广东省2021高考化学一轮复习专题三离子反应课件

广东省2021高考化学一轮复习专题三离子反应课件

考点清单 考点一　离子反应与离子共存 一、电解质 1.概念 在水溶液里或熔融状态下能导电的① 　化合物     。 2.电离 (1)概念:电解质在水溶液里(或熔融状态下)产生自由移动的② 　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③ 　浓度     越大 , 离子所带电荷越多 , 其导电能力越④ 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 。 三、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配合反应,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 一、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、难电离的物质,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,⑤ 　电荷     是否守恒,⑥ 　得失电子     是否守 恒。 二、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 。 知能拓展 具有限定条件的离子方程式的书写 1. 过量型 其程序是 :① 按照组成比例写出不足物质参加反应的离子 ;② 过量物质的 离子满足不足离子需要。如 Ca(HCO 3 ) 2 溶液与过量 NaOH 溶液反应 , 离子方 程式中 Ca 2+ 与 HC   的化学计量数之比一定是 1∶2,OH - 的化学计量数为 2, 满足“ 2HC   ”。综合起来可得离子方程式 : Ca 2+ +2HC   +2OH -   CaCO 3 ↓ +C   +2H 2 O 此类情况也可以总结为以量少的反应物完全反应来判断产物,进而写出相 应的离子方程式。 2.定量型 其程序是:①按题给条件写出各反应离子的物质的量;②遵循过量离子满 足不足离子的原则。如明矾与等物质的量的Ba(OH) 2 反应,S   和Al 3+ 过量, 可得离子方程式: 3Ba 2+ +3S   +6OH - +2Al 3+   3BaSO 4 ↓+2Al(OH) 3 ↓ 3.目标型 其程序是:①根据目标要求按比例写出离子符号,如在明矾溶液中加入 Ba(OH) 2 溶液至Al 3+ 沉淀完全,就要先写出Al 3+ +3OH - ;②按组成比例写出与目 标离子结合的其他离子,即2S   +Al 3+ +3OH - +   Ba 2+     BaSO 4 ↓+ Al(OH) 3 ↓+   S   ,整理可得3S   +2Al 3+ +6OH - +3Ba 2+   3BaSO 4 ↓+2Al(OH) 3 ↓,溶液中剩余S   。 4.相同反应物间的离子反应 (1)反应物滴加顺序不同,离子反应不同,如: 把AlCl 3 溶液逐滴加入NaOH溶液中至过量,依次发生的反应为Al 3+ +4OH -   [Al(OH) 4 ] - (或Al 3+ +4OH -   Al   +2H 2 O),3[Al(OH) 4 ] - +Al 3+   4Al(OH) 3 ↓[或3Al   +Al 3+ +6H 2 O   4Al(OH) 3 ↓]。 把NaOH溶液逐滴加入AlCl 3 溶液中至过量,依次发生的反应为Al 3+ +3OH -   Al(OH) 3 ↓,Al(OH) 3 +OH -   [Al(OH) 4 ] - [或Al(OH) 3 +OH -   Al   + 2H 2 O]。 (2)反应条件不同,离子反应不同,如: 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液混合,离子方程式为N   +OH -   NH 3 ·H 2 O。 若氯化铵溶液与氢氧化钠溶液混合,并加热,则离子方程式为N   +OH -   NH 3 ↑+H 2 O。 (3)微溶物状态不同,离子反应不同,如: 石灰乳与碳酸钠溶液混合,离子方程式为Ca(OH) 2 +C     CaCO 3 +2OH - 。 　　若澄清石灰水与碳酸钠溶液混合,则离子方程式为Ca 2+ +C     CaCO 3 ↓。 例    (2019惠州燕岭学校月考,6)下列离子方程式的书写及评价均合理的是   (　　) 解题导引　判断离子方程式的正误,首先判断是否符合反应事实(注意氧 化还原反应先后顺序,试剂过量与少量的差异);其次观察是否守恒(原子守 恒、电荷守恒、得失电子守恒);然后分析微粒拆分是否合理{强酸、强 碱、可溶性盐要拆写为离子符号;微溶物[如Ca(OH) 2 ]作为反应物时,若是 澄清溶液拆写为离子符号,若是悬浊液则写化学式;多元弱酸酸式根离子, 在离子方程式中不能拆写,如HC   不能写成C   +H + }。 解析　A项,将1 mol Cl 2 通入含1 mol FeI 2 的溶液中,Cl 2 的量不足,先氧化I - ,离 子方程式为2I - +Cl 2   2Cl - +I 2 ,错误。B项,Al   与H + 的物质的量之比为1∶ 1反应时,生成Al(OH) 3 沉淀,以1∶4反应时生成Al 3+ ,1 mol·L -1 的NaAlO 2 溶液 和2.5 mol·L -1 的HCl溶液等体积均匀混合,可假设均为2 L,则2 mol Al   消耗 2 mol H + 生成2 mol Al(OH) 3 ,其中1 mol Al(OH) 3 又消耗了3 mol H + 生成1 mol Al 3+ ,离子方程式为2Al   +5H +   Al 3+ +Al(OH) 3 ↓+H 2 O,所以Al   与 Al(OH) 3 消耗的H + 的物质的量之比为2∶3,正确。C项,将过量SO 2 通入NaClO 溶液中,发生氧化还原反应:H 2 O+SO 2 +ClO -   S   +Cl - +2H + ,无法比较 H 2 SO 3 和HClO的酸性强弱,错误。D项,Ca(HCO 3 ) 2 溶液与足量NaOH溶液反应 的离子方程式为Ca 2+ +2HC   +2OH -   2H 2 O+CaCO 3 ↓+C   ,错误。 答案    B 实践探究 1.离子反应还可以用于检验离子,能发生反应并出现明显现象的离子可直 接定性推断,不容易发生反应或反应中无明显现象的离子可借用电荷守恒 进行定量推断。 ①常见阳离子的检验   ②常见阴离子的检验 C     加入BaCl 2 溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解,并放出 无色无味的气体 S     加入稀盐酸无沉淀生成,无气体放出,再加入BaCl 2 溶液有白色沉 淀产生 S     加入BaCl 2 溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解,并放出 有刺激性气味的气体 Cl -   加入AgNO 3 溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 例1    (2018浙江十校联盟适应性考试,25)某溶液A可能含有Na + 、Fe 3+ 、 Ba 2+ 、N   、Cl - 、S   、HC   、HS   中的几种离子,溶液中阳离子浓度相 同。为了确定其组成,进行如下实验(假设气体全部逸出,忽略H 2 O 2 分解):   下列说法不正确的是   (　　) A.溶液A中一定不存在Fe 3+ 、S   B.溶液A中肯定存在HC   、HS   、Ba 2+ 、N   C.溶液A中一定存在Cl - ,且 n (Cl - )=0.01 mol D.溶液A中可能存在Na + ,为了确定Na + 是否存在,可取溶液A通过焰色反应 验证 解析　向溶液A中加入足量盐酸酸化的H 2 O 2 溶液生成2.33 g沉淀和标准状 况下0.224 L的气体1,则沉淀一定是0.01 mol BaSO 4 ,气体1是0.01 mol 二氧 化碳,所以溶液A中一定含有Ba 2+ 、0.01 mol HC   ,继而推知一定没有S 、 Fe 3+ ;同时可知一定有HS   ;向溶液1中加入过量氢氧化钡溶液,生成0.17 g气体2,气体2一定是氨气,则溶液A中一定含有0.01 mol N   ,由于溶液 中阳离子浓度相同,故溶液中含0.01 mol Ba 2+ ,0.01 mol HS   ;根据电荷守 恒,溶液中一定含有Cl - ;不能确定是否有Na + ,若没有Na + , n (Cl - )=0.01 mol,若 有Na + , n (Cl - )>0.01 mol。根据以上分析,溶液A中一定不存在Fe 3+ 、S   ,A项 正确;溶液A中肯定存在HC   、HS   、Ba 2+ 、N   ,B项正确;溶液A中一定 存在Cl - ,且 n (Cl - ) ≥ 0.01 mol,C项错误;Na + 焰色反应呈黄色,溶液A中可能存 在Na + ,为了确定Na + 是否存在,可取溶液A通过焰色反应验证,D项正确。 答案    C 题目价值　本题用电荷守恒法定量分析推断最后一种离子是否存在,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,体现了证据推理与模型认知的学科核心素 养。 2.进行滴定实验操作或向溶液中持续通入反应物时,溶液中的微粒会不断 发生变化,判断此时溶液中可能存在的微粒需结合所加试剂及反应变化进 行综合考虑,常见的变化过程有:酸碱中和滴定、氧化还原滴定、酸与碳酸 盐溶液的滴定及向碱溶液中持续通入酸性气体。 例2    (2019广西钦州三模,13)向体积均为100 mL、浓度均为1 mol/L的 NaClO、NaOH、CH 3 COONa溶液中通入CO 2 ,测得各溶液中 n (HC   )的变 化如下:   A.CO 2 通入NaClO溶液的反应:2ClO - +CO 2 +H 2 O   C   +2HClO B.CO 2 通入CH 3 COONa溶液的反应:CO 2 +H 2 O+CH 3 COO -   HC   + CH 3 COOH C.通入 n (CO 2 )=0.06 mol时,NaOH溶液中发生的反应:2OH - +CO 2   C   + H 2 O D.通入 n (CO 2 )=0.06 mol时,三种溶液中: n (HC   )+ n (C   )+ n (H 2 CO 3 )=0.06 mol 下列分析正确的是   (　　) 解析　由图可知,CO 2 通入NaClO溶液,HC   浓度逐渐增大,且二者变化的 物质的量之比为1∶1,故反应为ClO - +CO 2 +H 2 O   HC   +HClO,A项错误; 醋酸酸性大于碳酸,CO 2 与CH 3 COONa溶液不反应,由图可知,CO 2 通入 CH 3 COONa溶液HC   浓度增幅较小,应该是二氧化碳和水反应:CO 2 +H 2 O   H 2 CO 3   HC   +H + ,B项错误;NaOH溶液中 n (OH - )=0.1 mol,向该溶液中通 入CO 2 先发生反应:2OH - +CO 2   C   +H 2 O,OH - 反应完全时消耗CO 2 0.05 mol,过量的0.01 mol CO 2 和生成的部分C   、H 2 O反应生成HC   :CO 2 +C +H 2 O   2HC   ,C项错误;通入 n (CO 2 )=0.06 mol,根据物料守恒,三种溶 液中均有: n (HC   )+ n (C   )+ n (H 2 CO 3 )=0.06 mol,D项正确。 答案    D 题目价值　解答本题应结合图像对三种溶液持续通入CO 2 的过程进行分 析,明确溶液中各微粒的变化过程,并分析各微粒发生变化的原因,综合考 查学生定性分析及定量分析的思维,体现了变化观念与平衡思想的学科核 心素养。