高考化学一轮复习 考点过关 物质的量与化学反应 专题3 离子反应.doc

物质的量与化学反应 专题3 离子反应【复习目标】1.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水溶液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，能正确书写离子方程式，并能进行有关计算。4.了解离子反应发生条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。5.掌握常见离子的检验方法。【考点过关】一、有关电解质的概念1.电解质与非电解质电解质非电解质定义凡是在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物叫做电解质是在水溶液里或熔化状态下都不能导电的化合物叫做非电解质研究对象研究对象都是化合物，单质既不是电解质也不是非电解质导电性电解质不一定能导电，如食盐晶体、氯化氢气体等不导电；不导电的物质不一定是非电解质，如难溶物质在水中虽不导电，但在熔融状态下可能电离，因此也是电解质导电物质不一定是电解质，如co2、so2、nh3溶于水能导电，但本身并没有电离出离子，而是它们与水反应生成的化合物电离出的离子，所以它们不是电解质实例酸、碱、盐和活泼金属氧化物等so3、nh3、大部分有机物等2.强电解质与弱电解质强电解质弱电解质定义在水溶液里全部电离为离子的电解质叫做强电解质在水溶液里部分电离为离子的电解质叫做弱电解质电离程度完全电离，不存在电离平衡不能完全电离，存在电离平衡溶液中的微粒水合离子、水分子水合离子、水分子、弱电解质分子导电性电解质溶液的导电性取决于自由移动离子浓度的大小、温度和离子的电荷数，强电解质溶液导电性不一定强。如较浓醋酸的导电能力可比极稀hcl溶液强；caco3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差电离方程式h2so4=2h+so42ba(oh)2= ba2+2oh-nahco3= na+hco3溶液:nahso4= na+h+so42熔融:nahso4= na+hso42nh3h2o nh4+oh-ch3cooh ch3coo-+h+h2co3 h+hco3hco3 h+co32实例强酸、强碱、大部分盐类弱酸、弱碱等【巩固演练】下列叙述中正确的是 ()nacl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子溶于水后电离出氢离子的化合物都是酸强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质baso4投入水中，导电性较弱，故它是弱电解质弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子氯水能导电，所以cl2是电解质通电时，溶液中的溶质粒子分别向两极移动，胶体中的分散质粒子向某一极移动乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质【答案】二、离子反应和离子方程式1.离子反应定义在溶液中（或熔化状态下）有离子参加或生成的反应实质使溶液中某些离子的浓度改变发生条件离子反应总是向某些离子浓度减小的方向进行类型离子间发生氧化还原反应；离子间发生复分解反应；离子间发生双水解反应；离子间发生络合反应2.离子方程式定义用实际参与反应的离子符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式表示的意义离子方程式表示同一类型的所有的离子反应，如ca2+ + co32=caco3表示可溶性的钙盐和可溶性的碳酸盐在溶液中进行的反应书写方法写：根据实验事实写出反应的化学方程式。cuso4bacl2baso4cucl2拆：写出反应物和生成物在溶液中的主要存在形态。cu2so42ba22clbaso4cu22cl删：将不参加反应的离子（两边相同的离子）从方程式两端删去。ba2 + so42baso4查：查方程式两端原子个数和电荷数是否相等书写原则客观事实原则：如2fe+6h+=2fe3+3h2中错在h+不能把fe氧化成fe3+，而只能氧化成fe2+。应为：fe + 2h+=fe2+ + h2质量守恒原则：如na+h2o=na+oh+h2，错在反应前后h原子的数目不等。应为：2na+2h2o=2na+2oh+h2电荷守恒原则：如fe3+cu=fe2+cu2+，错在左右两边电荷不守恒。应为：2fe3+ + cu=2fe2+cu2+定组成原则：如稀硫酸与ba(oh)2溶液反应：h+so42+ba2+oh=baso4+h2o，错在so42和h+、ba2+和oh未遵循1:2这一定组成。应为：2h+so42+ba2+2oh=baso4+2h2o正误判断看离子反应是否符合客观事实。如铁与稀硫酸反应生成fe2+而不是fe3+看“”、“”、“”、“”及必要条件是否正确、齐全。氨水作为反应物写nh3h2o;作为生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写nh3(标“”号)看表示各物质的化学式是否正确。强酸、强碱和易溶于水的盐写成离子形式，难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写成化学式；多元弱酸酸式酸根离子，在离子方程式中不能拆开写，如hco3不能写成h+和co32；微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号(如澄清石灰水加盐酸的离子方程式为oh-+h+=h2o)，若是悬浊液写化学式;微溶物作为生成物，一般写化学式(标“”号)。看是否守恒。离子方程式要做到质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒。如fecl2溶液与cl2反应，不能写成fe2+cl2=fe3+2cl-看是否漏掉离子反应。如ba(oh)2溶液与cuso4溶液反应，既要写ba2+与so42生成baso4沉淀，也不能漏掉cu2+与oh-生成cu(oh)2沉淀看反应物或产物配比是否正确。如稀硫酸与ba(oh)2溶液按11反应生成水的计量数是2不能写离子方程式的反应，如铜和浓硫酸、氯化铵固体和氢氧化钙固体、cl2与石灰乳反应等一些特殊的反应，如有酸式盐参加或生成的反应，两种或两种以上的离子被一种物质氧化或还原的反应，ba(oh)2与 kal(so4)2按不同比值进行的反应等，要考虑并满足题设条件对反应物物质的量的比值要求操作顺序或反应物用量不同而引起的离子方程式不同。如 ca(oh)2中通入少量co2，离子方程式为 ca2+2oh-+co2=caco3+h2o;ca(oh)2中通入过量co2，离子方程式为oh-+co2=hco3与“量”有关的复分解反应的离子方程式，可用“少定多变法”来书写。所谓“少定”即量少的反应物，其离子的计量数按化学式确定;所谓“多变”即过量的反应物，其计量数根据反应的需要量确定，不受化学式中的比例制约，是可变的。如 ca(hco3)2溶液中加入过量naoh溶液，先确定ca2+、hco3的比例为12，再中和2个hco3需2个oh-，则可写出:ca2+2hco3+2oh-=caco3+co32+2h2o;若是加入少量naoh溶液，则反应为oh-+ca2+hco3=caco3+h2o(只中和1个hco3，ca2+、hco3的比例不是12)【巩固演练】下列反应的离子方程式正确的是()往硝酸银溶液中滴加少量氨水：ag2nh3=ag(nh3)2以石墨作电极电解氯化铝溶液：2cl2h2o2ohh2cl2石灰石溶于醋酸：caco32ch3cooh=2ch3cooca2co2h2o氯气与水反应：cl2h2o2hclclofe(no3)3溶液中加入过量的hi溶液：2fe32i=2fe2i2浓烧碱溶液中加入铝片：al2oh=aloh2等物质的量的ba(oh)2与nh4hso4在稀溶液中反应：ba22ohhnhso=baso4nh3h2oh2ona2s溶液呈碱性：s22h2oh2s2oh过量的so2通入naoh溶液中：so22oh=soh2onano2溶液中加入酸性kmno4溶液：2mno5no6h=2mn25no3h2o【答案】三、离子共存1.判断依据：所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应。若离子之间能发生反应，则不能大量共存。不能大量共存原因不能大量共存实例发生复分解反应有气体产生。如co32-、hco3-、s2-、hs-、so32-、hso3-等易挥发的弱酸的酸根与h+不能大量共存有沉淀生成。如ba2+、ca2+、mg2+等不能与so42-、co32-等大量共存；sio32-、alo2-、s2o3等不能与h+大量共存有弱电解质生成。如oh-、clo-、f-、ch3coo-、hcoo-、po43-、hpo42-、h2po4-等与h+不能大量共存；一些酸式弱酸根及nh4+不能与oh-大量共存一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如：alo2-、s2-、hs-、co32-、hco3-、so32-、hso3-、clo-、f-、ch3coo-、hcoo-、po43-、sio32-、c6h5o-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在；mg2+、al3+、cu2+、fe2+、fe3+、nh4+等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在发生氧化还原反应一般情况下，具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如i-、s2-、hs-和fe3+不能大量共存在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如no3-和i-在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量h+存在情况下不能共存；so32-、s2o32-和s2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下不能共存。clo-与s2-不论是在酸性条件下还是在碱性条件下都不能大量共存发生络合反应由于形成络合离子，离子不能大量共存。如fe3+和scn-、c6h5o-由于络合反应的发生而不能大量共存发生双水解反应离子间能发生双水解反应不能存在在同一溶液中。如al3和hco3-、co32、s、hs、alo2-；fe3+和alo2-、hco3-、co32-；nh4+和alo2-等不能大量共存。特别注意：nh4+和co32-、nh4+和hco3-、nh4+和ch3coo-在同一溶液中能大量共存2.常考离子的性质颜色mno(紫)、cu2(蓝)、fe2(浅绿)、fe3(黄)氧化性clo、mno、no(h)、fe3、cr2o还原性s2(hs)、so(hso)、i、br、cl、fe2水解显酸性nh、mg2、al3、cu2、fe2、fe3水解显碱性alo、s2、so、co、sio、clo、ch3coo两性离子hco、hs、hso、hpo、h2po3.题干中的常见“陷阱”条件类型高考中的常见表述误点点悟常见的限制条件“无色”有色离子不能大量存在“ph1”或“ph13”溶液显酸性或碱性“因发生氧化还原反应而不能大量共存”只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子常见的易错点“透明”“透明”也可“有色”“不大量共存”易看成大量“共存”常见的隐含条件“与al反应放出h2”溶液既可能显酸性也可能显碱性“由水电离出的c(h)11012 moll1”溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的nh3”与nh3h2o反应的离子不能大量存在no在酸性条件下具有强氧化性常见题干要求“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”审清关键字【巩固演练】下列各组离子，能够在溶液中大量共存的是（ ）na、al3、no3、alo2na、ca2、hco3、hso4cu2、k、no3、ohs2o32、na、h、so42fe3、cl、scn、k fe3、nh4、cl、no3fe2、cl、no3、hna、al3、so42、hco3k、h、nh4、oh h、k、co32、so42【答案】四、离子的检验1.常见阳离子的检验(1)常规检验法：用焰色反应可检验出溶液中的k（透过蓝色钴玻璃焰色为浅紫色）和na（透过蓝色钴玻璃焰色为黄色）。用naoh溶液能检验出cu2、fe3、fe2、al3、nh实验现象cu2产生蓝色沉淀fe3产生红褐色沉淀fe2先产生白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变红褐色沉淀al3先生成白色胶状沉淀，继续加入naoh溶液，白色胶状沉淀又逐渐溶解nh共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体 (2)特殊检验法检验试剂实验现象fe3kscn溶液或碘化钾淀粉溶液溶液变红色或溶液变蓝色fe2酸性高锰酸钾溶液或kscn溶液和少量新制氯水（稀硝酸）溶液紫色褪去或溶液先无变化，后变红色2.常见阴离子的检验：滴入石蕊试液或酚酞试液，溶液变蓝色或红色oh。(1)利用盐酸和其他试剂检验：检验方法so42先加入稀盐酸，无现象，再加入bacl2溶液，生成白色沉淀so32加入bacl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，产生使品红褪色的无色、有刺激性气味的气体co32加入bacl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，产生无色无味的气体；或加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体 (2)利用hno3酸化的agno3溶液检验：实验现象cl生成不溶于稀硝酸的白色沉淀br生成不溶于稀硝酸的浅黄色色沉淀i生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀（或滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色或滴入氯水和ccl4，溶液分层，ccl4层显显紫色）【巩固演练】某含有na的澄清溶液中，可能还存在nh、fe2、i、br、co、so六种离子中的几种。将该溶液进行如下实验：滴加足量的新制氯水，有气泡生成，溶液变黄色；向“”中所得溶液中加入bacl2溶液，无沉淀生成；向“”中所得溶液中加入淀粉溶液，不显蓝色。依据上述实验事实推断该溶液()a一定存在fe2、br、cob一定呈碱性c一定不存在i、sod不可能存在nh【答案】c【过关演练】1.(2016届长春校级期中)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关离子方程式的类推正确的是()选项已知类推a将fe加入cuso4溶液中：fecu2=cufe2将na加入cuso4溶液中：2nacu2=cu2nab向ca(clo)2溶液中通入少量co2：ca22cloco2h2o=caco32hclo向ca(clo)2溶液中通入少量so2：ca22closo2h2o=caso32hcloc用惰性电极电解nacl溶液：2cl2h2o2ohh2cl2用惰性电极电解mgbr2溶液：2br2h2o2ohh2br2d稀盐酸与naoh溶液反应至中性：hoh=h2o稀hno3ba(oh)2溶液反应至中性：hoh=h2o2.(2016届重庆二次调研)某同学欲配制符合下列条件的溶液，其中能达到目的的是()只含0.1 mol na、0.2 mol mg2、0.1 mol cl和0.1 mol no的溶液(h、oh忽略不计)只含0.1 mol nh、0.1 mol ca2、0.1 mol co和0.1 mol cl的溶液(h、oh忽略不计)常温时，0.5 moll1的ca(oh)2溶液常温时，ph3的含有cu2、h、so的溶液a b c d3.(2016届日照检测)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()ac(h)c(oh)的溶液中：na、k、so、clob能使酚酞变红的溶液中：na、cu2、co、noc0.1 moll1 fecl3溶液中：k、nh、i、scnd加入铝粉能产生氢气的溶液中：nh、fe2、no、so4.(2016年高考北京)在两份相同的ba(oh)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的h2so4、nahso4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是()a代表滴加h2so4溶液的变化曲线bb点，溶液中大量存在的离子是na、ohcc点，两溶液中含有相同量的ohda、d两点对应的溶液均显中性5.(2016年高考天津)下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是()a室温下，测得氯化铵溶液ph7，证明一水合氨是弱碱：nh2h2o=nh3h2oh3ob用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：2al2oh2h2o=2alo3h2c用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基：2hco2h2o2co2d用高锰酸钾标准溶液滴定草酸：2mno16h5c2o=2mn210co28h2o6.(2016届河南八市三次联考)下列离子方程式中，正确的是()afe3o4溶于足量稀硝酸：fe3o48h=fe22fe34h2ob硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：sio2h=h2sio3calcl3溶液中滴入过量的氨水：al34oh=alo2h2od向nahco3溶液中加入过量ca(oh)2溶液：hcoca2oh=caco3h2o7.(2016届北京西城期末)二氧化锰是常用的催化剂、氧化剂和活性电极材料。海底蕴藏着丰富的锰结核矿，其主要成分是mno2。1991年由allen等人研究，用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的mno2，其制备过程如下图所示：已知：反应以石墨为电极，电解硫酸锰溶液制二氧化锰；反应可以是高锰酸钾氧化硫酸锰，也可以是氯酸钾氧化硫酸锰。下列推断不正确的是()a反应的离子方程式为mno2h2o22h=mn22h2oo2b反应中阴极反应式为mn22e2h2o=mno24hc若加入kclo3，则反应为2clo5mn24h2o=5mno2cl28hd若加入kmno4，则反应为3mn22mno2h2o=5mno24h8.在cl浓度为0.5 moll1的某无色澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。阳离子k、al3、mg2、ba2、fe3阴离子no、co、sio、so、oh现取该溶液100 ml进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。序号实验内容实验结果向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 l气体将的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4 g向的滤液中滴加bacl2溶液无明显现象请回答下列问题。(1)通过以上实验能确定一定不存在的离子是_。(2)实验中生成沉淀的离子方程式为_。(3)通过实验、和必要计算，请写出一定存在的阴离子及其浓度(不一定要填满)。阴离子浓度c/(moll1)_(4)判断k是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由：_。9.利用硫酸渣(主要含fe2o3、feo，杂质为al2o3和sio2等)生产铁基颜料铁黄(feooh)的制备流程如下：(1)“酸溶”时，fe2o3与硫酸反应的化学方程式为_。(2)滤渣的主要成分是fes2、s和_(填化学式)；fe3被fes2还原的离子方程式为_。(3)“氧化”中，生成feooh的离子方程式为_。(4)滤液中溶质是al2(so4)3和_(填化学式)：“洗涤”时，检验铁黄表面已洗涤干净的操作是_。10.(2017届长春质检)某工厂排出的污水中含有大量的fe2、zn2、hg2三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子，并回收绿矾、皓矾(znso47h2o)和汞的方案。药品naoh溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉实验方案(1)步骤所发生反应的离子方程式为_。(2)步骤中抽滤的目的是_，该步骤产生fe(oh)3的离子方程式为_。(3)步骤中得到硫酸锌溶液的离子方程式为_。(4)欲实现步骤，需加入的试剂有_、_，所涉及的主要操作依次为_。(5)步骤常用的方法是_，该步骤是否对环境有影响？_(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个绿色环保方案来实现步骤的反应：_。(6)该研究小组的同学在强碱溶液中，用次氯酸钠与fe(oh)3反应获得了高效净水剂na2feo4，该反应的离子方程式为_。11.某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。图1图2(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是：能更好地吸收有毒气体so2，防止其污染环境；_。(2)能说明有so2气体产生的实验现象是_。(3)反应一段时间后，用滴管吸取a试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：只含有fe3；：只含有fe2；：既有fe3又有fe2。为验证、的可能性，选用如下试剂：a稀盐酸溶液b稀硫酸溶液ckscn溶液 dkmno4溶液enaoh溶液 f淀粉ki溶液gh2o2溶液。填写下列空格：验证：取试样，先滴加少量的_(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的_，根据溶液颜色的变化可确定假设是否正确。验证：步骤1取试样，滴加少量的_(填试剂序号)，溶液的颜色变_色，则试样中含有fe3，发生反应的离子方程式为_。步骤2、再取适量的试样滴加少量的_(填试剂序号)，溶液的颜色变为_色，则试样中含有fe2。参考答案1.【解析】将na加入cuso4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应，不能置换出铜，故a错误；向ca(clo)2溶液中通入少量so2，二氧化硫具有还原性，被次氯酸根氧化，不可能生成caso3沉淀，故b错误；用惰性电极电解mgbr2溶液，离子方程式：mg22br2h2omg(oh)2h2br2，故c错误。【答案】d2.【解析】中电荷不守恒；中ca2与co不能大量共存；中ca(oh)2是微溶性物质，常温时，ca(oh)2溶液的浓度不可能达到0.5 moll1；可看成是cuso4、h2so4的混合溶液。【答案】b4.【解析】两个反应的方程式为：ba(oh)2h2so4=baso42h2o；ba(oh)2nahso4=naohbaso4h2o；naohnahso4=na2so4h2o。从方程式分析，当ba(oh)2恰好和h2so4完全反应时，溶液的导电能力最小，故代表滴加硫酸时的变化曲线，故a正确；b点代表反应恰好完成，溶液中含有naoh，故c正确；c点时，曲线溶质为h2so4，曲线溶质为naoh和na2so4，所以溶液中的oh浓度不相同，故c错误；a点时，ba2和so完全沉淀，d为na2so4溶液，溶液都显中性，故d正确。【答案】c5.【解析】nh的水解反应属于可逆反应，a错误；碳酸氢钠只能与羧基反应，与酚羟基不反应，c错误；草酸属于弱酸，用化学式表示，d错误。【答案】b6.【解析】稀硝酸具有强氧化性，能将fe2氧化为fe3，a项错误；醋酸为弱酸，在离子方程式中不能拆开，b项错误；nh3h2o是弱碱，在离子方程式中不能拆开，且al(oh)3不溶于氨水，c项错误。【答案】d8.【解析】由题意知溶液为无色澄清溶液，一定不含fe3+，且溶液中含有的离子必须能大量共存。由实验可知，该溶液中一定含有co，其浓度为0.25 moll1，则一定没有al3+、mg2+、ba2+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有sio，发生反应sio2h=h2sio3，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，得2.4 g固体sio2，则sio的浓度为0.4 moll1。由实验可知溶液中不含so，根据电荷守恒，2c(co)2c(sio)c(cl)20.25 moll120.4 moll10.5 moll11.8 moll1，因此溶液中一定含有k+，且其浓度至少为1.8 moll1，不能确定no、oh是否存在。【答案】(1)al3、mg2、ba2、fe3、so(2)sio2h=h2sio3 (3)阴离子浓度c/(moll1)co0.25sio0.4(4)存在，由电荷守恒可知最小浓度为1.8 moll19.【解析】 (2)硫酸渣加硫酸酸溶，得fe3、fe2、al3的溶液，加fes2还原fe3，sio2不溶于酸，滤渣中还有sio2。反应物为fe3、fes2(硫显1价，铁显2价)，生成物有fe2(fe3被还原为fe2)、s(滤渣成分之一)，根据得失电子守恒配平。(3)滤液中主要含fe2、al3，加空气氧化fe2为fe3，加氨水调节ph 34，沉淀fe3。反应物为fe2、o2、nh3h2o，生成物有feooh、nh，根据电子守恒有：4fe2nh3h2oo24feoohnh，根据