高三化学二轮复习精品教学案专题二 离子反应离子共存Word下载.docx
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该类题目的主要题型有三个:
一是考查离子方程式的书写,从高考试题的表现形式来看,除考查中学化学教材中所涉及的典型的离子反应方程式的书写外,越来越注重有关知识迁移应用的考查即信息给予题。
二是判断离子反程式的正误。
三是离子共存题,离子共存的条件是:
在溶液中离子之间不发生任何化学反应,如复分解反应,氧化还原反应,相互促进的水解反应,络合反应等。
在分析判断过程中,除要熟悉常见离子不能共存时所发生的离子反应外,还要注意题目的要求、限制条件,多种离子间的相互影响。
【知识归纳】
一、离子反应
1、定义:
从本质上看,凡是有自由离子参加或生成的反应都属于离子反应。
离子反应必须在水溶液中或熔融状态下进行。
如固体之间或浓H2SO4与固体的反应不属于离子反应。
2、类型:
①离子发生复分解反应;
②离子发生氧化还原反应。
3、条件
①离子发生复分解反应的条件:
生成沉淀、气体、弱电解质。
弱电解质包括弱酸、弱碱、弱盐和水四类物质。
如醋酸铅(CH3COO)2Pb、草酸铵(NH4)2C2O4等极少数盐属于弱电解质。
其中(NH4)2C2O4是弱电解质,在选修“实验化学”中提到。
②离子发生氧化还原反应的条件:
能生成弱氧化性、弱还原性的物质。
二、离子共存问题
离子在溶液中能否大量共存,涉及到离子的性质及溶液的酸碱性等综合知识。
离子间能发生复分解反应或发生氧化还原反应,则离子不能大量共存。
离子不能大量共存一般可从以下几方面考虑:
(一)由于发生复分解反应,离子不能大量共存
1.若阴、阳离子能相互结合生成难溶或微溶性的盐,则不能大量共存。
如Ag+、Pb2+与Cl-;
Ba2+、Ca2+、Ag+、Pb2+与SO42-;
Ag+与Br-、I-、PO43-;
Ca2+与F-、C2O42-等均不能大量共存。
2.若阴、阳离子能相互结合生成气体,则不能大量共存。
如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等易挥发的弱酸阴离子与H+均不能大量共存。
3.若阴、阳离子能相互结合生成弱电解质,则不能大量共存。
(1)CO32-、SiO32-、CH3COO-、C6H5O-、C17H35COO-、C2O42-、NO2-、PO43-、S2-、SO32-、F-、ClO-等与H+;
PO43-与H2PO4-;
AlO2-与HCO3-等因生成弱酸而不能大量共存。
(2)NH4+、Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe3+等与OH-因生成弱碱而不能大量共存。
(3)CH3COO-与Pb2+、NH4+与C2O42-等因生成易溶于水且难电离的盐而不能大量共存。
(4)OH-与H+;
HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HS-、HSO3-与OH-等因生成水而不能大量共存。
(5)Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-;
Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-、C6H5O-;
NH4+与AlO2-等因发生双水解反应而不能大量共存。
(6)Fe3+与F-、SCN-、、C6H5O-;
Al3+与F-;
Cu2+、Ag+与NH4+、OH-等因发生络合反应而不能大量共存。
(二)由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存
1.具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。
如Fe3+与S2-、HS-、SO32-、I-;
MnO4-与I-、Br-、Cl-、S2-、SO32-、Fe2+等不能大量共存。
2.在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。
Fe2+与NO3-能大量共存,但在强酸性条件下因发生反应3Fe2++NO3-+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O而不能大量共存;
SO32-和S2-在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件下因发生归中反应2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O而不能大量共存。
S2O32-与H+因发生歧化反应S2O32-+2H+==S↓+SO2+H2O不能大量共存。
(三)审题时应注意题中给出的附加条件
1.介质。
酸性溶液(该溶液存在大量H+);
碱性溶液(该溶液存在大量OH-);
能在加入铝粉后产生氢气的溶液(该溶液呈酸性或碱性,需分这两种情况考虑);
由水电离出的H+或OH-浓度小于1×
10-7mol·
L-1的溶液(该溶液加入了酸或碱而呈酸性或碱性,需分这两种情况考虑);
由水电离出的H+或OH-浓度大于1×
L-1的溶液(该溶液加入了弱碱盐或弱酸盐而呈酸性或碱性,需分这两种情况考虑)。
2.颜色。
如果指明是无色溶液,则有色离子不能共存其中。
中学常见的有色离子如下:
MnO4-紫红色,Fe3+棕黄色,Fe2+浅绿色,Cu2+蓝色。
3.要求。
注意选项要求,是“能大量共存的离子组”,还是“不能大量共存的离子组”,是“一定能大量共存的离子组”,还是“可能大量共存的离子组”。
三、离子方程式
1.概念:
用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的方程式。
化学方程式只能表示一个具体的反应,而离子方程式能从本质上表示一类反应。
电离方程式表示的不是化学反应,而是属于物理变化的电离过程。
2.书写步骤:
①写(基础);
②拆(关键);
③删(途径);
④查(保证)。
3.能否拆开的原则:
溶质在水中,若主要存在形式是离子,则拆开写成离子。
若主要存在形式是分子,则不拆开。
所以,难溶的物质(如沉淀、气体),不拆。
易溶的物质,如果易电离(如强酸、强碱、绝大多数可溶性盐),拆;
易溶的物质,如果难电离(如弱酸、弱碱、极少数可溶性盐、水),不拆。
4.正误判断
离子方程式遵循电荷守恒和元素守恒,若是氧化还原反应的离子方程式还遵循电子守恒。
所以检查内容有:
电子得失总数、电荷总数、原子总数、反应条件、生成物状态、微粒符号、系数约简、组成关系、试剂加入的先后顺序、反应是否在溶液或熔化状态下进行、微溶性物质是反应物(稀溶液写成离子;
悬浊液写成分子)还是生成物(生成物直接写成分子)、酸式酸根离子是强酸的还是弱酸的、试剂的用量是少量还是过量、离子反应是否符合客观事实等。
5.常见错误及原因分析
(1)离子反应误判
如实验室制氨气:
Ca(OH)2+2NH4+Ca2++2NH3↑+2H2O;
铜和浓硫酸加热反应:
Cu+2H2SO4(浓)
Cu2++SO42-+SO2↑+2H2O。
错因:
该反应不是在水溶液中进行的,因此不能写成离子反应方程式。
(2)违背客观事实
如Fe2O3与氢碘酸:
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
忽视了Fe3+与I-发生氧化一还原反应。
Mg(HCO3)2与过量NaOH溶液反应:
Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO32-+H2O。
在过量NaOH溶液中Mg2+应生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀而不是MgCO3沉淀。
次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫:
Ca2++2ClO-+H2O+SO2=CaSO3↓+2HClO。
CaSO3在HClO中将被氧化成CaSO4。
向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:
CO2+H2O+2C6H5O-→2C6H5OH+CO32-。
苯酚钠溶液中通入二氧化碳不管用量是多是少,总是生成HCO3-。
(3)违反守恒定律
如FeCl2溶液中通Cl2:
Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-。
电子得失不相等,离子电荷不守恒。
(4)分不清强、弱电解质
如NaOH溶液中通入HI:
OH-+HI=H2O+I-。
HI误认为弱酸。
电解AgF溶液:
4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+。
没有考虑F-与H+的反应。
乙醛的银镜反应:
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O。
Ag(NH3)2OH和CH3COONH4均是强电解质。
(5)忽视反应物的用量
如澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:
Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+H2O。
应抓住不足的反应物(该反应物全部参加了反应)的用量进行讨论。
设NaHCO3为1mol,则需要1molOH-生成1molCO32-,而1molCO32-又需要1molCa2+生成CaCO3沉淀。
纠正:
Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
氨水中入少量硝酸银溶液:
Ag++NH3·
H2O=AgOH↓+NH4+。
AgOH会继续与NH3·
H2O作用生成Ag(NH3)2OH。
(6)违背一种物质中阴、阳离子配比
如H2SO4溶液加入Ba(OH)2溶液:
Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O。
H2SO4电离出的H+和SO42-为2∶1,Ba(OH)2电离出的Ba2+和OH-为1∶2。
(7)不会处理微溶物
如石灰乳中加入盐酸溶液:
H++OH-=H2O。
微溶物作为反应物,若为乳状物,则写化学式,若为澄清溶液,则拆成离子形式。
Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O。
(8)漏写反应条件
如电解饱和食盐水:
2Cl-+2H2O=H2↑+Cl2↑+2OH-。
电解反应条件不能丢!
(9)“=”、“”、“↑”、“↓”符号运用不当
如Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+。
盐的水解一般是可逆的,不能用“=”,Al(OH)3量少,故不能打“↓”。
6.电极反应式
原电池和电解池中电极反应式的书写要求,与离子方程式完全一样,它是标有电子得失的氧化还原反应两个半反应的离子方程式。
如铅蓄电池放电时电极反应:
负极:
Pb-2e-+SO42-=PbSO4;
正极:
PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O。
作为介质的稀硫酸,应拆开写成H+和SO42-,PbSO4是沉淀,不能拆开。
【考点例析】
例1.下列各组离子中,能在强酸溶液里大量共存,并且溶液呈无色透明的是()
A.MnO4-、K+、Na+、SO42-B.Na+、K+、HCO3-、Cl-
C.Mg2+、NH4+、Cl-、NO3-D.Ba2+、K+、S2-、SO42-
解析:
A中,MnO4-有颜色;
B中HCO3-在强酸性中不能大量共存;
D中Ba2+与SO42-不能大量共存。
据以上分析得此题正确选项为C。
答案:
C。
[感悟]对于离子能否共存问题:
必须考虑两个问题。
一看同组离子是否发生反应(复分解或氧化还原)。
二看是否满足题干要求。
有颜色离子:
Fe3+,Fe2+,Cu2+,MnO4-。
强酸性(或强碱性),说明溶液中除离子组内各离子外,还应有H+(或OH-),典型的氧化性离子(如Fe3+、MnO4-、
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