文档内容
知识清单 03 离子反应
知识点01 电解质和非电解质 知识点02 电解质的电离
知识点03 离子反应和离子方程式 知识点04 离子反应和离子共存
知识点05 离子推断
知识点 01 电解质和非电解质
1.电解质和非电解质
(1)物质类别:都是化合物、纯净物
(2)本质区别:看水溶液或熔融状态能否导电
(3)导电条件:自身电离出离子,导电
(4)常见电解质:酸、碱、盐、金属氧化物和水
2.强电解质和弱电解质
(1)本质区别:是否完全完全电离
①强电解质:不含溶质分子,含溶剂分子
②弱电解质:溶质分子和溶质离子共存
(2)常见强电解质
①强酸: HCl 、 H SO 、 HNO 、 HB r 、 H I 、 HClO
2 4 3 4
②强碱: K OH 、 C a ( OH ) 、 NaOH 、 B a ( OH ) 、[ A g ( NH ) ] OH
2 2 3 2
③大多数盐: Fe ( SCN ) 、(CHCOO)Pb除外
3 3 2
④金属氧化物:NaO、MgO、CaO等
2 2
(3)常见弱电解质:弱酸、弱碱、少数盐和水易错点:电解质概念和判断的几个“特殊点”
(1)电解质和非电解质的概念是仅对于化合物而言的,单质、混合物都不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解质是指自身电离能生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电
离产生的,不属于电解质,如CO、SO 、NH 、SO 等非电解质,它们与水反应生成的产物HCO、HSO 、
2 2 3 3 2 3 2 3
NH ·HO、HSO 是电解质。
3 2 2 4
(3)电解质的强弱是根据电离程度划分的,不能根据电解质溶液的导电性强弱划分强弱电解质。也不能根据
电解质的溶解性的大小划分强弱电解质。
(4)无论电解质和非电解质都一定为化合物,单质和混合物一定不是电解质、非电解质。
(5)不属于电解质的物质包括非电解质、单质和混合物。
【典例01】下列说法正确的是( )。
A.将AgBr放入水中不能导电,故AgBr不是电解质
B.CO 溶于水得到的溶液能导电,所以CO 是电解质
2 2
C.熔融的金属能导电,所以金属是电解质
D.固态的NaCl不导电,但NaCl是电解质
【解析】选D。溴化银在熔融状态下能够导电,属于电解质,故A错误;二氧化碳溶于水生成电解质碳酸,碳
酸电离产生自由离子而导电,但是二氧化碳本身不能电离,属于非电解质,故B错误;金属属于单质,不是化
合物,不是电解质,故C错误;氯化钠在熔融状态下或者溶于水都能导电,属于电解质,故D正确。
知识点 02 电解质的电离
1.电离
(1)概念:电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成自由移动的离子的过程
(2)条件:水溶液或熔融状态,不是“通电”
(3)表示:电离方程式
①强电解质:用“ ”连接;
②弱电解质:用“ ”连接
2.电离方程式书写(1)强酸的酸式盐:硫酸氢盐,如:NaHSO
4
①水溶液:NaHSO Na + +H + +SO 2-
4 4
②熔融态:NaHSO Na + +HSO -
4 4
(2)弱酸的酸式盐:完全电离出金属阳离子和酸根阴离子
①NaHCO :NaHCO Na + + HCO -
3 3 3
②KHPO :KHPO K + +H PO-
2 4 2 4 2 4
③NH HS:NH HS NH + +HS -
4 4 4
(3)多元弱酸分步电离,以第一步为主,不可合并
HCO:H C O H + + H C O -、HCO - H + + CO 2-
2 3 2 3 3 3 3
(4)多元弱碱分步电离,一步书写
Fe(OH): Fe ( OH ) Fe 3 + + 3 OH - _
3 3
(5)借水型电离
①NH ·HO的电离:NH · H O NH + +OH -
3 2 3 2 4
②Al(OH) 酸式电离: Al ( OH ) +H O [ A l ( OH ) ] - + H +
3 3 2 4
(6)自偶电离:一个分子失去H+,另一个分子得到H+
①HO(l): 2 H O H O + +OH -
2 2 3
②NH (l): 2 NH NH + +NH -
3 3 4 2
③HNO(l):2HNO HNO + + NO -
3 3 2 3 3
3.电解质的导电性
(1)能导电性的物质
①自由电子导电:金属单质和石墨(物理变化)
②自由离子导电:电解质溶液和熔融电解质(化学变化)
(2)导电前提:水溶液或熔融状态
(3)决定因素:自由离子的浓度
(4)反应前后溶液导电性变化的判断
①看反应前后溶液中自由离子数目如何变化
②看反应前后溶液体积如何变化
易错点1:电解质的电离的“易错点”
(1)电离的条件是:水溶液或熔融状态,而不是“通电”。
(2)电离过程中只有旧化学键断裂,没有新化学键形成,发生物理变化。
易错点2:电解质导电性的“易错点”
(1)电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等
(2)电解质溶液的导电性与电解质的溶解度没有必然关系。如醋酸在水中的溶解度很大,但是它是弱电解质,
电离出的离子浓度很小。溶液的导电性很弱。
(3)强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能
力不如浓氨水的导电能力强。
易错点3:电离方程式的“易错点”(1)弱酸酸式盐电离,第一步用“ ”,第二步用“ ”。如NaHCO 电离:NaHCO Na++HCO
3 3 3
-,HCO- H++CO2-。
3 3
(2)熔化条件电离时破坏离子键,不破坏共价键。如:NaHSO(熔融) Na++HSO -。
4 4
(3)有水参与的反应不一定是水解反应,还可能是电离反应
①电离方程式:HS-+H O S2-+H O+
2 3
②水解方程式:HS-+H O HS+OH-
2 2
(4)注意电离方程式和沉淀溶解平衡方程式的区别
①电离方程式: AgCl ( s ) Ag + ( aq ) +Cl - ( aq )
②沉淀溶解平衡方程式: AgCl ( s ) Ag + ( aq ) +Cl - ( aq )
【典例02】下列说法一定正确的是( )。
A.强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强
B.BaSO 投入水中,导电性较弱,故它是弱电解质
4
C.弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子
D.氯水能导电,所以Cl 也是电解质
2
【解析】选C。电解质必须是化合物,属于纯净物,氯气是一种单质,所以不属于电解质,D选项错误;强弱
电解质的本质区别是能否完全电离,BaSO 虽然难溶于水,但是溶解部分完全电离,所以属于强电解质,B选
4
项错误;导电性强弱是由溶液中自有移动的离子浓度决定的,强电解质溶液中离子浓度不一定大,导电性也不
一定比弱电解质溶液的强,A选项错误;弱电解质由于不能完全电离,其水溶液中存在溶质分子和溶剂分子两
种共价化合物分子,C选项正确。
【典例03】(2023·河南商丘高三上学期期中)下列指定化学用语正确的是( )。
A.NaHCO 的电离方程式:NaHCO Na++H++CO 2-
3 3 3
B.HF的电离方程式:HF H++F-
C.NaHSO 在水溶液中的电离方程式:NaHSO Na++H++SO2-
4 4 4
D.HS的电离方程式:HS 2H++S2-
2 2
【解析】选C。NaHCO Na++HCO-、HCO- H++CO 2-,A错误;氢氟酸为弱酸,部分电离:HF
3 3 3 3
H++F-,B错误;氢硫酸为弱酸,分步电离,HS H++HS-,HS- H++S2-,D错误。
2
【典例04】(广西南宁市2022届高三4月模拟)科研小组同学利用电导率(电导率越大导电能力越强)和pH
传感器探究NaHCO 溶液与CaCl 能否发生化学反应。向25.00mL0.1mol·L-1NaHCO 溶液中逐滴加入等体积等
3 2 3
浓度的CaCl 溶液,电导率和pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )。
2
A.电导率变化的主要原因是两者反应导致溶液中离子浓度降低
B.两者反应的化学方程式为:2NaHCO +CaCl CaCO ↓+2NaCl+CO↑+H O
3 2 3 2 2C.pH=7.3时溶液中的溶质主要为NaCl和CaCl
2
D.可用0.1mol·L-1CaCl 溶液鉴别浓度均为1mol·L-1NaCO 和NaHCO 溶液
2 2 3 3
【解析】选D。通过图示电导率下降,说明NaHCO 与CaCl 发生反应导致溶液中离子浓度下降,可作如下解释:
3 2
NaHCO 溶液中存在HCO -的电离:HCO - H++CO2-,加入CaCl 发生反应Ca2++CO 2- CaCO ↓;促
3 3 3 3 2 3 3
进HCO -电离,溶液中H+浓度增大导致pH下降,同时发生反应:HCO-+H+ HO+CO↑;故总反应为
3 3 2 2
2NaHCO +CaCl CaCO ↓+2NaCl+CO↑。电导率下降,说明溶液中离子浓度下降,发生了反应,A正确;
3 2 3 2
根据分析内容确定B正确;根据图示可知pH=7.3往后溶液pH基本保持不变,说明反应基本结束,根据两者投
料关系,CaCl 是过量的,故溶液中含有生成的NaCl和过量的CaCl ,C正确;根据分析,NaHCO 与CaCl 反
2 2 3 2
应也能生成沉淀CaCO ,D错误。
3
知识点 03 离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)概念:有离子参加或有离子生成的反应
(2)本质:溶液中某些离子的种类或浓度改变。
2.离子反应的类型
(1)复分解反应型:在溶液中离子间发生互换生成沉淀、气体或难电离物质(水、弱酸、弱碱)
①Ag++Cl- AgCl↓
②CO2-+2H+ HO+CO↑
3 2 2
③NH ++OH- NH ·HO
4 3 2
(2)盐类水解反应型:在溶液中盐电离出的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质
①Fe3++3H O Fe(OH)+3H+
2 3
②SO2-+H O HSO-+OH-
3 2 3
(3)络合反应型:离子间通过配位键结合成络合物(或配合物)或络离子
①Fe3++3SCN- Fe(SCN)
3
②Cu2++4NH ·HO Cu(NH )2++4HO
3 2 3 4 2
(4)氧化还原反应型:离子或物质间发生电子转移生成新的离子或物质
①Fe+Cu2+ Fe2++Cu
②2Fe2++2H++H O 2Fe3++2H O
2 2 2
(5)电化学反应型:实质为氧化还原反应,但需要添加电解或通电条件
①2Cl-+2H O 2OH-+Cl↑+H↑
2 2 2
②2Cu2++2H O 2Cu+O ↑+4H+
2 2
3.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)离子方程式的意义
①表示某一个具体的化学反应
②表示同一类型的离子反应,揭示了这类化学反应的本质。
(3)书写步骤(以BaCl 和CuSO 反应为例):
2 4①写:正确写出反应的化学方程式:BaCl +CuSO=BaSO↓+CuCl 。
2 4 4 2
②拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式:Ba2++2Cl-+Cu2++SO2-=BaSO↓+Cu2++2Cl-。
4 4
③删:删去方程式两边不参加反应的离子:Ba2++ SO 2-=BaSO↓。
4 4
④查:检查方程式两边的元素和电荷是否守恒。
4.离子方程式的拆分规则
(1)总体原则:强酸、强碱、可溶性盐可拆
①都可溶性盐:钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐、醋酸盐、碳酸氢盐
②盐酸盐不溶:氯化银
③硫酸盐不溶:硫酸钡、硫酸铅、硫酸钙、硫酸银
④其他酸盐只溶:钾、钠、铵
(2)Ca(OH):澄清石灰水写离子形式;石灰乳、石灰浆,保留化学式。
2
(3)浓强酸:只有浓硫酸不能拆
(4)酸式酸根离子:只有HSO -可拆
4
5.连续型离子反应
指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO 通入NaOH溶液中:
2
①少量CO:CO + 2OH - CO 2 - + H O
2 2 3 2
②过量CO:CO + OH - HCO -
2 2 3
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液反应。如CO 通入Na[Al(OH)]溶液中:
2 4
①少量CO: 2 [ Al ( OH ) ] - +CO 2Al ( OH ) ↓ +CO 2 - +H O
2 4 2 3 3 2
②过量CO: [ A l ( OH ) ] - +CO Al ( OH ) ↓ +HCO -
2 4 2 3 3
(3)多元弱酸盐与强酸反应。如NaCO 溶液与稀盐酸
2 3
①少量盐酸:CO 2 - +H + HCO -
3 3
②过量盐酸:CO 2 - +2H + CO ↑ +H O
3 2 2
(4)铝盐溶液与强碱溶液反应
①少量强碱: Al 3+ +3OH - Al ( OH ) ↓
3
②过量强碱: Al 3+ +4OH - [ A l ( OH ) ] -
4
(5)Na[Al(OH)]溶液与强酸溶液反应
4
①少量强酸: [ A l ( OH ) ] - +H + Al ( OH ) ↓ +H O
4 3 2
②过量强酸: [ A l ( OH ) ] - +4H + Al 3+ +4H O
4 2
(6)Fe与稀HNO 溶液反应
3
①少量铁:Fe+NO - +4H + Fe 3+ +NO ↑ +2H O
3 2
②过量铁:3Fe+2NO - +8H + 3Fe 2+ +2NO ↑ +4H O
3 2
6.先后型离子反应
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟
用量有关。又可称为竞争型。
(1)NH HSO 溶液与NaOH溶液的反应
4 4
①少量NaOH: H + +OH - HO
2
②过量NaOH:NH + +H + +2OH - NH · H O+H O
4 3 2 2(2)将Fe(NO ) 溶液与HI混合
3 3
①少量HI: 8H + +2NO - +6 I - 4HO+3I +2NO ↑
3 2 2
②过量HI: Fe 3+ +12H + +3NO - +10 I - Fe 2+ +5I +6H O+3NO ↑
3 2 2
(3)向FeBr 溶液通入Cl
2 2
①少量Cl: 2Fe 2+ +Cl 2Fe 3+ +2Cl -
2 2
②过量Cl: 2Fe 2+ +4Br - +3Cl 2Fe 3+ +2Br +6Cl -
2 2 2
(4)向FeI 溶液通入Cl
2 2
①少量Cl: 2I - +Cl I +2Cl -
2 2 2
②过量Cl: 2Fe 2+ +4 I - +3Cl 2Fe 3+ +2 I +6Cl -
2 2 2
(5)向含有OH-、CO2-、[Al(OH)]-的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,反应依次是:
3 4
① OH - +H + HO
2
② [ A l ( OH ) ] - +H + Al ( OH ) ↓ +H O
4 3 2
③CO 2 - +H + HCO - 、 HCO - +H + CO ↑ +H O
3 3 3 2 2
④ Al ( OH ) +3H + Al 3+ +3H O
3 2
(6)向含有H+、Al3+、NH +的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应依次为:
4
① H + +OH - HO
2
② Al 3+ +3OH - Al ( OH ) ↓
3
③NH + +OH - NH · H O
4 3 2
④ Al ( OH ) +OH - [ A l ( OH ) ] -
3 4
7.配比型离子反应
当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),
当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足),因而跟用量有关。
(1)Ca(HCO ) 溶液与NaOH溶液反应
3 2
①少量NaOH: Ca 2+ +HCO - +OH - CaCO ↓ +H O
3 3 2
②过量NaOH: Ca 2+ +2HCO - +2OH - CaCO ↓ +2H O+CO 2-
3 3 2 3
(2)NaHCO 溶液与Ca(OH) 溶液反应
3 2
①少量NaHCO :HCO - +OH - +C a 2 + CaCO ↓ +H O
3 3 3 2
②过量NaHCO : Ca 2+ +2OH - +2HCO - CaCO ↓ +CO 2 - +2H O
3 3 3 3 2
(3)Ba(OH) 溶液与NaHSO 溶液反应
2 4
①n[Ba(OH)]∶n(NaHSO)=1∶1, Ba 2+ +OH - +H + +SO 2- BaSO ↓ +H O,此时溶液呈碱性;
2 4 4 4 2
②n[Ba(OH) ]∶n(NaHSO )=1∶2, Ba 2+ +2OH - +2H + +SO 2- BaSO ↓ +2H O,此时溶液呈中
2 4 4 4 2
性,若向该溶液中再加入Ba(OH) 溶液,离子方程式为SO 2 - +Ba 2+ BaSO ↓。
2 4 4
(4)KAl(SO ) 与Ba(OH) 溶液反应
4 2 2
①n[KAl(SO )]∶n[Ba(OH)]=1∶1, 3Ba 2+ +3SO 2 - +2Al 3+ +6OH - 3BaSO ↓ +2A l ( OH )
4 2 2 4 4
↓
3
② n[KAl(SO ) ]∶n[Ba(OH) ]=1∶2, Al 3+ +2SO 2 - +2Ba 2+ +4OH - [ A l ( OH ) ] -
4 2 2 4 4
+2BaSO ↓
4
(5)NH Al(SO ) 与Ba(OH) 溶液反应
4 4 2 2
①n[NH Al(SO )]∶n[Ba(OH)]=1∶1, 3Ba 2+ +3SO 2 - +2Al 3+ +6OH - 3BaSO ↓ +2A l
4 4 2 2 4 4( OH ) ↓
3
②n[NH Al(SO ) ]∶n[Ba(OH) ]=1∶2,NH + +Al 3+ +2SO 2 - +2Ba 2+ +4OH - NH · H O+Al
4 4 2 2 4 4 3 2
( OH ) ↓ +2BaSO ↓
3 4
易错点1:离子方程式题设错方式
设错方式1 忽视反应事实
如:2Fe3++3S2- Fe S,Fe3+有氧化性,S2-有还原性,Fe3+可将S2-氧化为S,即2Fe3++S2- 2Fe2++S↓。
2 3
设错方式2 忽视拆分规则
如:NH 通入醋酸溶液中:CHCOOH+NH CHCOONH,错在未将强电解质拆分成CHCOO-、NH +。
3 3 3 3 4 3 4
设错方式3 忽视反应个数
如:Ba(OH) 溶液与HSO 溶液反应:Ba2++SO2- BaSO↓,只注意了Ba2+与SO 2-反应,而漏掉了
2 2 4 4 4 4
H+与OH-的反应。
设错方式4 忽视微粒配比
如:Ba(OH) 溶液与HSO 溶液反应:Ba2++OH-+H++SO2- BaSO↓+H O,应写成Ba2++2OH-+2H++
2 2 4 4 4 2
SO 2- BaSO↓+2H O。
4 4 2
设错方式5 忽视电荷守恒
如:Fe2++Cl=Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-。
2 2
设错方式6 忽视原子守恒
如:向过氧化钠固体中滴加水:NaO+H O 2Na++2OH-+O ↑,氧元素不守恒,应写成2NaO+2HO
2 2 2 2 2 2 2
4Na++4OH-+O ↑。
2
设错方式7 忽视电子守恒
如:2MnO -+3H O+6H+ 2Mn2++4O ↑+6H O,而应写成2MnO -+5H O+6H+ 2Mn2++ 5O ↑+8H O。
4 2 2 2 2 4 2 2 2 2
设错方式8 忽视反应前提
如:实验室用NH Cl和Ca(OH) 加热制NH :NH ++OH- NH ↑+H O,该反应不是在溶液中进行的
4 2 3 4 3 2
不能写成离子方程式形式。
设错方式9 忽视反应环境
如:酸性条件下KIO 和KI反应生成I :IO -+5I-+3H O 3I+6OH-,酸性溶液中不能产生大量的OH-,
3 2 3 2 2
应写成IO -+5I-+6H+ 3I+3H O。
3 2 2
设错方式10 忽视反应条件
如:常温下将硝酸铵溶液与 KOH溶液混合:NH ++OH- NH ↑+HO,常温下NH +和OH-反应生成
4 3 2 4
NH ·HO,加热时生成NH 和HO。
3 2 3 2
设错方式11 忽视水解特点
如:明矾溶液加热水解生成沉淀:Al3++3H O Al(OH)↓+3H+,水解程度很小,不能生成沉淀和气体,正
2 3
确的反应为Al3++3H O Al(OH)+3H+。
2 3
设错方式12 忽视隐含反应
如:氢氧化铁溶于氢碘酸中:Fe(OH)+3H+ Fe3++3H O,生成的Fe3+能够和溶液中的I-反应:2Fe3++2I-
3 2
2Fe2++I。
2设错方式13 忽视滴加顺序
如:纯碱溶液中滴加少量盐酸:CO2-+2H+ CO↑+H O,正确的离子方程式为CO2-+H+ HCO -。
3 2 2 3 3
设错方式14 忽视相对量
如:碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应HCO -+Ca2++OH-=CaCO ↓+H O,此反应中Ca(OH) 是二元碱,
3 3 2 2
所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1︰2。
碳酸氢钠溶液与足量石灰水反应:2HCO -+Ca2++2OH-=CaCO ↓+2H O+CO2-,此反应中HCO -充足,
3 3 2 3 3
所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1︰1。
易错点2:常见的与量无关的离子反应
(1)向 ONa溶液通入少量或过量CO: O - +CO +H O CH OH+ H CO -
2 2 2 6 5 3
(2)向NaClO溶液通入少量或过量CO: ClO - +CO +H O H ClO + H CO -
2 2 2 3
(3)向铝盐溶液通入少量或过量NH : Al 3+ +3NH · H O Al ( OH ) ↓ +3NH +
3 3 2 3 4
【典例05】(2023年1月浙江省选考仿真模拟卷C)下列反应的离子方程式一定正确的是( )。
A.金属钠与水反应:Na+2HO Na++2OH-+H ↑
2 2
B.NaHSO 溶液与Ba(OH) 溶液混合:Ba2++OH-+H++SO2- BaSO↓+H O
4 2 4 4 2
C.CuCl 溶液中通入HS气体:CuCl +H S CuS↓+2H+
2 2 2 2
D.乙醇与KMnO 酸性溶液反应:5C HOH+12MnO -+36H+ 12Mn2++10CO ↑+33H O
4 2 5 4 2 2
【解析】选C。A项,没有配平,应该为2Na+2HO 2Na++2OH-+H ↑,故A错误;B项,NaHSO 溶液与Ba
2 2 4
(OH) 溶液混合时的相对用量不确定,不能得出离子方程式,故B错误;C项,CuCl 与HS气体反应生成
2 2 2
CuS沉淀和盐酸,其反应的离子方程式为:CuCl +H S CuS↓+2H+,故C正确;D项,乙醇与KMnO 酸性溶
2 2 4
液反应只能氧化至乙酸,不会产生CO,故D错误。
2
【典例06】(重庆市育才中学2023届高三上学期期中)下列离子方程式正确的是( )。
A.Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H ↑
2
B.NaSO 溶液与稀硫酸的反应:3SO2-+2H+ 2SO 2-+4S↓+H O
2 2 3 2 3 4 2
C.NaClO溶液吸收少量CO:ClO-+H O+CO HCO-+HClO
2 2 2 3
D.NaO 固体与水反应:2O2-+2H O 4OH-+O ↑
2 2 2 2 2
【解析】选C。Fe和稀盐酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式是Fe+2H+ Fe2++H ↑,故A错误;
2
NaSO 溶液与稀硫酸的反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫单质、水,反应的离子方程式为SO2-+2H+
2 2 3 2 3
SO ↑+S↓+H O,故B错误;NaClO溶液吸收少量CO 生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式是ClO-
2 2 2
+H O+CO HCO-+HClO,故C正确;NaO 固体与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是
2 2 3 2 2
2NaO+2H O 4Na++4OH-+O ↑,故D错误。
2 2 2 2
知识点 04 离子反应和离子共存
1.离子间发生复分解反应的本质
(1)阴阳离子相互结合成弱酸、弱碱、沉淀、气体和水
(2)钾离子和钠离子与任何离子都不能结合(3)特殊反应
①含H+的阴离子与OH-或含OH-的阴离子能反应
HCO -+OH- CO 2 - + H O
3 3 2
HCO -+[Al(OH)]- CO 2-+ Al ( OH ) ↓ + H O
3 4 3 3 2
②[Al(OH)]-与H+或弱阳离子反应
4
[Al(OH)]-+H+ Al ( OH ) ↓ + H O
4 3 2
2[Al(OH)]-+Mg2+ 2 Al ( OH ) ↓+Mg ( OH )↓
4 3 2
3[Al(OH)]-+Al3+ 3 Al ( OH ) ↓
4 3
[Al(OH)]-+NH + Al ( OH ) ↓+NH · H O
4 4 3 3 2
③弱酸的酸式酸根离子既能和H+又能和OH-反应
HSO-+OH- S O 2-+HO
3 3 2
HSO-+H+ SO↑+HO
3 2 2
④络合反应:Fe3++3SCN- Fe(SCN)(弱电解质)
3
2.有色离子
Mn O
4
离子 Cu 2+ Fe 2+ Fe 3 + CrO2- Cr O2-
4 2 7
-
蓝
颜色 浅绿 棕黄 紫红色 黄色 橙红色
色
3.发生水解互促反应不能大量共存
(1)弱阴离子:[Al(OH)]-、SiO2-、ClO-、CO2-、HCO -、S2-、HS-
4 3 3 3
(2)弱阳离子
①全部双水解: Al 3+
②前五双水解: Fe 3+
③前三双水解: Mg 2+ 、NH +
4
(3)不完全双水解:双水解程度小,可大量共存
①NH +:CHCOO-、CO2-、HCO -、S2-、HS-
4 3 3 3
②Mg2+:HCO -、CHCOO-
3 3
4.发生氧化还原反应不能大量共存
(1)还原性离子: S 2 - ( HS - )> SO 2 - ( HSO - )> I - > F e 2 + > B r - > C l -
3 3
(2)氧化性离子
①全部氧化:MnO - ( H + ) 、 Cl O - ( H + )
4
②氧化前五种: Cl O -
③氧化前四种: N O - ( H + )
3
④氧化前三种: Fe 3+
5.溶液酸碱性对离子共存的影响
离子组 碱性溶液 酸性溶液
ClO-和Cl
大量共存 2 H + + Cl - + ClO - HO+Cl ↑
2 2
-
S2-和SO 2 大量共存 2S 2 - +SO 2 - +6H + 3S ↓ +3H O
3 3 2-
6.能溶解某物质的溶液
(1)能够溶解氧化铝或氢氧化铝的溶液:含 H + 或 OH -
(2)能够溶解氢氧化镁的溶液:含 H + 或NH +
4
7.加某物质变色的溶液
(1)加酚酞变红或加石蕊变蓝:含 OH -
(2)加石蕊变红:含 H +
(3)加甲基橙变红:含 H +
(4)遇pH试纸变色:赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫
(5)加KSCN溶液变红:含 Fe 3+
(6)湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝:含MnO - ( H + ) 或 Cl O - 或 N O - ( H + ) 或 Fe 3+
4 3
(7)加饱和氯水,呈黄色的溶液:含 Fe 2+ 或 I - 或 Br -
8.加某物质放气体的溶液
(1)加碱放气体的溶液:含NH +
4
(2)加NH HCO 放气体的溶液:含 H + 或 OH -
4 3
(3)加铝能放H 的溶液:含 H + (非硝酸)或 OH -
2
(4)加铁能放H 的溶液:含 H + (非硝酸)
2
(5)加镁能放H 的溶液:含 H + (非硝酸)或 OH -
2
(6)加Na能放H 的溶液:含 H + 或 OH - 或HO
2 2
(7)加铜能放气体的溶液:含硝酸
(8)加氯水冒气泡的溶液:含CO 2-或HCO -
3 3
9.与水的电离度有关的溶液
(1)c(H+) =1×10-13mol/L:含 H + 或 OH -
水
(2)c(H+) ·c(OH-) =1×10-26:含 H + 或 OH -
水 水
(3)水的电离度为1.8×10-13%:含 H + 或 OH -
(4) =1012的溶液:含 H +
(5)AG=lg =12的溶液:含 H +
(6)加水稀释 值明显减小的溶液:含 H +
易错点:离子共存中特定情况下的隐含因素
(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
(2)含有大量NO-的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
3
(3)含有大量S2-、SO 2-的溶液,隐含不是酸性溶液。
3
(4)含有大量ClO-、Cl-的溶液,隐含不是酸性溶液。
(5)含有大量AlO-的溶液,隐含是碱性溶液。
2【典例07】(江淮十校2022届高三第二次联考)下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是( )。
A.使pH试纸显深红色的溶液中:Fe3+、SO
4
2-、S2-、Cl-
NO-、Al3+、Na+、SO 2-
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中: 3 4
3+、NH +、Ca2+、HCO -
C.pH=1的溶液中:Al 4 3
D.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO
3
2-、Na+、CO
3
2-、K+
【解析】选D。使pH试纸显深红色的溶液显酸性,S2-和H+反应生成HS气体而不能大量共存,A选项不符合
2
要求;与铝粉反应放出氢气的无色溶液可能含大量的H+或OH-,在酸性条件下NO-与铝粉反应放出NO,在
3
碱性溶解下,Al3+和OH-反应生成氢氧化铝沉淀而不能大量共存,B选项不符合要求;pH=1的溶液中HCO -
3
和H+反应生成CO 气体而不能大量共存,C选项不符合要求;使红色石蕊试纸变蓝的溶液中含大量的OH-,在
2
该溶液中SO 2-、Na+、CO2-、K+彼此间均不发生反应,能够大量共存,D选项符合要求。
3 3
【典例08】(2023·龙岩模拟)下列能在溶液中大量共存,加入 (NH )Fe(SO )·6HO 晶体后仍能大量存
4 2 4 2 2
在的离子组是 ( )。
A.Na+、H+、Cl-、NO-
3
B.K+、Ba2+、OH-、I-
C.Na+、Mg2+、Cl-、SO 2-
4
D.Cu2+、S2-、Br-、ClO-
【解析】选C。A项中H+、NO-能将 (NH )Fe(SO )·6H O 晶体溶于水后产生的Fe2+氧化为Fe3+;B项中
3 4 2 4 2 2
OH-与NH +、Fe2+不能大量共存,Ba2+与SO 2-不能大量共存;D项中S2-与Cu2+、ClO-不能大量共存。
4 4
知识点 05 离子推断
1.离子推断的四项基本原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出肯定存在或肯定不存在的离子
(2) 互斥 性 原则:相互反应的离子不能共存
(3) 进出 性 原则:考虑加入试剂时带入的离子和反应时消耗的离子
(4)电中性原则:溶液中有阳离子则必定有阴离子,阴阳离子电荷总数相等
2.离子推断中常见的特殊现象
(1)焰色试验呈紫色: K + ,焰色试验呈黄色: Na +
(2)与碱溶液共热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:NH +
4
(3)通入足量氨气产生白色沉淀,溶液中一定不含Ag+,可能含 Mg 2+ 和 Al 3+
(4)加入足量盐酸产生白色沉淀,溶液中可能含 C l - 和 Si O 2-
3
(5)加入足量盐酸产生浅黄色沉淀,溶液中可能含SO2-或 S 2 - 和SO 2-
2 3 3
(6)通入足量二氧化碳产生白色沉淀,溶液中可能含 Si O 2-和[Al(OH) ] -
3 4
(7)通入足量二氧化硫产生白色沉淀,沉淀可能为H Si O 或 BaS O ,溶液中可能含 Si O 2-或 Ba 2+ 与MnO -
2 3 4 3 4
( H + ) 、 Cl O - 、 N O - ( H + ) 、 Fe 3+ 等氧化性离子的混合离子
3易错点:离子推断中的定量关系
(1)溶液中有阳离子,一定有阴离子,而且阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数
(2)若多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在。
【典例09】(2022·天津滨海新区11月模拟)有一份澄清溶液,可能含有Na+、K+、NH +、Ca2+、Fe3+、SO 2
4 4
-、CO2-、SO 2-、Cl-、I-中的若干种,且离子的物质的量浓度均为0.1mol·L-1(不考虑水解和水的电离)。
3 3
往该溶液中加入过量的盐酸酸化的BaCl 溶液,无沉淀生成。另取少量原溶液,设计并完成如下实验:
2
则关于原溶液的判断中不正确的是( )。
A.是否存在Na+、K+需要通过焰色试验来确定
B.通过CCl 层的颜色变化,能判断出溶液中I-肯定存在
4
C.试样加足量氯水无气体产生,说明溶液中CO2-肯定不存在
3
D.肯定不存在的离子是Ca2+、Fe3+、SO 2-、CO2-、Cl-
4 3
【解析】选A。澄清溶液,往该溶液中加入过量的BaCl 和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,无SO 2-,加足
2 4
量氯水,无气体,则无CO2-,溶液加四氯化碳分液,下层紫红色,则有I-,上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉
3
淀,有SO 2-,无Ca2+、Fe3+,溶液中一定含阳离子,且离子浓度都为0.1mol·L-1;根据电荷守恒,一定含有
3
NH +、Na+、K+,一定不存在Cl-;滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀,是过程中加氯水时引入的氯离子,
4
结合溶液为电中性来解答。根据溶液中离子浓度均为0.1mol·L-1,且溶液呈电中性,溶液中一定存在Na+、K+,
不需要通过焰色试验来确定,A项错误;通过CCl 层的颜色变化,能判断出溶液中I-肯定存在,B项正确;试
4
样加足量的氯水,没有气体产生,说明无CO2-,C项正确;由分析可知,肯定不存在的离子是Ca2+、Fe3+、
3
SO 2-、CO2-、Cl-,D项正确。
4 3
【典例10】(2023·石家庄模拟)已知某100mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如表所示:
Cl
离子种类 Na+ H+
-
浓度(mol·L-
1.0 3.0 3.0
1)
该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有Fe3+、Ba2+、Mg2+、SO 2-。为了进一步确认,加入足量BaCl 溶
4 2
液,生成23.3g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。对原溶液说法错误的是( )。
A.肯定不存在Fe3+、Ba2+
B.Mg2+的物质的量浓度为0.5mol·L-1
C.加入足量Ba(OH) 溶液,反应的离子方程式为2Ba2++2OH-+Mg2++2 SO 2- Mg(OH)
2 4
↓+2BaSO ↓
2 4D.加入少量NaCO 溶液,反应的离子方程式为CO2-+2H+ CO↑+H O
2 3 3 2 2
【解析】选C。已知该溶液呈无色,则不含有Fe3+,加入足量BaCl 溶液,生成23.3g白色沉淀,再加稀盐酸,
2
沉淀不消失,则一定含有SO 2-,一定不含有Ba2+,白色沉淀为硫酸钡,且物质的量为0.1mol,则SO 2-物质的
4 4
量为0.1mol,物质的量浓度为1mol·L-1,又因为该溶液中含有Na+ 、H+、Cl-,浓度依次为1mol·L-1、3mol·L-
1、3mol·L-1,则根据电荷守恒可知,一定含有Mg2+,且浓度为0.5mol·L-1。由于该溶液中含有H+,加入Ba
(OH) 溶液会生成HO,加入少量NaCO 溶液,优先与H+反应生成二氧化碳和水,故反应的离子方程式为
2 2 2 3
CO2-+2H+ CO↑+H O。
3 2 2