专题四 离子反应

1、专题四离子反应1主干知识整合2考点1 电解质的相关概念及判断1.电解质与非电解质电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,而非电解质是在上述情况下都不能导电的化合物电解质与非电解质的研究对象都是化合物,二者的主要不同是在溶于水或熔化状态下能否导电,要注意:(1)电解质不一定导电,不导电的物质不一定是非电解质(2)非电解质不导电,导电的物质不一定是电解质3 (3)单质混合物既不是电解质,也不是非电解质(4)电解质必须是化合物本身电离出离子,否则不属于电解质,如CO2NH3Cl2等物质的水溶液虽能导电,但它们并不是电解质,它们的水溶液能导电是因为与水反应后生成了电解质42.强电解质与弱电解质5

2、溶液中存在的粒子(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:HClHNO3H2SO4等,强碱:KOHNaOHBa(OH)2等弱酸:H2CO3HFCH3COOHHClO等,弱碱:NH3H2OCu(OH)2Fe(OH)3等63.判断强弱电解质时应注意的问题(1)电解质的强弱是由物质的内部结构决定的,与任何外界因素无关(2)电解质的强弱与其溶解性无关某些盐如BaSO4等虽难溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以是强电解质相反,能溶于水的未必都是强电解质,如CH3COOH等虽然能溶于水,但在水溶液中只有部分电离,故是弱电

3、解质7(3)电解质的强弱与溶液导电性没有必然联系导电性强弱与溶液中离子浓度大小及离子所带电荷数有关,如某弱电解质虽然电离程度小,但离子浓度较大时,该溶液的导电能力也可以较强因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱8考点2 离子方程式的正误判断1.离子方程式正误判断的“七看”(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应如2Fe+6H+2Fe3+3H2就不符合客观事实(2)看“”“”“”“”等是否正确如用饱和FeCl3溶液制备胶体的离子方程式不能写为,应该写为 9 (5)看是否遵循“两等”即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等氧化还原反应还应看转移的电

4、子个数是否相等如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2+Cl2Fe3+2Cl-,而应写成2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-10 (7)看是否符合题设条件要求如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应的影响如往FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-;往FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2+4Br-+3Cl22Fe3+2Br2+6Cl-112.书写离子方程式的两种特殊情况(1)对于生成物是易溶于水的气体的反应,要特别注意反应条件,如NaOH溶液和NH4Cl溶液的反应,当浓度不大,又不加热时,离子方程式为NH+4

5、+OH-NH3H2O;当为浓溶液,又加热时,离子方程式为: (2)对微溶物Ca(OH)2要根据实际情况判断当Ca(OH)2处于溶液状态时,写成离子;当Ca(OH)2处于浊液(即名称为石灰乳石灰浆)或固态时,应写化学式12考点3 与量有关的离子方程式的书写1.若是多离子参与的复分解反应,可用“少定多变法”来书写“少定”,即量少的反应物,若其阴阳离子都参与反应,它们反应的个数之比按化学式的比例确定;“多变”即过量的反应物,其计量数根据反应的需要确定,不受化学式中的比例制约,是可变的13如,Ca(HCO3)2溶液中加入NaOH溶液,其中Ca(HCO3)2中的Ca2+和HCO-3都参与反应:若Ca(H

6、CO3)2少量,其离子Ca2+与HCO-3的比例是固定的:必以1:2的比例(即化学式的比例)参与反应然后再确定与2个HCO-3反应需2个OH-,则可写出:Ca2+2HCO-3+2OH-CaCO3+2H2O+若Ca(HCO3)2过量,则不会有存在,反应为:Ca2+HCO-3+OH-CaCO3+H2O14滴加顺序不同,实际上也是量多量少的问题,仍可用上述方法操作如在NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,开始时Ba(OH)2少量,Ba2+OH-必按其化学式的比例(1:2)参与反应,所以其离子方程式为Ba2+2OH-+2H+ BaSO4+2H2O若是在Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液,开始

7、时NaHSO4少量,H+ 必按其化学式的比例(1:1)参与反应,所以其离子方程式为Ba2+OH-+H+ BaSO4+H2O152.多步反应涉及的“量”此类题常以能发生多步变化的物质作为关注点,根据另一反应物的量推测其反应到哪个程度16若碱不足,其离子方程式为:Al3+3OH-Al(OH)3;若碱过量,其离子方程式为:Al3+4OH-AlO-2+2H2O若Al3+与OH-的物质的量之比为2:7,则其离子方程式为:2Al3+7OH-Al(OH)3+AlO-2+2H2O173.氧化还原反应涉及的“量”184.与“量”有关的几点注意(1)Mg(HCO3)2溶液与过量的NaOH溶液反应,不可忽视Mg(O

8、H)2比MgCO3更难溶更稳定,所以生成的是Mg(OH)2沉淀而不是MgCO3沉淀(2)NH4HCO3溶液与少量的NaOH溶液反应,不可忽视的是OH-先与HCO-3反应,再与NH+4反应生成碱(NH3H2O)(3)少量CO2与AlO-2Ca(ClO)2Na2SiO3反应时生成,而与NaClO苯酚钠反应只生成HCO-319考点4 离子共存离子间能发生反应是离子不能大量共存的原因(1)结合生成难溶物质的离子不能大量共存,如Fe2+与S2-,Ca2+与 ,Ag+与I-等(2)结合生成气体物质的离子不能大量共存,如S2-与H+,H+与NH+4与OH-等(3)结合生成难电离物质的离子不能大量共存,如H+

9、与 OH-,H+与CH3COO-,H+与F-等20(4)发生氧化还原反应的离子不能大量共存,如Fe3+与S2-,Fe3+与I-,NO-3(H+)与Fe2+等(5)发生水解而相互促进反应的离子不能大量共存,如Al3+Fe3+分别与 HCO-3AlO-2;Al3+与S2-等(6)弱酸的酸式酸根离子不能与H+OH-共存,如HCO-3与H+,HCO-3与OH-,H2PO-4与H+,H2PO-4与OH-等(7)在题目中提示酸性溶液(pH7),应在各待选答案中均加入H+或OH-考虑(8)在题目中告知是无色溶液,应在各待选答案中排除具有颜色的离子如Fe3+Cu2+Fe2+MnO-4等21题型一 电解质的相关

10、概念及判断【例1】 下列说法正确的一组是( )不溶于水的盐(CaCO3BaSO4等)都是弱电解质可溶于水的盐都是强电解质0.5 molL-1所有一元酸溶液中氢离子浓度都是0.5 molL-1强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子22熔融的电解质都能导电A. B.C.只有 D.只有解析 判定强弱电解质的依据是电解质能否全部电离,CaCO3BaSO4是强电解质;可溶于水的盐不一定全部电离,如醋酸铅就属于易溶难电离的盐;对于一元弱酸,氢离子浓度小于酸的浓度;对于很稀的强酸溶液,氢离子浓度可能要小于浓的弱酸溶液中的氢离子浓度;熔融的共价化合物电

11、解质不电离不导电,如熔融AlCl3答案 C23【变式训练1】 下列关于电解质的叙述中,正确的是( )碳酸钙在水中的溶解度很小,其溶液的导电性很弱,所以碳酸钙是弱电解质 碳酸钙在水中的溶解度虽小,但溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质 氨气的水溶液导电性很好,所以它是强电解质 水难电离,纯水几乎不导电,但水是弱电解质A. B.C. D.24 解析 电解质的强弱和电离程度有关,完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质,而与溶解度无关,碳酸钙是强电解质氨气的水溶液虽然能导电,但不是氨气本身直接电离出阴阳离子,而是和水反应生成的一水合氨电离出阴阳离子,所以氨气是非电解质水能发生微弱的电离,是弱

12、电解质答案 D25题型二 离子方程式的正误判断【例2】 下列离子方程式正确的是( )A.向盐酸中滴加氨水:H+OH-H2OB.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2OC.铜溶于稀硝酸:3Cu+8H+2NO-33Cu2+2NO+4H2OD.向Na2S2O3溶液中通入足量氯气: 26 解析 选项A中NH3H2O是弱电解质,应保留化学式,A错B中忽略了一个氧化还原反应(2Fe3+2I-2Fe2+I2),B错选项C是实验室制备NO的反应,同学们比较熟悉,是正确的选项D中的离子方程式符合“三大守恒”,生成物也是合理的,故正确答案 CD点拨 离子方程式书写的正误判断是高考的必考内容

13、,书写离子方程式时常见的错误类型有:不符合客观事实;化学式的拆分不正确;反应物间量的关系不正确;不符合质量守恒;不符合电荷守恒;不符合电子守恒等27【变式训练2】 能正确表示下列反应的离子方程式是( )A.向次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2+2ClO-+H2O+CO2CaCO3+2HClOB.向次氯酸钙溶液中通入SO2:Ca2+2ClO-+H2O+SO2CaSO3+2HClOC.氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应:Ca2+OH-+HCO-3CaCO3+H2OD.在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:3Fe2+4H+NO-33Fe3+2H2O+NO28 解析 本题考查离子方程式的书写,意在考查考生对物质的

14、性质反应物的量等对反应的影响的分析处理能力选项A通入过量CO2,应生成Ca(HCO3)2;HClO具有强氧化性,应将具有还原性的CaSO3氧化成CaSO4;选项C中还应有Mg(OH)2沉淀产生;稀硝酸可将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原为NO答案 D29题型三 离子共存的判断【例3】 在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是( )30 解析 Al3+与OH-不能大量共存,A错误;Fe3+与I-不能大量共存,B错误;Ca2+与不能大量共存,C错误;D项,pH=1的酸性溶液中,离子组共存答案 D点拨 其判断总则是:离子在所给条件下相互不反应其判断步骤是:先看条件,后看反应1.先看条件题给条件(1)

15、当溶液无色时,有色的离子不会大量存在如MnO-4(紫色)Cu2+(蓝色)Fe3+(黄色)Fe2+(浅绿色)Fe(SCN)3(红色)等不会大量存在31 (2)溶液的酸碱性酸碱性溶液呈酸性溶液呈碱性溶液既可能呈酸性也可能呈碱性可能的附加条件溶液的pH小于7加入甲基橙呈红色加入较活泼金属(如Zn)有氢气生成等溶液的pH大于7加入酚酞溶液呈红色等溶液中由水电离出c(H+)=10-12molL-132 (3)关注试题是否强调“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”等要求2.后看反应所给微粒之间能否发生如下反应:(1)由于发生复分解反应,离子不能大量共存;(2)由于发生氧化还原反应,离子不能大量共

16、存;(3)由于形成络合离子,离子不能大量共存;(4)能互相促进水解且能进行到底的离子不能大量共存33【变式训练3】 在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )答案 D34 解析 本题主要考查在不同环境下的离子共存问题,意在考查考生对有关水的电离的理解分析推理能力和实际运用知识的能力A项,H+与HSO-3不能大量共存;B项,能使pH试纸呈红色的溶液为酸性溶液,其中存在大量H+,此时,NO-3会表现强氧化性,I-将被NO-3氧化而不能共存;C项,含有FeCl2的溶液呈酸性,AlO-2不能大量存在;KW/c(H+)=0.1 mol/L的溶液中,c(OH-)=10-1mol/L,为碱性溶液

17、,D选项所列离子能大量共存35要点热点探究探究点一离子方程式的书写及正误判断 1书写离子方程式的技巧(1)与量有关的离子方程式的书写书写时采用“少定多变法”。所谓的“少定”即量少的反应物，其离子的化学计量数确定为1，而“多变”即过量的反应物，其化学计量数根据反应的需要确定，不受化学式中比例的制约，是可变的，即量少物质产生的离子数之比符合化学式。36如Ca(HCO3)2溶液加入过量的NaOH溶液：Ca22HCO32OH=CaCO3CO322H2O；若Ca(HCO3)2溶液加入少量的NaOH溶液：Ca2HCO3OH=CaCO3H2O。37(2)离子反应中的优先原理优先氧化原理(或优先还原原理)书写

18、时以电子守恒法判断离子方程式中的离子的化学计量数。如向含1 mol FeBr2的溶液中通入氯气。要将溶液中的1 mol Fe2和2 mol Br全部氧化，需要转移3 mol电子，若通入的氯气为0.5 mol或少于0.5 mol，则只有Fe2被氧化；若通入的氯气为0.8 mol，能转移1.6 mol电子，则Fe2全部被氧化后还有0.6 mol电子，还能氧化0.6 mol Br，故可写出离子方程式：Fe20.6Br0.8Cl2=Fe30.3Br21.6Cl，然后将化学计量数调整为整数即可。38优先沉淀原理若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子，则溶解度(严格讲应为溶度积)小的物质优先沉

19、淀。如向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，应优先生成Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀。(3)多离子反应分析两种试剂混合，同时存在多个离子反应，分析时可令其中一种离子完全反应，然后分析另一种离子的反应情况。39如明矾KAl(SO4)212H2O溶液与氢氧化钡溶液的反应。如向1 mol明矾的溶液中加入氢氧化钡溶液，可假设铝离子完全沉淀，则需要氢氧化钡1.5 mol，此时明矾溶液中的硫酸根离子只有1.5 mol沉淀为硫酸钡，则离子方程式可表示为：Al31.5SO1.5Ba23OH=1.5BaSO4Al(OH)3，然后将小数调整为整数即可。假设硫酸根离子完全沉淀，则需要氢氧化钡2

20、 mol，而2 mol氢氧化钡提供4 mol氢氧根离子，故与1 mol铝离子恰好完全反应生成偏铝酸根离子，则离子方程式可表示为：Al32SO422Ba24OH=2BaSO4AlO22H2O；同理可写出任意给定物质的量之比的反应的离子方程式。根据相同的分析方法可写出任意比值的硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式。402离子方程式正误判断离子方程式正误判断是离子反应常见考查形式之一。把握离子方程式书写中的易错点，即可明确命题者的设错方式，有利于快速、准确地判断离子方程式的正误。(1)忽视物质性质臆造离子方程式如过量的氨水加入AlCl3溶液中，错写成：Al34NH3H2O=AlO2-4NH42H2O。(2)不能合理拆分化学式如氯气溶于水，错写成：Cl2H2O=2HClClO。41(3)忽视电荷守恒或原子守恒如Cu溶于FeCl3溶液，错写成：CuFe3=Cu2Fe2；过氧化钠加水，错写成：Na2O2H2O=2Na2OHO2。(4)漏掉部分离子反应，书写离子方程式不完整如向硫酸氨溶液中加入氢氧化钡溶液因忽视了氢氧根离子与铵根离子反应而写成：Ba2SO42=BaSO4。42(5)忽视氧化还原反应忽视氧化还原反应是离子方程式的常见设错形式，当离子方程式中涉及HNO3、Na2O2、ClO等强氧化性物质