高考化学一轮复习 专题2.2 离子反应 离子方程式讲案（含解析）.doc

专题2.2 离子反应 离子方程式讲案（含解析）复习目标：1、了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2、了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。3、了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。4、能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。基础知识回顾：一、电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物。【注意】1电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。2化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：so2、so3、co2、no2等。3常见电解质的范围：酸、碱、盐、离子型氧化物。4溶剂化作用：电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。二、强电解质和弱电解质强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。强电解质弱电解质定义溶于水后几乎完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物。电离程度几乎100完全电离只有部分电离电离过程不可逆过程，无电离平衡可逆过程，存在电离平衡溶液中存在的微粒（水分子不计）只有电离出的阴阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴阳离子，又有电解质分子实例绝大多数的盐（包括难溶性盐）强酸：h2so4、hcl、hclo4等强碱：ba(oh)2 ca(ho)2等弱酸：h2co3 、ch3cooh等。弱碱：nh3h2o、cu(oh)2 fe(oh)3等。电离方程式kno3=k+noh2so4=2h+sonh3h2onh+oh_h2sh+hs_ hs- h+s2-【注意】1强、弱电解质的范围：强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐弱电解质：弱酸、弱碱、水2强、弱电解质与溶解性的关系：电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：baso4、baco3等。3强、弱电解质与溶液导电性的关系：溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。4强、弱电解质与物质结构的关系：强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。5强、弱电解质在熔融态的导电性：离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。三、电离与电离方程式的书写1、概念电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。2、电离方程式书写方法【典型例题1】下列说法下列正确的是a强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子b强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液c强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物d强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水【迁移训练1】【2014浙江金华12月】醋酸是一种常见的弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案，其中错误的是()a先配制一定量的0.10 mol/l ch3cooh溶液，然后测溶液的ph，若ph大于1，则可证明醋酸为弱电解质b先配制一定量0.01 mol/l和0.10 mol/l 的ch3cooh溶液，分别用ph计测它们的ph，若两者的ph相差小于1个单位，则可证明醋酸是弱电解质c先测0.10 mol/l ch3cooh溶液的ph，然后将其加热至100，再测ph，如果ph变小，则可证明醋酸是弱电解质d配制一定量的ch3coona溶液，测其ph，若常温下ph大于7，则可证明醋酸是弱电解质【典型例题2】写出下列典型物质的电离方程式（1）h2so4_；（2）h2co3_；（3）nahso4_；（4）nahco3_；（5）nahso4(熔融)_；（6）al2o3(熔融)_。【迁移训练2】下列物质在指定条件下电离方程式正确的是 ()ana2co3溶于水na2co3=nacobal(oh)3酸式电离al(oh)3=haloh2ocnahs溶于水hs的电离hsh2oh2sohdnahco3加热熔化nahco3=nahco【答案】d【解析】a、钠离子为+1价阳离子，该写为2na+，错误；b、氢氧化铝为弱电解质，部分电离，用可逆符号，错误；c、该方程式为水解方程式，错误。二、离子反应和离子方程式1、离子反应凡有离子参加或生成的反应都是离子反应，其本质是向着离子浓度减少的方向进行，发生反应的条件为生成沉淀、气体、弱电解质以及发生氧化还原反应。2、离子方程式及书写（1）离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子所谓实际参加反应的离子，即是在反应前后数目发生变化的离子。离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且可以表示所有同一类型的离子反应。如：h+ ohh2o可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐的中和反应。（2）离子方程式书写步骤书写离子方程式按照“一写、二改、三消、四查”的步骤书写。应注意的是，第二步“改”是关键： 没有自由移动离子参加反应，不能写离子方程式 单质、氧化物、弱电解质、难溶物在离子方程式中一律写化学式，如so2与naoh溶液反应的离子方程式：so2+2oh-=so+h2o，生石灰与盐酸反应离子方程式：cao+2h+=ca2+h2o，锌与醋酸溶液反应离子方程式：zn+2hac=zn2+2ac+h2弱酸及多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写，如nahs溶液与naoh溶液反应：hs-+oh-=s2-+h2o，nahco3溶液与盐酸反应：hco+h+=h2o+co2【强调】书写离子方程式时一定要注意如下十个“不要”：不要忽视反应条件； 不要忽视溶液的浓度； 不要忽视方程式的电荷平衡； 不要忽视电解质的强弱；不要忽视了电解质的溶解性； 不要忽视了平衡理论；不要忽视难溶物溶解性大小的比较； 不要忽视反应中的滴加次序；不要忽视方程式中系数的化简，当每一项都有公约数时才能化简；不要忽视反应中量的关系，不足量的反应物应按化学式中比例关系参加反应。【典型例题3】按要求正确书写离子方程式： nh4hco3溶液和过量的naoh溶液反应；三、离子共存发生下列反应而不能大量共存的情况：1、发生复分解反应。（1）生成难溶物或微溶物：如：ba2+与co，ag+与br-，ca2+与so等不能大量共存。（2）生成气体或挥发性物质：如：nh与oh-，h+与co、hco、s2-、hs-、so、hso等不能大量共存。（3）生成难电离物质：如：h+与ch3coo-、co、s2-、so等因生成弱酸不能大量共存；oh-与nh4+因生成的弱碱不能大量共存；h+与oh-生成水不能大量共存。2、发生氧化还原反应：氧化性离子(如fe3+、no、clo-、mno (h+)等)与还原性离子(如s2-、i-、fe2+、so等)不能大量共存。3、发生双水解反应： 弱酸对应的阴离子和弱碱对应的阳离子相互促进双水解进行到底。如al3+、fe3+、nh与co、hco、s2-、hs-、alo等。4、络合反应： 如fe3+和scn-。【典型例题4】（2010安徽卷）9.在ph=1的溶液中能大量共存的一组离子或分子是ana+、mg2+、clo、no b al3+、 nh、 br- 、cl- ck+ 、cr2o、ch3cho、 so dna+、k+ 、sio、cl-【迁移训练4】（2010广东理综卷）7能在溶液中大量共存的一组离子是anh、ag+、po、cl- bfe3+、h+、i-、hcock+、na+、no、mno dal3+、mg2+、so、co四、离子检验与推断（一）离子的检验1、常见的阳离子的检验（1）常规检验法用naoh溶液能检验出cu2+、fe3+、fe2+、al3+、nh4+cu2+：产生蓝色沉淀fe3+：产生红褐色沉淀fe2+：先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变成红褐色al3+：产生白色沉淀，继续加入naoh溶液，白色沉淀又会迅速消失nh4+：共热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体焰色反应用焰色反应可以检验溶液中的k+和na+。k+：火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃）na+：火焰呈黄色（2）特殊检验法fe3+：加入kscn溶液呈红色fe2+：加入kscn溶液无现象，滴加新制氯水后溶液呈红色。2、常见阴离子的检验（1）利用酸碱指示剂检验oh- ：滴入酚酞试液，溶液变红色 滴入紫色石蕊试液，溶液变蓝色（2）利用盐酸和其他试剂检验co：加入bacl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味气体加入稀盐酸后，放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体so：先加入稀盐酸无明显现象，再加入bacl2溶液，产生白色沉淀so：加入bacl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，放出无色有刺激性气味，能使品红溶液褪色的气体（3）利用agno3（hno3酸化）溶液检验cl-：生成不溶于稀硝酸的白色沉淀br-：生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀i-：生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀（4）利用某些特征反应检验i-：滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色（二）离子的推断离子推断属于推断题型，主要是对于物质中所含的成分，运用实验手段进行分析和判断，最后得出结论。离子推断的主要依据是实验结果，解答此类问题必须掌握离子的性质，包括颜色以及与其它物质反应产生的现象，如气体、沉淀等的变化。【典型例题5】（2010天津卷）3下列鉴别方法可行的是a用氨水鉴别al3+、mg2+和ag+ b用ba(no3)2溶液鉴别cl、so和co c用核磁共振氢谱鉴别1溴丙烷和2溴丙烷d用kmno4酸性溶液鉴别ch3chchch2oh和ch3ch2ch2cho【迁移训练5】【浙江省嘉兴市2013年度高三教学测试（二）试卷】某强酸性溶液x中可能含有na、k、nh4+、fe2+、a13+、co32、so32、so42、c1、no2中的若干种，某同学为了确认其成分，取x溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：下列结论正确的是ax中肯定存在na、fe2+、a13+、nh4+、so42 b气体f经催化氧化可直接生成气体d c沉淀c一定是baso4、 沉淀g一定是fe(oh)3 、沉淀i一定是al(oh )3 dx中不能确定的离子是 a13+ 、na、k和c1考点详析：考点一：离子方程式的书写离子方程式的书写时高考的重点和难点，特别是与用量有关的反应方程式的书写、正误的判断及其应用。解决此类问题的难点在量的关系及进行的配平。在解决过程中可按照其成因进行分类，了解其原理，届可以顺利解决。1、连续型反应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。（1）可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如co2通入naoh溶液中，先生成碳酸盐，再生成酸式盐：碱过量（co2少量）：co22oh=coh2o ；碱不足（co2过量）：co2oh=hco 。（2）多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如co2通入naalo2溶液中，先生成碳酸盐，再生成酸式盐：naalo2过量（co2少量）：2aloco23h2o=2al(oh)3co ；naalo2不足（co2过量）：aloco22h2o=al(oh)3hco 。（3）多元弱酸盐与强酸反应。如na2co3溶液与稀盐酸，先反应生成酸式盐，然后生成二氧化碳：盐酸不足：coh=hco ；盐酸过量：co2h=co2h2o。（4）铝盐溶液与强碱溶液，如在铝盐中滴入强碱，先生成氢氧化铝沉淀，然后溶解生成偏铝酸根：铝盐过量（naoh少量）：al33oh=al(oh)3 ；强碱过量（naoh过量）：al34oh=alo2h2o 。（5）naalo2溶液与强酸溶液，在偏铝酸盐中滴加强酸，先生存氢氧化铝，然后溶解，生成铝离子：naalo2过量：alohh2o=al(oh)3 ；强酸过量：alo4h=al32h2o 。（6）fe与稀hno3溶液，在硝酸中逐渐加入铁，先生存三价铁，铁过量，生成二价铁：fe过量：3fe2no8h=3fe22no4h2o ；hno3过量：feno4h=fe3no2h2o 。2、先后型反应：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。nh4hso4溶液与naoh溶液的反应：（h+先于nh发生反应）naoh不足：hoh=h2o ；naoh过量：nhh2oh=nh3h2oh2o 。3、配比型反应：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)而跟用量有关。（1）ca(hco3)2溶液与naoh溶液：naoh不足：ca2hcooh=caco3h2o ；naoh过量：ca22hco2oh=caco32h2oco 。（2）nahso4溶液与ba(oh)2溶液溶液呈中性时：2hso2ohba2=baso42h2o ；so完全沉淀时：hsoba2oh=h2obaso4 。【典型例题6】【2011新课标全国】能正确表示下列反应的离子方程式为a硫化亚铁溶于稀硝酸中：fes+2h+=fe2+h2sbnh4hco3溶于过量的naoh溶液中：hco3-+oh-=co+h2oc少量so2通入苯酚钠溶液中：c6h5o-+so2+h2o=c6h5oh+hsod大理石溶于醋酸中：caco3+2ch3cooh=ca2+2ch3coo-+co2+h2o【迁移训练6】【2011上海21】在复盐nh4fe(so4)2溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液，可能发生的反应的离子方程式是afe2+so+ba2+2oh=baso4+fe(oh)2bnh+fe3+ 2so+ 2ba2+ 4oh=2baso4+ fe(oh)3+ nh3h2oc2fe3+ 3so+ 3ba2+6oh=3baso4+ 2fe(oh)3d3nh+ fe3+3so+ 3ba2+ 6oh=3baso4+fe(oh)3+3nh3h2o考点二：离子方程式正误的判断1、化学式或离子符号的正确使用离子方程式的正误判断中，常常设置物质是否能“拆分陷阱”，氧化物，弱电解质，沉淀，酸式酸根(hso除外)在离子方程式中不能拆分。在复习时，应熟记常见的弱电解质，溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。（1）na2o2固体与水反应2o2h2o=4oho2()（2）向nahco3溶液中滴加盐酸co2h=h2oco2()（3）醋酸溶液与水垢中的caco3反应caco32h=ca2h2oco2()（4）mg(oh)2和稀盐酸的反应ohh=h2o()2、离子方程式中的守恒关系离子方程式除符合质量守恒外，还应符合电荷守恒，学生往往只注意质量守恒，而忽略电荷守恒，这也经常是命题者设置的“陷阱”。（1）向fecl2溶液中通入cl2fe2cl2=fe32cl()（2）向稀硝酸中加入铜片cu2hno=cu2noh2o()（3）向水中加入一小块钠na2h2o=na2ohh2()（4）mno2和浓盐酸混合加热mno24h2clmn22h2ocl2()3、有关离子反应的反应原理离子反应应符合客观事实，而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱，如fe和非氧化性酸反应应生成fe2+，金属和氧化性酸反应不放h2，忽略隐含反应，不符合配比关系，“=”、“”使用是否正确以及反应条件等。（1）将na投入到cuso4溶液中2nacu2=2nacu()（2）fe和稀盐酸反应2fe6h=2fe33h2()（3）fe和稀硝酸反应fe2h=fe2h2()（4）zn和浓硫酸反应zn2h=h2zn2()（5）cuso4溶液和ba(oh)2溶液反应ba2so=baso4()（6）fe(oh)3和hi的反应fe(oh)33h=fe33h2o()（7）feo和稀hno3的反应feo2h=fe2h2o()（8）稀h2so4和ba(oh)2溶液反应hsoba2oh=baso42h2o()（9）hs的电离hsh2o=h3os2()（10）nahco3的水解hcoh2o=h2co3oh()（11）向nh4cl溶液中滴入烧碱溶液并加热nhohnh3h2o()（12）向naclo溶液中通入少量so22closo2h2o=2hcloso()4、有关反应物用量不同离子方程式的正误判断在离子方程式正误判断中，学生往往忽略相对量的影响，命题者往往设置“离子方程式正确，但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少，二是看离子反应是否符合该量。（1）向fei2中通入少量cl22fe2cl2=2fe32cl ()（2）向ca(clo)2溶液中通入少量co2cloh2oco2=hclohco ()（3）少量so2和naoh反应so2oh=hso ()（4）向na2co3溶液中滴入少量盐酸co2h=h2oco2 ()（5）少量ca(oh)2和nahco3反应ca2ohhco=caco3h2o ()（6）nh4hso3与naoh等物质的量反应nhhso2oh=nh3h2oso ()【典型例题7】【2012大纲全国卷，7】能正确表示下列反应的离子方程式是 ()a硫酸铝溶液中加入过量氨水：al33oh=al(oh)3 b碳酸钠溶液中加入澄清石灰水：ca(oh)2co=caco32ohc冷的氢氧化钠溶液中通入氯气：cl22oh=clocl h2od稀硫酸中加入铁粉：2fe6h=2fe33h2【迁移训练7】【2012四川理综，9】下列离子方程式正确的是 ()a钠与水反应：na2h2o=na2ohh2b硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：sio2h=h2sio3c0.01 moll1 nh4al(so4)2溶液与0.02 moll1 ba(oh)2溶液等体积混合：nhal32so2ba24oh=2baso4al(oh)3nh3h2od浓硝酸中加入过量铁粉并加热：fe3no6hfe33no23h2o考点三：离子共存问题多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色、二性、三特殊、四反应。1、一色。即溶液颜色。若限定无色溶液，则cu2+、fe3+、fe2+、mno、co2+、cr2o、cro、cr3+等有色离子不能存在。2、二性。即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液电，oh-及弱酸根阴离子（co、so、s2-、ch3coo-等)均不能大量存；在强碱性溶液中，h+及弱碱阳离子(如nh、mg2+、al3+、fe3+等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如hco、hso、hs-、h2po等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。3、三特殊。指三种特妹情况：hco与alo不能大量共存(发生双水解反应)；h+与no组合具有强氧化性，能与s2-、fe2+、i- 等发生反应，而这一种组合常常较为隐蔽，不易被察觉；nh与ch3coo-、co，mg2+与hco等组合中，虽然两种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(加热就不同了)。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，相互促进酌水解反应，络合反应。隐含条件使用条件类型高考中的常见表述误点点悟常见的限制条件“无色”有色离子不能大量存在“ph1”或“ph13”溶液显酸性或碱性“因发生氧化还原反应而不能大量共存”只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子常见的易错点“透明”“透明”也可“有色”“不大量共存”易看成大量“共存”常见的隐含条件“与al反应放出h2”溶液既可能显酸性也可能显碱性“由水电离出的c(h)11012 moll1”溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的nh3”与nh3h2o反应的离子不能大量存在no在酸性条件下具有强氧化性常见题干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字【典型例题8】【广东省汕头市2014届高三4月第二次模拟】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在ph1的溶液中：k、na、so42、hcob在0.1 moll1 na2co3溶液中：al3、k、no、so42c在0.1 moll1 fecl3溶液中：k、nh、i、scnd在c( h)/c(oh)1012的溶液中：k、na、clo、no【迁移训练8】【2012江苏，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 ()a0.1 moll1 naoh溶液：k、na、so、cob0.1 moll1 na2co3溶液：k、ba2、no、clc0.1 moll1 fecl3溶液：k、nh、