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第2章 元素与物质世界 2.2.2 试卷
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这是一份第2章 元素与物质世界 2.2.2,共15页。
第2课时 离子反应
学业要求
1.通过实验探究离子反应的本质,体会含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生,正确书写离子方程式,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.能够运用离子反应完成常见离子的检验、物质中杂质离子的去除等任务,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络
学业基础——自学·思记·尝试
一、离子反应
1.探究电解质在水溶液中反应的实质
实验
操作
实验
现象
随H2SO4溶液的滴入电导率________________________,同时溶液中出现________________,溶液颜色________________
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的________________________结合生成________________________的水、________________________结合生成________________________沉淀,溶液中离子的浓度________________
2.定义
在溶液中________________________的化学反应。
3.实质
溶液中某种或某些________________________________________________________________________。
4.离子互换型的离子反应发生的条件
________________、________________、________________。
二、离子方程式
1.表示
离子反应可用离子方程式表示。例如,NaOH溶液与盐酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.意义
不仅仅是________________,而是________化学反应,例如SO42-+Ba2+===BaSO4↓不仅可以表示Na2SO4和BaCl2两种溶液的反应,还表示________________________________________________________________________
________________________________________________________________________在溶液中的反应。
3.书写步骤
三、离子反应的应用
1.利用离子反应可以检验某种离子是否存在
离子
使用的试剂
反应现象
反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液,产生________________________________________________________________________
________,再加稀硝酸,沉淀________________
Cl-+Ag+===AgCl↓
SO42-
BaCl2溶液、稀盐酸
加足量稀盐酸________________,再加BaCl2溶液________________
Ba2++SO42-===BaSO4↓
2.除杂和分离
(1)除杂:利用CO32-除去溶液中的Ca2+。
离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)精制食盐水:
写出上述实验过程中所涉及反应的离子方程式:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)只要是生成气体的反应就是离子反应。( )
(2)溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子反应。( )
(3)任何化学反应都是离子间的反应。( )
(4)将Na投入到CuSO4溶液中,发生反应的离子方程式为2Na+Cu2+===2Na++Cu。( )
(5)稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为H++SO42-+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O。( )
(6)向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,该溶液中一定含有大量SO42-。( )
(7)向某溶液中加入盐酸,产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中一定含有大量CO32-。( )
2.下列各组物质混合后,会发生离子反应的是( )
A.CO2和CaCl2溶液
B.Ca(OH)2和硫酸溶液
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
3.下列反应能用离子方程式CO32-+2H+===CO2↑+H2O表示的是( )
A.碳酸氢钠与足量盐酸反应
B.碳酸钠与少量硫酸溶液反应
C.碳酸钡与足量醋酸溶液反应
D.碳酸钾与足量硝酸溶液反应
4.下列实验操作、现象及结论都正确的是( )
A.无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成不溶的白色沉淀,说明含Cl-
B.无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,说明含SO42-
C.无色溶液中加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口,若试纸变红,说明溶液中有NH4+
D.向澄清石灰水中通入CO2,溶液变浑浊,CO2过量时溶液又变澄清
5.在酸性溶液中能大量共存而且为无色透明溶液的是( )
A.NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
B.K+、Na+、NO3-、CO32-
C.K+、MnO4-、NH4+、NO3-
D.Na+、K+、HCO3-、NO3-
6.下列离子方程式中正确的是( )
A.澄清石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B.氢氧化钡与硫酸反应OH-+H+===H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
核心素养——合作·探究·分享
一
离子反应方程式的书写及正误判断
[例1] 写出下列反应的离子方程式。
(1)CaCO3与醋酸反应:________________________________________________________________________。
(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入过量CO2:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向CuO中加入盐酸:________________________________________________________________________。
(4)三氯化铁溶液跟过量氨水反应:________________________________________________________________________。
(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔 书写离子方程式拆写物质时应注意的问题
(1)易溶且易电离的物质,即强酸(HCl、H2SO4、HNO3等)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]和大多数可溶性盐可以拆写成离子形式,其他物质一概不拆。
(2)弱酸的酸式酸根离子不能拆写成离子。如HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。
(3)对于微溶物[常见的微溶物有4种:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3]的处理。
(4)氨水作为反应物写成NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写成NH3(后标“↑”),若是稀溶液或不加热时,可写成NH3·H2O。
[提升1] (双选)下列离子方程式正确的是( )
A.大理石与醋酸反应:CO32-+2CH3COOH===2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++HCO3-===CaCO3↓+H2O
C.(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
D.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO2+OH-===HCO3-
状元随笔 “以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令“少量物质”的系数为“1”,并以“少量物质”的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,反应的离子方程式的书写方法如下:
关键能力
离子方程式正误判断的6个角度
角度1:看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如铁与硫酸铜溶液的反应不能写成2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu,应写成Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
角度2:看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成CO32-+2H+===H2O+CO2↑,应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
角度3:看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO42-+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO42-+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
角度4:看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
角度5:看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
角度6:看是否符合题设条件及要求。注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对离子方程式的影响。如往Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH的离子方程式为Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O;往Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH的离子方程式为Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32-+2H2O。
状元随笔 难电离的物质、易挥发物质(气体)、单质、氧化物,难溶物均不可拆写成离子,应写成化学式。
二
离子共存
[例2] 在无色透明的酸性溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.K+、Fe3+、NO3-、SO42-
B.CO32-、Na+、Cl-、SO42-
C.Al3+、Cl-、NO3-、Mg2+
D.H+、Ba2+、NO3-、SO42-
状元随笔 离子共存类题目的考查形式一般有两种,一种是无限定条件下的离子共存判断,一种是限定条件下的离子共存判断。限定条件下的离子共存判断要特别注意题干或题目选项中的隐含条件,如题干限定为无色,则选项中不能出现有色离子(如Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等),当条件限定为酸性或碱性时,与H+或OH-反应的离子就不能大量存在。
[提升2] 下列离子在所给溶液中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:K+、MnO4-、H+、SO42-
B.使酚酞溶液显红色的溶液中:Na+、NO3-、Mg2+、SO42-
C.使紫色石蕊溶液显红色的溶液中:NO3-、SO42-、NH4+、HCO3-
D.含有大量Fe3+的溶液中:SO42-、NO3-、Na+、Cl-
状元随笔) 警惕题干中的常见“陷阱”
常见表述
误点点悟
常见限
制条件
“无色”
有色离子不
能大量存在
常见
易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不能大量共存”
易看成“大量共存”
常见题
干要求
“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”
审清关键字
关键能力
溶液中离子能否大量共存的判断
1.因发生复分解反应而不能共存的离子
(1)离子间生成难溶的物质
阳离子
阴离子
Ba2+、Ca2+
CO32-、SO32-、SO42-等
Ag+
Cl-、CO32-、SO42-、S2-等
Fe3+、Mg2+、Al3+、Zn2+等
OH-
Cu2+、Fe2+等
S2-、OH-
(2)离子间生成挥发性的物质
阳离子
阴离子
H+
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等
NH4+
OH-
(3)离子间生成难电离的物质如H+与OH-、CH3COO-等。
2.注意事项——“隐含条件”
(1)“无色透明”溶液中不存在有色离子,中学阶段常见的有色离子及其颜色:
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子。
“酸性”的不同描述:
①酸性溶液;
②常温下pH<7的溶液;
③使石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。
“碱性”的不同描述:
①碱性溶液;
②常温下pH>7的溶液;
③使石蕊溶液变蓝的溶液;
④使酚酞溶液变红的溶液。
三
离子检验和推断
[例3] 下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有CO32-
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,一定有SO42-
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀消失,一定有Ba2+
状元随笔 审读题给结论与加入的检验试剂→分析是否能产生题给的现象→分析其他离子是否能产生同样的实验现象→若目标离子产生的现象具有“唯一性”,则结论正确。
[提升3] 现有一瓶无色透明溶液,含Cl-、CO32-、SO42-、Na+、K+、Mg2+、Cu2+中的某几种。
①取少量原溶液,加入足量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀;
②取少量原溶液,加入足量的BaCl2溶液,不产生沉淀;
③取少量原溶液,加入足量的AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。
回答下列问题:
(1)原溶液中一定含有的离子是________,一定不含有的阴离子是________,可能含有的离子是________。
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”)________,说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出①中反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔 离子推断的“四项基本原则”
肯定性
原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等)
互斥性
原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂颜色的变化等)
电中性
原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,溶液中正电荷总数与负电荷总数相等,这一原则可帮助我们判断一些隐含的离子是否存在
进出性
原则
通常在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰
关键能力
常见离子的检验
(1)氯离子(Cl-)的检验。
①反应原理:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)。
②可能存在的干扰离子:CO32-。
因为CO32-+2Ag+===Ag2CO3↓(白色),但Ag2CO3能与硝酸反应而溶解:Ag2CO3+2HNO3===2AgNO3+CO2↑+H2O。
③试剂:AgNO3溶液、稀硝酸。
④检验方法:
―→
(2)硫酸根离子(SO42-)的检验。
①反应原理:Ba2++SO42-===BaSO4↓。
②可能存在的干扰离子:Ag+、SO32-、CO32-。因为Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO32- ===BaSO3↓;Ba2++CO32-===BaCO3↓。但Ag+、SO32-、CO32-均可用稀盐酸排除掉。
③试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
④检验方法:
―→
[注意] 检验SO42-时一定是先加盐酸后加BaCl2溶液,不能将两种试剂的顺序颠倒,防止Ag+干扰。
(3) NH4+的检验。
①反应原理:NH4++OH-NH3↑+H2O。
②试剂及用品:NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸。
③检验方法:
(4) CO32-、HCO3-的检验。
①反应原理:Ba2++CO32-===BaCO3↓,CO32-+2H+===H2O+CO2↑、HCO3-+H+===H2O+CO2↑,CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
②试剂:BaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水。
③可能存在的干扰离子:SO32-、HSO3-。SO32-+2H+===H2O+SO2↑、HSO3-+H+===H2O+SO2↑,但SO2有刺激性气味,可以通过生成的气体是否有刺激性气味排除掉干扰。
④检验方法:
学考评价——夯实·测控·演练
1.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液和CuCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Ca(OH)2溶液和盐酸
2.下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++H++OH-+SO42-===H2O+BaSO4↓
C.碳酸钙与稀盐酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
D.铜片跟硝酸银溶液反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag
3.在某无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Na+、K+、SO42-、OH-
B.Na+、K+、Cl-、NO3-
C.Fe3+、K+、Na+、NO3-
D.Ag+、K+、SO42-、Cl-
4.下列各组中的物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与盐酸;CaCO3与盐酸
D.氧化铜与硝酸;氧化铜与盐酸
5.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
6.除去下列物质中的少量杂质所选用的试剂或方法正确的是( )
选项
物质
所含杂质
所选用试剂或方法
A
KCl
K2SO4
Ba(NO3)2
B
CO2
N2
澄清石灰水
C
CuO
Cu
空气中灼烧
D
Ca(OH)2
CaCO3
盐酸
第2课时 离子反应
学 业 基 础
一、
1.先由大变小后由小变大 白色沉淀 由红色变浅至褪色 H+和OH- 难电离 Ba2+和SO42- 硫酸钡 降低
2.有离子参加
3.离子浓度发生改变
4.生成难溶的物质 生成难电离的物质 生成挥发性的物质
二、
1.H++OH-===H2O
2.一个化学反应 一类 可溶性硫酸盐(或硫酸)与可溶性钡盐
3.化学方程式 易溶于水且易电离 没有发生 原子种类和数量 电荷
三、
1.白色沉淀 不溶解 无沉淀 有白色沉淀
2.(1)Ca2++CO32-===CaCO3↓ (2)BaCl2 Na2CO3 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Ba2++SO42-===BaSO4↓ Ca2++CO32-===CaCO3↓、Ba2++CO32-===BaCO3↓ H++OH-===H2O 2H++CO32-===CO2↑+H2O
[即学即练]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2.解析:CO2与CaCl2不反应,A不符合题意;Ca(OH)2和H2SO4发生复分解反应:Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4↓+2H2O,属于离子反应,B符合题意;Na2SO4和MgCl2不发生反应,C不符合题意;Na2CO3和NaHCO3不发生反应,D不符合题意。
答案:B
3.解析:根据题给离子方程式可知该离子方程式可表示可溶性碳酸盐和强酸反应生成可溶性盐、二氧化碳和水的反应。碳酸氢钠电离出钠离子和碳酸氢根离子而不是碳酸根离子,不能用该离子方程式表示,A错误;碳酸钠和少量硫酸反应生成碳酸氢钠、硫酸钠,不能用该离子方程式表示,B错误;碳酸钡是难溶性碳酸盐,不能用该离子方程式表示,C错误;碳酸钾和硝酸溶液反应生成硝酸钾、二氧化碳和水,可以用该离子方程式表示,D正确。
答案:D
4.解析:无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成不溶的白色沉淀,溶液中可能含Cl-,也可能含有CO32-、SO42-等,A错误;无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,溶液中可能含SO42-,也可能含有Ag+,B错误;无色溶液中加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,说明溶液中有NH4+,C错误;向澄清石灰水中通入CO2先生成CaCO3沉淀,CO2过量时又生成可溶性的Ca(HCO3)2,所以溶液又变澄清,D正确。
答案:D
5.解析:B项,2H++CO32-===CO2↑+H2O,不能大量共存;C项,MnO4-为紫红色,不符合题意;D项,HCO3-+H+===CO2↑+H2O,不能大量共存。
答案:A
6.解析:澄清石灰水中的Ca(OH)2在离子方程式中应该拆成离子的形成,离子方程式为OH-+H+===H2O,A项错误;Ba2+和SO42-结合可生成BaSO4沉淀,Ba(OH)2和H2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO42-+2OH-===BaSO4↓+2H2O,B项错误;铜片插入硝酸银溶液中,铜会置换出银,离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,C项错误;氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应会生成氢氧化镁沉淀,D项正确。
答案:D
核 心 素 养
[例1] 解析:(1)CaCO3与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑。(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入过量CO2,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸氢根离子,离子方程式为OH-+CO2===HCO3-。(3)氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式为CuO+2H+===Cu2++H2O。(4)三氯化铁溶液与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+。(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,反应的离子方程式为2H++SO42-+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
答案:(1)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)CO2+OH-===HCO3-
(3)CuO+2H+===Cu2++H2O
(4)Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
(5)2H++SO42-+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
[提升1] 解析:大理石的主要成分为碳酸钙,CaCO3难溶于水,在离子方程式中不能拆写,A项错误;(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应时,既有Fe(OH)2沉淀生成,也有NH3·H2O生成,C项错误。
答案:BD
[例2] 解析:含Fe3+的溶液显棕黄色,A错误;在酸性溶液中含有大量的H+,CO32-与H+反应而不能大量共存,B错误;Al3+、Cl-、NO3-、Mg2+和H+之间互不反应,故在酸性溶液中能大量共存,且溶液无色透明,C正确;Ba2+与SO42-能生成BaSO4沉淀,不能大量共存,D错误。
答案:C
[提升2] 解析:MnO4-呈紫色,A项错误;使酚酞溶液显红色说明溶液呈碱性,则Mg2+不能大量存在,B项错误;使紫色石蕊溶液显红色说明溶液显酸性,则HCO3-不能大量存在,C项错误。
答案:D
[例3] 解析:若待测液中有HCO3-时,也能产生同样的现象,A项错误。若待测液中有Ag+时,也能产生同样的现象,B项错误。若待测液中有Ca2+时,也能产生同样的现象,D项错误。
答案:C
[提升3] 解析:因溶液为无色,一定不存在有色离子Cu2+;根据实验②,原溶液中加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀,说明原溶液中不存在CO32-、SO42-;根据实验①,原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀,再结合实验②,则原溶液中一定含有Mg2+;根据实验③,原溶液中加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,该白色沉淀为AgCl,原溶液中一定含有Cl-。(1)由上述分析可知,原溶液中一定含有的离子是Mg2+、Cl-;一定不含有的阴离子是CO32-、SO42-;可能含有的离子是Na+、K+;(2)根据溶液呈电中性,该溶液中一定存在唯一的阴离子Cl-,所以实验③可以省略;(3)向原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
答案:(1)Mg2+、Cl- SO42-、CO32- Na+、K+
(2)是 根据溶液呈电中性,原溶液中一定含有Cl-
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
学考评价
1.解析:溶质NaOH、CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、Ca(OH)2、MgCl2、HCl、H2SO4都是电解质,它们在水溶液中电离成自由移动的阴、阳离子。是否能够发生离子反应,可根据是否生成难溶性物质、难电离的物质或易挥发性的物质进行判断。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质、也没有难电离的物质或易挥发性的物质生成,故不能发生离子反应。
答案:C
2.解析:铁与稀盐酸反应生成亚铁盐,离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,故A错误;稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,Ba2+和OH-的物质的量之比应为1∶2,离子方程式为Ba2++2H++2OH-+SO42-===2H2O+BaSO4↓,故B错误;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,故C正确;铜片跟硝酸银溶液反应,离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,故D错误。
答案:C
3.解析:A项,OH-能与酸性溶液中的H+反应生成水;B项,四种离子均不与H+反应,相互之间也不反应,能大量共存;C项,Fe3+为棕黄色,不符合题意;D项,Ag+与Cl-能反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。
答案:B
4.解析:A项,离子方程式分别为H++OH-===H2O,2OH-+H2CO3===CO32-+2H2O;B项,离子方程式分别为Ba2++SO42-===BaSO4↓,Ba2++2OH-+2H++SO42-===BaSO4↓+2H2O;C项,离子方程式分别为CO32-+2H+===CO2↑+H2O,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;D项,离子方程式均为CuO+2H+===Cu2++H2O。
答案:D
5.解析:Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A错误;Ⅱ中发生的离子反应为Ba2++SO42-===BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中发生的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C正确、D错误。
答案:C
6.解析:K2SO4能与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和KNO3,KCl与Ba(NO3)2不反应,能除去杂质但会引入新杂质KNO3,应选用BaCl2除杂,A错误;CO2能与澄清石灰水反应,而N2不与澄清石灰水反应,选用澄清石灰水反而会把需要保留的物质除去,B错误;Cu在空气中灼烧会与氧气反应生成CuO,能除去杂质且不会引入新杂质,C正确;Ca(OH)2和CaCO3均能与盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把需要保留的物质除去,D错误。
答案:C
第2课时 离子反应
学业要求
1.通过实验探究离子反应的本质,体会含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生,正确书写离子方程式,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.能够运用离子反应完成常见离子的检验、物质中杂质离子的去除等任务,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络
学业基础——自学·思记·尝试
一、离子反应
1.探究电解质在水溶液中反应的实质
实验
操作
实验
现象
随H2SO4溶液的滴入电导率________________________,同时溶液中出现________________,溶液颜色________________
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的________________________结合生成________________________的水、________________________结合生成________________________沉淀,溶液中离子的浓度________________
2.定义
在溶液中________________________的化学反应。
3.实质
溶液中某种或某些________________________________________________________________________。
4.离子互换型的离子反应发生的条件
________________、________________、________________。
二、离子方程式
1.表示
离子反应可用离子方程式表示。例如,NaOH溶液与盐酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.意义
不仅仅是________________,而是________化学反应,例如SO42-+Ba2+===BaSO4↓不仅可以表示Na2SO4和BaCl2两种溶液的反应,还表示________________________________________________________________________
________________________________________________________________________在溶液中的反应。
3.书写步骤
三、离子反应的应用
1.利用离子反应可以检验某种离子是否存在
离子
使用的试剂
反应现象
反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液,产生________________________________________________________________________
________,再加稀硝酸,沉淀________________
Cl-+Ag+===AgCl↓
SO42-
BaCl2溶液、稀盐酸
加足量稀盐酸________________,再加BaCl2溶液________________
Ba2++SO42-===BaSO4↓
2.除杂和分离
(1)除杂:利用CO32-除去溶液中的Ca2+。
离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)精制食盐水:
写出上述实验过程中所涉及反应的离子方程式:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)只要是生成气体的反应就是离子反应。( )
(2)溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子反应。( )
(3)任何化学反应都是离子间的反应。( )
(4)将Na投入到CuSO4溶液中,发生反应的离子方程式为2Na+Cu2+===2Na++Cu。( )
(5)稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为H++SO42-+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O。( )
(6)向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,该溶液中一定含有大量SO42-。( )
(7)向某溶液中加入盐酸,产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中一定含有大量CO32-。( )
2.下列各组物质混合后,会发生离子反应的是( )
A.CO2和CaCl2溶液
B.Ca(OH)2和硫酸溶液
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
3.下列反应能用离子方程式CO32-+2H+===CO2↑+H2O表示的是( )
A.碳酸氢钠与足量盐酸反应
B.碳酸钠与少量硫酸溶液反应
C.碳酸钡与足量醋酸溶液反应
D.碳酸钾与足量硝酸溶液反应
4.下列实验操作、现象及结论都正确的是( )
A.无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成不溶的白色沉淀,说明含Cl-
B.无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,说明含SO42-
C.无色溶液中加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口,若试纸变红,说明溶液中有NH4+
D.向澄清石灰水中通入CO2,溶液变浑浊,CO2过量时溶液又变澄清
5.在酸性溶液中能大量共存而且为无色透明溶液的是( )
A.NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
B.K+、Na+、NO3-、CO32-
C.K+、MnO4-、NH4+、NO3-
D.Na+、K+、HCO3-、NO3-
6.下列离子方程式中正确的是( )
A.澄清石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B.氢氧化钡与硫酸反应OH-+H+===H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
核心素养——合作·探究·分享
一
离子反应方程式的书写及正误判断
[例1] 写出下列反应的离子方程式。
(1)CaCO3与醋酸反应:________________________________________________________________________。
(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入过量CO2:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向CuO中加入盐酸:________________________________________________________________________。
(4)三氯化铁溶液跟过量氨水反应:________________________________________________________________________。
(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔 书写离子方程式拆写物质时应注意的问题
(1)易溶且易电离的物质,即强酸(HCl、H2SO4、HNO3等)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]和大多数可溶性盐可以拆写成离子形式,其他物质一概不拆。
(2)弱酸的酸式酸根离子不能拆写成离子。如HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。
(3)对于微溶物[常见的微溶物有4种:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3]的处理。
(4)氨水作为反应物写成NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写成NH3(后标“↑”),若是稀溶液或不加热时,可写成NH3·H2O。
[提升1] (双选)下列离子方程式正确的是( )
A.大理石与醋酸反应:CO32-+2CH3COOH===2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++HCO3-===CaCO3↓+H2O
C.(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
D.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO2+OH-===HCO3-
状元随笔 “以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令“少量物质”的系数为“1”,并以“少量物质”的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,反应的离子方程式的书写方法如下:
关键能力
离子方程式正误判断的6个角度
角度1:看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如铁与硫酸铜溶液的反应不能写成2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu,应写成Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
角度2:看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成CO32-+2H+===H2O+CO2↑,应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
角度3:看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO42-+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO42-+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
角度4:看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
角度5:看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
角度6:看是否符合题设条件及要求。注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对离子方程式的影响。如往Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH的离子方程式为Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O;往Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH的离子方程式为Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32-+2H2O。
状元随笔 难电离的物质、易挥发物质(气体)、单质、氧化物,难溶物均不可拆写成离子,应写成化学式。
二
离子共存
[例2] 在无色透明的酸性溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.K+、Fe3+、NO3-、SO42-
B.CO32-、Na+、Cl-、SO42-
C.Al3+、Cl-、NO3-、Mg2+
D.H+、Ba2+、NO3-、SO42-
状元随笔 离子共存类题目的考查形式一般有两种,一种是无限定条件下的离子共存判断,一种是限定条件下的离子共存判断。限定条件下的离子共存判断要特别注意题干或题目选项中的隐含条件,如题干限定为无色,则选项中不能出现有色离子(如Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等),当条件限定为酸性或碱性时,与H+或OH-反应的离子就不能大量存在。
[提升2] 下列离子在所给溶液中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:K+、MnO4-、H+、SO42-
B.使酚酞溶液显红色的溶液中:Na+、NO3-、Mg2+、SO42-
C.使紫色石蕊溶液显红色的溶液中:NO3-、SO42-、NH4+、HCO3-
D.含有大量Fe3+的溶液中:SO42-、NO3-、Na+、Cl-
状元随笔) 警惕题干中的常见“陷阱”
常见表述
误点点悟
常见限
制条件
“无色”
有色离子不
能大量存在
常见
易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不能大量共存”
易看成“大量共存”
常见题
干要求
“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”
审清关键字
关键能力
溶液中离子能否大量共存的判断
1.因发生复分解反应而不能共存的离子
(1)离子间生成难溶的物质
阳离子
阴离子
Ba2+、Ca2+
CO32-、SO32-、SO42-等
Ag+
Cl-、CO32-、SO42-、S2-等
Fe3+、Mg2+、Al3+、Zn2+等
OH-
Cu2+、Fe2+等
S2-、OH-
(2)离子间生成挥发性的物质
阳离子
阴离子
H+
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等
NH4+
OH-
(3)离子间生成难电离的物质如H+与OH-、CH3COO-等。
2.注意事项——“隐含条件”
(1)“无色透明”溶液中不存在有色离子,中学阶段常见的有色离子及其颜色:
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子。
“酸性”的不同描述:
①酸性溶液;
②常温下pH<7的溶液;
③使石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。
“碱性”的不同描述:
①碱性溶液;
②常温下pH>7的溶液;
③使石蕊溶液变蓝的溶液;
④使酚酞溶液变红的溶液。
三
离子检验和推断
[例3] 下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有CO32-
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,一定有SO42-
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀消失,一定有Ba2+
状元随笔 审读题给结论与加入的检验试剂→分析是否能产生题给的现象→分析其他离子是否能产生同样的实验现象→若目标离子产生的现象具有“唯一性”,则结论正确。
[提升3] 现有一瓶无色透明溶液,含Cl-、CO32-、SO42-、Na+、K+、Mg2+、Cu2+中的某几种。
①取少量原溶液,加入足量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀;
②取少量原溶液,加入足量的BaCl2溶液,不产生沉淀;
③取少量原溶液,加入足量的AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。
回答下列问题:
(1)原溶液中一定含有的离子是________,一定不含有的阴离子是________,可能含有的离子是________。
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”)________,说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出①中反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔 离子推断的“四项基本原则”
肯定性
原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等)
互斥性
原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂颜色的变化等)
电中性
原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,溶液中正电荷总数与负电荷总数相等,这一原则可帮助我们判断一些隐含的离子是否存在
进出性
原则
通常在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰
关键能力
常见离子的检验
(1)氯离子(Cl-)的检验。
①反应原理:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)。
②可能存在的干扰离子:CO32-。
因为CO32-+2Ag+===Ag2CO3↓(白色),但Ag2CO3能与硝酸反应而溶解:Ag2CO3+2HNO3===2AgNO3+CO2↑+H2O。
③试剂:AgNO3溶液、稀硝酸。
④检验方法:
―→
(2)硫酸根离子(SO42-)的检验。
①反应原理:Ba2++SO42-===BaSO4↓。
②可能存在的干扰离子:Ag+、SO32-、CO32-。因为Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO32- ===BaSO3↓;Ba2++CO32-===BaCO3↓。但Ag+、SO32-、CO32-均可用稀盐酸排除掉。
③试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
④检验方法:
―→
[注意] 检验SO42-时一定是先加盐酸后加BaCl2溶液,不能将两种试剂的顺序颠倒,防止Ag+干扰。
(3) NH4+的检验。
①反应原理:NH4++OH-NH3↑+H2O。
②试剂及用品:NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸。
③检验方法:
(4) CO32-、HCO3-的检验。
①反应原理:Ba2++CO32-===BaCO3↓,CO32-+2H+===H2O+CO2↑、HCO3-+H+===H2O+CO2↑,CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
②试剂:BaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水。
③可能存在的干扰离子:SO32-、HSO3-。SO32-+2H+===H2O+SO2↑、HSO3-+H+===H2O+SO2↑,但SO2有刺激性气味,可以通过生成的气体是否有刺激性气味排除掉干扰。
④检验方法:
学考评价——夯实·测控·演练
1.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液和CuCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Ca(OH)2溶液和盐酸
2.下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++H++OH-+SO42-===H2O+BaSO4↓
C.碳酸钙与稀盐酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
D.铜片跟硝酸银溶液反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag
3.在某无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Na+、K+、SO42-、OH-
B.Na+、K+、Cl-、NO3-
C.Fe3+、K+、Na+、NO3-
D.Ag+、K+、SO42-、Cl-
4.下列各组中的物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与盐酸;CaCO3与盐酸
D.氧化铜与硝酸;氧化铜与盐酸
5.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
6.除去下列物质中的少量杂质所选用的试剂或方法正确的是( )
选项
物质
所含杂质
所选用试剂或方法
A
KCl
K2SO4
Ba(NO3)2
B
CO2
N2
澄清石灰水
C
CuO
Cu
空气中灼烧
D
Ca(OH)2
CaCO3
盐酸
第2课时 离子反应
学 业 基 础
一、
1.先由大变小后由小变大 白色沉淀 由红色变浅至褪色 H+和OH- 难电离 Ba2+和SO42- 硫酸钡 降低
2.有离子参加
3.离子浓度发生改变
4.生成难溶的物质 生成难电离的物质 生成挥发性的物质
二、
1.H++OH-===H2O
2.一个化学反应 一类 可溶性硫酸盐(或硫酸)与可溶性钡盐
3.化学方程式 易溶于水且易电离 没有发生 原子种类和数量 电荷
三、
1.白色沉淀 不溶解 无沉淀 有白色沉淀
2.(1)Ca2++CO32-===CaCO3↓ (2)BaCl2 Na2CO3 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Ba2++SO42-===BaSO4↓ Ca2++CO32-===CaCO3↓、Ba2++CO32-===BaCO3↓ H++OH-===H2O 2H++CO32-===CO2↑+H2O
[即学即练]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2.解析:CO2与CaCl2不反应,A不符合题意;Ca(OH)2和H2SO4发生复分解反应:Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4↓+2H2O,属于离子反应,B符合题意;Na2SO4和MgCl2不发生反应,C不符合题意;Na2CO3和NaHCO3不发生反应,D不符合题意。
答案:B
3.解析:根据题给离子方程式可知该离子方程式可表示可溶性碳酸盐和强酸反应生成可溶性盐、二氧化碳和水的反应。碳酸氢钠电离出钠离子和碳酸氢根离子而不是碳酸根离子,不能用该离子方程式表示,A错误;碳酸钠和少量硫酸反应生成碳酸氢钠、硫酸钠,不能用该离子方程式表示,B错误;碳酸钡是难溶性碳酸盐,不能用该离子方程式表示,C错误;碳酸钾和硝酸溶液反应生成硝酸钾、二氧化碳和水,可以用该离子方程式表示,D正确。
答案:D
4.解析:无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成不溶的白色沉淀,溶液中可能含Cl-,也可能含有CO32-、SO42-等,A错误;无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,溶液中可能含SO42-,也可能含有Ag+,B错误;无色溶液中加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,说明溶液中有NH4+,C错误;向澄清石灰水中通入CO2先生成CaCO3沉淀,CO2过量时又生成可溶性的Ca(HCO3)2,所以溶液又变澄清,D正确。
答案:D
5.解析:B项,2H++CO32-===CO2↑+H2O,不能大量共存;C项,MnO4-为紫红色,不符合题意;D项,HCO3-+H+===CO2↑+H2O,不能大量共存。
答案:A
6.解析:澄清石灰水中的Ca(OH)2在离子方程式中应该拆成离子的形成,离子方程式为OH-+H+===H2O,A项错误;Ba2+和SO42-结合可生成BaSO4沉淀,Ba(OH)2和H2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO42-+2OH-===BaSO4↓+2H2O,B项错误;铜片插入硝酸银溶液中,铜会置换出银,离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,C项错误;氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应会生成氢氧化镁沉淀,D项正确。
答案:D
核 心 素 养
[例1] 解析:(1)CaCO3与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑。(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入过量CO2,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸氢根离子,离子方程式为OH-+CO2===HCO3-。(3)氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式为CuO+2H+===Cu2++H2O。(4)三氯化铁溶液与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+。(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,反应的离子方程式为2H++SO42-+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
答案:(1)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)CO2+OH-===HCO3-
(3)CuO+2H+===Cu2++H2O
(4)Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
(5)2H++SO42-+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
[提升1] 解析:大理石的主要成分为碳酸钙,CaCO3难溶于水,在离子方程式中不能拆写,A项错误;(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应时,既有Fe(OH)2沉淀生成,也有NH3·H2O生成,C项错误。
答案:BD
[例2] 解析:含Fe3+的溶液显棕黄色,A错误;在酸性溶液中含有大量的H+,CO32-与H+反应而不能大量共存,B错误;Al3+、Cl-、NO3-、Mg2+和H+之间互不反应,故在酸性溶液中能大量共存,且溶液无色透明,C正确;Ba2+与SO42-能生成BaSO4沉淀,不能大量共存,D错误。
答案:C
[提升2] 解析:MnO4-呈紫色,A项错误;使酚酞溶液显红色说明溶液呈碱性,则Mg2+不能大量存在,B项错误;使紫色石蕊溶液显红色说明溶液显酸性,则HCO3-不能大量存在,C项错误。
答案:D
[例3] 解析:若待测液中有HCO3-时,也能产生同样的现象,A项错误。若待测液中有Ag+时,也能产生同样的现象,B项错误。若待测液中有Ca2+时,也能产生同样的现象,D项错误。
答案:C
[提升3] 解析:因溶液为无色,一定不存在有色离子Cu2+;根据实验②,原溶液中加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀,说明原溶液中不存在CO32-、SO42-;根据实验①,原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀,再结合实验②,则原溶液中一定含有Mg2+;根据实验③,原溶液中加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,该白色沉淀为AgCl,原溶液中一定含有Cl-。(1)由上述分析可知,原溶液中一定含有的离子是Mg2+、Cl-;一定不含有的阴离子是CO32-、SO42-;可能含有的离子是Na+、K+;(2)根据溶液呈电中性,该溶液中一定存在唯一的阴离子Cl-,所以实验③可以省略;(3)向原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
答案:(1)Mg2+、Cl- SO42-、CO32- Na+、K+
(2)是 根据溶液呈电中性,原溶液中一定含有Cl-
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
学考评价
1.解析:溶质NaOH、CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、Ca(OH)2、MgCl2、HCl、H2SO4都是电解质,它们在水溶液中电离成自由移动的阴、阳离子。是否能够发生离子反应,可根据是否生成难溶性物质、难电离的物质或易挥发性的物质进行判断。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质、也没有难电离的物质或易挥发性的物质生成,故不能发生离子反应。
答案:C
2.解析:铁与稀盐酸反应生成亚铁盐,离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,故A错误;稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,Ba2+和OH-的物质的量之比应为1∶2,离子方程式为Ba2++2H++2OH-+SO42-===2H2O+BaSO4↓,故B错误;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,故C正确;铜片跟硝酸银溶液反应,离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,故D错误。
答案:C
3.解析:A项,OH-能与酸性溶液中的H+反应生成水;B项,四种离子均不与H+反应,相互之间也不反应,能大量共存;C项,Fe3+为棕黄色,不符合题意;D项,Ag+与Cl-能反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。
答案:B
4.解析:A项,离子方程式分别为H++OH-===H2O,2OH-+H2CO3===CO32-+2H2O;B项,离子方程式分别为Ba2++SO42-===BaSO4↓,Ba2++2OH-+2H++SO42-===BaSO4↓+2H2O;C项,离子方程式分别为CO32-+2H+===CO2↑+H2O,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;D项,离子方程式均为CuO+2H+===Cu2++H2O。
答案:D
5.解析:Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A错误;Ⅱ中发生的离子反应为Ba2++SO42-===BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中发生的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C正确、D错误。
答案:C
6.解析:K2SO4能与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和KNO3,KCl与Ba(NO3)2不反应,能除去杂质但会引入新杂质KNO3,应选用BaCl2除杂,A错误;CO2能与澄清石灰水反应,而N2不与澄清石灰水反应,选用澄清石灰水反而会把需要保留的物质除去,B错误;Cu在空气中灼烧会与氧气反应生成CuO,能除去杂质且不会引入新杂质,C正确;Ca(OH)2和CaCO3均能与盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把需要保留的物质除去,D错误。
答案:C
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