高考化學(xué) | 專題2 離子反應(yīng)
考點一
離子方程式的書寫
1.離子方程式書寫時應(yīng)遵循的規(guī)律?
(1)依據(jù)客觀事實。
(2)遵循三個守恒：
①必須遵循質(zhì)量守恒原理(即反應(yīng)前后原子種類及個數(shù)應(yīng)相等)。
②必須遵循電荷守恒原理(即反應(yīng)前后離子所帶的電荷總數(shù)應(yīng)相等)。
③必須遵循電子得失守恒原理(適用于氧化還原反應(yīng)的離子方程式)。
2.離子方程式書寫時必須注意的知識點
(1)對于微溶物的處理有三種情況：
①在生成物中有微溶物析出時，微溶物用化學(xué)式表示，如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：
2Ag++?SO42-====Ag2SO4↓
②當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)(稀溶液)，應(yīng)寫出離子的形式。如CO2氣體通入澄清的石灰水中：CO2+Ca2++2OH-====CaCO3↓+H2O
③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時，應(yīng)寫成化學(xué)式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液，因為石灰乳中大部分的Ca(OH)2未溶解，以未電離的Ca(OH)2為主，電離的Ca(OH)2很少，所以應(yīng)寫成化學(xué)式：
Ca(OH)2+CO32-====CaCO3↓+2 OH-
?(2)有NH3參加或生成的反應(yīng)
氨水作為反應(yīng)物寫NH3·H2O或NH3；作為生成物，若有加熱條件或濃度很大時，應(yīng)寫NH3↑
(3)固體與固體間的反應(yīng)不能寫離子方程式，如NH4Cl和熟石灰反應(yīng)制取NH3。濃H3PO4、濃H2SO4參加反應(yīng)時不寫成離子，如Cu與濃H2SO4反應(yīng)。而濃HNO3、濃HCl則可寫成離子，如Cu與濃HNO3反應(yīng)，可寫成：
Cu+4H++2NO3-====Cu2++2NO2↑+2H2O
MnO2與濃HCl共熱可寫成：
所以未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式。
(4)多元弱酸酸式根離子，在離子方程式中不能拆開寫。如HCO3-不能寫成H++CO32-。注意HSO4-?在溶液中寫成離子形式H++SO42-。
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離子方程式的書寫是高考的重點和熱點，經(jīng)常以填空題的形式出現(xiàn)。離子方程式書寫除了掌握以上規(guī)律及注意點之外，還應(yīng)掌握與量有關(guān)的離子方程式書寫技
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考點二
與量有關(guān)的離子方程式的書寫
1.生成的產(chǎn)物可與過量的物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng)的離子反應(yīng)
????NaOH與AlCl3溶液(足量或不足量),NaAlO2溶液通入CO2(少量或過量)，Ba(OH)2溶液通入CO2(少量或過量)，NaAlO2溶液加HCl(少量或過量)，有關(guān)離子方程式都有區(qū)別。?
這類離子反應(yīng)，需注意題給條件，判斷產(chǎn)物是否與過量的物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng)，以確定產(chǎn)物形式。(注意：向C6H5ONa溶液通入CO2少量或過量的離子方程式是一樣的。)
2.酸式鹽與量有關(guān)的離子反應(yīng)
如NaHSO4溶液加入過量的Ba(OH)2，因為Ba(OH)2過量，NaHSO4溶液中的H+和SO42-?均參加反應(yīng)，所以參加反應(yīng)的H+和SO42-?與原溶液中的H+和SO42-?相等，原溶液中的H+和SO42-?物質(zhì)的量之比為1∶1，即在離子方程式中H+和SO42-?物質(zhì)的量之比為1∶1，離子方程式如下：H++SO42-?+OH-+Ba2+====BaSO4↓+H2O。
3.較特殊且與量有關(guān)的離子反應(yīng)，這類離子反應(yīng)要求量與其他因素統(tǒng)籌兼顧
如Mg(HCO3)2溶液與過量NaOH反應(yīng)，不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩(wěn)定；明礬與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)，不可忽視Al(OH)3的兩性；NH4HSO4溶液與足量Ba(OH)2溶
4.混合滴加順序不同，離子反應(yīng)不同，這類離子反應(yīng)應(yīng)注意各物質(zhì)量的變化。
如：NaOH與AlCl3溶液、Na2CO3與HCl、Na2S與FeCl3、氯水與FeBr2、NH3·H2O與AgNO3等。
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考點三
離子方程式的正誤判斷
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這類試題的失分率很高，但所考查的知識可以按照一定規(guī)律進(jìn)行總結(jié)?，F(xiàn)對這類試題的設(shè)錯方式進(jìn)行歸類、分析、總結(jié)如下：
設(shè)錯方式1??不符合客觀事實，錯寫反應(yīng)產(chǎn)物
如2Fe3++3S2-====Fe2S3，F(xiàn)e3+有氧化性，S2-有還原性，F(xiàn)e3+可將S2-氧化為S，即2Fe3++S2-====2Fe2++S↓
設(shè)錯方式2??混淆化學(xué)式和離子式的書寫形式?
如NH3通入醋酸溶液中：CH3COOH+NH3====CH3COONH4，錯在未將強電解質(zhì)拆分成CH3COO-、NH4+。
設(shè)錯方式3??漏寫部分離子反應(yīng)?
如Ba(OH)2?溶液與H2SO4溶液反應(yīng)：Ba2++SO42-?====BaSO4↓,學(xué)生只注意了Ba2+與SO42-?反應(yīng)，而漏掉了H+與OH-的反應(yīng)。
設(shè)錯方式4??錯寫反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比關(guān)系?
如Ba(OH)2?溶液與H2SO4溶液反應(yīng)：Ba2++OH-+H++SO42-?====BaSO4↓+H2O,應(yīng)寫成Ba2++2OH-+2H++SO42-?====BaSO4↓+2H2O。
設(shè)錯方式5??電荷不守恒或原子不守恒?
如Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-，應(yīng)寫成2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-。
設(shè)錯方式6??氧化還原反應(yīng)中得失電子不守恒?
如
2MnO4-+3H2O2+6H+====2Mn2++4O2↑+6H2O，應(yīng)寫成2MnO4-+5H2O2+6H+====2Mn2++ 5O2↑+8H2O
設(shè)錯方式7??忽視了題設(shè)條件及要求
如“過量”“少量”“等物質(zhì)的量”“適量”“任意量”以及滴加順序等對反應(yīng)方程式或產(chǎn)物的影響。
例1:碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應(yīng)：HCO3-+Ca2++OH-====CaCO3↓+H2O，此反應(yīng)中Ca(OH)2是二元堿，所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1︰2。
例2:碳酸氫鈉溶液與足量石灰水反應(yīng)：2HCO3-+Ca2++2OH-====CaCO3↓+2H2O+CO32-?，此反應(yīng)中HCO3-?充足，所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1︰1。(此類題可結(jié)合離子共存來做，因為石灰水過量即Ca2+過量，所以生成物中一定無CO32-)
同學(xué)們掌握了以上設(shè)錯方式，在做這類題時就很容易找到病因，此類題就能夠迎刃而解。
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考點四
離子共存
1.離子間相互結(jié)合呈沉淀析出時不能大量共存
如形成BaSO4、CaSO4、H2SiO3、MgCO3、Ag2SO4等。
2.離子間相互結(jié)合呈氣體逸出時不能大量共存
如H+與S2-、HS-、CO32-?、HCO3-?、SO32-?、HSO3-?，OH-與NH4+?等，由于逸出氣體H2S、CO2、SO2、NH3等而不能大量共存。
3.離子間相互結(jié)合成弱電解質(zhì)時不能大量共存
如H+與CH3COO-、OH-、ClO-、F-、H2PO4-?、HPO42-?、PO43-?。
4.離子間發(fā)生雙水解反應(yīng)析出沉淀或逸出氣體時不能大量共存
如Al3+分別與ALO2-?、CO32-?、HCO3-?、SO32-?、SiO23、C6H5O-；Al3+與S2-、HS-等。
5.離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時不能大量共存
如：MnO4-?、ClO-、Fe3+分別與I-、S2-、SO32-?等。
6.在酸性介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存
如NO3-?和I-、S2-、SO32-?、Fe2+在中性或堿性溶液中可以共存，但在有大量H+存在的情況下則不能共存。
7.離子間相互結(jié)合成絡(luò)合離子時不能大量共存
如Fe3+與SCN-反應(yīng)生成［Fe(SCN)］2+，Ag+、NH4+?、OH-反應(yīng)生成［Ag(NH3)2］+，F(xiàn)e3+與C6H5O-?(H+)也發(fā)生絡(luò)合等。
8.注意題的前提設(shè)置
顏色：Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-?等有顏色；
酸堿性：直接/間接─指示劑的顏色，水電離出H+或OH-，與Al反應(yīng)產(chǎn)生H2等。
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離子共存的題目主要是考查同學(xué)們對離子反應(yīng)本質(zhì)的理解以及對幾種常見反應(yīng)類型的掌握情況。因此必須做到以下幾點：
1.在理解強弱電解質(zhì)的基礎(chǔ)上，真正理解離子反應(yīng)的本質(zhì)。
2.熟練掌握離子不能共存的幾種反應(yīng)，如生成沉淀、生成氣體、生成弱電解質(zhì)、離子間的氧化還原反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)等。
3.在解題時一定要細(xì)心，如審清題干中的限制條件(酸堿性、顏色等)、題干的要求(因氧化還原反應(yīng)而不能大量共存、因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能大量共存等)。
例題精講
1.下列各組離子能在指定環(huán)境中大量共存的是( ???)
A.在c(HCO3-?)=0.1 mol·L-1的溶液中：NH4+?、Al3+、Cl-、NO3-?
B.在由水電離出的c(H+)=1×10-12?mol·L-1的溶液中：Fe2+、ClO-、Na+、SO42-?
C.在加入鎂粉產(chǎn)生氣體的溶液中：SO42-?、NO3-?、Na+、Fe2+
D.在使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液中：SO32-?、CO32-?、Na+、K+
【解析】A中HCO3-??與Al3+發(fā)生雙水解不能大量共存：3HCO3-??+Al3+====Al(OH)3↓+3CO2↑；B中由水電離出的c(H+)=1×10-12?mol·L-1的溶液中pH=12或pH=2，酸性時H+與ClO-結(jié)合成強氧化性HClO將氧化Fe2+，堿性時OH-與Fe2+結(jié)合生成難溶性的Fe(OH)2；C中“加入鎂粉產(chǎn)生氣體的溶液”為酸性溶液，H+與NO3-?、Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)；D中“紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液”為堿性溶液，各離子均能共存，D符合題意。
【答案】D
2.下列離子方程式正確的是( ???)
A.向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4溶液至剛好沉淀完全：
Ba2++2OH-+NH4+?+H++SO42-?====BaSO4↓+NH3·H2O+ H2O
B.澄清石灰水與稀鹽酸反應(yīng)：Ca(OH)2+2H+====Ca2++2H2O
C.鈉與水反應(yīng)：Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑
D.碳酸鋇中加入稀硫酸：BaCO3+2H+====Ba2++CO2↑+H2O
【解析】本題考查離子方程式書寫的正誤判斷。A中至剛好沉淀完全可知Ba2+與SO42-?為1∶1，所以2個OH-與1個NH4+?、1個H+正好完全反應(yīng)，所以A正確；B中因是澄清石灰水，Ca(OH)2應(yīng)寫離子形式；C中電荷不守恒；D中硫酸根也參與離子反應(yīng)，生成BaSO4沉淀。
【答案】A
3.下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是（?）
A ．氯化鋁溶液中加入過量氨水：Al3＋＋4NH·H2O＝AlO2－＋4NH4＋＋2H2O
B ．銅片溶于稀硝酸產(chǎn)生無色氣體：Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O
C ．碳酸鈣溶于醋酸：CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋CO2↑＋H2O
D ．氯化亞鐵溶液中通入氯氣：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
【解析】Al（OH）3沉淀不溶于過量的氨水，A錯誤；銅片溶于稀硝酸產(chǎn)生無色氣體是NO，B錯誤；醋酸為弱酸，不能拆成離子形式，C錯誤； Fe2+能夠被Cl2氧化成Fe3＋，D正確。
【答案】D
