2018版高考化学二轮复习 专题1 化学基本概念 第3讲 离子反应学案

第3讲离子反应考纲定位命题热点及考频考题核心素养1.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。2.能正确书写化学方程式和离子方程式并能进行有关计算；了解常见离子的检验方法。1.离子方程式的书写与正误判断2017年卷T26(4)；2017年卷T27(2)；2017年卷T27(3)；2016年卷T27(4)；2016年卷T28(2)(5)；2016年卷T27(2)、T28(1)；2015年卷T26(1)、T28(3)；2014年卷T27(3)；2013年卷T101.宏观辨识运用离子符号表征物质在溶液中的反应。2.微观探析从离子层面理解溶液中化学反应的实质。3.变化观念揭示离子反应的特征和规律，认识离子反应的本质。4.科学探究针对离子反应问题进行相关实验探究。2.离子共存与离子推断2016年卷T12；2016年卷T28(4)命题热点1离子方程式的书写与正误判断(对应学生用书第8页)储知识剖解重点难点备考1离子方程式正误判断“4看”(1)看拆分。易溶于水，易电离的强电解质用实际参加反应的离子表示；非电解质、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)、难溶物、气体、氧化物、单质等均用化学式表示。(2)看反应。检查离子方程式中各项是否都有公约数，检查是否漏写某个反应或特殊条件。如Ba(OH)2与H2SO4的反应不能书写成Ba2OHHSO=BaSO4H2O。(3)看守恒。离子方程式两边质量(原子)守恒；电荷守恒；得失电子守恒。(4)看条件。注意限制条件的影响，如少量、过量等；注意酸碱性；注意氧化性、还原性的强弱关系。2限定条件的离子方程式的书写方法(1)过量型：按照组成比例写出不足量物质参加反应的离子方程式。如Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应，离子方程式中Ca2与HCO的化学计量数之比一定是12。过量物质的离子满足不足量物质离子的反应需要，如中反应，书写离子方程式时，OH的化学计量数为2，满足HCO的反应需要。综合起来可得离子方程式：Ca22HCO2OH=CaCO3CO2H2O。(2)定量型：书写的关键是参加反应的离子严格按照给定的量之间的关系进行，如等物质的量的Ba(OH)2溶液与明矾溶液反应，Al3、SO、Ba2和OH的物质的量之比为1212，显然OH不足量，然后按照以少定多的方法写出离子方程式：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。(3)目标型：先写出能达到目标的主要离子方程式，然后用设“1”的方法使其完善。如向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，写出溶液呈中性时的离子方程式：先写出HOH=H2O，再设两物质各为1 mol，因NaHSO4=NaHSO，Ba(OH)2=2OHBa2，所以当溶液中的H被完全中和时，加入的Ba(OH)2只有0.5 mol。故离子方程式为SO2H2OHBa2=BaSO42H2O。(4)条件限定型：在书写离子方程式时，不同的限定条件下，生成物的形态不同，如NH与OH反应，不加热时生成NH3H2O，加热时有NH3产生；再如反应物为澄清石灰水或石灰乳，书写离子方程式时所用的符号不同，前者用离子符号，后者用化学式。对点练沿着高考方向训练1下列离子方程式书写错误的是()ANa与水反应：2Na2H2O=2Na2OHH2BFeCl3溶液腐蚀铜印刷电路板：Fe3Cu=Fe2Cu2C明矾溶液中加入过量NaOH溶液：Al34OH=AlO2H2OD盛放NaOH溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞：SiO22OH=SiOH2OB钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，A项正确；Fe3与Cu反应电荷不守恒，应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，B项错误；Al3与过量的OH反应生成AlO和H2O，C项正确；氢氧化钠与玻璃中的SiO2反应：SiO22OH=SiOH2O，D项正确。2(2017湖南新化模拟)某同学利用下图装置探究SO2的性质。下列有关反应的方程式，不正确的是()A中溶液显红色的原因：COH2OHCOOHB中溶液红色褪去的原因：2SO2COH2O=CO22HSOC中溶液显黄绿色的原因：Cl2H2O=HClHClOD中溶液黄绿色褪去的原因：SO2Cl22H2O=H2SO42HClCNa2CO3因水解其溶液显碱性，COH2OHCOOH，A正确；亚硫酸的酸性强于碳酸，在Na2CO3溶液中通入足量的SO2发生反应2SO2COH2O=CO22HSO，NaHSO3溶液显酸性，所以溶液红色褪去，B正确；氯水显黄绿色是因为溶解了部分Cl2，C错误；发生反应SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，Cl2被消耗，所以溶液的黄绿色褪去，D正确。3(2017合肥一模)下列反应的离子方程式书写正确的是() 【导学号：97184024】AFeCl3溶液中滴加HI溶液：2Fe32HI=2Fe22HI2B1 molL1 NaAlO2溶液和4 molL1 HCl溶液等体积混合：AlO4H =Al32H2OCNH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液：NHHSOBa2 2OH=BaSO4NH3H2OH2ODNa2S2O3溶液中滴加过量稀H2SO4溶液：3S2O2H=4S2SO H2OBFeCl3溶液中滴加HI溶液：2Fe32I=2Fe2I2，A错误；NaAlO2溶液和HCl溶液恰好反应生成氯化铝、氯化钠和水：AlO4H=Al32H2O，B正确；NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液：2HSOBa22OH=BaSO42H2O，C错误；Na2S2O3溶液中滴加过量稀H2SO4：S2O2H=SSO2H2O，D错误。4(2017石嘴山四模改编)Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如下。(1)举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题：_。(2)图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是_。(3)中和器中发生的主要反应的离子方程式是_、_。【解析】(1)向大气中排放SO2会导致酸雨发生。(2)由图可知，初期反应(图中A点以前)Na2CO3溶液与SO2反应生成NaHCO3和Na2SO3，反应离子方程式为2COSO2H2O=2HCOSO。(3)随着SO2通入量增大，后期生成主要产物是NaHSO3，中和器中主要是将NaHSO3转化为Na2SO3，同时NaHCO3反应得到Na2CO3，主要反应的离子方程式为HSOOH=SOH2O和HCOOH=COH2O。【答案】(1)酸雨(2)2COSO2H2O=2HCOSO(3)HSOOH=SOH2OHCOOH=COH2O5(2017商丘三模节选)工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下：请回答下列问题： 【导学号：97184025】(1)CeCO3F中，Ce元素的化合价为_。(2)酸浸过程中可用稀硫酸和H2O2替换HCl，优点为_；写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：_。(3)写出Ce(BF4)3中加入KCl溶液反应的离子方程式：_。【解析】(1)根据化合物中元素化合价代数和为零可知，Ce元素在CeCO3F中化合价为3。(2)CeO2将盐酸中Cl氧化为Cl2，对环境产生污染；若改为稀硫酸和H2O2，CeO2在酸性条件下将H2O2氧化为O2，避免产生Cl2，不会造成环境污染，其离子方程式为H2O22CeO26H=2Ce34H2OO2。(3)根据流程可知Ce(BF4)3中加入KCl生成KBF4沉淀和CeCl3溶液，故其离子反应方程式为Ce(BF4)33K=3KBF4Ce3。【答案】(1)3(2)避免产生Cl2，不会造成环境污染H2O22CeO26H=2Ce34H2OO2(3)Ce(BF4)33K=3KBF4Ce3失分预警(1)常规“陷阱”设置原理错误；拆写错误；配平错误；符号运用错误。(2)定量型离子方程式书写正误判断的审题要求依据选项，看准“少量”“过量”或“等量”。根据反应类型，判断优先反应的离子，后续反应的离子以及反应后的离子与原离子是否还能继续反应，如向Ca(HCO3)2溶液中加入少量的NaOH溶液，由于HCOOH=COH2O，而Ca2和CO不能大量共存，Ca2CO=CaCO3，即HCOCa2OH=CaCO3H2O。提能力针对热点题型训练(见专题限时集训T1、T2、T4、T7、T8、T9、T11、T13、T15)命题热点2离子共存与离子推断(对应学生用书第10页)储知识剖解重点难点备考1离子共存问题的四大题设条件条件类型常见表述误点点拨常见的限制条件“无色”Cu2、Fe2、Fe3、MnO等有色离子不能大量存在“pH1”或“pH13”溶液显酸性或碱性“因发生氧化还原反应而不能共存”只能是氧化性离子和还原性离子不共存，并不是其他离子反应，同时要注意溶液酸碱性的影响常见的易错点“透明”“透明”也可“有色”“不能共存”易错看成“能共存”常见的隐含条件“与Al反应放出H2”溶液既可能显酸性也可能显碱性“由水电离出的c(H)11012molL1”的溶液溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的NH3”与NH3H2O反应的离子不能存在含有大量Fe3若为酸性溶液，有强氧化性含有大量NO含有大量AlO碱性溶液常见题干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字词2.离子推断四原则离子推断题的解答在于掌握离子的特征反应及离子之间的共存情况，解题时要遵循以下四条原则：对点练沿着高考方向训练1(2017徐州考前模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()ApH1的溶液：Na、K、MnO、SOB0.1 molL1 FeCl3溶液：K、NH、I、SCNC使酚酞变红色的溶液：Na、Al3、CO、 ClD由水电离的c(H)11013 molL1的溶液：K、Na、AlO、COApH1的溶液为酸性：Na、K、MnO、SO不反应， A正确；Fe3与I发生氧化还原反应、Fe3与SCN生成Fe(SCN)3, B错误；使酚酞变红色的溶液呈碱性，碱性条件下Al3不存在， C错误；由水电离的c(H)11013 molL1的溶液呈酸性或碱性，酸性条件下AlO、CO不存在， D错误。2(2017吉林实验中学模拟)能与铝作用放出氢气的溶液中，可能大量共存的离子组是()ANH、Mg2、NO、ClBCu2、Na、HCO、BrCNa、Fe2、SO、NODK、Na、AlO、ClD溶液与金属铝反应能放出氢气，为酸或强碱溶液，但不能为强氧化性酸溶液。若是酸性溶液中，NO有强氧化性，与Al作用无氢气生成，若是碱溶液则NH、Mg2不能共存， A错误；Cu2、HCO在同一溶液中发生相互促进的水解反应，且HCO在酸、碱性溶液中均不能大量共存， B错误；若是酸性溶液中，NO有强氧化性，与Al作用无氢气生成，且能氧化Fe2，若是碱性溶液中Fe2不能共存， C错误；若是酸溶液，则AlO不能大量存在，若是碱溶液，各离子不相互反应，可以大量共存，D正确。3(2017唐山二模)25 时，一定能大量共存的离子组是() 【导学号：97184026】A0.1 mol/L的NH4HSO4溶液：Ba2、Na、NO、ClB通KSCN溶液变红色的溶液：NH、Al3、SO、ClC.11014的溶液：Ca2、Na、ClO、NOD与铝反应产生大量氢气的溶液：K、Na、CO、NOBSO与Ba2不能大量共存， A错误；通KSCN溶液变红色的溶液中含有Fe3，此溶液中NH、Al3、SO、Cl彼此间不发生离子反应， B正确；11014的溶液pH0，ClO在强酸性溶液中不可能大量存在，易生成HClO弱电解质， C错误；与铝反应产生大量氢气的溶液可能显酸性，也可能显碱性，CO不能在酸性溶液中大量存在， D错误。4(2017临沂二模)向铝土矿(含Al2O3、FeO、Fe2O3、SiO2)中加入适量硫酸溶液，分别取浸取液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是() 【导学号：97184027】A通入过量SO2：H、Fe2、Al3、SOB通入过量氨气：NH、AlO、OH、SOC加入过量NaClO溶液：Fe3、Na、ClO、SOD加入过量NaOH溶液：Na、AlO、OH、SO、SiOAFe3能氧化SO2，所以溶液中不含Fe3，A正确；Al3与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，溶液不可能含有AlO，B错误；ClO与Fe3不共存，C错误；SiO2不与硫酸反应，浸取液不含SiO， D错误。5(2017哈师大附中四模)常温下，在pH1的某溶液中可能有Na、Fe3、Fe2、I、Cl、CO中的几种，现取100 mL该溶液进行如下实验。根据实验结果，下列判断正确的是()AFe2、I、Cl三种离子一定存在BCO一定不存在，不能确定Na和Cl是否存在CFe3与Fe2至少有一种D该溶液中c(Cl)至少为0.2 molL1ApH1的溶液呈酸性，一定不存在CO；向溶液中通入氯气分液后得到紫色溶液，则原溶液中含有I，Fe3能够氧化I，则一定不存在Fe3；n(I2)0.01 mol，则原溶液中n(I)0.02 mol；加入足量NaOH溶液得到固体，灼烧得到的1.60 g为Fe2O3，则溶液中一定存在Fe2，根据铁元素守恒可知n(Fe2)20.02 mol，根据电荷守恒可知原溶液一定含有Cl，其物质的量最少为0.02 mol20.02 mol0.01 mol0.01 mol，则其浓度最小为0.1 mol/L。根据分析可知，溶液中一定有Fe2、I、Cl三种离子，A正确；CO一定不存在， Cl一定存在，B错误；一定存在Fe2，一定不存在Fe3，C错误；该溶液中c(Cl)至少为0.1 molL1，D错误。归纳总结离子大量共存的判断思路多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色。即溶液颜色。若限定为无色溶液，则Cu2(蓝色)、Fe3(棕黄色)、Fe2(浅绿色)、MnO(紫红色)等有色离子不能存在。(2)二性。即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中，OH及弱酸根阴离子(如CO、SO、CH3COO等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH、Al3、Mg2、Fe3等)均不能大量存在；弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。(3)三特殊。即三种特殊情况：AlO与HCO不能大量共存：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO；“NOH”组合具有强氧化性，能与SO、Fe2、I等发生氧化还原反应，而这一组合较为隐蔽，不易被察觉；NH与CH3COO、CO，Mg2与HCO等组合中，虽然两组离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存。(4)四反应。即离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。复分解反应，如Ba2与SO、NH与OH、H与CH3COO等；氧化还原反应，如Fe3与I、NO(H)与Fe2、MnO(H)与Br、H与S2O等；双水解反应，如Al3与HCO、Al3与AlO等；生成配合物的反应，如Fe3与SCN等。提能力针对热点题型训练(见专题限时集训T3、T5、T6、T10、T12、T13、T14)复习效果验收| 真题试做预测尝鲜(对应学生用书第11页)体验高考真题1(2015全国卷节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。电池反应的离子方程式为_。【解析】酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，锌是负极，失电子生成Zn2，MnO2在正极碳棒上得到电子，生成MnOOH，可写出总反应式为Zn2MnO22H=Zn22MnOOH。【答案】Zn2MnO22H=Zn22MnOOH2(2015全国卷节选)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为_。溶液X中大量存在的阴离子有_。(2)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：在此过程中锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_。【解析】(1)由图可知，电解NH4Cl和盐酸混合溶液得到H2和NCl3，结合质量守恒和得失电子守恒写出电解时反应的化学方程式为NH4Cl2HCl3H2NCl3。由图可知，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2和NH3及溶液X，N由3价降低为3价，NaClO2中Cl由3价升高到4价，生成ClO2，Cl未参与氧化还原反应，该反应的化学方程式为6NaClO2NCl33H2O=6ClO2NH33NaCl3NaOH，溶液呈碱性，故溶液X中含有大量的阴离子为Cl和OH。(2)ClO2具有氧化性，I具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为2ClO210I8H=5I24H2O2Cl。【答案】(1)NH4Cl2HCl3H2NCl3Cl、OH(2)2ClO210I8H=5I24H2O2Cl3(2013全国卷)能正确表示下列反应的离子方程式是() 【导学号：97184029】A浓盐酸与铁屑反应：2Fe6H=2Fe33H2B钠与CuSO4溶液反应：2NaCu2=Cu2NaCNaHCO3溶液与稀H2SO4反应：CO2H=H2OCO2D向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2DA项，浓盐酸与铁反应生成Fe2，正确的离子方程式应为Fe2H=Fe2H2；B项，钠与CuSO4不能发生置换反应，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，正确的离子方程式应为2NaCu22H2O=Cu(OH)22NaH2；C项，NaHCO3溶于水电离出Na和HCO，HCO不能再拆分，正确的离子方程式应为HCOH=H2OCO2；D项，Fe3发生水解反应：Fe33H2OFe(OH)33H，加入Mg(OH)2后消耗H，促使水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3，该项正确。预测2018年高考考情预测本类题涉及化学学科核心思想(微粒观、氧化还原反应观等)，覆盖面广，有一定的难度和区分度，虽然近3年全国卷选择题中没有出现，但在2018年的高考中考查的可能性较大。将定量因素引入到离子共存的判断、离子方程式的书写中仍然是今后高考命题的趋势。1类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关离子方程式的类推正确的是()选项已知类推A将Fe加入CuSO4溶液中：FeCu2=CuFe2将Na加入CuSO4溶液中：2NaCu2=Cu2NaB向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：Ca22ClOCO2H2O=CaCO32HClO向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca22ClOSO2H2O=CaSO32HClOC用惰性电极电解NaCl溶液：2Cl2H2O2OHH2Cl2用惰性电极电解MgBr2溶液：2Br2H2O2OHH2Br2D稀盐酸与NaOH溶液反应至中性：HOH=H2O稀HNO3与Ba(OH)2溶液反应至中性：HOH=H2OD金属钠有很强的还原性，钠遇水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，钠与硫酸铜溶液反应不能得到铜，A项错误；向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2，发生反应的离子方程式为Ca23ClOSO2H2O=CaSO4Cl2HClO，B项错误；因Mg(OH)2难溶于水，所以电解产物是Mg(OH)2、H2、Br2，C项错误；氯化钠、硝酸钡均为易溶于水的强酸强碱盐，D项正确。2向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是() 【导学号：97184030】Aa点对应的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb点对应的溶液中：Na、S2、SO、ClCc点对应的溶液中：Ag、Ca2、NO、NaDd点对应的溶液中：K、NH、I、HCOB向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时发生Al34OH=AlO2H2O,3AlO6H2OAl3=4Al(OH)3，a点时溶液中有大量OH，与Fe3、HCO不能大量共存，A错误；b点时溶质为NaCl和NaAlO2，所有离子可以大量共存，B正确；c点时溶质为NaCl，与Ag不能大量共存，C错误；d点时溶质为NaCl和AlCl3，和HCO不能大量共存，D错误。11