高考化学 离子反应与离子共存必备专题复习.docx
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高考化学离子反应与离子共存必备专题复习
2014高考化学必备专题——离子反应、离子共存、离子方程式
【考纲解读】
1.能正
确判断电解质、非电解质、强电解质、弱电解质；能正确书写电离方程式；正确判断电解质溶液的导电能力强弱。
2.理解离子反应的本质；能正确书写离子方程式，分析离子共存的先决条件，正确判断溶液中的离子共存。
本专题高考分值约为10-20分。
【高考预测】离子方程式的书写及正误判断、溶液中的离子共存都是高考的热点，属于每年高考必考的内容。
在高考试题中，既可以以选择、填空的形式独立命题，直接考查离子方程式的书写、溶液中的离子共存，也可以穿插到工业流程题、实验题之中，以社会生活中的热点问题为切入点，以新知识介绍为载体，考查学生对离子反应、离子方程式的掌握程度，考查学生用离子反应、离子方程式的知识去分析、解释、处理新问题的能力。
在复习中，要注意通过对比、归纳的方法，熟练掌握相应的知识规律，要注意提高运用知识分析处理新情景下问题的能力。
一、电解质的有关概念
1.电解质导电的原因及影响因素
根据，可以判断是否为电解质。
（1）离子化合物在熔化状态时都能导电，因此都是电解质。
有些离子化合物因难溶于水而使其水溶液难导电，如BaSO4、AgCl等。
（2）共价化合物在水溶液中可电离的为电解质，相反为非电解质。
如HCl、H2SO4、HNO3等，在液态时虽不导电，但水溶液能导电，是电解质。
（3）有些化合物如SO2、SO3、NH3、PCl3等，其水溶液也可导电，但它们却是非电解质，原因是它们在水溶液中并不能电离出离子，只是与水发生反应产生电解质而引起导电。
（4）氯水、铁、石墨等尽管能导电，但既不是电解质，又不非电解质。
２．强电解质和弱电解质
强电解质是指。
弱电解质是指。
强酸：
HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4HClO3……………
强电解质 强碱：
NaOH、KOH、Ba（OH）2Ca（OH）2………………
大多数盐（含难溶盐）：
NaCl、CaSO4、KNO3、BaSO4、AgCl…………
弱酸：
HF、HClO、H2SO3、H2CO3、H3PO4、CH3
COOH、……
弱电解质弱碱：
NH3·H2O、Cu（OH）2、Fe（OH）3、………………
少数盐：
Pb（CH3COO）2Hg2Cl2…………
水是一种极弱的电解质。
特别提醒：
1.判断电解质注意点
电解质与非电解质的相同点是研究的对象都是化合物，二者的主要不同是在水溶液里或熔融状态下能否导电。
要注意：
①电解质不一定导电，如固态NaCl、液态HCl等；导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。
②非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
③电解质必须是化合物本身电离出的离子导电，否则不属于电解质。
如CO2、NH3、Cl2等物质的水溶液虽能导电，但它们并不是电解质，因为它们是与水反应后生成了电解质，才使溶液导电的。
2.判断电解质强、弱的注意点
①电解质的强弱是由物质内部结构决定的，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，但溶于水的部分却是完全电离的，所以它们是强电解质；相反，能溶于水的未必都是强电解质，如CH3COOH、NH3·H2O等虽然能溶于水，但溶解时只有部分电离，故这些是弱电解质。
③电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由移动的离子存在。
电解质溶液导电能力的大小，决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子的电荷数，和电解质的强弱没有必然联系，如1mol·L－1的醋酸溶液的导电能力就大于0.00001mol·L－1的盐酸，所以说盐酸的导电能力一定大于醋酸是错误的。
二、离子反应
1．离子反应
（1）概念：
有__________或有__________的反应统称为离子反应。
（2）离子反应的条件
在稀H2SO4中分别加入下列物质，能发生反应的请写出有关的离子方程式：
A．加入BaCl2溶液：
_________________
_________________________________________，
B．加入CH3COONa溶液：
_____________________________________________________，
C．加入Na2CO3溶液：
_____________________
___________________________________，
D．加入Zn粒：
_____________________________________________________________，
E．加入NaOH溶液：
_________________________________________________________。
从A～E可知离子反应发生的条件：
①生成难溶的物质；②生成________的物质；③生成__________的物质；④发生______
________。
（3）离子反应的本质
A～E中，混合后溶液中SO
的物质的量减少的是____（填序号，下同）；H＋物质的量减少的是____________；因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的________。
2．离子方程式
（1）离子方程式：
用________________来表示反应的式子。
（2）离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示____________________，还可以表示__________________。
（3）离子方程式的书写
离子方程式的书写要求按“写——拆——删——查”四步进行，但我们在书写离子方程式时，一般不需要用上述步骤书写，而是要抓住离子反应的实质，直接书写出离子反应方程式，如CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应的离子方程式书写步骤：
①首先分析溶液中的离子有Cu2＋、SO
、Ba2＋、OH－；②然后分析哪些离子相互结合，Cu2＋与OH－反应生成Cu（OH）2、SO
与Ba2＋反应生成BaSO4；最后根据离子的个数比配平方程式。
再如Ca（HCO3）2溶液与NaOH溶液反应实质是HCO
与OH－反应生成更难电离的H2O，同时生成的CO
再与Ca2＋结合生成难电离的CaCO3沉淀，这样我们就可以根据三种离子的个数比写出与量有关的离子方程式。
3.书写离子方程式时应注意的问题
书写离子方程式的关键是依据客观事实，抓住两易、三等、两查。
两易：
即易溶、易电离的物质（可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐）以实际参加反应的离子符号表示，单质、氧化物、非电解质、弱电解质、难溶物、气体、浓H2SO4等用化学式表示。
三等：
即三个守恒，①必须遵循质量守恒原理（即反应前后原子种类及个数应相等）；②必须遵循电荷守恒原理（即反应前后阴阳离子所带的电荷总数应相等）；③必须遵循电子得失守恒原理（适用于氧化还原反应的离子方程式）。
两查：
检查各项是否都有公约数，写成最简的化学计量数，是否漏写必要的反应条件。
（1）离子反应是在溶液或熔融状态时进行反应的，凡非溶液中进行的反应一般不能写离子反应方程式，亦即没有自由移动离子参加的反应，不能写出离子反应方程式。
如NH4Cl固体和Ca（OH）2固体混合加热，虽然也有离子和离子反应，但不能写出离子反应方程式，只能写化学方程式。
（2）单质、氧化物、气体在溶液中的反应一律写化学式；弱电解质如弱酸（HF、H2S、HClO、H2CO3等）、弱碱（如NH3·H2O）和中强酸（如H2SO3、H3PO4）等难电离的物质必须写化学式；难溶于水的物质〔如CaCO3、BaSO3、FeS、PbS、BaSO4、Fe（OH）3等〕必须写化学式。
（3）多元弱酸的酸式盐的酸根离子HCO
、HS－、HSO
在离子方程式中不能拆写。
如NaHCO3溶液和稀硫酸反应：
HCO3-＋H+═CO2↑＋H2O
（4）对于微溶物的处理有三种情况：
在生成物里有微溶物析出时，微溶物用化学式表示。
如Na2SO
4溶液中加入AgNO3溶液：
2Ag+＋SO42-═Ag2SO4↓
当反应物里有微溶物处于溶液状态（稀溶液）时，应写成离子的形式。
如CO2气体通入澄清石灰水中：
CO2＋Ca2+＋2OH-═CaCO3↓＋H2O
当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写化学式。
如在石灰乳中加入Na2CO3溶液：
Ca（OH）2＋CO32-═Ca
CO3↓＋2OH-
（5）操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。
如：
少量烧碱滴入Ca（HCO3）2溶液〔此时碳酸氢钙过量〕中，有：
Ca2+＋HCO3－＋OH-═CaCO3↓＋H2O
少量Ca（HCO3）2溶液滴入烧碱溶液〔此时氢氧化钠过量〕中，有：
Ca2+＋HCO3－＋2OH-═CaCO3↓＋CO32-＋2H2O
例1：
（2013江苏卷）8.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.MnO2与浓盐酸反应制Cl2：
MnO2＋4HCl
Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
B.明矾溶于水产生Al（OH）3胶体：
Al3＋＋3H2O=Al（OH）3↓＋3H＋
C.Na2O2溶于水产生O2：
Na2O2＋H2O=2Na＋＋2OH－＋O2↑
D.Ca（HCO3）2溶液与少量NaOH溶液反应：
HCO3－＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O
【参考答案】D
3.检查离子方程式书写是否正确的几个原则
必须满足三个守恒原则
元素守恒：
反应前后各元素的原子个数相等。
电荷守恒：
方程式左右两边离子的电荷总数相等。
电子守恒（价守恒）：
对于氧化还原反应，反应过程中元素化合价升高总数与降低总数相等。
（2）正确把握与“量”有关的反应原则
某物质若其阴、阳离子都参加了反应，且都反应完全，则方程式中，该物质阴、阳离子个数比应与化学式中组成一致，如Ba（OH）2与H2SO4溶液反应，离子方程式为：
Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-═BaSO4↓＋2H2O
注意：
在H+、OH-、H2O之前的化学计量数2是不可能省去。
若反应物之间由于量比不同可发生反应时，必须结合量比书写。
如Ca（OH）2与NaHCO3反应，有两种情况：
若Ca（OH）2过量：
Ca2+＋OH-＋HCO3-═CaCO3↓＋H2O
若NaHCO3过量：
Ca2+＋2OH-＋2HCO3-═CaCO3↓＋2H2O＋CO32-
（3）注意反应条件的原则
溶液酸碱性条件：
有些物质在不同条件下存在形态不同，如反应产物有碳酸盐时，则CO32-与HCO3-取决于溶液碱性强弱，强碱溶液中写CO32-，弱碱溶液中（如CO2过量时）写HCO3-。
温度条件：
NH4Cl与NaOH溶液反应时，只有在浓溶液且加热条件下，才可写成NH3↑,否则写成NH3·H2O。
浓度条件：
如BaCl2溶液与稀的NaHCO3溶液不发生反应，而BaCl2溶液与浓的NaHCO3反应，生成BaCO3↓,其离子方程式为：
Ba2+＋2HCO3-═BaCO3↓＋H2O＋CO2↑
注意实验操作条件：
如Na2CO3溶液与稀盐酸之间的反应，若将少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加时：
先发生：
CO32-＋H+═HCO3-;后发生：
H+＋HCO3-═CO2↑＋H2O;若将少量Na2CO3往多量HCl中滴加时：
CO32-＋2H+═CO2↑＋H2O。
（4）必须遵循依据客观实验事实的原则
只有电解质参加的且具备电离条件的反应，才可写出离子方程式。
例2：
判断下列离子方程式的书写是否正确？
并把错误的改正。
1．NaHCO3溶液水解：
HCO
＋H2OCO
＋H3O＋
2．将Na投入到CuSO4溶液中：
2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu↓
3．氢氧化铁溶于氢碘酸中：
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
4．F2与NaOH溶液反应：
F2＋4OH－===2F－＋O2＋2H2O
5．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：
2H＋＋SO
＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
6．用惰性电极电解MgCl2溶液：
2Cl－＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2OH－
7．向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水：
2HCO
＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO
8．向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe（OH）3胶体：
Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋
9．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：
SO2＋H2O＋ClO－===SO
＋Cl－＋2H＋
10．FeCl3溶液腐蚀铜电路板：
Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋
11．Cl2通入水中：
Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
反思
归纳 判断离子方程式正误“四字真经”——“四查、三看”
四查：
一查化学符号书写是否正确；二查“===”、“”、“↑”、“↓”是否恰当；三查是否符合三个守恒：
质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒；四查是否符合客观事实。
三看：
一看反应是否在溶液中进行；二看物质的溶解性；三看反应的可能性（是否为多种离子参加的多种不同的反应）。
三、判断溶液中离子共存的规律
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子便不能在同一溶液中大量共存.
（1）生成难溶物或微溶物：
如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。
（2）生成气体或挥发性物质：
如NH4+与OH-、H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、SO32-等不能大量共存。
（3）生成难电离的物质：
如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸；OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱或沉淀；H+与OH-生成水，这些离子不能大量共存。
（4）发生氧化还原反应：
氧化性离子（如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等）与还原性离子（如S2-、I-、Fe2+、SO32-等）因在溶液中（特别是在酸性溶液中）发生氧化还原反应而不能大量共存。
（5）形成配合物：
如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存。
2.附加隐含条件的应用规律
溶液无色透明时，则溶液肯定无有色离子。
如Cu2+（蓝色）、Fe3+（棕黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4-（紫红色）等都有颜色，若无色溶液则说明这些离子不存在。
强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子。
强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子
与水反应的离子，如O2-、N3-、P3-等在水溶液中不存在。
例3：
（2013广东卷）8．水溶解中能大量共存的一组离子是
A．Na+、Al3+、Cl-、CO32-B．H+、Na+、Fe2+、MnO4-
C．K+、Ca2+、Cl-、NO3-D．K+、NH4+、OH-、SO42-
答案：
C
2.注意题干隐含信息
①隐含在无色透明溶液中，要排除常见的水溶液中带有颜色的离子：
MnO4－（紫红色）、Fe
3＋（黄色）、Fe2+（浅绿色）、Cu２＋（蓝色）。
②隐含在酸性溶液中，如能使pH变红的溶液等。
③隐含在碱性溶液中，如能使无色酚酞变红的溶液等。
④隐含在能使铝反应放出氢气的溶液中，该溶液可能是碱性，也可能是酸性。
⑤隐含在由水电离出的氢离子的浓度为某一数值的溶液中，该溶液可能是碱性也可能是酸性。
⑥隐含在酸性溶液中的NO3-具有强的氧化性。
题干要求：
“一定能大量共存”、“一定不能大量共存”、“可能大量共存”等。
【考点精析】考点一、离子方程式正误判断
（2013大纲卷）11、能正确表示下列反应的离子方程式是
A.用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：
2NH3·H20＋SO2
2NH4＋＋SO32－＋H2O
B.氯化钠与浓硫酸混合加热：
H2SO4＋2Cl－
SO2↑＋Cl2↑＋H2O
C.磁性氧化铁溶于稀硝酸：
3Fe2＋＋4H＋＋NO3－
3Fe3＋＋NO↑＋3H2O
D.明矾溶液中滴入Ba（OH）2溶液使SO42－恰好完全沉淀：
2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SO42－
2BaSO4↓＋Al（OH）3↓
【答案】A
考点二、离子共存
[2013高考∙重庆卷∙1]在水溶液中能大量共存的一组离子是
A．Na+、Ba2+、Cl—、NO3—B．Pb2+、Hg2+、S2—、SO42—
C．NH4+、H+、S2O32—、PO43—D．Ca2+、Al3+、Br—、CO32—
答案：
A
考点三、离子反应的综合应用
（2013上海卷）17.某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。
取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色衬垫；顾虑，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
由此可知原溶液中
A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在，且c（Cl）≥0.4mol/L
C.SO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在
答案：
B
【课后精练】一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）
1．为防止流感病毒的传播，许多公共场所都注意环境消毒，以下消毒药品属于强电解质的是（ ）
2．（2013北京卷）8.下列解释事实的方程式不准确的是
A.用浓盐酸检验氨：
NH3+HCl＝NH4Cl
B.碳酸钠溶液显碱性：
CO2-3+H2O
HCO-3+OH-
C.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：
Fe-3e-＝Fe3+
D.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：
Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
3．把0.05molNaOH固体分别加入到100mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是（ ）
A．自来水
B．0.5mol·L－1盐酸
C．0.5mol·L－1CH3COOH溶液
D．0.5mol·L－1KCl溶液
4．（2013安徽卷）9.下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是
A．银氨溶液：
Na+、K+、NO3-、NH3·H2O
B．空气：
C2H2、CO2、SO2、NO
C．氢氧化铁胶体：
H+、K+、S2-、Br-
D．高锰酸钾溶液：
H+、Na+、SO42-、葡萄糖分子
5．铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中常见物质，四种物质间的反应关系如右图所示。
图中两圆相交部分（A、B、C、D）表示物质间的反应，其中对应反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A．OH－＋HCl===H2O＋Cl－
B．Ca（OH）2＋Cu2＋===Ca2＋＋Cu（OH）2
C．Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
D．Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑
6．（创新题）下列各选项中的两个反应，可用同一个离子方程式表示的是（ ）
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
Ba（OH）2溶液与过量NaHCO3溶液混合
NaOH溶液与过量NaHCO3溶液混合
B
少量SO
2通入Ba（OH）2溶液中
过量SO2通入Ba（OH）2溶液中
C
BaCl2溶液与Na2SO3溶液混合
Ba（NO3）2溶液与H2SO3溶液混合
D
少量氨水滴入AlCl3溶液中
少量AlCl3溶液滴入氨水中
7.（2013江苏卷）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
A.使甲基橙变红色的溶液：
Mg2＋、K＋、SO42－、NO3－
B.使酚酞变红色的溶液：
Na＋、Cu2＋、HCO3－、NO3－
C.0.1mol·L－1AgNO3溶液：
H＋、K＋、SO42－、I－
D.0.1mol·L－1NaAlO2溶液:
H＋、Na＋、Cl－、SO42－
8．欲将混合液中Al3＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋逐一沉淀出来加以分离，加入试剂①Cl－ ②SO
③OH－ ④CO2 ⑤CO
的正确顺序是（ ）
A．①②③④B．③⑤①②
C．②①③⑤D．①⑤③②
9．（2013·孝感质检）甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性强电解质。
它们所含离子如表所示：
阳离子
NH
、Na＋、Mg2＋
阴离子
OH－、NO
、SO
取等质量的三种化合物配制相同体积的溶液，其溶质物质的量浓度：
c（甲）>c（乙）>c（丙），则乙物质可能是（ ）
①MgSO4 ②NaOH ③（NH4）2SO4 ④Mg（NO3）2
⑤NH4NO3
A．①②B．③④C．③⑤D．①⑤
10．（2012·浙江理综，13）水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、[Al（OH）4]－、SiO
、SO
、CO
、SO
中的若干种离子。
某同学对该溶液进行了如下实验：
下列判断正确的是（ ）
A．气体甲一定是纯净物
B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C．K＋、[Al（OH）4]－和SiO
一定存在于溶液X中
D．CO
和SO
一定不存在于溶液X中
11．（2013·巢湖质检）下列对各组离子或物质是否能够大量共存解释正确的是（ ）
A
常温常压下NH3、O2、H2、CO2
不能
共存
NH3为碱性气体、CO2为酸性气体，二者反应生成（NH4）2CO3
B
c（OH－）＝1.0×10－13mol/L溶液中，Fe2＋、NO
、SO
、Na＋
不能
共存
发生反应：
3Fe2＋＋NO
＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C
溶液中：
K＋、Cu2＋、Cl－、NH3·H2O
不能
共存
发生反应：
Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2↓
D
溶液中：
Al3＋、Na＋、SO
、HCO
可以
共存
不能发生反应
12.下表中评价合理的是（ ）
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
Fe3O4与稀硝酸反应：
2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O
正确
B
向碳酸镁中加入稀盐酸：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O
错误，碳酸镁不应写成离子形式
C
向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液：
Ba2＋＋SO
===BaSO4↓
正确
D
FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2
错误，Fe2＋与Br－的化学计量数之比应为1∶2
二、非选择题（本题包括5小题，共52分）
13．（6分）
（1）NaHSO4溶液滴加到有酚酞试液的Ba（OH）2溶液中，当溶液的颜色刚好由红色变为无色时，反应的离子方程式为__________________________________。
（2）向Ba（HCO3）2溶液中滴入NaHSO4溶液，至沉淀完全，写出反应的离子方程式：
________________________________。
在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液，此时离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．（10分）人体胃液中含有胃酸（0.2%～0.4%的盐酸），起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏
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