高考化学 专题04 离子反应与离子共存（一）专题检测.doc

专题04 离子反应与离子共存（一）【考情报告】考查角度考查内容命题特点单一条件、多项限制等考察离子共存，大多涉及氧化还原反应离子共存离子方程式的书写及正误判断、溶液中的离子共存属于每年高考必考的内容。在高考试题中，大多以选择题形式呈现，但增加了限制条件和隐含条件，基本每一个选项都会有干扰，并且加大氧化还原反应的考察，甚至与有机物中的官能团性质结合，综合程度大大增加，区分度加大。主观题中，离子方程式的书写也已经穿插到工业流程题、实验题之中，以社会生活中的热点问题为切入点，以新知识介绍为载体，考查学生较难离子方程式的书写能力。多项限制考察高中化学重要离子方程式的正误。离子方程式正误判断【考向预测】离子方程式的书写及正误判断、溶液中的离子共存是每年高考的热点，高考再现率为100%。在高考试题中，既可以以选择、填空的形式独立命题，直接考查离子方程式的书写、溶液中的离子共存，也可以穿插到无机推断、工业流程题、实验题之中，以社会生活中的热点问题为切入点，以新知识介绍为载体，考查学生对离子反应、离子方程式的掌握程度，考查学生用离子反应、离子方程式的知识去分析、解释、处理新问题的能力。在复习中，要注意通过对比、归纳的方法，熟练掌握相应的知识规律，要注意提高运用知识分析处理新情景下问题的能力。本部分高考命题的主要内容有：判断离子间能否大量共存；离子方程式书写及正误判断；离子的检验；溶液中所含离子的推断。有关离子反应的概念等。纵观近几年离子共存问题，都会增加限制条件涉及氧化还原反应，且有无机和有机相互融合趋势；离子方程式的正误判断，主要涉及化学式的拆分、电荷的守恒、产物是否合理、涉及量的多少以及符号正确与否等；把实验问题与离子反应知识融合，在有关物质推断、化工流程中融入更多有关离子反应知识是今后高考的新趋势，一般都会涉及一到两个离子反应方程式的书写等问题，要引起关注。【经典在线】1. 知识梳理一、强电解质和弱电解质 强酸：hcl、h2so4、hno3、hbr、hi、hclo4 hclo3强电解质 强碱：naoh、koh、ba(oh)2 ca(oh)2大多数盐（含难溶盐）：nacl、caso4、kno3、baso4、agcl 弱酸：hf、hclo、h2so3、h2co3、h3po4、ch3cooh、 弱电解质 弱碱：nh3h2o、cu(oh)2、fe(oh)3 少数盐：pb(ch3coo)2 hg2cl2水是一种极弱的电解质。特别提醒：1.电解质与非电解质的相同点是研究的对象都是化合物，二者的主要不同是在水溶液里或熔融状态下能否导电。要注意：电解质不一定导电，如固态nacl、液态hcl等；导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。电解质必须是化合物本身电离出的离子导电，否则不属于电解质。如co2、nh3、cl2等物质的水溶液虽能导电，但它们并不是电解质，因为它们是与水反应后生成了电解质，才使溶液导电的。酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物是电解质；非金属氧化物、大多数氢化物、大多数有机物是非电解质。2.判断电解质强、弱的注意点电解质的强弱是由物质内部结构决定的，与任何外界因素无关。电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如baso4等虽难溶于水，但溶于水的部分却是完全电离的，所以它们是强电解质；相反，能溶于水的未必都是强电解质，如ch3cooh、nh3h2o等虽然能溶于水，但溶解时只有部分电离，故这些是弱电解质。电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小，决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子的电荷数，和电解质的强弱没有必然联系。二、离子方程式书写与正误判断书写离子方程式的关键是依据客观事实，抓住两易、三等、两查。两易：即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)要以实际参加反应的离子符号表示，单质、氧化物、非电解质、弱电解质、难溶物、气体、浓h2so4、弱酸的酸式酸根等用化学式表示。三等：即三个守恒，必须遵循质量守恒原理(即反应前后原子种类及个数应相等)；必须遵循电荷守恒原理(即反应前后阴阳离子所带的电荷总数应相等)；必须遵循电子得失守恒原理(适用于氧化还原反应的离子方程式)。两查：查原子、电荷是否守恒，是否漏写必要的反应条件。（1）离子反应是在溶液或熔融状态时进行反应的，凡非溶液中进行的反应一般不能写离子反应方程式，亦即没有自由移动离子参加的反应，不能写出离子反应方程式。如nh4cl固体和ca(oh)2固体混合加热，虽然也有离子和离子反应，但不能写出离子反应方程式，只能写化学方程式。（2）单质、氧化物、气体在溶液中的反应一律写化学式；弱电解质如弱酸（hf、h2s、hclo、h2co3等）、弱碱（如nh3h2o）和中强酸（如h2so3、h3po4）等难电离的物质必须写化学式；难溶于水的物质如caco3、baso3、fes、pbs、baso4、fe(oh)3等必须写化学式。（3）多元弱酸的酸式盐的酸根离子hco、hs、hso在离子方程式中不能拆写。如nahco3溶液和稀硫酸反应：hco3-h+co2h2o(4)操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。如：少量烧碱滴入ca(hco3)2溶液此时碳酸氢钙过量中，有：ca2+hco3oh-caco3h2o少量ca(hco3)2溶液滴入烧碱溶液此时氢氧化钠过量中，有：ca2+hco32oh-caco3co32-2h2o三、判断溶液中离子共存的规律同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子便不能在同一溶液中大量共存.（一）由于发生复分解反应，离子不能大量共存。1、有气体产生。如co32-、hco3-、s2-、hs-、so32-、hso3-等易挥发的弱酸的酸根与h+因为结合生成气体不能大量共存。、有沉淀生成。如ba2+、ca2+、mg2+等不能与so42-、co32-等大量共存；mg2+、al3+、cu2+、fe2+、fe3+等不能与oh-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+结合生成弱电解质不能大量共存。、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。（二）由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存、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clo、mno、no(h)、fe3、cr2o等氧化性离子不能大量共存。、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，但在酸性条件下由于发生2s2-so32-6h+3s3h2o、2s2-s2o32-6h+4s3h2o不能共存。mno、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。（三）由于形成络合离子，离子不能大量共存中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如fe3+和scn-、c6h5o-，由于fe3+scn- fe(scn)2+等络合反应的发生而不能大量共存。（四）能水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在于同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。例如：al3和hco3-，al3和co32-，al3和s，al3和hs，al3和alo2-，al3和c6h5o-，fe3+和alo2-，fe3+和hco3-，fe3+和co32-，nh4+和alo2-等。如3alo2-al3+6h2o=4al(oh)3等。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.经典精讲例1(2018江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是a01 moll1ki 溶液：na+、k+、clo 、ohb01 moll1fe2(so4)3溶液：cu2+、nh4+ 、no3、so42c01 moll1hcl 溶液：ba2+、k+、ch3coo、no3d01 moll1naoh溶液：mg2+、na+、so42、hco3【答案】b例2下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是a银氨溶液： na+、k+、no3-、nh3h2ob空气： c2h2、co2、so2、noc氢氧化铁胶体： h+、k+、s2-、br-d高锰酸钾溶液： h+、na+、so42-、葡萄糖分子【答案】：a【解析】：a、可以共存；b、no易被空气中氧气氧化生成no2，不能共存；c、氢氧化铁胶体在酸性条件下不能共存；d、高锰酸根在酸性条件下具有强氧化性，葡萄糖具有还原性，能发生氧化还原反应不能大量共存。例3水溶解中能大量共存的一组离子是ana+、al3+、cl-、co32-bh+、na+、fe2+、mno4-ck+、ca2+、cl-、no3-dk+、nh4+、oh-、so42-【答案】：c【解析】：al3+和co32-因发生双水解而不能共存，错误；h+、fe2+、mno4-因发生氧化还原反应不能共存，b错误；nh4+与因生成弱电解质一水合氨而不能共存，d错误。例4、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是a.mno2与浓盐酸反应制cl2：mno24hclmn22clcl22h2ob.明矾溶于水产生al(oh)3胶体：al33h2o=al(oh)33hc.na2o2溶于水产生o2：na2o2h2o=2na2oho2d.ca(hco3)2溶液与少量naoh溶液反应：hco3ca2oh=caco3h2o【答案】：d例5、能正确表示下列反应的离子方程式是 a.用过量氨水吸收工业尾气中的so2：2nh3h20so22nh4so32h2ob.氯化钠与浓硫酸混合加热：h2so42clso2cl2h2oc.磁性氧化铁溶于稀硝酸：3fe24hno33fe3no3h2od.明矾溶液中滴入ba(oh)2溶液使so42恰好完全沉淀：2ba23ohal32so422baso4al(oh)3【答案】：a【解析】：b中氯化钠是固体，不能写成离子形式；c错在磁性氧化铁不能拆写；d错在此时氢氧根过量（不是1：3，而是1：4）溶液中会有偏铝酸根，不是沉淀。例6下列解释事实的方程式不准确的是a.用浓盐酸检验氨：nh3+hclnh4clb.碳酸钠溶液显碱性：co2-3+h2ohco-3+oh-c.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：fe-3e-fe3+d.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：ca（oh）2+co2caco3+h2o答案：c解析：a、盐酸具有挥发性，挥发出的hcl与氨气反应生成氯化铵，冒白烟，故正确；b、碳酸钠是强碱弱酸盐，溶液中存在co2-3水解平衡：co2-3+h2ohco-3+oh-，使溶液呈碱性，故正确；c、钢铁发生吸氧腐蚀，铁作负极被氧化，电极反应式为fe-2e-fe2+，故错误；d、石灰水与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，故正确。【解题技巧】一、解答离子方程式书写正误判断题目时，要求必须要细心，仔细阅读题目中陷阱和关键词语，如“过量”、“少量”、“胶体”等，这样就可避免漏掉“问题”或“看错题目了”。严格按照以下方法做题能够达到“快、准”的目的。1判断离子方程式正误“四字真经”“四查、三看”四查：一查改写形式是否正确；二查符号“=”、“”、“”、“”是否恰当；三查是否符合三个守恒：质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒；四查是否符合客观事实和漏写。三看：一看反应是否在溶液中进行；二看物质的溶解性；三看反应的可能性(是否为多种离子参加的多种不同的反应以及不同离子的反应顺序等)。2正确把握与“量”有关的反应原则某物质在反应中属于“少量”时，则其阴、阳离子都参加了反应，且都反应完全，在方程式中，该物质阴、阳离子个数比应与化学式中组成一致，如少量ba(oh)2与nahso4溶液反应，离子方程式为：ba2+2oh-2h+so42-baso42h2o注意：在h+、oh-、h2o之前的化学计量数2是不可能省去。 若反应物之间由于量比不同可发生不同反应时，必须结合量比书写。如(1)少量cl2通入fei2(aq)中，反应的离子方程式是2icl2=2cli2(2)过量cl2通入fei2(aq)中，反应的离子方程式是2fe24i3cl2=6cl2fe32i2；(3)将1.2 mol cl2通入含有fei2 1.0 mol的水溶液中：2fe210i6cl2=2fe35i212cl。二、解答离子共存选择题的关键是必须从化学基本概念和基本理论出发，搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化还原反应，以及在一定条件下一些微粒（离子、分子）可形成络合离子等。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出的。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手，逐条梳理。1熟记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、h2po两性离子指既能跟酸反应又能与碱反应的离子，一般为弱酸的酸式酸根离子。2.附加隐含条件的应用规律隐含在无色透明溶液中，要排除常见的水溶液中带有颜色的离子：mno4（紫红色）、fe3（黄色）、fe2+（浅绿色）、cu（蓝色）。隐含在酸性溶液中，如“ph1”或能使ph变红的溶液等。隐含在碱性溶液中，如“ph13”或能使无色酚酞变红的溶液等。隐含在能使铝反应放出氢气的溶液中，该溶液可能是碱性，也可能是酸性。隐含在由水电离出的氢离子的浓度，如“由水电离出的c(h)11012 moll1”的溶液中，该溶液可能是碱性也可能是酸性。隐含在酸性溶液中的no3-具有强的氧化性。题干要求：“一定能大量共存”、“一定不能大量共存”、“可能大量共存”等。【规律总结】误点警示：我们在书写离子方程式或判断离子共存时会遇到很多的陷阱，例如题设情景、酸碱性环境，无色透明溶液、产生气体、沉淀，发生氧化还原反应或复分解反应而不能共存等，1“有色溶液”和“透明溶液”。只要是溶液都是透明的，并不是无色溶液才是透明的。只有说无色溶液才能排除mno4、fe3、fe2+、cu。2、对于酸碱性情景则有各种表述形式，如告诉溶液的酸碱性，或溶液的ph值大小，或c(h+)、c(oh)，或加入指示剂颜色的变化等等。但如果题中告诉的是水电离的c(h+)、c(oh)，则该溶液既可以是酸性溶液，也可以是碱性溶液。3、对于能与al反应产生氢气的溶液，溶液一定为强酸性或强碱性。要注意的是，若溶液为强酸性，则不能有clo、mno、no，因为铝与氧化性酸反应一般不能产生氢气。4、能与mg等活泼金属反应产生氢气的溶液必须是酸性溶液，而能与si反应产生氢气的溶液则必须为碱性溶液。5、溶液中不存在hso4-，因为hso4-h+so42-，相当于溶液中有h+，故nahso4、khso4相当于一元强酸；6、hco3-与、alo2-不能大量共存,是因为发生复分解反应生成al(oh)3沉淀，不是双水解反应。7、某些络离子，如cu(nh3)42+、ag(nh3)2+等只能存在于碱性溶液中，不能与h+大量共存。8、注意离子的存在环境，如alo、s2、so、co、sio、clo等只能存在碱性环境；al3、cu2、fe2、fe3只能存在酸性环境。9、注意特殊反应，如s2与so、i-与io3-在碱性环境中能共存，酸性环境就不共存。 s2o32-自身在酸性溶液中也不存在。10、注意有机基团的性质，如醛基有强还原性、羟基在酸性环境中与mno4不能共存。11、书写离子方程式时要注意量的多少，过量反应时采取“少定多变”法，即确定不足的物质完全反应，化学式前系数为1，然后根据它确定过量物质离子的多少。已知比例的要先按照比例写出反应物，然后根据离子的多少写出离子方程式。12、当一个环境中可能有多个离子共同反应时，要确定反应的先后顺序。采用假设法，即假设某种离子先反应，得出产物看在溶液中能否存在。若不能存在则假设错误。【高考演练】1（2018安徽“皖南八校”第二次联考）在无色强酸性溶液中可能大量共存的离子组是aba2+、nh、s2-、mno bnh、na+、br-、cl-ck+、ca2+、hso、no dfe2+、nh、cl-、so【答案】b2(江苏省南通市2018届期末)常温下，下列各组离子在feso4溶液中一定能大量共存的是a.mg2+、ba2+、oh- b.na+、nh4+、cl- c.h+、k+、no3- d.h+、al3+、ch3coo-【答案】b【解析】a项oh-与mg2+、fe2+不能共存，ba2+与so42-不能大量共存；c项no3-在酸性条件下能够氧化fe2+为fe3+；d项h+、与ch3coo-不能共存。3（海淀区2018届期末）下列相关反应的离子方程式书写正确的是a氢氧化铁溶于氢碘酸：fe(oh)3+3h+ = fe3+3h2ob硫酸铜溶液显酸性：cu2+ + 2h2o = cu(oh)2+ 2h+c向碳酸氢铵溶液中加过量石灰水并加热：nh4+oh- = nh3+h2o d用酸化的高锰酸钾溶液氧化双氧水：2mno4-+6h+5h2o2 = 2mn2+5o2+8h2o【答案】d【解析】fe3+的氧化性能够将i-氧化为i2：2fe(oh)3+6h+ +2i-=2fe2+i2+6h2o，a项错误；b项cu2+水解微弱，不能形成cu(oh)2沉淀；c项hco3也参与反应，正确的离子方程式为:nh4+hco3-+2oh- =co32-+nh3+h2o4（2018届泰州中学第四次模拟）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是a无色透明的溶液中: nh4+、fe3+、so42-、oh-bc(no3-)=1mol/l的溶液中:h+、fe2+、so42-、cl-c能使甲基橙变红的溶液中: na+、nh4+、so42-、no3-dc(h+)/c(oh-)=110l2的溶液中: ca2+、na+、sio32-、hco3-【答案】c5（2013安徽马鞍山一模）下列各组离子或分子在指定溶液中一定能大量共存的是a能使ph试纸呈红色的溶液：fe2+、mg2+、no、clb在饱和的氯水中：so、nh、a13+、ch3choc加入a1能放出h2的溶液中：cl、so、no、hcod =0.1mol/l的溶液：na+、k+、sio、a1o【答案】d【解析】a、该溶液为酸性，硝酸根具有强氧化性，fe2+不能共存；b、饱和氯水具有强氧化性，ch3cho具有还原性，不能共存；c、该溶液可能为酸性或