盐城市2024届高三化学二轮专题复习讲义(02)-专题一第二讲 离子反应
展开【复习目标】
1.通过认识酸、盐等电解质在水溶液中或者熔融状态下能电离,加深对物质的认识。
2.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,会进行离子共存及方程式正误判断。
3.了解常见离子的检验。
【重点突破】
1.离子共存。
2.离子方程式的书写及正误判断。
【真题再现】
例1.(2023·浙江6月)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
解析:A项,碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,错误;B项,向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,正确;C项,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,错误;D项,向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,错误。
答案:B
例2.(2022·全国高考真题)某白色粉末样品,可能含有、、和。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A.B.
C.D.
解析:由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+=S↓+H2O+SO2↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,故该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3。
答案:A
小结:判断离子共存的“三个方向”、“一个程序”
(1)审题三方向:①溶液的颜色,②溶液的酸碱性,③离子不能大量共存的原因。
(2)思维程序
【知能整合】
1.分析指定溶液中大量存在的离子,并由此推断与之不能共存的离子。指定溶液的方式很多,常见的指定溶液分析如下:
2.依据离子性质判断离子间是否发生反应。离子能否共存,就是看离子间能否反应,如果离子间相互反应,它们便不能大量共存。离子间相互反应可以归纳为以下几类:
例3.(2022·江苏高考题)周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛,甲烷具有较大的燃烧热(890.3kJ·ml-1),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和SiFeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(6)));1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗;下列化学反应表示正确的是
A.SiO2与HF溶液反应:SiO2+6HF===2H++ SiFeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(6))+2H2O
B.高温下H2还原GeS2:GeS2+H2===Ge+2H2S
C.铅蓄电池放电时的正极反应:Pb–2eˉ+SOeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))===PbSO4
D.甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) △H=890.3kJ·ml-1
解析:A项,由题意可知,二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸H2SiF6和水,反应的离子方程式为SiO2+6HF===2H++ SiFeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(6))+2H2O,正确;B项,硫化锗与氢气共热反应时,氢气与硫化锗反应生成锗和硫化氢,硫化氢高温下分解生成硫和氢气,则反应的总方程式为Geeq \(=========,\s\up7(H2),\s\d7(高温))Ge+2S,错误;C项,铅蓄电池放电时,二氧化铅为正极,酸性条件下在硫酸根离子作用下二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水,电极反应式为正极反应Pb+2eˉ+SOeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))+4H+===PbSO4+2H2O,错误;D项,由题意可知,1ml甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为890.3kJ,反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ·ml-1,错误。
答案:A
例4.(江苏高考集锦)
(1)实验3:向0.1ml·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9,发生反应的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+H2O+CO2===2HCOeq \\al(-,3) ( )
(2)室温下,用0.5ml·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡,滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。( )
(3)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有 (填化学式)。
(4)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃),O2氧化溶液中SOeq \\al(2-,3)的离子方程式为__________;
(5)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为_______。
(6)在弱碱性溶液中,FeS与CrOeq \\al(2-,4)反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为_______。
(7)实验中发现,在300℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期有FeCO3生成并放出H2,该反应的离子方程式为_______。
解析:(1)等物质的量浓度的碳酸钠碱性大于碳酸氢钠。实验3:0.1ml·L-1Na2CO3溶液中通入一定量的CO2,pH从12下降到10,则实验3中发生反应的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+H2O+CO2=2HCOeq \\al(-,3),正确;(2)醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,错误;(3)“除杂”加足量锌粉,硫酸铜、硫酸铁、硫酸都能与锌反应,除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有Fe3+、H+。(4)MgSO3的溶解度常温下很小,离子方程式中不能拆,故离子方程式为:2MgSO3+O2==2Mg2++2SOeq \\al(2-,4)。(5)CeO2与H2O2在离子方程式中都不能拆,由得失电子、电荷和元素守恒知,反应的离子方程式为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。(6)FeS与Fe(OH)3、Cr(OH)3都不溶于水,在离子方程式中不能拆,由得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒知,反应的离子方程式为:FeS+CrOeq \\al(2-,4)+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-(7)在300℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期有FeCO3生成并放出H2,离子方程式为:Fe+2HCOeq \\al(-,3)eq \(=====,\s\up9(300℃))FeCO3↓+H2↑
答案:(1)√
(2)×
(3)Fe3+、H+
(4)2MgSO3+O2===2Mg2++2SOeq \\al(2-,4)
(5)2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O
(6)FeS+CrOeq \\al(2-,4)+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-
(7)Fe+2HCOeq \\al(-,3)eq \(=====,\s\up9(300℃))FeCO3↓+H2↑
小结:
判断离子方程式是否正确的依据
① 产物是否符合客观事实
如:Fe+H+只能生成Fe2+;CO2与苯酚钠反应只能生成HCOeq \\al(-,3);次氯酸钙溶液中通入二氧化硫生成CaSO4,体系酸碱性对产物的影响。此外对氧化还原反应的产物要能准确的判断。
② 化学式是否进行合理拆分
只可以改三类物质:可溶性强酸、可溶性强碱和绝大多数可溶性盐三类物质!
③ 必须遵循守恒原则
所有离子方程式必须遵循电荷守恒和质量守恒。属于氧化还原反应的离子方程式还必须遵循电子守恒。
④ 同一物质中不同离子在方程式中的比例关系
若物质完全反应(少量),必须严格按照化学式的组成关系确定方程式中的比例关系;若物质不完全反应(过量),则具体问题具体分析。
【知能整合】
1.离子方程式书写的常见错误
2.“定1法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
先根据题给条件判断“少量物质”,以少量物质的离子计量数(将少量物质定为“1 ml”)确定所需“过量物质”的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法为
【随堂反馈】
基础训练
1.下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.在0.1 ml·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NOeq \\al(-,3)、 SOeq \\al(2-,3)
B.在0.1 ml·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、Ba2+、Cleq \\al(-,)、HCOeq \\al(-,3)
C.在0.1 ml·L-1醋酸溶液中:SOeq \\al(2-,4)、NHeq \\al(+,4)、Breq \\al(-,)、H+
D.在0.1 ml·L-1硝酸银溶液中: K+、Cleq \\al(-,)、Na+、COeq \\al(2-,3)
2.下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):
B.食醋去除水垢中的CaCO3:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.Na2S去除废水中的Hg2+:
3.25°时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 ml·L-1氯化钡溶液中: Mg2+、K+、Br-、SOeq \\al(2-,4)
B.1.0 ml·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、NOeq \\al(-,3)、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、SOeq \\al(2-,4)
4.室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是
A.0.2 ml·L-1的NH4Cl溶液:Na+、K+、SOeq \\al(2-,4)、SiOeq \\al(2-,3)
B.0.1 ml·L-1的FeCl3溶液:NHeq \\al(+,4)、Ca2+、Breq \\al(-,)、SCNeq \\al(-,)
C.0.2 ml·L-1的H2SO4溶液:Mg2+、Fe2+、NOeq \\al(-,3)、Cl-
D.0.1 ml·L-1的Ba(OH)2溶液:Na+、K+、Cleq \\al(-,)、ClO-
拓展训练
5.常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)Cl2时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11︰6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在
6.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用氨水溶解AgCl沉淀:Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O
B.向醋酸中加入少量碳酸钙粉末:2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O
C.用稀硝酸清洗试管内壁上的Cu2O:3Cu2O+14H++2NOeq \\al(-,3)===6Cu2++2NO↑+7H2O
D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:
2Al3++3SOeq \\al(2-,4)+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
7.常温下,分别取“银镜反应”(少许葡萄糖与过量银氨溶液作用)过滤后的剩余溶液,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(有机物除外)正确的是
A.通入过量的NH3(g): Ag+、NH4+、NO3-、OH-
B.加入过量 HNO3(aq): NH4+、Ag+、H+、NO3-、
C.通入过量 HCl(g): [Ag(NH3)2]+、NH4+、H+、Cl-、NO3-、
D.加入过量NaOH(aq): [Ag(NH3)2]+、NH4+、Na+、NO3-、OH-
8.为探究Na2C2O4的性质,向0.1ml·L-1 Na2C2O4溶液中分别滴加少量试剂
由上述实验现象不能得出的结论是
A.C2Oeq \\al(2-,4)、Cr2Oeq \\al(2-,7)、H+不能大量共存
B.C2Oeq \\al(2-,4)、H+能大量共存
C.C2Oeq \\al(2-,4)、Ca2+不能大量共存
D.Na2C2O4水解呈碱性:C2Oeq \\al(2-,4)+ H2OHC2Oeq \\al(-,4)+ OH-
9.某溶液可能含有Cl-、SOeq \\al(2-,4)、COeq \\al(2-,3)、NHeq \\al(+,4)、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.01ml气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中
A.至少存在5种离子
B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.3ml·L-1
C.SOeq \\al(2-,4)、NH4+一定存在,Cl-可能不存在
D.COeq \\al(2-,3)、Al3+一定不存在,K+可能存在
【随堂反馈】答案
1.C 2.B 3.B 4.D 5.A 6.C 7.B 8.B 9.B
【课后作业】
1.向一定浓度的氨水与氢氧化钠混合溶液中滴加醋酸,溶液导电能力如图所示,下列说法不正确的是
A.ab段,导电能力下降是由于溶液总体积变大
B.bc段,发生反应的离子方程式为
NH3·H2O + CH3COOH = CH3COO-+ NH4+ + H2O
C.cd段,导电能力下降是由于溶液中离子个数在减少
D.随着醋酸的滴加,最终溶液导电性将继续下降
2.下列离子方程式中,错误的是
A.NO2通入水中:
B.Cl2通入石灰乳中:
C.Al放入NaOH溶液中:
D.Pb放入Fe2(SO4)2溶液中:
3.下列方程式与所给事实不相符的是
A.加热固体,产生无色气体:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
4.下列反应的离子方程式不正确的是
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.乙醇与酸性溶液反应:
D.溴与冷的溶液反应:
5.下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
6.下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-===PbO2+4H+
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓
D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
7.通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是
A.NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O
B.通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C.向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化
8.(江苏模拟节选)写出下列反应的化学(或离子)方程式:
(1) FeSO4溶液中加入NH4HCO3反应生成FeCO3,并且产生一种无色气体,写出对应离子方程式:______________________________________。
(2) 50 ℃时,MnSO4溶液中加入NH4HCO3沉锰(生成MnCO3)并且产生一种无色气体,写出对应化学方程式:_______________________________________________________。
(3)根据流程图,写出沉钴的离子方程式:______________。
【课后作业】答案
1.C 2.B 3.B 4.D 5.B 6.B 7.D
8.Fe2++2HCOeq \\al(-,3)=FeCO3↓+CO2↑+H2O
MnSO4+2NH4HCO3eq \(=====,\s\up9(50℃))MnCO3↓+CO2↑+(NH4)2SO4+H2O
C2++2HCOeq \\al(-,3)===CCO3↓+CO2↑+H2O
指定溶液
分 析
某无色溶液
有色离子不能大量存在,如Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等
某强酸性溶液(或使甲基橙变红色的溶液或pH=1的溶液)
溶液中含大量H+,则与H+反应的离子不能大量存在,如
COeq \\al(2-,3)、HCO3-、S2-、HS-、SOeq \\al(2-,3)、HSO3-、SiOeq \\al(2-,3)、AlO2-、ClO-、CH3COO-等。
某强碱性溶液(或pH=13的溶液、或使酚酞变红色的溶液)
溶液中含大量OH-,则与OH-反应的离子不能存在,如NH4+、HCO3-、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Mg2+等。
与Al反应产生H2的溶液
溶液可能显酸性也可能显碱性,则与H+或OH-反应的离子不能大量存在
由水电离出的H+浓度c(H+)=1×10-13 ml·L-1
溶液可能显酸性也可能显碱性,则与H+或OH-反应的离子不能大量存在
常温下c(H+)/c(OH-)=1×1014 的溶液
c(H+)=1ml·L-1的酸性溶液,则与H+反应的离子不能大量存在
反应归类
举 例
生成气体
H+与COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)、S2-、HS-、SOeq \\al(2-,3)、HSOeq \\al(-,3)等;NHeq \\al(+,4)与OH-
生成沉淀
Ba2+与COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4);Ca2+与COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4);Ag+与Cl-、COeq \\al(2-,3)、OH-;
OH-与Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
生成弱电解质
H+与OH-、CH3COO-、ClO-、F-、SiOeq \\al(2-,3)、POeq \\al(3-,4)等;OH-与HCOeq \\al(-,3)、HSOeq \\al(-,3)
氧化还原
MnOeq \\al(-,4)、NOeq \\al(-,3)(H+)、ClO-与等I-、S2-、SOeq \\al(2-,3)、Fe2+等;Fe3+与I-、S2-、SOeq \\al(2-,3)
生成配合物
Fe3+与SCN-、苯酚;Ag+与NH3
相互促进水解
Al3+ 、Fe3+与COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)、 AlOeq \\al(-,2)、SiOeq \\al(2-,3)等
错误类型
错误举例
离子拆分错误
向碳酸钠溶液中加入过量醋酸:COeq \\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑
向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:
Al3++4NH3·H2O===AlOeq \\al(-,2)+4NHeq \\al(+,4)+2H2O
Cl2溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
反应表示不全
硫酸铵与氢氧化钡溶液混合:Ba2++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓
产物不符合事实
向Fe(OH)3胶体中加入氢碘酸溶液:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
用石墨作电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
将Cu粉加入到Fe2(SO4)3溶液中:2Fe3++3Cu===2Fe+3Cu2+
向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸:Ag(NH3)eq \\al(+,2)+2H+===Ag++2NHeq \\al(+,4)
反应物不满足比例
NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合后溶液呈中性:
Ba2++OH-+H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+H2O
漂白粉溶液中通入少量CO2:2ClO-+H2O+CO2===2HClO+COeq \\al(2-,3)
忽视用量对产物的影响
将SO2通入过量冷氨水中:SO2+NH3·H2O===HSOeq \\al(-,3)+NHeq \\al(+,4)
NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:
HCOeq \\al(-,3)+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
溴化亚铁中通入少量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2
硝酸银溶液中加入足量稀氨水:Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NHeq \\al(+,4)。
状态表示错误
饱和FeCl3滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体:
Fe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+
违背守恒规律
用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+4H++NOeq \\al(-,3)===Ag++NO↑+2H2O
忽视可逆反应
Na2CO3溶液中COeq \\al(2-,3)水解:COeq \\al(2-,3)+H2O===HCOeq \\al(-,3)+OH-
忽视溶液酸碱性质
向双氧水中加入酸性高锰酸钾溶液:
5H2O2+2MnOeq \\al(-,4)===2Mn2++5O2↑+6OH-+2H2O
实验序号
实验装置
试剂X
实验现象
①
酸性K2Cr2O7溶液(橙色)
溶液由无色变为绿色
②
稀硫酸
无明显现象
③
CaCl2稀溶液
出现白色浑浊
④
酚酞试液
溶液由无色变红色
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