2018届二轮复习离子反应学案
专题三 离子反应
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.强、弱电解质的概念
a
a
2.离子反应的本质及发生的条件
b
b
3.离子方程式
b
b
4.常见离子的检验
b
c
考点一 离子方程式的书写及正误判断
一、强电解质和弱电解质
1．强电解质和弱电解质的概念
在水溶液中完全电离的电解质叫强电解质。在水溶液中部分电离的电解质叫弱电解质。
2．依据元素周期表，记忆常见强弱电解质
ⅠA：除LiOH外其余都是强碱。
ⅡA：除Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱。
ⅢA：Al(OH)3是两性氢氧化物。
ⅣA：H2CO3、H2SiO3均为弱酸。
ⅤA：强酸：HNO3 中强(或弱)酸：H3PO4、HNO2。
ⅥA：强酸：H2SO4 弱酸：H2SO3、H2S。
ⅦA：强酸：HCl、HBr、HI、HClO4等
弱酸：HF、HClO等。
过渡元素中常见的弱碱：Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2、Zn(OH)2等。
注意 盐不论难溶、易溶，绝大多数都是强电解质。
二、离子反应
1．离子反应的条件
(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)发生氧化还原反应。
2．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)细检查：结合书写离子方程式过程中易出现的错误，细心检查。
题组一 强、弱电解质的判断
1．下列说法正确的是( )
A．BaSO4的水溶液导电性很弱，故它是弱电解质
B．强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强
C．弱电解质溶液中存在多种共价化合物分子
D．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物
答案 C
2．现有下列九种物质：
①H2 ②铝 ③冰醋酸 ④CO2 ⑤H2SO4 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦氨水 ⑧稀硝酸 ⑨熔融Al2(SO4)3 ⑩NaHSO4
属于弱电解质的是____________________；
属于强电解质的是____________________。
答案 ③ ⑤⑥⑨⑩
题组二 经典离子方程式再书写
3．按要求书写离子方程式：
(1)Na和H2O的反应
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(2)Na和CuSO4溶液的反应
2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。
(3)Na2O2和H2O的反应
2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。
(4)Cl2和H2O的反应
Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
(5)浓盐酸和MnO2的反应
MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑。
(6)Cl2和NaOH溶液的反应
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
(7)将Cl2和SO2等体积混合通入水中
Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。
(8)H2SO4和Ba(OH)2溶液反应
2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O。
(9)FeCl3溶液和H2S溶液的反应
2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。
(10)将H2O2滴入酸性FeCl2溶液中
H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O。
(11)SiO2和NaOH溶液的反应
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。
(12)少量CO2和Na2SiO3溶液的反应
CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO。
题组三 突破定量型离子反应方程式的书写
4．向a mol NaOH的溶液中通入b mol CO2，按要求书写离子方程式：
(1)≥2时，2OH－＋CO2===CO＋H2O；
(2)a≤b时，CO2＋OH－===HCO；
(3)＝时，3OH－＋2CO2===CO＋HCO＋H2O。
5．向含物质的量均为a mol的NaOH、Ba(OH)2混合溶液中通入b mol CO2气体，按要求书写离子方程式：
(1)<1时，CO2＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋H2O；
(2)＝时，3CO2＋6OH－＋2Ba2＋===2BaCO3↓＋CO＋3H2O；
(3)＝2时，2CO2＋3OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋HCO＋H2O；
(4)>3时，CO2＋OH－===HCO。
6．向含有a mol NH4HSO4的溶液中加入b mol NaOH，按要求书写离子方程式：
(1)≥1时，H＋＋OH－===H2O；
(2)＝时，4H＋＋NH＋5OH－===4H2O＋NH3·H2O；
(3)1≤≤时，(b－a)NH＋aH＋＋bOH－===(b－a)NH3·H2O＋aH2O；
(4)<<1时，OH－＋H＋===H2O。
7．按要求书写下列反应的离子方程式：
(1)NaHCO3溶液分别与①少量澄清石灰水、②过量澄清石灰水反应的离子方程式。
答案 ①2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
②HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
(2)NaHSO4溶液分别与①少量Ba(OH)2溶液、②过量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。
答案 ①2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
②H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
所谓的“少定”，即将量少的反应物的化学计量数确定为1，而“多变”即过量的反应物的化学计量数根据反应的需要确定，不受化学式中比例制约，是可变的。量少物质产生的离子数之比符合化学式。
题组四 模拟集训
8．(2017·浙江省名校协作体高三上学期考试)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
D．碳酸钡和稀硝酸反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
答案 B
解析 A项，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，且离子方程式要遵循原子守恒、电荷守恒和转移电子守恒，离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，错误；B项，电解饱和食盐水时，阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时阴极附近有NaOH生成，离子方程式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－，正确；C项，二者反应生成硫酸钡和水，且氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O，错误；D项，碳酸钡是难溶于水的盐，不可拆分，错误。
9．(2017·宁波市十校高三9月联考)下列反应的离子方程式的书写正确的是( )
A．氧化钠投入水中：O2－＋H2O===2OH－
B．FeCl3溶液与KI反应：2Fe3＋＋2KI===2Fe2＋＋I2＋2K＋
C．过量硫酸氢铵与氢氧化钡反应：Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O
D．过量CO2 通入到 NaClO溶液中：H2O＋CO2＋2ClO－===2HClO＋CO
答案 C
解析 A项，氧化钠是氧化物，写离子反应方程式时，不能拆写成离子，正确的是Na2O＋H2O===2Na＋＋2OH－，错误；B项，KI是可溶的强电解质，应拆写成离子，正确的是2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，错误；C项，Ba(OH)2是少量，系数为1，因此离子反应方程式为Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O，正确；D项，因为通入CO2是过量的，因此离子反应方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，错误。
考点二 离子共存、离子的检验和推断
一、警惕离子共存的常设陷阱(注：标“*”者为加试要求)
在离子共存问题上，常常设置一些“陷阱”，做题时应引起注意。
1．警惕“颜色陷阱”
若限定溶液无色，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、CrO、MnO等有色离子不能大量存在。
2．警惕溶液酸、碱性的几种表示方法
(1)表示酸性溶液的是①pH<7或c(H＋)>c(OH－)或c(OH－)＝10－(8～14) mol·L－1(25 ℃)；②能使pH试纸显红色的溶液；③能使甲基橙显红色或橙色的溶液；④能使紫色石蕊溶液显红色的溶液。
(2)表示碱性溶液的是①pH>7或c(H＋)
7加酸或加碱抑制水的电离)；③与NH4HCO3或(NH4)2CO3等反应放出气体的溶液。
*3.警惕几种隐含情况
(1)含有大量Fe3＋的溶液，隐含是酸性溶液，并具有强氧化性。
(2)含有大量NO的溶液，隐含酸性条件下具有强氧化性。
(3)含有大量AlO的溶液，隐含是碱性溶液。
(4)含有大量S2－、SO的溶液，隐含不是酸性溶液。
*4.警惕相互促进水解的几种情况
(1)NH与CH3COO－、CO，Mg2＋与HCO等组合中，虽然存在相互促进水解的情况，但水解程度较小，在溶液中仍然能大量共存。
(2)Al3＋与CO、HCO、AlO、HS－、S2－，Fe3＋与CO、HCO、AlO相互促进水解，生成沉淀或气体，不能大量共存。
*5.警惕几种说法
(1)HCO可存在弱碱性环境中，HSO可存在弱酸性环境中。
(2)Al3＋、Fe3＋在中性条件下不能存在，在酸性条件下也可能不存在。
二、离子的检验和推断
1．常见离子的检验方法
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。(注：标“*”者为加试要求)
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
Cl－、*Br－、*I－
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
SO
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
气体法
*NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
SO
稀H2SO4和品红溶液
产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色，加热品红溶液又恢复原色
HSO有干扰
显色法
*I－
氯水(少量)，CCl4
下层为紫色
*Fe2＋
①KSCN溶液和氯水
②铁氰化钾溶液
①先是无变化，滴加氯水后变血红色
先加KSCN
K3[Fe(CN)6]
②生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2
溶液，无变化，再加氯水
*Fe3＋
KSCN溶液
血红色
苯酚溶液
紫色
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．推断时注意事项
(1)注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致。
(2)根据某现象推出含有的某种离子，该离子是否为前面的操作引入的。
(3)注意离子共存问题
①离子是否能存在于溶液中，要特别注意溶液的性质(如酸碱性、氧化性、还原性)与离子的性质。
②推断结果中的离子是否能共存于同一溶液中。
*③离子是否会隐蔽转化，如Al3＋遇到过量的强碱转化为AlO，AlO遇到过量的强酸转化为Al3＋。
题组一 离子共存
1．(2017·金华市武义一中高三月考)在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( )
A．K＋、MnO、Na＋、Cl－ B．K＋、Na＋、NO、CO
C．Na＋、H＋、NO、SO D．Fe3＋、Na＋、Cl－、SO
答案 B
解析 A项，该组离子之间不反应，能共存，但MnO为紫色，与无色不符，错误；C项，因H＋、OH－结合生成水，则不能大量共存，错误；D项，因Fe3＋、OH－结合生成沉淀，则不能大量共存，错误。
2．(2017·乐清市乐成寄宿中学高三月考)在下列溶液中，各组离子可能大量共存的是( )
A．pH＞7的溶液中：Na＋、Cl－、Ba2＋、Fe3＋
B．存在大量NO的溶液中：NH、H＋、Fe2＋、Br－
C．碳酸氢钠溶液中：K＋、ClO－、Cl－、OH－
D．由水电离的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液中：Al3＋、K＋、NO、SO
答案 D
解析 A项，pH＞7的溶液为碱性溶液，Fe3＋
能够与氢氧根离子发生反应，在溶液中不能大量共存，错误；B项，硝酸根离子在H＋存在条件下能够氧化Fe2＋，在溶液中不能大量共存，错误；C项，OH－能够与碳酸氢钠发生反应，在溶液中不能大量共存，错误；D项，由水电离的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液为酸性或者碱性溶液，若是酸性溶液，Al3＋、K＋、NO、SO之间不发生反应，在溶液中能够大量共存，正确。
题组二 离子推断
3．(2017·浙江省名校协作体高三上学期考试)无色溶液中含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2＋中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象如下：
步骤
操作
现象
1
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
2
向溶液中滴加一定量的氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈无色
3
取步骤2的上层溶液，加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有沉淀产生
4
将步骤3过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有沉淀产生
根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是( )
A．不能确定的离子是③④⑥
B．肯定没有的离子是②④⑦
C．可能含有的离子是①④⑥
D．肯定含有的离子是①③⑤
答案 A
解析 无色溶液中不可能含有⑦Fe2＋。(1)用pH试纸检验pH＞7，溶液显碱性，是SO水解使溶液显碱性，故溶液中一定有SO，而SO和Ba2＋不能共存，故溶液中一定无Ba2＋，由于溶液呈电中性，故一定要含Na＋；(2)向溶液中滴加一定量的氯水，再加入CCl4、振荡、静置，下层呈无色，氯水应先氧化SO，过量氯水继续氧化Br－，现氯水不知是否过量，则无法确定溶液中是否含Br－；此步操作会在溶液中引入Cl－，且会将SO氧化为SO；(3)由于步骤2加入的氯水会将SO氧化为SO，故向步骤2所得水溶液加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀BaSO4产生，但SO可能是原来溶液中有的，也可能是SO被氧化而来的，即不能说明原溶液中有SO，故SO的存在不能确定；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀AgCl产生，由于第(2)步操作会使溶液中引入Cl－，故不能说明原溶液中有Cl－；故溶液中一定含①Na＋ 、⑤SO；一定不含②Ba2＋、⑦Fe2＋；不能确定的是③Cl－、④Br－、⑥SO；故答案为A。
4．(2017·浙江省桐庐中学高三模拟)常温下，有pH＝1的某溶液中可能有Na＋、Fe3＋、Fe2＋、I－、Cl－、 CO中的某几种，现取100 mL该溶液进行如下实验：已知氧化性Fe3＋＞I2，根据实验结果，下列判断正确的是( )
A．Fe2＋、I－、Cl－三种离子一定存在
B．不能确定Na＋和Cl－是否存在，CO一定不存在
C．Fe3＋与Fe2＋至少有一种
D．该溶液中c(Cl－)≥0.2 mol·L－1
答案 A
解析 根据紫色溶液，原溶液中一定含I－，一定不含Fe3＋；根据溶液呈酸性，原溶液中一定不含CO；根据1.60 g固体，原溶液中一定含Fe2＋，其物质的量为0.02 mol，根据2.54 g紫黑色固体，I－的物质的量为0.02 mol，根据电荷守恒，溶液中还一定有Cl－，由于Na＋不能确定，所以n(Cl－)≥2n(Fe2＋)＋n(H＋)－n(I－)＝0.04 mol＋0.01 mol－0.02 mol＝0.03 mol，其浓度应≥0.3 mol·L－1。
5．(2017·浙江省“七彩阳光”联盟高三上学期期初联考)某固体混合物可能含有K＋、NH、Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋、Cl－、CO、SO中的几种离子，将该固体溶解，取100.00 mL该溶液进行如下实验(气体体积为标准状况下的体积)：
下列说法正确的是( )
A．该固体中一定不含Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋、Cl－
B．该固体中一定含有SO、CO、Cl－
C．根据以上实验，无法确定该固体中有K＋
D．该固体可能是(NH4)2CO3和K2SO4
答案 D
解析 该混合物溶于水后得溶液，说明Ca2＋和CO、SO不能同时存在，加足量NaOH溶液并加热产生气体，说明存在NH，由标准状况下0.896 L氨气可知，NH的物质的量为0.04 mol，加入氢氧化钠没有沉淀说明不存在Mg2＋和Fe3＋，沉淀1加入过量盐酸，部分沉淀溶解，沉淀有两种，说明存在SO和CO，则该混合物中不存在Ca2＋；由沉淀的质量求出SO的物质的量为0.01 mol，CO的物质的量为0.02 mol，加AgNO3溶液有沉淀，并不能确定是否有Cl－，因为Cl－可能来自于氯化钡。根据离子所带的正、负电荷数相等可知，K＋一定存在，但是K＋的物质的量不能确定，因为Cl－是否存在并不明确。故该固体中一定不含Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋，选项A错误；该固体中一定含有SO、CO，不能确定有没有Cl－，选项B
错误；根据离子所带的正、负电荷数相等可知，K＋一定存在，选项C错误；该固体中一定含有SO、CO 、K＋ 、NH，故该固体可能是(NH4)2CO3和K2SO4，选项D正确。
1．(2017·浙江11月选考，12)下列离子方程式不正确的是( )
A．氢氧化钠溶液与二氧化硅反应：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
B．碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应：CO＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2OH－
C．酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
D．氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
答案 B
解析 氢氧化钡是强电解质，书写离子方程式时应写成离子形式，故正确的离子方程式为CO＋Ba2＋===BaCO3↓。
2．(2017·浙江4月选考，13)下列离子方程式不正确的是( )
A．澄清石灰水中通入过量的二氧化碳：CO2＋OH－===HCO
B．金属钠和水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
C．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水：2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋O2↑＋2H＋
D．三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应：SO3＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋2H＋
答案 C
解析 澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钙：CO2＋OH－===HCO，A正确；金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，B正确；酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水发生氧化还原反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C错误；三氧化硫与氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀：SO3＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋2H＋，D正确。
3．(2017·浙江11月选考，25)取某固体样品，进行如下实验：
①取一定量的样品，加足量水充分溶解，过滤得到滤液和滤渣；
②取少量滤液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生；
③取少量滤渣，加入稀盐酸，滤渣全部溶解，同时有气体产生。
根据上述实验现象，该固体样品的成分可能是( )
A．K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3
B．Na2CO3、AgNO3、KNO3
C．K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2
D．KNO3、MgCl2、NaOH
答案 C
解析 K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3混合物溶于水，滤渣中含有不溶于盐酸的BaSO4，不符合③的结果，故A错误；Na2CO3、AgNO3、KNO3混合物溶于水，碳酸银为滤渣，其和盐酸反应生成二氧化碳气体和氯化银沉淀，不符合③的结果，故B错误；K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2混合物溶于水，碳酸钡为滤渣，可以完全溶于盐酸，生成二氧化碳气体，符合③的结果，滤液中可能是碳酸根离子剩余，也可能是钡离子剩余，若碳酸根离子有剩余，加入氯化钡会有白色沉淀，符合②的结果，故C正确；KNO3、MgCl2、NaOH混合物溶于水，氢氧化镁为滤渣，其溶于盐酸无气体产生，不符合③的结果，故D错误。
4．(2016·浙江4月选考，24)向a mol NaOH的溶液中通入b mol CO2，下列说法不正确的是( )
A．当a≥2b时，发生的离子反应为2OH－＋CO2===CO＋H2O
B．当a≤b时，发生的离子反应为OH－＋CO2===HCO
C．当2a＝3b时，发生的离子反应为3OH－＋2CO2===CO＋ HCO＋H2O
D．当
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