2012届创新设计高考化学二轮专题复习课件：第4讲 离子反应

第四讲离子反应离子反应是每年高考的稳定考点，题型主要以选择题为主，高考命题的主要内容有：①判断离子间能否大量共存；②离子方程式书写及正误判断；③离子的检验；④溶液中所含离子的推断。随着环境污染已成为严重的社会问题，污水中的离子反应及治理污水的方法可能成为今后高考命题的热点。离子反应【研习1】现有五种离子化合物A、B、C、D、E都是由下列离子构成的：阳离子：Ag＋、Ba2＋、Al3＋；阴离子：OH－、Cl－、SO2－4。它们分别具有如下性质：①A溶于水后与上述某阳离子反应可生成B，且A溶液与过量氨水反应生成白色沉淀；②A溶液与适量的E溶液反应生成白色沉淀，再加过量的E溶液沉淀量减少但不消失；③B和D都不溶于水，也不溶于酸；④C溶于水后与上述某阳离子反应可生成D，且C溶液与过量氨水反应可生成白色沉淀；⑤E溶于水后与上述某阴离子反应可生成B。根据上述性质推断：(1)E的化学式：________，D的名称：________；(2)写出C溶液与过量的E溶液反应的离子方程式：____________________________________________；(3)A溶液与过量E溶液反应最终得到沉淀的化学式：________。名师答疑本题考查离子的检验和推断，中等难度题。根据①，可以推断A为铝盐，因为AgOH能溶于氨水；根据②，可以推断E一定含有OH－，且所含阳离子与A所含阴离子能产生沉淀，则A为Al2(SO4)3，E为Ba(OH)2；再根据①，可以推断B为BaSO4，结合③，可以推断D为AgCl，只有AgCl和BaSO4不溶于酸；根据④，可以推断C一定含有AlCl3，因为阳离子中只有Al3＋与过量氨水产生白色沉淀。答案(1)Ba(OH)2氯化银(2)Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O(3)BaSO4【研习2】下列离子方程式书写正确的是()。A．FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－B．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2＋＋OH－＋HCO－3===CaCO3↓＋H2OC．FeS固体放入稀硝酸溶液中：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑D．AlCl3溶液中加过量氨水：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O离子方程式名师答疑解题时要逐一观察，仔细分析。离子方程式正误判断检查的内容有：(1)查出“恒”即电荷守恒、原子守恒、氧化还原反应的得失电子守恒；(2)查物质的书写形式是否符合要求；(3)查与客观事实是否相符。A项中电荷不守恒；C项中未考虑硝酸的强氧化性；D项因氨水为弱碱，因此氨水应写成NH3·H2O，而且Al(OH)3不溶于弱碱，产物错误；选项B本身的正误判断较困难，可通过排除法得到。答案B疑难点离子反应的发生与离子是否共存的判断下列情况下离子不能大量共存：(1)离子之间相互结合成沉淀析出时不能大量共存。(2)离子之间相互结合有气体逸出时不能大量共存。如：H＋与S2－、HCO－3、SO2－3、HSO－3和OH－与NH＋4等。(3)离子之间相互结合成弱电解质时不能大量共存。(4)离子之间发生双水解析出沉淀或逸出气体时不能大量共存。如：Al3＋与AlO－2，Fe3＋与HCO－3，Al3＋与HS－、S2－、HCO－3、CO2－3等离子。(5)离子之间发生氧化还原反应时不能大量共存。如：Fe3＋与S2－、I－，Fe2＋与NO－3(H＋)，ClO－与Fe2＋、I－、S2－、SO2－3等。(6)离子之间相互结合成络离子时不能大量共存。如：Fe3＋与SCN－生成[Fe(SCN)]2＋，Ag＋和NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]＋。(7)HCO－3、HS－、HSO－3在强酸性(H＋)、强碱性(OH－)溶液中均不能大量共存。易误点几种重要的阴离子的检验方法OH－能使无色酚酞变红色，使紫色石蕊变蓝色等；Cl－能与硝酸银溶液反应，生成白色AgCl沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸；SO2－4能与含Ba2＋的溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸；CO2－3能与BaCl2溶液反应，生成白色BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。探究点什么是两易、两等和两查两易：即易溶、易电离的物质(可溶的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示，非电解质、弱电解质、难溶物、气体等用化学式表示。两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。两查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件。离子方程式的书写方法和正误判断考向立意结合元素化合物的知识，借助典例反应实例，考查离子方程式的书写规范，也属于化学用语的考查范畴。【例证1】(2010·江苏)下列离子方程式表达正确的是()。A．用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl－＋2H2O=====通电Cl2↑＋H2↑＋2OH－B．用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2OC．用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮：2OH－＋2NO2===NO－3＋NO↑＋H2OD．用食醋除去水瓶中的水垢：CO2－3＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O点拨电解熔融氯化钠，没有水参加反应，A错误；铝表面的氧化膜Al2O3能溶于强碱NaOH溶液中，生成NaAlO2，B正确；C项中反应前后电荷不守恒，错误；水垢中的成分之一CaCO3难溶于水，在离子方程式中不能拆分为离子形式，D错误。答案B判断离子方程式正误时主要从以下几个方面入手：(1)看离子反应是否符合客观事实：离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应，如铁与稀硝酸反应写成：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑是错误的。(2)看拆分是否合理：只有既易溶于水又能完全电离的化合物才能拆成离子形式。如硫化氢气体通入硫酸铜溶液中：S2－＋Cu2＋===CuS↓，硫化氢拆分错误。(3)看是否遵循三个守恒原则：反应式两边应同时满足质量守恒、电荷守恒、得失电子数目守恒。如铝和盐酸反应：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑，电荷不守恒。(4)看“===”、“↑”、“↓”等符号标注是否正确。(5)看是否漏掉离子反应。如硫酸铜和氢氧化钡溶液混合：若只写SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓，就漏掉反应Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。(6)看是否符合反应事实。如H2SO4与Ba(OH)2反应不能写成：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋H2O。(7)要注意反应能否用离子方程式表示。一般只有在溶液中或熔融状态下进行的反应才能用离子方程式表示，如实验室用铵盐和碱来制氨气的反应不能用离子方程式表示。【示范1】(2010·全国理综Ⅰ、四川理综组合)能正确表示下列反应的离子方程式的是()。A．将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2OC．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋2H2O＋NO↑D．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑E．向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO－2＋2H2OF．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OG．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：NH＋4＋OH－===NH3·H2O解析A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，应该为：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒，应为：3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后铁只能为Fe2＋；E项正确，氢氧化钡溶液过量，Al3＋转化为AlO－2，SO2－4完全转化为沉淀；F不符合客观事实，错误，硝酸有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，稀硝酸被还原为NO；G项错误，在磷酸二氢铵中加入足量的氢氧化钠，磷酸二氢根离子中的氢将被中和。答案AE【示范2】下列离子方程式正确的是()。A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋H2OB．CuSO4溶液吸收H2S气体：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋C．AlCl3溶液中加入过量的浓氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2＋4NH＋4＋4H2OD．等体积、等浓度的Ba(OH)2稀溶液与NH4HCO3稀溶液混合：Ba2＋＋2OH－＋NH＋4＋HCO－3===BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O解析A项，正确的离子方程式为：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O；C项，浓氨水为弱碱，不能溶解Al(OH)3，正确的离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。答案BD【例证2】(2010·江苏)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()。A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO－3、SO2－4、Na＋B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO－3C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NH＋4、Al3＋、NO－3、Cl－D．c(Fe3＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO2－4、SCN－溶液中离子共存的有关判断考向立意通过溶液中离子能否共存的判断，考查离子反应发生的条件和反应规律。点拨酸性条件下，NO－3可将Fe2＋氧化，不能大量共存，A错误；由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1，此时溶液显强酸性或显强碱性，HCO－3在两种溶液中都不能大量共存，B错误；由cH＋cOH－＝1012且KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14可求得c(H＋)＝10－1mol·L－1，C项中离子能大量共存，C正确；Fe3＋与SCN－发生络合反应，不能大量共存，D错误。答案C离子共存的限制条件：(1)限制溶液为无色。排除具有颜色的Fe3＋(黄色)、Fe2＋(浅绿色)、Cu2＋(蓝色或绿色)、MnO－4(紫色)等离子的选项。(2)限制溶液酸碱性①pH＝1(或pH＝14)；②能使pH试纸变红(或变蓝)；③能使石蕊(或酚酞)溶液变红；④与Al反应产生H2；⑤常温下由H2O电离出来的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1。(3)限制反应类型。如“因发生氧化还原反应不能大量共存”。(4)限制溶液中已存在某种离子。如含Fe3＋的溶液或含c(HCO－3)＝0.1mol·L－1的溶液。(5)限制溶液加强酸或强碱时，能产生某种气体(如CO2、SO2、NH3)或某种有颜色(如白色、蓝色)的沉淀。【示范3】在pH＝1的溶液中，能大量共存的一组离子或分子是()。A．Mg2＋、Na＋、ClO－、NO－3B．Al3＋、NH＋4、Br－、Cl－C．K＋、Cr2O2－7、CH3CHO、SO2－4D．Na＋、K＋、SiO2－3、Cl－解析A选项中ClO－和H＋不能共存；C选项中酸性条件下Cr2O2－7与CH3CHO不能共存；D选项中SiO2－3与H＋结合生成H2SiO3，不能共存。答案B【示范4】(2011·苏州联考)在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是()。A．无色溶液：Ca2＋、H＋、Cl－、HSO－3B．能使pH试纸呈红色的溶液：Na＋、NH＋4、I－、NO－3C．FeCl2溶液：K＋、Na＋、SO2－4、AlO－2D.KWcH＋＝0.1mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO2－3、NO－3解析H＋与HSO－3不共存，A项错误；能使pH试纸变红色的溶液呈酸性，酸性溶液中NO－3能氧化I－，B项错误；Fe2＋与AlO－2相互促进水解生成Fe(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀，C项不正确；KW＝1.0×10－14(mol·L－1)2，KWcH＋＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，则c(OH－)＝