2020届高考化学 专题四离子反应与离子共存精品教案

专题四 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 NH3H2O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：CaO2H+Ca2+ H2O SO3+2OHSO42H2O磷酸为中强酸，作为反应物划为弱酸范围内，写分子式。例如，H3PO43OH-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+H2OCaCl2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Zn2H+=Zn2+H2 Cl22Br=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110-10mol/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+=I22Fe2+、2Fe3+ S2-=S2Fe2+、2Fe3+3S2-=S2Fe 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+3S3H2O、2S2-S2O32-6H+4S3H2O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+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常见的限制条件“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“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常见的易错点“透明”错认为“无色”错认为“无色”, “透明”也可“有色”“不共存”看成“共存”看成“共存”常见的隐含条件“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+）=11012molL1”错认为“溶液中c（H+）=11012molL1”通入足量的NH3与NH3H2O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1Na、Ca2、HCO3、AlO2不能复分解反应AlO2+HCO3+H2O=Al（OH）3+CO32-2Na、H、S2O32、Cl不能复分解反应2H+ S2O32=SO2+S+ H2O3H、Br、I、NO3不能氧化还原反应HNO3与 Br、I均能发生反应4H、Na 、Cl、NO3能HNO3不会和Cl - 发生反应5S2、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6K、Na、OH、HSO3不能复分解反应OH+HSO3SO32-+ H2O7Na、Fe2、S2、Cl不能复分解反应Fe2+ S2FeS8Na、Fe3、S2、Cl不能氧化还原反应2Fe3+ S22Fe2+S9Na、Al3+、S2、Cl不能双水解反应2Al3+3 S2+6H2O=2Al（OH）3+3H2S10MnO4、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pH13的无色溶液中，可以大量共存的一组离子是（ ）ANH4+、NO3 、K+、SO42BCO32_、NO3、HCO3、Na+CNa+、ClO、AlO2、NO3DCrO42、K+、Na+、SO42解析：pH13，溶液中的c（OH）01molL1，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（ ）AAgNO3溶液滴入少量的Na2S溶液 2AgS2-Ag2SB过量的CO2通入Ca（ClO）2溶液中 ClOCO2H2OHCO3HClOC向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液 CO322H+CO2H2OD向Ba（OH）2溶液中加入少量的NaHSO3溶液 2HSO3Ba22OH-BaSO3SO322H2O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：HSO3Ba2OH=BaSO3H2O。答案：A、B5在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（ ）ANH+4、Ba2+、Cl-、NO-3BK+、AlO-2、Cl-、SO2-4CCa2+、Mg2+、NO-3、HCO-3DNa+、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2Na2O22H2O=4NaOHO2，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:NH3H2O+CO2=NH+HCOB少量SO2通入Ca（ClO）2溶液中：SO2+H2O+Ca2+2ClO-=CaSO3+2HClOC用稀HNO3溶液FeS固体：FeS+2H+=Fe2+H2SD氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ca2+OH-+H+SO=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：A7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+=AgBrB用醋酸除去水垢：CaCO3 + 2H+=Ca2+ + H2O + CO2C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：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-Cc（H+）=10-12 molL-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 molL-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+ Cl2B用银氨溶液检验乙醛中的醛基：CH3CHO +2Ag（NH3）2+ + 2OH-CH3COO- + NH4+ +3NH3 + 2Ag+ H2OC苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2 + H2O + 2C6H5O- 2C6H5OH + 2CO32-DNa2SO3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：OCO2H2OOHHCO3。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+Fe3Fe2+。Cu2+FeCu+Fe2+；2Au3+3Fe2Au+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+）=1010-13molL-1的溶液中：Na+、S2、AlO-2、SO23解析：选项A中，溶液呈强酸性，溶液中的ClClO2H+=Cl2H2O；选项B中Ca2SO42 =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、HB在强碱溶液中：Na、K、CO32、NO3C在pH12的溶液中：NH4、Na、SO42、ClD在c（H+）01molL1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pH12，则c（OH）001molL1，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：B13下列反应的离子方程式正确的是（ ）A钠与水的反应：NaH2ONaOHH2B氯气与水反应：Cl2H2O2HClClOC氢氧化铝中和胃酸：Al（OH）33HAl33H2OD用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：FeCuFe2Cu2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Cl2H2OHClHClO，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：C14下列离方程式书写正确的是（ ）A石灰乳与Na2CO3溶液混合：Ca2CO32CaCO3BNH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热：NH4HSO32OHNH3SO322H2OC酸性条件下KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2：IO35I3H2O3I26OHDAgNO3溶液中加入过量的氨水：AgNH3H2OAgOHNH4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NH3H2O反应。答案：B。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 H2SO4HCl NaAlO2 NaHSO4 Ca（OH）2 Na2CO3 BaCl2ABCD【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：2Al33CO323H2O=2Al（OH）33CO2B硫酸铜与烧碱反应：CuSO42OH-=Cu（OH）2SO42C苯酚与碳酸钠反应：2C6H5OHCO32=2C6H5OCO2H2OD碳酸钡与硫酸反应：Ba2SO42-=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C6H5OHCO32-=C6H5OHCO3；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。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由 （3）取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由 （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。 （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。无CuSO4溶液无色，而CuSO4为蓝色答案：（1）Na2SO4无Na的焰色反应呈黄色 （2） （3）MgCO3Ba（NO3）2 AgNO3MgCO3溶于HCl，生成CO2；如有Ba（NO3）2和AgNO3均与Na2SO3反应，生成BaSO4和Ag2SO4均不溶于HCl。 （4）Al2（SO4）3。18A、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A