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1、2010-2011學(xué)年第一學(xué)期高二化學(xué)（選修4魯科版）期末復(fù)習(xí)第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為第4節(jié) 離子反應(yīng)知識分析（一）離子反應(yīng)發(fā)生的條件 1. 離子反應(yīng)發(fā)生的條件：能否生成難溶物（如AgCl、BaSO4、CaCO3等），弱電解質(zhì)（如H2O、弱酸、弱堿等），氣體（揮發(fā)性物質(zhì)，如CO2、H2等）或發(fā)生氧化還原反應(yīng)。只要滿足四者之一，離子反應(yīng)即可發(fā)生，即： 反應(yīng)條件：離子交換型：具備生成沉淀、氣體、難電離物質(zhì)（弱電解質(zhì)）三個條件即可。 氧化還原型：強(qiáng)氧化性離子 + 強(qiáng)還原性離子 弱還原性離子 + 弱氧化性離子 2. 離子反應(yīng)發(fā)生的方向： 根據(jù)焓變與熵變判據(jù)和平衡常數(shù)判據(jù)，從理論上可以判斷離子反應(yīng)進(jìn)
2、行的方向。 焓變與熵變判據(jù)：HTS0，離子反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。 平衡常數(shù)判據(jù) ： QK ， 離子反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。 3. 離子方程式的書寫 書寫離子方程式的注意事項如下： （1）原理清、產(chǎn)物準(zhǔn)。例如銅分別與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，還原產(chǎn)物不同。 （2）“拆與不拆”： 在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，只有易溶的強(qiáng)電解質(zhì)才能拆寫成離子形式，其它物質(zhì)（難溶、難電離、易揮發(fā)物質(zhì)、單質(zhì)、非電解質(zhì)、氧化物）都寫成化學(xué)式的形式。 （3）微溶物如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4要視具體情況而定：濁液寫化學(xué)式（如石灰乳），澄清液寫離子形式（如澄清石灰水）。 （4）多種離子參加反應(yīng)時，既不要漏寫，也不要將系數(shù)錯誤化簡。
3、例如：H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式： Ba2+ + SO42 BaSO4或H+ + OH H2O ，錯誤漏寫內(nèi)容。 Ba2+ + SO42 + H+ + OH BaSO4+ H2O ，錯誤，化簡錯誤。 Ba2+ + SO42 + 2H+ + 2OH BaSO4+ 2H2O ，正確。 （5）反應(yīng)物的量不同，離子方程式不同。首先找出參加反應(yīng)的離子，不足量的物質(zhì)所提供的離子必定全部反應(yīng)，所以其比值必定滿足其化學(xué)式中的系數(shù)比，將其按照系數(shù)比寫出，然后將過量的物質(zhì)提供的離子按不足量物質(zhì)離子所需要的數(shù)值寫出；若出現(xiàn)分?jǐn)?shù)，則在方程式兩邊同乘以一個數(shù)變?yōu)檎麛?shù)即可。 例如：NaHSO4與Ba(OH
4、)2（不足）反應(yīng)和NaHSO4與Ba(OH)2（過量）反應(yīng)。 兩反應(yīng)中參加反應(yīng)的離子均為H+ 、OH、Ba2+、SO42，前者是Ba(OH)2不足，所以先將Ba2+ 和OH按1：2寫出，然后1個Ba2+需要1個SO42，2個OH需要2個H+ ，配平產(chǎn)物系數(shù)即可：Ba2+2OH+SO42+2H+BaSO4+2H2O。而后者是NaHSO4 不足，所以先將SO42 和H+ 按1：1寫出，然后1個SO42需要1個Ba2+ ，1個H+ 需要1個OH，配平產(chǎn)物系數(shù)即可：Ba2+SO42+H+OHBaSO4+ H2O （6）順序不同，離子方程式不同。例如： 向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸直至過量： CO
5、32 + H+ HCO3 HCO3+H+CO2+H2O 向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液直至過量： CO32 + 2H+ CO2+H2O（二）離子反應(yīng)的應(yīng)用 離子反應(yīng)在生產(chǎn).生活以及科學(xué)領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。 1. 離子反應(yīng)可以應(yīng)用于物質(zhì)檢驗與含量的測定：利用離子的特征反應(yīng)來檢驗一些常見離子；利用離子反應(yīng)測定溶液中相關(guān)離子的濃度，如酸堿中和滴定、氧化還原滴定等?，F(xiàn)以酸堿中和滴定介紹離子反應(yīng)的應(yīng)用。 （1）定義：用已知濃度的酸（或堿）來測定未知濃度的堿（或酸）的實(shí)驗。 （2）原理：aC(酸) V（酸）bC（堿）V（堿）（a、b分別是酸和堿的元數(shù)） （3）定量實(shí)驗準(zhǔn)確保證： 準(zhǔn)確量取酸液和堿液的體積（
6、用滴定管）。 準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)（用酸堿指示劑）。 （4）酸式滴定管和堿式滴定管的構(gòu)造： 均為帶刻度的玻璃管，0刻度在上，最大刻度在下。 讀數(shù)可讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位，即0.01mL。 兩滴定管的控制部件不同：酸式滴定管是玻璃活塞，堿式滴定管是橡膠管里套一玻璃小球。 （5）實(shí)驗操作過程：（以濃度為C1的鹽酸滴定NaOH溶液為例） 準(zhǔn)備階段： a. 洗滌酸式滴定管.堿式滴定管、錐形瓶、并檢查兩滴管是否漏液。 b. 用所要裝的溶液分別潤洗兩滴定管23次。 c. 用堿式滴定管取一定體積（V2）NaOH 溶液于錐形瓶中，滴入適量酚酞待用。 d. 將標(biāo)準(zhǔn)鹽酸裝入酸式滴定管，排出尖嘴處氣泡，調(diào)整液面處于0刻度或以
7、下某位置。 滴定階段： 左手控制活塞，右手搖動錐形瓶眼睛注視著錐形瓶內(nèi)顏色變化快到終點(diǎn)時，要盡量減慢速度。 終點(diǎn)判斷： 指示劑顏色恰好由紅色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原顏色，即是滴定終點(diǎn)，讀取讀數(shù)V1。 （6）數(shù)據(jù)處理： C2C1V1/V2 （7）誤差分析： 滴定管是否漏液問題。是否潤洗的問題：滴定管要用盛裝液潤洗，錐形瓶不能用盛裝液潤洗。滴定前后是否有氣泡問題。滴定前后是否懸著半滴問題。讀數(shù)問題：必須平視，不能仰視或俯視。終點(diǎn)判斷的準(zhǔn)確性問題。 2. 用于物質(zhì)制備與純化 離子反應(yīng)可以用于制備一些酸、堿、鹽、氣體，氯堿工業(yè)用電解飽和食鹽水制取燒堿和氯氣也是離子反應(yīng)。而物質(zhì)的純化也常常用到離子反應(yīng)
8、，例如要除去食鹽水中的Ca2+、Mg2+、SO42：按照除雜質(zhì)的兩原則:加入一種試劑，除去一種離子所加試劑要稍過量。確定加入試劑先后有BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、鹽酸。 3. 生活中常見的離子反應(yīng) 治療胃酸過多用含有Al(OH)3的胃舒平：Al(OH)3 3H+ Al3+ +3H2O 暫時硬水的軟化，溶洞中石筍、鐘乳石的形成等。【典型例題】 例1. 某無色溶液與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，則在溶液中不可能大量共存的離子組為（ ）A. Na+，F(xiàn)e3+，NO3，ClB. K+，Na+，Cl，SO42 C. K+，CO32，Na+，ClD. Mg2+，Cl，K+，SO42 解析：鋁與酸或堿
9、都可以反應(yīng)生成氫氣。C選項的CO32 在酸性條件下不存在，但在堿性條件下可以存在。D選項的Mg2+在堿性條件下不存在，但可以在酸性條件下存在。B選項在兩種條件下都可以存在。A選項中的Fe3+因不是無色而不符合要求，該選項在兩種情況下也都不滿足要求。 答案：A 點(diǎn)評：本題考查鋁的性質(zhì)和復(fù)分解類型的離子反應(yīng)。 例2. 下列離子組中，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量存在的是（）A. Fe3+，NH4，CH3COO，ClB. Ba2+，Na+，SO42，Cl C. H+，NO3，SO32，Na+ D. HCO3，OH，Cl，Ca2+ 解析：選項A中的Fe3+和CH3COO因為發(fā)生較徹底的水解而不能大量共存
10、，B選項因Ba2+和SO42產(chǎn)生沉淀而不能大量共存。C選項中NO3在有H+存在的情況下具有強(qiáng)氧化性，SO32 具有強(qiáng)還原性，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。D 選項中OH 結(jié)合HCO3電離出的H+反應(yīng)生成CO32 和H2O，CO32 又會與Ca2+ 生成沉淀。 答案：C 點(diǎn)評：氧化還原型的離子反應(yīng)要符合物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)規(guī)律，熟練掌握相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。 例3. 下列離子方程式中，正確的是（ ） A. FeSO4溶液與H2O2溶液混合：Fe2+ +2H2O2 +4H+ Fe3+ + 4 H2O B. 小蘇打溶液與稀硫酸混合：CO32 + 2 H+ CO2+H2O C. 大理石溶解于醋酸：Ca
11、CO3+ 2 H+ Ca2+ +CO2+H2O D. 明礬溶液水解：Al3+ +3 H2OAl(OH)3+3H+ E. 氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng)：Fe(OH)3+3 H+ Fe3+3H2O 解析：選項A中電荷不守恒，正確的為2Fe2+ +H2O2+2H+2Fe3+2H2O 選項B中小蘇打為NaHCO3，HCO3在書寫方程式時不能拆開寫，正確的為： HCO3+H+CO2+H2O 選項C中醋酸為弱電解質(zhì)，在寫離子方程式時應(yīng)寫出其化學(xué)式，正確的為： CaCO3+2CH3COOHCa2+ +2CH3COO+ CO2+H2O 選項D是正確的。 選項E中生成的Fe3+還要與I 發(fā)生氧化還原反應(yīng)，正確的為： 2
12、Fe(OH)3+6H+2I2Fe2+6H2O+I2 答案：D 點(diǎn)評：正確書寫離子方程式需要“觀六路、聽八方”，不可顧此失彼。 例4. 有一固體混合物，可能由Na2CO3，Na2SO4，CuSO4，CaCl2，NaCl 等物質(zhì)組成。為鑒別它們，做了如下實(shí)驗： 將固體混合物溶于水，攪拌后，得無色溶液；在所得的溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成；過濾，然后在此白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀完全消失。 （1）由此推斷，固體混合物中肯定有_，肯定沒有_，可能會有_。 （2）寫出上述過程可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_，_。 解析：根據(jù)，溶液無色，說明沒有Cu2，根據(jù)和判斷一定沒有SO42，一定有CO32
13、，既然有CO32，就一定沒有Ca2+ 答案：（1）Na2CO3；CuSO4 Na2SO4 CaCl2；NaCl （2）Ba2+ +CO32BaCO3 BaCO3 + 2H+ Ba2+ +CO2 +H2O 點(diǎn)評：本題綜合考查常見鹽的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。【模擬試題】（答題時間：70分鐘）一. 選擇題 1. 在某溶液中酚酞呈粉紅色。下列離子在該溶液中，不能大量存在的是（ ） A. K+B. Na+C. Ba2+D. Al3+ 2. 在pH1的含Ba2+ 的溶液中，還能大量存在的離子是（ ） A. Al3+B. ClOC. ClD. SO42 3. 下列各組溶液的反應(yīng)，不管反應(yīng)物量的多少，都只能用同一
14、離子方程式來表示的是（ ）A. Ba(OH)2與鹽酸溶液B. Ba(OH)2與H2SO4溶液 C. Ca(HCO3)2與 NaOH溶液D. NaHCO3 與Ca(OH)2溶液 4. 在無色透明的未知溶液中加入BaCl2溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，則未知溶液中（ ） A. 一定存在Ag+B. 一定存在SO42 C. 可能存在Ag+ 或SO42D. 一定含有Ag+和SO42 5. 下列反應(yīng)的離子方程式中，書寫正確的是（ ） A. Al2(SO4) 3 溶液中加入過量氨水：Al3+ +3OH Al(OH)3 B. 電解飽和食鹽水： 2 Cl + 2H2O H2+Cl2+2OH C. 碳酸鈣與鹽酸
15、反應(yīng)：CaCO3 + 2H+ Ca2+ CO2+ H2O D. FeSO4 溶液中加入用硫酸酸化的H2O2 溶液：Fe2+ +H2O2 +2H+Fe3+2 H2O 6. 向Na2CO3 濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到不再生成二氧化碳?xì)怏w為止，則在此過程中溶液的HCO3濃度的變化趨勢可能是（ ） A. 逐漸減小B. 逐漸增大 C. 先逐漸增大，而后減小D. 先逐漸減小，而后增大 7. 若1體積硫酸恰好與10體積pH11的NaOH溶液完全反應(yīng)，則二者物質(zhì)的量濃度之比應(yīng)為（ ） A. 10：1B. 5：1C. 1：1D. 1：10 8. 下列反應(yīng)的離子方程式中，可以用H+ + OH H2O 表示的是（
16、 ） A. 醋酸與KOH溶液B. 氫氧化銅與鹽酸 C. NaHSO4溶液與氨水D. 硝酸與Ba(OH)2溶液 9. 若溶液中由水電離產(chǎn)生的OH11014 molL1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是（ ）A. Al3+，Na+，NO3，ClB. K+，Na+，NO3，ClC. K+，Na+，Cl，AlO2D. K+，NH4+，SO42，NO3 10. 下列離子方程式中，正確的是（ ） A. 把金屬鐵放入稀硫酸中：2Fe6H+ 2Fe3+ +3H2 B. 碳酸鋇和稀硫酸反應(yīng)：BaCO3 +2H+ Ca2+CO2+H2O C. 澄清石灰水和鹽酸反應(yīng)：H+ +OH H2O D. 向CuS
17、O4溶液中加入適量Ba(OH)2溶液：Ba2 SO42BaSO4二. 填空題 11. 某溶液中可能存在的陰離子為下列離子中的一種或幾種：Cl，SO42，SO32，CO32 （1）若溶液呈酸性，則不能大量存在的離子是_。 （2）若加入Ba(NO3)2溶液后不生成沉淀，則溶液中不存在的離子是_。 （3）若加入鹽酸和BaCl2的混和溶液，有大量的白色沉淀生成，則溶液中肯定存在的離子是_。 12. 用酸式滴定管準(zhǔn)確量取25.00mL 某未知濃度的鹽酸，放于一潔凈的錐形瓶中，然后用0.20molL1的NaOH溶液滴定，指示劑為酚酞。滴定結(jié)果如下：滴定次數(shù) NaOH起始讀數(shù)NaOH終點(diǎn)讀數(shù)第一次0.10m
18、L18.60mL第二次0.30mL18.00mL （1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_molL1。(精確到0.01) （2）達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是_. 13. 某電解質(zhì)溶液中可能存在的離子為Ag+、H+、Cu2+、CO32、OH、Cl，你認(rèn)為肯定存在的離子有_，肯定沒有的離子是_，還需進(jìn)一步確認(rèn)的離子有_，確認(rèn)的實(shí)驗方法是_。 14. A、B、C、D是4種可溶的化合物，分別由陽離子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和陰離子OH、CO32、NO3、SO42兩兩組合而成，它們的溶液發(fā)生如下反應(yīng)：A與B反應(yīng)生成白色沉淀，再加過量A ，沉淀量減少，但不會完全消失；C與D反應(yīng)生成有色沉淀；B與C 反應(yīng)生成白色沉淀。寫出它們的化學(xué)式： A _，B_，C_，D_.【試題答案】一. 選擇題 1. D2. AC3. AB4. C5. BC 6. C7. B8. D9. B10. C二. 填空題 11. （1）CO32 SO32 （2）SO42 SO32 CO32 （3）SO42 12. （1）0.15 （2）錐形瓶中溶液從無色剛好變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不退去。 13. Cl；Ag+、CO32、OH；H+、Cu2+；觀察溶液顏色，如果有藍(lán)色則有Cu2+；加入足量鐵粉，如果有氣泡產(chǎn)生，則有H+(或者用紫色石蕊試液)。 14. Ba(OH)2 Al2(SO4)3 K2CO3 Fe(NO3)3
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