2019高考化學 考點必練 專題08 離子反應知識點講解.doc

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考點七 離子反應知識點講解 離子共存 【知識講解】 離子共存問題注意五種情況： 1.看清題目，挖掘出題目中的隱含條件 ⑴ 無色溶液中有色離子不能大量共存 Cu２＋藍色 Fe3＋黃色 Fe2+淺綠色 MnO4－紫色 ⑵ 強酸性（H＋）或pH＝0、1或使紫色石蕊試液變紅或使pH試紙變紅的溶液不能大量共存的離子有： OH－、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、SiO32-、C6H5O-、AlO2-，他們在酸性溶液中分別生成了弱電解質或氣體。如HCO3- + H＋ =CO2↑+H2O ，HS- + H＋= H2S ↑，HSO3- + H＋=SO2↑ +H2O ⑶ 強堿性（OH－）或pH＝13、14或使紫色石蕊試液變藍或使pH試紙變藍溶液中不能大量共存的離子有：H＋、NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、HS-、HSO3-，這些離子在堿性溶液中生成了弱電解質或沉淀或氣體。如HCO3-+ OH－=CO32-+H2O，HS-+ OH－=S2-+H2O，HSO3-+ OH－= SO32- + H2O ⑷ 與鋁反應生成氫氣的溶液，可能是強酸溶液，也可能是強堿溶液，因為2Al+6H+=2Al3++2H2↑，2Al +2OH- +2H2O= 2AlO2- +3H2↑ ⑸ 由水電離出的H+或OH-濃度小于110-7mol/L的溶液，可能是強酸性溶液也可能是強堿性溶液。正常情況下，水電離出的H+或OH-濃度為110-7mol/L，如果小于110-7mol/L，說明水的電離受到抑制，可能是酸溶液，也可能是堿溶液。 2. 沒有注意能發(fā)生復分解反應的不能大量共存： ⑴ 產生沉淀： SO42-不能與Ba2+、Ca2+、Ag+大量共存；Cl-與Ag+不能大量共存；OH-不能與Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等大量共存 ；SiO32-、AlO2- 、S2O3２－與H+等不能大量共存 ⑵產生弱電解質生成。 如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等與H+不能大量共存 。 ⑶產生氣體。 如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H+不能大量共存。 3. 沒有注意發(fā)生發(fā)生氧化還原反應，離子不能大量共存 ⑴ 酸性條件下NO3－和Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-不能大量共存 ⑵ Fe3+不能和S2-、HS-、SO32-、I-大量共存。 ⑶ MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-與S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等在酸性不能大量共存 ⑷ 在有H+存在的情況下，MnO4-、ClO－、NO3-的氧化性會增強。如Fe2+、Na+、NO3-可以共存；但Fe2+、H+、NO3-不能共存，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+。 4. 沒有注意水解的陽離子與能水解的陰離子一般不能同時存在在同一溶液中，即離子間能發(fā)生“雙水解”反應。例如：Al3＋和HCO3-、CO32-、S２－、HS－、AlO2-、C6H5O-。Fe3+和AlO2-，HCO3-，CO32-。NH4+和AlO2- 。都能發(fā)生雙水解而不能大量共存。特別注意：NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-，雖然能發(fā)生雙水解，但沒有氣體或沉淀產生，在同一溶液中能大量共存。 5. 沒有注意形成絡合離子， 不能大量共存。如Fe3+和SCN-。 【典例剖析】 典例1（2017江蘇）常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是 A．無色透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN –、Cl – B．c(H+)/ c(OH–) = 110 -12的溶液中: K+、Na +、、 C．c(Fe2+ ) =1 molL-1的溶液中: K+、、、 D．能使甲基橙變紅的溶液中: Na+、、、 【答案】B 典例2（2018江蘇）室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是 A. 0. 1 molL?1KI 溶液：Na+、K+、ClO? 、OH? B. 0. 1 molL?1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3?、SO42? C. 0. 1 molL?1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO?、NO3? D. 0. 1 molL?1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42?、HCO3? 【答案】B 【解析】A項，I-具有強還原性，ClO-具有強氧化性，I-與ClO-發(fā)生氧化還原反應，I-與ClO-不能大量共存；B項，在Fe2（SO4）3溶液中離子相互間不反應，能大量共存；C項，CH3COO-能與H+反應生成CH3COOH，在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在；D項，Mg2+、HCO3-都能與OH-反應，Mg2+、HCO3-與OH-不能大量共存；答案選B。 離子方程式 【知識講解】 1.是否符合客觀事實 如H2S與FeCl3反應生成FeCl2、S和HCl，而不生成FeS。 鐵與鹽酸反應的方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑，不能寫成2Fe+6H+= 2Fe3++3H2↑ Cu與濃硝酸反應的離子方程式為：Cu + 4H+ + 2NO=Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O，不能生成NO2，應該寫成3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 2.復分解反應看能否拆 （1）注意哪些物質是難溶于水的物質，哪些物質是易溶于水的，哪些物質是微溶于水的。在寫離子方程式時難溶于水的物質必須用分子式表示，不能寫成離子形式。對于微溶物的處理，有以下三種情況： ① 在生成物中有微溶物析出時，應用分子式表示。如Na2SO4濃溶液與CaCl2濃溶液反應時，其離子方程式為：Ca2++SO42-=CaSO4↓ ② 當反應物中有微溶物并且處于澄清狀態(tài)時，應將微溶物寫成離子形式。如在澄清的石灰水中通入適量CO2，其離子方程式為：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O ③ 當反應物中有微溶物，且處于懸濁液或固態(tài)時，應將微溶物寫成分子式。如在石灰乳中加入Na2CO3濃溶液，其離子方程式為：Ca（OH）2+CO32-= CaCO3↓+2OH- （2）注意哪些物質是強電解質，在溶液中是易電離的；哪些物質是弱電解質，在溶液中是難電離的。 常見的弱電解質有：HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸；H2SO3、H2PO4等中強酸；NH3H2O等弱堿；還有水也是弱電解質。 在寫離子方程式時，難電離的物質應寫成分子式。如醋酸與NaOH溶液反應的離子方程式為：CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。 氫硫酸與硫酸銅溶液反應的離子方程式為：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+。 3. 氧化還原反應注意電荷守恒 一個正確的離子方程式，不僅要遵循質量守恒，還要遵循電荷守恒。即反應前后各元素的原子個數(shù)要相等，方程式兩邊離子所帶電荷也應相等。如Cl2與FeBr2反應的離子方程式，若寫成Fe2++2Br-+2Cl2=Fe3++4Cl-+Br2，就錯了。雖然反應前后各元素原子個數(shù)相等，但兩邊電荷數(shù)不等，因而是錯誤的。正確的寫法是：2Fe2+ +4Br－+3Cl2=2Fe3++6Cl－+2Br2。 4.注意隱含反應 次氯酸鈣溶液中通入少量二氧化硫，寫成Ca2+ + 2ClO－+ H2O + SO2＝CaSO3↓+ 2HClO就錯了，原因是HClO可以氧化CaSO3 氫氧化鐵加入氫碘酸中，寫成Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ =3 H2O也是錯的，因為Fe3+還可以氧化I-。 5.注意過量少量問題 ⑴ 一般情況下，CO2（或SO2）少量生成CO32-（或SO32-），CO2（或SO2）過量生成HCO3-（或HSO3-）。 如氫氧化鈉溶液中通少量的二氧化碳，離子方程式為：CO2+2OH-=CO32-+H2O ，如果通往過量的二氧化碳，離子方程式為CO2 + OH- = HCO3- ， 漂白粉溶液中通少量的二氧化碳，離子方程式為 Ca2+ + 2ClO- + H2O +CO2 = CaCO3 ↓+ 2HClO，通入過量的CO2，離子方程式為ClO- + H2O +CO2 = HCO3- + HClO ⑵ 開始滴加時，滴管中的反應物是不足量的，而錐形瓶(或燒杯等反應容器)中反應物過量。 ① 對于中和反應來說：若堿過量，中和產物為正鹽，若酸或酸性氣體在與堿反應時過量，可能生成酸式鹽(對多元酸來說)。 ② 在氧化還原反應中： 若氧化劑過量，能被氧化的元素都將被氧化； 若氧化劑不足量，則還原性強的元素首先被氧化，如Cl2和FeBr2溶液反應， Cl2少量，只氧化Fe2+，離子方程式為 Cl2 +2 Fe2+ = 2Cl- +2Fe3+ Cl2過量，F(xiàn)e2+和Br- 都被氧化，離子方程式為2Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 ＝ 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl- ⑶ 要具體情況具體分析，看清題意，再寫出符合題意的離子方程式。 ① 將少量NaOH溶液滴入過量的Ca(HCO3)2溶液中； ② 將Ca(HCO3)2溶液與 NaOH溶液以溶質的物質的量之比1∶1混合； ③ 將Ca(OH)2溶液與NaHCO3溶液以溶質的物質的量比1∶1混合； ④ 少量NaHCO3溶液滴加到過量的Ca(OH)2溶液中。 以上離子方程式均可用下式來表示： OH－+Ca2++HCO3－=CaCO3↓+H2O ① 過量的NaOH溶液與Ca(HCO3)2溶液反應； ② NaOH溶液與Ca(HCO3)2溶液以溶質的物質的量之比2∶1反應； ③ Ca(OH)2溶液與NaHCO3溶液以溶質的物質的量比1∶2反應； ④ Ca(OH)2溶液與過量的NaHCO3溶液反應。 其離子方程式均可用下式表示：2OH－＋2HCO3－＋Ca2+==CaCO3↓+2H2O+CO32－ ⑷ 過量時要注意不要漏掉參加反應的離子 碳酸氫銨溶液中加少量的氫氧化鈉溶液，只與HCO3－反應，HCO3－+ OH－=H2O+CO32－ 碳酸氫銨溶液中加過量的氫氧化鈉溶液，HCO3－和NH都反應，NH+HCO3－+ 2OH－= CO32－+ NH3H2O +H2O 6.注意有關定量反應的離子方程式 ⑴ 向1L2mol/LNaAlO2溶液中滴加2mol/L的鹽酸2.5L，先發(fā)生反應 AlO2- + H+ +H2O=Al(OH)3↓， 過量的酸再和Al(OH)3反應 Al(OH)3+ 3H+=Al3+ + 3H2O，總的離子方程式為2AlO2- + 5H+= Al(OH)3↓+ Al3+ + H2O ⑵ 明礬溶液中加Ba（OH）2溶液恰好使SO42-完全沉淀（得到沉淀質量最大），KAl（SO4）2和Ba（OH）2的物質的量之比為1：2，離子方程式為Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH-＝2BaSO4↓+ AlO2- + 2H2O 如果明礬溶液中加Ba（OH）2溶液恰好使Al3+完全沉淀（得到沉淀物質的量最多），則KAl（SO4）2和Ba（OH）2的物質的量之比為2:3，離子方程式為2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2+ + 6OH-=BaSO4↓+2Al(OH)3↓ 7. 注意試劑滴加順序不同，現(xiàn)象不同,離子方程式不同 ⑴ 向ＨCl溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液 　發(fā)生的反應為：CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑，溶液中有大量氣泡，且氣泡冒出很快。 ⑵ 向Na2CO3溶液中逐滴滴加ＨCl溶液 發(fā)生的反應為：CO32-＋H+＝HCO3-　 HCO3-?。獺+＝H2O＋CO2↑，一開始無氣泡冒出，隨后用較多氣體冒出。 ⑶ 向適量的可溶性的鋁鹽溶液中逐滴滴加NaOＨ溶液至過量。 現(xiàn)象：立即產生白色沉淀，然后白色沉淀逐漸消失 發(fā)生的反應為：A13++3OH-＝　A1(OH)3↓ A1(OH)3 + OH- =AlO2-+2H2O ⑷ 向NaOH中滴加滴加AlCl3溶液至過量 開始無白色沉淀，后產生白色沉淀 其離子方程式為：Al3++ 4OH- =AlO2-+2H2O A13++3 AlO2- +6H2O=4 A1(OH)3↓ ⑸ 向適量的可溶性的偏鋁鹽溶液中逐滴滴加HCl至過量　 現(xiàn)象：立即產生白色沉淀逐漸多最多，然后逐漸減少 其離子方程式為：H＋＋A1O２－＋H２O＝A1(OH)3　↓　　A1(OH)3＋3H＋＝A13+＋3H2O ⑹ 向適量的強酸性溶液中逐滴滴加偏鋁鹽溶液至過量 現(xiàn)象：先無現(xiàn)象，后產生白色沉淀逐漸多最多 其離子方程式為：A1O２－＋4H+＝A13+＋2H2O A13+＋3A1O２－＋6H２O＝4A1(OH)3 ↓ 【典例剖析】 典例1（2017江蘇）下列指定反應的離子方程式正確的是 A．鈉與水反應: Na +2H2ONa++2OH– + H2↑ B．電解飽和食鹽水獲取燒堿和氯氣: 2Cl–+2H2OH2↑+ Cl2↑+2OH– C．向氫氧化鋇溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O D．向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水: Ca2+++OH–CaCO3↓+H2O 【答案】B 典例2（2018江蘇）7．下列指定反應的離子方程式正確的是 A. 飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應：CO32?+CaSO4CaCO3+SO42? B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液：I? +IO3?+6H+I2+3H2O C. KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應：3ClO?+2Fe(OH)32FeO42?+3Cl?+4H++H2O D. 電解飽和食鹽水：2Cl?+2H+Cl2↑+ H2↑ 【答案】A 離子的檢驗和推斷 1．陽離子的檢驗： 離子 檢驗試劑 實驗現(xiàn)象 離子方程式 H＋ 石蕊試液 溶液變紅 Na＋ 焰色反應 火焰呈黃色 Fe2＋ ①NaOH溶液 ②KSCN溶液、氯水 ③K3[Fe(CN)3]溶液 ①先生成白色沉淀，很快變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色 ②加KSCN溶液不變色，加氯水后便紅色 ③生成藍色沉淀 ①Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3 ②2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋SCN－＝［Fe(SCN)］2＋ Fe3＋ ①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ①出現(xiàn)紅褐色沉淀 ②溶液呈血紅色 ①Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ ② Fe3＋＋SCN－＝［Fe(SCN)］2＋ Cu2＋ NaOH溶液 藍色沉淀 Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓ NH4＋ 與NaOH溶液混合加熱，產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體 無色有刺激性氣味的氣體，試紙變藍 NH4＋＋OH－＝ NH3↑＋H2O Mg2＋ 加過量NaOH溶液 有白色沉淀生成 Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓ Al3＋ NaOH溶液，氨水 生成的白色沉淀，繼續(xù)加NaOH溶液，沉淀溶解；繼續(xù)加氨水沉淀不溶解 Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O 2．陰離子的檢驗： 離子 檢驗試劑 實驗現(xiàn)象 離子方程式 OH－ ①酚酞試液 ②石蕊試液 ①呈紅色 ②呈藍色 Cl－ AgNO3，稀HNO3 白色沉淀 Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ Br－ AgNO3，稀HNO3 淡黃色沉淀 Ag＋＋Br－＝AgBr↓ I－ AgNO3，稀HNO3 黃色沉淀 Ag＋＋I－＝AgI↓ SO42－ HCl,BaCl2溶液 加HCl無沉淀，再加BaCl2有白色沉淀 Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓ SO32－ 稀硫酸，品紅溶液 無色有刺激性氣味的氣體，能使品紅溶液退色 SO32－＋2H＋＝SO2↑＋H2O CO32－ HCl,澄清石灰水 白色沉淀 CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3＋2H2O 3．離子的推斷方法和原則 （1）肯定性原則，確定肯定存在的離子。根據(jù)溶液的顏色、pH、酸堿性、水溶性和一些離子反應表現(xiàn)出和特征推出溶液中一定含有的離子（或一定不含有的離子）。 （2）互拆性原則：依據(jù)離子共存規(guī)律（或根據(jù)題目的隱含條件）推出一定不含的離子。如溶液中含有Ba2+，則溶液中SO42－、SO32－、CO32－不能大量共存。 （3）電中性原則：溶液中一定既有陽離子，又有陰離子，且陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶的負電荷總數(shù)相等。如當題目中各種離子一一被排除后，根據(jù)電中性原理，最后剩余的陽離子肯定有。 典例1（2019屆甘肅省甘谷縣第一中學高三上學期第二次檢測考試）Ⅰ．現(xiàn)有Al3+、NH4+、CO32-、HCO3-等離子，回答下列問題： （1）在強酸性條件下能夠大量存在的離子是__________； （2）在強堿性條件下能夠大量存在的離子是_______________； （3）在強酸性和強堿性條件下都不能大量存在的離子是_________。 Ⅱ．由Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、OH-、Fe3+、SO42-、Cl-八種離子中的六種兩兩組成的A、B、C三種化合物(它們不含有相同離子，已知NH4+與OH-反應有堿性氣體生成)。 ①A、B、C均易溶于水，形成無色溶液；A焰色反應為黃色. ②將A、B、C三種物質的溶液相互作用時，發(fā)現(xiàn)A與B混合后產生有刺激性氣味的氣體，B與C混合產生白色沉淀，則： （1）A、B、C的化學式分別為_______、_______、_______。 （2）B與C反應的離子方程式為____________________。 【答案】Al3+、NH4+CO32-HCO3-NaOH(NH4)2SO4BaCl2Ba2++SO42-===BaSO4↓ 典例2（2019屆山西省臨猗縣臨晉中學高三9月月考）有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子： K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO3－、SO42－、Cl－、I－、HCO3－，實驗如下： 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 (1)取少量該溶液，加入幾滴甲基橙 溶液變紅 (2)取少量該溶液，加入Cu片和濃硫酸，加熱 有無色氣體產生，氣體遇空氣可以變成紅棕色 (3)取少量該溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 (4)取(3)中反應后的上層清液，加入AgNO3溶液 有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 (5)取少量該溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，當NaOH過量時，沉淀部分溶解 由此判斷： (1)溶液中一定存在的離子是______________________；溶液中肯定不存在的離子是________________。 (2)為了進一步確定其他離子，應該補充的實驗及對應欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應，說明使用試劑的名稱，不必寫詳細步驟) ________________________________。 (3)寫出實驗⑤中所有反應的離子方程式：________________________________。 【答案】NO3-、SO42-Mg2+、Al3+Fe2＋、I－、HCO3－、Ba2＋K＋的檢驗可以用焰色反應；Cl－的檢驗：向溶液中加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向濾液中加硝酸銀溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，則證明有Cl－H＋＋OH－=H2O Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O （1）綜上可知，溶液中一定存在的離子是NO3-、SO42-Mg2+、Al3+，溶液中肯定不存在的離子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-；正確答案：NO3-、SO42-Mg2+、Al3+；I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-。 （2）溶液中未能確定的離子還有K＋和Cl－；K＋的檢驗可以用焰色反應，透過藍色鈷玻璃片，火焰顯紫色；Cl－的檢驗：首先要排除SO42-的干擾，可加入足量的硝酸鋇溶液，過濾后向濾液加硝酸銀和稀硝酸，觀察白色沉淀的產生；正確答案：K＋的檢驗可以用焰色反應；Cl－的檢驗：向溶液中加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向濾液中加硝酸銀溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，則證明有Cl－。 （3）酸性溶液先發(fā)生中和反應，然后Mg2+、Al3+分別與氫氧化鈉溶液反應生成白色沉淀Mg(OH)2和Al(OH)3，離子方程式為：H＋＋OH－=H2O， Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓， Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；當NaOH過量時，氫氧化鋁能和氫氧化鈉反應，而氫氧化鎂則不能，所以沉淀部分溶解，離子方程式：Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；正確答案：H＋＋OH－=H2O， Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓， Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。