2021届高考化学一轮复习离子反应 离子方程式学案

2021届高考化学一轮复习离子反应 离子方程式学案

第二节 离子反应 离子方程式 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。 考点(一) 电解质及其电离 【精讲精练快冲关】 [知能学通] (一)电解质 1.电解质与非电解质 电解质 非电解质 概念 在水溶液或熔融状态下能导电的化合 物 在水溶液和熔融状态下均不能导电的 化合物 关键词 “或、化合物” “和、化合物” 满足条件 导电 不导电 实质 自身电离出离子 自身不能电离出离子 注意 用“自身”能否电离可确定是否为电解质 2.强电解质和弱电解质 (1)强、弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 电离程度 完全 部分 电离平衡 不存在 存在 溶液中微粒种类 离子、水分子 离子、水分子、弱电解质分子 (2)注意事项 电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如 BaSO4 等虽难溶于水，但溶于水的部分是完 全电离的，故它们是强电解质。相反，能溶于水的未必都是强电解质，如 CH3COOH 等虽然 能溶于水，但溶解时只有部分电离，故它们是弱电解质。 3．电解质、非电解质、强电解质、弱电解质与物质类别的关系 (1)电解质和非电解质一定都是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。 (2)酸(不论强弱)、碱(不论强弱)、盐(不论难溶、易溶)都是电解质。 (3)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液 中的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如 CO2、SO2、NH3、SO3 等非电解质， 它们与水反应生成的产物 H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4 自身能电离，是电解质。 (4)电解质不一定能导电，如固态 NaCl、液态 HCl 等；能导电的物质不一定是电解质， 如铁、铝等金属单质。 (5)非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非 金属单质。 (6)溶液导电性的强弱只与溶液中离子浓度及离子所带电荷数有关，与电解质的强弱无 直接关系。 (二)电解质的电离 1.电离 电解质在水溶液中或熔融状态下，离解成自由移动离子的过程。 2．电离方程式 (1)强电解质：完全电离，用“===”连接。 (2)弱电解质：部分电离，用“ ”连接。 ①多元弱酸(如 H2CO3、H2SO3、H2S 等均为二元弱酸)分步电离，且电离程度逐步减弱， 酸性由第一步电离决定，如 H2CO3 的电离方程式为 H2CO3 H＋＋HCO－ 3 、HCO－ 3 H＋ ＋CO2－ 3 。 ②多元弱碱[如 Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3 等]分步电离，但一步写出，如 Fe(OH)3 的 电离方程式为 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方式不同，如 NaHSO4 溶于水中：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－ 4 ，在熔融状态下：NaHSO4===Na＋＋HSO－ 4 ； NaHCO3 溶于水中：NaHCO3===Na＋＋HCO－ 3 ，HCO－ 3 ===H＋＋CO2－ 3 。 [题点练通] 1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)金属能导电，所以金属是电解质( ) (2)Cl2 的水溶液能导电，所以 Cl2 是电解质( ) (3)硫酸在水溶液中能完全电离，所以稀硫酸是强电解质( ) (4)NaCl 溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子( ) (5)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物( ) (6)CaO 是强电解质，是因为它的水溶液能导电( ) (7)强电解质溶液导电性比弱电解质溶液导电性强( ) (8)HClO 是弱电解质，但 NaClO 是强电解质( ) (9)BaSO4 的水溶液不易导电，但 BaSO4 是强电解质( ) (10)CO2、NH3 溶于水能导电，所以二者均为电解质( ) (11)Na2CO3 溶于水：Na2CO3===2Na＋＋CO2－ 3 ( ) (12)NaHSO4 溶于水：NaHSO4===Na＋＋HSO－ 4 ( ) (13)Al(OH)3 碱式电离：Al(OH)3===Al3＋＋3OH－( ) (14)H2SO3 在水溶液中电离：H2SO3 2H＋＋SO2－ 3 ( ) (15)HBr 在水溶液中电离：HBr H＋＋Br－( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)× (11)√ (12)× (13)× (14)× (15)× 2．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是( ) 选项 A B C D 强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3 弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3 非电解质 C12H22O11(蔗糖) BaSO4 C2H5OH H2O 解析：选 C Fe 既不是电解质也不是非电解质，A 错误；NH3 是非电解质，BaSO4 是强 电解质，B 错误；CaCO3 是盐，是强电解质，H3PO4 是中强酸，是弱电解质，C2H5OH 是非 电解质，C 正确；H2O 是弱电解质，D 错误。 3．下列物质中，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________。(填标号) ①H2SO4 ②盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤乙醇 ⑥铜 ⑦H2CO3 ⑧氯化氢 ⑨蔗糖 ⑩氨气 ⑪CO2 答案：①④⑦⑧ ⑤⑨⑩⑪ ①④⑧ ⑦ 4．写出下列物质的电离方程式。 (1)H2CO3：___________________________________________________________。 (2)CH3COOH：_______________________________________________________。 (3)Ba(OH)2：_________________________________________________________。 (4)Fe(OH)3：_________________________________________________________。 (5)NH3·H2O：_________________________________________________________。 (6)CuSO4：_____________________________________________________________。 (7)BaSO4：____________________________________________________________。 (8)KAl(SO4)2：__________________________________________________________。 答案：(1)H2CO3 H＋＋HCO－ 3 、HCO－ 3 H＋＋CO2－ 3 (2)CH3COOH H＋＋CH3COO－ (3)Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ (4)Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－ (5)NH3·H2O NH＋ 4 ＋OH－ (6)CuSO4===Cu2＋＋SO2－ 4 (7)BaSO4===Ba2＋＋SO2－ 4 (8)KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－ 4 [方法规律] 电离方程式书写的思维模型 考点(二) 离子反应与离子方程式 【点多面广精细研】 1．离子反应 (1)概念：有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。 (2)实验探究离子反应的条件 向稀 H2SO4 中依次加入下列 5 种物质，请写出有关反应的离子方程式： 实验操作 反应的离子方程式 结论 实验 1：加入 BaCl2 溶液 Ba2＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓ 从实验 1～5 可知离子 反应发生的条件：① 生成难溶的物质、② 生成难电离的物质、 ③生成易挥发的物 质、④发生氧化还原 实验 2：加入 CH3COONa 溶液 CH3COO－＋H＋===CH3COOH 实验 3：加入 Na2CO3 溶液 CO2－ 3 ＋2H＋===CO2↑＋H2O 实验 4：加入 Zn 粒 Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋ 实验 5：加入 NaOH 溶液 H＋＋OH－===H2O 反应 (3)离子反应的本质 实验 1～5 中，混合后溶液中 SO 2－ 4 的物质的量减少的是 1(填标号，下同)；H＋的物质的 量减少的是 2、3、4、5；因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。 2．离子方程式 (1)概念：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 (2)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。如强酸、强碱的中和反应通常可用 H＋＋OH－===H2O 表示。 (3)离子方程式的书写 书写步骤(以 CaCO3 与盐酸的反应为例) [小题练微点] 1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)盐在离子方程式中都可以拆分成离子形式( ) (2)Ba2＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓只表示 BaCl2 与 Na2SO4 反应的离子方程式( ) (3)向 NaOH 溶液中加盐酸，由于发生反应：H＋＋OH－===H2O，所以可以检验 OH－的存 在( ) 答案：(1)× (2)× (3)× 2．完成下列教材中常考的离子反应。 (1)钠与水的反应：_______________________________________________。 (2)氯气溶于水的反应：___________________________________________。 (3)碳酸钙中加入醋酸溶液：_______________________________________。 (4)FeCl3 溶液刻制印刷电路板：__________________________________。 (5)Cu 与稀硝酸的反应：__________________________________________。 (6)Cu 与浓硝酸的反应：__________________________________________。 答案：(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (2)Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO (3)CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑ (4)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (5)3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (6)Cu＋4H＋＋2NO－ 3 ===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O [学霸微提醒] (1)20 ℃时，溶解性与溶解度的对应关系为 (2)盐、碱溶解性：①钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐都易溶；②PbSO4、BaSO4、AgCl、HgCl 均难溶于水；③强碱都易溶，Ca(OH)2 是微溶，四种微溶物还有 Ag2SO4、CaSO4 和 MgCO3。 (3)离子反应一定能使溶液中发生反应的离子的浓度减小，但离子反应不一定都有明显 的实验现象。 离子方程式的正误判断 [考法感悟] 1．(2018·江苏高考)下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A．饱和 Na2CO3 溶液与 CaSO4 固体反应：CO2－ 3 ＋CaSO4 CaCO3＋SO2－ 4 B．酸化 NaIO3 和 NaI 的混合溶液：I－＋IO－ 3 ＋6H＋===I2＋3H2O C．KClO 碱性溶液与 Fe(OH)3 反应： 3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO2－ 4 ＋3Cl－＋4H＋＋H2O D．电解饱和食盐水：2Cl－＋2H＋ Cl2↑＋H2↑ 解析：选 A B 项，正确的离子方程式应为 5I－＋IO－ 3 ＋6H＋===3I2＋3H2O；C 项，正确 的离子方程式应为 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－ 4 ＋3Cl－＋5H2O；D 项，正确的离子 方程式应为 2Cl－＋2H2O===== 电解 2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 2．(2013·全国卷Ⅱ)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＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．钠与 CuSO4 溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋ C．NaHCO3 溶液与稀 H2SO4 反应： CO2－ 3 ＋2H＋===H2O＋CO2↑ D．向 FeCl3 溶液中加入 Mg(OH)2： 3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋ 解析：选 D 浓盐酸与铁屑反应生成 FeCl2 和 H2，离子方程式应为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋ H2↑，A 项错误；Na 与 CuSO4 溶液反应，不能置换出 Cu，离子方程式应为 2Na＋2H2O＋ Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑，B 项错误；NaHCO3 溶液与稀 H2SO4 反应，HCO － 3 不能拆， 离子方程式应为 HCO－ 3 ＋H＋===H2O＋CO2↑，C 项错误；FeCl3 溶液中加入 Mg(OH)2，发生 沉淀的转化反应，D 项正确。 [题点精析] 突破离子方程式的正误判断的四个陷阱 1.“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”的陷阱，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。 [对点练] 1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)用 KMnO4 标准溶液滴定草酸：2MnO － 4 ＋16H ＋ ＋5C2O 2－ 4 ===2Mn2 ＋ ＋10CO2↑＋ 8H2O( ) (2)氯气溶于水：Cl2＋H2O 2H＋＋Cl－＋ClO－( ) (3)向 CuSO4 溶液中通入 H2S 气体：Cu2＋＋S2－===CuS↓( ) (4)NaHCO3 溶液中加入稀盐酸：CO2－ 3 ＋2H＋===CO2↑＋H2O( ) (5)磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO－ 3 ===3Fe3＋＋NO↑＋3H2O( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 2.“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 Fe2＋；金属和氧化性酸反应不放 H2；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。 [对点练] 2．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)向 AlCl3 溶液中通入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－ 2 ＋4NH＋ 4 ＋2H2O( ) (2)往 NaClO 溶液中通入少量 SO2：2ClO－＋SO2＋H2O===2HClO＋SO2－ 3 ( ) (3)将 Na 投入到 FeCl3 溶液中：3Na＋Fe3＋===3Na＋＋Fe( ) (4)Fe 和稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑( ) (5)Zn 和浓硫酸反应：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋( ) (6)Fe3O4 与稀硝酸反应：2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 3.“量比”陷阱 在离子方程式正误判断中，学生往往忽略相对量的影响，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。 [对点练] 3．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO－ 3 ＋OH－===CaCO3↓＋H2O( ) (2)稀硫酸和 Ba(OH)2 溶液反应：H＋＋SO2－ 4 ＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O( ) (3)NaHCO3 溶液中加足量 Ba(OH)2 溶液：HCO－ 3 ＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O( ) (4)Fe2(SO4)3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应：Fe3 ＋ ＋SO 2－ 4 ＋Ba2 ＋ ＋3OH － ===Fe(OH)3↓＋ BaSO4↓( ) (5)(NH4)2Fe(SO4)2 溶 液 与 过 量 NaOH 溶 液 反 应 制 Fe(OH)2 ： Fe2 ＋ ＋ 2OH － ===Fe(OH)2↓( ) 答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 4.“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”。 [对点练] 4．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)向 FeCl2 溶液中通入 Cl2∶Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－( ) (2)向水中加入一小块钠：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑( ) (3)向稀硝酸中加入铜片：Cu＋2H＋＋NO－ 3 ===Cu2＋＋NO↑＋H2O( ) (4)锌片插入硝酸银溶液中：Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag( ) (5)酸性溶液中 KIO3 与 KI 反应生成 I2：IO－ 3 ＋I－＋6H＋===I2＋3H2O( ) (6)向稀 Fe(NO3)2 溶液中加入稀盐酸：Fe2＋＋2H＋＋NO－ 3 ===Fe3＋＋NO↑＋H2O( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 信息型离子方程式的书写 [考法感悟] 1．(2018·全国卷Ⅰ)碘标准液滴定 Na2S2O5(焦亚硫酸钠)的离子方程式：______________ ______________________________________________________。 2．(2017·全国卷Ⅰ)钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)“酸浸”后，钛主要以 TiOCl 2－ 4 形式存 在，写出 FeTiO3 与盐酸反应的离子方程式：_________________________________ _______________________________________。 3．(2016·全国卷Ⅰ)CrO 2－ 4 和 Cr2O 2－ 7 在溶液中可相互转化，在酸性条件下，CrO 2－ 4 可转 化成 Cr2O2－ 7 ，用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应：________________________ _______________________________________________。 4．(2016·全国卷Ⅱ)FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________ ___________________________________________________。 5．(2016·全国卷Ⅲ)用硫酸“酸浸”时，V2O5 转化为 VO＋ 2 ，反应的离子方程式为_______ ________________________________________________________。 6 ． (2015· 全 国 卷 Ⅱ)ClO2 与 碘 化 钾 ( 酸 性 条 件 ) 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 7．(2014·全国卷Ⅱ)PbO2 可由 PbO 与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 8．NH4HSO4 溶液与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 9．过量 NaHCO3 溶液与 Ca(OH)2 溶液反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 10．FeI2 溶液中通入少量 Cl2 的离子方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：1.S2O2－ 5 ＋2I2＋3H2O===2SO2－ 4 ＋4I－＋6H＋ 2．FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl2－ 4 ＋2H2O 3．2CrO2－ 4 ＋2H＋ Cr2O2－ 7 ＋H2O 4．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 5．V2O5＋2H＋===2VO＋ 2 ＋H2O 6．2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O 7．PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－ 8．NH＋ 4 ＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O 9．Ca2＋＋2OH－＋2HCO－ 3 ===CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋2H2O 10．2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ [题点精析] 从上述题目可以看出，除单纯考查一般离子方程式的书写外，命题人还常结合氧化还原 反应、反应物及生成物的判断、难度较大的化学方程式的配平等知识进行考查，因此书写离 子方程式时，既要熟悉常规离子方程式的书写要素，又要掌握新信息、新情景条件下的书写。 1．常规离子方程式书写时应注意的问题 (1)易溶、全部电离的物质(可溶性强电解质包括强酸、强碱、可溶性盐)以实际参加反应 的离子符号表示；非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物均用化学式表示。 (2)书写离子方程式时，浓硫酸不能拆写成离子形式，而浓硝酸、浓盐酸要拆写成离子 形式。 (3)多元弱酸的酸式酸根不能拆写成离子形式，如 NaHCO3 不能拆写成“Na＋＋H＋＋ CO2－ 3 ”。 (4)氨水作为反应物写为 NH3·H2O；作为生成物，若有加热条件或浓度很大时，写为 “NH3↑＋H2O”。 (5)拆写时，微溶的强电解质的澄清溶液要写成离子形式；呈浑浊状态或沉淀时要写成 化学式，如澄清石灰水表示为“Ca2＋＋2OH－”，而石灰乳表示为“Ca(OH)2”。 (6)盐类水解的离子方程式不要忘记“ ”。 2．新信息、新情景条件下的离子方程式的书写 与量有关的离子方程式的书写 [题点精析] 1．连续反应型 指反应生成物因又能与剩余(过量)的反应物继续反应而与用量有关。常见的连续反应型 主要有以下六种： (1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应 如 CO2 通入 NaOH 溶液中： ①碱过量：CO2＋2OH－===CO2－ 3 ＋H2O。 ②碱不足：CO2＋OH－===HCO－ 3 。 (2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱的酸的盐溶液反应 如 CO2 通入 NaAlO2 溶液中： ①NaAlO2 过量：CO2＋2AlO－ 2 ＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－ 3 。 ②NaAlO2 不足：CO2＋AlO－ 2 ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－ 3 。 (3)多元弱酸盐与强酸反应 如 Na2CO3 溶液与稀盐酸反应： ①盐酸不足：H＋＋CO2－ 3 ===HCO－ 3 。 ②盐酸过量：2H＋＋CO2－ 3 ===CO2↑＋H2O。 (4)铝盐溶液与强碱溶液反应 ①铝盐过量：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。 ②强碱过量：Al3＋＋4OH－===AlO－ 2 ＋2H2O。 (5)NaAlO2 溶液与强酸溶液反应 ①NaAlO2 过量：AlO－ 2 ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。 ②强酸过量：AlO－ 2 ＋4H＋===Al3＋＋2H2O。 (6)Fe 与稀 HNO3 溶液反应 ①Fe 过量：3Fe＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 ②HNO3 过量：Fe＋4H＋＋NO－ 3 ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 2．先后反应型 一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能与另一种反应物的组成离子反应，但因 反应次序不同而与用量有关，又可称为离子竞争型。常见的先后反应型主要有以下五种： (1)FeBr2 溶液与 Cl2 反应 ①Cl2 少量：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 ②Cl2 过量：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。 (2)NH4HCO3 溶液与 NaOH 溶液反应 ①NaOH 溶液少量：HCO－ 3 ＋OH－===CO2－ 3 ＋H2O。 ②NaOH 溶液足量：NH＋ 4 ＋HCO－ 3 ＋2OH－===NH3·H2O＋CO2－ 3 ＋H2O。 类似该反应的还有 NH4Al(SO4)2 溶液或 NH4HSO4 溶液与 NaOH 溶液反应。 (3)将 Fe(NO3)3 溶液与 HI 混合 ①HI 不足：8H＋＋2NO－ 3 ＋6I－===4H2O＋3I2＋2NO↑。 ②HI 过量：Fe3＋＋12H＋＋3NO－ 3 ＋10I－===Fe2＋＋5I2＋6H2O＋3NO↑。 (4)向含有 OH－、CO2－ 3 、AlO － 2 的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量 反应的离子方程式依次为 ①OH－＋H＋===H2O； ②AlO－ 2 ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓； ③CO2－ 3 ＋H＋===HCO－ 3 ； ④HCO－ 3 ＋H＋===H2O＋CO2↑； ⑤Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 (5)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 ①H＋＋OH－===H2O； ②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓； ③NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O； ④Al(OH)3＋OH－===AlO－ 2 ＋2H2O。 3．离子配比型 当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为 复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩 余或不足)而与用量有关。主要有以下三种情况： (1)Ca(OH)2 溶液与 NaHCO3 溶液反应 ①NaHCO3 溶液少量：HCO－ 3 ＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O。 ②NaHCO3 溶液足量：2HCO－ 3 ＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋2H2O。 类似该反应的还有 Ca(HCO3)2 溶液与 NaOH 溶液反应。 (2)NaHSO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应 ①加 Ba(OH)2 溶液至 SO 2－ 4 恰好沉淀：H＋＋OH－＋SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O。 ②加 Ba(OH)2 溶液至溶液呈中性：2H＋＋2OH－＋SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。 (3)NH4Al(SO4)2 与 Ba(OH)2 溶液反应 ①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶1 时： 3Ba2＋＋3SO2－ 4 ＋2Al3＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓。 ②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶2 时： NH＋ 4 ＋Al3＋＋2SO2－ 4 ＋2Ba2＋＋4OH－===NH3·H2O＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓。 ③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶3 时： NH＋ 4 ＋Al3＋＋2SO2－ 4 ＋2Ba2＋＋5OH－===NH3·H2O＋AlO－ 2 ＋2BaSO4↓＋2H2O。 [技法点拨] 与量有关的离子方程式的书写 无论反应是连续反应型、先后反应型还是离子配比型，书写与量有关的离子反应均可按 照“少定多变”法进行书写： (1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子 参加反应，则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。 (2)“多变”就是过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定，不 受化学式中的比例制约，是可变的。 [示例 1] 写出少量 NaHCO3 与足量 Ca(OH)2 溶液反应的离子方程式。 [分析] “少定”——即定 HCO － 3 的物质的量为 1 mol，“多变”——1 mol HCO － 3 能与 1 mol OH－发生反应，得到 1 mol H2O 和 1 mol CO2－ 3 ，1 mol CO 2－ 3 再与 1 mol Ca2＋结合生成 CaCO3 沉淀。离子方程式为 HCO－ 3 ＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。 [示例 2] 写出 FeI2 溶液与 Cl2 反应的离子方程式。 [分析] ①Cl2 少量时：此时少的为 Cl2、多的为 FeI2，故“少定”——就是定 Cl2 为 1 mol， Cl2 量不足，只能氧化 I－：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。 ②Cl2 过量时：此时少的为 FeI2、多的为 Cl2，故“少定”——就是定 FeI2 为 1 mol，Cl2 量充足，先氧化 I－、然后氧化 Fe2＋：Fe2＋＋2I－＋3 2Cl2===Fe3＋＋I2＋3Cl－，即为 2Fe2＋＋4I－ ＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－。 1．(2017·海南高考)能正确表达下列反应的离子方程式为( ) A．用醋酸除去水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O B．硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H＋＋FeS===H2S↑＋Fe2＋ C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3＋＋3CO2－ 3 ===Al2(CO3)3↓ D．用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的 NO2：2NO2＋2OH－===NO－ 3 ＋NO－ 2 ＋H2O [做一当十] 归纳：浓硫酸不能拆写成离子形式。书写离子方程式时，拆分是关键。熟记强酸、强碱、 可溶性盐的拆分，特别注意酸式盐的拆分，NaHSO4 拆成 Na＋、H＋、SO2－ 4 ，NaHCO3 拆成 Na＋、HCO－ 3 。 解析：选 D 醋酸是弱酸不能拆写成离子，正确的离子方程式为 2CH3COOH＋ CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O，故 A 错误；浓硫酸具有强氧化性，能把 H2S 氧 化成 S，把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，正确的离子方程式为 2FeS＋6H2SO4(浓)===== △ 2Fe3＋＋3SO2－ 4 ＋ 3SO2↑＋2S＋6H2O，故 B 错误；Al3＋与 CO 2－ 3 发生相互促进的水解反应，正确的离子方程 式为 2Al3＋＋3CO2－ 3 ＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，故 C 错误；NO2 与 OH－发生歧化反应， 离子反应方程式为 2NO2＋2OH－===NO－ 3 ＋NO－ 2 ＋H2O，故 D 正确。 2.2018 年 10 月 24 日上午 9 时，路线总长为 55 公里、建造用时 近 9 年的港珠澳大桥正式通车，作为中国建设史上里程最长、投资 最多、施工难度最大的跨海桥梁项目，港珠澳大桥受到海内外广泛 关注。下列说法错误的是( ) A．港珠澳大桥路面工艺采用浇筑式沥青混凝土施工工艺，对砂石骨料的性能提出了非 常高的要求。已知河沙是一种优质的天然骨料，其主要成分是石英，属于硅酸盐 B．海水腐蚀金属是建设者遇到的困难问题之一，通过合金处理和锻造淬火，可以改变 金属的成分，有效提高其耐腐蚀性能，减少海水腐蚀 C．为实现绿色发展理念，南方电网在港珠澳大桥人工岛建设了 7 个 360 千瓦的充电桩， 这些充电桩进一步完善了新能源产业建设，对港珠澳三地推广电动汽车起到了示范引领作用 D．港珠澳大桥横跨的零丁洋海域富含大量的镁，海水提镁中最重要的一步是向海水中 加入石灰乳，反应的离子方程式为 Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋ 解析：选 A 河沙中主要成分是石英，即 SiO2，不属于硅酸盐，A 错误；石灰乳含有 大量的 Ca(OH)2，是微溶物，书写离子方程式时，要写化学式，D 正确。 3．下列离子方程式正确的是( ) A．向 Ca(HCO3)2 溶液中加入过量的 NaOH 溶液： Ca2＋＋HCO－ 3 ＋OH－===CaCO3↓＋H2O B．向 NH4HCO3 溶液中滴入 少量NaOH 溶液： NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O C．FeSO4 溶液在空气中变黄色： 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O D．向稀硝酸中滴加 Na2SO3 溶液： SO2－ 3 ＋2H＋===SO2↑＋H2O [做一当十] 点拨：先将量少的 NaOH 的量设定为 1 mol；然后找能与 NaOH 反应的离子 NH ＋ 4 和 HCO－ 3 ，因为 HCO － 3 结合 OH－的能力强于 NH＋ 4 ，所以 OH－只与 HCO － 3 反应。 解析：选 C Ca(HCO3)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应，离子方程式为 Ca2＋＋2HCO－ 3 ＋2OH －===CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋2H2O，A 项错误；HCO － 3 结合 OH－的能力强于 NH＋ 4 ，NH4HCO3 溶液 与少量 NaOH 溶液反应，离子方程式为 HCO－ 3 ＋OH－===CO2－ 3 ＋H2O，B 项错误；稀硝酸具 有强氧化性，能把 SO 2－ 3 氧化成 SO2－ 4 ，同时有 NO 生成，离子方程式为 3SO2－ 3 ＋2H＋＋ 2NO－ 3 ===2NO↑＋3SO2－ 4 ＋H2O，D 项错误。 4．书写下列有关的离子方程式。 (1)NH4HCO3 溶液与等物质的量 NaOH 反应： ______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)NH4HCO3 溶于过量的 NaOH 溶液并加热： ________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)KAl(SO4)2 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应至 SO 2－ 4 恰好沉淀完全：____________________。 (4)向 NH4Al(SO4)2 溶液中加入过量 NaOH 溶液： ______________________________ ________________________________________________________________________。 (5)0.01 mol·L － 1 的 NH4Al(SO4)2 溶 液 与 0.02 mol·L － 1 Ba(OH)2 溶 液 等 体 积 混 合 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)HCO－ 3 ＋OH－===CO2－ 3 ＋H2O (2)NH＋ 4 ＋HCO－ 3 ＋2OH－===== △ CO2－ 3 ＋NH3↑＋2H2O (3)Al3＋＋2SO2－ 4 ＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO－ 2 ＋2H2O (4)Al3＋＋NH＋ 4 ＋5OH－===AlO－ 2 ＋2H2O＋NH3·H2O (5)NH＋ 4 ＋Al3＋＋2SO2－ 4 ＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O 考点(三) 离子共存与推断 【多角探明无盲点】 溶液中存在多种离子时，若各种离子之间不发生反应，则离子能够共存；若溶液中各种 离子之间发生化学反应，则离子不能共存；离子的推断则是根据离子反应的特殊现象判断离 子的种类。二者的实质还是考查离子反应，两种题型都是高考的常考题型。 离子共存 1.无限定条件下的离子共存 离子不能大量共存的常见类型有复分解反应型、氧化还原反应型、水解相互促进型和络 合反应型 4 种。 (1)离子间发生复分解反应 ①生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存。H＋与 CH3COO－、CO2－ 3 、 S2－、SO 2－ 3 等生成弱酸不能大量共存；OH－与 NH＋ 4 (稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H＋与 OH－生成水不能大量共存。 ②生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存 阳离子 不能大量共存的阴离子 H＋ SiO2－ 3 、AlO－ 2 Ba2＋、Ca2＋、Pb2＋ CO2－ 3 、SO2－ 3 、SO2－ 4 、SiO2－ 3 、PO3－ 4 Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋ OH－、S2－、CO2－ 3 、HCO－ 3 、SiO2－ 3 、AlO－ 2 Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ OH－、CO2－ 3 、SiO2－ 3 、AlO－ 2 ③生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存 离子 不能大量共存的离子 H＋ S2O2－ 3 、CO2－ 3 、SO2－ 3 、HCO－ 3 、HSO－ 3 、S2－、HS－ OH－ NH＋ 4 (浓溶液并加热) (2)离子间发生氧化还原反应 具有较强氧化性离子与具有较强还原性离子会发生氧化还原反应而不能大量共存。 强氧化性离子 还原性离子 ClO－、Fe3＋、Cr2O2－ 7 、FeO2－ 4 、MnO－ 4 (H＋)、 NO－ 3 (H＋) Fe2＋(可与 Fe3＋共存)、S2－、I－、SO2－ 3 、HS－、 HSO－ 3 (3)离子间发生相互促进的水解反应 当弱酸的酸根(如 CO2－ 3 )与弱碱的阳离子(如 Al3＋)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：3CO2－ 3 ＋2Al3＋＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓。 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： ①Al3＋与 CO2－ 3 、HCO－ 3 、S2－、HS－、AlO－ 2 、SiO2－ 3 。 ②Fe3＋与 CO2－ 3 、HCO－ 3 、AlO－ 2 、SiO2－ 3 。 (4)离子间形成配合物 离子间因发生络合反应而不能大量共存，中学常见的反应有： ①Fe3＋与 SCN－因生成 Fe(SCN)3 而不能大量共存。 ②Ag＋与 NH3·H2O 因生成[AgNH32]＋而不能大量共存。 ③Cu2＋与 NH3·H2O 因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。 [对点练] 1．水溶液中能大量共存的一组离子是( ) A．Na＋、Ca2＋、Cl－、SO2－ 4 B．Fe2＋、H＋、SO2－ 4 、ClO－ C．Mg2＋、NH＋ 4 、Cl－、SO2－ 4 D．K＋、Fe3＋、NO－ 3 、SCN－ 解析：选 C A 项，CaSO4 微溶，Ca2＋和 SO 2－ 4 不能大量共存；B 项，酸性环境中，Fe2 ＋、ClO－会发生氧化还原反应，不能大量共存；C 项，可以共存；D 项，Fe3＋和 SCN－会形 成配合物，不能大量共存。 2．有下列各组离子： ①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－ ②Ba2＋、Na＋、CO2－ 3 、NO－ 3 ③H3O＋、Na＋、Fe2＋、NO－ 3 ④Na＋、Fe3＋、Cl－、I－ ⑤Al3＋、K＋、Cl－、HCO－ 3 ⑥Fe3＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、CO2－ 3 ⑦Na＋、H＋、NO－ 3 、HCO－ 3 ⑧Na＋、H＋、Cl－、SiO2－ 3 ⑨K＋、H＋、I－、ClO－ ⑩Na＋、H＋、MnO－ 4 、Cl－ ⑪Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－ ⑫Na＋、Al3＋、NO－ 3 、AlO－ 2 (1)因发生复分解反应而不能大量共存的是________。 (2)因发生氧化还原反应而不能大量共存的是________。 (3)因离子间发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是________。 (4)因离子间发生络合反应而不能大量共存的是________。 答案：(1)①②⑦⑧ (2)③④⑨⑩ (3)⑤⑥⑫ (4)⑪ 2．有限定条件(隐含条件)下的离子共存 隐含条件 分析解读 无色溶液 有色离子[Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、 MnO－ 4 (紫红色)、Cr2O2－ 7 (橙红色)]不能大量存在 使甲基橙呈红色或 pH＝1 溶液显酸性，无大量的 OH－及弱酸的酸根离子或酸式酸根 离子 遇酚酞呈红色或 pH＝13 溶液显碱性，无大量的 H＋及弱碱的阳离子、弱酸的酸式 酸根离子 与 Al 反应放出 H2 溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含 NO－ 3 由水电离出的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1 溶液可能显酸性，也可能显碱性 通入足量的 CO2(或 NH3) 溶液显酸性(或碱性) 因发生氧化还原反应而不能大量 能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能共 共存 存，不是复分解反应等其他离子反应类型 “一定”“可能”还是“不能” 大量共存 确定是“可能”还是“肯定” 加水稀释， cH＋ cOH－ 减小 该溶液显酸性[稀释的是溶质，溶质 c(H＋ )减小，而 c(OH－ ) 增大] 某溶液的 lg cH＋ cOH－ ＝12 该溶液显酸性 [对点练] 3．(2019·凯里一中模拟)常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( ) A．使 pH 试纸变蓝色的溶液中：K＋、Al3＋、NO－ 3 、SO2－ 4 B. Kw cH＋ ＝1×10－12 mol·L－1 的溶液中：NH＋ 4 、Cu2＋、Cl－、SO2－ 4 C．有较多 Fe3＋的溶液中：Na＋、SCN－、K＋、Na＋、CO2－ 3 D．与 Al 反应能放出 H2 的溶液中：Fe2＋、K＋、NO－ 3 、Cl－ 解析：选 B 使 pH 试纸变蓝色的溶液是碱性溶液，在碱性溶液中，OH－、Al3＋会发生 反应形成 Al(OH)3 沉淀，不能大量共存，A 错误；室温下， Kw cH＋ ＝1×10－12 mol·L－1 的溶液 是酸性溶液，此时溶液中的离子不发生反应，可以大量共存，B 正确；Fe3＋、SCN－会发生 络合反应，形成 Fe(SCN)3 络合物，且 Fe3＋、CO 2－ 3 发生互相促进的水解反应，不能大量共存， C 错误；与 Al 反应能放出 H2 的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，在酸性溶液中， H＋、Fe2＋、NO － 3 会发生氧化还原反应，不能大量共存，在碱性溶液中，OH－、Fe2＋会发生反 应生成 Fe(OH)2 沉淀，不能大量共存，D 错误。 4．下列各组离子在指定的溶液中，一定能大量共存的离子组有________(填标号)。 (1)含有大量 Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－ (2)含有大量 NO － 3 的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－ 4 (3)常温下，pH＝12 的溶液：K＋、Cl－、SO2－ 4 (4)c(H＋)＝0.1 mol·L－1 的溶液：Na＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、S2O2－ 3 (5)使 pH 试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO－ 3 、Fe3＋、SO2－ 4 (6)与铝粉反应放出 H2 的无色溶液：NO－ 3 、Al3＋、Na＋、SO2－ 4 (7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO2－ 4 、CO2－ 3 、Na＋、K＋ (8)常温下 cH＋ cOH－ ＝1×10－12 的溶液：K＋、AlO－ 2 、CO2－ 3 、Na＋ (9)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO－ 3 、SO2－ 4 (10)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO2－ 4 、SO2－ 3 (11)c(H＋)水＝10－12 mol·L－1 的溶液：Na＋、K＋、CO2－ 3 、SO2－ 4 (12)使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NO－ 3 (13)0.1 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液：Al3＋、SO2－ 4 、Cl－、K＋ 答案：(3)(7)(8) 离子的推断 1.常见离子的检验 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类 型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。 离子 试剂 现象 注意 沉 淀 法 Cl－、 Br－、I－ 稀 HNO3 和 AgNO3 溶液 AgCl(白色)、 AgBr(淡黄色)、 AgI(黄色) — SO2－ 4 稀盐酸和 BaCl2 溶液 白色沉淀 先用稀盐 酸酸化 Fe2＋ NaOH 溶液 白色沉淀→灰绿色 沉淀→红褐色沉淀 — Fe3＋ NaOH 溶液 红褐色沉淀 — Al3＋ NaOH 溶液 白色沉淀→溶解 不一定 是 Al3＋ 气 体 法 NH＋ 4 浓 NaOH 溶液 和湿润的红 色石蕊试纸 产生有刺激性气味 且能使湿润的红色 石蕊试纸变蓝的气 体 要加热 CO2－ 3 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 SO2－ 3 、HSO－ 3 、 HCO － 3 有 干扰 SO2－ 3 稀 H2SO4 和品红溶液 产生有刺激性气味 且能使品红溶液褪 色的气体 — 显 色 法 I－ 氯水(少量)， CCl4 下层为紫色 — Fe2＋ KSCN 溶液和氯水 先是无变化，滴加 氯水后变血红色 先加 KSCN 溶液， 无变化，再加氯水 Fe3＋ KSCN 溶液 血红色 — Na＋、 K＋ Pt(Fe)丝和 稀盐酸 火焰分别呈黄色、 紫色 K＋要透过蓝色钴 玻璃观察焰色 2.离子推断的四项基本原则 [对点练] 5．下列离子检验的方法正确的是( ) A．某溶液――――――→＋硝酸银溶液 有白色沉淀，说明原溶液中有 Cl－ B．某溶液―――――――→＋氯化钡溶液 有白色沉淀，说明原溶液中有 SO2－ 4 C．某溶液―――――――→＋氢氧化钠溶液 有蓝色沉淀，说明原溶液中有 Cu2＋ D．某溶液―――――――→＋稀硫酸 生成无色气体，说明原溶液中有 CO2－ 3 解析：选 C A 项，也可能含有 CO 2－ 3 等离子，错误。B 项，也可能含有 Ag＋等离子， 错误。D 项，也可能含有 HCO－ 3 ，错误。 6．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作。 其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是 ( ) A．原溶液中一定含有 SO2－ 4 B．原溶液中一定含有 NH＋ 4 C．原溶液中一定含有 Cl－ D．原溶液中一定含有 Fe3＋ 解析：选 B 原溶液中加入 Ba(NO3)2 和 HCl 生成白色沉淀，原溶液中可能存在 SO2－ 4 、 SO 2－ 3 或 Ag＋，A 错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶 液中一定含有 NH＋ 4 ，B 正确；加 AgNO3 溶液产生白色沉淀，可能是加入的 HCl 引起的，C 错误；加入 KSCN 溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的 Fe2＋被 H＋、NO － 3 氧化而来 的，故原溶液中不一定含有 Fe3＋，D 错误。 7．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO－ 3 、 SO2－ 4 、Cl－、I－、HCO－ 3 ，取该溶液实验如表所示： 实验步骤 实验现象 ①取少量该溶液，加几滴甲基橙 溶液变红色 ②取少量该溶液加热浓缩，加 Cu 片和浓 H2SO4，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕 色 ③取少量该溶液，加 BaCl2 溶液 有白色沉淀生成 ④取③中上层清液，加 AgNO3 溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于 HNO3 ⑤取少量该溶液，加 NaOH 溶液 有白色沉淀生成，当 NaOH 过量时沉淀部分 溶解 由此判断： (1)溶液中肯定存在的离子是____________________________________________， 溶液中肯定不存在的离子是____________________________________________。 (2)为进一步确定其他离子，写出应该补充的实验及对应欲检离子的名称(如为溶液反应， 说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)_____________________________。 解析：题中已知溶液为无色透明，表明不存在 Fe2＋，①说明溶液为酸性，不存在 HCO－ 3 ； ②有 NO 生成可判定出溶液中存在 NO－ 3 ；又因为溶液为酸性，I－不可能存在；③可判断出有 SO2－ 4 ，则无 Ba2＋；④不能判断有无 Cl－，因③带入了 Cl－；⑤可判断出存在 Mg2＋、Al3＋；只 有 K＋、Cl－不能作出判断。 答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NO－ 3 、SO2－ 4 Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO－ 3 (2)焰色反应，检验 K＋；稀 HNO3 溶液、AgNO3 溶液，检验 Cl－ [课时跟踪检测] 1．下列说法正确的一组是( ) ①不溶于水的盐都是弱电解质 ②可溶于水的盐都是强电解质 ③0.5 mol·L－1 一元酸溶液中 H＋浓度为 0.5 mol·L－1 ④强酸溶液中的 H＋浓度一定大于弱酸溶液中的 H＋浓度 ⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子 ⑥熔融的电解质都能导电 A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．只有⑤ D．只有⑥ 解析：选 C 本题考查强电解质和弱电解质的概念。①电解质的强弱与溶解性无关，不 溶于水的盐可能是强电解质，如硫酸钡，错误；②电解质的强弱与溶解性无关，可溶于水的 盐可能是弱电解质，如醋酸铅，错误；③0.5 mol·L－1 一元酸溶液中 H＋浓度不一定为 0.5 mol·L －1，如醋酸，错误；④强酸溶液中的 H＋浓度不一定大于弱酸溶液中的 H＋浓度，H＋浓度与酸 的浓度、分子中可电离出 H＋的个数以及电离程度有关，与电解质的强弱无关，错误；⑥酸 在熔融状态时均不导电，只有溶于水时才导电，错误。 2．某学习小组在讨论问题时各抒己见，下列是其中的四个观点，你认为正确的是( ) A．某单质固体能导电，则该单质一定是金属单质 B．某化合物的水溶液能导电，则该化合物一定是电解质 C．某化合物固态不导电，熔融态导电，则该化合物很可能是离子化合物 D．某纯净物常温下为气态，固态不导电，则构成该纯净物的微粒中一定有共价键 解析：选 C A 项，能导电的固体单质不一定是金属单质，如石墨，错误；B 项，某化 合物的水溶液能导电，但该化合物不一定是电解质，也可能是非电解质，如 SO2 的水溶液能 导电，但电离出阴、阳离子的是 H2SO3 而不是 SO2，所以 SO2 是非电解质，错误；C 项，某 化合物固态不导电，熔融态导电，该化合物可能是离子化合物，如 BaSO4，BaSO4 晶体中不 含自由移动的离子，所以固体 BaSO4 不导电，在熔融状态下，BaSO4 电离出阴、阳离子而导 电，正确；D 项，某纯净物常温下为气态，固态不导电，则构成该纯净物的微粒中不一定含 有共价键，如稀有气体是单原子分子，不含化学键，错误。 3．下列离子方程式书写正确的是( ) A．向饱和碳酸氢钙溶液中加入少量的 NaOH 溶液： Ca2＋＋2HCO－ 3 ＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO2－ 3 B．向 NH4Al(SO4)2 溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液使 SO 2－ 4 完全沉淀： NH＋ 4 ＋Al3＋＋2SO2－ 4 ＋2Ba2＋＋4OH－===NH3·H2O＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓ C．氢氧化钠溶液吸收足量 SO2 气体： SO2＋2OH－===SO2－ 3 ＋H2O D．标准状况下，将 1.12 L CO2 气体通入 1 L 0.1 mol·L－1 的 NaAlO2 溶液中： CO2＋2H2O＋AlO－ 2 ===Al(OH)3↓＋HCO－ 3 解析：选 B A 项，向饱和碳酸氢钙溶液中加入少量的 NaOH 溶液，反应生成碳酸钙沉 淀和水，正确的离子方程式为 Ca2＋＋HCO－ 3 ＋OH－===CaCO3↓＋H2O，错误；C 项，氢氧化 钠溶液吸收足量 SO2 气体，反应生成亚硫酸氢钠，正确的离子方程式为 SO2＋OH－===HSO－ 3 ， 错误；D 项，标准状况下，1.12 L CO2 气体的物质的量为 0.05 mol,1 L 0.1 mol·L－1 的 NaAlO2 溶液中含有 NaAlO2 的物质的量为 0.1 mol，所以将二者混合后反应生成碳酸盐，正确的离子 方程式为 CO2＋3H2O＋2AlO－ 2 ===2Al(OH)3↓＋CO2－ 3 ，错误。 4．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( ) A．用 H2O2 从酸化的海带灰浸出液中提取碘： 2I－＋H2O2===I2＋2OH－ B．向碳酸氢铵溶液中加入过量的 NaOH 溶液： NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O C．向明矾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液至生成沉淀的物质的量最多： Al3＋＋2SO2－ 4 ＋2Ba2＋＋4OH－===AlO－ 2 ＋2BaSO4↓＋2H2O D．等体积、等物质的量浓度的 NaHCO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液混合： HCO－ 3 ＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O 解析：选 D 用 H2O2 从酸化的海带灰浸出液中提取碘，离子方程式：2I－＋H2O2＋2H＋ ===I2＋2H2O，故 A 错误；向碳酸氢铵溶液中加入过量的 NaOH 溶液：HCO－ 3 ＋NH＋ 4 ＋2OH－ ===NH3·H2O＋ CO2－ 3 ＋H2O，故 B 错误；向明矾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液至生成沉淀的物质 的量最多：2Al3＋＋3SO2－ 4 ＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，故 C 错误。 5．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．“84”消毒液中：K＋、CO2－ 3 、Na＋、I－ B. Kw cH＋ ＝1×10－13mol·L－1 的溶液中：NH＋ 4 、Ca2＋、Cl－、NO－ 3 C．能使 pH 试纸显蓝色的溶液中：Na＋、CH3COO－、Fe3＋、SO2－ 4 D．通入足量的 H2S 后的溶液中：Al3＋、Cu2＋、SO2－ 4 、Cl－ 解析：选 B A 项，“84”消毒液中含有 ClO－，具有强氧化性，与 I－发生氧化还原反应 而不能共存，错误；B 项， Kw cH＋ ＝1×10－13 mol·L－1 的溶液中 c(H＋)＝0.1 mol·L－1，溶液显酸 性，各离子能大量共存，正确；C 项，能使 pH 试纸显蓝色的溶液显碱性，Fe3＋不能大量共 存，错误；D 项，通入足量的 H2S 后的溶液，Cu2＋不能大量共存，错误。 6．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A．无色溶液中：Na＋、NH＋ 4 、Cu2＋、SO2－ 4 B．0.1 mol·L－1 的 NH4HCO3 溶液中：K＋、SiO2－ 3 、AlO－ 2 、Cl－ C．25 ℃时， Kw cH＋ ＝1×10－2 mol·L－1 的溶液中：K＋、NO－ 3 、S2－、ClO－ D．使甲基橙呈红色的溶液：NH＋ 4 、Ba2＋、Al3＋、Cl－ 解析：选 D A 项，Cu2＋是有色离子，错误；B 项，HCO － 3 可以和 AlO － 2 反应生成 CO 2－ 3 和 Al(OH)3 沉淀，NH ＋ 4 可以和 SiO 2－ 3 反应生成 H2SiO3 沉淀，所以不能大量共存，错误；C 项，25 ℃时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，所以 Kw cH＋ ＝c(OH－)＝1×10－2 mol·L－1，溶液显碱 性，此溶液中的 S2－和 ClO－会发生氧化还原反应而不能大量共存，错误；D 项，使甲基橙呈 红色的溶液显酸性，溶液中的各离子之间不发生任何反应，可以大量共存，正确。 7．下列离子方程式正确的是( ) A．向 Na2S2O3 溶液中通入足量氯气： S2O2－ 3 ＋2Cl2＋3H2O===2SO2－ 3 ＋4Cl－＋6H＋ B．CuSO4 溶液吸收 H2S 气体： Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋ C．银氨溶液中滴加过量的盐酸： Ag(NH3)＋ 2 ＋2H＋===Ag＋＋2NH＋ 4 D．等体积、等浓度的 Ba(OH)2 稀溶液与 NaHSO4 稀溶液混合： Ba2＋＋2OH－＋2H＋ ＋ SO2－ 4 ===BaSO4↓＋2H2O 解析：选 B A 项，向 Na2S2O3 溶液中通入足量氯气发生氧化还原反应生成硫酸钠，氯 气被还原为 Cl－：4Cl2＋S2O2－ 3 ＋5H2O===10H＋＋2SO2－ 4 ＋8Cl－，错误；B 项，CuSO4 溶液吸 收 H2S 气体生成硫化铜沉淀和硫酸：Cu2 ＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，正确；C 项，银氨溶液 中滴加过量的盐酸产生氯化银白色沉淀：[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋3H＋＋Cl－===2NH＋ 4 ＋AgCl↓ ＋H2O，错误；D 项，等体积、等浓度的 Ba(OH)2 稀溶液与 NaHSO4 稀溶液混合生成硫酸钡、 氢氧化钠和水：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋H2O，错误。 8．下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是( ) 选项 离子组 要求 A K＋、AlO－ 2 、Cl－、Cr2O2－ 7 溶液无色澄清 B Fe3＋、NO－ 3 、Br－、HCO－ 3 逐滴滴加盐酸立即产生气体 C Na＋、K＋、AlO－ 2 、NO－ 3 逐滴滴加盐酸先有沉淀产生，后沉淀消失 D NH＋ 4 、Al3＋、SO2－ 4 、Cl－ 滴加 NaOH 溶液并加热立刻产生气体 解析：选 C Cr2O 2－ 7 有颜色，因此不能在无色澄清的溶液中大量存在，故 A 错误；Fe3 ＋与 HCO － 3 会发生相互促进的水解反应，不能大量共存，故 B 错误；C 中四种离子能大量共 存，因为有 AlO － 2 的存在，故逐滴滴加盐酸先有沉淀产生，后沉淀消失，故 C 正确；D 中四 种离子能大量共存，但滴加 NaOH 溶液并加热时，NaOH 会先与 Al3＋反应，不会立刻产生气 体，故 D 错误。 9．某溶液中含有大量的 K＋、Cl－及 X 与 Y 两种离子，现向该溶液加入 W 试剂，根据 实验现象得到的关于 X、Y 离子的推断能成立的是( ) 选项 W 试剂 实验现象 X、Y 离子的推测 A 淀粉KI 溶液 溶液变蓝 Fe3＋、SO2－ 4 B 用 pH 试纸检测 pH＝7(常温) CH3COO－、Na＋ C 硝酸酸化的 AgNO3 溶液 白色沉淀 CO2－ 3 、NH＋ 4 D 过量 NaOH 溶液 无明显现象 Al3＋、Mg2＋ 解析：选 A Fe3＋能够氧化 I－，使淀粉KI 溶液变蓝，且与 K＋、Cl－、SO 2－ 4 能够共存， 故 A 正确；K＋、Cl－、Na＋能够共存且不水解，CH3COO－水解导致溶液显碱性，溶液 pH 不 可能等于 7，故 B 错误；若含有 CO2－ 3 ，加入 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液，产生无色无味的气 体，故 C 错误；加入过量 NaOH 溶液无明显现象，说明原溶液中没有 Al3＋、Mg2＋，故 D 错 误。 10．某溶液中可能存在 Br－、CO2－ 3 、SO2－ 3 、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋ 7 种离子中的某几种。 现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色 气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量 BaCl2 溶液，无沉淀生成；③向②所得溶液中继续 滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3。 据此可以判断：该溶液肯定不存在的离子组是( ) A．Al3＋、Mg2＋、SO2－ 3 B．Mg2＋、CO2－ 3 、I－ C．Al3＋、SO2－ 3 、I－ D．Al3＋、Br－、SO2－ 3 解析：选 A 根据①可判断溶液中有 Br－和 CO2－ 3 ，根据离子共存原则，不存在 Al3＋、 Mg2＋；根据②可判断溶液中无 SO2－ 3 ；根据③不能确定是否含有 I－，因为在①中氯水可能把 I－氧化成 IO－ 3 ，致使溶液不变蓝色。 11．下列化学过程中对应的离子方程式正确的是( ) A．向漂白液中通入 SO2 提高漂白效率： ClO－＋SO2＋H2O===HClO＋HSO－ 3 B．酸性 KMnO4 溶液褪色证明 Fe2＋的还原性： MnO－ 4 ＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O C．黄色的 AgI 悬浊液中加入 Na2S 溶液后变黑： 2Ag＋＋S2－===Ag2S↓ D．小苏打用于治疗胃酸过多： CO2－ 3 ＋2H＋===CO2↑＋H2O 解析：选 B A 项，向漂白液中通入 SO2 降低漂白效率：ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO2－ 4 ＋2H＋，错误；B 项，酸性 KMnO4 溶液褪色证明 Fe2＋的还原性，KMnO4 中 Mn 元素化合价 降低，Fe2＋ 化合价升高：MnO－ 4 ＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，正确；C 项，黄色 的 AgI 悬浊液中加入 Na2S 溶液后变黑：2AgI＋S2－===Ag2S＋2I－，错误；D 项，小苏打用于 治疗胃酸过多：HCO－ 3 ＋H＋===CO2↑＋H2O，错误。 12．下列离子组在给定条件下能否大量共存的判断正确，所发生反应的离子方程式也正 确的是( ) 选项 条件 离子组 离子共存判断及反应的离 子方程式 A 滴加氨水 Na＋、Al3＋、 Cl－、NO－ 3 不能共存，Al3＋＋ 3OH－===Al(OH)3↓ B pH＝1 的溶液 Fe2＋、Al3＋、 SO2－ 4 、MnO－ 4 不能共存，5Fe2＋＋MnO－ 4 ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋ 4H2O C 由水电离出的 H＋浓度为 NH＋ 4 、Na＋、 一定能共存，NH＋ 4 ＋ 1×10－12 mol·L－1 的溶液 NO－ 3 、Cl－ H2O NH3·H2O＋H＋ D 通入少量 SO2 气体 K＋、Na＋、 ClO－、SO2－ 4 不能共存，2ClO－＋SO2＋ H2O===2HClO＋SO2－ 3 解析：选 B NH3·H2O 为弱电解质，书写离子方程式时不能拆开，应为 Al3 ＋ ＋ 3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 ，故 A 错误；pH＝1 的溶液呈酸性，酸性条件下 Fe2＋与 MnO－ 4 发生氧化还原反应，反应的离子方程式为 5Fe2＋＋MnO－ 4 ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，故 B 正确；由水电离出的 H＋浓度为 1×10－12 mol·L－1，水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也 可能呈碱性，碱性条件下 NH ＋ 4 不能大量存在，NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O，故 C 错误；SO2 具 有还原性，与 ClO－发生氧化还原反应，反应的离子方程式为 ClO－＋SO2＋H2O===2H＋＋Cl －＋SO2－ 4 ，故 D 错误。 13．某无色溶液，其中可能存在的离子有：Na＋、Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Al3＋、AlO－ 2 、S2－、 SO2－ 3 、CO2－ 3 、SO2－ 4 。现取该溶液进行实验，实验结果如图： 请回答下列问题： (1)生成沉淀甲的离子方程式为________________________________________。 (2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为____________________________________。 (3)已知气体甲由两种氧化物组成(不包括水蒸气和 HBr)，请你设计实验逐一鉴别这两种 成分，将所需试剂以及现象填入表格。 步骤 实验目的 试剂 现象 1 2 3 检验 CO2 澄清石灰水 溶液变浑浊 (4)综上所述，该溶液肯定存在的离子有__________________________________。 (5) 针 对 溶 液 中 可 能 存 在 的 离 子 ， 用 实 验 证 明 是 否 存 在 的 方 法 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：无色溶液则一定不存在 Fe3＋，与过量 HBr 反应生成气体甲和淡黄色沉淀甲，沉 淀若是 AgBr，则不存在 S2－、CO2－ 3 、SO2－ 3 ，就不可能生成气体甲，所以淡黄色沉淀为单质 硫，是 S2－与 SO2－ 3 、H＋反应生成的，溶液中一定存在 S2－和 SO2－ 3 ，一定不存在 Ag＋、Ba2＋、 Al3＋，根据电荷守恒 Na＋一定存在；溶液甲中含有过量的 HBr，与过量的 NH4HCO3 反应生 成的气体乙为 CO2，白色沉淀只能为 Al(OH)3，说明原溶液中一定含有 AlO－ 2 ；溶液乙与过 量 Ba(OH)2 溶液反应生成的气体丙为 NH3，白色沉淀为 BaCO3 或 BaSO4，所以溶液中一定 存在的离子有 Na＋、S2－、SO2－ 3 、AlO－ 2 ； 一定不存在的离子为 Ag＋、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋；可 能存在的离子为 CO2－ 3 、SO2－ 4 。(4)已知气体甲由两种氧化物组成(不包括水蒸气和 HBr)，说 明溶液中还含有 CO2－ 3 ，综上可知，溶液中一定含有 AlO－ 2 、S2－、CO2－ 3 、SO2－ 3 、Na＋。(5)BaSO4 不溶于盐酸，BaCO3 溶于盐酸，所以可用盐酸检验是否含有 SO2－ 4 。 答案：(1)2S2－＋SO2－ 3 ＋6H＋===3S↓＋3H2O (2)Al3＋＋3HCO－ 3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑ (3)检验 SO2 品红溶液 红色褪去 除尽 SO2 酸性高锰酸钾溶液 溶液紫色变浅 (4)AlO－ 2 、S2－、CO2－ 3 、SO2－ 3 、Na＋ (5)取沉淀丙加入足量的稀盐酸，若沉淀不完全溶解，则原溶液中含有 SO2－ 4 ，若沉淀完 全溶解，则没有 SO2－ 4 14．5 种固体物质 A、B、C、D、E 由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。 阳离子 Na＋ Al3＋ Fe3＋ Cu2＋ Ba2＋ 阴离子 OH－ Cl－ CO2－ 3 NO－ 3 SO2－ 4 分别取它们的水溶液进行实验，结果如下： ①A 溶液与 C 溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀 HNO3，沉淀部分溶解， 剩余白色固体； ②B 溶液与 E 溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体； ③少量 C 溶液与 D 溶液混合后产生白色沉淀，过量 C 溶液与 D 溶液混合后无现象； ④B 溶液与 D 溶液混合后无现象； ⑤将 38.4 g Cu 片投入装有足量 D 溶液的试管中，Cu 片不溶解，再滴加 1.6 mol·L－1 H2SO4，Cu 片逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。 (1)据此推断 A、B、C、D、E 的化学式：A________；B________；C________；D________； E________。 (2)写出步骤②中发生反应的离子方程式： _____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式： ________________________________ ________________________________________________________________________。 若要将 Cu 片完全溶解，至少加入稀 H2SO4 的体积是________mL。 解析：本题主要考查离子反应。①蓝色沉淀是氢氧化铜，白色固体是硫酸钡，据此判断 A 和 C 是硫酸铜和氢氧化钡；②在剩余阳离子中只有 Na＋可以与 CO 2－ 3 结合，红褐色沉淀是 氢氧化铁，气体是二氧化碳，B 和 E 中一种是碳酸钠，另一种物质是铁盐；③说明 C 是氢 氧化钡，D 是铝盐，相应地 A 是硫酸铜；④说明 B 是铁盐，E 是碳酸钠；⑤说明 D 是硝酸 铝，相应地 B 是氯化铁。(1)A、B、C、D、E 的化学式分别为 CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、 Na2CO3。(2)步骤②中 Fe3＋与 CO 2－ 3 相互促进水解至水解完全，发生反应的离子方程式：2Fe3 ＋＋3CO2－ 3 ＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑。(3)步骤⑤中稀硝酸与铜发生反应，反应的离子 方程式：3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。38.4 g Cu 的物质的量为 0.6 mol，消 耗 1.6 mol H＋，需要 0.8 mol H2SO4，因此，若要将 Cu 片完全溶解，至少加入稀 H2SO4 的体 积是 0.8 mol 1.6 mol·L－1 ＝0.5 L＝500 mL。 答案：(1)CuSO4 FeCl3 Ba(OH)2 Al(NO3)3 Na2CO3 (2)2Fe3＋＋3CO2－ 3 ＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑ (3)3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 500