2020版高中化学第3章第4节第1课时离子反应发生的条件及离子反应的应用学案（含解析）鲁科版

2020版高中化学第3章第4节第1课时离子反应发生的条件及离子反应的应用学案（含解析）鲁科版

第1课时　离子反应发生的条件及离子反应的应用[核心素养发展目标]　1.变化观念与平衡思想：知道离子反应的实质和离子反应发生的条件，会判断离子反应能否发生。2.证据推理与模型认知：会书写离子方程式，熟知离子反应的应用，建立离子检验与推断的思维模型。一、离子反应发生的条件1．生成沉淀(1)生成沉淀：可溶性电解质之间发生反应生成沉淀，如Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液混合时，其离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓。(2)沉淀的转化：由一种难溶电解质溶解生成的离子与其他离子反应生成另一种更难溶电解质，使相应离子浓度降低，促进原沉淀继续溶解并转化为新的沉淀。如MgCO3与NaOH溶液反应可生成Mg(OH)2沉淀，其离子方程式为MgCO3＋2OH－===Mg(OH)2＋CO。2．生成弱电解质(1)生成水：如KOH溶液与HNO3溶液反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2O。(2)生成其他弱电解质①强酸生成弱酸：如H2SO4与CH3COONa溶液反应的离子方程式为CH3COO－＋H＋===CH3COOH。②强碱生成弱碱：如NH4Cl溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为NH＋OH－===NH3·H2O。③水解反应：如CH3COONa水解的离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。3．生成气体(1)Na2CO3溶液与足量盐酸反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。(2)浓NH4Cl溶液与浓NaOH溶液共热时的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O。4．发生氧化还原反应(1)非电化学原理的氧化还原反应①向CuSO4溶液中加入锌片：Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu。②FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。③向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)原电池、电解池反应①原电池反应如铜锌原电池的电极反应和电池反应可表示为负极反应式：Zn－2e－===Zn2＋，n正极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu，电池反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。②电解池反应如氯碱工业中电解饱和食盐水的反应为阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解反应：2Cl－＋2H2OH2↑＋2OH－＋Cl2↑。离子反应的四种类型(1)复分解反应①生成难溶物或微溶物。②生成弱电解质常见与H＋结合的弱酸根离子有：F－、ClO－、S2－、HS－、SO、HSO、PO、HPO、H2PO、CO、HCO、CH3COO－、[Al(OH)4]－、SiO等；常见与OH－结合的弱碱阳离子有：NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋等。(2)氧化还原反应①MnO(H＋)与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。②NO(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。③ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。④Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO、HSO等。(3)水解互促①Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、SiO、[Al(OH)4]－、ClO－等。②Fe3＋与CO、HCO、SiO、[Al(OH)4]－、ClO－等。③Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO等。④NH与[Al(OH)4]－、SiO等。(4)络合反应如Fe3＋与SCN－生成Fe(SCN)3；Ag＋与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]＋。例1　下列离子组中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)A．Fe3＋、NH、CH3COO－、Cl－B．Ba2＋、Na＋、SO、Cl－C．H＋、NO、SO、Na＋D．HCO、OH－、Cl－、Ca2＋答案　Cn解析　A项，Fe3＋和CH3COO－因发生较彻底的水解而不能大量共存；B项，因Ba2＋和SO产生沉淀而不能大量共存；C项，NO在有大量H＋存在的情况下具有强氧化性，SO具有强还原性，因发生氧化还原反应而不能大量共存；D项，OH－与HCO反应生成CO和H2O，CO又会与Ca2＋反应生成沉淀。考点　离子反应题点　限定条件下水溶液中离子能否大量共存的判断思维启迪“NO＋H＋”和“水解促进”型在离子共存判断时注意的问题(1)NO与还原性离子在碱性条件下能大量共存，在酸性条件下不能大量共存。(2)与活泼金属反应放出H2的溶液条件下，该溶液可能是酸性、碱性两种情况，但若是酸性条件，则溶液中不能大量存在NO。(3)NH与CH3COO－、CO、HCO，Mg2＋与HCO等组合，在水溶液中可以大量共存。例2　常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－B．[OH－]＝1×10－13mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NOC．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SOD．水电离的[H＋]＝1×10－11mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、CO答案　B解析　A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在；B项，溶液的pH＝1，各离子之间不发生反应，可以大量共存；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量存在，若溶液显酸性，Fe2＋和NO不能大量共存；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，不能大量存在。考点　离子反应题点　限制条件下水溶液中离子能否大量共存的判断思维启迪——几种常见隐含条件的使用(1)“无色”溶液：有色离子如MnO、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋等不能大量存在。(2)“透明”溶液：“透明”也可“有色”。(3)“pH＝1”或“pH试纸变红”或“石蕊溶液变红”的溶液：溶液显酸性。(4)“pH＝13”或“pH试纸变蓝”或“酚酞溶液变红”的溶液：溶液显碱性。(5)“水电离出的[H＋]＝10－a(a＞7)mol·L－1”或“与Al反应放出H2”或“与HCO反应”的溶液：溶液显酸性或碱性。(6)“因发生氧化还原反应而不能大量共存”的溶液：只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括发生其他反应的离子。例3　下列反应的离子方程式正确的是(　　)nA．氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫：SO2＋OH－===HSOB．碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2OC．盐酸滴入氨水中：H＋＋OH－===H2OD．碳酸钙溶解于稀硝酸中：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O答案　B解析　A项，因SO2少量，生成Na2SO3，反应式为SO2＋2OH－===SO＋H2O；B项正确；C项，NH3·H2O是弱碱，难电离，不能拆开，反应式为H＋＋NH3·H2O===NH＋H2O；D项，CaCO3为难溶物质，不能拆开，其反应式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。考点　离子反应题点　离子反应方程式的正误判断思维启迪——“过量型”离子方程式的书写方法(少定多变法)如过量NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应。其步骤是：(1)按照组成比例写出不足物质参加反应的离子。Ca2＋与HCO的比例为1∶2。(2)过量物质的离子满足不足离子需要，OH－系数为2，满足2HCO。因此可得离子反应方程式为2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。相关链接离子方程式的书写与正误判断1．化学式拆写要点(1)易溶于水的强电解质均写成离子形式，包括强酸、强碱、大多数可溶性盐；其他均用化学式表示，如单质、氧化物、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、非电解质、难溶性盐。(2)微溶物写法：微溶物作为反应物，若是溶液写离子符号，若是浊液写化学式；微溶物作为生成物，一般写化学式。(3)酸式盐的写法：多元弱酸根离子不能拆开写；强酸酸式酸根离子拆开写。(4)氨水写法：氨水作为反应物时写NH3·H2O；作为生成物时，若加热条件或浓度大时写成NH3↑＋H2O，若无加热条件且浓度很稀，写成NH3·H2O。2．离子方程式的正误判断(1)一查是否符合客观事实。即反应能否发生，生成物是否符合事实。如Na与CuSO4溶液：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(错误)；Fe与稀盐酸：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(错误)。(2)二查化学式拆写是否正确。(3)三查符号使用是否正确，要注意“===”“”“↑”“↓”等符号的正确使用。如AlCl3溶于水中，Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋(错误)。(4)四查是否遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒。如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)；Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋Cl－(错误)。n(5)五查是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，Ba2＋＋SO===BaSO4↓(错误)。(6)六查反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O(错误)。(7)七查是否符合用量关系。即过量、少量、等物质的量、适量、任意量、逐滴加入引起的用量变化等对反应产物的影响。(8)八查反应条件的影响。①有的反应与试剂的滴加顺序有关如Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。稀盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。再如AlCl3溶液与NaOH溶液、Na[Al(OH)4]溶液与盐酸反应等。②浓度条件如硝酸与铜反应时，浓硝酸被还原为NO2、稀硝酸一般被还原为NO。二、离子反应的应用1．离子的检验可利用离子的特征反应来检验一些常见离子。检验离子I－Fe3＋试剂AgNO3溶液，稀HNO3KSCN溶液现象产生不溶于稀HNO3的黄色沉淀生成红色溶液离子反应I－＋Ag＋===AgI↓Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)32.测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法：如溶液中的SO，用Ba2＋将其转化为BaSO4沉淀，然后称量沉淀的质量就可求得SO的物质的量及其浓度。(2)酸碱中和滴定：强酸中的H＋浓度可以用已知准确物质的量浓度的强碱溶液滴定的方法求得。(3)氧化还原滴定法：如溶液中MnO的浓度可用已知准确浓度的Fe2＋溶液滴定求得。3．物质的制备与纯化(1)氯碱工业生产烧碱和氯气：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(2)实验室制取CO2发生的离子反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(3)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、Mg2＋、Ca2＋，需要的试剂及加入的正确顺序是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸(其他合理答案也可)。(4)除去污水中的重金属离子：用沉淀剂将其转化为沉淀而除去，达到净水的目的。4．胃酸过多的治疗n(1)服用小苏打片(胃溃疡患者慎用)：离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。(2)服用胃舒平：离子方程式：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。5．硬水的形成及软化(1)含义：含有Ca2＋、Mg2＋较多的水。(2)形成(暂时硬水)：离子方程式为MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2＋＋2HCO；CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。(3)软化方法①加热法：Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O；Mg2＋＋2HCOMgCO3↓＋CO2↑＋H2O。②加沉淀剂法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂，离子方程式为Ca2＋＋CO===CaCO3↓；Mg2＋＋CO===MgCO3↓。例4　下列根据实验现象所得出的结论中，一定正确的是(　　)A．某无色溶液能使红色石蕊试纸变蓝，结论：该溶液一定是碱溶液B．某无色溶液加稀HNO3酸化的BaCl2产生白色沉淀，结论：该溶液中一定含有SOC．某无色溶液焰色反应呈黄色，结论：该溶液中一定含有Na＋D．某无色溶液加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，结论：该溶液中一定含Ca2＋答案　C解析　使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性，但不一定是碱溶液，也可能是水解呈碱性的强碱弱酸盐溶液；不溶于稀硝酸的白色沉淀除BaSO4外还有AgCl等，溶液中可能含有Ag＋；焰色反应呈黄色的溶液中一定含有Na＋；加入含CO的溶液产生白色沉淀的溶液，可能含有Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋等。考点　离子反应的应用题点　常见离子的检验离子检验中的干扰问题(1)进行离子检验时，需排除干扰离子的影响。如检验SO时，不能直接或间接引入NO，防止SO的干扰，为排除CO、SO、Ag＋等的干扰，正确的操作是：先向溶液中加稀盐酸没有白色沉淀，再加BaCl2溶液有白色沉淀，证明溶液中一定含有SO。(2)对含多种离子的溶液分别进行离子检验时需要选择合适的顺序。n相关链接离子检验时常见的干扰问题(1)向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，不能判断溶液中存在SO，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象。(2)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，不能判断溶液中一定存在CO，若溶液中存在SO、HSO、SO、HCO，也有相同的现象。(3)向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，不能判断溶液中一定存在CO，若溶液中存在HCO、SO、HSO，也有相同的现象。(4)向某溶液中滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，不能判断溶液中一定存在SO，若溶液中存在SO，也有相同现象。(5)向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，溶液中不一定存在Fe2＋。检验Fe2＋时，应先加KSCN溶液，再加氯水，否则，Fe3＋会干扰结果的判断。(6)做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，溶液中一定存在钠元素，也可能存在钾元素，因为钾的焰色必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。例5　(2018·长春调研)某未知溶液可能含Cl－、CO、Na＋、SO、Al3＋，将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红。取少量溶液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列判断合理的是(　　)A．一定有Cl－B．一定有SOC．一定没有Al3＋D．一定有Na＋答案　B解析　蓝色石蕊试纸变红，说明溶液显酸性，则溶液中肯定没有CO，且一定有可以水解的Al3＋；滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则肯定有SO；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能证明原溶液中是否有Cl－，因为在上一步中滴加硝酸酸化的氯化钡溶液引入了Cl－；根据题给信息不能确定溶液中是否有Na＋，故B项正确。考点　离子反应的应用题点　溶液中离子的检验与推断思维启迪通过分析、推理建立离子推断的“四项基本原则”。(1)肯定原则：根据实验现象，推出肯定存在或肯定不存在的离子。(2)互斥原则：相互反应的离子不能大量共存。根据“互斥原则”，若推出溶液中存在某离子，那么能与该离子反应的离子不能大量存在。(3)进出原则：加入试剂时引入(“进”)的离子和发生反应时消耗(“出”)的离子，对后续实验是否有影响。(4)守恒原则：溶液中电荷守恒，有阳离子则必有阴离子。n例6　氯碱工业中，是以食盐水为原料，通过电解产生烧碱、氢气、氯气并以此生产一系列其他产品，但工业粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO，会影响产品的质量，需除去这些离子。(1)除去Mg2＋应加入________溶液，除去Ca2＋应加入稍过量的________溶液，除去SO应加稍过量的________________________________________________________________________溶液。(2)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入溶液的合理顺序为________(填字母)。A．先除Mg2＋，再除Ca2＋，后除SO，调pHB．先除SO，再除Mg2＋，后除Ca2＋，调pHC．先除Mg2＋，再除SO，后除Ca2＋，调pH答案　(1)NaOH　Na2CO3　BaCl2　(2)BC解析　为了不引入新的杂质离子，除去Mg2＋用NaOH溶液，除去Ca2＋用Na2CO3溶液，除去SO用BaCl2溶液，且Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入，目的是除去过量的Ba2＋。考点　离子反应的应用题点　物质的制备与纯化思维启迪——物质纯化的基本原则及注意问题(1)原则①不增(不引入新杂质)。②不减(不减少被提纯的物质)。③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。④易复原(被提纯物质易复原)。(2)注意事项一般除杂试剂要过量；后续试剂应能除去过量的前一试剂；尽可能将杂质转化为所需物质；除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序，选择最佳除杂顺序。n1．下列各组离子中，因相互促进水解而不能大量共存的是(　　)A．OH－、Na＋、K＋、HCOB．H＋、HCO、Ca2＋、Cl－C．Al3＋、SO、CO、Cl－D．H＋、HS－、Na＋、SO答案　C解析　A项，OH－、HCO反应生成CO和H2O；B项，H＋、HCO反应生成CO2和H2O；D项，H＋、HS－反应生成H2S；C项，Al3＋、CO相互促进水解生成Al(OH)3和CO2而不能大量共存。考点　离子反应题点　限制条件下水溶液中离子能否大量共存的判断2．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)A．无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－B.＝1×10－12的溶液中：K＋、Na＋、CO、NOC．[Fe2＋]＝1mol·L－1的溶液中：K＋、NH、MnO、SOD．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH、SO、HCO答案　B解析　Fe3＋为黄色，Fe3＋与SCN－反应会生成红色Fe(SCN)3，A项错误；[H＋]＜[OH－]，溶液显碱性，选项中四种离子与OH－可以共存，B项正确；MnO可以氧化Fe2＋，C项错误；使甲基橙变红，溶液为酸性，H＋与HCO反应生成CO2和H2O，不可以大量共存，D项错误。考点　离子反应题点　限制条件下水溶液中离子能否大量共存的判断3．对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　)A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有COB．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有SOC．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NHD．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋答案　C解析　A项，还可能有HCO、SO、HSO中的一种或几种；B项，还可能有Ag＋；D项，还可能有Ca2＋等。考点　离子反应题点　常见离子的检验n4．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(　　)A．FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋B．NO2与水的反应：3NO2＋H2O===2NO＋NO＋2H＋C．醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑D．向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2：2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O答案　B解析　A项，该离子方程式电荷不守恒；C项，醋酸是弱酸，应写成分子形式；D项，通入过量CO2，应生成HCO。考点　离子反应题点　离子反应方程式的书写与正误判断5．某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为(　　)A．NaHCO3、Al(OH)3B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3D．Na2CO3、CuSO4答案　C解析　A项，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生，NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最后不会有固体剩余；B项，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl仍不溶解；D项，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。考点　离子反应的应用题点　物质的检验与推断6．某无色透明溶液中，可能含有以下离子中的若干种：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、CO、I－和Cl－，取该溶液进行如下实验：①将溶液滴在pH试纸上，呈红色。②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体逸出，通入空气则立即变成红棕色。③取少许溶液滴入BaCl2溶液，则产生白色沉淀。④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解。根据以上现象判断原溶液中(　　)A．肯定不存在的离子是Ba2＋、Fe2＋、CO、I－B．肯定存在的离子是Al3＋、SO、Cl－、NO、Mg2＋nC．不能作出判断的离子是K＋D．以上判断都不正确答案　A解析　无色透明溶液中无Fe2＋；①说明溶液呈酸性，可判断无CO；②可以判断有NO；结合①②，酸性溶液中NO有强氧化性，可判断无还原性较强的I－；③中产生白色沉淀，溶液中应该有SO，进而推断溶液中无Ba2＋；③滴入BaCl2溶液，引入了Cl－，④中检验出的Cl－不一定是原溶液的；⑤沉淀部分溶解，可确定有Al3＋、Mg2＋。综上所述，溶液中一定有Mg2＋、Al3＋、NO、SO，可能有K＋、Cl－，一定无Fe2＋、Ba2＋、CO、I－。考点　离子反应的应用题点　水溶液中离子的检验与推断题组一　离子大量共存1．在水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)A．Na＋、Al3＋、Cl－、COB．H＋、Na＋、Fe2＋、MnOC．K＋、Ca2＋、Cl－、NOD．K＋、NH、OH－、SO答案　C解析　A组离子不能大量共存，因为Al3＋水解生成Al(OH)3和H＋，CO水解生成HCO和OH－，处在同一溶液里的Al3＋和CO，两种水解相互促进，使Al3＋和CO的水解趋于完全；B组离子不能大量共存，因为Fe2＋具有较强的还原性，酸性溶液里的MnO具有很强的氧化性，Fe2＋和MnO在酸性溶液里易发生氧化还原反应；D组离子不能大量共存，因为NH和OH－能相互反应生成难电离的NH3·H2O。考点　离子反应题点　无限制条件下水溶液中离子能否大量共存判断2．在下列溶液中一定能大量共存的离子组是(　　)A．pH＝2的溶液：Fe2＋、NH、Cl－、NOB．能使pH试纸变深蓝色的溶液：Na＋、[Al(OH)4]－、S2－、COC．含有大量Fe3＋的溶液：SCN－、I－、K＋、Br－D．澄清透明的无色溶液：ClO－、MnO、Al3＋、SO答案　B解析　A项，pH＝2时，Fe2＋被氧化；C项，Fe3＋与SCN－、I－不能大量共存；D项，MnO呈紫红色；B项正确。n考点　离子反应题点　限定条件下水溶液中离子能否大量共存的判断3．在下列溶液中，能大量共存的离子组是(　　)A．常温下[H＋]＝10－12mol·L－1的溶液：K＋、Ba2＋、Cl－、Br－B．常温下＝1012的溶液中：Fe2＋、Mg2＋、NO、Cl－C．含有大量Fe3＋的溶液中：SO、I－、Na＋、Cl－D．能使石蕊溶液显红色的溶液中：K＋、SO、S2－、CO答案　A解析　A可大量共存，该溶液呈碱性，A项中各离子均不与OH－反应；B不能大量共存，该溶液为酸性条件，NO能氧化Fe2＋；C不能大量共存，Fe3＋与I－反应；D不能大量共存，能使石蕊溶液显红色的溶液呈酸性，CO、S2－与H＋结合生成弱酸或放出气体。考点　离子反应题点　限定条件下水溶液中离子能否大量共存的判断4．制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(　　)A．通入过量Cl2：Fe2＋、H＋、NH、Cl－、SOB．加入少量NaClO溶液：NH、Fe2＋、H＋、SO、ClO－C．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、NH、SO、OH－D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na＋、SO、Cl－、ClO－、OH－答案　D解析　A项，Cl2有强氧化性，能氧化Fe2＋：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－；B项，ClO－不能和Fe2＋、H＋大量共存；C项，OH－不能和Fe2＋、NH大量共存：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、NH＋OH－===NH3·H2O；D项，离子间能大量共存。考点　离子反应题点　限定条件下水溶液中离子能否大量共存的判断题组二　离子方程式的正误判断5．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：2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O答案　An解析　B不正确，该离子方程式原子不守恒；C不正确，HClO是弱酸，应写成分子式形式且要用“”；D不正确，常温下，KMnO4溶液能与浓盐酸反应生成Cl2。考点　离子反应题点　离子方程式的书写与正误判断6．在如图所示点滴板上进行四种溶液间反应的小实验，其对应反应的离子方程式书写正确的是(　　)A．a反应：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2OB．b反应：HCO＋OH－===CO＋H2OC．c反应：H＋＋OH－===H2OD．d反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH答案　D解析　A选项电荷不守恒；B选项因NaOH过量，则还应存在NH与OH－的离子反应；C选项中CH3COOH是弱酸，应写成分子式。考点　离子反应题点　离子方程式的书写与正误判断7．下列反应对应的离子方程式正确的是(　　)A．Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量硫化氢：Fe3＋＋H2S===Fe2＋＋S↓＋2H＋B．碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2OC．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓D．澄清石灰水中通入过量CO2：OH－＋CO2===HCO答案　D解析　A中电荷不守恒，得失电子数也不守恒，错误；B中过量的OH－能将HCO完全转化为CO，其正确的离子方程式为Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O，错误；C中NH3·H2O为弱电解质，不能拆成离子形式，错误。考点　离子反应题点　离子方程式的书写与正误判断8．下表中评价合理的是(　　)选项化学反应及其离子方程式评价AFe3O4与稀硝酸反应：2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O正确nB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DFeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2错误，Fe2＋与Br－的系数之比应为1∶2答案　B解析　A项Fe3O4中的Fe2＋能够被稀硝酸氧化，还应生成NO气体；C项应同时生成NH3·H2O；D项氯气先氧化Fe2＋为Fe3＋，然后再氧化Br－，离子方程式正确，评价不正确。考点　离子反应题点　离子方程式的书写与正误判断题组三　离子反应的应用9．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋B．气体通过无水CuSO4粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2答案　B解析　A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，无水CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由白色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，SO2也可以，错误。考点　离子反应的应用题点　常见离子的检验10．能将分别含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Na＋、Fe2＋等离子的七种硫酸盐溶液一次鉴别开来的是(　　)A．NaOH溶液B．KSCN溶液C．NaHCO3溶液D．NH3·H2O溶液答案　A解析　加入NaOH溶液后分别会看到蓝色沉淀、红褐色沉淀、先有白色沉淀后溶解、白色沉淀、气体、无明显现象、先有白色沉淀迅速变为灰绿色最后变成红褐色。n考点　离子反应的应用题点　常见离子的检验11．提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液，可以采用的方法为(　　)A．加入过量的碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，向溶液中补加适量的硝酸B．加入过量的硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，向溶液中补加适量的硝酸C．加入过量的硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，向溶液中补加适量的硝酸D．加入过量的碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，向溶液中补加适量的硝酸答案　D解析　除去KNO3溶液中的Ba(NO3)2，实质上是除去Ba2＋，首先考虑应将Ba2＋以沉淀的形式除去，但要除尽Ba2＋，加入的沉淀剂必须是过量的，然后考虑如何除去过量的新杂质。相比较而言，使用CO比使用SO做沉淀剂更好，便于进一步除去过量的CO。加入CO，CO与Ba2＋结合为BaCO3沉淀除去Ba2＋，过量的CO可加入HNO3除去。A、C项中会引入杂质Na＋，B项中会引入杂质SO。考点　离子反应的应用题点　物质的制备与纯化12．已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。某无色溶液中可能含有Na＋、NH、Fe2＋、K＋、I－、SO、SO，且所有离子物质的量浓度相等。向该溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是(　　)A．肯定不含I－B．肯定含有SOC．可能含有SOD．肯定含有NH答案　B解析　溶液本身无色，说明一定不含Fe2＋，加入溴水仍呈无色，说明溴发生了反应，且反应产物无色，I－和SO均有还原性，可与溴反应使溴水褪色，但反应后溶液无色，说明产物没有I2，则原溶液中一定有SO；由于SO的还原性比I－强，故无法判断是否存在I－；因所有离子物质的量浓度相等，根据电荷守恒可判断原溶液中肯定没有SO。考点　离子反应的应用题点　水溶液中离子的检验与推断13．(1)实验室中不能用硫化钠溶液和氯化铝溶液混合来制取硫化铝，原因是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2)溶液中SO与H＋不能大量共存，是因为发生了__________(填反应类型，下同)反应，酸性条件下NO与Fe2＋不能大量共存，是因为发生了________反应。n(3)只选用一种试剂就能把浓度均为1mol·L－1的Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、BaCl2溶液加以区别，这种试剂是____________(填字母)。A．CaCl2B．AgNO3C．H2SO4D．NaOH(4)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________(填序号)。①Fe2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Fe(OH)2↓②NH＋Fe3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Fe(OH)3↓＋NH3·H2O③2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Fe(OH)3↓④3NH＋Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋Fe(OH)3↓＋3NH3·H2O(5)将0.5molCl2通入到含0.5molFeBr2的溶液中，所发生反应的离子方程式为________(填字母)。A．Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－B．Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－C．3Cl2＋2Fe2＋＋4Br－===2Fe3＋＋Br2＋6Cl－D．2Cl2＋2Fe2＋＋2Br－===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－答案　(1)3Na2S＋2AlCl3＋6H2O===2Al(OH)3↓＋6NaCl＋3H2S↑(2)复分解　氧化还原　(3)C　(4)②③　(5)D解析　(1)硫化钠溶液和氯化铝溶液混合后，Al3＋与S2－发生相互促进的水解反应：3Na2S＋2AlCl3＋6H2O===2Al(OH)3↓＋6NaCl＋3H2S↑。(2)SO与H＋发生复分解反应，酸性条件下NO与Fe2＋发生氧化还原反应。(3)H2SO4与Na2SO4不反应；与Na2SO3反应产生刺激性气味的气体；与Na2CO3反应产生无色无味的气体；与BaCl2反应产生白色沉淀。(4)复盐NH4Fe(SO4)2中不存在亚铁离子，氢氧化钡不足时，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Fe(OH)3↓，故①错误，③正确；当氢氧化钡足量时，反应的离子方程式为NH＋Fe3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Fe(OH)3↓＋NH3·H2O，故②正确；铁离子优先与氢氧根离子反应，铵根离子与铁离子的物质的量之比为1∶1，不可能为3∶1，故④错误。(5)由题意知，Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶1，其中Cl2首先氧化Fe2＋，然后氧化Br－，但溶液中的Br－不能全部被氧化。考点　离子反应与应用题点　离子反应与应用的综合14．写出下列反应的离子方程式(1)石灰乳与Na2CO3混合：___________________________________________________。(2)NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热：________________________________________________________________________________________________________。(3)用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：________________________________________n________________________________________________________________________。(4)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：__________________________。(5)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：_________________________。(6)等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合：____________________________。答案　(1)Ca(OH)2＋CO===CaCO3＋2OH－(2)NH＋HSO＋2OH－NH3↑＋SO＋2H2O(3)2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O(4)HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O(5)Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓(6)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O解析　(1)石灰乳中Ca(OH)2主要以固体形式存在，在离子方程式中应写成Ca(OH)2的形式。(2)NaOH过量，NH与HSO均与OH－反应，加热时放出NH3。(3)SO2不足则生成(NH4)2SO3，SO2过量则生成NH4HSO3。(4)设HCO为1mol，则需要1molOH－和1molCa2＋，即可写出离子方程式。(5)明矾中Al3＋和SO个数比为1∶2，SO完全沉淀时，Al3＋应转化为[Al(OH)4]－。书写步骤为①根据目标要求按比例写出离子符号，先写出2SO＋2Ba2＋；②按组成比例写出与目标离子结合的其他离子，即得反应的离子方程式为Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓。(6)设Ca(HCO3)2和NaOH各1mol，其反应的离子方程式为Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O。考点　离子反应题点　离子反应方程式的书写15．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH、K＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、SO、CO、NO和I－。取该溶液进行以下实验：(1)用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；(2)取部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制的氯水，经振荡后，CCl4呈紫红色；(3)另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中，溶液中均无沉淀生成；(4)取部分上述碱性溶液加热，加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；(5)将(3)得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定：在该溶液中肯定存在的离子是______________，肯定不存在的离子是______________，还不能确定是否存在的离子是________。如何检验不能确定的离子是否存在？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　NH、Ba2＋、I－　Fe3＋、Mg2＋、Al3＋、SO、CO、NO　K＋n　做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰呈紫色，则有K＋，否则无K＋解析　由(1)知无CO。因为2H＋＋CO===H2O＋CO2↑。由(2)知有I－，而无Fe3＋、NO。因为2I－＋2Fe3＋===2Fe2＋＋I2,6I－＋8H＋＋2NO===3I2＋2NO↑＋4H2O。由(3)知无Mg2＋、Al3＋。因为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。由(4)知有Ba2＋，无SO。因Ba2＋＋SO===BaSO4↓。由(5)知有NH。因NH＋OH－NH3↑＋H2O。考点　离子反应的应用题点　水溶液中离子的检验与推断