湖南省永州市2019年高考化学二轮复习 课时1 离子反应学案.doc

离子反应、离子共存【明确考纲】1了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。4离子方程是书写及正误判断，离子共存及常见离子的检验方法。5. 以上各部分知识与技能的综合应用。【课前真题】1【2018浙江】下列离子方程式正确的是（ ）A大理石与醋酸反应：CO2CH3COOH2CH3COOH2OCO2B高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应：MnO4Cl8H+Mn2+2Cl24H2OC漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：SO2H2OClOSOCl2H+D氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应：OHCa2+HCOCaCO3H2O【答案】D【解析】A. 大理石是难溶物，不能拆开，不符合题目意思;B.电荷不守恒，得失电子不守恒，不符合题目意思；C.产物中的H+ 与ClO结合生成HClO不能拆分，不符合题目意思；D. 过量的碳酸氢钙。故答案选D。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（ ）A0. 1 molL1KI 溶液：Na+、K+、ClO 、OHB0. 1 molL1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3、SO42C0. 1 molL1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO、NO3D0. 1 molL1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42、HCO3【答案】B【解析】A.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，不能大量共存，不符合题意；B.在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应，能大量共存，符合题意；C. CH3COO能与H+反应生成CH3COOH，不能大量存在，不符合意思；D. Mg2+、HCO3都能与OH反应，不能大量共存。故选B。3. 【2016年北京卷】在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓 度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如 图所示。下列分析不正确的是()A代表滴加H2SO4溶液的变化曲线Bb点，溶液中大量存在的离子是Na、OHCc点，两溶液中含有相同量的OHDa、d两点对应的溶液均显中性【答案】D【解析】向Ba(OH)2溶液中加入H2SO4溶液，发生反应H2SO4Ba(OH)2=BaSO42H2O，当加入的H2SO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时，溶液中的离子浓度最低，导电能力最弱，对应中a点，继续滴加H2SO4溶液，导电能力逐渐增强，故代表滴加H2SO4溶液的曲线，A项正确。另一份溶液，当加入少量NaHSO4溶液时，发生反应NaHSO4Ba(OH)2=BaSO4H2ONaOH，当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时，反应后混合液的主要溶质为NaOH，此时对应中b点，B项正确。4. 【2016年上海卷】(双选)已知：SOI2H2O=SO2I2H。某溶液中可能含有Na、NH、Fe2、K、I、SO、SO，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是()A肯定不含IB肯定不含SO C肯定含有SO D肯定含有NH【答案】BC【解析】溶液本身无色，说明没有Fe2。加入溴水仍然无色，说明溴水发生了反应，且产物无色，I和SO均可与溴水反应使溴水褪色，此时反应后溶液无色，说明没有I2生成，则原溶液中一定有SO。由于SO的还原性比I强，故I是否存在无法判断。因所有离子浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO肯定没有。故选BC。5.【2018年全国卷I第8题节选】醋酸亚铬(CH3COO)2CrH2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为： 。【2018年全国卷I第9题节选】（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为： 。【答案】（2）Zn+2Cr3Zn2+2Cr2 ；（4）S2O52+2I2+3H2O2SO42+4I+6H【解析】（2）c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3被锌还原为Cr2，反应的离子方程式为Zn+2Cr3Zn2+2Cr2；（4）单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O52+2I2+3H2O2SO42+4I+6H 。6【2017年课标卷节选】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式_。【答案】FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ 2H2O【解析】“酸浸”时用盐酸溶解FeTiO3生成时，发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H+4ClFe2+2H2O【感悟高考】1题型：选择题、填空题。2分值：2018年新课标卷（10分），2017年新课标卷（10分）。3考向：常以组合选项的形式考查电解质与强弱电解质的分类标准，意在考查学生对化学基础概念的理解和应用能力，以选择题为主。离子共存一般以选择题为主要考查形式，以限定条件下的离子共存比较常见，题型比较稳定。离子检验的考查一般以常规离子检验为主，但常存在干扰因素，所以在表达或检验时要注意思维的严密性。而离子方程式的书写主要体现在大题里面的某个小题常与氧化还原反应共同出现，结合无机化工流程与实验对学生的要求较高，属于中上难度题型。4解法指导：一般采用“最小公倍数法”与“质量守恒与电荷守恒法”等。离子反应的有关知识比较集中，但知识面广容易遇到陌生类型，所以在复习时，一定要抓住书写规律、遇到给定环境中离子方程式的书写，要注意其中的条件，熟记几种不能反应的类型，能快速判断隐含的条件再根据所给的信息做出准确的判断。【知识精讲】一离子反应 1.“写、拆、删、查”四步书写法的直接书写书写离子方程式 2.掌握几种离子方程式的书写方法类型一连续反应型： 主要指反应生成的离子因能与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与用量有关。类型二反应先后型： 一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子发生反应，但因反应次序不同而跟用量有关。又称为竞争型。类型三物质配比型 ： 当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。类型四氧化还原型：对于氧化还原反应，按“先强后弱”的顺序书写，即氧化性(或还原性)强的优先发生反应，氧化性(或还原性)弱的后发生反应。3.离子反应方程式正误判断：是否符合客观事实；复分解反应看能否拆；氧化还原反应注意电荷守恒；注意隐含反应；注意过量、少量问题；注意有关定量反应的离子方程式；没有注意试剂滴加顺序不同，现象不同，离子方程式不同等【易错警示】(1)离子方程式的正误判断中，常常设置物质是否能“拆分陷阱”，氧化物、弱电解质、沉淀、酸式酸根(HSO除外)在离子方程式中均不能拆分。在复习时，应熟记常见的弱电解质、溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。(2)在离子方程式正误判断中，往往忽略相对量的影响，命题者设置“离子方程式正确，但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少，二是看离子反应是否符合该量。(3)离子方程式除符合质量守恒外，还应符合电荷守恒，即离子方程式两边离子所带电荷总数相等。在氧化还原反应中还要注意得失电子的守恒。(4)离子反应应符合客观事实，而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱，如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2，金属和氧化性酸反应不放H2，忽略隐含反应，不符合配比关系，“=”、“ ”使用是否正确及反应条件等。二.离子共存问题若离子之间能发生反应，则不能大量共存。1.无限制条件下，离子不共存有以下4种类型：(1)离子间发生复分解反应生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存H与CH3COO、CO32、S2、SO32等生成弱酸不能大量共存；OH与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H与OH生成水不能大量共存。(2)离子间发生氧化还原反应具有较强氧化性的离子与具有较强还原性离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。(3)离子间发生水解相互促进的反应当弱酸的酸根(如CO)与弱碱的阳离子(如Al3)同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH与弱碱的阳离子水解生成的H反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应3CO2Al33H2O=3CO22Al(OH)3。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：Al3与CO、HCO、S2、HS、AlO、SiO。Fe3与CO、HCO、AlO、SiO。(4)离子间形成配合物，如Fe3与 SCN，Ag与 NH3H2O2.限制条件下的离子共存：(1)限制无色溶液时，不能存在四种有色离子：MnO(紫)、Cu2(蓝)、Fe2(浅绿)、Fe3(黄)。(2)限制酸性溶液：pH7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。不能大量存在：H、NH、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3等离子。(4)酸性或碱性溶液：和Al反应放出H2的溶液、由水电离出的c(H)11012 molL1。不能大量存在HCO、HS、HSO、HPO、H2PO等两性离子。(5)限制因为发生氧化还原反应不能大量共存，要记住常见的氧化性离子和还原性离子。氧化性离子：ClO、MnO4、NO(H)、Fe3、Cr2O等。还原性离子：S2(HS)、SO(HSO)、I、Br、Cl、Fe2等。3.掌握鉴别离子反应的3类方法巧解离子推断题 由于离子性质不同，在发生化学反应时，各种离子在实验中所表现出的现象不同，根据不同现象，可把检验离子的方法归纳为三种类型：生成沉淀：Cl、Br、I SO Fe2 Fe3 Al3生成气体：NH 、CO、HCO、SO、HSO显现特殊颜色：I 、Fe2、Fe3、 Na、K4.离子推断中的“四项基本原则”(1)肯定性原则：结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的物质或离子。(2)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。(3)进出性原则：注意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。(4)电中性原则：溶液中既要有阳离子，也要有阴离子。【课堂精讲】【考点归类一】离子方程式的书写与正误判断（1）给定环境中离子方程式的书写【典例剖析】1. 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_ _。（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_ _。【答案】（1）2ZnS+3O22ZnO+2SO2 （3）Zn+Cd2+Zn2+Cd （4）Zn2+2eZn【技巧点拨】(1)首先依据已知条件确定出主要反应物和产物。(2)然后确定反应原理 ，写出其它重要产物。(3)最后补出其它反应物或生成物并配平方程式，特别注意酸碱性条件及题中信息。【变式训练】.用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：_ _。.钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质），“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式 。.“电解”是电解Na2CO3溶液，阳极逐渐产生NaHCO3溶液。则阳极的电极反应式为 。. +6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72还原成Cr3+，反应的离子方程为 。【答案】. HNO22e+H2O3H+NO3 . FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42- + 2H2O. 4CO32-2H2O4e=4HCO3-O2 . 5H+Cr2O72-+3HSO3- = 2Cr3+3SO42-+4H2O（2）离子方程式正误判断【典例剖析】2.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+3H2OCKClO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【解析】A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3，反应的离子方程式为CO32 +CaSO4CaCO3+SO42 符合题目意思;B.电荷不守恒，得失电子不守恒，不符合题目意思；C.在碱性溶液中不可能生成H+；D.水分子不能拆，不符合题意。故答案选A。【技巧点拨】注意拆分，看是否属实，查是否守恒。【考点归类二】离子共存【典例剖析】下列有关溶液组成的描述合理的是()A无色溶液中可能大量存在Al3、NH、Cl、S2B酸性溶液中可能大量存在Na、ClO、SO、IC弱碱性溶液中可能大量存在Na、K、Cl、HCOD中性溶液中可能大量存在Fe3、K、Cl、SO【答案】C【解析】A项，Al3和S2可以发生水解相互促进反应而不能大量共存，该选项错误；B项，酸性溶液中，HClO具有强氧化性，能将I氧化，该选项错误；C项，弱碱性溶液中，Na、K、Cl、HCO能大量共存；D项，Fe3在pH为3.7的溶液中就可沉淀完全，则在中性溶液中生成Fe(OH)3沉淀，该选项错误。【技巧点拨】1应注意判断离子共存的情况 。 2应注意题干中提示的溶液酸碱性 。3应注意题干中提示的溶液颜色。 4应注意题干中提示的水的电离程度 。5注意正确理解“透明溶液” 。【考点归类三】离子推断（1）定性型离子推断【典例剖析】常见的五种盐X、Y、Z、M、N，它们的阴离子可能是SO、Cl、NO3、CO32，阳离子可能是Ag、NH、Na、Al3、Cu2、Ba2、Fe3，已知：M的焰色反应呈黄色。五种盐均溶于水，水溶液均为无色。X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性。若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀。若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失。把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。请回答下列问题：（1）五种盐中，所含阴离子相同的两种盐的化学式是 。（2）M溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)_。（3）X和Z的溶液反应的离子方程式是 。（4）N和氨水反应的离子方程式是 。（5）若要检验Y中所含的阳离子，正确的实验方法是 。【解析】M的焰色反应呈黄色，则M溶液含有Na+；五种盐均溶于水，水溶液均为无色说明不含有蓝色的Cu2+、黄色的Fe3+；X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性，则M含有弱碱阴离子CO32-，所以M是Na2CO3。Y、Z、N是强酸弱碱盐；若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀，说明X、Z中没有SO42-，若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失，则Z是AgNO3，N中有Al3+。把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀，则X是BaCl2溶液，Y是(NH4)2SO4，N是Al2(SO4)3。【答案】(NH4)2SO4、Al2(SO4)3 ）CO32H2OHCO3OH AgCl=AgClAl33NH3H2O=Al(OH)33NH4+ 取少量Y于试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口附近放一张湿润的红色石蕊试纸，加热，若试纸变蓝，说明B中阳离子为NH4+【技巧点拨】坚持“四项”基本原则，突破离子推断问题（2）定量型离子推断【典例剖析】某水溶液只可能含有K、Al3、Fe3、Mg2、Ba2、NH、Cl、CO、SO中的若干种离子。某同学取100 mL的溶液分成两等份进行如下实验：第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02 mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲。向溶液甲中通过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02 g固体。第二份加足量的氯化钡溶液后，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到11.65 g固体。据此，该同学得到的结论正确的是()A实验中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH)0.2 molL1B实验中的白色沉淀中一定有BaSO4，无BaCO3C原溶液中一定有K，且c(K)0.4 molL1D若要判断原溶液中是否有Cl，无需另外设计实验验证【答案】B【解析】由得50 mL溶液中n(NH)0.02 mol，根据离子共存原则，无Fe3、Mg2。中得到的沉淀为Al(OH)3,1.02 g固体为Al2O3，则50 mL溶液中n(Al3)0.02 mol，根据离子共存原则，无CO。由得，溶液中一定含SO，其物质的量为n(SO)0.05 mol(指50 mL溶液中)，根据离子共存原则，原溶液中一定无Ba2。综上所述，有SO(0.05 mol)，Al3(0.02 mol)，NH(0.02 mol)，根据电荷守恒，还一定有K，根据上述实验，由于无法确定Cl，所以 n(K)0.05 mol20.02 mol30.02 mol0.02 mol，其浓度为c(K)0.4 molL1。【技巧点拨】“四项”原则及电荷守恒法确定离子。