高三复习离子共存离子反应检验.docx

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高三复习离子共存离子反应检验

第3讲离子反应

班级姓名学号

编写审核

【考点透析】

1、了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。

2、了解离子反应的概念，了解离子反应发生的条件。

能正确书写简单的离子反应方程式。

3、了解Cl-、SO42-、CO32-、Na+、K+、Fe3+、NH4+等常见离子的检验方法，能对常见物质的组成进行检验和分析。

【知识网络】

一、电解质

1．电解质和非电解质

在________________能够导电的________叫做电解质。

在__都不能导电的________叫做非电解质。

2．强电解质和弱电解质的比较

3．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

____________________________、____________________、___________________________。

（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，酸性主要由第一步电离决定。

如H2CO3：

________________________、____________________。

②多元弱碱分步电离，但一步写出。

如Cu（OH）2：

。

③两性氢氧化物双向电离。

如Al（OH）3：

_________________________________________。

（3）酸式盐

①强酸酸式盐完全电离，一步到底。

如NaHSO4在水溶液中：

___________________________，在熔融状态下：

__________________________。

②多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。

如NaHCO3：

。

【例1】下列说法中正确的是：

（）

A．液态HCl、固态NaCl均不导电，所以HCl、NaCl均不是电解质

B．氨气、二氧化碳的水溶液均导电，所以氨气、二氧化碳均是电解质

C．铜、石墨均导电，所以它们是电解质

D．蔗糖、酒精在水溶液中或熔化时均不导电，所以它们不是电解质

【例2】下列物质中，①硫酸　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤酒精　⑥铜⑦醋酸　⑧氯化氢　⑨蔗糖　⑩氨气　

CO2

NaHCO3

属于电解质的是______，属于非电解质的是_______；属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________；并写出电解质在水溶液中的电离方程式：

___________________

_____。

二、离子反应

1、离子反应

【例3】判断下列离子方程式的书写是否正确？

并把错误的改正。

1．将Na投入到CuSO4溶液中：

2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu↓

2．氢氧化铁溶于氢碘酸中：

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

3．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：

2H＋＋SO

＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O

4．用惰性电极电解MgCl2溶液：

2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－

5．向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水：

2HCO

＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO

6．FeCl3溶液腐蚀铜电路板：

Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋

7．Cl2通入水中：

Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－

2、判断离子方程式的正误，应注意以下问题：

（1）查是否违背反应事实，如铁跟硝酸反应：

Fe+2H+=Fe2++H2↑（错误）。

（2）查电荷守恒（这是高考考查重点），如Fe+Fe3+=2Fe2+是错误的。

（3）查能否“拆”，如硫化亚铁与盐酸反应的离子方程式不能写成：

S2-+2H+=H2S↑。

（4）查是否漏写离子反应，如硫酸铜和氢氧化钡溶液反应不能写成：

Ba2++SO42-=BaSO4↓

（5）查离子的配比数是否正确，如硫酸和氢氧化钡溶液反应的离子方程式不能写成：

H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O。

（6）查反应物因过量或少量导致产物的不同，如往小苏打溶液中加入少量澄清石灰水的离子方程式为：

Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-；往澄清石灰水加入少量小苏打溶液的离子方程式为：

Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O。

【例4】（2012·江苏化学卷）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（）

A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI：

5I-＋IO3-＋3H2O=3I2＋6OH-

B.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热：

NH4+＋6OH-

NH3↑＋H2O

C.将过量二氧化硫气体入冷氨水中：

SO2＋NH3·H2O=HSO3-＋NH4＋

D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：

Ag＋2H＋＋3NO3-=Ag＋＋NO↑＋H2O

【例5】（2012江苏大联考）下列表示对应化学反应的离子方程式，其中正确的是（）

A．向NaA1O2溶液中通入足量的CO2：

A1O2-＋CO2＋2H2O＝A1（OH）3↓＋HCO3－

B．（NH4）2Fe（SO4）2溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：

2NH4＋＋Fe2＋＋4OH－＝Fe（OH）2↓＋2NH3·H2O

C．NaHSO4溶液中加入Ba（OH）2溶液至溶液呈中性：

Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－＝Na2SO4↓＋H2O

D．用惰性电极电解NaHS溶液：

S2－＋2H2O

S↓＋H2↑＋2OH－

3、离子大量共存的判断

（1）“不共存”情况归纳：

①结合成难溶物或微溶物，如：

SO42ˉ不能与Ba2+、Ca2+、Ag+共存；OH-、CO32-不能与Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+等共存；Ag+不能与Cl-、Br-、I-共存。

②生成挥发性物质，如：

CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-与H+不能共存。

③结合成难电离的物质（水、弱酸和弱碱），如：

H+与OH－结合成水；H+与PO43ˉ、F-、CH3COO-、ClO-、AlO2-、C6H5O结合成弱酸；OH-与酸式根如：

HCO3-、HSO3-、H2PO4-生成水；OH-与NH4+结合成NH3·H2O。

④发生氧化还原反应，如：

MnO4-、ClO-、NO3-（有H+时）与S2-、I-、Fe2+、SO32-等不能共存。

Fe3+和S2-；Fe3+和I-等发生氧化还原反应不能共存。

⑤发生络合反应生成络合物（配合物），如Fe3+与SCN-发生络合反应生成血红色的配合物Fe（SCN）3

（2）试题的前提设置：

①对溶液性质要求：

a、颜色：

如指明为无色溶液，则无Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-；

b、酸碱性：

指示剂，如使甲基橙显红色，则不含OH-、弱酸的酸式氢根离子或Fe2+与NO3-；水电离出[H+]或[OH-]（如在1L溶液中水电离出的[H+]=10-3mol/L，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性）；与Al作用产生H2（溶液既可能含H+也可能含OH-）。

②特殊要求：

在××离子存在下（如含I-的；含Fe2+的），因发生××反应；解答时应将这些附加条件加入到选项中各离子组中去一起分析；

③是共存还是不共存，以防把答案选反了。

【例6】（2012·江苏化学卷）常温下，下列各组离子在制定溶液中一定能大量共存的是（）

A、0.1mol·L－1的NaOH溶液：

K＋、Na＋、SO42－、CO32－

B、0.1mol·L－1的Na2CO3溶液：

K＋、Ba2＋、NO3－、Cl－

C、0.1mol·L－1FeCl3溶液：

K＋、NH4＋、I－、SCN－

D、c（H＋）/c（OH－）=1×1014的溶液：

Ca2＋、Na＋、ClO－、NO3－

【例7】（2012南通一模）常温下，由水电离出的c（H+）＝10－13mol·L－1的溶液中，下列各组离子一定能大量共存的是（）

A．NH4+、Al3+、NO3－、Cl－B．Na+、Ba2＋、Cl－、NO3－

C．Cu2+、Fe2+、Cl－、NO3－D．Na+、AlO2－、SO42－、SiO32－

三、常见离子的检验

离子

检验方法

Cl

SO42-

CO32-

Na+

K+

Fe3+

NH4+

班级姓名学号

【例8】某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：

Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Na+、K+。

为确认溶液组成进行如下实验：

（1）200mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。

（2）向

（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）。

由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是（）

A．一定存在SO42－、CO32－、NH4+，可能存在Cl－、Na+、K+

B．一定存在SO42－、CO32－、NH4+、Cl－，一定不存在Na+、K+

C．c（CO32－）＝0.01mol·L－1，c（NH4+）＞c（SO42－）

D．如果上述6种离子都存在，则c（Cl－）＞c（SO42－）

【例9】（2012南通模拟）某pH=1的工业废液，只可能含有以下离子中的若干种：

H+、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、CO32－、SO42－，现取两份100mL溶液进行如下实验：

①第一份加入足量AgNO3溶液，得干燥沉淀3.50g。

②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀2.33g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量不变。

根据上述实验，以下推测正确的是

①一定存在Mg2＋②可能存在CO32－③一定存在Cl－④可能存在Ba2＋⑤可能存在Mg2＋

A．①③B．②③C．③⑤D．④⑤

6、由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分．甲同学欲探究X的组成．查阅资料：

①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝．

②Al3＋在pH＝5.0时沉淀完全；Mg2＋在pH＝8.8时开始沉淀，在pH＝11.4时沉淀完全．

实验过程：

Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液．

Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰．

Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤．

Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解．

Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C.

（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是________．

（2）由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________.

（3）Ⅲ中生成B的离子方程式是_________________________________________.

（4）Ⅳ中B溶解的离子方程式是_____________________________________.

（5）沉淀C的化学式是____________________．

（6）若上述n（A）∶n（B）∶n（C）＝1∶1∶3，则X的化学式是________．

【当堂检测】

1、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．遇苯酚显紫色的溶液：

I-、AlO2-、SCN-、Mg2+

B．pH=12的溶液：

AlO2-、ClO-、SO32-、Na+

C．含较多Al3+离子的溶液：

Na+、NO3－、S2－、AlO2－

D．pH=2的HNO3溶液：

Na+、Ag+、NO3-、NH4+

2、下列离子方程式的书写正确的是

A．误将洁厕灵与消毒液混合：

2H＋＋Cl－＋ClO－＝Cl2↑＋H2O

B．玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀：

SiO2＋2Na＋＋2OH－＝Na2SiO3↓＋H2O

C．高锰酸钾酸性溶液吸收二氧化硫：

SO2＋MnO4－＋4H＋＝SO42－＋Mn2＋＋2H2O

D．从酸化的海带灰浸出液中提取碘：

2I－＋H2O2＝I2＋2OH－

3、室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A.饱和氯水中：

Cl－、NO3－、Na＋、SO32－

B.c（H＋）=1.0×10－13mol/L溶液中：

C6H5O－、K＋、SO42－、Br－

C.Na2S溶液中：

SO42－、K＋、Cl－、Cu2＋

D.pH=12的溶液中：

NO3－、I－、Na＋、Al3＋

4、滴加新制氯水后，下列各组离子可能大量存在的是

A．Fe3＋、Al3＋、Cl－、NO3－B．K＋、Na＋、I－、SO42-

C．Ag＋、Ca2＋、NH4＋、NO3-D．Na＋、Ba2+、CO32-、SO42－

5、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

A．Fe2++SO42－+Ba2++2OH－=BaSO4↓+Fe（OH）2↓

B．NH4++Fe3++2SO42－+2Ba2++4OH－=2BaSO4↓+Fe（OH）3↓+NH3·H2O

C．2Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－=3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓

D．3NH4++Fe3++3SO42－

+3Ba2++6OH－=3BaSO4↓+Fe（OH）3↓+3NH3·H2O

【课后巩固】

1、常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（）

A．滴入KSCN显红色的溶液：

Na+、Cu2+、Br-、SO42-

B．滴入酚酞显红色的溶液：

Na+、Al3+、SO2-4、Cl-

C．c（Fe2+）=1mol/L的溶液：

H+、Na+、Cl-、MnO4-

D．含有0.1mol·L－1HCO3－的溶液中：

K+、Ca2+、OH-、NO3－

2、今有一混合物的水溶液，含有以下离子中的若干种：

Na＋、NH4＋、Cl－、Ba2＋、HCO3－、SO42－，现取三份100mL该溶液进行如下实验，根据下述实验，下列推测正确的是（）

⑴第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生

⑵第二份加足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体448mL

⑶第三份加足量Ba（OH）2溶液，得沉淀4.30g，再用足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。

A.Na＋一定存在B.100mL该溶液中含有0.01molHCO3－

C.Ba2＋一定存在D.Cl－一定不存在

3、能在水溶液中大量共存的一组离子是（）

A、H＋、I-、NO3-、SiO32-B、Cu2＋、Fe3＋、S2-、SO42-

C、K＋、SO42-、Cu2＋、NO3-D、NH4＋、OH-、Cl-、HCO3-

4、某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42－、I－、S2－。

分别取样：

①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和淀粉无明显现象。

为确定该溶液的组成，还需检验的离子是（）

A．Na+B．SO42－C．Ba2+D．NH4+

5、下列离子方程式与所述事实相符且正确的是

A．用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气：

SO2+Br2+2H2O=SO42－+2H＋+2HBr

B．在碳酸氢钠溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：

Ba2＋+OH－+HCO3－=BaCO3↓+H2O

C．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：

CH3CHO+2Ag（NH3）2++2OH

CH,COO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O

D．等物质的量浓度、等体积FeCl3、NaBr、CuSO4的混合溶液电解，最初发生的反应为：

Cu2＋＋2Cl－

Cu↓＋Cl2↑

6、常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A．加入铝粉产生H2的溶液中：

Fe2＋、Na＋、SO42－、ClO－

B．滴入酚酞显红色的溶液中：

NH4＋、Mg2＋、AlO2－、NO3－

C．pH＝1的溶液中：

Fe3＋、Cl－、NO3－、K＋

D．c（SO32－）＝0.1mol·L－1的溶液中：

Ca2＋、MnO4－、SO42－、H＋

7、下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是

A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：

Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

B．Na2O2与H2O反应制备O2：

Na2O2+H2O＝2Na++2OH－+O2↑

C．将氯气溶于水制备次氯酸：

Cl2+H2O＝2H++Cl－+ClO－

D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：

2MnO4-+6H++5H2O2＝2Mn2++5O2↑+8H2O

8、为了证明（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O（硫酸亚铁铵晶体）的成分中含有NH

、Fe2＋、SO42-和H2O，下列实验叙述中正确的是（　　）

①取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水

②硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2＋

③硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO42-

④取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加浓NaOH溶液，加热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可证明晶体的成分中含有NH4+

A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④

9、下列离子方程式正确的是

A．氨水吸收足量的SO2气体：

OH－＋SO2＝HSO3－

B．Na2CO3溶液吸收Br2蒸气：

3CO32－＋Br2＝Br－＋BrO3－＋3CO2

C．将铜丝投入稀硝酸中：

Cu＋4H＋＋NO3－＝Cu2＋＋NO2↑＋2H2O

D．NaHSO4溶液中加入过量Ba（OH）2溶液：

H＋＋SO42—＋Ba2＋＋OH－＝BaSO4↓＋H2O

10、下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是

A．含有大量NO3一的水溶液中：

NH4+、Fe2+、SO42一、H+

B．在pH＝12的溶液中：

C

lO一、SO32-、Na+、K+

C．含有大最HCO3一的澄清透明溶液中：

K+、C6H5O-、Cl一、Na+

D．能与铝粉反应生成氢气的溶液中：

Na+、Al3+、CH3COO一、I一

11．铝铵矾[NH4Al（SO4）2·12H2O]是一种重要的工业原料，将它溶于水配成溶液，然后逐滴滴入NaOH（aq），已知：

NH

＋AlO

＋H2O====Al（OH）3↓＋NH3↑，写出先后发生反应的离子方程式：

⑴⑵，

⑶NH3·H2O　　　NH3↑＋H2O，⑷。

14.［2012·浙江理综化学卷26］（15分）大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。

某地酸雨中可能含有下列离子：

Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。

某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得试液分成4份，进行如下实验：

第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色；第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色。

已知：

Ksp（Ag2SO4）=1.20×10-5

请回答下列问题：

（1）该酸雨中肯定存在的离子有；肯定不存在的离子有，说明其不存在的理由：

。

（2）写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：

。

（3）设计实验方案，检验该试液中是否存在Cl-：

。

（4）该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，慢慢通入O2，该过程中发生的化学反应有、，再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。

说明NO的作用：

。

答案：

（1）SO42-、NO3-、NH4+；SO32-、NO2-；SO32-具有较强的还原性，酸性条件下，与NO3-不能共存。

若有NO2-，能使酸性KMnO4溶液褪色

（2）6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O

（3）取少量试液，滴加足量的Ba（NO3）2溶液，静置；取上层清液，滴加硝酸酸化的AgNO3

溶液，若有白色沉淀产生，则存在Cl-

（4）2NO+O2=2NO2NO2+SO2=SO3+NO；催化剂

17.［2012·天津理综化学卷9］（18分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。

某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

请回答下列问题：

⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________；

得到滤渣1的主要成分为___________________。

⑵第②步加H2O2的作用是________________，使用H2O2的优点是__________________；调溶液pH的目的是使_______________________________生成沉淀。

⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是____________________________。

⑷由滤渣2制取Al2（SO4）3·18H2O，探究小组设计了三种方案：

上述三种方案中，_________________方案不可行，原因是_____________________________：

从原子利用率角度考虑，___________方案更合理。

⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O（Mr＝250）含量。

取ag试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用cmolLL－1EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6mL。

滴定反应如下：

Cu2++H2Y2－＝CuY2－+2H+

写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝_____________________________；

下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。

a．未干燥锥形瓶b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c．未除净可与EDTA反应的干扰离子

第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。

所以滤渣1的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。

Cu和酸反应的离子方程式为

或

第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染。

调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。

所以滤液2的成分是Cu2+，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。

第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水

制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行。

乙和丙方法均可行。

乙方案先在滤渣中加H2SO4，生成Fe2（SO4）3和Al2（SO4）3,再加Al粉和Fe2（SO4）3生成Al2