北京四中离子反应专题

北 京 四 中 离子反应专题责编：顾振海 离子反应是历年来高考稳定的考点，且常考常新。其主要题型为选择题，包括：离子的共存、离子方程式的书写、溶液中离子浓度大小的比较等。2003年江苏卷11题、13题、18题，2003年上海卷8题、18题、22题，2003年全国理综10题，2004高考广东卷的12题、13题，江苏卷的12题、13题，上海卷的第4题、14题等是本专题内容。要想准确、快速解答此类题目，需要将有关离子反应的相关知识进行归类整理。并进行针对性强的大量相关练习，形成牢固的条件反射，最终变成考生十分把握的得分点。知识归纳一、离子共存下面是离子间不能共存的几种情况：1由于发生复分解反应，离子不能大量共存(1)有气体产生。例如：CO32、SO32、S2、HCO3、HSO3、HS等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。(2)有沉淀生成。例如：Ba2+、Ca2+、Ag+等不能与SO42、CO32等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH大量共存；Pb2+与Cl，Fe2+与S2，Ca2+与PO43，Ag+与Cl-，Br-、I等不能大量共存。(3)有弱电解质生成。例如：OH、CH3COO、PO43、HPO42、H2PO4、F、ClO、AlO2、SiO32、CN、C17H35COO、等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根，例如：HCO3-、HPO42、HS、H2PO4、HSO3不能与OH大量共存；NH4+与OH不能大量共存。(4)一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的： 例如：AlO2、S2、CO32、C6H5O等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；再如：Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。例如：3AlO2十Al3+十6H2O4Al(OH)3等。2由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。例如：S2、HS、SO32、I和Fe3+不能大量共存。(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。例如：MnO4、Cr2O72、NO3、ClO与S2、HS、SO32、HSO3、I、Fe2+等不能大量共存；SO32和S2在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S十SO32十6H+3S十3H2O反应不能共存。H+与S2O32不能大量共存。3水解性较强的阳离子跟水解性较强的阴离子在水溶液中不能大量共存例如：Al3+和HCO3、CO32、HS、S2、AlO2、ClO等；Fe3+与CO32、HCO3、AlO2、ClO等不能大量共存。4溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存例如：Fe3+与SCN不能大量共存；Fe3+与不能大量共存。二、离子方程式离子方程式书写的基本规律要求(1)合事实：离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应。(2)式正确：化学式与离子符号使用正确合理。(3)号实际：“”、“”、“”、“”、“”等符号符合实际。(4)三守恒：两边原子数、电荷数必须守恒，氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。(5)明类型：依据离子反应原理，分清类型，总结方法技巧。(6)检查细：结合书写离子方程式过程中易出现的错误，细心检查。三、比较离子浓度大小的两个原理1电荷守恒原理：溶液中阳、阴离子所带的正负电荷总数相等，即电解质溶液呈电中性。如在NaHCO3溶液中，阳离子有Na+和H+，阴离子有HCO3、CO32和OH，但一个CO32需要两个+1价离子才能与它的电荷数值相等，即与CO32电荷守恒的+1价离子的浓度应该是它的浓度的两倍，根据电荷守恒原理有：c(Na+)十c(H+)c(HCO3)十c(OH)十2c (CO32)。2物料守恒原理：指电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如在NaHCO3溶液中，有：c(Na+)c(HCO3)十c(H2CO3)十c(CO32)。例题讲解一、离子共存例1下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )ACa2+、NH4+、Cl、CO32BNa+、NH4+、NO3、ClCH+、Na+、NO3、OHDK+、Mg2+、SO42、OH解析：A中Ca2+十CO32CaCO3C中H+十OHH2OD中Mg2+十2OHMg(OH)2B中Na+不能与NO3或Cl，NH4+不能与NO3或Cl结合生成难溶、难电离或易挥发的物质，可以在溶液中大量共存，所以选B。例2某溶液中由水电离产生的c(OH)11014 molL1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )AAl3+、Na+、NO3、ClBK+、Na+、Cl、NO3CK+、Na+、Cl、AlO2DK+、NH4+、SO42、NO3(2003年江苏卷)解析：由水电离产生的c(OH)11014 molL1，则由水电离产生的c(H+)11014 molL1，即溶液为pH0或pH14呈酸性或碱性：AAl3+在碱性条件下生成Al(OH)3或AlO2，C中AlO2在酸性条件下生成Al(OH)3或Al3+，D中NH4+在碱性条件下生成NH3H2O，B在酸性或碱性条件下离子之间相互不发生反应。答案：B例3在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是( )AMnO4、K+、Na+、SO42BNa+、K+、HCO3、ClCMg2+、NH4+、Cl、NO3DBa2+、K+、S2、SO42解析：本题有两个隐蔽条件：一是强酸性溶液；二是溶液需无色透明，根据这两个条件分析：A中MnO4为紫色，B中HCO3为弱酸的酸根离子，在强酸性条件下不能共存；HCO3十H+H2O十CO2；D中Ba2+十SO42BaSO4二者不能共存，同时白色沉淀难溶于酸。Mg2+或NH4+均不能跟Cl和NO3反应，所以选C。二、离子方程式正误判断例4能正确表示下列化学反应的离子方程式是( )A用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：2CO32十SO2十H2O2HCO3十SO32B金属铝溶于盐酸中：Al十2H+Al3+十H2C硫化钠溶于水中：S2十2H2OH2S十2OHD碳酸镁溶于硝酸中：CO32十2H+H2O十CO2(2003年江苏卷)解析：B中电荷不平衡，2Al十6H+2Al3+十3H2，C中S2分步水解，且无H2S气体逸出 D中MgCO3因微溶于水，故写成分子式 MgCO3十2H+Mg2+十CO2十H2O答案：A例5下列离子方程式中正确的是( )A过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2+十2OH十2H+十SO42BaSO4十2H2OBNH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应：NH4+十OHNH3十H2OC苯酚钠溶液中通入少量CO2： DFeBr2溶液中通入少量Cl2：2Fe2+十2Br十2Cl22Fe3+十Br2十4Cl(2003年上海卷)解析：B中HCO3与NaOH溶液反应NH4+十HCO3十2OHNH3H2O十CO32十H2OD中少量Cl2只能氧化Fe2+：2Fe2+十Cl22Fe3+十2Cl答案：AC三、溶液中离子浓度大小比较例6将20mL0.4molL1硝酸铵溶液跟50mL 0.1molL1的氢氧化钡溶液混合，则混合溶液中离子浓度的大小顺序是( )Ac(NO3)c(OH)c(NH4+)c(Ba2+)Bc(NO3)c(Ba2+)c(OH)c(NH4+)Cc(Ba2+)c(NO3)c(OH)c(NH4+)Dc(NO3)c(Ba2+)c(NH4+)c(OH)(2003年全国理综)解析：2NH4NO3十Ba(OH)2Ba(NO3)2十2NH3H2O 2 1若不考虑体积变化因素，Ba(OH)2过量而NH4NO3 不足，故c(OH)c(NH4+)，Ba2+与NO3的浓度分别为 离子浓度大小顺序c(NO3)c(Ba2+)c(OH)c(NH4+)，B正确。例7在10mL 0.1molL1NaOH溶液中加入同体积同浓度的CH3COOH溶液，反应同溶液中各粒子浓度关系错误的是( )Ac(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)Bc(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)Cc(Na+)c(CH3COO)十c(CH2COOH)Dc(Na+)十c(H+)c(CH3COO)十c(OH)解析：NaOH与CH3COOH恰好完全反应生成CH3COONa，由于CH3COO的水解，显然c(Na+)c(CH3COO)，CH3COO结合水电离出的H+使c(OH)c(H+)，又由于水解是微弱的，故有c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)，C根据物料守恒可得此结论，D根据电荷守恒可得此结论。答案：A特别提示1离子共存问题中常附加条件“无色溶液”，需记准中学化学中常见离子的颜色：MnO4(紫色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)等。2中学化学中涉及到的难溶物散而乱梳理如下：Fe、S、Si等单质，氧化物(Al2O3、SiO2)，弱碱：(除NH3H2O外的弱碱Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Fe(OH)2，两性氢氧化物Al(OH)3，硅酸，盐AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、BaCO3、BaSO4、PbSO4、高级脂肪酸的钙盐和镁盐、硫化物(除K+、Na+、NH4+)等。当某些离子浓度足够大时生成的微溶物(MgCO3、Ag2SO4、CaSO4)以及当微溶物生成难溶物时，反应也能发生。例如：CaCl2和MgSO4溶液可发生：Ca2+十SO42CaSO4，石灰乳与Na2CO3溶液混合时生成CaCO3沉淀，也降低了Ca2+、CO32的浓度：Ca(OH)2十CO32CaCO3十2OH。3比较离子浓度大小时，等物质的量浓度的CH3COOHCH3COONa及NH3H2ONH4Cl混合液中电离趋势大于水解，而NaCNHCN的混合液中，水解大于电离。4比较离子浓度大小的题目，若关系式中出现中性分子，必是物料守恒与电荷守恒表达式相加的结果。 5 / 5文档可自由编辑打印