2020版高考化学一轮复习通用版讲义：第二章第3课时　微观探离子（2）——离子方程式的正误判断与书写

第3课时　微观探离子(2)——离子方程式的正误判断与书写

题型一　离子方程式的正误判断

离子方程式的正误判断虽在近几年的全国卷中鲜有考查，但在地方卷中每年均有出现，题目各选项中的离子方程式涉及氧化还原反应、反应物“量”的多少对反应产物的影响。从近几年的高考趋势上看，考查内容更加全面，要求知识面更广，在备考过程中要尽可能的从反应原理角度进行分析与探讨。其离子方程式正误判断的思维流程如下。　

着眼点(一)　反应是否符合客观事实

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)将Na投入到CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(×)

(2)Fe和稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)

(3)Zn和浓硫酸反应：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋(×)

(4)Fe(OH)3和HI的反应：

Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(×)

(5)NaHCO3的水解：HCO＋H2O===H2CO3＋OH－(×)

(6)向NaClO溶液中通入少量SO2：

2ClO－＋H2O＋SO2===2HClO＋SO(×)

(7)向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：

SO＋2H＋===SO2↑＋H2O(×)

(8)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：

Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O(×)

[备考方略]

常考易错的典型反应

①Fe与稀盐酸、稀硫酸、FeCl3溶液、CuSO4溶液、S、I2反应时均生成Fe2＋，而不会生成Fe3＋。

②铁与稀硝酸(过量)反应生成Fe3＋，过量Fe与稀HNO3反应生成Fe2＋。

③漂白粉溶液中通入SO2，产物是CaSO4而不是CaSO3。

④Fe2O3与HI反应生成FeI2、I2和水，而不是FeI3和水。

⑤Na、K、F2与盐溶液反应时，均是先与水反应，再考虑产物与盐反应。

⑥CO2(或SO2)与碱性溶液反应时，少量CO2(或SO2)反应时生成正盐CO(或SO)，足量CO2(或SO2)反应时，生成酸式盐HCO(或HSO)。

着眼点(二)　化学式拆分是否正确

2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)向CuSO4溶液中通入H2S气体：Cu2＋＋S2－===CuS↓(×)

(2)氯气溶于水：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－(×)

(3)NaHCO3溶液中加入稀盐酸：

CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(×)

(4)硫酸铝溶液中加入过量氨水：

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(×)

(5)Na2O2固体与水反应：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑(×)

(6)Mg(OH)2与醋酸的反应：OH－＋H＋===H2O(×)

(7)磁性氧化铁溶于稀硝酸：

3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋3H2O(×)

(8)碳酸锌溶于稀硝酸：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑(×)

[备考方略]

离子方程式中，化学式拆与不拆易出错。

①易溶于水、易电离的强电解质必须拆分。

②非电解质、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)、难溶物、气体、氧化物、单质均不能“拆分”，用化学式表示。

着眼点(三)　反应是否符合守恒

3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)锌片插入硝酸银溶液中：Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag(×)

(2)向FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－(×)

(3)向水中加入一小块钠：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑(×)

(4)向稀硝酸中加入铜片：

Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO↑＋H2O(×)

(5)Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：

2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(√)

(6)MnO2和浓盐酸混合加热：

MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑(√)

(7)Na2O2与H2O反应制备O2：

Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑(×)

(8)用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：

2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O(√)

[备考方略]

非氧化还原离子方程式除符合质量守恒外，还应符合电荷守恒，即方程式两边离子所带电荷总数相等，因此解题时可首先检查离子方程式两边电荷是否相等而进行判断；而氧化还原离子方程式除符合质量守恒和电荷守恒外，还必须符合得失电子守恒。

着眼点(四)　反应物的用“量”对产物有何影响

4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)向FeI2溶液中通入少量Cl2：

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(×)

(2)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：

ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO(×)

(3)向NaAlO2溶液中通入少量CO2：

2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO(√)

(4)向盐酸中滴加少量NaAlO2溶液：

H＋＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓(×)

(5)少量SO2和NaOH溶液反应：SO2＋OH－===HSO(×)

(6)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸：

CO＋2H＋===H2O＋CO2↑(×)

(7)少量Ca(OH)2溶液和NaHCO3溶液反应：

Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O(×)

(8)NH4HSO3溶液与NaOH溶液等物质的量反应：

NH＋HSO＋2OH－===NH3·H2O＋SO(×)

[备考方略]

离子方程式正误判断中，要关注反应物“少量”、“足量”、“一定量”对产物的影响。如NH4HCO3与过量石灰水反应时，既要考虑HCO与OH－、Ca2＋的反应，又要考虑NH与OH－的反应。

[综合训练]

1．(2018·江苏高考)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)

A．饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应：

CO＋CaSO4CaCO3＋SO

B．酸化NaIO3和NaI的混合溶液：

I－＋IO＋6H＋===I2＋3H2O

C．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：

3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋4H＋＋H2O

D．电解饱和食盐水：2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑

解析：选A　B项，正确的离子方程式应为5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O；C项，正确的离子方程式应为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；D项，正确的离子方程式应为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。

2．下列化学反应对应的离子方程式正确的是(　　)

A．氧化钠投入水中：O2－＋H2O===2OH－

B．FeCl3溶液与KI溶液反应：

2Fe3＋＋2KI===2Fe2＋＋I2＋2K＋

C．过量硫酸氢铵溶液与氢氧化钡溶液反应：

Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O

D．铜片投入稀硝酸中：

Cu＋4H＋＋NO===Cu2＋＋NO2↑＋2H2O

解析：选C　A项，氧化钠应写化学式，正确的离子方程式为Na2O＋H2O===2Na＋＋2OH－；B项，KI应拆写成离子形式，正确的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；C项，硫酸氢铵过量，Ba(OH)2溶液中Ba2＋与SO形成BaSO4沉淀、OH－与H＋结合成H2O，且Ba2＋与OH－物质的量之比为1∶2；D项，Cu与稀硝酸反应生成NO，正确的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

3．下列离子方程式的书写及评价，均合理的是(　　)

解析：选D　A项中，Cl2过量，FeI2完全反应2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2I2；B项中，NaOH足量，Mg(HCO3)2全部消耗，正确离子方程式是Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O；C项中，离子反应产物是HClO和HSO，HClO具有强氧化性，而HSO具有强还原性，二者不可能共存。

题型二　特殊离子方程式的书写

新情景下的离子方程式的书写一般会出现在非选择题部分的化工流程或实验大题中。试题一般提供反应的相关信息，需要考生结合所学知识进行书写，但考生遇到陌生的反应就感到无处下手，如何从新情景中提取完整的信息，如何判断反应条件与环境对反应产物的影响，如何抓住反应的用量等都是书写陌生离子方程式的关键。

考法一　物质配比型离子方程式的书写

——“少定多变”法

“定1法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式

(1)将少量物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。

(2)依据少量物质中离子的物质的量，确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。

(3)依据“先中和后沉淀”的思路书写。

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：

[典例1]　按用量要求书写下列离子方程式。

(1)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应

NaHCO3不足：______________________________________________________________；

NaHCO3过量：_________________________________________________________。

(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应

n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶1，此时溶液呈________性，离子方程式为_______________

____________________________________________________，

n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2，此时溶液呈________性，离子方程式为_______________

_____________________________________________________，

若向该溶液中再加Ba(OH)2溶液，离子方程式为________________________________

________________________________________________________________________。

[解题流程]　(1)NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液反应“少定多变”的解题流程：

Ca(OH)2溶液与足量NaHCO3溶液反应“少定多变”的解题流程：

(2)Ba(OH)2与NaHSO4按物质的量之比1∶1反应生成BaSO4沉淀、水和NaOH，溶液呈碱性，反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O；

Ba(OH)2与NaHSO4按物质的量之比1∶2反应，生成BaSO4沉淀、水和Na2SO4，溶液呈中性，反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；

若向溶液中再加入Ba(OH)2，则溶液中Na2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。

[答案]　(1)Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O　Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO　

(2)碱　Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O

中　Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O

Ba2＋＋SO===BaSO4↓

——“分步分析”法

(1)反应特点

反应生成的部分离子与过量的离子继续反应而导致其离子方程式与用量有关。

(2)解题思路

首先分析判断出物质过量与否，再根据原理书写。

(3)常见类型

①可溶性多元弱酸(如H2S等)与碱反应

酸不足(或碱过量)时生成正盐，如H2S＋2OH－===S2－＋2H2O，酸过量(或碱不足)时生成酸式盐，如H2S＋OH－===HS－＋H2O。

②多元弱酸与酸性更弱的弱酸的盐溶液反应

酸不足(或盐过量)时生成正盐，如2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO；酸过量(或盐不足)时生成酸式盐，如AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。

③多元弱酸盐与强酸反应

酸不足(或盐过量)时生成酸式盐，如CO＋H＋===HCO；酸过量(或盐不足)时生成弱酸，如CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。

④铝盐溶液与强碱反应

铝盐过量(或碱不足)时生成Al(OH)3：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；铝盐不足(或碱过量)时生成偏铝酸盐：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。

⑤偏铝酸盐溶液与强酸反应

偏铝酸盐过量(或强酸不足)时生成Al(OH)3：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓；偏铝酸盐不足(或强酸过量)时生成铝盐：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O。

⑥Fe与稀HNO3反应

Fe过量：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；HNO3过量：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

[典例2]　写出下列反应的离子方程式。

(1)向水玻璃溶液中逐渐通入过量CO2,该过程的离子方程式为_________________，

________________________________________________________________________。

(2)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量，先有大量白色沉淀生成后有沉淀逐渐溶解，该过程的离子方程式为________________________________，__________________________。

(3)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸至有大量气泡冒出，该反应过程中发生反应的离子方程式为______________________________________，____________________________。

[解析]　(1)开始时CO2与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀和Na2CO3，当完全生成H2SiO3时，继续通入CO2，发生反应为CO＋CO2＋H2O===2HCO。

(2)向NaAlO2溶液中滴加盐酸，发生反应：

AlO＋H2O＋H＋===Al(OH)3↓

且Al(OH)3能溶于盐酸而使沉淀溶解：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。

(3)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，该过程发生的反应有：CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。

[答案]　(1)SiO＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋CO

CO＋CO2＋H2O===2HCO

(2)AlO＋H2O＋H＋===Al(OH)3↓

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

(3)CO＋H＋===HCO　HCO＋H＋===H2O＋CO2↑

——“先强后弱”法

一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟同一种反应物反应，但因反应顺序不同而离子方程式不同，又称为竞争型。

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。具体步骤为：

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－。

[典例3]　写出下列反应的离子方程式。

(1)FeBr2与Cl2的反应

①向FeBr2溶液中通入少量Cl2：_______________________________________________

__________________________________。

②向FeBr2溶液中通入与其等物质的量的Cl2：_____________________________

__________________________________。

③向FeBr2溶液中通入足量Cl2：________________________________________

__________________________________。

(2)NH4Al(SO4)2溶液与NaOH溶液的反应

①NaOH溶液少量：____________________________________________________；

②n[NH4Al(SO4)2]∶n(NaOH)＝1∶4时：__________________________________

________________________________________________________________________；

③NaOH溶液足量：_____________________________________________________。

[解析]　(1)由于Fe2＋的还原性强于Br－，故通入少量Cl2时，Cl2只将Fe2＋氧化成Fe3＋；通入等物质的量的Cl2时，Cl2先将溶液中的Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再将的Br－氧化成Br2，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；通入足量Cl2时会将溶液中的Fe2＋和Br－全部氧化成Fe3＋和Br2，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。

(2)①向NH4Al(SO4)2溶液中加入少量NaOH溶液，Al3＋与OH－结合生成Al(OH)3，反应的离子方程式为

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；

②当n[NH4Al(SO4)2]∶n(NaOH)＝1∶4时，

溶液中的NH与OH－结合生成NH3·H2O，Al3＋与OH－结合生成Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式为

Al3＋＋NH＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O；

③向NH4Al(SO4)2溶液中加入足量NaOH溶液，Al3＋与OH－结合生成AlO和水，NH与OH－结合生成NH3·H2O，反应的离子方程式为NH＋Al3＋＋5OH－===AlO＋2H2O＋NH3·H2O。

[答案]　(1)①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

②2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－

③2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－

(2)①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

②Al3＋＋NH＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O

③NH＋Al3＋＋5OH－===AlO＋2H2O＋NH3·H2O

——“巧用守恒”法

信息型离子方程式的书写流程

[典例4]　(1)铈是一种重要的稀土金属元素，以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法：

铈矿石Ce(OH)4

(注：高铈是指溶液中Ce为＋4价)

①写出加入氨水时发生反应的离子方程式：______________________________________

________________________________________________________________________。

②“氧化”过程若用NaClO代替O2，写出该反应的离子方程式：____________________

______________________________________________。

(2)将NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，试写出该反应的离子方程式为____________________________________________。

在用ClO2进行水处理时，除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe2＋和Mn2＋。试写出用ClO2氧化除去Mn2＋生成MnO2的离子方程式为________________________________________

__________________(ClO2反应后的产物为ClO)。

[解析]　(1)①硫酸铈钠[NaCe(SO4)2]中加入氨水，Ce3＋与NH3·H2O反应生成Ce(OH)3沉淀，离子方程式为Ce3＋＋3NH3·H2O===Ce(OH)3↓＋3NH；

②ClO－能将Ce(OH)3氧化成Ce(OH)4，而ClO－被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Ce(OH)3＋ClO－＋H2O===2Ce(OH)4＋Cl－。

(2)根据题给信息，NCl3与NaClO2按物质的量之比1∶6反应生成ClO2，由电子守恒、原子守恒得反应的离子方程式为NCl3＋6ClO＋3H2O===6ClO2↑＋NH3↑＋3Cl－＋3OH－。由于ClO2的还原产物是ClO，则ClO2氧化Mn2＋的离子方程式为Mn2＋＋2ClO2＋2H2O===MnO2↓＋2ClO＋4H＋。

[答案]　(1)①Ce3＋＋3NH3·H2O===Ce(OH)3↓＋3NH

②2Ce(OH)3＋ClO－＋H2O===2Ce(OH)4＋Cl－

(2)NCl3＋6ClO＋3H2O===6ClO2↑＋NH3↑＋3Cl－＋3OH－

Mn2＋＋2ClO2＋2H2O===MnO2↓＋2ClO＋4H＋