高三化学二轮复习 第5讲-离子反应与离子共存（学案）.docx

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1、第5讲离子反应及离子共存一、知识重构（首行缩进2个汉字，五号，黑体）1.考查内容导视离子反应的考查通常会结合氧化还原反应理论、电化学装置、复分解反应、金属与非金属化学性质等内容为依托进行考查。内容考查难度跨度比较大，较为简单的试题通常是以学生比较熟悉知识为依据来命题，难度较大试题通常是以陌生情景为背景，结合模型书写离子方程式。2.主干知识点（1）电解质相关概念电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物。概念共性点：均为化合物概念不同点：电解质在水溶液中或熔融状态下能够导电，非电解质在水溶液中或者熔融状态下均不导电。电解质应是一定条件下本

2、身电离而导电的化合物；CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电，却是与水反应生成新物质后电离而导电的，不是本身电离导电的，故属于非电解质。离子型电解质（强碱、大部分可溶盐）在水溶液中和熔融状态都可以电离。金属氧化物在熔融状态下可以电离。共价型电解质（酸、部分弱碱）在水溶液中可以电离。（2）电离及电离方程式书写电离：电解质产生阴阳离子的过程。电离方程式：用来表示电解质产生离子的过程的式子。强电解质弱电解质概念水溶液中全部电离的电解质水溶液中部分电离的电解质注意与溶解度无关电离程度在水溶液中完全电离在水溶液中部分电离电离过程不可逆过程可逆过程，存在电离平衡表示方法电离方程式用“=”电离方程式用

3、“”实例强酸：HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4等强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2绝大多数盐：BaSO4、AgCl、CaCO3弱酸：HF、HClO、H2S、H2SO3 、H3PO4、H2CO3 、H2SiO3、CH3COOH、等。弱碱：NH3H2O、Al(OH)3等不溶性碱水：H2O要点提示：电解质的强弱是以电离的程度来区分的，与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。如BaSO4、CaCO3等虽然在水中溶解度很小，溶液的导电性很差，但是由于都是离子化合物，溶于水的部分是全部电离的，是强电解质。电解质电离方程式书写一般规律（3）离子反应概念：有离子参

4、加或有离子生成的反应统称为离子反应。离子反应的本质离子反应的本质是溶液中某些物质的物质的量的减少（离子间不共存）。离子不共存类型复分解型：离子结合产生沉淀气体水；氧化还原型：离子间发生氧化还原反应；络合型：离子间发生络合反应。（4）离子方程式离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。离子方程式的意义：离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。二、重温经典例1（2022湖北卷）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A在0.1 molL1氨水中：Ag+、Cu2+、NO3、SO32B在0.1 molL1氯化钠溶液中：Fe3+、I、Ba2+、HCO3C在0.

5、1 molL1醋酸溶液中：SO42、NH4+、Br、H+D在0.1 molL1硝酸银溶液中：K+、Cl、Na+、CO32【答案】C【详解】A氨水显碱性，会与Ag+、Cu2+反应，不能大量共存，A项错误；BFe3+、I会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；C醋酸显酸性，在醋酸溶液中SO42、NH4+、Br、H+均不会发生反应，能大量共存，C项正确；D硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误；答案选C。例2（2021重庆卷）25时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A1.0 molL1氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br、SO42B1.0 molL1硫酸中：

6、A13+、 Na+、Cl、NO3CpH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、NO3、ClODpH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I、SO42【答案】B【详解】ABa2+与SO42生成BaSO4，不能大量共存，A项错误；B该条件下各离子之间不发生反应，可以大量共存，B项正确；C Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，C项错误；D硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I发生氧化还原反应，不能大量共存，D项错误；答案选B。例3（2021湖南卷）对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl、NH3H2O不能大量共存，因发生反应：Al3+4

7、NH3H2O=AlO2+4NH4+2H2OBH+、K+、S2O32、SO42不能大量共存，因发生反应：2H+S2O32=S+SO2+H2OCNa+、Fe3+、SO42、H2O2能大量共存，粒子间不反应DH+、Na+、Cl、MnO4能大量共存，粒子间不反应【答案】B【详解】A.Al3+和NH3H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlO2,故A错误；BS2O32和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H+ S2O32=S+SO2+H2O，故B正确；CFe3+做催化剂促进H2O2分解，不能大量共存，故C错误；D在酸性条件下MnO4能将Cl氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误；答案选B。例4

8、（2017江苏卷）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（）A无色透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN、ClBc(Fe2+)=1molL1的溶液中：K+、NH4+、MnO4、SO42Cc(H)c(OH)=11012的溶液中：K+、Na+、CO32、NO3D能使甲基橙变红的溶液中：Na+、NH4+、SO32、HCO3【答案】C【详解】AFe3+与SCN不共存，且Fe3+为有色离子，在无色溶液中不存在，A不合题意；BFe2+与MnO4会发生氧化还原反应，不能大量共存，B不合题意；Cc(H)c(OH)=11012的溶液呈碱性，K+、Na+、CO32、NO3都能大量存在，C符合题意；D能使

9、甲基橙变红的溶液呈酸性，SO32、HCO3都不能大量存在，D不合题意。例5（2015上海卷）某无色溶液含有下列离子中的若干种：H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32、Cl、OH、NO3。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有A3种B4种C5种D6种【答案】C【详解】含有Fe3+的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H+与CO32、OH会发生反应，不能大量共存；OH与NH4+、Al3+会发生反应，不能大量共存；Ba2+、Al3+、CO32会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH。还可能含有大量的Ba2+、C

10、O32、Cl、NO3。离子最多4种；若溶液为酸性，由于H+、NO3起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是：H+、NH4+、Ba2+、Al3+、Cl，最多是5种离子，C项符合题意，故选项是C。例6（2021北京卷）使用如图装置（搅拌装置略）探究溶液离子浓度变化，灯光变化不可能出现“亮暗(或灭）亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3H2O【答案】D【详解】ABa(OH)2与CuSO4发生离子反应：Ba2+2OH+Cu2+SO42=BaSO4+Cu(OH)2，随着反应的进行，溶液中自由移动

11、的离子浓度减小，灯泡变暗，当二者恰好反应时，溶液中几乎不存在自由移动的微粒，灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时，其电离产生的Cu2+、SO42导电，使灯泡逐渐又变亮，A不符合题意；BCa(OH)2与NH4HCO3发生离子反应：Ca2+2OH+NH4+HCO3=CaCO3+H2O+NH3H2O，随着反应的进行，溶液中自由移动离子浓度减小，灯泡逐渐变暗，当二者恰好反应时，溶液中自由移动的微粒浓度很小，灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时，其电离产生的NH4+、 HCO3导电，使灯泡逐渐又变亮，B不符合题意；CBa(OH)2与H2SO4发生离子反应：Ba2+2OH+2H+SO42=BaSO4+2

12、H2O，随着反应的进行，溶液中自由移动的离子浓度减小，灯泡变暗，当二者恰好反应时，溶液中几乎不存在自由移动的微粒，灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时，其电离产生的H+、SO42导电，使灯泡逐渐又变亮，C不符合题意；DCH3COOH与氨水发生离子反应：CH3COOH+NH3H2O=CH3COO+NH4+H2O，反应后自由移动的离子浓度增大，溶液导电能力增强，灯泡更明亮，不出现亮灭(或暗)亮的变化，D符合题意。例7（2019天津卷）下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是实验现象离子方程式A向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解Mg(OH)2+2NH4+=Mg2+2NH3H2OB向沸水中滴加

13、饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3+3H2O=Fe(OH)3+3H+C二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色3SO2+2MnO4+4H+=3SO42+2Mn2+2H2OD氧化亚铁溶于稀硝酸FeO+2H+=Fe2+H2O【答案】A【详解】A、氢氧化镁碱性强于氨水，故A能用来解释相应实验现象；B、制氢氧化铁胶体条件是加热，在化学式后注明胶体，得不到沉淀，离子方程式为：Fe33H2OFe(OH)3（胶体）3H，故B不能用来解释相应实验现象；C、电荷不守恒，正确的离子方程式为：5SO22MnO42H2O=2Mn24H5SO42，故C不能用来解释相应实验现象；D、硝酸具有强氧化性，其可将亚铁氧化成铁离子，正确的

14、离子方程式为：3FeO10HNO3=3Fe3NO5H2O，故D不能用来解释相应实验现象；例8（2019北京卷）探究草酸（H2C2O4）性质，进行如下实验。（已知：室温下，0.1 molL1 H2C2O4的pH=1.3）实验装置试剂a现象Ca(OH)2溶液（含酚酞）溶液褪色，产生白色沉淀少量NaHCO3溶液产生气泡酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色C2H5OH和浓硫酸加热后产生有香味物质由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是AH2C2O4有酸性，Ca(OH)2+ H2C2O4=CaC2O4+2H2OB酸性：H2C2O4 H2CO3，NaHCO3+ H2C2O4=NaHC2O4+CO2+H2O

15、CH2C2O4具有还原性，2MnO4+5C2O42+16H+=2Mn2+10CO2+ 8H2ODH2C2O4可发生酯化反应，HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O【答案】C【分析】草酸（又称乙二酸）为一种二元弱酸，具有酸的通性，因此能发生中和反应，具有还原性，因为乙二酸中含有羧基因此能发生酯化反应，据此解题；【详解】A.H2C2O4为二元弱酸，能与氢氧化钙溶液发生中和反应，生成白色沉淀草酸钙和水，因此含酚酞的氢氧化钙溶液碱性逐渐减弱，溶液红色退去，故A正确；B.产生气泡证明有CO2 产生，因此可证明酸性H2C2O4H2CO3，反应方程式为：H2C2O4+2NaH

16、CO3=Na2C2O4+2CO2 +2H2O 或,H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+2CO2 +2H2O，故B正确；C.0.1 molL1 H2C2O4的pH=1.3,说明草酸为弱酸，故在其参与的离子方程式中要写其化学式，不能用草酸根表示，故C不正确；D.草酸（又称乙二酸），其中含有羧基，因此其能发生酯化反应，反应方程式正确，故D正确；本题选不正确的，应选C。例9（2017浙江卷）下列离子方程式不正确的是A氢氧化钠溶液与二氧化硅反应SiO2 + 2OHSiO32 + H2OB碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应CO32+ Ba(OH)2BaCO3+2OHC酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化4Fe

17、2+O2+4H+4Fe3+2H2OD氯气与氢氧化钠溶液反应Cl2+ 2OHClO+Cl+H2O【答案】B【详解】A. 氢氧化钠溶液与二氧化硅反应生成硅酸钠和水，SiO2 + 2OHSiO32 + H2O，故A正确；B. 氢氧化钡易溶于水，用离子形式表示CO32+Ba2BaCO3，故B错误；C. 酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧气氧化，生成硫酸铁，离子方程式为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O，故C正确；D. 氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，Cl2+ 2OHClO +Cl+H2O，故D正确；例10（2022全国乙卷）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医

18、学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：向8090的滤液中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣中有MnO2，该步反应的离子方程式为_。【答案】Fe2+MnO4+7H2O=3Fe(OH)3+MnO2+5H+【详解】向8090滤液中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2+，得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣，反应的离子方程式为3Fe2+MnO4+7H2O=3Fe(OH)3+MnO2+5H+；例11（2022北京）白云石的主要化学成分为CaMgCO32，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%

19、的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。沉钙反应的离子方程式为_。【答案】(2) Ca2+2NH3H2O+CO2=CaCO3+2NH4+H2O【详解】白云石矿样煅烧完全分解生成氧化钙、氧化镁、二氧化碳气体，化学方程式为CaMgCO32煅烧CaO+MgO+2CO2；沉钙反应中通入二氧化碳和滤液中钙离子、氨气反应生成碳酸钙沉淀和铵根离子，离子方程式为Ca2+2NH3H2O+CO2=CaCO3+2NH4+H2O。例12（2022辽宁）某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制各BiOCl和MnSO4，工艺流

20、程如下：已知：焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；金属活动性：Fe(H)BiCu；回答下列问题：生成气体A的离子方程式为_。【答案】Mn2O3+6H+2Cl=2Mn2+Cl2+3H2O【详解】A为氯气，生成气体A的离子方程式为Mn2O3+6H+2Cl=2Mn2+Cl2+3H2O；4（2021全国乙）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀的pH2.2

21、3.59.512.4沉淀完全(c=1.0105molL1)的pH3.24.711.113.8(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO2xH2O沉淀，该反应的离子方程式是_。【答案】 TiO2+(x+1)H2OTiO2xH2O+2H+【详解】酸溶后将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4完全水解生成TiO2x H2O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2+（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+。5（2021全国甲）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如下图所示：加入Fe粉进行转化反应的离子

22、方程式为_，生成的沉淀与硝酸反应，生成_后可循环使用。(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为_。【答案】2AgI+Fe=2Ag+Fe2+2I AgNO32IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+3H+H2O【详解】(1) 由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中，故答

23、案为：2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I；AgNO3；(2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物即含I的物质；再向混合溶液中（含I）加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的两个反应中I为中间产物，总反应为IO3-与HSO3-发生氧化还原反应，生成SO42-和I2，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式即可得：2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+3H+H2O，故答案为：2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+3H+H2O； 三、模型建构离子反应（不共存）的条件：复分解反应型生成难溶物或微溶物（大量）的离子不能大量共存阳离子不能大量共存的阴

24、离子Ba2、Ca2、Pb2CO32、SO32、SO42、SiO32、PO43Fe3、Cu2、Fe2OH、S2、CO32、HCO3、SiO32、AlO2Al3、Zn2OH、CO32、HCO3、SiO32、AlO2HSiO32、AlO2生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存离子不能大量共存的离子HS2O32、CO32、SO32、HCO3、HSO3、S2、HSOHNH4+(浓溶液并加热)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)H与酸弱酸根（CH3COO、CO32、S2、SO32、ClO等）生成弱酸不能大量共存；OH与NH4+(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H与OH生成水不能大量共存。氧化还原型具有较强

25、氧化性的离子与具有较强还原性的离子会发生氧化还原反应而不能大量共存。氧化性离子还原性离子ClO、MnO4(H)、NO3(H)、Fe3、Cr2O72Fe2(可与Fe3共存)、S2、I、SO32、HS、HSO3水解相互促进型当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH与弱碱的阳离子水解生成的H反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：(1)Al3与CO32、HCO3、S2、HS、AlO2、SiO32；(2)Fe3与CO32、HCO3、AlO2、SiO32。络合反应型离子间因发生络合

26、反应而不能大量共存，常见的反应有如下两种：I.Fe3与SCN因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。II.Ag与NH3H2O因生成Ag(NH3)2而不能大量共存。离子方程式书写注意问题正确拆分：书写离子方程式时参加反应的强酸、强碱、可溶性盐在水溶液可以拆成离子符号，酸式盐如果是强酸酸式盐可以拆成酸根离子、碱根离子、氢离子，如果时弱酸酸式盐可以拆成酸式酸根离子、碱根离子。难溶盐、弱碱、金属氧化物不能拆成离子符号使用恰当：“=”、“”、“”、“”、“”等符号符合实际。三守恒：两边原子数、电荷数必须守恒、氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。以客观事实为基础：离子方程式中物

27、质的化学式或者离子符号要符合客观事实或者符合题干信息内容，不可臆造产物及反应。氧化还原反应型：a.找准剂产：根据一般规律及题干信息找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；b.电子守恒先配一半：利用氧化还原反应电子守恒配平参与得失电子的原子c.补项：酸性环境：却氢补H+、缺氧补H2O；碱性环境：利用电荷守恒补OH和H2O。四、名师导学简要给出温馨提示。角度：命题特点，试题立意，考点考向，试题类型，解题思路等。以上，均5号，宋体，首行缩进2个汉字。注意：（1）在中文字体设置完成后，全选文档，设置西文为新罗马。文中的化学式，一定要用英文半角的括号，不要用中文括号；其余的小括号，一律用中文半角的括号。（2）阿拉伯数字后面，要用英文的圆点（半角），不要用顿号。填空题的横线结束，要有标点。（3）文中的数字序号和选项的字母，不要使用自动生成的，要自己输入，以后方便编辑。不同级别的序号，均另起行。（4）文中各种符号的编写，如方程式中的反应条件、可逆符号、分数等，可以参照附件4，使用域代码（使用方法可以百度：选中，shift+F9可以查看并编辑，再次按shift+F9显示结果）。（5）页面设置按模板即可，行距为1.5倍行距。12学科网（北京）股份有限公司