湖南省永州市2019年高考化學二輪復習 課時1 離子反應學案.doc

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離子反應、離子共存 【明確考綱】 1了解電解質(zhì)的概念，了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。 2．理解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導電性。 3．了解離子反應的概念、離子反應發(fā)生的條件。 4．離子方程是書寫及正誤判斷，離子共存及常見離子的檢驗方法。 5. 以上各部分知識與技能的綜合應用。 【課前真題】 1．【2018?浙江】下列離子方程式正確的是（ ） A．大理石與醋酸反應：CO＋2CH3COOH2CH3COOˉ＋H2O＋CO2↑ B．高錳酸鉀與濃鹽酸制氯氣的反應：MnO＋4Clˉ＋8H+Mn2+＋2Cl2↑＋4H2O C．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫氣體：SO2＋H2O＋ClOˉSO＋Clˉ＋2H+ D．氫氧化鈉溶液與過量的碳酸氫鈣溶液反應：OHˉ＋Ca2+＋HCOCaCO3↓＋H2O 【答案】D 【解析】A. 大理石是難溶物，不能拆開，不符合題目意思;B.電荷不守恒，得失電子不守恒，不符合題目意思；C.產(chǎn)物中的H+ 與ClOˉ結(jié)合生成HClO不能拆分，不符合題目意思；D. 過量的碳酸氫鈣。故答案選D。 2．【2018?江蘇】室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是（ ） A．0. 1 molL?1KI 溶液：Na+、K+、ClO? 、OH? B．0. 1 molL?1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3?、SO42? C．0. 1 molL?1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO?、NO3? D．0. 1 molL?1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42?、HCO3? 【答案】B 【解析】A.I?具有強還原性，ClO?具有強氧化性，I?與ClO?發(fā)生氧化還原反應，不能大量共存，不符合題意；B.在Fe2(SO4)3溶液中離子相互間不反應，能大量共存，符合題意；C. CH3COO?能與H+反應生成CH3COOH，不能大量存在，不符合意思；D. Mg2+、HCO3?都 能與OH?反應，不能大量共存。故選B。 3. 【2016年北京卷】]在兩份相同的Ba(OH)2溶液中，分別滴入物質(zhì)的量濃 度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如 圖所示。下列分析不正確的是(　　) A．①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線 B．b點，溶液中大量存在的離子是Na＋、OHˉ C．c點，兩溶液中含有相同量的OHˉ D．a(chǎn)、d兩點對應的溶液均顯中性 【答案】D 【解析】向Ba(OH)2溶液中加入H2SO4溶液，發(fā)生反應H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，當加入的H2SO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等時，溶液中的離子濃度最低，導電能力最弱，對應①中a點，繼續(xù)滴加H2SO4溶液，導電能力逐漸增強，故①代表滴加H2SO4溶液的曲線，A項正確。另一份溶液，當加入少量NaHSO4溶液時，發(fā)生反應NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，當加入的NaHSO4的物質(zhì)的量與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等時，反應后混合液的主要溶質(zhì)為NaOH，此時對應②中b點，B項正確。 4. 【2016年上海卷】(雙選)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。某溶液中可能含有 Na＋、NH、Fe2＋、K＋、I－、SO、SO，且所有離子物質(zhì)的量濃度相等。向該無色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈無色。下列關于該溶液的判斷正確的是(　　) A．肯定不含I－　　　B．肯定不含SO C．肯定含有SO D．肯定含有NH 【答案】BC 【解析】溶液本身無色，說明沒有Fe2＋。加入溴水仍然無色，說明溴水發(fā)生了反應，且產(chǎn)物無色，I－和SO均可與溴水反應使溴水褪色，此時反應后溶液無色，說明沒有I2生成，則原溶液中一定有SO。由于SO的還原性比I－強，故I－是否存在無法判斷。因所有離子濃度相等，則根據(jù)電荷守恒可判斷SO肯定沒有。故選BC。 5.【2018年全國卷I第8題節(jié)選】醋酸亞鉻(CH3COO)2CrH2O為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價鉻還原為二價鉻；二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖所示，回答下列問題： （2）將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置，打開K1、K2，關閉K3。 ①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色，該反應的離子方程式為： 。 【2018年全國卷I第9題節(jié)選】 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 molL?1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為： 。 【答案】（2）Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋ ；（4）S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 【解析】（2）①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色，說明Cr3＋被鋅還原為Cr2＋，反應的離子方程式為Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋；（4）單質(zhì)碘具有氧化性，能把焦亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，反應的方程式為S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 。 6．【2017年課標Ⅰ卷節(jié)選】Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下： 回答下列問題： （2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應反應的離子方程式_________________。 【答案】FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2+++ 2H2O 【解析】“酸浸”時用鹽酸溶解FeTiO3生成時，發(fā)生反應的離子方程式為FeTiO3+4H++4Cl?＝Fe2+++2H2O 【感悟高考】 1．題型：選擇題、填空題。 2．分值：2018年新課標Ⅰ卷（10分），2017年新課標Ⅰ卷（10分）。 3．考向：常以組合選項的形式考查電解質(zhì)與強弱電解質(zhì)的分類標準，意在考查學生對化學基礎概念的理解和應用能力，以選擇題為主。離子共存一般以選擇題為主要考查形式，以限定條件下的離子共存比較常見，題型比較穩(wěn)定。離子檢驗的考查一般以常規(guī)離子檢驗為主，但常存在干擾因素，所以在表達或檢驗時要注意思維的嚴密性。而離子方程式的書寫主要體現(xiàn)在大題里面的某個小題常與氧化還原反應共同出現(xiàn)，結(jié)合無機化工流程與實驗對學生的要求較高，屬于中上難度題型。 4．解法指導：一般采用“最小公倍數(shù)法”與“質(zhì)量守恒與電荷守恒法”等。離子反應的有關知識比較集中，但知識面廣容易遇到陌生類型，所以在復習時，一定要抓住書寫規(guī)律、遇到給定環(huán)境中離子方程式的書寫，要注意其中的條件，熟記幾種不能反應的類型，能快速判斷隱含的條件再根據(jù)所給的信息做出準確的判斷。 【知識精講】 一．離子反應 1.“寫、拆、刪、查”四步書寫法的直接書寫書寫離子方程式 2.掌握幾種離子方程式的書寫方法 類型一　連續(xù)反應型： 主要指反應生成的離子因能與過量的反應物繼續(xù)反應而導致其離子方程式與用量有關。 類型二　反應先后型： 一種反應物的兩種或兩種以上的組成離子，都能跟另一種反應物的組成離子發(fā)生反應，但因反應次序不同而跟用量有關。又稱為競爭型。 類型三　物質(zhì)配比型 ： 當一種反應物中有兩種或兩種以上組成離子參與反應時，因其組成比例不協(xié)調(diào)(一般為復鹽或酸式鹽)，當一種組成離子恰好完全反應時，另一種組成離子不能恰好完全反應(有剩余或不足)而跟用量有關。 類型四　氧化還原型：對于氧化還原反應，按“先強后弱”的順序書寫，即氧化性(或還原性)強的優(yōu)先發(fā)生反應，氧化性(或還原性)弱的后發(fā)生反應。 3.離子反應方程式正誤判斷：是否符合客觀事實；復分解反應看能否拆；氧化還原反應注意電荷守恒；注意隱含反應；注意過量、少量問題；注意有關定量反應的離子方程式；沒有注意試劑滴加順序不同，現(xiàn)象不同，離子方程式不同等 【易錯警示】 (1)離子方程式的正誤判斷中，常常設置物質(zhì)是否能“拆分陷阱”，氧化物、弱電解質(zhì)、沉淀、酸式酸根(HSO除外)在離子方程式中均不能拆分。在復習時，應熟記常見的弱電解質(zhì)、溶解度表及常見多元弱酸的酸式酸根。 (2)在離子方程式正誤判斷中，往往忽略相對量的影響，命題者設置“離子方程式正確，但不符合相對量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是審準“相對量”的多少，二是看離子反應是否符合該量。 (3)離子方程式除符合質(zhì)量守恒外，還應符合電荷守恒，即離子方程式兩邊離子所帶電荷總數(shù)相等。在氧化還原反應中還要注意得失電子的守恒。 (4)離子反應應符合客觀事實，而命題者往往設置不符合“反應原理”的陷阱，如Fe和非氧化性酸反應應生成Fe2＋，金屬和氧化性酸反應不放H2，忽略隱含反應，不符合配比關系，“===”、“ ”使用是否正確及反應條件等。 二.離子共存問題 若離子之間能發(fā)生反應，則不能大量共存。 1.無限制條件下，離子不共存有以下4種類型： (1)離子間發(fā)生復分解反應 ①生成難溶物或微溶物的離子不能大量共存 ②生成氣體及揮發(fā)性物質(zhì)的離子不能大量共存 ③生成難電離物質(zhì)(水、弱酸、一水合氨等)的離子不能大量共存 H＋與CH3COO－、CO32－、S2－、SO32－等生成弱酸不能大量共存；OH－與NH(稀溶液)生成弱堿不能大量共存；H＋與OH－生成水不能大量共存。 (2)離子間發(fā)生氧化還原反應 具有較強氧化性的離子與具有較強還原性離子，會發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。 (3)離子間發(fā)生水解相互促進的反應 當弱酸的酸根(如CO)與弱堿的陽離子(如Al3＋)同時存在于水溶液中時，弱酸的酸根水解生成的OH－與弱堿的陽離子水解生成的H＋反應生成水，從而使兩種離子的水解平衡互相促進而向水解方向移動，甚至完全反應3CO＋2Al3＋＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓。 常見的因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存的離子如下： ①Al3＋與CO、HCO、S2－、HS－、AlO、SiO。 ②Fe3＋與CO、HCO、AlO、SiO。 (4)離子間形成配合物，如Fe3＋與 SCN－，Ag＋與 NH3H2O 2.限制條件下的離子共存： (1)限制無色溶液時，不能存在四種有色離子：MnO(紫)、Cu2＋(藍)、Fe2＋(淺綠)、Fe3＋(黃)。 (2)限制酸性溶液：pH<7(常溫)；能使pH試紙呈紅色的溶液；能使甲基橙呈紅色或橙色的溶液；能使石蕊試液呈紅色的溶液。不能大量存在OH－、CO、SO、S2－、CH3COO－、HCO、HS－、HSO、AlO等離子。 (3)限制堿性溶液：pH>7(常溫)；能使pH試紙呈藍色的溶液；能使石蕊試液呈藍色的溶液；能使酚酞試液呈紅色的溶液。不能大量存在：H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、 Fe3＋等離子。 (4)酸性或堿性溶液：和Al反應放出H2的溶液、由水電離出的c(H＋)＝110－12 molL－1。不能大量存在HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO等兩性離子。 (5)限制因為發(fā)生氧化還原反應不能大量共存，要記住常見的氧化性離子和還原性離子。 氧化性離子：ClO－、MnO4－、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O等。 還原性離子：S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋等。 3.掌握鑒別離子反應的3類方法——巧解離子推斷題 由于離子性質(zhì)不同，在發(fā)生化學反應時，各種離子在實驗中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象不同，根據(jù)不同現(xiàn)象，可把檢驗離子的方法歸納為三種類型： 生成沉淀：Cl－、Br－、I－ SO Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ 生成氣體：NH 、CO、HCO、SO、HSO 顯現(xiàn)特殊顏色：I－ 、Fe2＋、Fe3＋、 Na＋、K＋ 4.離子推斷中的“四項基本原則” (1)肯定性原則：結(jié)合實驗現(xiàn)象推出肯定存在或肯定不存在的物質(zhì)或離子。 (2)互斥性原則：在肯定某些離子存在的同時，結(jié)合離子共存規(guī)律，否定一些離子的存在。 (3)進出性原則：注意實驗過程中反應生成的離子或引入的離子對后續(xù)實驗的干擾。 (4)電中性原則：溶液中既要有陽離子，也要有陰離子。 【課堂精講】 【考點歸類一】離子方程式的書寫與正誤判斷 （1）給定環(huán)境中離子方程式的書寫 【典例剖析】1. 我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示： 相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1 molL–1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下： 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 開始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列問題： （1）焙燒過程中主要反應的化學方程式為______________ _________。 （3）溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應的離子方程式為_________________。 （4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應式為_______ _______。 【答案】（1）2ZnS+3O22ZnO+2SO2 （3）Zn+Cd2+Zn2++Cd （4）Zn2++2e－Zn 【技巧點撥】(1)首先依據(jù)已知條件確定出主要反應物和產(chǎn)物。 (2)然后確定反應原理 ，寫出其它重要產(chǎn)物。 (3)最后補出其它反應物或生成物并配平方程式，特別注意酸堿性條件及題中信息。 【變式訓練】 ①.用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應式：__________________________ _______。 ②.鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)），“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42-形式存在，寫出相應反應的離子方程式 。 ③.“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，陽極逐漸產(chǎn)生NaHCO3溶液。則陽極的電極反應式為 。 ④. +6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72?還原成Cr3+，反應的離子方程為 。 【答案】①. HNO2?2e?+H2O3H++NO3? ②. FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42- + 2H2O ③. 4CO32-＋2H2O－4e－===4HCO3-＋O2↑ ④. 5H＋+Cr2O72-+3HSO3- = 2Cr3++3SO42-+4H2O （2）離子方程式正誤判斷 【典例剖析】2.下列指定反應的離子方程式正確的是（ ） A．飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應：CO32?+CaSO4CaCO3+SO42? B．酸化NaIO3和NaI的混合溶液：I? +IO3?+6H+I2+3H2O C．KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應：3ClO?+2Fe(OH)32FeO42?+3Cl?+4H++H2O D．電解飽和食鹽水：2Cl?+2H+Cl2↑+ H2↑ 【答案】A 【解析】A.飽和Na2CO3溶液與CaSO4發(fā)生復分解反應生成更難溶于水的CaCO3，反應的離子方程式為CO32? +CaSO4CaCO3+SO42? 符合題目意思;B.電荷不守恒，得失電子不守恒，不符合題目意思；C.在堿性溶液中不可能生成H+；D.水分子不能拆，不符合題意。故答案選A。 【技巧點撥】注意拆分，看是否屬實，查是否守恒。 【考點歸類二】離子共存 【典例剖析】下列有關溶液組成的描述合理的是(　　) A．無色溶液中可能大量存在Al3＋、NH、Cl－、S2－ B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、SO、I－ C．弱堿性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO 【答案】C 【解析】A項，Al3＋和S2－可以發(fā)生水解相互促進反應而不能大量共存，該選項錯誤；B項， 酸性溶液中，HClO具有強氧化性，能將I－氧化，該選項錯誤；C項，弱堿性溶液中，Na＋、 K＋、Cl－、HCO能大量共存；D項，F(xiàn)e3＋在pH為3.7的溶液中就可沉淀完全，則在中性溶液中生成Fe(OH)3沉淀，該選項錯誤。 【技巧點撥】1．應注意判斷離子共存的情況 。 2．應注意題干中提示的溶液酸堿性 。 3．應注意題干中提示的溶液顏色。 4．應注意題干中提示的水的電離程度 。 5．注意正確理解“透明溶液” 。 【考點歸類三】離子推斷 （1）定性型離子推斷 【典例剖析】常見的五種鹽X、Y、Z、M、N，它們的陰離子可能是SO、Cl－、 NO3?、CO32?，陽離子可能是Ag＋、NH、Na＋、Al3＋、Cu2＋、Ba2＋、Fe3＋，已知： ①M的焰色反應呈黃色。 ②五種鹽均溶于水，水溶液均為無色。 ③X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈堿性。 ④若在這五種鹽的溶液中分別加入Ba(NO3)2溶液，只有X、Z的溶液不產(chǎn)生沉淀。 ⑤若在這五種鹽的溶液中，分別加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，繼續(xù)加氨水，Z中沉淀消失。 ⑥把X的溶液分別加入到Y(jié)、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。 請回答下列問題： （1）五種鹽中，所含陰離子相同的兩種鹽的化學式是 。 （2）M溶液顯堿性的原因是(用離子方程式表示)___________________________________。 （3）X和Z的溶液反應的離子方程式是 。 （4）N和氨水反應的離子方程式是 。 （5）若要檢驗Y中所含的陽離子，正確的實驗方法是 。 【解析】①M的焰色反應呈黃色，則M溶液含有Na+；②五種鹽均溶于水，水溶液均為無色說明不含有藍色的Cu2+、黃色的Fe3+；③X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈堿性，則M含有弱堿陰離子CO32-，所以M是Na2CO3。Y、Z、N是強酸弱堿鹽；④若在這五種鹽的溶液中分別加入Ba(NO3)2溶液，只有X、Z的溶液不產(chǎn)生沉淀，說明X、Z中沒有SO42-，⑤若在這五種鹽的溶液中，分別加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，繼續(xù)加氨水，Z中沉淀消失，則Z是AgNO3，N中有Al3+。⑥把X的溶液分別加入到Y(jié)、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀，則X是BaCl2溶液，Y是(NH4)2SO4，N是Al2(SO4)3。 【答案】(NH4)2SO4、Al2(SO4)3 ）CO32－＋H2OHCO3－＋OH－ Ag＋＋Cl－=AgCl↓ Al3＋＋3NH3H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+ 取少量Y于試管中，滴加少量NaOH溶液，在試管口附近放一張濕潤的紅色石蕊試紙，加熱，若試紙變藍，說明B中陽離子為NH4+ 【技巧點撥】堅持“四項”基本原則，突破離子推斷問題 （2）定量型離子推斷 【典例剖析】某水溶液只可能含有K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH、Cl－、CO、SO中的若干種離子。某同學取100 mL的溶液分成兩等份進行如下實驗： ①第一份加過量的氫氧化鈉溶液后加熱，收集到0.02 mol的氣體，無沉淀產(chǎn)生，同時得到溶液甲。 ②向溶液甲中通過量的二氧化碳氣體，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾，洗滌灼燒后，得到1.02 g固體。 ③第二份加足量的氯化鋇溶液后，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)鹽酸充分洗滌，干燥，得到11.65 g固體。 據(jù)此，該同學得到的結(jié)論正確的是(　　) A．實驗①中產(chǎn)生的氣體為氨氣，并可得原溶液中c(NH)＝0.2 molL－1 B．實驗③中的白色沉淀中一定有BaSO4，無BaCO3 C．原溶液中一定有K＋，且c(K＋)＝0.4 molL－1 D．若要判斷原溶液中是否有Cl－，無需另外設計實驗驗證 【答案】B 【解析】由①得50 mL溶液中n(NH)＝0.02 mol，根據(jù)離子共存原則，無Fe3＋、Mg2＋。②中得到的沉淀為Al(OH)3,1.02 g固體為Al2O3，則50 mL溶液中n(Al3＋)＝0.02 mol，根據(jù)離子共存原則，無CO。由③得，溶液中一定含SO，其物質(zhì)的量為n(SO)＝0.05 mol(指50 mL溶液中)，根據(jù)離子共存原則，原溶液中一定無Ba2＋。綜上所述，有SO(0.05 mol)，Al3＋(0.02 mol)，NH(0.02 mol)，根據(jù)電荷守恒，還一定有K＋，根據(jù)上述實驗，由于無法確定Cl－，所以 n(K＋)≥0.05 mol2－0.02 mol3－0.02 mol＝0.02 mol，其濃度為 c(K＋)≥＝0.4 molL－1。 【技巧點撥】“四項”原則及電荷守恒法確定離子。