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第5講-離子反應與離子共存(課件 練習(含解析) 學案)2025屆高中化學一輪復習

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第5講-離子反應與離子共存(課件 練習(含解析) 學案)2025屆高中化學一輪復習

資源簡介

(共66張PPT)
第 5 講
離子反應與離子共存
2025
2025:基于主題教學的高考化學一輪復習專題系列講座
2024全國甲卷-2題 選擇題中離子方程式的正確書寫
2024全國甲卷-26題 流程題中陌生離子方程式的書寫
2024全國新課標卷-4題 選擇題中離子方程式的正確書寫
2024全國新課標卷-26題 流程題中陌生離子方程式的書寫
2024北京卷-5題 選擇題中離子方程式的正確書寫
2024北京卷-18題 用離子方程式解釋流程題中的某些現象
2024北京卷-19題 無機反應中離子方程式的常規考查
2024河北卷-15題 實驗題中根據反應物和生成物正確書寫離子反應方程式
2024河北卷-16題 流程題中陌生離子方程式的書寫
2024年——離子反應與離子共存考向考點統計
2024山東卷-18題 根據流程中推斷出的某種物質書寫離子方程式
2024江蘇卷-16題 原理題中簡單離子方程式的書寫
2024浙江卷1月-5題 離子共存的判斷
2024浙江卷1月-18題 流程題中給出反應物與生成物書寫正確的離子方程式
2024浙江卷6月-8題 選擇題中離子方程式的正確書寫
2024浙江卷6月-18題 流程題中根據物質書寫正確的離子方程式
2024湖南卷-6題 選擇題中離子方程式的正誤判斷
2024湖南卷-16題 流程題中陌生離子方程式的書寫
2024年——離子反應與離子共存考向考點統計
2024湖北卷-18題 實驗題中根據實驗原理正確書寫離子方程式
2024上海卷-6題 實驗題中根據物質書寫正確的離子方程式
2024安徽卷-16題 用離子方程式解釋實驗題中的某些現象
2024甘肅卷-11題 選擇題小流程中離子方程式的正誤判斷
2024黑吉遼卷-13題 選擇題小流程中離子方程式的正誤判斷
2024黑吉遼卷-16題 流程題中陌生離子方程式的書寫
2024年——離子反應與離子共存考向考點統計
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
重溫經典
模型建構
名師導學
2023
知識重構
離子反應及離子共存命題特點
離子反應最為常見兩種命題方式:
第一種是客觀中以教材基礎知識為內容的離子反應方程式判定或者在給定條件下進行離子共存判定。離子共存判斷只有部分新高考省市出現,但是多以離子反應方程式正誤判斷較多。
第二種是在主觀題中結合試題提供的信息在離子反應及氧化還原反應理論基礎書寫相應離子方程式。
離子反應及離子共存命題特點
電解質相關概念
電解質:在水溶液中或熔融狀態下能夠導電的化合物;
非電解質:在水溶液中和熔融狀態下都不能夠導電的化合物。
電解質應是一定條件下本身電離而導電的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也導電,卻是與水反應生成新物質后因電離而導電的,不是本身電離導電的,故屬于非電解質。
離子型電解質(強堿、大部分可溶鹽)在水溶液中和熔融狀態都可以電離。金屬氧化物在熔融狀態下可以電離。共價型電解質(酸、部分弱堿)在水溶液中可以電離。




電離及電離方程式書寫
電離:電解質產生陰陽離子的過程。
電離方程式:用來表示電解質產生離子的過程的式子。
強電解質 弱電解質
概念 水溶液中全部電離的電解質 水溶液中部分電離的電解質
注意 與溶解度無關
電離程度 在水溶液中完全電離 在水溶液中部分電離
電離過程 不可逆過程 可逆過程,存在電離平衡
表示方法 電離方程式用“=” 電離方程式用“ ”
實例 強酸:2、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4等 強堿:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 絕大多數鹽:BaSO4、AgCl、CaCO3 弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、H2SiO3、CH3COOH等。
弱堿:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性堿
水:H2O
電離及電離方程式書寫
要點提示:
電解質的強弱是以電離的程度來區分的,與物質的溶解度、溶液的導電能力沒有必然聯系。如BaSO4、CaCO3等雖然在水中溶解度很小,溶液的導電性很差,但是由于都是離子化合物,溶于水的部分是全部電離的,是強電解質。
HCl=H++Cl-
NaOH=Na++OH-
NaCl=Na++Cl-
NaHSO4=Na++H++SO42-
HCl = H+ + Cl-
NaOH = Na+ + OH-
NaCl = Na+ + Cl-
NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-
NaHCO3 = Na+ + HCO3-
HCO3- H+ + CO32-
HF H+ + F-
H2CO3 H+ + HCO3-
HCO3- H+ + CO32-
電解質電離方程式書寫一般規律
離子反應
概念:有離子參加或有離子生成的反應統稱為離子反應。
離子反應的本質
離子反應的本質是溶液中某些物質的物質的量的減少(離子間不共存)。
常見離子不共存類型
復分解型:離子結合產生沉淀氣體水;
氧化還原型:離子間發生氧化還原反應;
絡合型:離子間發生絡合反應。
離子方程式
離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。
離子方程式的意義:離子方程式不僅可以表示某一個具體的化學反應,還可以表示同一類型的離子反應。
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
例1(2024·全國甲卷·2)下列過程對應的離子方程式正確的是 (  )
A.用氫氟酸刻蝕玻璃: SiO32- + 4F- + 6H+ SiF4↑ + 3H2O
B.用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板: 2Fe3+ + 3Cu 3Cu2+ + 2Fe
C.用硫代硫酸鈉溶液脫氯: S2O32- + 2Cl2 + 3H2O 2S + 4Cl- + 6H+
D.用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣: CaSO4 + CO32- CaCO3 + SO42-
例1(2024·全國甲卷·2)下列過程對應的離子方程式正確的是(  )
A. 用氫氟酸刻蝕玻璃: SiO32- + 4F- + 6H+ SiF4↑ + 3H2O
B. 用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板: 2Fe3+ + 3Cu 3Cu2+ + 2Fe
C. 用硫代硫酸鈉溶液脫氯: S2O32- + 2Cl2 + 3H2O 2S + 4Cl- + 6H+
D. 用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣: CaSO4 + CO32- CaCO3 + SO42-
A.玻璃的主要成分為 SiO2,用氫氟酸刻蝕玻璃時,SiO2 和氫氟酸反應生成 SiF4 氣體和水,反應的方程式為 SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O,A 錯誤;
B.Fe3+ 可以將 Cu 氧化成 Cu2+,三氯化鐵刻蝕銅電路板時反應的離子方程式為 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,B 錯誤;
【詳解】
例1(2024·全國甲卷·2)下列過程對應的離子方程式正確的是 (  )
A. 用氫氟酸刻蝕玻璃: SiO32- + 4F- + 6H+ SiF4↑ + 3H2O
B. 用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板: 2Fe3+ + 3Cu 3Cu2+ + 2Fe
C. 用硫代硫酸鈉溶液脫氯: S2O32- + 2Cl2 + 3H2O 2S + 4Cl- + 6H+
D. 用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣: CaSO4 + CO32- CaCO3 + SO42-
【詳解】
C.氯氣具有強氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯氣被還原為氯離子,反應的離子方程式為 SiO32- + 4Cl2 + 5H2O = 2SO42- + 8Cl- + 10H+,C 錯誤;
D.碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣,可以用碳酸鈉溶液浸泡水垢使硫酸鈣轉化為疏松、易溶于酸的碳酸鈣,反應的離子方程式為CaSO4 + CO32- = CaCO3 + SO42- ,D 正確,故選 D。
例2(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(  )
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B. 工業廢水中的 Pb2+ 用 FeS 去除:
C. 海水提溴過程中將溴吹入 SO2 吸收塔:
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:
例2(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(  )
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B. 工業廢水中的 Pb2+ 用 FeS 去除:
C. 海水提溴過程中將溴吹入 SO2 吸收塔:
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:
【詳解】
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗,銀溶于稀硝酸生成硝酸銀和一氧化氮 氣體,該反應的離子方程式為 ,A 不正確;
例2(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(  )
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B. 工業廢水中的 Pb2+ 用 FeS 去除:
C. 海水提溴過程中將溴吹入 SO2 吸收塔:
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:
【詳解】
B.由于 PbS 的溶解度遠遠小于 FeS,因此,工業廢水中的 Pb2+ 用 Fe S去除,該反應的離子方程為 ,B 不正確;
例2(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(  )
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B. 工業廢水中的 Pb2+ 用 FeS 去除:
C. 海水提溴過程中將溴吹入 SO2 吸收塔:
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:
【詳解】
C.海水提溴過程中將溴吹入 SO2 吸收塔,在水溶液中將 Br2 還原為 Br- ,該反應的離子方程式為 ,C 正確;
例2(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是(  )
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:
B. 工業廢水中的 Pb2+ 用 FeS 去除:
C. 海水提溴過程中將溴吹入 SO2 吸收塔:
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:
【詳解】
D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度,H2C2O4被氧化為CO2,H2C2O4屬于弱酸,該反應的離子方程式為 ,D 不正確,故選 C。
例3(2024·湖南卷·6)下列過程中,對應的反應方程式錯誤的是 (  )
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3 + C 2Zn + 3CO2↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s) + CO32-(aq) CaCO3(s) + SO42-(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O72- 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
【詳解】
A.火法煉鋅過程中C作還原劑,ZnCO3 在高溫條件下分解為 ZnO、CO2,CO2 與 C 在高溫條件下生成還原性氣體 CO,CO 還原 ZnO 生成 Zn,因此總反應為 ,A 錯誤;
例3(2024·湖南卷·6)下列過程中,對應的反應方程式錯誤的是 (  )
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3 + C 2Zn + 3CO2↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s) + CO32-(aq) CaCO3(s) + SO42-(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O72- 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3 + C 2Zn + 3CO2↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s) + CO32-(aq) CaCO3(s) + SO42-(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O72- 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
【詳解】
B.CaH2為活潑金屬氫化物,因此能與H2O發生歸中反應生成堿和氫氣,反應方程式為 ,B 正確;
例3(2024·湖南卷·6)下列過程中,對應的反應方程式錯誤的是 (  )
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3 + C 2Zn + 3CO2↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s) + CO32-(aq) CaCO3(s) + SO42-(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O72- 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
【詳解】
C.鍋爐水垢中主要成分為 CaSO4、MgCO3 等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向鍋爐水垢中加入飽和Na2CO3溶液,根據難溶物轉化原則可知CaSO4轉化為CaCO3,反應方程式為 , C 正確;
例3(2024·湖南卷·6)下列過程中,對應的反應方程式錯誤的是 (  )
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3 + C 2Zn + 3CO2↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s) + CO32-(aq) CaCO3(s) + SO42-(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O72- 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
【詳解】
D.Cr2O72- 具有強氧化性,加入具有還原性的 Fe2+,二者發生氧化還原反應生成 Fe3+、Cr3+,Cr 元素化合價由+6降低至+3,Fe 元素化合價由+2升高至+3,根據守恒規則可知反應離子方程式為 ,D 正確;故選 A。
例3(2024·湖南卷·6)下列過程中,對應的反應方程式錯誤的是 (  )
例4(2022·湖北卷)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-
B.在0.1 mol·L-1氯化鈉溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-
【答案】C
【分析】
通過試題提供一定的前提條件判定給出離子間共存的狀況,考查學生的必備知識的符號語言的認知水平及能否正確判斷出不同情況下離子共存關系,題干中的前提條件為不同電解質溶液考查學生對電解質電離的認知水平。試題評價能力的目標主要有對前提條件的分析與相應知識的辨析能力水平。
例4(2022·湖北卷)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-
B.在0.1 mol·L-1氯化鈉溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-
【詳解】
A.氨水顯堿性,會與Ag+、Cu2+反應,不能大量共存,A項錯誤;
B.Fe3+、I-會發生氧化還原反應,不能大量共存,B項錯誤;
C.醋酸顯酸性,在醋酸溶液中SO42-、NH4+、Br-、H+均不會發生反應,能大量共存,C項正確;
D.硝酸銀中的銀離子會與氯離子反應生成沉淀,不能大量共存,D項錯誤;
例4(2022·湖北卷)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-
B.在0.1 mol·L-1氯化鈉溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-
例5(2021·重慶卷)25°時, 下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化鋇溶液中: Mg2+、K+、Br-、SO42-
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、NO3-
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、NO3-、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、SO42-
【答案】B
例5(2021·重慶卷)25°時, 下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化鋇溶液中: Mg2+、K+、Br-、SO42-
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、NO3-
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、NO3-、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、SO42-
【分析】
通過試題提供一定的前提條件判定給出離子間共存的狀況,評價學生的必備知識的符號語言的認知水平及能否正確判斷出不同情況下離子共存關系,試題前提條件中不僅設計電解質溶液信息以及溶液的pH不僅評價學生對電解質電離的認識和溶液酸堿性的認識。同時評價學生對多重信息的分析、篩選能力。
例5(2021·重慶卷)25°時, 下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化鋇溶液中: Mg2+、K+、Br-、SO42-
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、NO3-
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、NO3-、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、SO42-
【詳解】
A.Ba2+與SO42-生成BaSO4,不能大量共存,A項錯誤;
B.該條件下各離子之間不發生反應,可以大量共存,B項正確;
C. Fe2+會與氨水反應生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C項錯誤;
D.硝酸是強氧化劑會與具有還原性的I-發生氧化還原反應,不能大量共存,D項錯誤;
例6(2021·湖南卷)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:
Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32-、SO42- 不能大量共存,因發生反應:
2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、MnO4- 能大量共存,粒子間不反應
【答案】B
例6(2021·湖南卷)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:
Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32-、SO42- 不能大量共存,因發生反應:
2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、MnO4- 能大量共存,粒子間不反應
【分析】
該試題在離子共存基礎上添加了離子反應方程式的判斷,不僅考查學生離子不共存的判定同時考查離子方程式書寫一般規律。針對離子反應方程式書寫規律及物質的基礎掌握水平也做出了考查。在評價學生基礎知識水平的同時也利用符號和內容的正誤判定評價學生的辨析能力和分析能力水平。
例6(2021·湖南卷)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:
Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32-、SO42- 不能大量共存,因發生反應:
2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、MnO4- 能大量共存,粒子間不反應
【詳解】
A.Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlO2-,故A錯誤;
B.S2O32-和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水,離子方程式為:2H++ S2O32-=S↓+SO2↑+H2O,故B正確;
例6(2021·湖南卷)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:
Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32-、SO42- 不能大量共存,因發生反應:
2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、MnO4- 能大量共存,粒子間不反應
【詳解】
C.Fe3+做催化劑促進H2O2分解,不能大量共存,故C錯誤;
D.在酸性條件下MnO4-能將Cl-氧化為Cl2,不能大量共存,故D錯誤;
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
【答案】D
【分析】
該試題通過實驗情景,考查學生對電解質及電離和離子反應相關知識的理解和認知水平。同時利用圖像和文字信息評價學生的對信息的理解和分析能力以及對相關知識的辨析能力。
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
A.Ba(OH)2與CuSO4發生離子反應:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,隨著反應的進行,溶液中自由移動的離子濃度減小,燈泡變暗,當二者恰好反應時,溶液中幾乎不存在自由移動的微粒,燈泡完全熄滅。當CuSO4溶液過量時,其電離產生的Cu2+、SO42-導電,使燈泡逐漸又變亮,A不符合題意;
【詳解】
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
【詳解】
B.Ca(OH)2與NH4HCO3發生離子反應:Ca2++2OH-+NH4++HCO3-=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,隨著反應的進行,溶液中自由移動離子濃度減小,燈泡逐漸變暗,當二者恰好反應時,溶液中自由移動的微粒濃度很小,燈泡很暗。當 NH4HCO3溶液過量時,其電離產生的NH4+、 HCO3-導電,使燈泡逐漸又變亮,B不符合題意;
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
【詳解】
C.Ba(OH)2與H2SO4發生離子反應:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,隨著反應的進行,溶液中自由移動的離子濃度減小,燈泡變暗,當二者恰好反應時,溶液中幾乎不存在自由移動的微粒,燈泡完全熄滅。當H2SO4溶液過量時,其電離產生的H+、SO42-導電,使燈泡逐漸又變亮,C不符合題意;
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
【詳解】
D.CH3COOH與氨水發生離子反應:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH4++H2O,反應后自由移動的離子濃度增大,溶液導電能力增強,燈泡更明亮,不出現亮—滅(或暗)—亮的變化,D符合題意。
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
【詳解】
D.CH3COOH與氨水發生離子反應:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH4++H2O,反應后自由移動的離子濃度增大,溶液導電能力增強,燈泡更明亮,不出現亮—滅(或暗)—亮的變化,D符合題意。
例8(2019·天津卷)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是
實驗現象 離子方程式
A 向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解 Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O
B 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體 Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
C 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色 3SO2+2MnO4-+4H+=3SO42-+2Mn2++2H2O
D 氧化亞鐵溶于稀硝酸 FeO+2H+=Fe2++H2O
實驗現象 離子方程式
A 向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解 Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O
B 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體 Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
C 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色 3SO2+2MnO4-+4H+=3SO42-+2Mn2++2H2O
D 氧化亞鐵溶于稀硝酸 FeO+2H+=Fe2++H2O
【答案】A
【分析】
該試題實驗情景主題,考查學生對常見物質的基礎知識掌握情況,同時考查學生對離子反應方程式書寫規律的掌握情況。
例8(2019·天津卷)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是
例8(2019·天津卷)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是
實驗現象 離子方程式
A 向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解 Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O
B 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體 Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
A、氫氧化鎂堿性強于氨水,故A能用來解釋相應實驗現象;
B、制氫氧化鐵膠體條件是加熱,在化學式后注明膠體,得不到沉淀,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,故B不能用來解釋相應實驗現象;
【詳解】
實驗現象 離子方程式
C 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色 3SO2+2MnO4-+4H+=3SO42-+2Mn2++2H2O
D 氧化亞鐵溶于稀硝酸 FeO+2H+=Fe2++H2O
【詳解】
C、電荷不守恒,正確的離子方程式為:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-,故C不能用來解釋相應實驗現象;
D、硝酸具有強氧化性,其可將亞鐵氧化成鐵離子,正確的離子方程式為:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O,故D不能用來解釋相應實驗現象;
例8(2019·天津卷)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是
例9(2024·河北卷·15)市售的溴(純度99%)中含有少量的 Cl2 和 I2,某化學興趣小組利用氧化還原反應原理,設計實驗制備高純度的溴。回答下列問題:(2)將D中溶液轉移至_______(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的 KMnO4 溶液至出現紅棕色氣體,繼續加熱將溶液蒸干得固體R。該過程中生成 I2 的離子方程式為_______。
【詳解】
例9(2024·河北卷·15)市售的溴(純度99%)中含有少量的 Cl2 和 I2,某化學興趣小組利用氧化還原反應原理,設計實驗制備高純度的溴。回答下列問題:(2)將D中溶液轉移至_______(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的 KMnO4 溶液至出現紅棕色氣體,繼續加熱將溶液蒸干得固體R。該過程中生成 I2 的離子方程式為_______。
將D中溶液轉移至蒸發皿中,邊加熱邊向其中滴加酸化的 KMnO4 溶液至出現紅棕色氣體(Br2),即說明KMnO4已將KI全部氧化,發生反應的離子方程式為 ,
KBr幾乎未被氧化,繼續加熱將溶液蒸干所得固體 R 的主要成分為KBr。
例10(2022·全國乙卷)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:
向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應后過濾,濾渣②中有MnO2,該步反應的離子方程式為_______。
例10(2022·全國乙卷)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:
向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應后過濾,濾渣②中有MnO2,該步反應的離子方程式為_______。
【答案】
Fe2++MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
【分析】
該試題以工業制備為情景,通過流程圖提供相應的物質轉化關系。考查學生離子方程式書寫規律的掌握情況。該試題也利用圖像信息和文字信息評價學生對信息的分析與提取能力。
例10(2022·全國乙卷)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:
向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應后過濾,濾渣②中有MnO2,該步反應的離子方程式為_______。
【詳解】
向80~90℃濾液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的濾渣②,反應的離子方程式為3Fe2++MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
例11(2022·遼寧卷)某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯合焙燒法制各BiOCl和MnSO4,工藝流程如下:
已知:
①焙燒時過量的MnO2分解為Mn2O3,FeS2轉變為Fe2O3;
②金屬活動性:Fe>(H)>Bi>Cu;
回答下列問題:
生成氣體A的離子方程式為_______。
例11(2022·遼寧卷)某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯合焙燒法制各BiOCl和MnSO4,工藝流程如下:
已知:
①焙燒時過量的MnO2分解為Mn2O3,FeS2轉變為Fe2O3;
②金屬活動性:Fe>(H)>Bi>Cu;
回答下列問題:
生成氣體A的離子方程式為_______。
【答案】
Mn2O3+6H++2Cl-=2Mn2++Cl2↑+3H2O
【詳解】
A為氯氣,生成氣體A的離子方程式為Mn2O3+6H++2Cl-=2Mn2++Cl2↑+3H2O;
【分析】
該試題以工業制備為情景,通過流程圖提供相應的物質轉化關系。考查學生離子方程式書寫規律的掌握情況。該試題也利用圖像信息和文字信息評價學生對信息的分析與提取能力。
例12(2021·全國乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
“酸溶”后,將溶液適當稀釋并加熱,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,該反應的離子方程式是_______。
例12(2021·全國乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
“酸溶”后,將溶液適當稀釋并加熱,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,該反應的離子方程式是_______。
【答案】
TiO2+ + (x+1)H2OTiO2·xH2O↓ + 2H+
【詳解】
酸溶后將TiOSO4溶液加入熱水稀釋并適當加熱,能使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸,反應的離子方程式為:TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+
【分析】
該試題以工業制備為情景,通過流程圖提供相應的物質轉化關系。考查學生離子方程式書寫規律的掌握情況。該試題也利用圖像信息和文字信息評價學生對信息的分析與提取能力,以及學生是否可以利用類比思想進行模型建構。
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離子反應(不共存)的條件:復分解反應型
生成難溶物或微溶物(大量)的離子不能大量共存
陽離子 陰離子
Ba2+、Ca2+、Pb2+ CO32-、SO32-、SO42-、SiO32-、PO43-
Fe3+、Cu2+、Fe2+ OH-、S2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-
Al3+、Zn2+ OH-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-
H+ SiO32-、AlO2-
生成氣體及揮發性物質的離子不能大量共存
離子 不能大量共存的離子
H+ S2O32-、CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、S2-、HS-
OH- NH4+(濃溶液并加熱)
生成難電離物質(水、弱酸、一水合氨等)
H+與酸弱酸根(CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、ClO-等)生成弱酸不能大量共存;OH-與NH4+(稀溶液)生成弱堿不能大量共存;H+與OH-生成水不能大量共存。
離子反應(不共存)的條件:氧化還原型
具有較強氧化性的離子與具有較強還原性的離子會發生氧化還原反應而不能大量共存。
氧化性離子 還原性離子
ClO-、MnO4-(H+)、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72- Fe2+(可與Fe3+共存)、S2-、I-、SO32-、HS-、HSO3-
當弱酸的酸根與弱堿的陽離子同時存在于水溶液中時,弱酸的酸根水解生成的OH-與弱堿的陽離子水解生成的H+反應生成水,從而使兩種離子的水解平衡互相促進而向水解方向移動,甚至完全反應。
離子反應(不共存)的條件:水解相互促進型
常見的因發生相互促進的水解反應而不能大量共存的離子如下:
(1)Al3+與CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-、SiO32-;
(2)Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-。
離子反應(不共存)的條件:絡合反應型
離子間因發生絡合反應而不能大量共存,常見的反應有如下兩種:
I. Fe3+ 與 SCN- 因生成 Fe(SCN)3 而不能大量共存。
II. Ag+ 與 NH3·H2O 因生成 [Ag(NH3)2]+ 而不能大量共存。
離子方程式書寫注意問題
正確拆分:書寫離子方程式時參加反應的強酸、強堿、可溶性鹽在水溶液可以拆成離子符號,酸式鹽如果是強酸酸式鹽可以拆成酸根離子、堿根離子、氫離子,如果時弱酸酸式鹽可以拆成酸式酸根離子、堿根離子。難溶鹽、弱堿、金屬氧化物不能拆成離子
符號使用恰當:“=”、“ ”、“→”、“↑”、“↓”等符號符合實際。
三守恒:兩邊原子數、電荷數必須守恒、氧化還原反應離子方程式中氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數要相等。
以客觀事實為基礎:離子方程式中物質的化學式或者離子符號要符合客觀事實或者符合題干信息內容,不可臆造產物及反應。
常見離子方程式書寫
氧化還原反應型:
a.找準劑產。根據一般規律及題干信息找準氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物;
b.電子守恒先配一半。利用氧化還原反應電子守恒配平參與得失電子的原子;
c.補項。酸性環境:缺氫補H+、缺氧補H2O;堿性環境:利用電荷守恒補OH-和H2O。
示例:高錳酸鉀與濃鹽酸反應
氧化劑(MnO4-)+還原劑(Cl-)→氧化產物(Cl2)+還原產物(Mn2+)
MnO4- + 2Cl- → Cl2 + Mn2+
↓5×2 ↑1×2×5
2MnO4- + 10Cl- → Cl2 + Mn2+
左側4O,右側沒有O,右側補4H2O,左側補8H+
2MnO4- + 10Cl- + 8H+ = 5Cl2 + Mn2+ + 4H2O
常見離子方程式書寫
復分解反應類型離子方程式書寫
離子不共存分析反應關系羅列分步反應式子,加和方式得總反應方程式。
示例:(19年全國卷I) 向MnSO4溶液加入過量NaHCO3生成MnCO3沉淀的離子方程式
MnSO4
Mn2+
SO42-
10Na+
10HCO3-
10 NaHCO3
Mn2++HCO3-=MnCO3↓+H+
H++HCO3-=CO2↑+H2O
Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
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離子反應是高中化學重要的基本理論,在學習物質基本化學性質時可以利用離子反應總結一般規律,結合規律可以預測物質或者離子的性質。這也是離子反應在高考試題中常見考查方式和方法。解決這類習題應該首先要注意總結規律、應用規律完善規律。在建立規律的基礎上對規律分類,通過分類判斷問題屬于那一類規律可以達到一個快速解決問題的目的。第5講-離子反應及離子共存
1.(2023·北京卷·6)下列離子方程式與所給事實不相符的是
A.Cl2制備84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆銅板制作印刷電路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除廢水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS↓
2.(2023·湖南卷·5)下列有關電極方程式或離子方程式錯誤的是
A.堿性鋅錳電池的正極反應:MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
B.鉛酸蓄電池充電時的陽極反應:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
3.(2024.1·浙江卷·5)在溶液中能大量共存的離子組是
A. H+、I-、Ba2+、NO3-
B. Fe3+、K+、CN-、Cl-
C. Na+、SiO32-、Br-、Ca2+
D. NH4+、SO42-、CH3COO-、HCO3-
4.(2024·全國甲卷·2)下列過程對應的離子方程式正確的是
A. 用氫氟酸刻蝕玻璃:SiO32- + 4F- + 6H+=SiF4↑+ 3H2O
B. 用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板:2Fe3+ + 3Cu=3Cu2+ + 2Fe
C. 用硫代硫酸鈉溶液脫氯: S2O32- + 2Cl2 + 3H2O=2S + 4Cl- + 6H+
D. 用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣: CaSO4 + CO32-=CaCO3 + SO42-
5.(2024·6·浙江卷·8)下列離子方程式正確的是
A. 用CuSO4溶液除H2S氣體: Cu2++S2-=CuS↓
B. H2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液:H2SO3+Ba2+=BaSO3↓+2H+
C. NaHCO3溶液中通入少量Cl2:2HCO3-+Cl2=2CO2+Cl-+ClO-+H2O
D. 用溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板:2Fe3+ + Cu=Cu2+ + 2Fe2+
6.(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O
B. 工業廢水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-=PbS↓
C. 海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔:Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
7.(2022·湖北卷)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-
B.在0.1 mol·L-1氯化鈉溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-
8.(2021·重慶卷)25°時, 下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化鋇溶液中: Mg2+、K+、Br-、
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、
9.(2021·福建卷)室溫下,下列各組離子一定能與指定溶液共存的是
A.的溶液:Na+、K+、SO42-、SiO32-
B.的溶液:NH4+、Ca2+、Br-、SCN-
C.的溶液:Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
D.的溶液:Na+、K+、Cl-、ClO-
10.(2021·天津卷)常溫下,下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、、
B.pH=12的溶液:K+、Na+、、
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、
11.(2021·湖南卷)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32-、SO42- 不能大量共存,因發生反應:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、MnO4- 能大量共存,粒子間不反應
A.A B.B C.C D.D
12.(2020·江蘇卷)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
B.鹽酸溶液:Na+、K+、SO、SiO
C.KMnO4溶液:NH、Na+、NO、I-
D.AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
13.(2019·江蘇卷)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L 1NaOH溶液:Na+、K+、、
B.0.1 mol·L 1FeCl2溶液:K+、Mg2+、、
C.0.1 mol·L 1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl 、OH
D.0.1 mol·L 1H2SO4溶液:K+、、、
14.(2019·天津卷)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是
實驗現象 離子方程式
A 向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解
B 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體
C 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D 氧化亞鐵溶于稀硝酸
15.(2019·北京卷)探究草酸(H2C2O4)性質,進行如下實驗。(已知:室溫下,0.1 mol·L 1 H2C2O4的pH=1.3)
實驗 裝置 試劑a 現象
① Ca(OH)2溶液(含酚酞) 溶液褪色,產生白色沉淀
② 少量NaHCO3溶液 產生氣泡
③ 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色
④ C2H5OH和濃硫酸 加熱后產生有香味物質
由上述實驗所得草酸性質所對應的方程式不正確的是
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4 CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4 NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4具有還原性,2+5+16H+ 2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D.H2C2O4可發生酯化反應,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
第5講-離子反應及離子共存答案及解析
1.【答案】B
【詳解】A.Cl2和NaOH溶液反應產生NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆寫,其余均可拆寫為離子,A項正確;
B.食醋為弱酸不能拆寫為離子,反應為2CH3COOH + CaCO3 = Ca2+ + 2CH3COO- + CO2 + H2O,B項錯誤;
C.FeCl3將Cu氧化為CuCl2而自身被還原為FeCl2,反應為2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,C項正確;
D.Na2S將Hg2+轉化為沉淀除去,反應為Hg2+ + S2 = HgS↓,D項正確;
故選B。
2.【答案】B
【詳解】A.堿性鋅錳電池放電時正極得到電子生成MnO(OH),電極方程式為MnO2 + H2O + e- = MnO(OH) + OH-,A正確;
B.鉛酸電池在充電時陽極失電子,其電極式為:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42-,B錯誤;
C.K3[Fe(CN)6]用來鑒別Fe2+生成滕氏藍沉淀,反應的離子方程式為 K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]↓,C正確;
D.TiCl4容易與水反應發生水解,反應的離子方程式為TiCl4 + (x+2)H2O = TiO2·xH2O↓ + 4H+ + 4Cl-,D正確;
故答案選B。
3.【答案】D
【詳解】A.H+、I-、NO3- 三種離子會反生氧化還原反應而不能大量共存,故A不符合題意;
B.Fe3+、CN-會生成 Fe(CN)63- 離子而不能大量共存,故B不符合題意;
C.SiO32-、Ca2+ 會生成 CaSiO3 沉淀而不能大量共存,故C不符合題意;
D.NH4+、CH3COO-、HCO3- 雖然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合題意;
故答案選D。
4.【答案】D
【詳解】A.玻璃的主要成分為SiO2,用氫氟酸刻蝕玻璃時,SiO2和氫氟酸反應生成SiF4氣體和水,反應的方程式為SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O,A錯誤;
B.Fe3+可以將Cu氧化成Cu2+,三氯化鐵刻蝕銅電路板時反應的離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B錯誤;
C.氯氣具有強氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯氣被還原為氯離子,反應的離子方程式為S2O32- + 4Cl2 + 5H2O = 2SO42- + 8Cl- + 10H+,C錯誤;
D.碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣,可以用碳酸鈉溶液浸泡水垢使硫酸鈣轉化為疏松、易溶于酸的碳酸鈣,反應的離子方程式為,D正確;
故答案選D。
5.【答案】D
【解析】
【詳解】A.H2S在離子方程式中應以化學式保留,正確的離子方程式為Cu2++H2S=CuS↓+2H+,A項錯誤;
B.酸性條件下NO3-會將H2SO3氧化成H2SO4,Ba2+與SO42-形成BaSO4沉淀,滴加少量Ba(NO3)2時的離子方程式為Ba2++2NO3-+3H2SO3=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H++H2O,滴加足量Ba(NO3)2時的離子方程式為3Ba2++2NO3-+3H2SO3=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O,B項錯誤;
C.電離平衡常數:Ka1(H2CO3) >Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),Cl2與水反應生成的HClO與NaHCO3不反應,正確的離子方程式為Cl2+HCO3-=Cl-+HClO+CO2,C項錯誤;
D.Cu與FeCl3溶液反應生成CuCl2、FeCl2,反應的離子方程式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,D項正確;
答案選D。
6.【答案】C
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗,銀溶于稀硝酸生成硝酸銀和一氧化氮氣體,該反應的離子方程式為3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,A不正確;
B.由于PbS的溶解度遠遠小于FeS,因此,工業廢水中的Pb2+用FeS去除,該反應的離子方程式為Pb2++FeS=PbS+Fe2+,B不正確;
C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔,SO2在水溶液中將Br2還原為Br-,該反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+,C正確;
D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度,H2C2O4被氧化為CO2,H2C2O4屬于弱酸,該反應的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D不正確;
綜上所述,本題選C。
7.【答案】C
【詳解】
A.氨水顯堿性,會與反應,不能大量共存,A項錯誤;
B.會發生氧化還原反應,不能大量共存,B項錯誤;
C.醋酸顯酸性,在醋酸溶液中均不會發生反應,能大量共存,C項正確;
D.硝酸銀中的銀離子會與氯離子反應生成沉淀,不能大量共存,D項錯誤。
8.【答案】B
【詳解】
A.Ba2+與生成BaSO4,不能大量共存,A項錯誤;
B.該條件下各離子之間不發生反應,可以大量共存,B項正確;
C. Fe2+會與氨水反應生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C項錯誤;
D.硝酸是強氧化劑會與具有還原性的I-發生氧化還原反應,不能大量共存,D項錯誤。
9.【答案】D
【詳解】
A.是強酸弱堿鹽,的溶液顯酸性,H+與生成硅酸沉淀不能大量共存,A不符合題意;
B.的溶液,與生成不能大量共存,B不符合題意;
C.的溶液,H+、、共同作用發生氧化還原反應,不能大量共存,C不符合題意;
D.的溶液,、、、、、能大量共存,D符合題意。
10.【答案】B
【詳解】
A.pH=1的溶液中,在酸性條件下與Fe2+會發生氧化還原反應,不能大量共存,故A錯誤;
B.pH=12的溶液中,K+、Na+、、均不能發生反應,能大量共存,故B正確;
C.pH=7的溶液中,Cu2+、S2-會發生反應生成沉淀,不能大量共存,故C錯誤;
D.pH=7的溶液中,Al3+、會發生雙水解,不能大量共存,故D錯誤。
11.【答案】B
【詳解】
A.Al3+和NH3H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成Al,故A錯誤;
B.S2和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水,離子方程式為:2H++ S2=S↓+SO2↑+H2O,故B正確;
C.Fe3+做催化劑促進H2O2分解,不能大量共存,故C錯誤;
D.在酸性條件下Mn能將Cl-氧化為Cl2,不能大量共存,故D錯誤。
12.【答案】A
【詳解】
A.在0.1mol·L-1氨水中,四種離子可以大量共存,A選;
B.在0.1mol·L-1鹽酸中含有大量氫離子,四種離子中硅酸根可以與氫離子反應生成硅酸沉淀,故不能共存,B不選;
C.MnO4-具有強氧化性,可以將碘離子氧化成碘單質,故不能共存,C不選;
D.在0.1mol·L-1硝酸銀溶液中,銀離子可以與氯離子、硫酸根離子反應生成氯化銀、硫酸銀沉淀,不能共存,D不選。
13.【答案】A
【詳解】
A.是一個堿性環境,離子相互間不反應,且與OH-不反應,能大量共存;
B.MnO4-具有強氧化性,Fe2+具有還原性,兩者會發生氧化還原反應而不能大量共存;
C.Ba2+可以與CO32-發生反應生成沉淀而不能大量存在;
D.酸性條件下H+與HSO3-不能大量共存,同時酸性條件下NO3-表現強氧化性會將HSO3-氧化而不能大量共存。
14.【答案】A
【詳解】
A.氫氧化鎂堿性強于氨水,故A能用來解釋相應實驗現象;
B.制氫氧化鐵膠體條件是加熱,在化學式后注明膠體,得不到沉淀,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,故B不能用來解釋相應實驗現象;
C.電荷不守恒,正確的離子方程式為:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-,故C不能用來解釋相應實驗現象;
D.硝酸具有強氧化性,其可將亞鐵氧化成鐵離子,正確的離子方程式為:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O,故D不能用來解釋相應實驗現象。
15.【答案】C
【詳解】
A.H2C2O4為二元弱酸,能與氫氧化鈣溶液發生中和反應,生成白色沉淀草酸鈣和水,因此含酚酞的氫氧化鈣溶液堿性逐漸減弱,溶液紅色褪去,故A正確;
B.產生氣泡證明有CO2 產生,因此可證明酸性H2C2O4>H2CO3,反應方程式為:H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2 +2H2O 或H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+2CO2 +2H2O,故B正確;
C.0.1 mol·L 1 H2C2O4的pH=1.3,說明草酸為弱酸,故在其參與的離子方程式中要寫其化學式,不能用草酸根表示,故C不正確;
D.草酸(又稱乙二酸),其中含有羧基,因此其能發生酯化反應,反應方程式正確,故D正確。第5講-離子反應及離子共存
2024年——離子反應與離子共存考向考點統計
一、知識重構
1.考查內容導視
離子反應的考查通常會結合氧化還原反應理論、電化學裝置、復分解反應、金屬與非金屬化學性質等內容為依托進行考查。內容考查難度跨度比較大,較為簡單的試題通常是以學生比較熟悉知識為依據來命題,難度較大試題通常是以陌生情景為背景,結合模型書寫離子方程式。
2.主干知識點
(1)電解質相關概念
電解質:在水溶液中或熔融狀態下能夠導電的化合物;
非電解質:在水溶液中和熔融狀態下都不能夠導電的化合物。
概念共性點:均為化合物
概念不同點:電解質在水溶液中或熔融狀態下能夠導電,非電解質在水溶液中或者熔融狀態下均不導電。
電解質應是一定條件下本身電離而導電的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也導電,卻是與水反應生成新物質后電離而導電的,不是本身電離導電的,故屬于非電解質。
離子型電解質(強堿、大部分可溶鹽)在水溶液中和熔融狀態都可以電離。金屬氧化物在熔融狀態下可以電離。共價型電解質(酸、部分弱堿)在水溶液中可以電離。
(2)電離及電離方程式書寫
電離:電解質產生陰陽離子的過程。
電離方程式:用來表示電解質產生離子的過程的式子。
強電解質 弱電解質
概念 水溶液中全部電離的電解質 水溶液中部分電離的電解質
注意 與溶解度無關
電離程度 在水溶液中完全電離 在水溶液中部分電離
電離過程 不可逆過程 可逆過程,存在電離平衡
表示方法 電離方程式用“=” 電離方程式用“ ”
實例 強酸:HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4等 強堿:KOH、NaOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2 絕大多數鹽:BaSO4、AgCl、CaCO3 弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3 、H3PO4、H2CO3 、H2SiO3、CH3COOH、等。 弱堿:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性堿 水:H2O
要點提示:電解質的強弱是以電離的程度來區分的,與物質的溶解度、溶液的導電能力沒有必然聯系。如BaSO4、CaCO3等雖然在水中溶解度很小,溶液的導電性很差,但是由于都是離子化合物,溶于水的部分是全部電離的,是強電解質。
電解質電離方程式書寫一般規律
(3)離子反應
概念:有離子參加或有離子生成的反應統稱為離子反應。
離子反應的本質
離子反應的本質是溶液中某些物質的物質的量的減少(離子間不共存)。
離子不共存類型
復分解型:離子結合產生沉淀氣體水;
氧化還原型:離子間發生氧化還原反應;
絡合型:離子間發生絡合反應。
(4)離子方程式
離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。
離子方程式的意義:離子方程式不僅可以表示某一個具體的化學反應,還可以表示同一類型的離子反應。
二、重溫經典
例1(2024·全國甲卷·2)下列過程對應的離子方程式正確的是 (  )
用氫氟酸刻蝕玻璃: SiO32- + 4F- + 6H+=SiF4↑+ 3H2O
用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板: 2Fe3+ + 3Cu=3Cu2+ + 2Fe
用硫代硫酸鈉溶液脫氯: S2O32- + 2Cl2 + 3H2O=2S + 4Cl- + 6H+
用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣: CaSO4 + CO32-=CaCO3 + SO42-
【答案】D
【詳解】
A.玻璃的主要成分為 SiO2,用氫氟酸刻蝕玻璃時,SiO2 和氫氟酸反應生成 SiF4 氣體和水,反應的方程式為 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O,A 錯誤;
B.Fe3+ 可以將 Cu 氧化成 Cu2+,三氯化鐵刻蝕銅電路板時反應的離子方程式為 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,B 錯誤;
C.氯氣具有強氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯氣被還原為氯離子,反應的離子方程式為 SiO32- + 4Cl2 + 5H2O = 2SO42- + 8Cl- + 10H+,C 錯誤;
D.碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣,可以用碳酸鈉溶液浸泡水垢使硫酸鈣轉化為疏松、易溶于酸的碳酸鈣,反應的離子方程式為 CaSO4 + CO32- = CaCO3 + SO42-,D 正確,故選 D。
例2(2024·新課標卷·4)對于下列過程中發生的化學反應,相應離子方程式正確的是
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗:Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O
B. 工業廢水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-=PbS↓
C. 海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔:Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【答案】C
【詳解】
A.試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗,銀溶于稀硝酸生成硝酸銀和一氧化氮氣體,該反應的離子方程式為3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O,A不正確;
B.由于PbS的溶解度遠遠小于FeS,因此,工業廢水中的Pb2+用FeS去除,該反應的離子方程式為Pb2++FeS=PbS+Fe2+,B不正確;
C.海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔,SO2在水溶液中將Br2還原為Br-,該反應的離子方程式為Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+,C正確;
D.用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度,H2C2O4被氧化為CO2,H2C2O4屬于弱酸,該反應的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D不正確;
綜上所述,本題選C。
例3(2024·湖南卷·6)下列過程中,對應的反應方程式錯誤的是
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3+C2Zn+3CO↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O72- 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【詳解】
A.火法煉鋅過程中C作還原劑,ZnCO3在高溫條件下分解為ZnO、CO2,CO2與C在高溫條件下生成還原性氣體CO,CO還原ZnO生成Zn,因此總反應為ZnCO3+2CZn+3CO↑,故A項錯誤;
B.為活潑金屬氫化物,因此能與H2O發生歸中反應生成堿和氫氣,反應方程式為CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,故B項正確;
C.鍋爐水垢中主要成分為CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向鍋爐水垢中加入飽和Na2CO3溶液,根據難溶物轉化原則可知CaSO4轉化為CaCO3,反應方程式為CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq),故C項正確;
D.具有強氧化性,加入具有還原性的Fe2+,二者發生氧化還原反應生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合價由+6降低至+3,Fe元素化合價由+2升高至+3,根據守恒規則可知反應離子方程式為6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,故D項正確;
綜上所述,本題選A。
例4(2022·湖北卷)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-
B.在0.1 mol·L-1氯化鈉溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-
【答案】C
【詳解】
A.氨水顯堿性,會與Ag+、Cu2+反應,不能大量共存,A項錯誤;
B.Fe3+、I-會發生氧化還原反應,不能大量共存,B項錯誤;
C.醋酸顯酸性,在醋酸溶液中SO42-、NH4+、Br-、H+均不會發生反應,能大量共存,C項正確;
D.硝酸銀中的銀離子會與氯離子反應生成沉淀,不能大量共存,D項錯誤;
答案選C。
例5(2021·重慶卷)25°時, 下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1氯化鋇溶液中: Mg2+、K+、Br-、SO42-
B.1.0 mol·L-1硫酸中: A13+、 Na+、Cl-、NO3-
C.pH=1l 的氨水中: Fe2+、 Na+、NO3-、ClO-
D.pH=1的硝酸中: Fe3+、K+、I-、SO42-
【答案】B
【詳解】A.Ba2+與SO42-生成BaSO4,不能大量共存,A項錯誤;
B.該條件下各離子之間不發生反應,可以大量共存,B項正確;
C. Fe2+會與氨水反應生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C項錯誤;
D.硝酸是強氧化劑會與具有還原性的I-發生氧化還原反應,不能大量共存,D項錯誤;
答案選B。
例6(2021·湖南卷)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是
粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O 不能大量共存,因發生反應:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32-、SO42- 不能大量共存,因發生反應:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42-、H2O2 能大量共存,粒子間不反應
D H+、Na+、Cl-、MnO4- 能大量共存,粒子間不反應
【答案】B
【詳解】
A.Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlO2-,故A錯誤;
B.S2O32-和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水,離子方程式為:2H++ S2O32-=S↓+SO2↑+H2O,故B正確;
C.Fe3+做催化劑促進H2O2分解,不能大量共存,故C錯誤;
D.在酸性條件下MnO4-能將Cl-氧化為Cl2,不能大量共存,故D錯誤;
答案選B。
例7(2021·北京卷)使用如圖裝置(攪拌裝置略)探究溶液離子濃度變化,燈光變化不可能出現“亮→暗(或滅)→亮”現象的是
選項 A B C D
試劑a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
試劑b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
【答案】D
【詳解】
A.Ba(OH)2與CuSO4發生離子反應:Ba2+ + 2OH- + Cu2+ + SO42- = BaSO4↓ + Cu(OH)2↓,隨著反應的進行,溶液中自由移動的離子濃度減小,燈泡變暗,當二者恰好反應時,溶液中幾乎不存在自由移動的微粒,燈泡完全熄滅。當CuSO4溶液過量時,其電離產生的Cu2+、SO42-導電,使燈泡逐漸又變亮,A不符合題意;
B.Ca(OH)2與NH4HCO3發生離子反應:Ca2+ + 2OH- + NH4+ + HCO3-= CaCO3↓ + H2O + NH3·H2O,隨著反應的進行,溶液中自由移動離子濃度減小,燈泡逐漸變暗,當二者恰好反應時,溶液中自由移動的微粒濃度很小,燈泡很暗。當 NH4HCO3溶液過量時,其電離產生的NH4+、 HCO3-導電,使燈泡逐漸又變亮,B不符合題意;
C.Ba(OH)2與H2SO4發生離子反應:Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = BaSO4↓ + 2H2O,隨著反應的進行,溶液中自由移動的離子濃度減小,燈泡變暗,當二者恰好反應時,溶液中幾乎不存在自由移動的微粒,燈泡完全熄滅。當H2SO4溶液過量時,其電離產生的H+、SO42-導電,使燈泡逐漸又變亮,C不符合題意;
D.CH3COOH與氨水發生離子反應:CH3COOH + NH3·H2O = CH3COO- + NH4+ + H2O,反應后自由移動的離子濃度增大,溶液導電能力增強,燈泡更明亮,不出現亮—滅(或暗)—亮的變化,D符合題意。
例8(2019·天津卷)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是
實驗現象 離子方程式
A 向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解 Mg(OH)2 + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3·H2O
B 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體 Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3H+
C 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色 3SO2 + 2MnO4- + 4H+ = 3SO42- + 2Mn2+ + 2H2O
D 氧化亞鐵溶于稀硝酸 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
【答案】A
【詳解】
A、氫氧化鎂堿性強于氨水,故A能用來解釋相應實驗現象;
B、制氫氧化鐵膠體條件是加熱,在化學式后注明膠體,得不到沉淀,離子方程式為:Fe3+ +3 H2O Fe(OH)3(膠體)+ 3H+,故B不能用來解釋相應實驗現象;
C、電荷不守恒,正確的離子方程式為:5SO2 +2MnO4- + 2H2O = 2Mn2+ + 4H+ +5SO42-,故C不能用來解釋相應實驗現象;
D、硝酸具有強氧化性,其可將亞鐵氧化成鐵離子,正確的離子方程式為:3FeO + 10H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO↑ + 5H2O,故D不能用來解釋相應實驗現象;
例9(2024·河北卷·15)市售的溴(純度99%)中含有少量的 Cl2 和 I2,某化學興趣小組利用氧化還原反應原理,設計實驗制備高純度的溴。回答下列問題:(2)將D中溶液轉移至_______(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的 KMnO4 溶液至出現紅棕色氣體,繼續加熱將溶液蒸干得固體R。該過程中生成 I2 的離子方程式為_______。
【答案】
蒸發皿 2MnO4- + 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O
【詳解】
將D中溶液轉移至蒸發皿中,邊加熱邊向其中滴加酸化的 KMnO4 溶液至出現紅棕色氣體(Br2),即說明KMnO4已將KI全部氧化,發生反應的離子方程式為 2MnO4- + 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O ,KBr幾乎未被氧化,繼續加熱將溶液蒸干所得固體 R 的主要成分為KBr。
例10(2022·全國乙卷)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:
向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應后過濾,濾渣②中有MnO2,該步反應的離子方程式為_______。
【答案】
Fe2+ + MnO4- + 7H2O = 3Fe(OH)3↓ + MnO2↓ + 5H+
【詳解】
向80~90℃濾液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的濾渣②,反應的離子方程式為3Fe2+ + MnO4- + 7H2O = 3Fe(OH)3↓ + MnO2↓ + 5H+;
例11(2022·遼寧卷)某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯合焙燒法制各BiOCl和MnSO4,工藝流程如下:
已知:①焙燒時過量的MnO2分解為Mn2O3,FeS2轉變為Fe2O3;
②金屬活動性:Fe>(H)>Bi>Cu;
回答下列問題:
生成氣體A的離子方程式為_______。
【答案】
Mn2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2Mn2+ + Cl2↑ + 3H2O
【詳解】
A為氯氣,生成氣體A的離子方程式為 Mn2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2Mn2+ + Cl2↑ + 3H2O;
例12(2021·全國乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
該工藝條件下,有關金屬離子開始沉淀和沉淀完全的見下表
金屬離子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
開始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8
(5)“酸溶”后,將溶液適當稀釋并加熱,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,該反應的離子方程式是_______。
【答案】
TiO2+ + (x+1) H2OTiO2·xH2O↓ + 2H+
【詳解】
酸溶后將TiOSO4溶液加入熱水稀釋并適當加熱,能使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸,反應的離子方程式為TiO2++(x+1)H2O TiO2·xH2O + 2H+。
三、模型建構
離子反應(不共存)的條件:
①復分解反應型
生成難溶物或微溶物(大量)的離子不能大量共存
陽離子 不能大量共存的陰離子
Ba2+、Ca2+、Pb2+ CO32-、SO32-、SO42-、SiO32-、PO43-
Fe3+、Cu2+、Fe2+ OH-、S2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-
Al3+、Zn2+ OH-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-
H+ SiO32-、AlO2-
生成氣體及揮發性物質的離子不能大量共存
離子 不能大量共存的離子
H+ S2O32-、CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、S2-、HS-
OH- NH4+(濃溶液并加熱)
生成難電離物質(水、弱酸、一水合氨等)
H+與酸弱酸根(CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、ClO-等)生成弱酸不能大量共存;OH-與NH4+(稀溶液)生成弱堿不能大量共存;H+與OH-生成水不能大量共存。
②氧化還原型
具有較強氧化性的離子與具有較強還原性的離子會發生氧化還原反應而不能大量共存。
氧化性離子 還原性離子
ClO-、MnO4-(H+)、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72- Fe2+(可與Fe3+共存)、S2-、I-、SO32-、HS-、HSO3-
③水解相互促進型
當弱酸的酸根與弱堿的陽離子同時存在于水溶液中時,弱酸的酸根水解生成的OH-與弱堿的陽離子水解生成的H+反應生成水,從而使兩種離子的水解平衡互相促進而向水解方向移動,甚至完全反應。常見的因發生相互促進的水解反應而不能大量共存的離子如下:
(1)Al3+與CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-、SiO32-;
(2)Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-。
④絡合反應型
離子間因發生絡合反應而不能大量共存,常見的反應有如下兩種:
I.Fe3+與SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
II.Ag+與NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
離子方程式書寫注意問題
正確拆分:書寫離子方程式時參加反應的強酸、強堿、可溶性鹽在水溶液可以拆成離子符號,酸式鹽如果是強酸酸式鹽可以拆成酸根離子、堿根離子、氫離子,如果時弱酸酸式鹽可以拆成酸式酸根離子、堿根離子。難溶鹽、弱堿、金屬氧化物不能拆成離子
符號使用恰當:“=”、“ ”、“→”、“↑”、“↓”等符號符合實際。
三守恒:兩邊原子數、電荷數必須守恒、氧化還原反應離子方程式中氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數要相等。
以客觀事實為基礎:離子方程式中物質的化學式或者離子符號要符合客觀事實或者符合題干信息內容,不可臆造產物及反應。
氧化還原反應型:
a.找準劑產:根據一般規律及題干信息找準氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物;
b.電子守恒先配一半:利用氧化還原反應電子守恒配平參與得失電子的原子
c.補項:酸性環境:缺氫補H+、缺氧補H2O;堿性環境:利用電荷守恒補OH-和H2O。
四、名師導學
離子反應是高中化學重要的基本理論,在學習物質基本化學性質時可以利用離子反應總結一般規律,結合規律可以預測物質或者離子的性質。這也是離子反應在高考試題中常見考查方式和方法。解決這類習題應該首先要注意總結規律、應用規律完善規律。在建立規律的基礎上對規律分類,通過分類判斷問題屬于那一類規律可以達到一個快速解決問題的目的。

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