专题三、离子反应（冲刺2020高考化学---复习精品）

备战 2020 高考化学基础知识复习 专题三——离子反应 命题方向点播：离子反应作文高一化学上册的基础知识，他不仅贯穿整个无机化 学的学习，也是高考考察的热点题型。在历年高考中常见的出现方式比如： 离子方程式书写及判断、离子共存问题及实验探究、离子平衡、晶体机构以 及空间构型的计算等等。该小节知识在考试中约占 15-18 分。同学们在复习 时候可以多从考点着手针对性练习。 基础知识回顾 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离 1、电解质：在水溶液中或熔融状态下，能导电的化合物，叫电解质。 ○1 酸、碱、盐都是电解质。 ○2 在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物，叫非电解质。 注意： ① 电解质、非电解质都是化合物，不同之处是在水溶液中或融化状态下能否导电。 ② 电解质的导电是有条件的：电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电。 ③ 能导电的物质并不全部是电解质：如铜、铝、石墨等。 ④ 非金属氧化物（SO2、SO3、CO2）、大部分的有机物为非电解质。 ⑤所以能够导电，是因为电解质在溶液中发生了电离，产生了能够自由移动的离子。 碳酸的电离方程式： H2CO3 H＋＋HCO3－ （弱电解质用“ ”） NaHCO3 的电离方程式：NaHCO3＝Na＋＋HCO3－ （强电解质用“ = ”） 2、电离的角度，酸、碱、盐的本质： 酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物 碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。 盐：电离时生成金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。3、 电离方程式：用化学式和离子符号表示电离过程的式子,称为电离方程式， ○1 、表示物质溶解于水时电离成离子的化学方程式。 ○2 、离子所带电荷数一般可根据它们在化合物中的化合价来判断。 ○3 、所有阳离子带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。 4、书写电离方程式时应特别注意：　　 ①、写出物质正确的化学式是正确书写电离方程式的基础。 ②、要正确书写出电离的阳离子、阴离子的符号。这里注意区分离子符号和化 合价的书写。离子所带电荷的数目应标在元素符号的右上角，且要先写数字， 后写“+”或“－”号；化合价标在元素符号的正上方，先写“+”或“－” 号，后写数字。离子的电荷数为1时，1省略不写，只写“+”或“－”号；而 化合价数为1时，1必须标明。 ③、含有原子团的物质电离时，原子团应作为一个整体，不能分开。 ④、表示离子数目的数字要写在离子符号的前面，不能像在化学式里那样写 在右下角。 ⑤、在电离方程式中，阴阳离子所带正负电荷的总数必须相等。 ⑥、酸碱盐电离出的阴、阳离子的个数应与其化学式中相应原子或原子团的 个数相同，电离出的离子所带的电荷数应与该元素或原子团的化合价数 值相等。 ⑦、强电解质用等号，弱电解质一律用可逆号，多元弱酸分步电离，多元弱碱 一步电离。强酸的酸式盐一步电离。弱酸的酸式盐分步电离，第一步不可 逆，以后步步可逆，且一步比一步的电离程度小。 ⑧、溶液导电性质和离子浓度和所带电荷有关。二、离子反应及其发生的条件 1、离子反应：由于电解质溶于水后电离成为离子，电解质在溶液中的反应实质上是离 子之间的反应，这样的反应称之为离子反应。 2、离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。也称为电离方程式。 与一般的化学方程式不同，它不仅表示一个具体的化学反应，而且表 示同一类型的离子反应。 3、离子方程式的书写步骤： 写：写出反应的化学方程式； 拆：把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式；把难溶和难电离的物质、气体、 单质、氧化物、水等仍用化学式表示； 删：将不参加反应的离子从方程式两端删去； 查：检查方程式两端各原子个数和电荷数是否相等 有颜色的离子：MnO4-紫红、Fe3+棕黄、Fe2+浅绿、Cu2+蓝色 4、离子方程式 离子方程式本质是反映化学反应本质的一种化学方程式，在溶液中，易溶 于水的强电解质并不以晶体的形式存在，而是在水分子的作用下，电离成为离 子（其实电离以后各离子绝大多数都是和水分子水合成为水合离子，但这是大 学内容，在高中只要求写出水合前的离子，在此不作讨论）。溶液中的反应实 质上就是离子间的反应，比如说以下两个反应看似不同（化学反应方程式不 同）： HCl+AgNO3=AgCl(沉淀)+HNO 3 NaCl+AgNO3=AgCl（沉淀）+NaNO 3 但实质都是氯离子和银离子生成氯化银沉淀，用离子方程式就能很清楚地看 清楚是相同的：Ag+＋Cl-＝AgCl(沉淀)。而弱电解质、不易溶于水的强电解质、非 电解质或单质在溶液反应中主要还是以分子（或晶体）存在，所以在写离子方程式时仍然写分子式。所以离子方程式主要是以物质在溶液中的存在形式为根据写。 4、离子方程式正误判断（六看） ①看反应是否符合事实：主要看反应能否进行或反应产物是否正确 ②看能否写出离子方程式：纯固体之间的反应不能写离子方程式 ③看化学用语是否正确：化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号等的书写是否 符合事实 ④看离子配比是否正确 ⑤看原子个数、电荷数是否守恒 ⑥看与量有关的反应表达式是否正确（过量、适量） 5、酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应的实质和发生条件： 复分解反应：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫做复分 解反应。是离子反应。 实质：就是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。 复分解反应发生的条件： 一方面是对反应物的要求：酸盐、酸碱一般行，盐盐、盐碱都需溶；另 一方面是对生成物的要求：生成沉淀析出或放出气体或生成水等弱电解质。这 两方面必须兼顾，才能正确地书写有关复分解反应的化学方程式。生成物中 只要具备三个条件之一，反应就能发生。 6、离子共存问题。 所谓离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离 子之间能发生反应，则不能大量共存。  结合生成难溶物质的离子不能大量共存：如Ba2＋和SO42-、Ag＋和Cl-、Ca 2＋和 CO32-、Mg2＋和OH-等；  结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存：如H ＋和CO32-、HCO3-、SO32-、OH-和NH4＋等；  结合生成难电离物质（水）的离子不能大量共存：如H＋和OH-、CH3COO-，OH-和 HCO3-等；  发生氧化还原反应、水解反应的离子不能大量共存。 注意：题干中的条件：如无色溶液应排除有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4-等离子， 酸性（或碱性）则应考虑所给离子组外，还有大量的H＋（或OH-）。  与 H+不共存（弱酸根） OH-、CO32-、SO32-、SiO32-、AlO2-、S2-、F- 等  与 OH-不共存（弱碱金属阳离子） H+、Fe3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Mg2+、NH4+ 等  与 H+和 OH-都不共存 HCO3-、HSO3-、HS- 等  常见生成沉淀 Ba2+、Ca2+与 SO42-、CO32-；Ag+与 Cl- 7、常见物质的溶解性表。 OH- NO3- Cl- SO42- Br- I- CO32- SO32- S2- SiO32- PO43- HCO3- H+ 溶、挥 溶、挥 溶 溶、挥 溶、挥 溶、挥 溶、挥 溶、挥 微 溶 溶、挥 NH4+ 溶、挥 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 水解 溶 溶 Li+ 溶 溶 溶 溶 溶 溶 微 溶 溶 溶 不 溶 Rb+ 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 微 溶 K+ 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 Cs+ 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 微 溶 Ba2+ 溶 溶 溶 不 溶 溶 不 不 溶 不 不 溶 Sr2+ 微 溶 溶 微 溶 溶 微 不 不 溶 不 溶 Ca2+ 微 溶 溶 微 溶 溶 不 不 微 不 不 溶 Na+ 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 溶 Mg2+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 微 微 水解 不 不 溶 Al3+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 水解 水解 水解 不 不 水解 Be2+ 不 溶 溶 溶 水解 水解 不 不 水解 不 不 溶 Mn2+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 微 不 不 不 不 溶 Zn2+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 不 不 不 不 不 溶 Cr2+ 分解 溶 微 溶 溶 溶 水解 水解 水解 不 不 水解 Fe2+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 不 不 不 不 不 溶 Fe3+ 不 溶 溶 溶 溶 氧化 水解 水解 氧化 不 不 水解 Cd2+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 不 不 不 不 不 溶 Tl+ 溶 溶 微 溶 不 不 微 溶 溶 溶 不 溶　 Ni2+ 不 溶 溶 溶 溶 溶 不 不 不 不 不 溶　 Sn2+ 不 溶 溶 溶 溶 微 水解 水解 不 水解 不 水解　 Pb2+ 不 溶 微 不 微 微 不 不 不 不 不 溶　 Cu2+ 不 溶 溶 溶 溶 氧化 不 不 不 不 不 溶 Hg2+ 分解 溶 微 溶 微 不 水解 不 不 水解 不 水解　 Ag+ 分解 溶 不 微 不 不 不 不 不 不 不 溶备战 2020 高考基础知识复习专题训练三、离子反应 考点 1 离子方程式的正误判断 1、 在两份相同的 Ba(OH)2 溶液中，分别滴入物 质的量浓度相等的 H2SO4、NaHSO4 溶液，其导电能力 随滴入溶液体积变化的曲线右图所示。下列分析不 正确的是(　　) A．①代表滴加 H2SO4 溶液的变化曲线 B．b 点，溶液中大量存在的离子是 Na＋、OH－ C．c 点，两溶液中含有相同量的 OH－ D．a、d 两点对应的溶液均显中性 2（2019 全国Ⅱ理综，11，6 分）下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是 A．向 CuSO4 溶液中加入足量 Zn 粉，溶液蓝色消失：Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4 B．澄清的石灰水久置后出现白色固体：Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O C．Na2O2 在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2 2Na2O+O2↑ D．向 Mg(OH)2 悬浊液中滴加足量 FeCl3 溶液出现红褐色沉淀： 3Mg(OH)2+2FeCl3 2Fe(OH)3+3MgCl23.（2019 天津理综，2,6 分） 下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是 4. （2019 江苏，7，2 分）下列指定反应的离子方程式正确的是 A.室温下用稀 NaOH 溶液吸收 Cl2:Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O B.用铝粉和 NaOH 溶液反应制取少量 H2:Al+2OH- AlO2-+H2↑ C.室温下用稀 HNO3 溶解铜:Cu+2NO3-+2H+ Cu2++2NO2↑+H2O D.向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3+2H+ H2SiO3↓+2Na+ 5.不能正确表示下列变化的离子方程式是 A.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应：5SO2+2H2O+2MnO4- 2Mn2++5SO42-+4H+ B.酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I-+2H++H2O2 I2+2H2O C.硅酸钠溶液和盐酸反应:SiO32-+2H+ H2SiO3↓ D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe 2Fe3++3Cu  考点 2 离子共存 1、（2019 江苏，4，2 分）室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是  A.0.1 mol·L-1NaOH 溶液：Na+、K+、CO32-、AlO2- B.0.1 mol·L-1 FeCl2 溶液:K+、Mg2+、SO42-、MnO4- C.0.1 mol·L-1 K2CO3 溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-D.0.1 mol·L-1 H2SO4 溶液：K+、NH4+、NO3-、HSO3-  2.（2019 全国Ⅲ理综，10，6 分）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误 的是 A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 B．水中的 、 、Cl−通过阳离子树脂后被除去 C．通过净化处理后，水的导电性降低 D．阴离子树脂填充段存在反应 H++OH− H2O 考点 3、实验探究题 1、某班同学用如下实验探究 Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol·L－1 的溶液。在 FeCl2 溶 液中需加入少量铁屑，其目的是________________________。 (2)甲组同学取 2 mL FeCl2 溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红， 说 明 Cl2 可 将 Fe2 ＋ 氧 化 。 FeCl2 溶 液 与 氯 水 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2 溶液中先加入 0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油 的作用是________________________。 (4)丙组同学取 10 mL 0.1 mol·L－1KI 溶液，加入 6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3 溶液混合。分 别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入 1 mL CCl4 充分振荡、静置，CCl4 层显紫色； ②第二支试管中加入 1 滴 K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； ③第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在 I－过量的情况下， 3NO− 2 4SO −溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。 (5)丁组同学向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2 溶液，溶液变成棕黄色， 发生反应的离子方程式为____________________________________________；一 段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。 产 生 气 泡 的 原 因 是 ______________________________ ， 生 成 沉 淀 的 原 因 是 ________________________________________(用平衡移动原理解释)。 2.（2019江苏，19,15分）实验室以工业废渣（主要含CaSO 4·2H2O，还含少量SiO2、 Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下： （1）室温下，反应CaSO4(s)+ (aq) CaCO3(s)+ (aq)达到平衡，则溶液中 = ▲ [Ksp(CaSO4)=4.8×10−5，Ksp(CaCO3)=3×10−9]。 （2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为 ▲ ； 浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是 ▲ 。 （3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6 0~70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4 的转化率下降，其原因是 ▲ ；保持温度、反应 时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化 率的操作有 ▲ 。 （4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质 CaCO3 所需的 CaCl2 溶液。设计以水洗 后的滤渣为原料，制取 CaCl2 溶液的实验方案： ▲ [已知 pH=5 时 Fe(OH)3 2 3CO − 2 4SO − ( ) ( ) 2 4 2 3 SO CO c c − −和 Al(OH)3 沉淀完全；pH=8.5 时 Al(OH)3 开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐 酸 参考答案 考点一、离子方程式书写 1．C　[解析] Ba(OH)2 与 H2SO4 反应的离子方程式为 Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4 ===BaSO4↓＋2H2O， Ba(OH)2 与 NaHSO4 溶液反应分为两步：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4 ===BaSO4↓＋H2O，OH－＋H ＋===H2O。从反应方程式可看出，NaHSO4 溶液导电能力下降得慢，故①代表滴加 H2SO4 溶液 的变化曲线，②代表滴加 NaHSO4 溶液的变化曲线，A 项正确；从图像可看出，b 点为 Ba(OH)2 与 NaHSO4 溶液恰好完全沉淀的点，溶液中大量存在未反应的 Na＋、OH－，B 项正确；在 c 点， 曲线①滴入的 H2SO4 过量，溶液显酸性，而曲线②滴入的 NaHSO4 溶液未完全中和溶液中的 OH －，溶液显碱性，故两溶液中 OH－的量不同，C 项错误；a 点是 Ba(OH)2 与 H2SO4 恰好反应的 点，溶液呈中性，d 点为 NaOH 与 NaHSO4 恰好反应的点，溶质是 Na2SO4，溶液呈中性，D 项 正确。 2. C 本题结合物质变化考查化学方程式。CuSO4 溶液呈蓝色，加入足量 Zn 粉后，Cu2+ 被还原为 Cu，溶液变成无色，A 项正确；澄清石灰水在空气中久置能吸收空气中 的 CO2，生成 CaCO3 白色固体，B 项正确；Na2O2 呈淡黄色，在空气中放置后变为 白色，是 Na2O2 吸收空气中的 CO2 和 H2O 转化成了 Na2CO3 和 NaOH 的缘故，C 项 错误；向 Mg(OH) 2 悬浊液中加入足量 FeCl3 溶液出现红褐色沉淀，是因为 Mg(OH)2 与 FeCl3 溶液发生复分解反应生成了更难溶 Fe(OH)3，D 项正确。 3. A 本题考查化学实验现象分析及离子方程式正误判断，考查的核心素养是科学探究 与创新意识、变化观念与平衡思想。氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡 Mg(OH)2Mg2++2OH-，滴加氯化铵溶液，NH4+与 OH-结合生成 NH3·H2O，Mg(OH)2 的 沉淀溶解平衡正向移动，离子方程式为 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2++2NH3·H2O，A 项正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，得到红褐色 Fe(OH)3 胶体而不是沉淀，B 项错误；二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生反应 5SO2+2MnO4-+2H2O 5SO42-+2Mn2++4H+，C 项错误；氧化亚铁与稀硝酸发生氧化还原反应 3FeO+10H++NO3- 3Fe3++NO↑+5H2O，D 项错误。 4. A 本题考查离子方程式的正误判断。A 项，Cl2 与 NaOH 反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O，正确；B 项，题给离子方程式不符合电荷守恒与得失电子守恒，错误；C 项， 稀 HNO3 与 Cu 发生反应生成 NO，错误；D 项，Na2SiO3 为可溶性的钠盐，应拆开， 错误。  5. D 本题考查离子方程式的正误判断。硫酸铜溶液中加少量的铁粉：Cu2++Fe Fe2++Cu， D 项错误。  考点二、离子共存问题 1. A 本题考查离子共存。A 项，题给四种离子在碱性条件下均能大量存在，正确；B 项，MnO4-可以氧化 Fe2+，错误；C 项，CO32-与 Ba2+会发生反应生成 BaCO3 沉淀， 错误；D 项，H+可以与 HSO3-反应生成 SO2，且酸性条件下 NO3-会氧化 HSO3-生成 SO42-，错误。 2. A本题考查离子交换法的净水原理，考查的核心素养是证据推理与模型认知。结合 上述分析及电荷守恒可知，经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增多，A 错误； 水中的 NO3-、SO42-、Cl-被阴离子树脂吸附除去，B 正确；经过净化处理后，水中 的离子浓度降低，水的导电性减弱，C 正确；阳离子交换树脂吸附交换时产生的H+ 通过阴离子交换树脂时与 OH-反应生成 H2O，离子方程式为：H++OH− H2O，D 正 确。 考点三、实验探究题1、(1)防止 Fe2＋被氧化 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应 (5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化 H2O2 分解产生 O2　H2O2 分解 反应放热，促进 Fe3＋的水解平衡正向移动 2、（1）1.6×104（3分） （2） +NH3·H2O + +H2O(或 +NH3·H2O + +H2O) 增加溶液中 的浓度，促进CaSO4的转化（3分） （3）温度过高，(NH4)2CO3分解（2分） 加快搅拌速率（2分） （4）在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液 中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5~8.5时，过滤（3分） 3HCO− + 4NH 2 3CO − 3HCO− + 4NH 2 3CO − 2 3CO −