2013届高三化学二轮复习精品教学案【专题二】_离子反应离子共存

1、专题2 离子反应 离子共存【考情分析】一、考试要求1.在理解强弱电解质的基础上，真正理解离子反应的本质。2.熟练掌握离子不能共存的几种反应，如生成沉淀、生成气体、生成弱电解质、离子间的氧化还原反应、络合反应等。3能进行离子方程式的书写及正误判断。4以上各部分知识与技能的综合应用。二、命题趋向离子方程式书写是高考的重点和热点，经常以填空题的形式出现。纵观近几年高考试题，“离子方程式的正误判断”题型的再现率达100。离子共存的题目主要是考查同学们对离子反应本质的理解以及对几种常见反应类型的掌握情况。【学法指导】离子共存和离子方程式是与离子反应密切相关的两个重要问题。离子共存问题覆盖面很广，牵涉的知

2、识点很多，综合性也很强，学生普遍感到很棘手，错误率高也就在所难免。要掌握离子能否共存，先要分清哪些离子不能共存，掌握了不能共存的离子，能共存的离子也就同样掌握了。正确书写离子方程式，是高考大纲对化学用语的要求之一，对于揭示化学反应的规律、把握反应的现象和本质以及离子之间消长的数量关系，无疑有着十分重要的作用。本专题从不能共存的离子着手，分析其不能共存的理由及规律；以离子方程式常见错误及原因分析为突破口，进一步强化离子反应的基础知识和离子方程式书写的基本技能，期待确保这部分内容在高考中一分不丢。离子反应：该类题目的主要题型有三个：一是考查离子方程式的书写，从高考试题的表现形式来看，除考查中学化学

3、教材中所涉及的典型的离子反应方程式的书写外，越来越注重有关知识迁移应用的考查即信息给予题。二是判断离子反程式的正误。三是离子共存题，离子共存的条件是：在溶液中离子之间不发生任何化学反应，如复分解反应，氧化还原反应，相互促进的水解反应，络合反应等。在分析判断过程中，除要熟悉常见离子不能共存时所发生的离子反应外，还要注意题目的要求、限制条件，多种离子间的相互影响。【知识归纳】一、离子反应1、定义：从本质上看，凡是有自由离子参加或生成的反应都属于离子反应。离子反应必须在水溶液中或熔融状态下进行。如固体之间或浓H2SO4与固体的反应不属于离子反应。2、类型：离子发生复分解反应；离子发生氧化还原反应。3

4、、条件离子发生复分解反应的条件：生成沉淀、气体、弱电解质。弱电解质包括弱酸、弱碱、弱盐和水四类物质。如醋酸铅(CH3COO)2Pb、草酸铵(NH4)2C2O4等极少数盐属于弱电解质。其中(NH4)2C2O4是弱电解质，在选修“实验化学”中提到。离子发生氧化还原反应的条件：能生成弱氧化性、弱还原性的物质。二、离子共存问题离子在溶液中能否大量共存，涉及到离子的性质及溶液的酸碱性等综合知识。离子间能发生复分解反应或发生氧化还原反应，则离子不能大量共存。离子不能大量共存一般可从以下几方面考虑：（一）由于发生复分解反应，离子不能大量共存1若阴、阳离子能相互结合生成难溶或微溶性的盐，则不能大量共存。如Ag

5、+、Pb2+与Cl-；Ba2+、Ca2+、Ag+、Pb2+与SO42；Ag+与Br-、I-、PO43-；Ca2+与F-、C2O42-等均不能大量共存。2若阴、阳离子能相互结合生成气体，则不能大量共存。如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等易挥发的弱酸阴离子与H+均不能大量共存。3若阴、阳离子能相互结合生成弱电解质，则不能大量共存。（1）CO32-、SiO32-、CH3COO、C6H5O-、C17H35COO-、C2O42-、NO2-、PO43-、S2-、SO32-、F-、ClO-等与H+；PO43-与H2PO4-；AlO2-与HCO3-等因生成弱酸而不能大量共存。（

6、2）NH4+、Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe3+等与OH-因生成弱碱而不能大量共存。（3）CH3COO与Pb2+、NH4+与C2O42-等因生成易溶于水且难电离的盐而不能大量共存。（4）OH与H+；HCO3、HPO42、H2PO4、HS、HSO3与OH等因生成水而不能大量共存。（5）Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-；Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-、C6H5O-；NH4+与AlO2-等因发生双水解反应而不能大量共存。（6）Fe3+与F-、SCN-、C6H5O；Al3+与F-；Cu2+、Ag+与NH4+、OH-等因发生络合反

7、应而不能大量共存。（二）由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存1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Fe3+与S2-、HS-、SO32-、I-；MnO4-与I-、Br-、Cl-、S2-、SO32-、Fe2+等不能大量共存。2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。Fe2+与NO3-能大量共存，但在强酸性条件下因发生反应3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O而不能大量共存；SO32-和S2-在碱性条件下可以大量共存，但在酸性条件下因发生归中反应2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O而不能大量共存。S2O32-与H+因发生歧化反应S2O32

8、-+2H+=S+SO2+H2O不能大量共存。（三）审题时应注意题中给出的附加条件1介质。酸性溶液（该溶液存在大量H+）；碱性溶液（该溶液存在大量OH-）；能在加入铝粉后产生氢气的溶液（该溶液呈酸性或碱性，需分这两种情况考虑）；由水电离出的H+或OH-浓度小于110-7molL-1的溶液（该溶液加入了酸或碱而呈酸性或碱性，需分这两种情况考虑）；由水电离出的H+或OH-浓度大于110-7molL-1的溶液（该溶液加入了弱碱盐或弱酸盐而呈酸性或碱性，需分这两种情况考虑）。2颜色。如果指明是无色溶液，则有色离子不能共存其中。中学常见的有色离子如下：MnO4-紫红色，Fe3+棕黄色，Fe2+浅绿色，Cu

9、2+蓝色。3要求。注意选项要求，是“能大量共存的离子组”，还是“不能大量共存的离子组”，是“一定能大量共存的离子组”，还是“可能大量共存的离子组”。三、离子方程式1概念：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的方程式。化学方程式只能表示一个具体的反应，而离子方程式能从本质上表示一类反应。电离方程式表示的不是化学反应，而是属于物理变化的电离过程。2书写步骤：写（基础）；拆（关键）；删（途径）；查（保证）。3能否拆开的原则：溶质在水中，若主要存在形式是离子，则拆开写成离子。若主要存在形式是分子，则不拆开。所以，难溶的物质（如沉淀、气体），不拆。易溶的物质，如果易电离（如强酸、强碱、绝大多数可溶性盐

10、），拆；易溶的物质，如果难电离（如弱酸、弱碱、极少数可溶性盐、水），不拆。4正误判断离子方程式遵循电荷守恒和元素守恒，若是氧化还原反应的离子方程式还遵循电子守恒。所以检查内容有：电子得失总数、电荷总数、原子总数、反应条件、生成物状态、微粒符号、系数约简、组成关系、试剂加入的先后顺序、反应是否在溶液或熔化状态下进行、微溶性物质是反应物（稀溶液写成离子；悬浊液写成分子）还是生成物（生成物直接写成分子）、酸式酸根离子是强酸的还是弱酸的、试剂的用量是少量还是过量、离子反应是否符合客观事实等。5常见错误及原因分析（1）离子反应误判如实验室制氨气：Ca(OH)2 +2NH4+Ca2+ +2NH3+2H2O

11、；铜和浓硫酸加热反应：Cu+2H2SO4(浓)Cu2+ +SO42- +SO2+2H2O。错因：该反应不是在水溶液中进行的，因此不能写成离子反应方程式。（2）违背客观事实如Fe2O3与氢碘酸：Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O。错因：忽视了Fe3+与I-发生氧化一还原反应。Mg(HCO3)2与过量NaOH溶液反应：Mg2+2HCO3-+2OH-=MgCO3+CO32-+H2O。错因：在过量NaOH溶液中Mg2+应生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀而不是MgCO3沉淀。次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫：Ca2+2ClO-+H2O+SO2=CaSO3+2HClO。错因：CaSO3在HClO中将被氧

12、化成CaSO4。向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳：CO2+H2O+2C6H5O-2C6H5OH+CO32-。错因：苯酚钠溶液中通入二氧化碳不管用量是多是少，总是生成HCO3-。（3）违反守恒定律如FeCl2溶液中通Cl2 ：Fe2+Cl2Fe3+2Cl-。错因：电子得失不相等，离子电荷不守恒。（4）分不清强、弱电解质如NaOH溶液中通入HI：OH-+HIH2O+I-。错因：HI误认为弱酸。电解AgF溶液：4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+。错因：没有考虑F-与H+的反应。乙醛的银镜反应：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O。错因：Ag(NH3)2OH

13、和CH3COONH4均是强电解质。（5）忽视反应物的用量如澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2+2OH -+2HCO3-=CaCO3+CO32-+H2O。错因：应抓住不足的反应物（该反应物全部参加了反应）的用量进行讨论。设NaHCO3为1mol，则需要1molOH-生成1molCO32-，而1molCO32-又需要1molCa2+生成CaCO3沉淀。纠正：Ca2+OH-+HCO3-=CaCO3+H2O氨水中入少量硝酸银溶液：Ag+ + NH3H2O = AgOH+NH4+。错因：AgOH会继续与NH3H2O作用生成Ag(NH3)2OH。（6）违背一种物质中阴、阳离子配比如H2SO4溶液加入B

14、a(OH)2溶液：Ba2+OH-+H+SO42-BaSO4+H2O。错因：H2SO4电离出的H+和SO42-为21，Ba(OH)2电离出的Ba2+和OH-为12。（7）不会处理微溶物如石灰乳中加入盐酸溶液：H+OH-H2O。错因：微溶物作为反应物，若为乳状物，则写化学式，若为澄清溶液，则拆成离子形式。纠正：Ca(OH)2 +2H+=Ca2+2H2O。（8）漏写反应条件如电解饱和食盐水：2Cl-+2H2O=H2+Cl2+2OH-。错因：电解反应条件不能丢！（9）“”、“ ” 、“”、“”符号运用不当如Al3+3H2OAl(OH)3+3H+。错因：盐的水解一般是可逆的，不能用“”，Al(OH)3量

15、少，故不能打“”。6电极反应式原电池和电解池中电极反应式的书写要求，与离子方程式完全一样，它是标有电子得失的氧化还原反应两个半反应的离子方程式。如铅蓄电池放电时电极反应：负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4；正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O。作为介质的稀硫酸，应拆开写成H+和SO42-，PbSO4是沉淀，不能拆开。【考点例析】例1下列各组离子中，能在强酸溶液里大量共存，并且溶液呈无色透明的是 ( )AMnO4-、K+、Na+、SO42- BNa+、K+、HCO3-、Cl-CMg2+、NH4+、Cl-、NO3- DBa2+、K+、S2-、SO42-解析：A中，

16、MnO4-有颜色；B中HCO3-在强酸性中不能大量共存；D中Ba2+与SO42-不能大量共存。据以上分析得此题正确选项为C。答案：C。感悟对于离子能否共存问题：必须考虑两个问题。一看同组离子是否发生反应(复分解或氧化还原)。二看是否满足题干要求。有颜色离子：Fe3+，Fe2+，Cu2+，MnO4-。强酸性(或强碱性)，说明溶液中除离子组内各离子外，还应有H+(或OH-)，典型的氧化性离子(如Fe3+、MnO4-、Cr2O72-等)和典型的还原性离子(如Fe2+、S2-、I-、SO32-等)在溶液中会发生氧化一还原反应。例2在由水电离产生的H+浓度为11013molL1的溶液中，一定能大量共存的

17、离子组是 （ ） K+、Cl、NO3、S2 K+、Fe2+、I、SO42 Na+、Cl、NO3、SO42 Na+、Ca2+、Cl、HCO3 K+、Ba2+、Cl、NO3ABCD解析：由水电离产生的H+浓度为11013molL1，说明水的电离受到了抑制，所以，此溶液可能为酸性或碱性。中NO3与S2离子在酸性中不能共存，在碱性中可以共存；中Fe2+在碱性溶液中不能共存，Fe2+会与OH生成白色沉淀；在酸性溶液中可以共存。中各离子无论在酸性还是在碱性溶液中都能共存；中HCO3无论在酸性还是在碱性溶液中都不能共存；中各离子无论在酸性还是在碱性溶液中都能共存。答案：B。感悟如果由水电离出的H+浓度107

18、molL1，说明水的电离受到了抑制，有可能外加了酸或一些酸式盐、碱等；如果由水电离出的H+浓度107molL1，说明水的电离受到了促进，如盐的水解等。例3能正确表示下列反应的离子方程式是 （ ）A碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合 HCO3-+OH-=CO32-+H2OB醋酸钠溶液和盐酸混合CH3COONa+H+ = CH3COOH + Na+C少量金属钠放入冷水中Na+ 2H2O= Na+2OH-+H2D硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合Cu2+ + SO42- +Ba2+ + 2OH-= Cu(OH)2+ BaSO4解析： A中应有CaCO3沉淀，A错；B中CH3COONa是可溶于水，应写成Na+和

19、CH3COO-；C中电荷不守恒，D对。答案：D。感悟离子方程式的正误判断关键要抓住几看：（1）看是否符合客观事实；（2）看表示各物质的符号是否正确；（3）看一些箭头符号以及必要的条件是否正确；（4）看原子或电荷是否守恒；（5）看是否漏掉一些离子反应；（6）看反应物或产物的配比是否正确；（7）看是否符合题干的要求。例4向存在大量Na+、Cl的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离子组是 （ ）AK+、Br、CO32 BAl3+、H+、MnO4CNH4+、Fe3+、SO42 DAg+、Cu2+、NO3解析：通入足量的NH3后，B中的Al3+和H+不能大量共存；C中的Fe3+在通入足量

20、的NH3后的溶液中不能大量共存，因为会生成Fe (OH)3沉淀；D中Ag+和Cu2+与NH3H2O生成络合离子，且Ag+与Cl也不能大量共存；A正确。答案：A。例525时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液的PH7时，下列关系正确的是Ac(NH4+)=c(SO42) Bc(NH4+)c(SO42)Cc(NH4+)7的溶液中Na+、AlO2、SO42、K+ DpH=0的溶液中Na+、K+、Fe2+、ClO 7下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是 （ ）AK+、Na+、HSO3、Cl BNa+、Ba2+、AlO2、NO3CNH4+、K+、Cl、NO3 DK+、Na+、ClO、S28下列各组

21、离子，可以在溶液中大量共存的是 （ ）AAg+、Ca2+、Br-、S2- BH+、SO32-、SO42-、Ba2+CNa+、Cl-、SO32-、SO32- DH+、Na+、Cu2+、S2-9下列各组离子中，在碱性溶液里能大量共存，且溶液为无色透明的是（ ）AK+、MnO4、Cl、SO42BNa+、AlO2、NO3、CO32CNa+、H+、NO3、SO42 DNa+、Ag+、NO3、I10下列各离子加入强酸或强碱后，都能使其离子浓度降低的是 （ ）AAl3+ BAlO2 CHCO3- DMg2+11下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 ( )ANa+ 、HS- 、Cu2+ 、Cl- BHS- 、

22、Na+ 、OH- 、K+CK+ 、CO32-、Br- 、AlO2- DH+ 、Cl- 、Na+ 、SO32-12下列各组离子中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )AH+、Na+、S2O32-、Cl-BFe3+、K+、SCN-、NO3-CFe3+、K+、Cl-、CO32- DK+、Fe3+、MnO4-、SO42-13若溶液中由水电离产生的c(OH)11014molL1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是 （ ）AAl3+、Na+、NO3、Cl BK+、Na+、Cl、NO3CK+、Na+、Cl、CO32- DK+、NH4+、SO42、NO314若某溶液跟甲基橙作用呈红色，则下列

23、离子在该溶液中浓度不可能很大的是 ( )ASO42-BS2- CCO32- DCl-15某无色溶液能与铝作用生成氢气,则溶液中可能大量共存的离子组是（ ）AH+、Ba2+、Mg2+、Cl BCl、CO32、Cu2+、Mg2+CNO3、SO42、K+、H+ DNO3、OH、Ba2+、Cl16能正确表示下列反应的离子方程式是 （ ）A醋酸钠的水解反应 CH3COO+H3O+CH3COOH+H2OB碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应 Ca2+2HCO3+2OHCaCO3+2H2O+CO32C苯酚钠溶液与二氧化碳反应 C6H5O+CO2+H2OC6H5OH+CO32D稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H

24、+2NO33Fe3+2NO+4H2O17下列反应的离子方程式正确的是 （ ）A次氯酸钙溶液中通入过量CO2：Ca2+2ClO+H2O+CO2=CaCO3+2HClO BFeSO4溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2+2H2O2+4H+=Fe3+4H2OC用氨水吸收少量SO2：NH3H2O+SO2=NH4+HSO3-D硝酸铁溶液中加过量氨水：Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+18下列离子方程式书写正确的是 （ ）A过量Cl2通入FeBr2溶液中：3Cl2+2Fe2+4Br=6Cl+2Fe3+2Br2B过量CO2通入NaAlO2溶液中：CO2+2H2O+AlO2-=Al(OH)3+HCO

25、3-C在溶液中NH4HSO3与NaOH等物质的量混合：NH4+HSO3-+2OH=SO32-+NH3+2H2ODMg(HCO3)2溶液中加入过量石灰水：Mg2+2HCO3-+Ca2+2OH=CaCO3+2H2O+MgCO319相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液：CH3COONa，NaHSO4，NaCl，按pH由大到小排列正确的是 （）A. B.C. D.20(1)向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性，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 。21某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、中的若

26、干种组成，取该溶液进行如下实验：(A)取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；(B)在(A)所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；(C)在(B)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据上述实验完成下列问题：(1)溶液中一定不存在的离子是_。(2)一定存在的离子是_。(3)判断沉淀乙成分的方法是_。【参考答案】1答案：A解析：B中产物CaSO3与HClO之间能发生氧化还原反应，最终的产物是CaSO4与HCl；C中的硫化亚铁是难溶物；D中方程式的两边电荷不守恒，正确答案是A 2答案：B。解析：本题选项A、C的离子方程式两端电

27、荷不守恒，另外C中的H2S还会被稀硝酸进一步氧化；选项D中，AlCl3溶液中加入过量氨水，只能产生Al(OH)3沉淀，氨水是弱碱，并不能溶解Al(OH)3。3答案：C。解析：A项电荷不守恒；B项生成的Al(OH)3要写成化学式；D项硫酸氢钠溶液是少量的，根据“少定多变”的原则应写成：SO42+ H+ OH+ Ba2+= BaSO4+H2O；C项H2O2具有强氧化性，能使Fe2+氧化成Fe3+。4答案A解析：B中HSO3与OH不能大量共存；C中Fe3+、Cu2+与SO32会发生双水解,且Fe3+与SO32还会发生氧化还原，所以不能大量共存；D中NO3（H+）与I不能大量共存。5答案：B解析：A中

28、Cu2+、Mg2+在pH=14的碱性溶液中不能大量共存；C中S2O32、AlO2在pH=0的酸性溶液中不能大量共存；D中H2PO4、NH4+、Ag+在pH=14的碱性溶液中不能大量共存，H2PO4在pH=0的酸性溶液中也不能大量共存。6答案：C解析：对于A项，在pH=1的酸性溶液中，MnO4具有强氧化性，能氧化S2；对于B项，HCO3与Al3+能够发生双水解反应不能大量共存；对于D项，在pH=0的酸性溶液中，ClO能够氧化Fe2+。7答案：B解析：A项中HSO3在强碱性条件下不能大量存在；C项中的.NH4+在强碱溶液中不能大量存在；D项中ClO因其有较强氧化性，与S2能发生氧化还原反应故不共存

29、。8答案：C解析：A项Ag+与Br-、S2-不能大量共存；B项H+与SO32-，SO42-与Ba2+不能大量共存；D项S2-与H+、Cu2+不能大量共存；C项正确。9答案：B解析：溶液为无色首先可排除A，因为MnO4溶液为紫色；C项在碱性溶液中H+不能大量共存；D项Ag+与I不能大量共存，且在碱性溶液中Ag+不能大量存在。B中各离子能大量共存。10答案：C解析：A项加入强酸不能使Al3+降低；B项加入强碱不能使AlO2降低；D项加入强酸不能使Mg2+降低；正确答案是C，因为加入强酸或强碱都能使其离子浓度降低。11答案：C解析：A项HS- 与Cu2+不能大量共存，会生成黑色CuS沉淀；B项HS-

30、与OH- 不能大量共存；D项H+与SO32-不能大量共存；C项各离子在溶液中能大量共存。12答案：A解析：B项因Fe3+ 与SCN-生成络合物而不能共存；C项因Fe3+与CO32-发生双水解而不能共存；D项可以大量共存；A项H+与S2O32-会发生氧化还原反应：2H+S2O32-= S+ SO2+H2O。13答案：B解析：由题意，可知水的电离被抑制了，显然该溶液为强酸性溶液或强碱性溶液。本题的限制条件为“一定可以大量共存”，则A选项离子组只能在酸性溶液中大量共存；C选项离子组只能在碱性溶液中大量共存；D选项离子组只能在酸性溶液中大量共存。只有B选项离子组既可以在酸性溶液又可以在碱性溶液中大量共

31、存。 14答案：BC。解析：跟甲基橙作用呈红色，说明溶液显酸性，在酸性溶液中，S2-与CO32-不能大量存在。15答案：AD解析：由于是无色溶液，首先可排除B；C项含H NO3，与铝作用无氢气产生，也排除；A中显酸性能与铝作用生成氢气，且能大量共存；D中显碱性，能与铝作用生成氢气，且能大量共存。16答案：B解析：A项表示的不是醋酸钠的水解反应，正确的水解反应是：CH3COO+H2O CH3COOH+ OH-；B项由于NaOH溶液是过量的，根据“少定多变”的原则，可得出：Ca2+2HCO3+2OHCaCO3+ 2H2O+ CO32，B正确；C项由于C6H5OH的酸性强于HCO3，即C6H5OH与CO32会发生反应而不能共存；D项由于铁屑过量，Fe3+会继续与铁屑反应生成Fe2+。17答案：D解析：选项A中，因CO2过量，CaCO3应转化为Ca(HCO3)2，正确的应写为：ClO+H2O+CO2=HCO3-+HClO；选项B的电荷不守恒，应写为2Fe2+2H2O2+4H+=2Fe3+4H2O；选项C中，因NH3H2O过量，产物应是正盐而不应是酸式盐，正确的应写为2NH3H2