2020年高考化学 备考艺体生百日突围系列 专题 3.7 离子反应方面试题的解题方法与技巧

专题 3.7 离子反应考试方向离子反应是每年高考的稳定考点，将定量因素引入到离子共存、离子方程式的书写中将是今后高考命题的趋势，常见考点有电解质与非电解质、强电解质与弱电解质等概念的辨析，离子方程式的正误判断及有限定条件的离子共存。内容要点一、电解质等相关概念的辨析1、电解质的电离条件（1）离子化合物(如大多数盐、强碱等)既能在水溶液中发生电离、导电，又能在熔融状态下发生电离、导电。（2）共价化合物(如：液态HCl、纯硫酸、纯硝酸等)只能在水溶液中发生电离、导电，在熔融状态下不能发生电离、导电。因此可以通过熔融时是否导电，来证明化合物是离子化合物还是共价化合物。2、强电解质、弱电解质：。注意：判断电解质强、弱的注意点电解质的强弱是由物质的内部结构决定的，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，如1 molL1的醋酸溶液的导电能力就大于0.000 01 molL1的盐酸，所以说盐酸的导电能力一定大于酯酸是错误的。方法技巧：1、电解质和非电解质是对化合物的分类，单质既不是电解质也不是非电解质。电解质应是化合物（属于纯净物）。而Cu则是单质（能导电的物质不一定是电解质，如石墨或金属），K2SO4与NaCl溶液都是混合物。2、电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电，但溶液中离子不是它本身电离出来的，而是与水反应后生成的，因此也不是电解质。例如CO2能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3，H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质，是非电解质（如氨气、二氧化硫、三氧化硫），H2CO3 H2SO3、NH3H2O是电解质。3、酸、碱、盐、金属氧化物、水是电解质，蔗糖、酒精为非电解质。4、BaSO4、AgCl 难溶于水，导电性差，但由于它们的溶解度太小，测不出（或难测）其水溶液的导电性，但它们溶解的部分是完全电离的，所以他们是电解质。5、化合物在水溶液中或受热熔化时本身能否发生电离是区别电解质与非电解质的理论依据，能否导电则是实验依据。能导电的物质不一定是电解质，如石墨；电解质本身不一定能导电，如NaCl晶体。6电解质包括离子化合物和共价化合物。离子化合物是水溶液还是熔融状态下均可导电，如盐和强碱。共价化合物是只有在水溶液中能导电的物质，如HCl。7、溶液导电能力强弱与单位体积溶液中离子的多少和离子所带电荷数有关。8、在溶液的体积、浓度以及溶液中阴（或阳）离子所带的电荷数都相同的情况下，导电能力强的溶液里能够自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里能够自由移动的离子数目多。9、HCl、NaOH、NaCl在水溶液里的电离程度比CH3COOH、NH3H2O在水溶液中的电离程度大。据此可得出结论：酸或碱应有强弱之分。内容要点二、离子方程式的书写和正误判断离子方程式的书写步骤（以CaCO3与盐酸的反应为例）第一步：写（基础）CaCO32HClCaCl2H2OCO2；第二步：拆（关键）：把易溶、易电离的物质拆成离子形式（难溶、难电离的以及单质、气体、氧化物等仍用化学式表示）。CaCO32H2ClCa22ClH2OCO2；第三步：删（途径）：删去两边不参加反应的离子。CaCO32HCa2H2OCO2；第四步：查（保证）：检查（质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒）。方法技巧：1、离子方程式正误判断（1）看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应物。如2Fe6H=2Fe33H2，就不符合客观事实。（2）看“=”“”“”“”等是否正确。（3）看表示各物质的化学式是否正确。如HCO不能写成COH，HSO通常应写成SOH，HCOO不可写成COOH等。（4）看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应，既要写Ba2与SO的离子反应，又要写Cu2与OH的离子反应。（5）看电荷及质量是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2Cl2=Fe32Cl，而应写成2Fe2Cl2=2Fe32Cl。（6）看反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成HOHSOBa2=BaSO4H2O，应写成2H2OHSOBa2=BaSO42H2O。（7）看是否符合题设条件及要求。如“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序等对反应离子方程式的影响。如往FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；往FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2ICl2=I22Cl。2、多重并行反应的离子方程式书写气体与沉淀并行。如向Ba(OH)2溶液中滴加(NH4)2SO4溶液并加热，应写为Ba22OH2NHSOBaSO42NH32H2O。弱电解质与中和并行。如向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液，应写成NHHCO2OH=NH3H2OCOH2O。沉淀与中和并行。如向Ba(OH)2溶液中滴加H2SO4，应写成Ba22OH2HSOBaSO42H2O。沉淀、气体与中和并行。如向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4浓溶液并加热，应写成Ba22OH NHHSOBaSO4NH32H2O。多重沉淀并行。如向CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，应写成Cu2SOBa22OH=Cu(OH)2BaSO4。多重氧化还原反应并行。如向FeBr2溶液中通入足量Cl2，应写成2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。内容要点三、离子共存：凡是能发生反应的离子之间不能大量共存（注意不是完全不能共存，而是不能大量共存）。方法技巧：多种离子能否共存于同一溶液中，关键就是记住一句话：一色、二性、三特殊、四反应。（1）一色：即溶液颜色。若限定为无色溶液，则Cu2(蓝色)、Fe3(棕黄色)、Fe2(浅绿色)、MnO(紫红色)等有色离子不能存在。（2）二性：即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中，OH及弱酸根阴离子(如CO32、SO32、S2、CH3COO等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH4、Al3、Mg2、Fe3等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如HCO3、HSO3、HS等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。（3）三特殊：指三种特殊情况：AlO2与HCO3不能大量共存：AlO2HCO3H2O=Al(OH)3CO32；“NO3和H”组合具有强氧化性，能与S2、Fe2、I等发生反应，而这一种组合较为隐蔽，不易被察觉；NH4与CH3COO、CO32，Mg2与HCO3等组合中，虽然两组离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(但在加热条件下就不同了)。（4）四反应：指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。复分解反应，如Ba2与SO42、NH4与OH、H与CH3COO等；氧化还原反应，如Fe3与I，NO3(H)与Fe2，Mn4(H)与Br，H与S2O32等；双水解反应，如Al3与HCO3、Al3与AlO2等；络合反应，如Fe3与SCN等。另外有关离子共存问题，要特别注意题干的限制条件，否则一不小心就错了。如“一定能”、“可能”、“一定不能”、“无色”、“碱性”、“因发生氧化还原反应”、“加入铝粉放出氢气的溶液”、“使试纸显色的溶液”、“在含Fe2和H的溶液中”，因此在读题时要将关键词圈出，减少失误。经典题例析 【例1】下列离子方程式书写正确的是（ ）A用醋酸除去暖瓶中的水垢：2HCaCO3= Ca2 CO2 H2OB Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：HCO3-Ca2OH-=CaCO3H2OC硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合呈中性：H+SO42-+Ba2+OH-=BaSO4+H2ODFeO与稀硝酸反应：FeO+2H+=Fe2+ + H2O【答案】B考点：考查离子反应方程式的正误判断等知识。【总结】本题考查离子反应方程式书写的规则，意在通过对化学反应中的“条件”或“量”的考查，考查考生对基础知识的掌握情况。高考常设置的错误形式有：离子反应不符合客观事实；各物质化学式拆分错误；不符合“三个守恒”(质量、电荷、电子)；不符合有机物官能团性质；反应环境与产物的矛盾；改写是否正确(注意区别胶体与沉淀)；隐含的反应是否遗漏(生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等)；方程式与所给的“量”的条件是否切合“过量”，“适量”，“足量”，“少量”等。解此类问题是应做到：（1）注意“三看”：看反应环境，看操作顺序，看反应物之间量的关系。（2）牢记“三查”：查物质是否能拆分成离子形式，查三个守恒，查阴阳离子的比例与它们形成化合物时的比例是否相同。【例2】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）0.1 molL1NaAlO2溶液：H、Na、Cl、SOpH=11的溶液中：CO32、Na+、AlO2、NO3、S2、SO32水电离的H+浓度为1012molL1的溶液中：Cl、CO32、NO3、SO32加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2+、NH4+、Cl、K+、SO42、NO3使甲基橙变黄的溶液中：Fe2+、MnO4、NO3、Na+、SO42中性溶液中：Fe3+、Al3+、NO3、Cl、S2A B C D【答案】B考点：考查离子共存问题等知识。【总结】解离子共存问题的关键是确定离子之间是否能发生化学反应，因此需要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、Fe2水解显酸性NH、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3、Zn2水解显碱性AlO、S2、SO、CO、SiO、ClO、CH3COO与H和OH均不能大量共存HCO、HS、HSO、HPO、H2PO跟踪训练1下列离子或分子在溶液中能大量共存的是（ ）AK、CH3COOH、Br、SiO32 BK、Na、Cl、CO32CNa、Al3、NH3H2O、MnO4 DH、Fe2、SO42、NO3【答案】B【解析】试题分析：A、醋酸的酸性强于硅酸，因此生成硅酸沉淀，不能大量共存，故错误；B、能大量共存，故正确；C、Al3和NH3H2O发生生成Al(OH)3，不能大量共存，故错误；D、NO3在H下具有强氧化性，能把Fe2氧化成Fe3，因此不能大量共存，故错误。考点：考查离子共存问题等知识。2下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（ ）AFeCl3溶液与Cu的反应：CuFe3Cu2Fe2BNO2与水的反应：3NO2H2O2NO3NO2HC醋酸溶液水垢中的CaCO3反应：CaCO32HCa2H2OCO2D向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO2CO23H2O2Al(OH)3CO32【答案】B考点：考查离子方程式的判断3常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）A无色溶液中：K+、Na+、Cu2+、SO42Bc(OH)1013 molL1的溶液中：Al3+、NO3、I、ClC水电离产生的c(H+)1013 molL1的溶液中：Na+、Cl、NO3、SO42D0.1 molL1FeSO4溶液中：K+、NH4+、MnO4、ClO【答案】C【解析】试题分析：A、铜离子是蓝色，不选A；B、溶液为酸性，碘离子被硝酸根离子氧化，不选B；C、溶液可能酸性或碱性，四种离子在酸性或碱性溶液中都能存在，选C；D、高锰酸根离子为紫色，不存在，不选D。考点：考查离子共存4下列各组在溶液中的反应，不管反应物量的多少，都只能用同一个离子方程式表示的是（ ）AFeBr2与Cl2 B.Ba(OH)2与H2SO4CHCl与Na2CO3 DCa(HCO3)2与NaOH【答案】B【解析】试题分析：A、溴化亚铁和氯气反应，少量氯气时只有亚铁离子反应生成铁离子，过量氯气反应时溴离子反应生成溴单质，所以不能用一个离子方程式表示，错误，不选A；B、氢氧化钡和硫酸反应只能生成硫酸钡和水，都只能用一个离子方程式表示，正确，选B；C、碳酸钠和少量盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，和过量盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳和水，不能用一个离子方程式表示，错误，不选C；D、碳酸氢钙和氢氧化钠反应生成碳酸钙和碳酸钠或碳酸氢钠，不能用一个离子方程式表示，错误，不选D。考点：科学离子反应5下列有关0.2 mol/L Fe(NO3)2溶液的叙述正确的是（ ）A该溶液中Na、K、3-、I- 可以大量共存B滴加稀硫酸，充分振荡无现象C通入H2S气体，发生反应的离子方程式为Fe2+S2-=FeSD50 mL该溶液与过量Zn充分反应，生成0.56 g Fe【答案】D考点：考查了氧化还原反应及计算、离子共存等相关知识6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碱性溶液中：ClO、Cl、K、Na+B常温常压下气体：O2、N2、Cl2、NH3C含有AlO2-的溶液：NO3、HCO3、Na+、K+D氢氧化铁胶体：H+、K+、S2、Br【答案】A【解析】试题分析：ClO、Cl、K、Na+，在碱性溶液中不反应，故A正确；常温常压下Cl2、NH3反应生成氮气和氯化铵，故B错误；含有AlO2-的溶液为碱性溶液，HCO3在碱性条件下生成CO32，故C错误；H+、S2生成硫化氢、胶体与电解质聚沉，故D错误。考点：考查离子反应。 7下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）A用氨水吸收足量的SO2气体：2OHSO2SO32 + H2OBNaAlO2溶液中AlO2的水解：AlO22H2OAl(OH)3 OHC加入NaClO将污水中的NH3氧化成N2：3ClO2NH3N23Cl3H2ODNaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液：HCO3Ba2OHBaCO3H2O【答案】C【解析】试题分析： A、用氨水吸收足量的SO2气体生成HSO3：OHSO2HSO3 + H2O，故A错误；B、水解沉淀一般比较小：AlO22H2OAl(OH)3 OH，故B错误；C、NaClO将NH3氧化成N2：3ClO2NH3N23Cl3H2O，故C正确；D、NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液，氢氧化钡完全反应：2HCO3Ba22OHBaCO3H2O+CO32-，故D错误；故选C。考点：考查了离子方程式的正误判断的相关知识。8下列表示化学反应的离子方程式，其中正确的是（ ）ANH4HSO3溶液与足量NaOH溶液共热：NH4+HSO32OHNH3SO322H2OB向氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3+ + 4NH3H2O = AlO2- + 4NH4+ +2H2OC用盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2 MnO4+6H+ 5H2O2=2Mn2+5 O2 + 8H2OD用石墨电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl+2H2OH2+ Cl2 + 2OH【答案】A考点：考查离子方程式95种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：C，E溶液显碱性，A，B，D溶液