高考化学一轮复习精讲精练第06讲 离子反应 离子方程式（精讲）（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

第六讲  离子反应  离子方程式

【核心素养分析】

宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识化学反应和离子反应的异同点；能从微观的角度认识溶液中离子导电的规律，能从宏观和微观相结合的视角理解化学反应和离子反应，并运用离子反应解决实际问题。

证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于不同电解质溶液导电性的差异分析推理，理解溶液中电解质的电离特点和导电规律；通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征；能运用正确的模型理解离子方程式的书写方法。

【重点知识梳理】

知识点一 物质的电离

一、电解质和非电解质

基础知识成网络：

1.电解质与非电解质

电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物，酸、碱、盐属于电解质。

非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物，如蔗糖、乙醇等。

【易错警示】

①电解质和非电解质均是化合物，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。

②电解质不一定导电，如固态NaCl、液态HCl等；导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。

③电解质一定是指自身电离生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液中的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离，是电解质。

④电解质与金属的导电原理不同。电解质的导电是由于自由移动的阴、阳离子定向移动产生的；金属导电是由于金属晶体中自由电子的定向移动。

2.强电解质和弱电解质

强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。

弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。

【归纳总结】强电解质与弱电解质的比较：

二、电离与电离方程式的书写

1．概念

电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。

电离条件：酸的电离条件是溶于水，盐和碱的电离条件是溶于水或熔融，

金属氧化物的电离条件是熔融。

2．电离方程式书写方法

（1）强电解质：完全电离，用===表示。

如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4===2H＋＋SO、NaOH===Na＋＋OH－、(NH4)2SO4===2NH＋SO。

（2）弱电解质：部分电离，用“”表示。

①多元弱酸分步电离 ，且电离程度逐步减弱，以第一步电离为主。

如H2S的电离方程式为H2SH＋＋HS－；HS－＋＋S2－。

②多元弱碱分步电离，但一步写出。

如Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－。

③两性氢氧化物双向电离。

如Al(OH)3的电离方程式：H＋＋AlO＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－。

（3）酸式盐：

①强酸酸式盐完全电离，一步写出。

如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，

在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO。

②多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。

如NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO。

3．金属导电与电解质溶液导电原因对比

（1）金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动，温度高、金属阳离子振动幅度大，自由电子定向移动阻力增大，金属导电性变弱。

（2）电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小，决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数，和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时，弱电解质电离程度增大、离子浓度增大、导电性会增强。知识点二 离子反应和离子方程式

1、离子反应

（1）概念：凡有离子参加或生成的反应都是离子反应。

（2）本质：溶液中某些离子的物质的量的减小或子种类发生改变。

（3）离子反应发生的条件

①复分解反应类型：

②氧化还原反应类型：

强氧化性物质＋强还原性物质―→弱氧化性物质＋弱还原性物质。

如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

③络合反应：生成稳定的络合物或络合离子。

如向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液时反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。

④盐类的水解反应：在溶液中盐电离出的离子与水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质。

如NH4Cl水解离子方程式为NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。

⑤电化学反应：实质为氧化还原反应，但需要添加电解或通电条件。

2、离子方程式及书写

（1）离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子．所谓实际参加反应的离子，即是在反应前后数目发生变化的离子。

（2）意义：离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且可以表示所有同一类型的离子反应。如：H＋+ OH－＝H2O可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐的中和反应。

（3）离子方程式书写步骤

书写离子方程式按照“一写、二改、三消、四查”的步骤书写。应注意的是，第二步“改”是关键：把易溶于水、易电离的物质 拆写成离子形式，难溶、难电离、气体、单质、氧化物等 仍用化学式表示

以CaCO3与盐酸的反应为例

【特别提醒】书写离子方程式的注意事项

①微溶物处理方式有三种情况：出现在生成物中写化学式；作反应物处于溶液状态写离子符号；作反应物处于浊液或固态时写化学式。

②单一离子水解的离子方程式不要忘记“”。

③NH与OH－在稀溶液中反应生成NH3·H2O，在浓溶液中并加热时生成NH3(g)和H2O。

④浓HCl、浓HNO3在离子方程式中写离子符号，浓H2SO4不写离子符号。

⑤HCO、HS－、HSO等弱酸的酸式酸根离子不能拆开写。

⑥易溶、易电离的物质(可溶性强电解质，包括强酸、强碱、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、单质、氧化物均用化学式表示。

⑦离子方程式要遵循质量守恒、电荷守恒，是氧化还原反应的还要遵循得失电子守恒。

【知识拓展】离子方程式的正误判断

离子方程式的书写时高考的重点和难点，特别是与用量有关的反应方程式的书写、正误的判断及其应用。解决此类问题的难点在量的关系及进行的配平。在解决过程中可按照其成因进行分类，了解其原理，届可以顺利解决。

1、连续型反应

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CO2通入NaOH溶液中，先生成碳酸盐，再生成酸式盐：

①碱过量（CO2少量）：CO2＋2OH－===CO＋H2O ；

②碱不足（CO2过量）：CO2＋OH－===HCO 。

（2）多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如CO2通入NaAlO2溶液中，先生成碳酸盐，再生成酸式盐：

①NaAlO2过量（CO2少量）：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO ；

②NaAlO2不足（CO2过量）：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 。

（3）多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸，先反应生成酸式盐，然后生成二氧化碳：

盐酸不足：CO＋H＋===HCO ；

盐酸过量：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。

（4）铝盐溶液与强碱溶液，如在铝盐中滴入强碱，先生成氢氧化铝沉淀，然后溶解生成偏铝酸根：

铝盐过量（NaOH少量）：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ；

强碱过量（NaOH过量）：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O 。

（5）NaAlO2溶液与强酸溶液，在偏铝酸盐中滴加强酸，先生存氢氧化铝，然后溶解，生成铝离子：

NaAlO2过量：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ ；

强酸过量：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O 。

（6）Fe与稀HNO3溶液，在硝酸中逐渐加入铁，先生存三价铁，铁过量，生成二价铁：

Fe过量：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O ；

HNO3过量：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 。

2、先后型反应：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）非氧化还原型的离子反应

如：向含有Na＋、OH－、CO、AlO的溶液中，逐滴加入盐酸，因为结合质子的能力：OH－＞AlO＞CO，故反应的先后顺序为：

①H＋＋OH－===H2O

②H＋＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓

③CO＋H＋===HCO

④HCO＋H＋===CO2↑＋H2O

⑤最后生成Al(OH)3沉淀进一步与H＋反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

（2）氧化还原型的离子反应

对于氧化还原反应，按“先强后弱”的顺序书写，即氧化性(或还原性)强的优先发生反应，氧化性(或还原性)弱的后发生反应，该类型离子方程式的书写步骤如下：

第一步：确定反应的先后顺序：(氧化性：HNO3＞Fe3＋，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－)。如向FeI2溶液中通入Cl2，I－先与Cl2发生反应。

第二步：根据用量判断反应发生的程度，

如少量Cl2与FeI2溶液反应时只有I－与Cl2反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2。

足量Cl2与FeI2溶液反应时溶液中的I－和Fe2＋均与Cl2发生反应：

2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－。

第三步：用“少量定1法”书写离子方程式，即将“量”少物质的化学计量数定为“1”进行书写。

3、配比型反应：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)而跟用量有关。书写方法为“少定多变”法

（1）“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。

（2）“多变”就是过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定，不受化学式中的比例制约，是可变的。如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应：

“少定”——即定HCO的物质的量为1 mol，

“多变”——1 mol HCO能与1 mol OH－发生反应，得到1 mol H2O和1 mol CO、1 mol CO再与1 如如NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液

溶液呈中性时：2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O ；

SO完全沉淀时：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ 。

【注意事项】与“量”有关的离子方程式的书写技巧

（1）多元弱酸盐与强酸反应时，应注意反应物的用量。

如在Na2CO3溶液中滴加少量盐酸，离子方程式为CO＋H＋===HCO；若盐酸过量，离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。

（2）CO2(或SO2)与强碱溶液反应时，应注意CO2(或SO2)是否过量。

一般地，若CO2(或SO2)少量，产物为碳酸盐(或亚硫酸盐)，若CO2(或SO2)过量，产物为碳酸氢盐(或亚硫酸氢盐)。

如将少量CO2气体通入澄清石灰水中，离子方程式为CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O；若通入过量的CO2，离子方程式为CO2＋OH－===HCO。

（3）酸式盐与碱反应时，应注意物质之间“量”的关系。

如NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应，NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液的反应，Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液的反应等。

对于这类反应要按照“以少定多”的原则进行书写，即先假定少量物质的化学计量数为1，根据少量物质的化学式，写出参加反应的离子数目，然后根据少量物质的离子数目来确定过量物质的离子数目。

如少量的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为HCO＋OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O；若NaHCO3溶液过量，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2HCO===BaCO3↓＋2H2O＋CO。

（4）强氧化剂遇到两种还原性离子时 ，应注意氧化剂是否过量。

如将少量的Cl2通入到FeBr2溶液中，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；若Cl2过量，则离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。

【典型题分析】

高频考点一  电解质及其电离

例1．下列有关电解质的叙述中，正确的是            (　　)

A．碳酸钙在水中的溶解度很小，其溶液的电阻率很大，所以碳酸钙是弱电解质

B．碳酸钙在水中的溶解度虽小，但溶解的碳酸钙全部电离，所以是强电解质

C．SO3和氨的水溶液导电性都很好，所以它们都是电解质

D．水难电离，纯水几乎不导电，所以水是非电解质

【易错警示】

(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质，如Cu、NaCl溶液。

(2)电解质不一定能导电，如固态NaCl、液态HCl等；能导电的物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。

(3)本身电离而导电的化合物才是电解质，如CO2、SO2、SO3、NH3的水溶液虽能导电，但均是非电解质。

(4)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性的大小没有直接关系，如碳酸钙，其溶解度小，溶液导电性差，但其属于强电解质。

(5)强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱，如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力强。溶液的导电能力取决于离子浓度的大小和离子所带电荷的多少，离子浓度越大，离子所带电荷数越多，则导电能力越强。

【变式探究】下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是  (　　)

A．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

B．Ba(OH)2===Ba2＋＋OH

C．Al2(SO4)3===2Al＋3＋3SO

D．H2CO32H＋＋CO

    高频考点二   离子方程式正误判断

例2.（新课标Ⅲ）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是（   ）

A. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:

B. 向CaCl2溶液中通入CO2：

C. 向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：

D. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：

【变式探究】（2019·江苏卷）下列指定反应的离子方程式正确的是   （   ）

A. 室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2：Cl2+2OH−==ClO−+Cl−+H2O

B. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al+2OH−==AlO2-+H2↑

C. 室温下用稀HNO3溶解铜：Cu+2NO3-+2H+==Cu2++2NO2↑+H2O

D. 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3+2H+==H2SiO3↓+2Na+

【举一反三】（天津卷）下列离子方程式书写正确的是（    ）

A. CaCO3与稀硝酸反应：

B. FeSO4溶液与溴水反应：

C. NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应：

D. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:

高频考点三  离子方程式的应用

例3.（新课标Ⅱ）二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是  （    ）

A. 海水酸化能引起HCO浓度增大、CO浓度减小

B. 海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少

C. CO2能引起海水酸化，其原理为HCOH++CO

D. 使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境

【变式探究】(2019·新课标Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是(　　)

A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变

B．水中的 NO、SO、Cl－通过阴离子树脂后被除去

C．通过净化处理后，水的导电性降低

D．阴离子树脂填充段存在反应 H＋＋OH－===H2O

高频考点四   离子方程式的书写

例4.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)有广泛的用途，实验室中通过如下方法制备：

①不断搅拌条件下，在饱和Na2CO3 溶液中缓缓通入SO2 至反应完全；

②取下三颈烧瓶，测得反应液的pH＝4.1；

③将溶液蒸发浓缩、结晶、过滤得焦亚硫酸钠晶体。

请回答下列问题：

(1)实验室可利用Na2SO3 和较浓的硫酸制备少量SO2 气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

硫酸浓度太大不利于SO2 气体逸出，原因是_______________________________________

________________________________________________________________________。

制备、收集干燥的SO2 气体时，所需仪器如下。装置A是气体发生装置，按气流方向连接各仪器口，顺序为a→________→________→________→________→f。装置D的作用是________________________________________________________________________。

(2)步骤①反应的离子方程式为____________________________________________，合成Na2S2O5 的总化学方程式为_______________________________________________。

(3)在强碱性条件下利用Na2S2O5 氧化HCOONa的方法可制备保险粉连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，反应的离子方程式为__________________________________。

【变式探究】请按要求书写下列离子方程式：

(1)将NaHSO4溶液滴到Ba(OH)2溶液中，当溶液恰好呈中性时，反应的离子方程式为_________________________________________________。 

(2)向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液，至沉淀完全，写出反应的离子方程式：_______________

__________________________________________。 在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液，此时离子方程式为____________________________________________________________。 

(3)0.2 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3 mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合：

______________________________________________。