【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第一册--3.2.4 离子反应 讲义

第4课时 离子反应

知识点01  离子反应和离子方程式

1．离子反应

以CaCl2溶液与Na2CO3溶液为例探究离子反应的实质

(1)化学方程式：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。

(2)微观分析

(3)概念：有________参加的化学反应称为离子反应。

(4)本质：离子反应使溶液中某些离子的浓度________。

2．离子方程式

用实际参加反应的______________来表示反应的式子。

如：(1)碳酸钠溶液分别与氯化钙溶液、澄清石灰水反应的离子方程式均可表示为________________________________。

(2)Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应的离子方程式可表示为________________________________。

3．溶液中的复分解反应发生的条件

(1)酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上是电解质在溶液中________________的反应。

(2)当离子间结合生成________物质、________物质或_________物质时，反应就能进行。

【即学即练1】下列溶液混合后，不会发生离子反应的是(　　)

A．硝酸钡溶液和硫酸钠溶液

B．醋酸钠溶液和稀硫酸

C．碳酸钾溶液和硫酸氢钠溶液

D．硝酸钾溶液和氯化铜溶液

知识点02 离子方程式的书写

1．离子方程式的书写步骤

(1)写：正确书写化学方程式；

(2)拆：把________________________的物质拆成离子的形式，________或________________的物质仍用化学式表示；

(3)删：删去化学方程式两边________反应的离子，并将化学方程式化为最简；

(4)查：检查离子方程式两边各元素的________和________________________是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。

2．离子方程式的意义

化学方程式只能表示____________的化学反应，离子方程式不仅可以表示____________的化学反应，还可以表示________化学反应。

如H++OH-=H2O表示________________________________________的中和反应。

【即学即练2】书写下列反应的离子方程式

(1)氧化镁溶于稀盐酸：________________________________________

(2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳：________________________________________

(3)铁与稀硫酸反应生成氢气：________________________________________

(4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀：________________________________________

(5)氢氧化铜溶于稀硫酸。

【即学即练3】下列离子方程式正确的是(　　)

A．碳酸钙和盐酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

B．向氢氧化钡溶液中加硫酸：Ba2＋＋SO===BaSO4↓

C．向稀盐酸中加铁：3Fe＋6H＋===3Fe3＋＋3H2↑

D．向硝酸银溶液中加盐酸：Ag＋＋Cl－===AgCl↓

知识点03 离子共存问题

1．离子共存的判断方法

离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间________________；若离子间能________，则不能大量共存。

2．离子间因发生复分解反应而不能大量共存的情况

(1)离子之间反应生成沉淀：如图连线的两离子之间。

(2)离子之间反应生成气体：如图连线的两离子之间。

(3)离子之间反应生成水或其他难电离的物质：如图连线的两离子之间。

3．离子共存判断的隐含条件

(1)“无色透明”溶液不存在有色离子。

(2)溶液的酸碱性

①使石蕊变红色的强酸性溶液：与H+反应的离子肯定不能大量存在，如________________等。

②使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液：与OH-反应的离子肯定不能大量存在，如_____________ ___________________等。

【即学即练4】在溶液中能大量共存，加入OH－后有沉淀析出的一组离子是(　　)

A．Na＋、H＋、NO、Cl－   B．K＋、H＋、Cl－、SO

C．Cu2＋、NO、SO、Cl－  D．Ca2＋、NH、CO、Cl－

考法01  离子方程式的书写和正误判断

1．离子方程式的书写

(1)要将溶于水且完全电离的电解质写成离子形式。

(2)单质、沉淀、气体、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。

(3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SO，NaHCO3应拆写成Na＋和HCO。

(4)对微溶物，如Ca(OH)2，如果是反应物且为澄清石灰水，应拆成Ca2＋和OH－的形式，如果是生成物或是石灰乳等，则保留化学式Ca(OH)2。

2．判断离子方程式的正误

(1)看是否符合客观事实

如：Fe加入硫酸铜溶液中：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu(×)　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(√)

(2)看是否符合拆写原则

如石灰石加入稀盐酸中：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(×)　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(√)

(3)看是否遵守质量守恒定律

如Na2CO3与稀硫酸反应：CO＋H＋===CO2↑＋H2O(×)　CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(√)

(4)看是否遵守电荷守恒

如钠与稀硫酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑(×)　2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑(√)

(5)看是否漏掉参加反应的离子

如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓(×)　Ba2＋＋SO＋Cu2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(√)

(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比

如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O(×)

Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O(√)

【典例1】下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)

A．往澄清石灰水中通入过量CO2：Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O

B．用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑

C．往碳酸镁中滴加稀盐酸：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

D．氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应：Ba2＋＋SO＋H＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O

考法02  离子共存的判断方法

离子在同一溶液中大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子间能发生反应，则不能大量共存。

1．因发生复分解反应不共存

(1)结合生成难溶物质的离子不能大量共存，如Ba2＋和SO，Ag＋和Cl－，Ca2＋和CO，Mg2＋和OH－等。

(2)结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存，如H＋与CO、HCO、SO、S2－等。

(3)结合生成难电离物质(如水等)的离子不能大量共存，如H＋与OH－、OH－与HCO等。

2．因发生氧化还原反应不共存

(1)常见氧化性离子：MnO(H＋)、NO(H＋)、ClO－、Fe3＋等。

(2)常见还原性离子：S2－、SO、I－、Fe2＋等。

3．离子大量共存判断“三注意”

(1)在判断离子共存时，应特别注意题中的隐含条件，如“酸性环境”、“碱性环境”、“无色”、“指示剂变色”等。

(2)“一定”即在任何条件下都可以，如酸性、碱性条件下都能符合题意。

(3)“可能”即有一个条件下共存即可，如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。

【典例2】25 ℃时，在强碱性溶液中可以大量共存的离子组是(　　)

A．K＋、Cu2＋、SO、MnO B．NH、Fe2＋、NO、H＋

C．HCO、Na＋、Mg2＋、Cl－ D．Na＋、K＋、SO、Cl－

题组A  基础过关练

1．下列离子反应不能发生的是（    ）

A．KCl+NaOH = NaCl+KOH　　　　　      B．AgNO3+NaCl = AgCl↓+NaNO3

C．Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH　    D．CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

2．能用H++OH-＝H2O表示的是（    ）

A．Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应　　　  B．NaOH溶液和盐酸反应

C．Cu(OH)2和稀H2SO4的反应　　　    　 D．NaOH溶液和CO2的反应

3．能正确表示下列化学反应的离子方程式的是（　  ）

A．澄清的石灰水与盐酸的反应：OH＋H+ ＝ H2O

B．氧化镁与稀硝酸反应：O2- ＋2H+ ＝　H2O

C．硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液混合：Ba2+＋SO＝　BaSO4↓

D．碳酸钙溶于稀盐酸中：CO＋2H+　＝H2O＋CO2

4．下列反应的离子方程式错误的是（    ）

A．小苏打与盐酸反应  HCO+H+=CO2↑+H2O

B．碳酸氢钙与足量氢氧化钠溶液反应  Ca2++2HCO+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO

C．钠与水反应  Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑

D．氢氧化钠与FeCl3溶液反应   Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

5．下列各组溶液中离子，能在溶液中大量共存的是(　　)

A．OH－、Ca2＋、NO、SO  B．Ca2＋、HCO、Cl－、K＋

C．NH、Ag＋、NO、I－   D．K＋、OH－、Cl－、HCO

6．下列各组离子能大量共存且加入稀硫酸有气体产生的是(　　)

A．Na＋、Ag＋、CO、Cl－   B．K＋、Ba2＋、SO、Cl－

C．Na＋、K＋、CO、Cl－   D．Na＋、K＋、Cl－、SO

7．实验室中有一瓶失去标签的试剂，已知该试剂中只含四种离子，且试剂中四种离子的浓度均为0.1 mol·L-1，则该试剂中含有的四种离子可能是(　　)

A．Fe2＋、Na＋、NO、Cl－   B．Mg2＋、NH、SO、NO

C．H＋、K＋、Cl－、CO  D．K＋、Ca2＋、CO、OH－

8．加入NaOH溶液后，下列溶液中的离子数目不会减少的是(　　)

A．Cu2＋        B．Fe3＋        C．SO        D．H＋

9．在给定条件的水溶液中能大量共存的离子组是(　　)

A．透明的溶液：Fe3＋、K＋、NO、Cl－

B．含有NaHCO3的溶液：SO、OH－、K＋、CO

C．使酚酞溶液呈红色的溶液：Mg2＋、Ba2＋、NO、K＋

D．c(H＋)＝1 mol·L－1的溶液：K＋、Na＋、Cl－、OH－

10．写出下列反应的离子方程式

（1）氯气与澄清石灰水反应：____________________________________。

（2）氯气与水反应：____________________________________。

（3）向氯化镁溶液中加入澄清石灰水：____________________________________。

（4）铁与稀硫酸反应：____________________________________。

（5）碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应：____________________________________。

（6）碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应：____________________________________。

11．为除去下列物质中的杂质（括号内），请写出所加的试剂或操作，并写出相应的化学方程式，是离子反应的，请写出离子方程式。

（1）Na2CO3固体（NaHCO3）_______________________________________________。

（2）NaHCO3溶液（Na2CO3）_______________________________________________。

（3）NaOH溶液（Na2CO3）__________________________________________________。

（4）NaCl溶液（Na2CO3）___________________________________________________。

12．(1)写出下列反应的离子方程式。

①用小苏打片治疗胃酸过多：__________________________________。

②如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]：

________________________________________________。

(2)写出符合下列离子反应的化学方程式。

①Ca2＋＋CO===CaCO3↓：_______________________________________。

②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋：________________________________________。

题组B  能力提升练

1．在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中共存的是(　　)

A．含有大量SO的溶液：加入Mg2＋、Cu2＋、Cl－、NO

B．滴加酚酞变红的溶液：加入SO、Cu2＋、K＋、Cl－

C．所含溶质为NaHSO4的溶液：加入K＋、CO、NO、Na＋

D．常温下，加入铁粉能生成H2的溶液：加入Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO

2．向等物质的量NaOH、Na2CO3的混合溶液中，逐滴加稀盐酸至过量。不可能发生的离子方程式是(　　)

A．OH－＋H＋===H2O

B．CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

C．OH－＋CO＋2H＋===HCO＋H2O

D．OH－＋CO＋3H＋===CO2↑＋2H2O

3．只能表示一个化学反应的离子方程式的是(　　)

A．H＋＋OH－===H2O

B．2H＋＋CO===H2O＋CO2↑

C．Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O

D．Cu2＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓

4．某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液，在该溶液中加入一定量的盐酸，然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液。如图甲滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。请回答下列问题：

(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有________(填字母)。

a．容量瓶  b．烧杯  c．量筒  d．玻璃棒

(2)OA段反应的离子方程式为_____________________________________。

(3)AB段反应的离子方程式为_____________________________________。

(4)在B点对应的溶液中滴加AgNO3溶液，观察到的现象是________________，反应的离子方程式为

_________________________________________。

题组C  培优拔尖练

1．下列各选项中的反应①与反应②不能用同一离子方程式表示的是(　　)

2．某混合溶液中所含离子的浓度如表所示，则M可能为(　　)

A．Cl－      B．Ba2＋      C．Na＋      D．Mg2＋

3．若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液时，则灯光由亮变暗至熄灭后逐渐变亮的是（    ）

A．盐酸中逐滴加入食盐溶液

B．醋酸中逐滴加入氢氧化钠溶液

C．饱和石灰水中不断通入CO2

D．醋酸中逐滴加入氨水

4．某100 mL溶液可能含有Na＋、NH、Fe3＋、CO、SO、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下所示(所加试剂均过量，气体全部逸出)。下列说法不正确的是(　　)

A．原溶液一定存在CO和SO，一定不存在Fe3＋

B．原溶液一定存在Cl－，可能存在Na＋

C．原溶液中c(Cl－)≥0.1 mol·L－1

D．若原溶液中不存在Na＋，则c(Cl－)＜0.1 mol·L－1

5．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种。请填写下列空白：

(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________。

(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是__________________。

(3)取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有____________，有关的离子方程式为_______________________________________________。

(4)原溶液可能大量共存的阴离子是________(填字母)。

A．Cl－        B．NO        C．CO        D．OH－