2012届高考化学 专题四离子反应与离子共存精品教案

1 专题四专题四 离子反应与离子共存离子反应与离子共存 考点分析 1 复习重点 1 掌握离子方程式书写的步骤 四字 诀 写 书写完全正确的化学方程式 拆 将能拆的化学式 完全电离的酸 碱 盐及融化态的金属氧化物 拆为离子符号 物质拆分规则 完全电离的酸是指 HCl H2SO4 HNO3 HI HBr HClO4 等强酸 中强酸 H2SO3 H3PO4 弱酸 H2CO3 H2S HF HclO CH3COOH H2SiO3 则不能拆 完全电离的碱是指 NaOH KOH Ca OH 2 Ba OH 2 等强碱 中强碱的溶液 而 NH3 H2O 及 Cu OH 2 Fe OH 3 等难溶性弱碱则不能拆 完全电离的盐是指 所有易溶 可溶及微溶性的盐的溶液 附 盐的溶解性规律 钾盐 钠盐 铵盐 硝酸盐 二元酸的酸式盐 磷酸的二氢盐 均易溶 碳酸盐 磷酸盐 硅酸盐的正盐中只有钾盐 钠盐 铵盐溶 氯化物中只有 AgCl 不溶 硫酸盐中只有 PbSO4 BaSO4 不溶 但 CaSO4 Ag2SO4 为微溶 特殊情况处理 微溶物 作反应物时 为溶液时拆 作产物时不拆 浓硫酸作反应物 时 不能拆 而浓盐酸 浓硝酸则必须拆 酸式酸根离子只有 HSO4 必须拆 而 HS HCO3 HSO3 HPO42 H2PO4 则不能拆 凡单质 氧化物 气体 难溶固体 弱酸 弱碱 水等难电离的及非电解质均不能 拆 删 将未参加离子反应的离子从两边删掉 等个数 整理 系数应为最简整数比 易 被忽略 查 质量守恒 电荷守恒 注明 为氧化还原反应时 氧化剂与 还原剂得失电子数应相等 以上四个步骤 对于初学者须严格遵循 它可帮助初学者按一定层次分析反应 由表 面到实质 由宏观到微观 由定性到定量 步步深入中避免出现这样或那样的错误 亦有 助于学生分析各种不正确离子方程式的错误原因 当然 随着我们学生知识的积累 对化 学反应原理 本质认识的加深 学习能力的提高 在练习中便可删繁就简 直接书写出离 子方程式 2 离子方程式书写几个特殊要求 固体间反应 不是熔融状态 虽然是电解质 但在书写离子方程式时 只能写化学式 一种物质为可溶的固体电解质 放在另一溶液中 此固体电解质仍写成 分子 形式 例 如 2NH4Cl 固 Ca OH 2 固 CaCl2 2NH3 2H2O 2NaCl 固 H2SO4 浓 Na2SO4 2HCl 浓 H2SO4 作为反应物和固体反应时 发生的是离子反应 但无离子方程式 例如 NaCl 固 H2SO4 浓 NaHSO4 HCl NaNO3 固 H2SO4 浓 NaHSO4 HNO3 氧化物在写离子方程式时 一律写成化学式 不能拆开写成离子形式 只限溶液 例 如 CaO 2H Ca2 H2O SO3 2OH SO42 H2O 磷酸为中强酸 作为反应物划为弱酸范围内 写分子式 例如 H3PO4 3OH PO43 3H2O 对于微溶的物质 如果作为反应物 一般强调其溶解的一面 若用的是水溶液而该 2 物质溶解的部分又能全电离 则写成离子形式 如果作为产物 常常强调其不溶的一面 按不溶物处理 写离子方程式时以化学式表示 例如 石灰乳中加入碳酸钠溶液 Ca OH 2 CO32 CaCO3 2OH 向澄清石灰水中通入 CO2 Ca2 2OH CO2 CaCO3 H2O CaCl2 浓溶液中滴加浓 NaOH 溶液 Ca2 2OH Ca OH 2 在溶液中进行的氧化还原反应的离子方程式 其金属 非金属单质均以元素符号或分 子式表示 例如 Zn 2H Zn2 H2 Cl2 2Br 2Cl Br2 3 增加限制条件 如强酸性 无色透明 碱性 pH 1 甲基橙呈红色 发生氧化还 原反应等 4 定性中有定量 如 由水电离出的 H 或 OH 浓度为 1 10 10mol L 的溶液中 2 难点聚焦 首先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 由于发生复分解反应 离子不能大量共存 有气体产生 有沉淀生成 有弱电解 质生成 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 2 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 Fe3 不能大量共存是由 于 2I 2Fe3 I2 2Fe2 2Fe3 S2 S 2Fe2 2Fe3 3S2 S 2Fe S 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 3S 3H2O 2S2 S2O32 6H 4S 3H2O 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 3 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 4 能水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中 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 锦囊 1 熟记常考离子的性质 颜色MnO4 紫 Cu2 蓝 Fe2 浅绿 Fe3 黄 氧化性ClO MnO4 NO3 H Fe3 Cr2O72 还原性S2 HS SO32 HSO3 I Br Cl Fe2 水解显酸 性 NH4 Mg2 Al3 Cu2 Fe3 Fe2 Zn2 3 水解显碱 性 AlO2 S2 SO32 CO32 SiO32 S2O32 ClO CH3COO 两性离子HCO3 HS HSO3 HPO42 H2PO4 注 两性离子 指既能与酸反应又能与碱反应的离子 一般为多元弱酸的酸式根离 子 锦囊 2 警惕题干中的常见 陷阱 条件类型高考中的常见表述误点点悟 无色 有色离子不能大量存在 pH 1 或 pH 13 溶液显酸性或碱性 常见的限制 条件 因发生氧化还原反应而不共存 只能是氧化性离子和还原性离子 不共存 不是其他离子反应类型 透明 错认为 无色 错认为 无色 透明 也可 有色 常见的易错 点 不共存 看成 共存 看成 共存 与 Al 反应放出 H2 溶液即可显酸性也可显碱性 由水电离出的 c H 1 10 12mol L 1 错认为 溶液中 c H 1 10 12mol L 1 常见的隐含 条件 通入足量的 NH3与 NH3 H2O 反应的离子不能存在 锦囊 3 最近五年高考中 10 种常考易错离子组合剖析 高考中常见离子组合 能否共 存 反应类型备注 1 Na Ca2 HCO3 AlO2 不能复分解反应 AlO2 HCO3 H2O Al OH 3 CO32 2 Na H S2O32 Cl 不能复分解反应2H S2O32 SO2 S H2O 3 H Br I NO 3 不能 氧化还原反 应 HNO3 与 Br I 均能发生反应 4 H Na Cl NO3 能HNO3 不会和 Cl 发生反应 5 S2 Na ClO Cl 不能 氧化还原反 应 ClO 能氧化 S2 与环境的酸碱 性无关 6 K Na OH H SO3 不能复分解反应OH HSO3 SO32 H2O 7 Na Fe2 S2 Cl 不能复分解反应Fe2 S2 FeS 8 Na Fe3 S2 Cl 不能 氧化还原反 应 2Fe3 S2 2Fe2 S 9 Na Al3 S2 Cl 不能双水解反应 2Al3 3 S2 6H2O 2Al OH 3 3H2S 4 10 MnO4 H Cl S2 不能 氧化还原反 应 在 H 存在下 MnO4 与 S2 不共 存 注 7 8 9 中同样是 S2 与不同的金属阳离子反应原理不同 07 08 高考再现 1 某钠盐溶液可能含有阴离子 NO3 CO32 SO32 SO42 Cl Br I 为了 鉴别这些离子 分别取少量溶液进行以下实验 所得溶液呈碱性 加 HCl 后 生成无色无味的气体 该气体能使饱和石灰水变浑浊 加 CCl4 滴加少量氯水 振荡后 CCl4 层未变色 加 BaCl2 溶液产生白色沉淀 分离 在沉淀中加入足量的盐酸 沉淀不能完全溶解 加 HNO3 酸化后 再加过量的 AgNO3 溶液中析出白色沉淀 1 分析上述 5 个实验 写出每一实验鉴定离子的结论与理由 实验 实验 实验 实验 实验 2 上述 5 个实验不能确定是否的离子是 答案 1 CO32 和 SO32 可能存在 因为它们水解呈碱性 CO32 肯定存在 因为产生的气体是 CO2 SO32 不存在 因为没有刺激性气味的 气体产生 Br I 不存在 因为没有溴和碘的颜色出现 SO42 存在 因为 BaSO4 不溶于盐酸 Cl 存在 因与 Ag 形成白色沉淀 2 NO3 2 下列离子方程式正确的是 解析 选项 A 中方程式两边的电荷不守恒 选项 C 中得失电子数目不等 答案 B D 3 在 pH 13 的无色溶液中 可以大量共存的一组离子是 A NH4 NO3 K SO42 B CO32 NO3 HCO3 Na C Na ClO AlO2 NO3 5 D CrO42 K Na SO42 解析 pH 13 溶液中的 c OH 0 1mol L 1 选项 A 中 NH4 与 OH 不能共 存 选项 B 中 HCO3 与 OH 不能共存 选项 D 中 CrO42 为黄色 答案 C 4 下列离子方程式书写正确的是 A AgNO3 溶液滴入少量的 Na2S 溶液 2Ag S2 Ag2S B 过量的 CO2 通入 Ca ClO 2 溶液中 ClO CO2 H2OHCO3 HClO C 向 Na2CO3 溶液中加入过量 CH3COOH 溶液 CO32 2H CO2 H2O D 向 Ba OH 2 溶液中加入少量的 NaHSO3 溶液 2HSO3 Ba2 2OH BaSO3 SO32 2H2O 解析 选项 C 中 CH3COOH 为弱酸 在离子方程式中不能改写 选项 D 中一个 NaHSO3 中 只含有一个 HSO3 所以离子方程式中为 HSO3 Ba2 OH BaSO3 H2O 答案 A B 5 在溶液中加入中量 Na2O2 后仍能大量共存的离子组是 A NH 4 Ba2 Cl NO 3B K AlO 2 Cl SO2 4 C Ca2 Mg2 NO 3 HCO 3D Na Cl CO2 3 SO2 3 解析 此题主要从两方面考虑 一是考虑 Na2O2 的氧化性 溶液中具有还原性的离子不 能共存 如选项 D 中的 SO32 二是 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 考虑不能与 OH 共 存的离子 如选项 A 中的 NH4 选项 C 中的 Mg2 Ca2 HCO3 答案 B 6 下列化学反应的离子方程式正确的是 A 在稀氨水中通入过量 CO2 NH3 H2O CO2 NH4 HCO3 B 少量 SO2 通入 Ca ClO 2 溶液中 SO2 H2O Ca2 2ClO CaSO3 2HClO C 用稀 HNO3 溶液 FeS 固体 FeS 2H Fe2 H2S D 氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合 Ca2 OH H SO 2 4 CaSO4 H2O 解析 HClO 有强氧化性 可把 SO32 氧化为 SO42 B 错 稀 HNO3 有氧化性 可把 S2 与 Fe2 氧化 应为 FeS 4HNO3 Fe NO3 3 S NO H20 还有可能生成 SO2 SO3 C 错 D 应为 Ca2 2OH 2H SO42 CaSO4 2H2O 所以 D 错 答案 A 7 下列文字表述与反应方程式对应且正确的是 A 溴乙烷中滴入 AgNO3 溶液检验其中的溴元素 Br Ag AgBr B 用醋酸除去水垢 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 C 利用腐蚀法制作印刷线路板 Fe3 Cu Fe2 Cu2 D 实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯 Br2 FeBr3 Br HBr 6 解析 选项 A 中要检验溴乙烷中的溴原子 必须先将溴乙烷在 NaOH 溶液中水解 然后 用过量的 HNO3 综合 NaOH 溶液 再加入 AgNO3 选项 B 中 CH3COOH 为弱酸 在离子方程式 中不能改写 选项 C 中离子方程式的得失电子不守恒和电荷不守恒 答案 D 8 在下列溶液中 各组离子一定能够大量共存的是 A 使酚酞试液变红的溶液 Na Cl SO42 Fe3 B 使紫色石蕊试液变红的溶液 Fe2 Mg2 NO3 Cl C c H 10 12 mol L 1 的溶液 K Ba2 Cl Br D 碳酸氢钠溶液 K SO42 Cl H 解析 选项 A 中使酚酞溶液呈红色 则溶液必定呈碱性 则 OH 与 Fe3 不能共存 选项 B 中使紫色的石蕊试液变红的溶液呈酸性 NO3 在酸性溶液中具有强氧化性与 Fe2 不能共存 选项 C 中 c H 10 12 mol L 1 的溶液呈碱性 在碱性溶液中 这些离子均 能共存 选项 D 中 HCO3 与 H 不能共存 答案 C 9 下列离子方程式正确的是 A 用惰性电极电解饱和氯化钠溶液 2Cl 2H H2 Cl2 B 用银氨溶液检验乙醛中的醛基 CH3CHO 2Ag NH3 2 2OH CH3COO NH4 3NH3 2Ag H2O C 苯酚钠溶液中通入少量 CO2 CO2 H2O 2C6H5O 2C6H5OH 2CO32 D Na2SO3 溶液使酸性 KMnO4 溶液褪色 5SO32 6H 2MnO4 5SO42 2Mn2 3H2O 解析 选项 A 中水为弱电解质 书写离子方程式时不能改写 选项 C 中正确的离子方 程式为 O CO2 H2O OH HCO3 答案 B D 10 某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3 Cu2 Au3 等离子 有人设计了图中的工 艺流程 利用常用的酸 碱和工业生产中的废铁屑 从废水中回收金 并生产一定量的铁 红和氧化铜 填写下面空白 1 图中标号处需加入的相应物质分别是 2 写出 处发生反应的离子方程式 写出 处发生反应的 化学方程式 3 铁红的化学式为 分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途 铁 7 红 氧化铜 答案 1 铁屑 稀硫酸 稀硝酸 氢氧化钠 氢氧化钠 2 Fe 2H Fe2 H2 2Fe3 Fe 3Fe2 Cu2 Fe Cu Fe2 2Au3 3Fe 2Au 3Fe2 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3 Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料 11 下列各组离子在给琮条件下能大量共存的是 A 在 pH 1 的溶液中 NH4 K ClO Cl B 有 SO2 4 存在的溶液中 Na Mg2 Ca2 I C 有 NO 3 存在的强酸性溶液中 NH 4 Ba2 Fe2 Br D 在 c H 1 0 10 13mol L 1 的溶液中 Na S2 AlO 2 SO2 3 解析 选项 A 中 溶液呈强酸性 溶液中的 Cl ClO 2H Cl2 H2O 选项 B 中 Ca2 SO42 CaSO4 选项 C 中在酸性溶液中 NO3 具有强氧化性 与 Fe2 Br 不能共存 选项 D 中溶液呈强碱性 这几种离子均能共存 答案 D 12 下列各组离子一定能大量共存的是 A 在含有大量 Al OH 4 的溶液中 NH4 Na Cl H B 在强碱溶液中 Na K CO32 NO3 C 在 pH 12 的溶液中 NH4 Na SO42 Cl D 在 c H 0 1mol L 1 的溶液中 K I Cl NO3 解析 选项 A 中 AlOH4 与 H 不能共存 选项 C 中 pH 12 则 c OH 0 01mol L 1 NH4 与 OH 不能共存 选项 D 中溶液呈酸性 NO3 在酸性溶液中具 有强氧化性 与具有还原性的 I 不能共存 答案 B 13 下列反应的离子方程式正确的是 A 钠与水的反应 Na H2O Na OH H2 B 氯气与水反应 Cl2 H2O 2H Cl ClO C 氢氧化铝中和胃酸 Al OH 3 3H Al3 3H2O D 用 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板 Fe Cu Fe2 Cu2 解析 选项 A 中此反应的电子不守恒 方程式两边的 H 原子个数也不相等 选项 B 中 Cl2 H2OHCl HClO 由于 HClO 为弱酸 所以在离子方程式中不能改写 选项 D 中离 子方程式中的电荷不守恒 得失电子也不守恒 答案 C 14 下列离方程式书写正确的是 A 石灰乳与 Na2CO3 溶液混合 Ca2 CO32 CaCO3 B NH4HSO3 溶液与足量的 NaOH 溶液混合加热 NH4 HSO3 2OH NH3 SO32 2H2O C 酸性条件下 KIO3 溶液与 KI 溶液发生反应生成 I2 IO3 5I 3H2O 3I2 6OH D AgNO3 溶液中加入过量的氨水 Ag NH3 H2O AgOH NH4 解析 选项 A 中 Ca OH 2 为微溶性物质 所以石灰乳的化学式不能改写 选项 C 中 在酸性溶液中 OH 与 H 不能共存 选项 D 中的 AgOH 要进一步与 NH3 H2O 反应 答案 B 8 15 下列各组物质的无色溶液 不用其它试剂即可鉴别的是 KOH Na2SO4 AlCl3 NaHCO3 Ba OH 2 H2SO4 HCl NaAlO2 NaHSO4 Ca OH 2 Na2CO3 BaCl2 A B C D 解析 中 KOH 和 AlCl3 互滴现象不同 另一种是 Na2SO4 可以鉴别 中 H2SO4 和 NaHCO3 生成气体 和 Ba OH 2 生成白色沉淀 可以鉴别 中 HCl 和 NaHSO4 与 NaAlO2 反应的现象不同 不能鉴别 中 Ca OH 2 和 BaCl2 与 Na2CO3 反应现象相同 不能鉴别 答案 A 高考考点 常见元素化合物的性质 物质的检验知识 易错提醒 不能理解滴加顺序不同 现象不同 错误判断 备考提示 此题考查了常见物质在溶液中的反应 解答此类题目要求学生熟练掌握 常见的化学反应 特别是一些特殊的反应 例如反应物比例不同对产物有影响的反应 如 铝盐与强碱的反应 碳酸钠和盐酸的反应等 16 能正确表示下列反应的离子方程式是 A 足量的硫酸铝与纯碱反应 2Al3 3CO32 3H2O 2Al OH 3 3CO2 B 硫酸铜与烧碱反应 CuSO4 2OH Cu OH 2 SO42 C 苯酚与碳酸钠反应 2C6H5OH CO32 2C6H5O CO2 H2O D 碳酸钡与硫酸反应 Ba2 SO42 BaSO4 解析 选项 B 中 CuSO4 为溶于水的盐 可以改写 选项 C 中正确的离子方程式为 C6H5OH CO32 C6H5O HCO3 选项 D 中的 BaCO3 不能改写 答案 A 17 某固体混合物可能含有 MgCO3 Al2 SO4 3 Na2SO4Ba NO3 2 AgNO3 和 CuSO4 将该混合物进行如下实验 根据所给实验现象完成表格 对于可能确定的物质在相应位置 写化学式 暂不能确定的物质在相应位置填 无 1 将少许固体放入水中得到无色溶液和白色沉淀 肯定存在的物质肯定不存在的物质理由 2 取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 3 取白色沉淀加入稀盐酸 沉淀完全溶解并放出气体 4 通过上述实验仍无法确定的物质是 解析 1 由于溶液无色 所以 CuSO4 就一定不存在 因为 CuSO4 溶液为蓝色 MgCO3 微溶于水 Al2 SO4 3 Na2SO4 和 Ba NO3 2 AgNO3 中的任意一种反应均可产生 白色沉淀 具体物质不能确定 2 进行焰色反应 火焰呈黄色 说明一定有 Na 存在 即一定有 Na2SO4 其它物质 不能确定 肯定存在的物质肯定不存在的物质理由 肯定存在的物质肯定不存在的物质理由 9 3 白色沉淀加入稀盐酸 沉淀完全溶解 且放出气体 说明沉淀为 MgCO3 由于有 Na2SO4 存在 所以 Ba NO3 2 和 AgNO3 均不能存在 溶液中是否有 Al2 SO4 3 不能肯 定 答案 1 2 3 4 Al2 SO4 3 18 A B C D E 均为可溶于水的固体 组成它们的离子有 阳离子 Na Mg2 Al3 Ba2 阴离子 OH Cl CO32 HSO 4 分别取它们的水溶液进行实验 结果如下 A 溶液与 B 溶液反应生成白色沉淀 沉淀可溶于 E 溶液 A 溶液与 C 溶液反应生白色沉淀 沉淀可溶于 E 溶液 A 溶液与 D 溶液反应生成白色沉淀 沉淀可溶于盐酸 B 溶液与适量 D 溶液反应生成白色沉淀 加入过量 D 溶液 沉淀量减少 但不消失 据此推断它们是 A B C D 答案 Na2CO3 Al2 SO4 3 MgCl2 Ba OH 2 NaHSO4 或 Mg HSO4 2 解析 本题是常见化合物性质的综合考查 要求有很好的化学思维品质 通读题意 A 的信息量最大 B D 的反应现象最具特征 所以此二处应为解题的突破口 首先观察离 子之间的组合情况 发现 CO32 只能与 Na 组成 Na2CO3 且 Na2CO3 能与 Mg2 Al3 Ba2 都能反应生成白色沉淀 沉淀可溶于盐酸和 HSO4 溶液 故可确定 A 就是 Na2CO3 E 是 HSO4 的盐 由 的现象可推知 B D 为 Al2 SO4 3 和 Ba OH 2 二者反应生成 Al OH 3 和 BaSO4 沉淀 加入过量 Ba OH 2 沉淀部分溶解 那么 C 就是 MgCl2 了 E 只能是 NaHSO4 或 Mg HSO4 2 因为若含 Al3 或 Ba2 碳酸盐沉淀加入其中溶解又会产 生沉淀 19 现有五种离子化合物 A B C D 和 E 都是由下表中离子形成的 阳离子Ag Ba2 A1 阴离子OH C1 SO42 为鉴别它们 分别完成以下实验 其结果是 a B 和 D