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专题05 离子反应一、离子方程式1. 定义用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫做离子反应方程式。2. 书写步骤一写：写出正确的化学方程式；二拆：易溶于水且易电离的物质（强酸、强碱、易溶性盐）写成离子形式，而难溶于水、难电离以及气体、水、单质、氧化物、非电解质等用化学式表示；三删：删去方程式两边不参与反应的离子；四查：查看离子方程式是否符合质量守恒、电荷守恒，是否符合客观事实。【注意】对于离子反应中生成物中存在微溶物，书写离子反应方程式时微溶物一律用化学式表示；对于离子反应中反应物中存在微溶物，例如Ca(OH)2，澄清石灰水要拆写成离子形式，石灰水浊液则不拆（清拆浊不拆）。【方法技巧】离子反应方程式正误判断1.是否符合客观事实 如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl，而不生成FeS。铁与盐酸反应的方程式为Fe+2H+=Fe2+H2，不能写成2Fe+6H+= 2Fe3+3H2Cu与浓硝酸反应的离子方程式为：Cu + 4H+ + 2NO=Cu2+ + 2NO2+ 2H2O，不能生成NO2，应该写成3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O2.复分解反应看能否拆（1）注意哪些物质是难溶于水的物质，哪些物质是易溶于水的，哪些物质是微溶于水的。在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式表示，不能写成离子形式。对于微溶物的处理，有以下三种情况： 在生成物中有微溶物析出时，应用分子式表示。如Na2SO4浓溶液与CaCl2浓溶液反应时，其离子方程式为：Ca2+SO42-=CaSO4 当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时，应将微溶物写成离子形式。如在澄清的石灰水中通入适量CO2，其离子方程式为：Ca2+2OH-+CO2=CaCO3+H2O 当反应物中有微溶物，且处于悬浊液或固态时，应将微溶物写成分子式。如在石灰乳中加入Na2CO3浓溶液，其离子方程式为：Ca（OH）2+CO32-= CaCO3+2OH-（2）注意哪些物质是强电解质，在溶液中是易电离的；哪些物质是弱电解质，在溶液中是难电离的。常见的弱电解质有：HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸；H2SO3、H2PO4等中强酸；NH3H2O等弱碱；还有水也是弱电解质。在写离子方程式时，难电离的物质应写成分子式。如醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为：CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为：H2S+Cu2+=CuS+2H+。3. 氧化还原反应注意电荷守恒一个正确的离子方程式，不仅要遵循质量守恒，还要遵循电荷守恒。即反应前后各元素的原子个数要相等，方程式两边离子所带电荷也应相等。如Cl2与FeBr2反应的离子方程式，若写成Fe2+2Br-+2Cl2=Fe3+4Cl-+Br2，就错了。虽然反应前后各元素原子个数相等，但两边电荷数不等，因而是错误的。正确的写法是：2Fe2+ +4Br+3Cl2=2Fe3+6Cl+2Br2。4.注意隐含反应次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫，写成Ca2+ + 2ClO+ H2O + SO2CaSO3+ 2HClO就错了，原因是HClO可以氧化CaSO3氢氧化铁加入氢碘酸中，写成Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ =3 H2O也是错的，因为Fe3+还可以氧化I-。5.注意过量少量问题 一般情况下，CO2（或SO2）少量生成CO32-（或SO32-），CO2（或SO2）过量生成HCO3-（或HSO3-）。如氢氧化钠溶液中通少量的二氧化碳，离子方程式为：CO2+2OH-=CO32-+H2O ，如果通往过量的二氧化碳，离子方程式为CO2 + OH- = HCO3- ，漂白粉溶液中通少量的二氧化碳，离子方程式为 Ca2+ + 2ClO- + H2O +CO2 = CaCO3 + 2HClO，通入过量的CO2，离子方程式为ClO- + H2O +CO2 = HCO3- + HClO 开始滴加时，滴管中的反应物是不足量的，而锥形瓶(或烧杯等反应容器)中反应物过量。 对于中和反应来说：若碱过量，中和产物为正盐，若酸或酸性气体在与碱反应时过量，可能生成酸式盐(对多元酸来说)。 在氧化还原反应中：若氧化剂过量，能被氧化的元素都将被氧化；若氧化剂不足量，则还原性强的元素首先被氧化，如Cl2和FeBr2溶液反应，Cl2少量，只氧化Fe2+，离子方程式为 Cl2 +2 Fe2+ = 2Cl- +2Fe3+Cl2过量，Fe2+和Br- 都被氧化，离子方程式为2Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl- 要具体情况具体分析，看清题意，再写出符合题意的离子方程式。 将少量NaOH溶液滴入过量的Ca(HCO3)2溶液中； 将Ca(HCO3)2溶液与 NaOH溶液以溶质的物质的量之比11混合； 将Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比11混合； 少量NaHCO3溶液滴加到过量的Ca(OH)2溶液中。以上离子方程式均可用下式来表示： OH+Ca2+HCO3=CaCO3+H2O 过量的NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应； NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液以溶质的物质的量之比21反应； Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比12反应； Ca(OH)2溶液与过量的NaHCO3溶液反应。其离子方程式均可用下式表示：2OH2HCO3Ca2+=CaCO3+2H2O+CO32 过量时要注意不要漏掉参加反应的离子碳酸氢铵溶液中加少量的氢氧化钠溶液，只与HCO3反应，HCO3+ OH=H2O+CO32 碳酸氢铵溶液中加过量的氢氧化钠溶液，HCO3和NH都反应，NH+HCO3+ 2OH=CO32+ NH3H2O +H2O6.注意有关定量反应的离子方程式 向1L2mol/LNaAlO2溶液中滴加2mol/L的盐酸2.5L，先发生反应 AlO2- + H+ +H2O=Al(OH)3，过量的酸再和Al(OH)3反应 Al(OH)3+ 3H+=Al3+ + 3H2O，总的离子方程式为2AlO2- + 5H+=Al(OH)3+ Al3+ + H2O 明矾溶液中加Ba（OH）2溶液恰好使SO42-完全沉淀（得到沉淀质量最大），KAl（SO4）2和Ba（OH）2的物质的量之比为1：2，离子方程式为Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH-2BaSO4+ AlO2- + 2H2O如果明矾溶液中加Ba（OH）2溶液恰好使Al3+完全沉淀（得到沉淀物质的量最多），则KAl（SO4）2和Ba（OH）2的物质的量之比为2:3，离子方程式为2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2+ + 6OH-=BaSO4+2Al(OH)37.没有注意试剂滴加顺序不同，现象不同,离子方程式不同 向Cl溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液发生的反应为：CO32-2H+H2OCO2，溶液中有大量气泡，且气泡冒出很快。 向Na2CO3溶液中逐滴滴加Cl溶液发生的反应为：CO32-H+HCO3- HCO3-H+H2OCO2，一开始无气泡冒出，随后用较多气体冒出。 向适量的可溶性的铝盐溶液中逐滴滴加NaO溶液至过量。现象：立即产生白色沉淀，然后白色沉淀逐渐消失发生的反应为：A13+3OH-A1(OH)3 A1(OH)3 + OH- =AlO2-+2H2O 向NaOH中滴加滴加AlCl3溶液至过量开始无白色沉淀，后产生白色沉淀其离子方程式为：Al3+ 4OH- =AlO2-+2H2O A13+3 AlO2- +6H2O=4 A1(OH)3 向适量的可溶性的偏铝盐溶液中逐滴滴加HCl至过量现象：立即产生白色沉淀逐渐多最多，然后逐渐减少其离子方程式为：HA1OHOA1(OH)3A1(OH)33HA13+3H2O 向适量的强酸性溶液中逐滴滴加偏铝盐溶液至过量现象：先无现象，后产生白色沉淀逐渐多最多其离子方程式为：A1O4H+A13+2H2OA13+3A1O6HO4A1(OH)3 例1下列离子方程式书写正确的是（）A 稀硝酸与铁屑反应: 2Fe+6H+=2Fe3+3H2B 往NH4HCO3溶液中加过量的NaOH 溶液并加热: NH4+OH-=NH3+H2OC 往酸性碘化钾溶液中滴加适量的双氧水: 2I-+2H+H2O2=I2+2H2OD HS-的电离: HS-+ H2OOH-+HS-【答案】C例2下列反应的离子方程式书写正确的是（）A 铜溶于0.5mo/L的硝酸:Cu+4H+2NO3- =Cu2+2NO2+2H2OB Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O32-+4H+=SO42-+3S+2H2OC 向Ba(OH)2溶液中加入少量的NH4HSO4溶液:Ba2+OH-+H+SO42-=BaSO4+H2OD Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2O【答案】D【解析】铜溶于0.5mo/L的硝酸生成NO，离子方程式是3Cu+8H+2NO3- =3Cu2+2NO+4H2O，故A错误；Na2S2O3溶液中加入稀硫酸，+2价S发生歧化反应2生成S单质、SO2气体，反应离子方程式是S2O32-+2H+SO2+S+H2O，故B错误；向Ba(OH)2溶液中加入少量的NH4HSO4溶液，反应离子方程式是Ba2+2OH-+H+SO42-+NH4+=BaSO4+H2O+ ，故C错误；Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应生成碳酸钙、碳酸氢钠、水，反应离子方程式是:HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2O，故D正确。例3能正确表示下列反应的离子方程式是A Fe2+、Fe3+共存时，检验Fe2+:Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3B 向次氯酸钙溶液通入过量CO2 :Ca2+ +2C1O- +H2O +CO2=CaCO3+2HClOC 除去MgO中少量的Al2O3 杂质:Al2O3 +6H+=2Al3+ +3H2OD Fe 与稀硝酸反应，当n(Fe): n(HNO3)= 1:2 时:3Fe +2NO3-+8H+=3Fe2+2NO +4H2O【答案】D二、离子共存离子共存问题注意五种情况：1.看清题目，挖掘出题目中的隐含条件 无色溶液中有色离子不能大量共存Cu蓝色 Fe3黄色 Fe2+浅绿色 MnO4紫色 例无色溶液中Na+、Cu2+、Br、Cl就不能大量共存，原因Cu是蓝色的 强酸性（H）或pH0、1或使紫色石蕊试液变红或使pH试纸变红的溶液不能大量共存的离子有：OH、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、SiO32-、C6H5O-、AlO2-，他们在酸性溶液中分别生成了弱电解质或气体。如HCO3- + H =CO2+H2O ，HS- + H= H2S ，HSO3- + H=SO2 +H2O例酸性溶液中K+、Ca2+、CH3COO-、HCO-3不能大量共存，原因CH3COO-、HCO-3是弱酸根离子 强碱性（OH）或pH13、14或使紫色石蕊试液变蓝或使pH试纸变蓝溶液中不能大量共存的离子有：H、NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、HS-、HSO3-，这些离子在碱性溶液中生成了弱电解质或沉淀或气体。如HCO3-+ OH=CO32-+H2O，HS-+ OH=S2-+H2O， HSO3-+ OH= SO32- + H2O同样，碱性溶液中Cu、Fe3、SO42、Cl也不能大量共存，原因是生成Cu（OH）2、Fe（OH）3沉淀 与铝反应生成氢气的溶液，可能是强酸溶液，也可能是强碱溶液，因为2Al+6H+=2Al3+2H2，2Al +2OH- +2H2O= 2AlO2- +3H2例在加入铝粉能放出H2的溶液中，Ba2、Mg2、HCO3-、AlO2-这组离子不能大量共存，原因是Mg2、HCO3-可以OH反应，HCO3-、AlO2-可以和H+反应。 由水电离出的H+或OH-浓度小于110-7mol/L的溶液，可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液。正常情况下，水电离出的H+或OH-浓度为110-7mol/L，如果小于110-7mol/L，说明水的电离受到抑制，可能是酸溶液，也可能是碱溶液。例若溶液中由水电离产生的c（OH）=11014molL1，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 Cl BK+ Na+ Cl NO3 CK+ Na+ Cl AlO2 DK+ NH4+ SO42 NO3A项Al3+不能在碱性溶液中大量共存；C项AlO2不能在酸性溶液中大量共存；D项NH4+不能在碱性溶液中大量共存。选B。2. 没有注意能发生复分解反应的不能大量共存： 产生沉淀：SO42-不能与Ba2+、Ca2+、Ag+大量共存；Cl-与Ag+不能大量共存；OH-不能与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等大量共存 ；SiO32-、AlO2- 、S2O3与H+等不能大量共存产生弱电解质生成。如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存 。产生气体。如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。 例下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是： （ ）AK、Ag、NO3、Cl BBa2、Na、CO32、OH CMg2、Ba2、OH、NO3 DH、K、CO32、SO42 EAl3、Fe3、SO42、Cl FK、H、NH4、OHA项有AgCl沉淀；B项有BaCO3沉淀；C项有Mg（OH）2沉淀；D项有CO2气体产生；F项有水或NH3H2O生成。选E。3. 没有注意发生发生氧化还原反应，离子不能大量共存 酸性条件下NO3和Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-不能大量共存 Fe3+不能和S2-、HS-、SO32-、I-大量共存。 MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等在酸性不能大量共存 在有H+存在的情况下，MnO4-、ClO、NO3-的氧化性会增强。如Fe2+、Na+、NO3-可以共存；但Fe2+、H+、NO3-不能共存，Fe2+被氧化成Fe3+。例下列各组离子，因氧化还原反应而不能大量共存的是 （ ）AK+、Na+、 Cl、NO3 BH+、Na+、 NO3、ICK+、Ba2+、 SO42、NO3 DH+、Na+、 CO32、ClA项可以大量共存；B项酸性条件下，NO3氧化I，不能大量共存。C项产生BaSO4沉淀不能大量共存，但不是发生氧化还原反应；D项生成CO2气体，没有发生氧化还原反应。选B。4. 没有注意水解的阳离子与能水解的阴离子一般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：Al3和HCO3-、CO32-、S、HS、AlO2-、C6H5O-。Fe3+和AlO2-，HCO3-，CO32-。NH4+和AlO2- 。都能发生双水解而不能大量共存。特别注意：NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-，虽然能发生双水解，但没有气体或沉淀产生，在同一溶液中能大量共存。例与金属铝反应能放出氢气的溶液中，一定能大量共存的离子组是 （ ） A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B.Na+、Ba2+、Cl- 、 NO3- C.NO3-、K+、Cl-、OH- D.AlO2-、K+、OH-、Al3+与金属铝反应能放出氢气的溶液，可能是酸溶液也可能是碱溶液。A项酸溶液中CO32-不能大量共存，碱溶液中NH4+不能大量共存；B项在酸碱性溶液中能大量共存；C项酸性溶液中OH-不能大量共存；D项酸性溶液中AlO2-、OH-不能大量共存。选5. 没有注意形成络合离子， 不能大量共存。如Fe3+和SCN- 例欲配制下列各组离子的溶液，能够实现的是 （ ） ACu2+、Br、HCO3、A1O2 BFe3+、K+、SCN、SO42 CFe2+、NO3、HSO3、H+ DNa+、AlO2、K+、C6H5OA项可发生HCO3+A1O2+H2O = CO32+ Al(OH)3，不能配制该溶液；B项Fe3+和SCN生成络合物Fe（SCN）3，不能配制该溶液；C项酸性条件下，硝酸氧化Fe2+、HSO3，不能配制该溶液。D项各离子间不发生反应，故可配制溶液，选D。【拓展升华】注意离子共存中的“陷阱”限制条件题中的常见叙述联想知识点常见的限制条件“无色”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大量共存”只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型的反应易错点“透明”“透明”也可“有色”“不能大量共存”易看成“大量共存”常见的隐含条件“与Al反应放出H2的溶液”溶液既可能显酸性也可能显碱性，但不能是氧化性酸，如HNO3“由水电离出的c(H)1107 molL1”可能是酸溶液也可能是碱溶液“通入足量的NH3”或“通入足量的CO2”与NH3H2O（或CO2+H2O）反应的离子不能大量存在NO在酸性条件下具有强氧化性常见题干要求能”“不能”，“一定能”“一定不能”“可能”审清关键字词例4 25时，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A pH= 1的溶液中:Na+、K+、Cl-、SiO32-B 弱碱性溶液中:Na+、K+、NO3-、HCO3-C c(Fe3+)=1mol/L的溶液中:K+、.Mg2+、SCN、Cl-D 能溶解Al2O3的溶液中:Na+、.Fe2+、ClO-、SO42-【答案】B例5常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是A 使酚酞变红色的溶液中:Na+、Cu2+、HCO3-、NO3-B =1x10-13mol/L的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-C 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe3+、K+、NO3- 、SO42-D 0.1mol/LNaAlO2溶液:H+、Na+、Cl-、SO42-、【答案】B【解析】A、使酚酞变红色的溶液出碱性， Cu2+、HCO3-与OH-不能大量共存，故A错误；B. =1x10-13mol/L的溶液呈酸性， NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-能共存，故B正确；C. 与Al反应能放出H2的溶液呈酸性或碱性，若出碱性Fe3+与OH-不能大量共存，若呈酸性NO3- 、H+与Al反应生成NO，故C错误；D. AlO2-与H+反应生成Al3+、H2O，故D错误。例6下列有关“84”消毒液的叙述正确的是（）A 该溶液中，H+、NH4+、SO42-、I-可以大量共存B 该溶液中，Ag+、K+、NO3-、CH3CHO可以大量共存C 向该溶液中加入浓盐酸，可产生黄绿色气体D 该溶液中，CO32-、Al3+、Na+、AlO2-可以大量共存【答案】C三、离子检验常见离子的检验方法根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：生成沉淀；生成气体；显现特殊颜色。离子试剂现象注意沉淀法Cl、Br、IAgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO稀盐酸和BaCl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2NaOH溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀Fe3NaOH溶液红褐色沉淀气体法NH浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热CO稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO、HSO、HCO有干扰SO稀H2SO4和品红溶液产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色显色法I氯水(少量)，CCl4下层为紫色Fe2KSCN溶液和氯水铁氰化钾溶液K3Fe(CN)6先是无变化，滴加氯水后变血红色生成蓝色沉淀Fe3Fe(CN)62先加KSCN溶液，无变化，再加氯水Fe3KSCN溶液血红色苯酚溶液紫色Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K要透过蓝色钴玻璃片观察焰色【总结提升】1. 离子推断题注意四项基本原则(1) 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、MnO、CrO、Cr2O(2) 互斥性原则：在肯定某些离子的同时，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、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)(3) 电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且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确定一些隐含的离子)(4) 进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后继实验的干扰。2. 注意电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。例7某强碱性溶液中，只含有K+、NH4+、Al3+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的某几种离子，现进行如下实验：收少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成；另取一定量原溶液，逐滴加入盐酸至过量，发生的现象是：开始产生沉淀并逐渐增多，而后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至全部溶解。另取一定量的原溶液，加入5mL0.2mol/L盐酸，沉淀会完全消失，再维续加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.287g。下列说法一定正确的是A 原溶液中含有AlO2-、CO32-、Cl- B 无法确定原溶液中是否含有Cl-和K+C 原溶液中含有Al3+、CO32-、Cl- D 原溶液中一定不含AlO2-、SiO32-、Cl-【答案】A【解析】通过信息判断出溶液中不含有SiO32-；通过信息判断出溶液中含有AlO2-、CO32-，溶液中一定不含有Al3+；通过信息判断出：盐酸提供的n(Cl-)=0.001mol，n(AgCl)=0.287/143.5=0.002 mol，所以原溶液中定含有Cl-，A正确。例8某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32、SO42、Cl中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：（所加试剂均过量，气体全部逸出）下列说法不正确的是（）A 原溶液一定存在CO32和SO42，一定不存在Fe3+B 原溶液一定存在Cl，可能存在Na+C 原溶液中c（Cl）0.1molL1D 若原溶液中不存在Na+，则c（Cl）0.1molL1【答案】D
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