2021高考化学一轮复习专题三离子反应课件

2021高考化学一轮复习专题三离子反应课件

考点一　离子反应　离子共存的判断 考点清单 基础知识 一、电解质 1.概念 在① 　水溶液     里或熔融状态下能导电的② 　化合物     。 2.电离 (1)概念:电解质在③ 　水溶液里     (或熔融状态下)产生自由移动的④ 　离 子     的过程。 (2)电离的条件:熔融状态(离子化合物)或溶于水(离子化合物或共价化合 物)。 (3)表示方法——电离方程式 a.强电解质,如H 2 SO 4   2H + +S   。 b.弱电解质,如NH 3 ·H 2 O   N   +OH - 。 3.电解质导电与金属导电的区别 金属导电是金属中自由电子定向运动的结果,而电解质导电是自由移动的 阴、阳离子定向移动的结果,电解质电离是导电的前提。电解质溶液中自 由移动的离子⑤ 　浓度     越大,离子所带电荷越多,其导电能力越⑥ 　强 。 4.鉴别离子化合物和共价化合物的方法 可以通过熔融导电实验判断物质是离子化合物还是共价化合物,离子化合 物熔融状态能导电,共价化合物熔融状态不能导电。 二、离子反应 1.概念:有离子参加的反应。 2.实质:离子之间的相互反应。 3.离子共存的判断:离子在溶液中若能反应,则不能共存。 核心精讲 离子能否大量共存的判断 多种离子共存问题的解题关键:一色、二性、三特殊、四反应。 1.一色,即溶液颜色。若限定溶液为无色溶液,则Cu 2+ (蓝色)、Fe 3+ (棕黄 色)、Fe 2+ (浅绿色)、Mn   (紫红色)等有色离子不能存在。 2.二性,即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中,OH - 及弱酸根阴离子(如 C   、S   、S 2- 、CH 3 COO - 等)均不能大量存在;在强碱性溶液中,H + 及弱碱 阳离子(如N   、Al 3+ 、Mg 2+ 、Fe 3+ 等)均不能大量存在;弱酸的酸式酸根离 子(如HC   、HS   、HS - 、H 2 P   等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量 存在。 3.三特殊,指三种特殊情况:①Al   与HC   不能大量共存,发生反应的离子 方程式为Al   +HC   +H 2 O   Al(OH) 3 ↓+C   ;②“N   +H + ”组合具有 强氧化性,能与S 2- 、Fe 2+ 、I - 等具有还原性的离子发生反应,而这一组合常常 较为隐蔽,不易被察觉;③N   与CH 3 COO - 、C   ,Mg 2+ 与HC   等组合中,虽 然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液 中能大量共存,但加热时不能大量共存。 4.四反应,指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然 不能大量共存。①复分解反应,如Ba 2+ 与S   ,N   与OH - ,H + 与CH 3 COO - 等; ②氧化还原反应,如Fe 3+ 与I - ,在酸性溶液中N   与Fe 2+ ,Mn   与Br - ,H + 与S 2   等;③相互促进的水解反应,如Al 3+ 与HC   ,Al 3+ 与Al   等;④生成配合物的 反应,如Fe 3+ 与SCN - 等。 解答离子共存问题,应先看清试题所给的条件,如“在强酸性溶液中”“在 无色透明溶液中”“在水电离出的 c (H + )=1 × 10 -13 mol·L -1 的溶液中”等,再 分析离子间的相互反应情况。 考点二　离子方程式的书写 基础知识 离子方程式的书写步骤 1.正确写出反应的化学方程式。 2.将易溶且易电离的物质改写成离子形式;难溶物质、难电离物质、气 体、氧化物、单质均写成化学式。 3.从方程式两边删去未参加反应的离子,并使化学计量数最简化。 4.检查原子个数是否守恒,① 　电荷     是否守恒,② 　得失电子     是否守 恒。 核心精讲 离子方程式的正误判断 1.看是否符合客观事实 如Fe和稀盐酸反应的离子方程式写成2Fe+6H +   2Fe 3+ +3H 2 ↑是错误的, Fe和稀盐酸反应生成Fe 2+ 和H 2 。 2.看化学式拆写是否正确 这是书写时最关键的一步,应注意以下几点: ①易溶于水的强电解质均拆成离子形式,如强酸、强碱和大多数盐。其他 物质均用化学式表示,如单质、氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、非 电解质及难溶性盐。 ②微溶物的写法。一般来说,澄清溶液(如澄清石灰水)写成离子形式,浑浊 或沉淀写成化学式。 ③可溶性多元弱酸的酸式酸根一律写成酸式酸根的形式(如HC   )。 ④非溶液状态下的反应,一般不用离子方程式表示。如实验室中制备氨气 的反应,虽然是离子互换的复分解反应,但不能用离子方程式表示。 3.看符号使用是否正确 要注意“   ”“   ”“   ”“↓”“↑”等符号的正确使用。 4.看是否遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒 如Fe 3+ +Cu   Fe 2+ +Cu 2+ 是错误的。 5.看是否漏掉离子反应 如Ba(OH) 2 溶液与CuSO 4 溶液反应,既要注意Ba 2+ 与S   反应生成BaSO 4 沉 淀,也不能漏掉Cu 2+ 与OH - 反应生成Cu(OH) 2 沉淀。 6.看反应物或产物的配比是否正确 如稀硫酸与Ba(OH) 2 溶液反应不能写成H + +OH - +S   +Ba 2+   BaSO 4 ↓+ H 2 O,应写成2H + +2OH - +S   +Ba 2+   BaSO 4 ↓+2H 2 O。 7.看是否符合题设条件的要求 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产物 的影响。如向溴化亚铁溶液中通入少量Cl 2 的离子方程式为2Fe 2+ +Cl 2   2Fe 3+ +2Cl - ;向溴化亚铁溶液中通入过量Cl 2 的离子方程式为2Fe 2+ +4Br - +3Cl 2   2Fe 3+ +6Cl - +2Br 2 。 用分类思想书写有关离子方程式 1.连续型 指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。 (1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO 2 通入NaOH溶液中: 碱过量:CO 2 +2OH -   C   +H 2 O 碱不足:CO 2 +OH -   HC   (2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液反应。如CO 2 通入NaAlO 2 溶液中: NaAlO 2 过量:2Al   +CO 2 +3H 2 O   2Al(OH) 3 ↓+C   知能拓展 NaAlO 2 不足:Al   +CO 2 +2H 2 O   Al(OH) 3 ↓+HC   (3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na 2 CO 3 溶液与稀盐酸: 盐酸不足:C   +H +   HC   盐酸过量:C   +2H +   CO 2 ↑+H 2 O (4)铝盐溶液与强碱溶液反应 铝盐过量:Al 3+ +3OH -   Al(OH) 3 ↓ 强碱过量:Al 3+ +4OH -   Al   +2H 2 O (5)NaAlO 2 溶液与强酸溶液反应 NaAlO 2 过量:Al   +H + +H 2 O   Al(OH) 3 ↓ 强酸过量:Al   +4H +   Al 3+ +2H 2 O (6)Fe与稀硝酸反应 Fe过量:3Fe+2N   +8H +   3Fe 2+ +2NO↑+4H 2 O 稀硝酸过量:Fe+N   +4H +   Fe 3+ +NO↑+2H 2 O 2.先后型 一种反应物的两种或两种以上的组成离子都能跟另一种反应物的组成离 子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。 (1)NH 4 HSO 4 溶液与NaOH溶液的反应 NaOH不足:H + +OH -   H 2 O NaOH过量:N   +H + +2OH -   NH 3 ·H 2 O+H 2 O (2)将Fe(NO 3 ) 3 溶液与HI混合 HI不足:8H + +2N   +6I -   4H 2 O+3I 2 +2NO↑ HI过量:Fe 3+ +12H + +3N   +10I -   Fe 2+ +5I 2 +6H 2 O+3NO↑ (3)向含有OH - 、C   、Al   的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,反应的离子 方程式依次为 OH - +H +   H 2 O Al   +H + +H 2 O   Al(OH) 3 ↓ C   +H +   HC   HC   +H +   CO 2 ↑+H 2 O Al(OH) 3 +3H +   Al 3+ +3H 2 O (4)向含有H + 、Al 3+ 、N   的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离 子方程式依次为 H + +OH -   H 2 O Al 3+ +3OH -   Al(OH) 3 ↓ N   +OH -   NH 3 ·H 2 O Al(OH) 3 +OH -   Al   +2H 2 O 当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不 协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成 离子不能恰好完全反应(有剩余或不足),因而跟用量有关。 (1)Ca(HCO 3 ) 2 溶液与NaOH溶液反应 NaOH不足:Ca 2+ +HC   +OH -   CaCO 3 ↓+H 2 O NaOH过量:Ca 2+ +2HC   +2OH -   CaCO 3 ↓+2H 2 O+C   (2)NaHCO 3 溶液与Ca(OH) 2 溶液反应 NaHCO 3 不足:HC   +OH - +Ca 2+   CaCO 3 ↓+H 2 O NaHCO 3 过量:Ca 2+ +2OH - +2HC     CaCO 3 ↓+C   +2H 2 O (3)Ba(OH) 2 溶液与NaHSO 4 溶液反应 n [Ba(OH) 2 ]∶ n (NaHSO 4 )=1∶1 Ba 2+ +OH - +H + +S     BaSO 4 ↓+H 2 O,此时溶液呈碱性 3.配比型 n [Ba(OH) 2 ]∶ n (NaHSO 4 )=1∶2 Ba 2+ +2OH - +2H + +S     BaSO 4 ↓+2H 2 O,此时溶液呈中性,若向该溶液中 再加Ba(OH) 2 溶液,离子方程式为S   +Ba 2+   BaSO 4 ↓ 例    (2018湖北武汉部分学校调研,10)下列离子方程式书写正确的是   (    　) A.过量的SO 2 通入NaOH溶液中:SO 2 +2OH -   S   +H 2 O B.Fe(NO 3 ) 3 溶液中加入过量的HI溶液:2Fe 3+ +2I -   2Fe 2+ +I 2 C.NaNO 2 溶液中加入酸性KMnO 4 溶液:2Mn   +5N   +6H +   2Mn 2+ +5N   +3H 2 O D.NaHCO 3 溶液中加入过量的Ba(OH) 2 溶液:2HC   +Ba 2+ +2OH -   BaCO 3 ↓+ 2H 2 O+C   解题导引　注意“量变引起质变”以及“氧化性强的优先反应”两个方 面。 解析　A项,过量的SO 2 通入NaOH溶液中应生成NaHSO 3 ,离子方程式为SO 2 +OH -   HS   ,A项错误;B项,N   在酸性条件下具有强氧化性且氧化性 强于Fe 3+ ,优先氧化I - ,当N   反应完后Fe 3+ 才氧化I - ,B项错误;C项,NaNO 2 溶液 中加入酸性KMnO 4 溶液发生氧化还原反应:2Mn   +5N   +6H +   2Mn 2+ + 5N   +3H 2 O,C项正确;D项,NaHCO 3 与过量的Ba(OH) 2 反应的离子方程式为 HC   +Ba 2+ +OH -   BaCO 3 ↓+H 2 O,D项错误。 答案    C 电荷守恒在定量推断离子中的应用 实践探究 例    (2020届重庆南开中学月考,7)常温下,在pH=1的某溶液中可能有Na + 、 Fe 3+ 、Fe 2+ 、I - 、Cl - 、C   中的几种,现取100 mL该溶液进行如下实验。根 据实验结果,下列判断正确的是(　　)   A.Fe 2+ 、I - 、Cl - 一定存在 B.C   一定不存在,不能确定Na + 和Cl - 是否存在 C.Fe 3+ 与Fe 2+ 至少有一种 D.该溶液中 c (Cl - )至少为0.2 mol/L 解析　 常温下,pH=1的溶液中氢离子浓度为0.1 mol/L,100 mL该溶液中含 有氢离子的物质的量为0.01 mol,则一定不存在C   ;向溶液中通入氯气分 液后得到紫色溶液,则原溶液中含有I - ,Fe 3+ 能够氧化I - ,则一定不存在Fe 3+ ; 2.54 g紫黑色固体为碘单质,物质的量为   =0.01 mol,原溶液中含有I - 的物质的量为0.02 mol;水层中加入氢氧化钠溶液得到固体,该固体为氢氧化 亚铁,灼烧固体得到1.60 g氧化铁,则溶液中一定存在Fe 2+ ,Fe 2+ 的物质的量为   × 2=0.02 mol,0.02 mol Fe 2+ 带有0.04 mol正电荷,0.01 mol H + 带有 0.01 mol正电荷,0.02 molI - 带有0.02 mol负电荷,根据溶液呈电中性,可判断原 溶液中一定含有Cl - 。 答案    A 解题方法　定量推断最后一种离子存在的方法:如果多种离子共存,且只有 一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在, 即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。关注水溶液体系 的特点,结合实验现象和数据等证据素材,引导学生形成认识水溶液中离子 反应的基本思路。 题目价值　本题考查无机物的推断及离子反应,为高频考点,把握实验流程 中的反应、现象及离子推断为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注 意离子反应及元素化合物知识的综合应用。