2020年高考化学 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 离子反应方面试题的解题方法与技巧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。展望2020年高考命题，对本部分仍会保持很好的连续性，另外随着环境污染已成为严重的社会问题，污水中的离子反应及治理污水的方法等可能成为今后高考命题的热点。2020年预计在判断离子能否大量共存的题目中，可能由单一限制向多项限制发展，在选项中添加限制条件是高考试题的新变化；将定量因素引人离子共存的判断、离子方程式的书写中，将离子方程式的书写与电化学、工艺流程、化学实验相结合将是今后高考命题的趋势。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：（1）强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质，叫强电解质，包括强酸、强碱、大部分盐类等。（2）弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质，叫弱电解质，包括弱酸、弱碱水及少数盐类物质等。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。 （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SO42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Fe2Cl2Fe32Cl，而应写成2Fe2Cl22Fe32Cl。（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HOHSO42Ba2BaSO4H2O，应写成2H2OHSO42Ba2BaSO42H2O。（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：2Fe2Cl22Fe32Cl；往FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2ICl2I22Cl。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Ba22OH2NH4SO42BaSO42NH32H2O。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NH4HCO32OHNH3H2OCO32H2O。沉淀与中和并行。如向Ba(OH)2溶液中滴加H2SO4，应写成Ba22OH2HSO42BaSO42H2O。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 NH4HSO42BaSO4NH32H2O。多重沉淀并行。如向CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，应写成Cu2SO42Ba22OHCu(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。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。（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；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；氧化还原反应；水解相互促进的反应，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。【例1】能正确表示下列反应离子方程式的是A向Na2CO3溶液中滴入AgNO3溶液：2Ag+CO32-=Ag2CO3B碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液：NH4+HCO3-+2OH-=CO32-+NH3H2O+H2OCFe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3+2I-=2Fe2+I2D用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-【答案】A【解析】【详解】 【例2】室温时，下列各组离子一定能大量共存的是ApH=1的溶液中：K+、Fe2+、Cl-、NO3-B含大量Fe3+溶液中：NH4+、Na+、HCO3-、Cl-C在c(H+)=110-13mo1/L溶液中：NH4+、A13+、SO42-、NO3-D在强碱溶液中：Na+、K+、A1(OH)4-、CO32-【答案】D【解析】【详解】A. pH=1的溶液显酸性，含有大量的H+，H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； 3在无色透明的强酸性溶液中，能大量共存的是()ANa、AlO2、Al3、Cl BNa、SO42、K、NO3CCu2、K、SO42、Cl DBa2、K、Cl、CO32【答案】B【解析】【分析】 溶液无色，有颜色的离子不能大量共存，溶液呈酸性，则与氢离子反应的离子不能大量共存，如离子之间不发生复分解反应、氧化还原反应或互促水解反应，则可大量共存，以此解答该题。【详解】A.在酸性条件下，H+与AlO2、水发生反应生成氢氧化铝沉淀，故A错误；B.溶液无色，在酸性溶液中不发生任何反应，可大量共存，故B正确；C.Cu2+有颜色，与无色溶液不符，故C错误；D.CO32-与Ba2+反应生成沉淀而不能大量共存，故D错误。故选B。【点睛】解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件，题目所隐含的条件一般有溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-；溶液的颜色，如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在；溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”。4能正确表示下列反应的离子方程式是A少量 Cl2 通入 KI 溶液中：Cl2+ 2I- =2C1- + I2B金属铝溶于稀硫酸中：Al + 2H+ = A13+ + H2C碳酸钙溶于稀硝酸中：CO32-+ 2H+ =H2O + CO2D醋酸钠水溶液中通入少量的 CO2：2CH3COO- + CO2 + H2O = 2CH3COOH + CO32-【答案】A【解析】【详解】【点睛】离子方程式的正误判断题中常见错误有：(1)不能正确使用分子式与离子符号；(2)反应前后电荷不守恒；(3)得失电子不守恒；(4)反应原理不正确；(5)缺少必要的反应条件；(6)不能正确使用可逆符号；(7)忽略反应物用量的影响等。5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：Cu2+、Mg2+、SO42-、Cl-Bc(ClO-)=1molL-1的溶液中：K+、Al3+、I-、SO42-C能使甲基橙变红的溶液中：Na+、NH4+、Cl-、NO3-Dc(H+)/c(OH-)=11012的溶液中：K+、NH4+、HCO3-、NO3-【答案】C【解析】A. 无色透明的溶液中不存在Cu2+离子，故A错；B. c(ClO-)=1molL-1的溶液具有强氧化性， I-具有还原性，所以c(ClO-)=1molL-1的溶液中 I -离子不能共存，故B错；C. 能使甲基橙变红的溶液呈酸性，在酸性条件下Na+、NH4+、Cl-、NO3-离子能共存。故C正确；D. c(H+)/c(OH-)=11012的溶液为酸性，在酸性溶液中 HCO3-不能存在，故D错。本题正确答案：C。 10下列是某无色水样成分的检验，已知该水样中只可能含K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO32、SO42、Cl中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 molL1 HNO3，实验过程中沉淀质量的变化如下图所示：（1）水样中一定含有的阴离子是_，其物质的量浓度之比为_。（2）写出BC段曲线所表示反应的离子方程式_。（3）由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为_。（4）试根据实验结果推测K+是否存在？_(填“是”或“否”)；若存在，K+的物质的量浓度c(K+)的范围是_(若K+不存在,则不必回答)。【答案】SO42、CO3212BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O40 mL是c(K+)06 molL-1 【解析】详解：(1)根据以上分析可知：水样中一定含有的阴离子是SO42、CO32；n (SO42)=2.33/233=0.01mol，n (CO32)=n(BaCO3)=(6.72-2.33)/197=0.02