资源描述
考点七 离子反应知识点讲解离子共存【知识讲解】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 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 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 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 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。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。 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+。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。5. 没有注意形成络合离子， 不能大量共存。如Fe3+和SCN-。【典例剖析】典例1（2017江苏）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A无色透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN 、Cl Bc(H+)/ c(OH) = 110 -12的溶液中: K+、Na +、 Cc(Fe2+ ) =1 molL-1的溶液中: K+、 D能使甲基橙变红的溶液中: Na+、 【答案】B典例2（2018江苏）室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A. 0. 1 molL1KI 溶液：Na+、K+、ClO 、OHB. 0. 1 molL1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3、SO42C. 0. 1 molL1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO、NO3D. 0. 1 molL1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42、HCO3【答案】B【解析】A项，I-具有强还原性，ClO-具有强氧化性，I-与ClO-发生氧化还原反应，I-与ClO-不能大量共存；B项，在Fe2（SO4）3溶液中离子相互间不反应，能大量共存；C项，CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH，在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在；D项，Mg2+、HCO3-都能与OH-反应，Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存；答案选B。 离子方程式【知识讲解】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. 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+2H2O A13+3A1O6HO4A1(OH)3 【典例剖析】典例1（2017江苏）下列指定反应的离子方程式正确的是 A钠与水反应: Na +2H2ONa+2OH + H2 B电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl+2H2OH2+ Cl2+2OH C向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2+OH + H+ + BaSO4+H2O D向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2+OHCaCO3+H2O 【答案】B典例2（2018江苏）7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：CO32+CaSO4CaCO3+SO42B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液：I +IO3+6H+I2+3H2OC. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：3ClO+2Fe(OH)32FeO42+3Cl+4H+H2OD. 电解饱和食盐水：2Cl+2H+Cl2+ H2【答案】A离子的检验和推断1阳离子的检验：离子检验试剂实验现象离子方程式H石蕊试液溶液变红Na焰色反应火焰呈黄色Fe2NaOH溶液KSCN溶液、氯水K3Fe(CN)3溶液先生成白色沉淀，很快变为灰绿色，最后变为红褐色加KSCN溶液不变色，加氯水后便红色生成蓝色沉淀Fe22OHFe(OH)24Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)32Fe2Cl22Fe32ClFe3SCNFe(SCN)2Fe3NaOH溶液KSCN溶液出现红褐色沉淀溶液呈血红色Fe33OHFe(OH)3 Fe3SCNFe(SCN)2Cu2NaOH溶液蓝色沉淀Cu22OHCu(OH)2NH4与NaOH溶液混合加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝NH4OH NH3H2OMg2加过量NaOH溶液有白色沉淀生成Mg22OHMg(OH)2Al3NaOH溶液，氨水生成的白色沉淀，继续加NaOH溶液，沉淀溶解；继续加氨水沉淀不溶解Al33OHAl(OH)3Al(OH)3OHAlO22H2O 2阴离子的检验：离子检验试剂实验现象离子方程式OH酚酞试液石蕊试液呈红色呈蓝色ClAgNO3，稀HNO3白色沉淀AgClAgClBrAgNO3，稀HNO3淡黄色沉淀AgBrAgBrIAgNO3，稀HNO3黄色沉淀AgIAgISO42HCl,BaCl2溶液加HCl无沉淀，再加BaCl2有白色沉淀Ba2SO42BaSO4SO32稀硫酸，品红溶液无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液退色SO322HSO2H2OCO32HCl,澄清石灰水白色沉淀CO322HCO2H2OCO2Ca(OH)2CaCO32H2O3离子的推断方法和原则（1）肯定性原则，确定肯定存在的离子。根据溶液的颜色、pH、酸碱性、水溶性和一些离子反应表现出和特征推出溶液中一定含有的离子（或一定不含有的离子）。（2）互拆性原则：依据离子共存规律（或根据题目的隐含条件）推出一定不含的离子。如溶液中含有Ba2+，则溶液中SO42、SO32、CO32不能大量共存。（3）电中性原则：溶液中一定既有阳离子，又有阴离子，且阳离子所带正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等。如当题目中各种离子一一被排除后，根据电中性原理，最后剩余的阳离子肯定有。典例1（2019届甘肃省甘谷县第一中学高三上学期第二次检测考试）现有Al3+、NH4+、CO32-、HCO3-等离子，回答下列问题：（1）在强酸性条件下能够大量存在的离子是_；（2）在强碱性条件下能够大量存在的离子是_；（3）在强酸性和强碱性条件下都不能大量存在的离子是_。由Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、OH-、Fe3+、SO42-、Cl-八种离子中的六种两两组成的A、B、C三种化合物(它们不含有相同离子，已知NH4+与OH-反应有碱性气体生成)。A、B、C均易溶于水，形成无色溶液；A焰色反应为黄色.将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，B与C混合产生白色沉淀，则：（1）A、B、C的化学式分别为_、_、_。（2）B与C反应的离子方程式为_。【答案】Al3+、NH4+CO32-HCO3-NaOH(NH4)2SO4BaCl2Ba2+SO42-=BaSO4典例2（2019届山西省临猗县临晋中学高三9月月考）有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子： K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO3、SO42、Cl、I、HCO3，实验如下：实验步骤实验现象(1)取少量该溶液，加入几滴甲基橙溶液变红(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解由此判断：(1)溶液中一定存在的离子是_；溶液中肯定不存在的离子是_。(2)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤) _。(3)写出实验中所有反应的离子方程式：_。【答案】NO3-、SO42-Mg2+、Al3+Fe2、I、HCO3、Ba2K的检验可以用焰色反应；Cl的检验：向溶液中加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，则证明有ClHOH=H2O Mg22OH=Mg(OH)2 Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO22H2O（1）综上可知，溶液中一定存在的离子是NO3-、SO42-Mg2+、Al3+，溶液中肯定不存在的离子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-；正确答案：NO3-、SO42-Mg2+、Al3+；I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-。（2）溶液中未能确定的离子还有K和Cl；K的检验可以用焰色反应，透过蓝色钴玻璃片，火焰显紫色；Cl的检验：首先要排除SO42-的干扰，可加入足量的硝酸钡溶液，过滤后向滤液加硝酸银和稀硝酸，观察白色沉淀的产生；正确答案：K的检验可以用焰色反应；Cl的检验：向溶液中加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，则证明有Cl。（3）酸性溶液先发生中和反应，然后Mg2+、Al3+分别与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀Mg(OH)2和Al(OH)3，离子方程式为：HOH=H2O， Mg22OH=Mg(OH)2， Al33OH=Al(OH)3；当NaOH过量时，氢氧化铝能和氢氧化钠反应，而氢氧化镁则不能，所以沉淀部分溶解，离子方程式：Al(OH)3OH=AlO22H2O；正确答案：HOH=H2O， Mg22OH=Mg(OH)2， Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO22H2O。
展开阅读全文