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1、第4讲 离子反应,考点1 离子反应方程式的书写与正误判断,一、与“量”有关的离子方程式离子方程式是中学化学的一个重要知识点，也是高考热点内容之一，而一些与“量”有关的离子方程式都是这一重要知识点的难点，中学化学中常见与“量”有关的离子方程式：,1试剂的滴加顺序涉及的“量”例如：AlCl3与NaOH、NaAlO2与盐酸、Na2CO3与盐酸、氨水与AgNO3、氯水与FeBr2、氯水与FeI2、CO2和石灰水等。向AlCl3溶液中滴入几滴NaOH溶液(碱不足)，反应的离子方程式为：Al3+3OH-=Al(OH)3。向NaOH溶液中滴入几滴AlCl3溶液(碱过量)，反应的离子方程式为：Al3+4OH-
2、=+2H2O,2酸式盐与碱反应涉及的“量”例如，Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应：此外，NaHSO4与Ba(HCO3)2、Ca(OH)2与NaHCO3、NaH2PO4与Ba(OH)2等反应均与“量”有关。,3氧化还原反应中涉及的“量”氧化性：Cl2Br2Fe3+I2还原性：Cl-Br-Fe2+I-所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反应的离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-向FeBr2溶液中通入过量Cl2，反应的离子方程式为：2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl-,二、正确的离子反应方程式必须满足1反
3、应符合客观事实2物质拆写正确3满足三个守恒(1)元素守恒：反应前后各元素的原子个数相等。(2)电荷守恒：方程式左右两边离子的电荷总数相等。(3)电子守恒(价守恒)：对于氧化还原反应，反应过程中元素化合价升高总数与降低总数相等。,例1(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2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Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式：_。,【解析】因为NaHSO4是二元强酸的酸式盐，可以理解成全部电离。方法1：当反应后溶液呈中性时其反应式是2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4+Na2SO4+2H2O，离子反应式是Ba2+
4、2OH-+2H+=BaSO4+2H2O。此时溶液中只有Na2SO4溶液，加入Ba(OH)2溶液的离子反应式为Ba2+=BaSO4。,方法2：,B,例2(2011江苏卷)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A.FeCl3溶液与Cu的反应：Cu+Fe3+=Cu2+Fe2+B.NO2与水的反应：3NO2+H2O=2+NO+2H+C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO,【解析】A.电荷不守恒，离子方程式要注意三守恒(元素、电子、电荷)等。正确的方程式是：Cu+2Fe3+
5、=Cu2+2Fe2+；B.NO2与水的反应生成硝酸和NO，仅硝酸可拆成离子。C.用食醋除去水瓶中的水垢涉及弱电解质及难溶物质的书写，碳酸钙、醋酸均不能拆成离子。正确的方程式是：CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2+H2O+CO2；D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2的产物是Al(OH)3+，本选项对部分学生有难度，但在单项选择题可以用排除法解决。正确的方程式是：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3+。,【点评】例1的关键是NaHSO4与Ba(OH)2的反应中包含有两个反应，而两个反应不可能同时恰好反应完。谁能反应完要看两种物质的相对量。透过这道题，我们可以加深理解离子反
6、应的本质。例2的难点在答案D。离子方程式的书写与正误判断，关键还是要有扎实的元素化合物基础知识。此外还要注意题中限定条件，如过量、少量或溶液的滴加顺序等，条件不同一般对应的离子方程式也不同。,考点2 溶液中离子共存问题,判断溶液中离子共存的规律1同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子便不能在同一溶液中大量共存。(1)生成难溶物或微溶物：如Ca2+与、Ag+与Br-、Ba2+与 等不能大量共存。(2)生成气体或挥发性物质：如 与OH-、H+与、S2-、HS-、等不能大量共存。(3)生成难电离的物质：如H+与CH3COO-、S2-、等生成弱酸；OH-与、Cu2+、Fe3+等生
7、成弱碱或沉淀；H+与OH-生成水，这些离子不能大量共存。,(4)发生氧化还原反应：氧化性离子(如Fe3+、ClO-、等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、等)因在溶液中(特别是在酸性溶液中)发生氧化还原反应而不能大量共存。(5)由于双水解而不能大量共存。如Al3+、Fe3+与、。(6)形成配合物：如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存。,2附加隐含条件的应用规律(1)溶液无色透明时，则溶液肯定无有色离子。如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、(紫红色)等都有颜色，若无色溶液则说明这些离子不存在。(2)强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子。(3)强酸性
8、溶液中肯定不存在与H+起反应的离子。(4)与水反应的离子，如O2-、N3-、P3-等在水溶液中不存在。,例3(2011江苏卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.1.0 molL-1的KNO3溶液：H+、Fe2+、Cl-、C.pH=12的溶液：K+、Na+、CH3COO-、Br-B.甲基橙呈红色的溶液：、Ba2+、Cl-D.与铝反应产生大量氢气的溶液：Na+、K+、,C,【解析】本题以溶液中离子共存的方式考查学生对硝酸的氧化性、亚铁离子还原性、甲基橙呈红色水溶液的呈酸性、酸性溶液 不能在其中共存、与铝反应产生大量氢气有强酸碱性两种可能等相关知识的理解程度，考查学生综合运用
9、所学化学知识解决相关化学问题的能力。,【点评】解答此类题目时有两个关键：一是题干中的要求是“能共存”还是“不能共存”，是“可能”还是“一定”。二是题目中的隐含条件的分析。,考点3 与离子反应有关的综合推断,离子推断的基本题型是确定溶液中一定存在、一定不存在和可能存在哪些离子，或确定几种溶液(或固体)的成分(是由哪些离子组成的)。命题方式是给出相关的实验操作、现象和数据，以填空或简答的形式设问，还可能涉及定量因素，即在确定有什么离子的基础上还涉及这些离子的物质的量关系。解这类试题要遵循以下几个原则：,(1)互斥性原则。当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应立即运用已有的知识，将不能与之
10、共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。(2)进出性原则。在进行离子检验时，往往要加入试剂，这样就会引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，还会有一些离子随着实验过程中所产生的沉淀或气体而消失，有可能对后续的实验造成影响。,(3)电中性原则。在任何电解质溶液中，阴、阳离子所带的总电荷数是守恒的，即溶液呈电中性。在判断混合体系中某些离子存在与否时，有的离子并未通过实验验证，但我们可运用溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。如用排除法推断只剩下一种阳离子或阴离子时，溶液中一定含有这种离子。,例4 现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子N
11、a+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、X中的一种。,(1)某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_和_。(填化学式),Ba(OH)2,Na2CO3,(2)为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕色沉淀，向该沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则：,X为_。,A中的化学键类型为_。B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为_(用离子符号表示)。,B,离子键、(极性)共价键,将0.02 mol的A与0.01 mol的C同时溶解在足量的蒸馏
12、水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为_(精确到0.1 g)。利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论：_。,往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+(或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液，若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+等其他合理答案也可),6.1 g,(3)将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为 _。,3
13、Cu+8H+2=3Cu2+2NO+4H2O,【解析】(1)只能与阳离子中的Na+形成可溶性物质Na2CO3；OH-只能与剩余四种阳离子Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+中的Ba2+形成可溶性物质Ba(OH)2。由(2)可知B为Na2CO3，那么A为Ba(OH)2。由(2)中的“红褐色沉淀”可知C中含有Fe3+，由C和Ba(OH)2反应加入硝酸“最后留有白色沉淀不再溶解”可知C中含有，即C为Fe2(SO4)3，棕色沉淀是白色的BaSO4和红褐色Fe(OH)3的混合物；0.02 mol的Ba(OH)2与0.01 mol的Fe2(SO4)3反应生成0.02 mol BaSO4和0.04/3 mo
14、l Fe(OH)3，所以沉淀质量=0.02mol233 g mol-1+0.04/3 mol107 g mol-1=6.1 g。(3)红棕色气体为NO2，说明D溶液中含有。,【点评】离子推断题是物质推断的一种重要题型，它既考查常见离子的典型性质，又考查考生的推理能力，具有综合性强、能力要求高的特点。,在同一体系中发生多个反应时，如果能将这些方程式相加，则可大大简化计算和推断的过程。但要先弄清能不能加。一般情况下，反应分先后进行，第一个反应的产物是第二个反应的反应物，而且该物质在第二个反应中完全反应。这两个反应可以相加。如向氯化铝溶液中加入过量的氢氧化钠溶液总反应方程式可写为：AlCl3+4Na
15、OH=NaAlO2+2H2O；,如果几个反应是同时进行的，无因果关系，则不能相加。如向氢氧化钠溶液中通氯气时既生成次氯酸钠又生成氯酸钠，这两个反应不能相加。只有提供了次氯酸钠、氯酸钠的比例。才可以按比例将两个反应相加。,硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Ba2+=BaSO4将金属钠加入水中：2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2石灰石溶于醋酸：CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2+CO2+H2O氟气与水反应：F2+H2O=H+F-+HFO,1.下列反应的离子方程式正确的是(),B,1.下列反应的离子方程式正确的是(),C,3.下列溶液中，一定能大量共存的微粒组是(),B,4.(
16、2011 全国卷)将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是(),B,【解析】与CO2反应；OH-与CO2反应；C6H5O-与CO2反应。,5.下表中评价合理的是(),B,6.(2011上海卷)某溶液中可能含有Na+、Ba2+、I-、S2-。分别取样：用pH计测试，溶液显弱酸性；加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是(),A,ANa+B CBa2+D,【解析】溶液显弱酸性，说明有(水解显酸性)；加氯水和淀粉无明显现象排除I-、S2-。所以必需含有，故不能有Ba2+。Na+无法排除。,7.某溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)且各种离子物质的量
17、均为1 mol。,若向溶液中加入KSCN溶液无明显变化；若向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，且溶液中阴离子种类不变；,3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O,7.某溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)且各种离子物质的量均为1 mol。,Fe2+、Mg2+,、Cl-、,7.某溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)且各种离子物质的量均为1 mol。,(3)若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为_g。,120,【解析】根据确定溶液中无Fe3+，中生成的气体为NO，即溶液中含有NO和还原性离子Fe2+，则溶液中不能含有OH-、，结合含有5种离子且均为1 mol，根据电荷守恒等确定还含有Mg2+和Cl-、，即原溶液中含有Fe2+、Mg2+、Cl-、NO、5种离子，加入NaOH溶液后充分反应过滤、洗涤、灼烧得到0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO，其质量为120 g。,
