第2節離子反應第3章課標要求1.認識酸、堿、鹽等電解質在水溶液中或熔融狀態下能發生電離。2.通過實驗事實認識離子反應及其發生的條件,了解常見離子的檢驗方法。3.能利用電離、離子反應等概念對常見的反應進行分類和分析說明。4.能用電離方程式表示某些酸、堿、鹽的電離。備考指導1.高考對本節內容的考查主要集中在以下幾個方面:離子方程式的書寫及正誤判斷,有限定條件的離子共存、離子推斷等。特別是在第Ⅱ卷的流程題和實驗題中,常與氧化還原反應相結合進行考查。2.復習備考中,重點關注陌生離子方程式的書寫,有限定條件的離子共存、離子的檢驗與推斷等,注意與氧化還原反應的知識相結合。內容索引010203第一環節必備知識落實第二環節關鍵能力形成第三環節核心素養提升04實驗探源第一環節必備知識落實知識點1電解質及其電離知識篩查1.電解質2.電解質的電離電解質溶于水或受熱熔化時,形成自由移動的離子的過程。知識鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)銀和食鹽水都能導電,都屬于電解質。(

)(2)AgCl、BaSO4等難溶于水,都屬于弱電解質。(

)(3)強電解質溶液的導電能力比弱電解質溶液的導電能力強。(

)(4)HClO是弱酸,但NaClO是強電解質。(

)(5)在溶于水或熔融狀態下能夠自身發生電離的化合物一定是電解質。(

)(6)強電解質都是離子化合物,弱電解質都是共價化合物。(

)(7)SO2溶于水可導電,故SO2屬于電解質。(

)×××√√××2.下列電離方程式書寫正確的是(

)。

C.Ca(NO3)2══Ca2++2(NO3)2-D.Ba(OH)2══Ba2++OH2-A知識點2離子反應離子方程式知識篩查1.離子反應電解質在溶液中的反應實質上是離子之間的反應,這樣的反應屬于離子反應。2.離子方程式(以CaCO3與鹽酸的反應為例)特別提醒(1)書寫離子方程式時,濃硫酸不能拆寫成離子形式,而濃硝酸、濃鹽酸要拆寫成離子形式。(2)多元弱酸的酸式酸根離子不能拆寫成離子形式,如NaHCO3不能拆寫成“Na++H++”。(3)離子方程式要遵循質量守恒、電荷守恒,是氧化還原反應的還要遵循得失電子守恒。3.寫出下列反應的離子方程式(1)Cl2通入水中:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。(2)Na投入水中:2Na+2H2O══2Na++2OH-+H2↑。(3)Cl2通入FeCl2溶液中:2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-。(4)金屬鋁溶于NaOH溶液中:2Al+2OH-+6H2O══2[Al(OH)4]-+3H2↑。知識鞏固1.判斷下列離子方程式的書寫是否正確,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(2)醋酸與水垢中的CaCO3反應:CaCO3+2H+══Ca2++H2O+CO2↑。(

)(3)Mg(OH)2與稀鹽酸的反應:OH-+H+══H2O。(

)(4)將Na投入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+══2Na++Cu。(

)(5)Fe與稀鹽酸反應:2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑。(

)(6)Fe與稀硝酸反應:Fe+2H+══Fe2++H2↑。(

)(7)Fe(OH)3與HI的反應:Fe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O。(

)×××××××C解析:A項,Cu與稀硝酸反應生成NO,錯誤。B項,電荷不守恒,錯誤。C項,Al(OH)3難溶于氨水,正確。D項,Na2SiO3為可溶性鹽,應寫成離子形式,錯誤。3.寫出下列反應的離子方程式。(1)實驗室用足量NaOH溶液吸收SO2尾氣:

。

(2)明礬溶于水產生Al(OH)3膠體:

。

(3)Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應:

。

(4)Ba(OH)2溶液與(NH4)2SO4溶液混合:

。

(5)CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合:

。

(6)向氯水中通入SO2:

。

(7)向酸性高錳酸鉀溶液中滴加H2O2溶液:

。

(8)明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應。①Al3+恰好完全沉淀時:

;

②

恰好完全沉淀時:

。

(9)二氧化碳與次氯酸鈣[Ca(ClO)2]溶液反應。①CO2少量:

;

②CO2過量:

。

第二環節關鍵能力形成能力點1準確區分電解質、強電解質和弱電解質的能力整合建構

問題引領(1)如何判斷某物質是否屬于電解質?(2)如何區分強電解質和弱電解質?點撥(1)“三步”判斷電解質。首先看是不是化合物:電解質都是化合物。單質(如石墨)、混合物(如鹽酸)不是電解質。其次看在水溶液里或在熔融狀態下能否導電:電解質在一定條件下導電。電解質導電的條件是電解質溶于水或熔融狀態,兩者具備其一即可。有些電解質溶于水導電,但熔融狀態下不導電,如HCl氣體;有些電解質只在熔融狀態下才能導電,如BaSO4。第三步還要看是否自身發生電離導電:溶于水能導電的化合物不一定是電解質。如CO2水溶液能導電,不是CO2分子本身直接電離產生離子,而是它與水反應生成的H2CO3電離出自由移動的離子而導電,H2CO3是電解質,不能說CO2是電解質。(2)在中學階段,強電解質和弱電解質只針對溶于水后的表現而言的,完全電離的是強電解質,不完全電離的是弱電解質,所以電解質的強弱與溶解性大小、導電性強弱沒有關系。從物質類別的角度判斷:強酸、強堿和常見的鹽都是強電解質,弱酸、弱堿和水都是弱電解質。訓練突破1.下列敘述錯誤的是(

)。A.弱電解質在溶液中部分電離,存在電離平衡B.在溶液中導電能力強的電解質是強電解質,導電能力弱的電解質是弱電解質C.同一弱電解質形成的溶液,當溫度、濃度不同時,其導電能力也不相同D.純凈的強電解質在液態時,有的導電,有的不導電B解析:溶液的導電能力與溶液中離子濃度及離子所帶電荷數有關,強電解質溶液的導電能力不一定比弱電解質溶液的導電能力強,B項錯誤。弱電解質存在電離平衡,電離過程中吸熱,溫度改變,電離平衡移動,離子濃度不同,導電能力不同,A、C兩項正確。強電解質中,離子化合物如NaCl、K2SO4等液態時導電,共價化合物如AlCl3、HCl等液態時不導電,D項正確。2.今有10種物質:①Cu②稀硫酸③HCl④NH3⑤空氣⑥CO2⑦Hg⑧NaCl⑨CaCO3⑩Cl2按照表中提示的信息,把符合左欄條件的物質的序號填入右欄相應的位置。②⑤

③

⑨

①②⑦

能力點2正確書寫離子方程式的能力整合建構1.離子方程式的書寫(1)書寫的關鍵。(2)特殊情況的處理。

2.判斷離子反應發生順序的方法(1)氧化還原型離子反應。同一氧化劑(或還原劑)可能與多種還原劑(或氧化劑)反應,解此類題應抓住三點:①確定氧化劑或還原劑強弱順序。如還原性:I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+等。②根據強弱規律,判斷反應順序。同一氧化劑與多種還原劑反應,還原性強的還原劑優先發生反應;同一還原劑與多種氧化劑反應,氧化性強的氧化劑優先發生反應。③分步計算。涉及計算時,先判斷哪種物質過量,然后計算。3.利用“少定多變法”書寫與量有關的離子方程式(1)“定”是指量少的反應物,其參加反應的離子的化學計量數由其化學式確定,通常按1mol物質參加反應來確定。(2)“變”是指過量的反應物,其參加反應的離子的化學計量數根據量少的反應物離子的反應需要來確定,不受化學式中組成比例的制約,是可變的。4.離子方程式的正誤判斷問題引領書寫離子方程式或判斷離子方程式的正誤時需要注意哪些問題?點撥正確書寫、判斷離子方程式的四個關鍵點:反應產物“三分析”分析量不同時的產物分析是否漏掉同步反應分析變價元素的產物方程式遵循“三守恒”元素守恒電荷守恒得失電子守恒訓練突破1.下列離子方程式錯誤的是(

)。DC.用硫酸銅溶液吸收硫化氫氣體:Cu2++H2S══CuS↓+2H+D.FeS放入稀硝酸中:FeS+2H+══Fe2++H2S↑2.根據信息寫出下列反應的離子方程式。(1)Na2CO3溶液能與HCN反應:Na2CO3+HCN══NaHCO3+NaCN,則向NaCN溶液中通入少量CO2時反應的離子方程式為

。

(2)鈰是一種重要的稀土金屬元素,以下是其重要化合物Ce(OH)4的一種制備方法:(注:高鈰是指溶液中Ce為+4價)①寫出加入氨水時發生反應的離子方程式:

。

②“氧化”過程若用NaClO代替O2,寫出該反應的離子方程式:

。3.某工業廢水中主要含有Cr3+,同時還含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性較強。為回收利用,通常采用如下流程處理:注:常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時所需的pH,如下表。(1)氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是

。(填字母)

A.Na2O2 B.HNO3C.FeCl3 D.KMnO4(2)加入NaOH溶液調整溶液pH=8時,除去的離子是

(填字母,下同);已知鈉離子交換樹脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交換除去的雜質離子是

。

A.Fe3+ B.Al3+

C.Ca2+

D.Mg2+(3)還原過程在酸性條件下進行,每消耗0.8mol

轉移4.8mole-,該反應的離子方程式為

。

答案:(1)A

(2)AB

CD(1)加氧化劑的主要目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子,同時不會引入新的雜質,所以可以用Na2O2代替H2O2。(2)根據表中數據可知,pH=8時,Fe3+、Al3+轉化為氫氧化鐵沉淀和氫氧化鋁沉淀,則Fe3+、Al3+被除去;通過鈉離子交換樹脂,可除去Ca2+和Mg2+。能力點3快速、準確判斷離子能否大量共存的能力整合建構離子不能大量共存的常見類型(1)復分解反應型。①生成難溶物或微溶物的離子不能大量共存。②生成難電離的物質(如弱酸、弱堿)的離子不能大量共存。注意:既能與酸反應又能與堿反應的離子,一般為多元弱酸的酸式酸根離子。(2)氧化還原反應型。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。(3)水解相互促進型。當弱酸的酸根離子與弱堿的陽離子同時存在于水溶液中時,弱酸的酸根離子水解生成的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。(4)離子間因生成配合物而不能大量共存,常見的反應有:①Fe3+與SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。②Ag+與NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。問題引領離子共存中常見的隱含條件有哪些?點撥“隱含條件”下的離子共存。訓練突破1.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(

)。A2.硫酸亞鐵銨是一種重要的化工原料,以下各組溶液中加入該鹽后,溶液中離子數目均沒有明顯減少的是(

)。B3.常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(

)。B第三環節核心素養提升【高考真題剖析】

【例1】

(2023湖南卷)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-B解析:堿性鋅錳電池的正極反應為MnO2+H2O+e-══MnO(OH)+OH-,符合電荷守恒,A項正確;鉛酸蓄電池充電時的陽極反應為PbSO4+2H2O-2e-══PbO2+4H++,B項錯誤;利用K3[Fe(CN)6]與Fe2+反應生成藍色沉淀的現象可以檢驗Fe2+,反應的離子方程式為K++Fe2++[Fe(CN)6]3-══KFe[Fe(CN)6]↓,C項正確;TiCl4在水中水解程度較大,可以利用其水解反應TiCl4+(x+2)H2O══TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-制備TiO2,D項正確?！竞诵乃仞B考查點剖析】本題是一道關于電極反應式或離子方程式的正誤判斷題,較好地考查了考生“宏觀辨識與微觀探析”素養,

B選項為易錯點,在解答時容易忽略PbSO4是難溶物這一知識點。【例2】

(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解析:在0.1

mol·L-1氨水中,四種離子可以大量共存,A項正確。在0.1

mol·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,故不能大量共存,B項錯誤。

具有強氧化性,可以將碘離子氧化成碘單質,故不能大量共存,C項錯誤。在0.1

mol·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難溶物,不能大量共存,D項錯誤?！竞诵乃仞B考查點剖析】本題主要考查了限制條件下的離子共存,體現了“證據推理與模型認知”的化學學科素養,解答本類題目的關鍵是識別題中的限定條件,熟悉離子之間的反應?！镜漕}訓練】

1.(2022廣東卷)下列關于Na的化合物之間轉化反應的離子方程式書寫正確的是(

)。B解析:堿轉化為酸式鹽,即向氫氧化鈉溶液中通入過量二氧化碳生成碳酸氫鈉,正確的離子方程式應為OH-+CO2══,A項錯誤;向氫氧化鈉溶液中通入氯氣生成氯化鈉和次氯酸鈉,B項中離子方程式正確,符合題目要求;過氧化鈉是固體粉末,書寫離子方程式的時候不能拆,正確的離子方程式應為2Na2O2+2H2O══4Na++4OH-+O2↑,C項錯誤;硅酸鈉是可溶性鹽,書寫離子方程式時應該拆成離子形式,正確的離子方程式應為2.(2021全國乙改編)下列過程中的化學反應,相應的離子方程式正確的是(

)。A解析:通常條件下,CaSO4微溶于水,CaCO3難溶于水,利用溶解能力小的沉淀可向溶解能力更小的沉淀轉化,可用碳酸鈉溶液處理水垢中的硫酸鈣,水垢中的硫酸鈣以固體狀態存在,離子方程式中應保留化學式,A項正確;過量的鐵粉與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵,正確的離子方程式為3Fe+8H++2══3Fe2++2NO↑+4H2O,B項錯誤;硫酸鋁溶液中滴加少量氫氧化鉀溶液應該生成氫氧化鋁,C項錯誤;硫化氫是弱電解質,離子方程式中應該保留化學式(H2S),D項錯誤。3.室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(

)。A解析:A選項是一個堿性環境,沒有存在能與氫氧根發生反應的離子,故A項正確。B選項中高錳酸根離子可以與亞鐵離子反應,故錯誤。C選項中鋇離子可以與碳酸根離子發生反應生成沉淀,故錯誤。D選項中硝酸根可以與氫離子結合成硝酸,硝酸具有強氧化性,可以氧化亞硫酸氫根,故錯誤。【新情境模擬訓練】

將NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解過程如圖所示。下列說法正確的是(

)。A.a離子為Cl-,b離子為Na+B.溶液中含有NA個水合Na+(NA代表阿伏加德羅常數的值)C.溶液中存在NaClNa++Cl-D.NaCl的溶解需要在容量瓶中進行A解析:鈉離子核外有2個電子層,氯離子有3個電子層,即氯離子半徑大于鈉離子,a離子為Cl-,b離子為Na+,A項正確。題目中沒有說明溶液的體積,無法計算溶質的物質的量,即無法判斷溶液中水合Na+的個數,B項錯誤。

氯化鈉是強電解質,全部電離,電離方程式為NaCl══Na++Cl-,C項錯誤。容量瓶是精密儀器,不能用于溶解,NaCl的溶解需要在燒杯中進行,D項錯誤。實驗探源【必備知識歸納】

用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子【實驗目的】(1)用化學沉淀法去除粗鹽中的Ca2+、Mg2+和

。(2)熟練掌握溶解、過濾、蒸發等操作,認識化學方法在物質分離和提純中的重要作用?！緦嶒炗闷贰刻炱健⑺幊?、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、漏斗、濾紙、蒸發皿、坩堝鉗、鐵架臺(帶鐵圈)、陶土網、酒精燈、火柴。粗鹽、蒸餾水、0.1mol·L-1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol·L-1鹽酸、pH試紙。1.利用離子反應除去雜質的思路方法(1)分析物質組成,確定要保留的物質和需要除去的雜質。(2)明確要保留的物質和雜質間的性質差異。(3)選擇能使雜質離子轉化為氣體或沉淀的物質作為除雜試劑。除雜試劑不能影響要保留的離子,且應適當過量。(4)分析因除雜試劑過量而引入的新雜質如何除去。(5)綜合考慮原有雜質離子和新引入的雜質,確定試劑添加順序和實驗步驟。2.除雜質的方法(1)泥沙:用過濾的方法除去;(2)Ca2+:用Na2CO3溶液除去;(3)Mg2+:用NaOH溶液除去;(4)

:用BaCl2溶液除去。3.食鹽提純過程中的注意事項(1)選擇除雜試劑時以不引入雜質及過量的雜質易除去為原則。(2)除雜要除盡,通常除雜試劑要過量,可根據繼續滴加時不再出現最初滴加時的實驗現象為準。如向上層清液中滴加BaCl2溶液時,無白色沉淀生成,說明溶液中無

,滴加的BaCl2溶液過量。(3)最后溶液酸化時,必須先過濾除去難溶性雜質,否則鹽酸酸化時,會溶解部分沉淀,重新引入新的雜質?！疽族e細節篩查】

判斷下列食鹽精制過程的除雜試劑加入順序,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl。(

)(2)BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl。(

)(3)Na2CO3→BaCl2→NaOH→HCl。(

)(4)NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl。(

)(5)Na2CO3→BaCl2→HCl→NaOH。(

)√√×√×【實驗能力形成】

1.粗鹽中含有難溶性泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等。精制食鹽水的實驗操作順序如下:①加入過量BaCl2溶液,②加入過量NaOH溶液,③加入過量Na2CO3溶液,④過濾,⑤加入適量鹽酸。下列說法不正確的是(

)。A.①②③中加入過量的試劑是為了完全除去相應的雜質離子B.③中加入過量Na2CO3溶液僅為了完全除去Ca2+C.因為Mg(OH)2難溶而MgCO3微溶,所以用NaOH除Mg2+效果比用Na2CO3好D.⑤中可以通過邊滴加邊測定溶液pH的方法,控制加入鹽酸的量B解析從電離的角度分析粗鹽中的雜質可知,溶液中的雜質離子為鈣離子、鎂離子和硫酸根離子,其中硫酸根離子用鋇離子沉淀,鎂離子用氫氧根離子沉淀,