溶液，则因生成的Ag2SO4和A

16、gCl都是白色沉淀，都不溶于稀酸，而无法得出正确结论。因而在检验SO42和Cl时，为了排除干扰，不能先加入AgNO3溶液，而应先加入可溶性钡盐溶液。至于选用哪一种可溶性钡盐，应根据具体情况作具体分析，主要原则是不能进新的杂质和干扰离子。在搞清上述问题的基础上，明确要检验和推断的离子的特征反应，就可根据实验中出现的现象，得出正确的结论。例5 已知某氯化钾样品中含有K2SO4杂质，为了除去K2SO4杂质，设计了以下实验步骤：（1）将KCl样品溶于适量蒸馏水，配成溶液；（2）向溶液中滴入BaCl2溶液，边滴加边振荡至不再产白色沉淀；（3）向溶液中滴入K2CO3溶液，边滴加边振荡至不再产生白色沉淀时；

17、（4）过滤，将白色沉淀滤出；（5）向滤液中滴加稀HCl，边滴加边振荡至不再产生气体；（6）将滤液蒸干，得到晶体；正确的实验操作程序为_；有关的离子方程式：_。答案：正确的操作程序为：（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）。有关的离子方程式：Ba2+SO42=BaSO4；CO32+Ba2+=BaCO3；CO32+2H+=H2O+CO2。解析：这是一道物质提纯题，就是要把物质中的杂质除去、以得到某种纯物质的过程。物质提纯是化学实验的一项重要内容，本题重点考查利用离子反应除去杂质。除杂质时应当做到： 所选用的试剂不能跟被提纯的物质发生反应。 所加试剂必须过量，以保证把杂质除净。 由过量试剂所

18、带入的新杂质，也必须完全除净。 加入试剂的顺序，应以便于过量试剂的处理为准。本题除杂质时主要利用沉淀法和生成气体法。操作顺序为：先将试样配成溶液；加入过量BaCl2溶液，以便使SO42全部转化为BaSO4沉淀；再加入过量K2CO3溶液，以便使过量的BaCl2带入的多余Ba2+全部转化为BaCO3沉淀；过滤后再滴加HCl，以便使过量的K2CO3带入的多余CO32全部转化为CO2气体除去；再蒸干即可得纯KCl晶体。一. 选择题：1. 下列各组离子能在溶液中大量共存，且溶液呈透明显碱性的是（ ）A. AlO、CO、Na、K B. Al3、Cl、AlO、NaC. Na、OH、H2PO、NOD. Fe2

19、、K、H、NO2. 某溶液滴入甲基橙显红色，在这种溶液中能大量共存的离子是（ ）A. Mg2、K、Br、SOB. S2O、Na、H、ClC. Ca2、K、ClO、ID. Al3、K、AlO、Cl3. 在加入少量Al（OH）3能溶解的溶液中，加入下列各组离子，有可能在溶液中大量共存的是（ ）A. NH、Na、HCO、ClOB. K、ClO、NO、SOC. Ca2、Fe2、Cl、NOD. Na、AlO、SO、S24. 在pH=0的溶液中，下列各组中的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（ ）A. Ag、Ca2、NO、HCOB. SO、SO、Na、Mg2C. Fe2、K、NO、ClD. K、SO

20、、Na5. 某无色透明溶液中，由水电离出来的c（H）=11013 molL1，在该溶液中一定能够大量共存的离子组是（ ）A. K、Na、MnO、NOB. K、Na、Cl、NOC. NH、AlO、Na、CH3COOD. Fe3、S2、Al3、HCO6. 下列各离子组的叙述正确的是（ ）A. 在强酸性条件下Na、I、K、NO可以大量共存B. 在强碱性条件下K、AlO、Na、S2可以大量共存C. 在水溶液中H、NH、SiO、Cl不能大量共存D. 在强酸性条件下NH4+、K、SO、S2可以大量共存7. 对下列各组离子的叙述不正确的是（ ）A. H、AlO、Ba2、HCO不能在水中大量共存B. Mg2、

21、NH、Fe2、NO能在酸性溶液中大量共存C. Fe3、K、SCN、Cl能大量共存且使溶液显红色D. Na、NO、CO、AlO能在碱性溶液中大量共存8. 下列各组离子的无色溶液可能跟镁粉反应，又能大量共存的是（ ）A. K、Cl、SO、NHB. Ca2、Cl、MnO、NaC. AlO、Na、Al3、ID. H、Cl、Ba2、NO9. 下列各组离子能大量共存于同一溶液中，且加入过量NaOH溶液或少量稀硫酸时，都能产生白色沉淀的是（ ）A. Ba2、Mg2、NO、COB. Na、Al3、Cl、AlOC. K、Ba2、Cl、HCOD. NH、Ba2、Fe3、Cl10. 在c（HCO）=0.1 molL

22、1的溶液中，可以大量共存的离子组是（ ）A. Al3、NO、NH、ClB. Na、SO、K、CH3COOC. H、Ba2、Cl、NOD. Na、CO、K、OH二. 填空题：11.（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入溶液至中性，写出发生反应的离子方程式：_。在以上中性溶液中继续滴加溶液，写出此步反应的离子方程式：_。（2）向溶液中，逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀时为止，写出反应的离子方程式：_。在以上溶液中，继续加NaHSO4溶液，写出此步反应的离子方程式：_。（3）向溶液中，逐滴加入明矾溶液至溶液中Ba2恰好完全沉淀，其反应的离子方程式是：_。在上述溶液中，继续滴加明矾溶液，写出此

23、步反应的离子方程式：_。12. NaBH4是一种强还原剂。（1）NaBH4极易溶于水，并与水剧烈反应放出H2，反应后硼以BO形式存在。写出反应的离子方程式：_。实验表明，溶液酸性越强，生成H2的速度越快，其原因是_。（2）在碱性条件下，NaBH4往往不是与水反应，而是与许多金属离子发生反应，硼仍以BO形式存在，例如冶金工业中，用NaBH4可使Au3的废液中的Au3还原。其离子方程式是_。（3）在60年代，德国拜尔药厂用下面的反应把NaBH4的生产发展成工业规模。Na2B4O7NaH2SiO2NaBH4Na2SiO3试配平这个方程式_ 。13. 在含有Na、Mg2、HCO、SO的稀溶液中，它们的

24、物质的量之比为2：1：2：1。（1）向该溶液中滴加酚酞试液数滴，溶液呈淡粉红色，有关反应的离子方程式为_。（2）充分加热（1）步所得的溶液，加热的过程中观察到的现象有_；完全反应后，溶液呈_色，有关反应的离子方程式为_。14. 已知：2Fe2Br22Fe32Br，2I2Fe32Fe2I2试回答下列问题：（1）试比较Fe2、I、Br的还原性强弱。（2）少量Cl2通入FeBr2溶液中，写出反应的离子方程式。（3）过量Cl2通入FeBr2溶液中，写出反应的离子方程式。15. 在世纪交替之时，某国炼金废水泄入尼罗河，导致大量鱼类等水生生物死亡，沿河居民长期停止使用此水源，酿成世界污染事件。炼金废水中含

25、有络离子，其电离出的CN有毒，当与H结合生成HCN时，其毒性更强。回答下列问题：（1）剧毒物HCN的结构式为_，其水溶液酸性很弱，可知NaCN溶液pH_7（填“”，“=”，“”）。（2）与弱电解质碳酸的电离方程式相似，也存在着两步电离，其一级电离方程式为_。（3）处理这种废水时是在碱性条件下NaClO将CN氧化为CO32和N2，其离子方程式为_。在酸性条件下，ClO也能氧化CN，但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的主要原因是_。16. 某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中共含K、Ag、Fe3、Cl、OH、NO3六种离子。甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是_。乙厂的废水

26、中含有另外三种离子。如果加一定量_（选填：“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属_（填写元素符号）。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的_（填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含_，可用来浇灌农田。17. 硝酸铅的稀溶液中滴入几滴稀Na2SO4，生成白色PbSO4沉淀，再滴入数滴饱和醋酸钠溶液，微热，并不断搅拌，沉淀慢慢溶解。以上发生的都是复分解反应，写出反应过程的离子方程式：_。试推测第二步离子反应发生的原因是_。18. 某强碱性溶液中含有的离子是K、NH4、Al3、AlO2、SO42、SiO32、CO32、Cl中的某几种离子，现进行如下实

27、验： 取少量的溶液用硝酸酸化后，加溶液，无沉淀生成。 另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失。则原溶液中肯定存在的离子是_，肯定不存在的离子是_。已知一定量的原溶液中加入5ml 0.2molL1盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g，则原溶液中是否含有Cl？答：_。参考答案一. 1. A 2. A 3. BD 4. CD 5. B 6. BC 7. BC 8. AD9. D 10. B二. 11. （1）2HSOBa22OH=BaSO42H2OSOBa2=BaSO4（2）Ba2

28、OHHSO=BaSO4H2OOHH=H2O（3）2Ba24OHAl32SO=2BaSO4AlO2H2OAl33AlO6H2O=4Al（OH）312. （1）BH2H2O=4H2BO从离子反应的角度看，NaBH4与H2O反应的实质是BH与H2O电离出的H发生氧化还原反应。H浓度越大，BH与H反应的速率越快（2）3BH48Au324OH=3BO8Au18H2O（3）1，16，8，74，713. （1）HCOH2OH2CO3OH（2）放出气体，溶液变浑浊，红色加深红Mg22HCOMg（OH）22CO214. （1）IFe2Br（2）Cl22Fe22Fe32Cl（3）3Cl22Fe24Br6Cl2Fe

29、32Br215. （1）HCN；pH7（2）AuCN+CN（3）5ClO2CN2OH2CO32N25ClH2O不在酸性条件下处理废水中的CN，是防止生成剧毒物HCN对人体有害。提示：（1）HCN为共价化合物，根据稳定结构的原则可推出HCN的电子式为：，结构式为HCN；NaCN为强碱弱酸盐，其水溶液会因CN的水解而呈碱性。（2）仿照H2CO3的第一级电离：H2CO3H+HCO3，的第一级电离为Au（CN）2AuCN+CN（注意判断Au的化合价很重要，可由此写出AuCN）。（3）先写出反应离子和生成离子，再配平即可。不采用酸性条件下ClO氧化CN，原因可以从阅读信息中得到。16. OH、Cl、K；

30、铁粉；Ag ；Ag、Fe3、Cl、OH；KNO3提示：甲厂排放的工业废水明显呈碱性，一定含OH，与OH可以共存的离子有K、Cl、NO3，考虑到Ag与Cl不共存，所以甲厂废水中含OH、K和Cl，乙厂废水中含Ag、Fe3和NO3。在乙厂废水中加入一定量的铁粉得到Ag。17. Pb2SO42=PbSO4，反应生成了难电离的物质，说明(CH3COO)2Pb为弱电解质。提示：Pb2和SO42生成PbSO4，是复分解反应，PbSO4溶解也是阴阳离子交换的复分解反应，说明生成了难电离的物质。18. OH、AlO2、CO32、K；NH4、SO42、SiO32、Al3；有Cl提示：因溶液为强碱性，则不存在NH4、Al3；由判断不存在SO42、SiO32，由判断加入盐酸保持原样是由于含OH，开始产生沉淀并增多是因含AlO2，后产生气体是因为存在CO32，最后溶解。加入盐酸中n（Cl）=1103mol，而n（AgCl）=1.3103mol1103mol说明原溶液中含有Cl。用心 爱心 专心 122号编辑 13