2024年新高一化学暑假讲义讲义05 离子反应的应用（学生版）

第五讲离子反应的应用1.利用离子反应及发生条件判断离子能否大量共存、进行离子推断等。2.利用离子反应及发生条件进行物质制备，物质的分离、提纯和鉴定等。3.掌握与量有关的离子方程式的书写技巧一．离子不能大量共存的原因(1)离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2＋和CO32-生成CaCO3沉淀，Cu2＋和OH－生成Cu(OH)2沉淀等。(2)离子之间相互结合生成气态物质。如H＋和CO32-生成CO2等。(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H＋与CH3COO－、OH－、PO43-等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。(4)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2＋、S2－、I－、SO32-分别与NO3-(H＋)、ClO－、MNO4-因发生氧化还原反应而不能大量共存；Fe3＋与S2－、I－等因发生氧化还原反应而不能大量共存。注意：（1）解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。（2）若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。二．注意题干中常见的限制条件（1）酸性溶液含有大量的H+，与H+不能大量共存的离子：OH−、ClO−、F−、CH3COO−、AlO2-、NO2-、、S2−、、SiO32−、PO43-、、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-（2）碱性溶液含有大量的OH-，与OH-不能大量共存的离子：H+、、Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-（3）常见氧化性的离子：Fe3+、(H+)、、ClO-、Cr2O72-（4）常见还原性的离子：S2−、、I−、Fe2+、Br-（5）无色溶液应排除有色离子：Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。三．离子推断1.离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中，要求通过多重推断，确定某些离子肯定存在，某些离子肯定不存在，某些离子不能确定是否存在，有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示：根据实验操作和反应现象，判断一定含有的离子→根据能否共存，判断一定不含的离子→根据电荷守恒，判断还含有的离子或可能含有的离子2.离子推断的四项基本原则（1）肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子（记住常见的有色离子：Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等）。（2）互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律、否定一些离子存在（要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化，与铝反应产生氢气、水的电离情况等）。（3）电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等（利用这一原则可确定一些隐含的离子）。（4）进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。四．与量有关的离子方程式的书写技巧1.连续型：指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。如CO2通入NaOH溶液中：碱过量：CO2＋2OH－=CO32-＋H2O；碱不足：CO2＋OH－=HCO3-。2．先后型：一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。如NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应NaOH不足：H＋＋OH－=H2O；NaOH过量：NHeq\o\al(＋,4)＋H＋＋2OH－=NH3·H2O＋H2O。3．配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)，因而跟用量有关。(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应①NaOH不足：Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O；②NaOH过量：Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)。(2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应①NaHCO3不足：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O；②NaHCO3过量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶1Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2O，此时溶液呈碱性；②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O，此时溶液呈中性，若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液，离子方程式为SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓。1．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是（）A．Mg2+、H+、Cl-、OH- B．Na+、Ba2+、CO32-、NO3-C．Na+、H+、Cl-、CO32- D．K+、Cu2+、NO3-、SO42-2．在某无色溶液中含有大量的Ba2＋、H＋、Cl－，该溶液中还可能大量存在的离子是A．NH4＋ B．OH－ C．SO42－ D．Cu2＋3．下列各组离子在碱性条件下可以大量共存，在酸性条件下因发生氧化还原反应而不能大量共存的是A．Cu2+Fe2+NOCl- B．K+Mg2+HSOSO–C．CONa+K+Cl- D．I-Na+SONO4．甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由、、、、、、、中的不同阳离子和阴离子各一种组成，将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成，则甲为A． B． C． D．5．采用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时，应先在待测溶液中加入盐酸，其作用是A．形成较多的白色沉淀 B．形成的沉淀纯度更高C．排除、及Ag+等的干扰 D．排除钡离子以外的其它阳离子干扰6．某固体物质可能由、、、、NaCl等混合而成，为检验其成分，做了以下实验：①将固体物质溶于水中，搅拌后得无色透明溶液；②向①中所得溶液中滴加硝酸钡溶液，有白色沉淀产生；③过滤，将②中所得沉淀置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解。根据上述实验事实，回答下列问题：(1)原固体物质中一定含有的物质是_____________，一定不含有的物质是_____________，可能含有的物质是_____________（以上空格均填化学式）。为确定可能含有的物质是否存在，可向③中过滤所得的滤液中滴加__________溶液。(2)写出③中所发生反应的离子方程式：______________。7．已知甲、乙、丙是三种可溶性物质。其中甲是碱，乙、丙是盐，它们溶于水后电离产生的所有离子如表所示：阳离子Na+、H+、Ba2+阴离子OH-、CO、SO(1)甲的化学式为_______。(2)乙溶液与丙溶液反应可生成气体M，则M的化学式为_______，该反应的离子方程式为_______。(3)乙、丙溶液与甲溶液反应可分别生成白色沉淀A和B，其中B可溶于稀硝酸。①乙的化学式为_______，如何鉴别乙中的阴离子：_______。②B溶于稀硝酸的离子方程式为_______。1．下列离子在溶液中可以大量共存的一组是A．HCO、Na+、OH﹣ B．Na+、NO、Cl﹣C．K+、H+、HCO D．H+、Fe2+、NO2．某无色透明的溶液中含有、、、、、、、、、中的三种离子，若向其中加入石蕊溶液，溶液显蓝色，且滴入盐酸无气泡产生，则原溶液中可能存在的离子是A．、、 B．、、C．、、 D．、、3．下列各组离子在溶液中能大量共存，且加入过量溶液后可得到澄清溶液的是（）A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、4．溶液中含有、、和，若向其中加入足量的盐酸，溶液中上述四种离子的物质的量基本保持不变的是A． B． C． D．5．能正确表示下列化学反应的离子方程式是A．氢氧化钡溶液与硝酸的反应OH-+H+==H2OB．澄清的石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+==Ca2++2H2OC．铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+==Cu2++AgD．碳酸钡溶于稀盐酸中CO32-+2H+==H2O+CO2↑6．下列各组中两种物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是()A．Cu(OH)2＋HCl；Cu(OH)2＋CH3COOHB．CaCO3＋H2SO4；Na2CO3＋HClC．H2SO4＋NaOH；H2SO4＋Ba(OH)2D．BaCl2＋H2SO4；Ba(OH)2＋Na2SO47．某同学在实验室中进行如下实验：编号ⅠⅡⅢ实验现象没有明显变化溶液仍为无色有白色沉淀生成，溶液为蓝色有无色气体放出以下结论正确的是（）A．Ⅰ中无明显变化，说明两溶液不反应B．Ⅱ中的白色沉淀为C．Ⅲ中的离子方程式为D．Ⅲ中发生的反应不是离子反应8．下列实验过程中产生的现象与如图所示坐标图形相符合的是A．稀盐酸滴加到一定量NaHCO3，溶液中（横坐标是稀盐酸的体积，纵坐标为气体体积）B．NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中（横坐标是NaOH溶液的体积，纵坐标为沉淀质量）C．稀盐酸滴加到AgNO3溶液中（横坐标是稀盐酸的体积，纵坐标为溶液的导电能力）D．稀硫酸滴加到Ba(OH)2溶液中（横坐标是稀硫酸的体积，纵坐标为溶液的导电能力）9．下列各选项中的反应①与反应②不能用同一离子方程式表示的是（）序号反应①反应②A向AgNO3溶液中滴加稀盐酸AgNO3溶液与食盐水混合B过量CO2通入NaOH溶液中过量CO2通入澄清石灰水中C向烧碱溶液中滴加稀盐酸向H2SO4溶液中滴加KOH溶液D向BaCl2溶液中滴加稀H2SO4向Ba(OH)2溶液中滴加CuSO4溶液A．A B．B C．C D．D10．下列化学方程式中，不能用离子方程式H++OH-=H2O表示的是A．Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O B．Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2OC．2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O D．HCl+KOH=KCl+H2O11．(1)下表中有三组物质，每组均有甲、乙、丙三种物质(酸、碱、盐均为溶液)。第Ⅰ组第Ⅱ组第Ⅲ组甲乙丙根据该表回答问题：①第Ⅲ组中有一种物质能与第______组中的所有物质反应，这种物质是______。②第Ⅱ组物质中，跟第Ⅰ组所有物质都不能发生反应的是______，该物质能与第Ⅲ组中所有物质发生反应，反应的离子方程式分别为______。(2)现有下列几种物质：①铜②稀硫酸③氯化氢④氯气⑤空气⑥二氧化碳⑦盐酸⑧氯化钠⑨熔融的硝酸钾⑩硫酸钡。其中，属于混合物的有_____(填序号，下同)，属于电解质的有______，属于非电解质的有______。12．某河道两旁建有甲、乙两化工厂，某兴趣小组的同学分别收集了两厂排放的污水带回学校进行实验探究，工厂的师傅告诉同学们甲、乙厂排放的工业废水中含有下列离子中