离子反应考点探究
2018-03-19柴勇
柴勇
考点一、考查离子方程式的书写及意义
正确书写离子方程式的“五”注意:
1. 易溶、易电离的物质(可溶性强电解质,包括强酸、强碱、可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示;非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物均用化学式表示。
2. 离子方程式书写中,浓硫酸不能拆写成离子形式,而浓硝酸、浓盐酸要拆写成离子形式。
3. 多元弱酸的酸式酸根不能拆写成离子形式,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++CO32-”。
4. 氨水作为反应物写为NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,写为“NH3↑+H2O”。
5. 离子方程式要遵循质量守恒、电荷守恒,是氧化还原反应的还要遵循得失电子守恒。
【例1】下列反应中,可用离子方程式H++OH-=H2O表示的是( )
A. NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
B. Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
C. NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
D. NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
解析:A选项,离子方程式应为NH4++OH-NH3↑+H2O;B选项中Mg(OH)2 应写成化学式;C选项中HCO3-不能写成H+和CO32-。
答案:D
【例2】下列反應能用离子方程式SO32-+2H+=SO2↑+H2O表示的是( )
A. 亚硫酸钙溶解于稀盐酸中
B. 亚硫酸溶液与醋酸溶液混合
C. 亚硫酸钠溶液滴加到稀硝酸中
D. 亚硫酸钾溶液与稀硫酸混合
解析:亚硫酸钙难溶于水,应写成化学式,A项错误;醋酸是弱电解质,应写成化学式,且亚硫酸与醋酸不反应,B项错误;稀硝酸具有强氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,C项错误。
答案:D
【例3】(1)下列指定反应的离子方程式正确的是 。
A. 氯气溶于水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B. Na2CO3溶液中CO32-的水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-
C. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2∶IO3-+I-+6H+=I2+3H2O
D. NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
(2)A、 B、C项正确的离子方程式应如何书写?_______
__________________。
(3)Ba(HCO3)2溶液中滴加少量NaOH溶液是否能用HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O来表示?____________________。
(4)写出Ba(OH)2 溶液中加足量NaHCO3溶液所发生反应的离子方程式。__________________________________。
解析:考查基础的离子方程式相关知识,根据离子方程式的书写及意义解答。
答案:(1)D (2)A:Cl2+H2O?葑H++Cl-+HClO B: CO32-+H2O?葑HCO3-+OH- C:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O (3)能 (4)2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
考点二、考查离子方程式的正误判断
离子方程式正误判断的“四个陷阱”:
1. 离子反应原理是否正确
(1)看离子反应是否符合客观事实。如铁与稀硫酸反应生成Fe2+而不生成Fe3+。
(2)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2 溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-生成BaSO4沉淀,又不能漏掉Cu2+与OH-生成Cu(OH)2 沉淀。
(3)看反应物或产物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O。
(4)看“?葑” “↓” “↑”及必要条件是否正确。
2. 电解质拆分是否正确
(1)强酸、强碱和可溶性盐写成离子。
(2)对于微溶性的强电解质:如澄清石灰水中Ca(OH)2 以Ca2+、OH-存在,可以拆成离子的形式;石灰乳中主要以不溶的Ca(OH)2存在,不能拆成离子形式。
(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式。如在水溶液中HCO3- 写成H++CO32- 是不对的。
3. 离子方程式中的守恒关系
离子方程式要符合质量守恒、电荷守恒,若是氧化还原反应,还要符合电子守恒。
4. 反应物用量与离子方程式的对应关系
看是否符合题设条件的要求。如过量、少量、等物质的量、任意量以及滴加顺序对反应产物的影响。如在溴化亚铁溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;在溴化亚铁溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2。
【例4】某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B. 该消毒液的pH约为12:ClO-+H2O?葑HClO+OH-
C. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-=Cl2 ↑+H2O
D. 该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-
解析:A. 将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液,离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O。B. 饱和NaClO溶液的pH约为11,现在该消毒液的pH为12,故不可能仅为ClO-的水解所致,该消毒液中还含有一定量的NaOH,是使消毒液的pH约为12的主要原因。C. 该消毒液与洁厕灵混用时,ClO-与Cl-会发生氧化还原反应生成Cl2。D. HClO有较强的漂白性。因为CH3COOH的酸性强于HClO,在该消毒液中加入CH3COOH,会使CH3COOH与ClO-反应生成HClO,增强其漂白性。
答案:B
【例5】下列离子方程式表达正确的是( )
A. 用惰性电极电解熔融氯化钠:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B. 用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
C. 用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:2OH-+2NO2=NO3-+NO↑+H2O
D. 用食醋除去水瓶中的水垢:CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
解析:A項,电解熔融的氯化钠离子方程式为2Na++2Cl-2Na+Cl2↑;B项,正确;C项,氢氧化钠溶液吸收NO2的离子方程式为:2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O;D项,水垢主要成分是CaCO3,反应方程式中应写它的化学式,即CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。
答案:B
考点三、考查离子共存
判断离子能否大量共存的“四个要点”:
1. 一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
2. 二性——溶液的酸碱性
(1)在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在;
(2)在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在;
(3)酸式弱酸根离子(HCO3-、HSO3-、HS-等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
3. 三特殊——三种特殊情况
(1) [Al(OH)4]-与 HCO3-不能大量共存:[Al(OH)4]-+HCO3- =Al(OH)3↓+CO32-+H2O;
(2)“NO3-+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO32- 等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存;
(3)NH4+与 CH3COO-、CO32-,Mg2+ 与HCO3-等组合中,虽然两种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——四种反应类型
指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。
(1)复分解反应:如Ba2+与CO32-、SO42-,NH4+与OH-、H+与CH3COO- 等。
(2)氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO3-(H+)与Fe2+,MnO4-(H+)与SO32-、Cl- 等。
(3)相互促进水解的反应:如Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、[Al(OH)4]- 等。
(4)络合反应:如Fe3+与SCN- 等。
【例6】水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. NH4+、Ba2+、Br-、CO32- B. Cl-、SO32-、Fe2+、H+
C. K+、Na+、SO42-、MnO4- D. Na+、H+、NO3-、HCO3-
解析:A项中Ba2+与CO32-生成BaCO3沉淀;B项中SO32-与H+反应生成弱酸H2SO3,进一步生成SO2气体;D项中H+与HCO3- 生成弱酸H2CO3,进一步生成CO2气体。
答案:C
【例7】下列离子或分子在溶液中能大量共存,通入 CO2后仍能大量共存的一组是( )
A. K+、Ca2+、Cl-、NO3- B. K+、Na+、Br-、SiO32-
C. H+、Fe2+、SO42-、Cl2 D. K+、Ag+、NH3·H2O、NO3-
解析:A项中离子能大量共存,通入CO2后,溶液呈酸性,不会生成CaCO3沉淀,各离子仍能大量共存,A项正确;B项中通入CO2后SiO32-因转化为H2SiO3沉淀而不能大量存在;C项中Fe2+与Cl2发生氧化还原反应不能大量共存;D项中Ag+与NH3·H2O因能生成银氨络离子而不能大量共存。
考点四、考查常见离子的检验
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。(见表1)
【例8】用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计严密的是( )
A. 检验试液中的SO42-:试液无沉淀白色沉淀
B. 检验试液中的SO32-:试液气体退色
C. 检验试液中的I-:试液棕黄色溶液蓝色溶液
D. 检验试液中的CO32-:试液白色沉淀沉淀溶解
解析:选项A中的方案设计不合理,原因是若原溶液中有SO32- 而无SO42- 时,会产生相同的现象;选项B中的方案设计不合理,原因是Cl2也能使品红溶液退色,而原溶液中可以是KMnO4、ClO-等而不是SO32-;选项D中的方案设计不合理,原因是SO32- 对CO32- 的检验造成了干扰。
答案:C
【例9】下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A. 在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B. 气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,證明原气体中含有水蒸气
C. 灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D. 将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
解析:A项Fe3+遇KSCN会使溶液呈现红色,Fe2+遇KSCN不反应无现象,如果该溶液既含Fe3+,又含Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液呈红色,则证明存在Fe3+但并不能证明无Fe2+,故A项错误;B项气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2O═CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O为蓝色,故可证明原气体中含有水蒸气,B项正确;C项灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,Na+焰色反应为黄色,但并不能证明无K+,因为黄光可遮住紫光,故K+颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C项错误;D项能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,故将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则原气体不一定是CO2,D项错误。
答案:B
考点五、考查离子推断
破解离子型推断的“四项基本原则”
【例10】某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为1 mol。
若向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。
(1)溶液中________(填“一定”“一定不”或“可能”)含有HCO3- 或CO32-,理由______________。
(2)原溶液中所含的阴离子为______,阳离子为______。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成的离子反应方程式为_________________________。
(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重,得到固体质量为________g。
解析:向原溶液中加入足量的盐酸,反应后溶液的阴离子的种类没有变化,则原溶液中不存在OH-、HCO3-、CO32-,一定存在Cl-,又因为产生无色气体,只能是Fe2+ 与NO3-、H+反应生成的NO,可确定原溶液中含有Fe2+、NO3-、Cl- 各1 mol,因溶液中有5种离子,溶液中一定还含有1 mol SO42-,而阳离子只能是Mg2+,且物质的量为1 mol。(3)生成无色气体的离子反应方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。(4)向原溶液中加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO,故固体质量为120 g。
答案:(1)一定不 HCO3- 与CO32- 均可与盐酸反应生成二氧化碳,造成阴离子种类有所变化 (2)Cl-、NO3- 、SO42- Fe2+、Mg2+ (3)3Fe2++NO3- +4H+=3Fe3++NO↑+2H2O (4)120
责任编辑 李平安