高考化学主干核心知识：专题三 离子反应、离子方程式

专题三离子反应、离子方程式

【主干知识整合】

1．离子方程式正误判断主要抓住二个原则，一是符号书写是否正确，包括：

①原理是否正确②化学式与离子形式拆合是否正确，二是是否守恒，包括原子守恒、电荷守恒，氧化

还原反应还要转移电子守恒。

离子方程式的判断正误类型的题目，可总结为“八查”：

⑴一查反应是否符合客观事实

如钠投入CuSO4溶液中：

2Na+Cu2+=2Na++Cu (×) 2Na+Cu2++2H2O＝2Na++Cu(OH)2↓+H2↑(√)

⑵二查质量是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒

如Fe2++Cl2＝Fe3++2Cl-(×) 2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-(√)

⑶三查化学符号(↑、↓、=、、化学式、离子形式)使用是否正确

如碳酸氢钙溶液与盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+＝Ca2++2H2O+2CO2↑(×) HCO3-+H+=H2O+CO2↑(√)

⑷四查是否忽略隐含的离子反应

如CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应：Ba2++SO42-＝BaSO4↓(×)

Cu2++ SO42- +Ba2++2OH-＝Cu(OH)2↓+BaSO4↓(√)

(5)五查阴、阳离子配比是否正确

如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应：H++SO42-+OH-+Ba2+＝BaSO4↓+H2O(×)

2H++ SO42- +2OH-+Ba2+＝BaSO4↓+2H2O(√)

(6)六查反应物用量与其反应是否一致。

如碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠：

Ca2++2 HCO3-+2 OH- =CaCO3↓+ CO32+2H2O(×) Ca2++ HCO3-+ OH- =CaCO3↓+H2O (√)

(7)七查加入试剂顺序与其反应是否一致。

如往Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸：

2H++ CO32＝H2O+CO2↑(×) H++ CO32= HCO3- (√)

(8)八查反应条件与其反应是否一致。如往氯化铵溶液中滴入烧碱溶液：

NH4+ + OH- =NH3↑+H2O(×) NH4+ + OH-NH3·H2O (√)

2．离子方程式正误判断型试题，所给离子方程式常见的错误有：

①不能正确使用化学式与离子符号；②反应前后电荷不守恒；③反应原理不正确或反应不符合实际；④忽略反应物相对量的影响。

要注意几个特殊问题：

①离子反应不但可以发生在离子与离子间，也可以发生在离子与原子、离子与分子之间。如：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑，C12＋2I －===2Cl －

＋I 2。 ②有些反应从离子方程式看，好像没有离子参加，但实际上却是离子反应。如

2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH －＋H 2↑，实质是钠与水电离出的H ＋反应，只不过因为水是难电离的，要保留化学式

③相同物质之间的化学反应，在一种条件下是离子反应，在另一种条件下就不一定是离子反应，如：w. HCl(aq)＋NH 3(aq)===NH 4C1(aq) 是离子反应

HCl(g)＋NH 3(g)===NH 4Cl(s) 是分子反应

④复分解型离子反应因生成难溶物质、难电离的物质或挥发性物质，均使溶液中自由移动的离子数目减少，但这仅是一般规律，并不是绝对的。如以下反应中：

CH 3COOH ＋NH 3·H 2O===NH 4+＋-COO CH 3＋H 2O ，自由移动的离子数目反而增加。

3．解答离子共存的选择题，首先要看清题干要求：一是判断离子共存，还是判断不共存；二要看题目中

的隐含条件：碱性、酸性、无色透明、pH 为多大；三看离子间是否发生氧化还原反应、复分解反应等。总之，要注意审清题意，充分挖掘出题设的隐含条件；要把离子自身的特点同题干中给定的限制条件结合起来分析。

4．判断离子共存的规律：离子在溶液中能大量共存的条件是离子之间不能发生离子反应，各离子浓度不

会降低。离子反应发生的条件就是离子不能大量共存的原因：即离子之间若能发生反应则不能共存，若离子之间不发生反应则能大量共存。

①离子结合生成难溶物或微溶物不能大量共存：

如 Fe 2+与S 2-，Ca 2+与PO 43-、CO 32- ，Ag +与-Cl 、-

Br 、I -；Ba 2+与SO 42-、CO 32-、SO 32-；Fe 3+与OH -， Ca 2+与SO 42-等。

②离子结合生成气体物质不能大量共存：

如 H +与CO 32-、SO 32-、S 2-等； NH 4+与OH -（加热）。

③结合生成难电离物质的离子不能大量共存：

如H +与OH -，H +与-ClO 、S 2-，NH 4+与OH --(常温)等。

④发生氧化还原反应的离子不能大量共存：

如Fe 3+与S 2-、I - S 2-，MnO 4-与I -，NO 3-(H +)与Fe 2+

⑤弱酸的酸式酸根离子不能与H+、OH-大量共存：

HS与H+、OH-不共存。

如HCO3- 、-

SCN不共存。

⑥一组特殊离子：Fe3+与-

这类问题往往有一定的附加条件限制：

（1）注意溶液隐含的酸碱性，如酸性溶液（H+）、碱性溶液(OH-)、使酚酞试液变红的溶液、使紫色石蕊试液变红的溶液、c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液、由水电离出c(H+)=10-12 mol·L-1溶液、投入铝产生氢气的溶液、在pH＝13的无色溶液中等。

（2）注意无色溶液和有色离子不匹配，常见的有色离子有：Fe3+(黄色) 、Cu2+ (蓝色)、Fe2+（浅绿色）、MnO4-（紫色）。

（3）注意溶液中隐含的氧化性离子与还原性离子不能共存。如Fe3+与S2--、I-，MnO4-与I-，NO3- (H+)与Fe2+等。

【典例精析】

1. 下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是（）

①KOH Na2SO4AlCl3 ②NaHCO3Ba(OH)2H2SO4

③HCl NaAlO2NaHSO4 ④Ca(OH)2Na2CO3BaCl2

A．①②B．②③C．①③④D．①②④

【解析】①中KOH和AlCl3互滴现象不同，另一种是Na2SO4，可以鉴别；②中H2SO4和NaHCO3生成气体，和Ba(OH)2生成白色沉淀，可以鉴别；③中HCl和NaHSO4与NaAlO2反应的现象不同，不能鉴别；④中Ca(OH)2和BaCl2与Na2CO3反应现象相同，不能鉴别。【答案】A

2．某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的

铁红和氧化铜。

填写下面空白：

（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤；

（2）写出①处发生反应的离子方程式；

写出③处发生反应的化学方程式；

（3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。

【解析】首先用过量铁屑将H +、

Fe 3+、Cu 2+、Au 3+等离子还原成H 2、Fe 2+、Cu 、Au ，发生4个反应，E 中应为Fe 2+，因为后面生成铁红，故⑤为碱液氢氧化钠，试剂②是将过量铁屑溶解，试剂③是将Cu 、Au 分离应为稀硝酸，从C 中的Cu 2+到氧化铜，也应为碱液氢氧化钠。

【答案】（1）①铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢氧化钠⑤氢氧化钠

（2）Fe+2H +＝Fe 2++H 2↑ 2Fe 3++Fe ＝3Fe 2+

Cu 2++Fe ＝Cu+Fe 2+ 2Au +3Fe ＝2Au+3Fe 2+

3Cu+8HNO 3(稀)＝3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O

（3）Fe 2O 3用作红色涂料用作制造铜盐的原料

3．在1 L 含0.1 mol NaAlO 2和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中，逐滴加入浓度为0.1 mol/L 的H 2SO 4溶液，下

列图象中能表示反应产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积之间关系的是（）

A B

C D

【答案】A

4．（09全国卷Ⅱ29）

现有A 、B 、C 、D 、E 、F 六种化合物，已知它们的阳离子有K +，Ag +，Ca 2+，Ba 2+，Fe 2+，Al 3+阴离子有Cl -，OH -，CH 3COO -，NO 3-，SO 42-，CO 32-，现将它们分别配成10.1mol L -?的溶液，进行如下实验： ①测得溶液A 、C 、E 呈碱性，且碱性为A>E>C ；

②向B 溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；

③向D 溶液中滴加32()Ba NO 溶液，无明显现象；

④向F 溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。

根据上述实验现象,回答下列问题：

(1)实验②中反应的化学方程式是；

(2)E 溶液是,判断依据是；

(3)写出下列四种化合物的化学式:A 、C 、 D 、F.

【答案】（1）33243AgNO NH H O AgOH NH NO +?=+

3232222AgOH NH H O Ag NH OH H O +?=+（）

（2）碳酸钾由①中碱性减弱的顺序可知，E 是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的

只有钾离子，所以E 是碳酸钾

（3）Ba(OH)2 Ca(CH 3COO -)AlCl 3 FeSO 4

【解析】根据溶液的性质，确定CO 32—只能与K +形成显碱性的溶液，另外可能形成的碱性溶液为碱Ba(OH)2。由于醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐，因此A 为Ba(OH)2，E 为K 2CO 3，C 为醋酸盐，由②可得B 中阳离子为Ag +，则肯定为AgNO 3，由③可得D 中无SO 42-，则F 中的阴离子为SO 42-，D 中的阴离子为Cl - ,由④可得F 中的阳离子为Fe 2+，即F 为FeSO 4，而CH 3COO -若与Al 3+形成溶液时，Al 3+也发生水解，所以C 为醋酸钙，而D 为AlCl 3

【专题训练】

1．下列离子方程式书写正确的是（）

A ．用铂电极电解氯化镁溶液：Cl -+2H 2O Cl 2↑+H 2↑+2OH -

B ．NaHSO 4溶液中滴入Ba （OH ）2溶液至中性：H ++ SO 42+Ba 2+十OH -===BaSO 4↓+H 2O

C ．在H 2O 2中加入酸性KMnO 4溶液：2 MnO 4- +5H 2O 2+6H +====2Mn 2+ +5O 2↑+8H 2O

D ．溴乙烷与6mol/L 氢氧化钠水溶液共热：C 2H 5Br +OH

－CH 2=CH 2↑+Br －

+H 2O 2．能正确表示下列反应的离子方程式是（）

A ．醋酸钠的水解反应： CH 3COO -+H 3O +＝CH 3COOH+ H 2O

B ．碳酸氢钙与过量的NaOH 溶液反应： Ca 2++2 HCO 3- +2 OH -＝CaCO 3↓+ 2H 2O+ CO 32-

C ．苯酚钠溶液与二氧化碳反应： C 6H 5O —+ CO 2+ H 2O ＝C 6H 5OH+ CO 32-

D ．稀硝酸与过量的铁屑反应：3Fe+8H ++2 NO 3-＝3Fe 3++2NO↑+4 H 2O

3．下列离子方程式错误的是（）

A ．硫化钠溶液中加入足量盐酸：S 2—+2H +→H 2S↑

B ．向碳酸氢钙溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液： Ca 2++2 HCO 3- +2 OH -→CaCO 3↓+2H 2O+ CO 32-

C ．用硫酸铜溶液吸收硫化氢气体：Cu 2++H 2S→CuS↓+2H +

D．向浓氨水中逐滴滴入硫酸铝溶液：A13++3NH3+H2O→A1（OH）3↓+3NH4+

4．下列反应的离子方程式正确的是（）

A．铜片插入氯化铁溶液中Cu＋Fe3＋＝Cu2＋＋Fe2+

Cl+2H＋H2↑+C12↑

B．电解饱和食盐水2-

C．向溴化亚铁溶液中通入过量的氯气2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2 Cl-

D．向硫酸铝铵[NH4Al（SO4）2]溶液中滴加足量Ba（OH）2溶液

＋2Ba2+＋5OH-＝AlO2－＋2BaSO4↓＋NH3·H2O＋2H2O

NH4+＋Al3+＋2 SO-2

4

5．在pH＝13的无色溶液中，可以大量共存的一组离子是（）

A．NH4+、NO3—、K+、SO42—B．CO32_、NO3—、HCO3—、Na+

C．Na+、ClO—、AlO2—、NO3—D．MnO4—、K+、Na+、SO42—

6．在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（）

A．NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-B．K+、AlO2-、Cl-、SO42-

C．Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3-D．Na+、Cl-、CO32-、SO32-

7．在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是（）

A．使酚酞试液变红的溶液：Na+、Cl-、SO42-、Fe3+

B．使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-

C．c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液：K+、Ba2+、Cl-、Br-

D．碳酸氢钠溶液：K+、SO42-、Cl-、H+

8．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是（）

A．在pH=1的溶液中：NH4+、K+、ClO-、Cl-

B．有SO2-4存在的溶液中：Na+、Mg2+、Ca2+、I-

C．有NO-3存在的强酸性溶液中：NH+4、Ba2+、Fe2+、Br-

D．在c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中：Na+、S2－、AlO2-、SO32－

9．下列各组离子一定能大量共存的是（）

A．在含有大量［Al(OH)4］－的溶液中：NH4＋、Na＋、Cl－、H＋

B．在强碱溶液中：Na＋、K＋、CO32－、NO3－

C．在pH＝12的溶液中：NH4＋、Na＋、SO42－、Cl－

D．在c(H+)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、I－、Cl－、NO3－

10．下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是( )

①KOH Na2SO4AlCl3②NaHCO3Ba(OH)2H2SO4

③HCl NaAlO2NaHSO4④Ca(OH)2Na2CO3BaCl2

A．①②B．②③C．①③④D．①②④

11. 向存在大量Na＋、Cl－的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离于组是( )

A

K

12．在pH=1时，可大量共存且形成无色溶液的一组离子或分子是( )

A

、C a

2

＋、C H 3C O O H 、B r －

、N a ＋B 、N 、Fe 3＋、Mg 2＋、SO 42－ C 、HClO 、Ba 2＋、Na ＋ 、Cl － D 、K ＋、Cl －、Al 3＋、SO 32－

13

．在由水电离产生的H ＋浓度为1×10－13mol/L 的溶液中，一定能大量共存的离子组是( ) ①K ＋、C l －、

N

、

S

2－；

②

F e 、I －、

S

O 4

2

－④N a ＋、C a 2＋、C

l

－、H

C

O ⑤K ＋

、

B

a

2

＋C l

－、N

A 、 ①③

B 、③⑤

C 、③④

D 、 ②⑤

14．室温下，在强酸性和强碱性溶液中都不能．．

大量共存的离子组是（ ） A ．NH 4＋、Cu 2＋、Cl －、NO 3－B ．K +、Na +、SO 32－、S 2－

C ．K +、Na ＋、AlO 2－、SO 42－

D ．Ba 2＋、Fe 2＋、NO 3－、Br －

15．有一无色透明溶液，已知其中可能含有Fe 3＋、Mg 2＋、Cu 2＋、Al 3＋、NH 4＋，加入一种淡黄色粉末并加热，产生沉淀或气体的物质的量与淡黄色粉末的物质的量关系如图所示。请回答：

（1）溶液中肯定没有_____________离子。 （2）溶液中离子的物质的量之比为___________。

（3）①淡黄色粉末与水反应的化学方程式为__________________________。 ②沉淀部分减少时的离子方程式为______________________________。 （4）根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______________________， 肯定不存在的离子是______________________。 （5）写出与②③两个实验有关的离子方程式： ②_____________________________________________________________；

③_____________________________________________________________。

16．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na +、Mg 2+、Al 3+、Fe 2+、Ba 2+、NO -3、SO -24、Cl －、I －、HCO -3，取该溶液实验如下： 实验步骤 实验现象

①取少量该溶液，加几滴甲基橙 溶液变红色

②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和

浓H2SO4，加热

有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色

③取少量该溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成

④取③中上层清液，加AgNO3溶液有白色沉淀生成，且不溶于HNO3

⑤取少量该溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解

（2）溶液中肯定不存在的离子是________________________。

（3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验是________ _ ________

。

17．⑴某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。

该反应中还原产物是______；若反应过程中转移了0.3mol电子，则氧化产物的质量是______g。

⑵将a mol Cl2 通入含b mol FeBr2的溶液中，当0< a / b≤1/2 时，反应的离子方程式为：

2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ，写出另2个可能发生的离子方程式。

①当a / b =1时____________________________________________;

②当a / b≥3/2时____________________________________________。

（3）观察如下反应，总结规律，然后完成下列问题：

①Al(OH)3 ＋H2O Al(OH)4- + H+②NH3+H2O NH4+ + OH_

（A）已知B(OH)3是一元弱酸，试写出其电离方程式__________________________

（B）N2H4是二元弱碱，试写出其第二步电离方程式____________________

18．写出下列反应过程的离子方程式：

①在NaOH和NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量

_______________________________________________________________________

②在NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸至过量

________________________________________________________________________

③在Ba(OH)2溶液中通入过量SO2_________________________________________

④在NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液________________________________

19．某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4，将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于可能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。

(1）将少许固体放入水中得到无色溶液和白色沉淀。

肯定存在的物质肯定不存在的物质理由

(2

(3）取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。

(4）通过上述实验仍无法确定的物质是__________________。