考点02离子反应（学生版）

考点02离子反应1．了解电解质的概念，以及电解质溶液的导电性。2．认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。3．掌握电解质电离的表示方法，并能从电离的角度认识酸、碱、盐的本质。4．了解离子反应的含义，掌握离子方程式的书写方法，知道离子方程式的意义。5．理解离子反应的本质，掌握复分解型离子反应发生的条件。6．掌握一些常见离子能否共存的判断方法。考点一电解质和非电解质1．电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的_______。非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的_______。2．电离(1)概念：电解质在______________或______________下，离解成自由移动的_______的过程。(2)电离条件：酸的电离条件是______________，盐、碱或氧化物的电离条件是______________。【温馨提示】(1)不是电解质的物质不一定是非电解质，如：单质和混合物既不是电解质也不是非电解质；(2)电解质不一定导电，导电是有条件的，电解质只有在水溶液里或熔融状态下电离产生自由移动的离子才能导电，其他条件下不导电。如：CaCO3固态时不导电；(3)能导电的物质不一定是电解质：①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电，但它们是单质，既不属于电解质，也不属于非电解质；②稀盐酸能导电，但稀盐酸不是电解质，因为稀盐酸是混合物；③CO2、SO2、NH3的水溶液能导电，但CO2、SO2、NH3不是电解质，H2CO3、H2SO3、NH3·H2O是电解质；(4)电解质不一定易溶于水(如：硫酸钡等)，易溶于水的化合物不一定是电解质(如：酒精等)；(5)电解质溶于水能导电，但熔融状态下不一定能导电(如：氯化氢等)。考点二电离方程式的书写1．强电解质：完全电离，用＝表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4＝2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)、NaOH＝Na＋＋OH－、(NH4)2SO4＝2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,4)。2．弱电解质：部分电离，用表示。(1)多元弱酸分步电离，且电离程度逐步减弱，以第一步电离为主。如H2S的电离方程式为H2SH＋＋HS－；HS－H＋＋S2－。(2)多元弱碱分步电离，但一步写出。如Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－。3．酸式盐：(1)强酸酸式盐完全电离，一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4＝Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)。(2)多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。如NaHCO3＝Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)。考点三离子反应及离子方程式1．离子反应离子反应：电解质在溶液中的反应实质上是_______之间的反应。2．离子反应方程式(1)定义：用实际参加反应的______________来表示化学反应的式子。(2)离子反应方程式的书写步骤：写、拆、删、查书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)：(3)离子反应方程式的意义离子方程式不仅可以表示_______的化学反应，还可以表示_______的离子反应。【温馨提示】(1)微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物，一般写化学式(标“↓”号)。如澄清石灰水中加盐酸的离子方程式为OH－＋H＋=H2O，石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2＋Cl2=Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O；(2)氨水作为反应物写NH3·H2O；作为生成物，若有加热条件或浓度很大，则写NH3(标“↑”号)，若是稀溶液且不加热，则写NH3·H2O；(3)未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式，如铜和浓硫酸反应、氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等；(4)操作顺序或反应物相对量不同时，离子方程式可能不同。如Ca(OH)2溶液中通入少量CO2，离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O；Ca(OH)2溶液中通入过量CO2，离子方程式为OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)；(5)与“量”有关的复分解反应的离子方程式按“以少定多”的原则，把量少的物质设为1mol，来确定其他物质的物质的量并初步确定化学计量数。如Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液，先考虑中和2个HCOeq\o\al(－,3)需2个OH－，则可写出：Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，若是加入少量的NaOH溶液，1个OH－需要一个HCOeq\o\al(－,3)，即反应为OH－＋Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O。3．离子反应类型(1)复分解反应类型：(2)氧化还原反应类型。强氧化性物质＋强还原性物质＝弱氧化性物质＋弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为_____________________。考点四离子反应的应用1．离子共存问题发生复分解反应的离子不能大量共存；①生成沉淀：例如Ag+与Cl，Ba2+与SO42不能共存；②生成气体：例如CO32、HCO3、SO32、HSO3等一挥发的弱酸酸根不能与H+大量共存。③生成难电离物质：如H+和OH生成H2O，CH3COO和H+生成CH3COOH等。【温馨提示】警惕“颜色”陷阱。若限定溶液无色，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnOeq\o\al(－,4)等有色离子不能大量存在。注意正确理解“透明溶液”，如：NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液，CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液，不能认为“有色”就不透明。2．离子的检验与鉴别常见溶液中的离子检验如下：SO42：先加_______l酸化，再加_______溶液，现象为有_______生成。Cl：先加HNO3酸化，再加_______溶液，现象为有_______生成。CO32：先加CaCl2溶液，再加HCl，现象为先产生白色沉淀，后沉淀溶解。3．治理污水如一种污水中含有KCl，另一种污水中含有AgNO3，若将这两种污水按适当比例混合，则发生离子反应：_____________________，混合后的污水过滤后再排放，不但消除了水污染，还能回收_______。【例1】下列方程式书写不正确的是()A．一水合氨的电离：NH3·H2ONH4++OHB．用一氧化碳还原赤铁矿：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2C．碳酸氢钠溶液和过量澄清石灰水混合：2HCO3+Ca2++2OH=CaCO3↓+CO32+2H2OD．乙醇在铜催化下氧化：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O【答案】C【解析】A项，一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，主要以电解质分子存在，其电离产生NH4+和OH，电离方程式为：NH3·H2ONH4++OH，A正确；B项，CO具有还原性，在高温下与Fe2O3反应产生Fe单质和CO2，反应方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，B正确；C项，反应要以不足量的NaHCO3为标准书写离子方程式，方程式中其系数可设为1，则反应的离子方程式应该为：HCO3+Ca2++OH=CaCO3↓+H2O，C错误；D项，乙醇具有还原性，在Cu作催化剂和加热时，乙醇被氧化为乙醛，该反应方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，D正确；故选C。【例2】下列方程式书写正确的是()A．醋酸的电离方程式：CH3COOH=CH3COO－+H+B．钠与水反应的离子方程式：Na+2H2O=Na++2OH－+H2↑C．用过量氨水吸收二氧化硫气体：NH3•H2O+SO2=NH4HSO3D．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br【答案】D【解析】A项，醋酸为弱电解质，不完全电离，电离方程式为：CH3COOHCH3COO－+H+，故A错误；B项，钠与水反应的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑，故B错误；C项，氨水过量，应生成亚硫酸铵，离子方程式为：2NH3•H2O+SO2=2NH4++SO32+H2O，故C错误；D项，乙烯与溴发生加成反应使溴水褪色，化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故D正确；故选D。【例3】下列离子方程式正确的是()A．大理石与盐酸反应：CaCO3+2HCl=Ca2++2Cl+CO2↑+H2OB．碳酸氢铵溶液中加入足量烧碱后共热：HCO3+NH4++2OHCO32+NH3↑+2H2OC．氯化铁溶液腐蚀铜板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+D．NO2通入水中制硝酸：2NO2+H2O=2H++NO3【答案】B【解析】A项，大理石与盐酸反应，盐酸是强酸，可拆，离子方程式：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，故A错误；B项，碳酸氢铵溶液中滴加足量的NaOH溶液，离子方程式：HCO3+NH4++2OHCO32+NH3↑+2H2O，故B正确；C项，电荷不相等，离子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故C错误；D项，NO2通入水中生成硝酸和NO，电子得失不相等，离子反应为：3NO2+H2O=2H++2NO3+NO，故D错误；故选B。【例4】在一无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是()A．H＋、Cl－、K＋、SiOeq\o\al(2－,3) B．Cl－、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．K＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、Ca2＋ D．Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、I－【答案】C【解析】本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2＋是蓝色；选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除；选项A中H＋和SiOeq\o\al(2－,3)反应生成H2SiO3沉淀。【例5】下列各组离子在溶液中能大量共存的是()A．Na+、NH4+、Cl、OH B．Na+、Fe2+、H+、NO3C．Na+、NH4+、SO42、Cl D．K+、Ba2+、SO42、Cl【答案】C【解析】A项，NH4+与OH结合生成弱电解质一水合氨而不能大量共存，A不符合题意；B项，Fe2+、H+、NO3三者发生氧化还原反应而不能大量共存，B不符合题意；C项，该组离子键不发生反应，能大量共存，C符合题意；D项，Ba2+与SO42生成沉淀而不能大量共存，D不符合题意；故选C。【例6】某试样含有的阳离子为NHeq\o\al(＋,4)、Ag＋、Ba2＋、Cu2＋、Fe2＋中的若干种，为确定其组成，某同学进行了如下实验，下列说法不正确的是()注：①CuS为难溶于水的黑色固体；②气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A．沉淀A为BaSO4B．加入过氧化氢溶液时发生的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OC．加入氨水－氯化铵溶液可使Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋不形成沉淀D．试样中一定含NHeq\o\al(＋,4)、Ba2＋、Cu2＋、Fe2＋，一定不含Ag＋【答案】D【解析】加入盐酸未产生沉淀可以排除银离子，再加入稀硫酸产生白色沉淀A为BaSO4，说明有Ba2＋，再根据溶液B的后面操作和现象可以确定有Fe2＋、Cu2＋，加入氨水－氯化铵溶液可使Fe3＋沉淀完全，生成红褐色的氢氧化铁，而Cu2＋不形成沉淀，生成的是绛蓝色配合物溶液，而从题中信息未能判断出是否有NHeq\o\al(＋,4)。【例7】通过实验得出的结论正确的是()A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SOeq\o\al(2－,4)B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现血红色，则该固体试样中不存在Fe3＋C．在某固体试样加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NHeq\o\al(＋,4)D．在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，则该固体试样中存在SiOeq\o\al(2－,3)【答案】C【解析】A项，若该固体是K2SO3和KNO3也会出现这样的现象；B项，若该固体是Cu、Fe2O3或Fe、Fe2O3的混合物，溶于盐酸后，Fe3＋被Cu或Fe还原，滴加KSCN溶液后，不会出现血红色现象；C项，在检验NHeq\o\al(＋,4)时，应滴加浓NaOH并加热，才能生成NH3，从而确定是否含有NHeq\o\al(＋,4)；D项，根据现象变化，该固体中也可能存在AlOeq\o\al(－,2)。【例8】某溶液可能含有Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、Cl－、I－中的几种离子，已知各离子的浓度均相等，进行如下实验：(1)取少量该溶液，加入足量稀硫酸，无明显现象。(2)取(1)反应后的溶液，加入足量浓NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，并伴有刺激性气味气体产生。下列说法不正确的是()A．该溶液中肯定不存在COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、Fe3＋C．取原溶液进行焰色反应，显黄色，则溶液中一定含有的离子有六种D．该溶液中肯定存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)【答案】B【解析】(1)取少量该溶液，加入足量稀硫酸，无明显现象，则溶液中一定不存在COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)；(2)取(1)反应后的溶液，加入足量浓NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，红褐色沉淀为氢氧化铁，则原溶液中至少存在Fe2＋、Fe3＋中的一种离子；并伴有刺激性气味气体产生，该气体为氨气，说明原溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)；已知各离子的浓度均相等，若含有Fe3＋，根据溶液呈电中性可知一定存在SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、I－，由于铁离子能够氧化I－，所以一定不存在Fe3＋，则原溶液中一定存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)，至少存在Cl－、I－中的一种。根据分析可知，结合实验(1)可判断溶液中一定不存在COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、Fe3＋，故A正确；另取该溶液，加入适量氯水和淀粉溶液，若溶液显蓝色，说明原溶液中含有I－，即可确定该溶液中至少含有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)、I－，但还可能存在Na＋、Cl－，故B错误；取原溶液进行焰色反应，显黄色，则溶液中一定含有钠离子，溶液中含有的离子有六种：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、I－，故C正确；该溶液中肯定存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)，故D正确。1．下列属于非电解质的是()A．SO3 B．KClO3 C．Ca(OH)2 D．Cl22．下列属于电解质的是()A．氯化钠B．蔗糖C．氯气D．铁3．下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是()A．NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)B．Al2O3=2Al3＋＋3O2－C．MgCl2=Mg2＋＋Cleq\o\al(－,2)D．NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)4．下列方程式不正确的是()A．碳与热的浓硫酸反应的化学方程式：C+2H2SO4(浓)CO↑+2SO2↑+2H2OB．乙炔燃烧的化学方程式：2C2H2+5O24CO2+2H2OC．氯化氢在水中的电离方程式：HCl=H++ClD．氯化铵水解的离子方程式：NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋5．下列方程式书写不正确的是()A．CH3CH(OH)CH3在铜催化下氧化：2CH3CH(OH)CH3+O22CH3COCH3+2H2OB．氯气通入冷的石灰乳制备漂白粉：Cl2+Ca(OH)2=Ca2++ClO+Cl+H2OC．向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3+刚好沉淀完全：2Al3++3SO42+3Ba2++6OH=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓D．次氯酸钙溶液与少量SO2反应：Ca2++2ClO+SO2+H2O=CaSO4+2HClO6．下列离子方程式正确的是()A．大理石与醋酸反应：CO32－＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋H2O＋CO2↑B．高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应：MnO4－＋4Cl－＋8H+＝Mn2+＋2Cl2↑＋4H2OC．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：SO2＋H2O＋ClO－＝SO42－＋Cl－＋2H+D．氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应：OH－＋Ca2+＋HCO3－＝CaCO3↓＋2H2O7．下列化学实验事实及其解释或结论都正确的是()A．取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2+B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SO42C．某待测溶液可能含有等浓度的下列离子中的若干种：K+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、I、CO32、SO42。现取少量待测溶液于试管，加入足量NaOH溶液得到白色沉淀，加热产生无色气体，则原溶液中是否含有K+、Na+，需通过焰色反应确定D．向CuSO4溶液中加入KI溶液，有白色沉淀生成；再加入四氯化碳振荡，四氯化碳层呈紫色，白色沉淀可能为CuI8．某固体X可能含有FeO、Fe2O3、MnO2、K2SO3、Na2CO3、NaClO、K2SO4中的一种或几种物质，进行如下实验以确定其组成：下列有关说法正确的是()A．若固体X中不含K2SO4，则一定含NaClOB．固体X中一定含有Fe2O3C．滤液A中一定含有Na+D．气体B一定是纯净物9．某溶液可能含有Al3+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32、SO42、Cl、NO3中的若干种，若在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，无明显现象，并得到X溶液，对溶液进行如图实验，下列结论正确的是(忽略水的电离，且原溶液中各离子浓度均为0.5mol/L)A．原溶液中一定存在NH4+、Fe2+、SO42B．原溶液中可能含有NO3和Al3+C．白色沉淀C