第三讲 离子反应
一.基础知识回顾
离子反应:在溶液中(或熔融状态)有 参加的化学反应叫做 反应。 如: 。
离子反应的实质是反应物的某些离子浓度的 。 离子方程式及其书写
用 叫做离子方程式。书写离子方程式一般步骤为“写、拆、删、查”四个过程。例如,书写氯化钡与硫酸钠反应的离子方程式:
② “拆”:将易溶于水且易电离的物质写成离子形式,其他 物质写化学式。如单质、沉淀、气体、难电离物质、
氧化物等。 ④ “查”:检查方程式两边各元素、原子个数和电荷数是否守恒。 二、有关离子方程式的问题 (一)、离子方程式的正误判断
高考试题的第Ⅰ卷中有关离子方程式正误判断的试题出现的几率很高,判断离子方程式是否正确时,一般要注意观察以下几个方面的问题:
① 如:向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫的离子方程式误写成:
Ca+2ClO+SO2+H2O====== CaSO3↓+2HClO,是由于HClO能氧化CaSO3,产物不可能为CaSO3。
② 观察各物质的拆分离子是否正确,不能将难溶、难电离的物质写成离子形式。如:
碳酸氢钙溶液跟稀反应的离子方程式误写成: ③ Ca(HCO3)2+2H+=====Ca2++2H2O+2CO2↑,是由于Ca(HCO3)2是可溶性的盐应
拆分成Ca和HCO。三氯化铁溶液跟过量氨水反应的离子方程式误写成:
Fe3++3OH-========Fe(OH)3↓,是由于氨水是弱碱不能拆分成离子形式。 ③ 观察反应前后电荷是否守恒。
如:FeCl2 溶液与Cl2 反应,不能写成: Fe+Cl2 ======== 2Fe+2Cl, 应写成:2Fe2++Cl2======2Fe3++2Cl-,离子方程式左右两边离子电荷总数相同。 ④ 观察得失电子数总数是否相等;反应原理是否正确。
如:Ba(OH)2 溶液与CuSO4 溶液反应,既要写Ba2+与SO42-的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。稀H2SO4与Ba(OH)2 溶液反应不能写成 : H++OH-+SO42-+Ba2+===========BaSO4↓+H2O ,应写成: 2 H++2OH-+SO42-+Ba2+===========BaSO4↓+2H2O
⑤观察能否正确使用“====== ” “↓”“↑”等符号。
⑥ 观察是否符合题设条件及要求,如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”“滴
加顺序”对反应方式或产物的影响。 如:将少量NaOH溶液滴入过量的Ca(HCO3)2溶液中的离
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2+
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-
① “写”:写出其化学方程式:
③ “删”:删去两边没反应的离子,即为:
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子方程式为OH-+Ca2++HCO3- =========CaCO3↓+H2O。将过量 NaOH溶液滴入少量的Ca(HCO3)2溶液中的离子方程式为:
2OH-+Ca2++2HCO3- ======= CaCO3↓+ CO32-+2H2O。 这类题一般出现在高考试题的第Ⅱ卷中,与物质的推断题或离子推断题综合在一起进行考查。解此类题的方法思路是先明确实质,即根据离子反应发生的条件,分析找出参加反应的离子;然后再抓住关键,即由参加反应的离子的来源、物质的性质(如电离程度、溶解性、单质、气体等),确定是写化学式还是写离子符号。从高考试题的表现形式来看,除考查中学化学教材中所涉及的典型的离子反应方程式的书写外,越来越注重有关知识迁移应用的考查。 (二)、离子方程式的书写 书写离子方程式要注意以下几点:
① 两易:即易溶易电离的物质(可溶性的强电解质包括 、 、 )以离子符号表示,非电解质、弱电解质、难溶物、气体等用分子式表示。 ② 两等:离子方程式两边的原子个数,电荷总数均应相等。
③ 两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件。
④ 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、氯化钠固体和浓硫酸、氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等。
⑤ 有离子生成的反应可以写离子方程式,如钠和水、铜和浓、SO2通入溴水里、碳酸钙溶于乙酸等。
⑥ 微溶物处理: 时,应写分子式。 应写离子,反应物里微溶物处于 时,应写分子式。
⑦ 注意反应物之间量的关系,如硫酸铝钾和Ba(OH)2可能按1∶2或2∶3的物质的量的比反应。 (三)、离子大量共存问题 溶液中离子能否大量共存的判断规律
如果离子间不发生任何反应,则这几种离子在同一溶液中能大量共存。若离子之间能发生反应,则不能大量共存。离子之间不能共存的类型有:
①生成难溶物或微溶物:如Ba2+与SO42-、Ag+与Cl-、Ca2+与CO32-、Mg2+与OH-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-、HSO3-、SO32-等不能大量共存。
③生成难电离的物质:如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、HS-、HSO3-、ClO-、SO32-、F-等生成弱酸,OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱,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:氧化性离子与还原性离子不能大量共存。如Fe3+与I-、S2-,Fe2+与ClO-等不能大量共存。当有H+大量存在时,NO3-、MnO4-、Cr2O72-不能与Fe2+、I-、S2-、
2-SO3等大量共存。 ⑤ 形成配合物:如Fe3+与SCN-反应生成配合物Fe(SCN)3, Ag+与NH3反应生成Ag(NH3)2+, 而不能大量共存。
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⑥看离子间能否发生双水解反应:一些弱酸根离子和弱碱 根离子之间发生双水解。如Al3+和HCO3-(CO32-)等。 附加隐含条件的判断规律
① 溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子。
如:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4- (紫红色)等都有颜色,若为无色溶液则说明这些离子不存在。
② 溶液既可能呈酸性也可能呈碱性:比如溶液中由水电离 生成的c(H)=10
+
-12
mol·L、向溶液中加入金属Al有氢气放出
-1
(如溶液呈酸性,则不可能有NO3-存在)、能溶解氢氧化铝 等。
③ 强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子。如弱碱 阳离子(Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+等)不能在碱性溶液中大量 存在(记住三种指示剂的变色范围)。
④强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子。如弱酸根离子不能在酸性溶液中大量存在;再如[Cu(NH3)4]、[Ag(NH3)2]等也只能存在于碱性溶液中,不能与H大量共存。因为 NH3+H+=========NH4+。酸式弱酸根阴离子既不能在酸性溶液中大量存在,也不
---能在强碱性溶液中大量存在,如HCO3、HS、HSO3等。
⑤理解条件的含义:“能”还是“不能”;是“一定能”还是“可能”大量共存等。 【典型例题1】
(考查离子方程式的正误判断)下列反应的离子方程式书写正确的是 ( ) A、向氢氧化钠溶液中通入少量CO2: OH-+CO2======= HCO3- B、饱和石灰水跟稀反应: OH-+H+========H2O C、铝溶液中加入过量氨水:
Al+4NH3·H2O========= AlO2+4NH4+2H2O D、向Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S: Fe3++H2S======== Fe2++S↓+2H+ 变式训练1
能正确表示下列反应的离子方程式是 ( ) A、甲酸钠溶液和盐酸反应: HCOO-+H+ ========HCOOH B、硫化钠的第一步水解: S2-+2H2O======== H2S+2OH- C、醋酸钡溶液和硫酸反应: Ba2++SO42- ======== BaSO4↓
D、氢氧化钙溶液和碳酸氢镁反应: Ca2++OH-+HCO3- ========CaCO3↓+H2O 【典型例题2】
(考查离子方程式的书写)Al2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应,分别写出Ba(OH)2过量和不足量时的离子方程式。
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变式训练2
若将过量的Cl2通入FeBr2溶液中,其离子方程式为
若将少量的Cl2通入过量FeBr2溶液中,其离子方程式为
【典型例题3】
(考查离子是否共存问题)某无色溶液能与镁反应放出氢气,此溶液中可能大量共存的离子组是 ( ) A、H+、Ba2+、Mg2+、Cl- B、K+、Cl-、SO42-、AlO2- C、K、Cl、SO4、MnO4
+
-2--
D、Ca、H、Cl、NO3
2++--
变式训练3
常温条件下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1,满足此条件的溶液
中一定可以大量共存的离子组是 ( ) A、Al3+、Na+、NO3-、Cl- B、K+、Na+、Cl-、NO3-
C、K、Na、Cl、AlO2 D、K、NH4、SO4、NO3 【典型例题4】
+3+2+3+
(考查离子的推断问题)一种澄清透明的溶液中可能含有下列离子:K、Fe、Ba、Al、NH4、Cl、NO3、HCO3、SO4,现做以下实验: ①测得溶液pH=0
②取少量溶液,加入用稀酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀 ③将②中的沉淀过滤。由滤液中加入银溶液,产生白色沉淀
④另取溶液,逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,只观察到有棕红色沉淀生成,且沉淀量不减少
(1)由此可以推断,溶液中肯定存在的离子是 ,溶液中肯定不存在的离子是 , 溶液中还不可能确定是否存在的离子是 。 (2)写出上述实验中所发生的离子反应方程式。 变式训练4
A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的某一种。
(1)若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色。
(2)若向(1)的四支试管中分别加入盐酸,B盐溶液有沉淀产生,D盐溶液有无色无味气体逸出。
根据(1)和(2)实验可推断它们的化学式是
A、 B、 C、 D、
+
---2-+
+
--+
+
2--
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【课堂检测】
1.下列叙述正确的是 ( )
A、NaCl溶液在电流作用下能电离成Na和Cl B、溶于水后能电离出H+的化合物都是酸 C、BaSO4不溶于水,但BaSO4是强电解质 D、酸、碱、盐都是强电解质
2.下列反应的离子方程式正确的是 ( )
A、硫酸铝溶液和小苏打溶液反应 Al3++3HCO3- ========== 3CO2↑+Al(OH)3↓ B、向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫
Ca+2ClO+SO2+H2O======== CaSO3↓+2HClO
C、氢氧化镁中加入盐酸 H++OH- =========H2O
D、钠和冷水反应 Na+2H2O ======== Na++H2↑+2OH-
3.能正确表示下列化学反应的离子方程式是 ( )
A、硫化钠溶于水中: S+2H2O======= H2S↑+2OHB、用氨水吸收少量二氧化硫:2NH3·H2O+SO2 ========2NH4++SO32-+H2O
+3+
C、金属铝溶于盐酸中: Al+2H ======Al+H2↑ D、碳酸镁溶于中: CO32-+2H======== H2O+CO2↑
4.下列反应的离子方程式中,正确的是 ( )
A、碳酸氢钙溶液跟稀反应 Ca(HCO3)2+2H+ ======= Ca2++2H2O+2CO2↑ B、向氯化亚铁溶液中通入氯气 Fe+Cl2 ======= Fe+2Cl
C、三氯化铝溶液跟过量氨水反应 Al3++3NH3·H2O ======Al(OH)3↓+3NH4+
2+
3+
-+
2--
2+
-+
-
D、氯气通入冷的氢氧化钠溶液中 2Cl2+2OH- ====== 3Cl-+ClO-+H2O
5.下列反应的离子方程式正确的是 ( )
A、向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体: Fe3++3H2O====== Fe(OH)3↓+3H+ B、用小苏打治疗胃酸过多: HCO3+H====== CO2↑+H2O C、实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2: MnO2+2H++2Cl- ======= Cl2↑+Mn2++H2O D、用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板: Fe3++Cu====== Fe2++Cu2+ A、Cl2与水反应: Cl2+H2O====== 2H++Cl-+ClO-
B、F2与NaOH溶液反应: F2+4OH- ======2F-+O2+2H2O C、AgNO3溶液中加入过量氨水: Ag++2NH3·H2O======Ag[(NH3)2]++2H2O D、Fe3O4与稀反应: Fe3O4+8H+======Fe2++2Fe3++4H2O
7.下列离子方程式中正确的是 ( ) A、H2SO4与Ba(OH)2溶液反应: Ba2++OH-+H++SO42-=======BaSO4↓+H2O B、Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:
2+--2- Ca+HCO3+2OH======CaCO3↓+CO3+2H2O
C、Na2CO3溶液中通入少量CO2: CO32-+CO2+H2O=====2HCO3-
D、CH3COOH溶液与NaOH溶液反应: H++OH- ======H2O
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-+
6.下列离子方程式正确的是 ( )
2010//2011学年度盐城市文峰中学高三第一轮复习化学教学案
8.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A、铁跟稀硫酸反应: 2Fe+6H+ ======2Fe3++3H2↑
B、碳酸氢钙溶液与稀盐酸反应: Ca(HCO3)2+2H+ ======Ca2++2H2O+2CO2↑ C、醋酸跟氢氧化钾溶液反应: H+OH======H2O
D、碳酸钠跟硫酸反应: CO32-+2H+ ======H2O+CO2↑
9.下列反应完成后没有沉淀的是 ( )
A、BaCl2溶液与Na2CO3溶液加足量稀CH3COOH
B、Ba(OH)2溶液与KNO3溶液加足量稀H2SO4 C、AgNO3溶液与Na2CO3溶液加足量稀HCl D、NaHCO3溶液与AlCl3溶液加足量浓氨水
10.某溶液中含有大量Fe、Fe、Mg和NH4,其c(H)=10 mol·L,在该溶液中可以大量存在的阴离子是 ( )
A、NO3- B、CO32- C、SO42- D、SCN- 11.已知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-,则该溶液中还可能大量存在的离子组是( ) A、Al、CH3COO、ClB、Mg、Ba、Br
C、Mg2+、Cl-、I- D、Na+、NH4+、Cl-
12.在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是 ( )
A、Ba、K、OH、NO3
+
2+
-2+
+
-- -
3+
--
2+
2+
-2+
3+
2+
+
+
-2
-1
+
-
B、NH4、Mg、SO4、Cl
3+
2+
2-
+2+2--
C、Na、Ca、Cl、AlO2
+
2+
2-
D、Al、Cu、SO4、Cl
+
+
--
-
13.下列各组离子在水溶液中,因发生氧化还原反应而不能共存的是 ( )
A、Na、Cu、SO4、SB、K、Ag、NO3、F
++-2-
C、K、H、NO3、SiO3D、H+、Fe3+、Cl-、I-
2-
14.(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式:
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式:
15.某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子
为 、 、 。乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量 (选填:活性炭、硫酸亚铁、铁粉),可以回收其中的金属 (填写金属元素符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中
的 、 、 、 (填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 ,可用来浇灌农田。
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