高中化学离子反应、离子方程式知识归纳与点拔

高中化学离子反应、离子方程式知识归纳与点拔陈长恩 江苏镇江 高级教师离子反应贯穿在整个高中化学教学之中，是高考必考知识点之一。要求能较熟练地掌握在水溶液中（不同条件下）离子能否大量共存的特点和规律；要求能正确书写离子反应的方程式。考试中主要题型有：离子是否共存的判断，离子反应方程式的书写、判断正误。因此复习时需要从理解离子反应的原理和离子反应发生的条件入手，从而掌握离子能否大量共存的判断方法及依据和离子反应方程式书写的技巧及规律并能进行迁移和灵活运用。一、 离子反应1. 概念 有离子参加的反应叫离子反应。离子反应本质 在溶液中某些离子之间能相互作用,使这些离子的浓度减小。(1)生成难溶性物质； (2)生成难电离的物质(弱电解质); 发生条件 (3)生成挥发性物质(气体)； (4)发生氧化还原反应； (5)能发生其它反应, 如Fe3+与SCN结合成难电离的FeSCN2+离子。2.离子共存问题。如果两种或多种离子在水溶液里符合离子反应发生的条件，则发生离子反应而不能(大量)共存，反之则能共存。离子不能共存的常见实例有：不能大量共存的原因常见实例(1)结合成难溶物或微溶物如SO42不能与Ba2+、Ca2+、Ag+共存； OH、CO32-不能与Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等共存；Ag+不能与Cl、Br、 I、S2共存(2) 生成挥发性物质如CO32、SO32、S2 、HCO3、HSO3、HS等与H+不能共存(3)结合成难电离的物质(水,弱酸和弱碱)OH与H+、HCO3、HSO3、H2PO4生成H2O；H+与PO43、CH3COO、 F、ClO、AlO2、C6H5O结合成弱酸；OH与NH4+生成NH3H2O(4)发生氧化还原反应MnO4、ClO、NO3(有H+时)与S2、I、Fe2+、SO32等不能共存(5)能结合成络合物如Fe3+与SCN、C6H5O不能共存(6)发生双水解反应Fe3+、Al3+ 与HCO3、CO32、AlO2、ClO、PO43不能共存例1在pH1的无色溶液中能大量共存的离子组是 （ ）ANH4+、Mg2+、SO42、Cl BBa2+、K+、OH、NO3CAl3+、Cu2+、SO42、Cl DNa+、Ca2+、Cl、AlO2解析：本题先要明确溶液的PH=1的酸性条件下，因此不仅要判断各离子组中离子能否共存，还要判断它们能否与H+大量共存。pH1表明溶液呈较强的酸性，在酸性溶液中不存在大量的OH，C项因Cu2呈蓝色而不符合题意要求，D项中因AlO在酸性溶液中发生AlOHH2OAl（OH）3或AlO4HAl32H2O而不能大量共存，只有A项符合题意。答案： A例2加入铝粉产生氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能大量共存的是（ ）A、NH4+、NO3-、CO32-、Na+B、Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3 C、NO3、Cu2+、K+、ClD、NO3、K+、AlO2、OH 解析：本题应先审明题干中“加铝粉产生氢气” 的溶液，可能有较强酸性，也可能是强碱性。选项A中，由于NH4+与CO32-与酸及碱性条件均有矛盾，先排除；选项B中HCO3既不能在酸性条件下大量存在，也不能在碱性条件下大量存在（Mg2+也不能在碱性条件下大量存在），也排除；C选项中由于Cu2+的存在，因此排除碱性条件，但在酸性条件下，NO3氧化性的原因不是产生氢气，而是NO，也排除；D选项明显是在碱性条件下，符合题意。答案： D二、 离子方程式1.离子方程式概念 用实际参加反应（或反应生成）的离子的符号表示离子反应的式子。 书写方法 写： 写出正确的化学方程式； 拆：把易溶强电解质的化学式改写成离子符号；删： 把没有参加反应的离子从方程式两边删去；查：检查方程式两边原子及电荷数是否相等。 意义 不仅表示一定物质间的特定反应,还能表示同一类反应。2.离子方程式的书写。1书写条件：水溶液或熔融状态（即有自由的离子存在）2发生条件：反应物某些离子浓度的减少3书写规则：（1）写离子符号的规则：完全电离且溶于水的化合物（强酸、强碱、完全电离的易溶盐）（2）保留化学式的规则：单质、氧化物、难溶、难电离、气体、水、非电解质。4配平规则：同时满足电子得失守恒、电荷守恒、原子（质量）守恒。例3 下列离子方程式中，正确的是 （ ）A把金属铁放入稀硫酸中 2Fe+6H+ 2Fe3+3H2B碳酸钡和稀硫酸反应 BaCO3+2H+ Ba2+CO2+H2OC澄清石灰水跟盐酸反应 H+OH H2OD向硫酸铜溶液中加入适量的氢氧化钡溶液 Ba2+ SO42BaSO4解析：选项A错误，因为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，而不是硫酸铁和氢气。正确的离子方程式为：Fe+2H+Fe2+H2。选项B错误，碳酸钡和稀硫酸反应的离子方程式应是：BaCO3+2H+ SO42BaSO4+CO2+H2O。选项C正确，澄清石灰水中的微溶物Ca(OH)2已完全电离，跟盐酸反应的实质是OH与H+的反应。 选项D的错误是只注意书写Ba2+与SO42反应的离子方程式，而忽略了Cu2+与OH也反应，应写成：Ba2+2OH+Cu2+SO42BaSO4+Cu(OH)2。答案： C例4 下列离子方程式正确的是 （ ）A碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠溶液反应：Ca22HCO2OHCaCO3CO2H2OB向溴化亚铁溶液中通入足量的氯水：2Cl22Fe22Br2Fe34ClBr2C碳酸铵的浓溶液与氢氧化钡溶液混合后反应：NHOHNH3H2OD向碳酸氢镁溶液中加入足量的澄清石灰水：2Ca22HCO4OHMg22CaCO3Mg（OH）22H2O解析： 本题考查识别判断离子方程式的能力，选项A条件是Ca（HCO3）2与少量NaOH溶液反应，因为OH少量，所以只有部分HCO参加反应，则Ca(HCO3)2中Ca2与HCO可以不配比，正确离子方程式为Ca2HCOOHCaCO3H2OB选项错在不配比，即每1 mol Fe2被氧化同时必有2 mol Br被氧化C选项错在反应产物不对，除NH与OH反应外，还应有Ba2与CO反应生成正盐的过程D正确答案： D三、跟踪训练1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ ）A. H、Ba2、NO3、OH B. H、K、Cl、CO32 C. Na、Ag、NO3、CO32 D. Na、K、OH、SO422下列可以大量共存且溶液是无色的离子组是： （ ）AH+，Na+，NO3，MnO4 BCu2+，Mg2+，Cl，SO42CH+，K+，OH，NO3 DNO3，SO42，K+，Mg2+3.在pH=1的溶液中，可大量共存的离子组是 （ ）A、Fe3+、I-、S2-、Cl-B、Al3+、Mg2+、SO42-、Cl- C、K+、Na+、AlO2-、NO3-D、K+、Na+、SO42-、SO32- 4.在pH1的无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是 （ ）AAl3、Ag、NO3、Cl BMg2、NH4、NO3、Cl CBa2、K、S2、Cl DZn2、Na、NO3、SO425.下列各组离子：(1)I、ClO、NO3、H(2)K、NH4、HCO3、OH (3)SO32、SO42 、Cl、OH (4)Fe3、Cu2、SO42 、Cl (5)H、K、AlO2、HSO3(6)Ca2、Na、SO42 、CO32 在水溶液中能大量共存的是 （ ）A(1)和(6)B(3)和(4)C(2)和(5)D(1)和(4)6.下列离子方程式书写正确的是 （ ）AFeCl2溶液中通入Cl2 Fe2Cl2Fe32ClB澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2OHHCOCaCO3H2OCAlCl3溶液中加入过量氨水：Al34OHAlO2H2OD氯化亚铁溶液中加入硝酸 3Fe+4H+NO3=3Fe+2H2O+NO7下列离子方程式正确的是（ ）A硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应：SO42Ba2+BaSO4B过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2+2OH2H+SO42BaSO42H2OC铜片插入硝酸银溶液中：Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2AgD澄清石灰水中加入盐酸 Ca(OH)22H+ Ca2+2H2O8下列离子方程式正确的是 （ ）A碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠溶液反应：Ca22HCO2OHCaCO3CO2H2OB向溴化亚铁溶液中通入足量的氯水：2Cl22Fe22Br2Fe34ClBr2C碳酸铵的溶液与氢氧化钡溶液混合后反应：NHOHNH3H2OD向碳酸氢镁溶液中加入足量的澄清石灰水：2Ca22HCO4OHMg22CaCO3Mg（OH）22H2O9在分开盛放的A、B两溶液中，共含有Na、Cu2、Ba2、Mg2、OH、NO3、SO42七种离子两溶液中所含离子各不相同，已知A溶液里含三种阳离子和两种阴离子，其余在B溶液里，则B溶液里所含离子应该是 。10下列溶液中可能含有SO、SO、S2、Cl、Br、I、NO、Na、Mg2等离子（1）滴入溴水后，溶液由无色变为棕黄色，并出现浑浊，则溶液中一定含有_。（2）若加氯化钡溶液及盐酸的混合溶液无沉淀生成若先加入氯水，然后再加入氯化钡溶液和盐酸，有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有_。（3）若加入氢氧化钡溶液无沉淀生成，加入硝酸银溶液也无沉淀生成，则原溶液中阴、阳离子只可能是_。11.（1）向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：_。（2）在以上中性溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式：_。12.溴单质在碱性条件下可发生自身氧化还原反应, 产物之一是BrO, 上述反应的产物在酸性条件下又可作用生成溴单质, 试写出两步反应的离子方程式.。13.某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K、Ag、Fe3、C1、OH、NO3六种离子。（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是_、_、_。（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量_（选填“活性炭”“铁粉”），可以回收其中的_（填写金属元素符号）。（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的_（填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含_，可用来浇灌农田。14.有一瓶澄清溶液, 可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO、CO、NO、Cl、I现进行如下实验:（1）测知溶液显强酸性；（2）取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水、CCl4层为紫红色；（3）另取样滴加稀NaOH溶液, 使溶液变为碱性, 此过程无沉淀生成；（4）取少量上述碱性溶液, 加Na2CO3溶液出现白色沉淀；（5）将实验（3）中的碱性溶液加热, 有气体放出, 该气体能使湿红色石蕊试纸变蓝。问：原溶液中肯定存在的离子是 ；肯定不存在的离子是 ；不能确定是否存在的离子是 。四、参考答案：1.答案：D解析：解此类题的关键是看离子间是否能相互结合，若有气体、沉淀或难电离的物质（如水）生成，则不能大量共存。在A项中与可结合成，B中与可结合生成和，C中与可形成沉淀析出，而D中既无气体放出，又无沉淀析出，也无难电离的物质生成，所以选项应为D。2答案：D解析：A中含有MnO4，溶液显紫色，B中的Cu2，溶液显蓝色，A、B都不符合“无色”的条件；C中可发生离子反应HOHH2O。3.答案：B解析：本题先明确了溶液的环境为PH=1的酸性条件下，因此不仅要判断各离子组中离子能否共存，还要判断它们能否与H+大量共存。A选项中Fe3+与I-、S2-因发生氧化还原反应不能大量共存，先排除；C选项中H+与AlO2-不能大量共存；D选项中H+与SO32-不能大量共存；因此正确选项为B。4. 答案：A、C解析：题目给出两个重要条件：pH1(即酸性)和无色透明，并要求找出不能共存的离子组。选项A中Ag与Cl不能共存，生成的AgCl不溶于HNO3(H和NO3)，Al3、NO3、H都为无色，符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的，但能共存于酸性溶液中，不符合题意。选项C中各离子能够共存,且为无色，但S2与H不能大量共存，所以C也符合题意。5.答案：B解析：通常组合选择题需对题干及各项逐一分析，选出符合题意的组合，然后与各选项比较得出结论。但本题可用排除法,先判断出组合(1)由于次氯酸是弱酸，所以ClO与H不能大量共存，发生的反应：H+ClOHClO，次氯酸有较强的氧化性以及硝酸(NO3、H)都能与I(具有还原性)发生氧化还原反应，因此该组不符合题意，凡是(1)的选项A和D都不正确,可以排除。 (2)中因发生反应：NH4OHNH3H2O，HCO3OH=CO32H2O而不能大量共存,由此排除C,正确答案为B。其中(3)和(4)这两组离子在水溶液中能大量共存。本题涉及的组合(5)也不能大量共存，因为有：HAlO2H2OAl(OH)3，HHSO3SO2H2O反应而不能大量共存。组合(6)中因Ca2CO32CaCO3析出沉淀而不能大量共存。6. 答案：B、D解析： A选项中电荷不守恒，正确的是2Fe2Cl22Fe32Cl； C选项中氨水是弱电解质，同时Al（OH）3也不溶于过量的氨水，正确的是Al33NH3H2OAl（OH）32 NH4+。B、D写法正确。7答案：B、C解析：A选项的写法错误是没考虑Mg2+与OH的反应，正确写法是：Mg2+SO42Ba2+2OHBaSO4Mg (OH)2。B、C写法正确。D中澄清石灰水中的Ca(OH)2应写成离子形式，正确的写法是：OHH+ H2O。8答案：D解析：本题考查识别判断离子方程式的能力，选项A条件是Ca（HCO3）2与少量NaOH溶液反应，因为OH少量，所以只有部分HCO参加反应，则Ca(HCO3)2中Ca2与HCO可以不配比，正确离子方程式为Ca2HCOOHCaCO3H2OB选项错在不配比，即每1 mol Fe2被氧化同时必有2 mol Br被氧化, 正确离子方程式为3Cl22Fe24Br2Fe36Cl2Br2。C选项错,反应产物不对，除NH与OH反应外，还应有Ba2与CO反应生成BaCO3， 正确离子方程式为：2NH2OH+Ba2+CO322NH3H2O+BaCO3。9答案： Ba2和OH。解析：解此题关键是以哪些离子在溶液中不能共存为考虑出发点。因为Cu2、Mg2，不能与OH共存，Ba2和SO42不能共存，而Na、NO3与其它离子都能共存，所以A溶液里含有Na、Cu2、Mg2、NO3、SO42，B溶液里含有Ba2、OH。10答案： （1）S2、I （2）SO （3）NO、Na解析： （1）滴入溴水后，溶液由无色变为棕黄色，Br2氧化了I生成I2，则溶液中一定有I，出现浑浊Br2氧化了S2生成硫析出所以有I、S2（2）加入Cl2水后再加入氯化钡溶液和盐酸有白色沉淀，则溶液中一定有SO，因为Cl2水把SO氧化为SO（3）若加氢氧化钡溶液无沉淀，则溶液中无SO、SO、Mg2，若加入硝酸银溶液无沉淀，则溶液中无Cl、Br、I、S2、SO、SO，所以溶液中只可能有Na、NO。11.答案：（1）2HSO42Ba22OHBaSO42H2O（2）Ba2SO42BaSO4解析：因NaHSO4是二元强酸的酸式盐，在溶液中是全部电离。当反应后溶液呈中性时其离子反应式是2HSO42Ba22OHBaSO42H2O。此时中性溶液中只有Na2SO4溶液，加入Ba(OH)2的离子反应式为Ba2SO42BaSO4。12.答案: （1） （2） 解析:本题要求能通过给予信息进行氧化还原的离子方程式书写。因为Br2在碱性条件下自身氧化还原, 氧化产物是, 可判断Br2还有还原产物, 它是得电子化合价降低后的产物, 只能