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第 05 讲 离子反应进阶
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知识精讲
一、离子反应中的“顺序”问题
若反应体系中有两种或两种以上的离子,都能与另一种离子发生反应,此时需要考虑反应的先后顺序问题。
举个例子——氯化钠的电离
若某溶液中含有Mg2+、H+、NH+,往该溶液中逐滴滴加NaOH溶液,反应的先后顺序:先跟H+反应,
4
再和Mg2+反应,最后和NH+反应。
4二、离子反应中的“少量/过量”问题
1. “少量/过量”问题的两种情况概述:
(1)若反应体系中有两种或两种以上的离子,都能与另一种离子发生反应,此时除了需要考虑反应的先
后顺序外,还要考虑离子是过量还是少量,即“反应物是什么,比例是多少”的问题。
(2)若反应的生成物能够和反应物继续反应,需要考虑离子是过量还是少量,即“产物是什么,比例是
多少”的问题。
2. “少量/过量”问题的解题思路——定少为1
(1)将少量的物质定为“1 mol”,再确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(2)若少量的物质中有两种或两种以上离子参加反应,则反应离子的物质的量之比等于物质组成之比。
3. 具体实例分析
(1)碱性溶液中通入酸性气体CO / SO
2 2
一般情况下,少量CO / SO 生成 CO2- / SO2-,过量CO / SO 生成 HCO- / HSO-。
2 2 3 3 2 2 3 3
过量时之所以生成
HCO-
/
HSO-
,是由于发生了过渡反应:
3 3
CO2-
+ H O + CO ====
2HCO- SO2-
+ H O + SO ====
2HSO-
3 2 2 3 3 2 2 3
举几个例子
少量
澄清石灰水通CO
2
过量
少量
烧碱溶液通SO
2 过量
少量
氨水中通CO
2
过量
PS:写离子方程式时,注意各物质能不能拆成离子形式。
易错提醒
由于K 的影响,CO 与NaClO、苯酚钠反应时,无论CO 是少量还是过量,产物都是 HCO-
a 2 2 3
(1)漂白液中加入少量/过量CO:NaClO + H O + CO ==== NaHCO + HClO
2 2 2 3
(2)苯酚钠水溶液中加入少量/过量CO:
2
PS:K 是高二的学习内容,这里简单了解,知道有特例即可。
a(2)多元弱酸与碱的反应
少量
烧碱溶液中通硫化氢气体
过量
少量
氢硫酸溶液中滴入烧碱溶液
过量
(3)多元弱酸的正盐与酸的反应
少量
碳酸钠溶液中滴入稀盐酸
过量
少量
亚硫酸钠溶液滴入稀盐酸
过量
少量
硫化钠溶液滴入稀盐酸
过量
(4)酸式盐与H+ / OH- 的反应
往碳酸氢钙溶液中 少量
逐滴滴加烧碱溶液 过量
往澄清石灰水中 少量
逐滴滴加小苏打溶液 过量
往Ba(HCO ) 溶液中 少量
3 2
逐滴滴加NaHSO 溶液 过量
4
往Ba(OH) 溶液中 少量
2
逐滴滴加NaHSO 溶液 过量
4
及时小练——写出下列离子方程式
(1)用过量氨水吸收工业尾气中的SO :_________________________________________________
2
(2)过量二氧化硫气体通入氨水中: ___________________________________________________
(3)稀氨水中通入过量CO:__________________________________________________________
2
(4)石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:__________________________________________________
(5)NH HCO 溶于过量的NaOH溶液中:_______________________________________________
4 3
(6)向NH HCO 溶液中加过量NaOH溶液并加热:______________________________________
4 3
(7)NH HSO 溶液与足量NaOH溶液混合加热:_________________________________________
4 3
(8)硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性:__________________________________________
(9)Ca(HCO ) 溶液与少量NaOH溶液反应:___________________________________________
3 2
(10)向澄清石灰水中加入过量的NaHCO 溶液:_________________________________________
3
(11)向Ba(OH) 溶液中加入少量NaHSO 溶液:_________________________________________
2 3三、离子共存
1. 概念:几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生离子反应。
2. 离子不能大量共存的条件
条件 实例
生成气体 H+ 与 CO2-、 HCO-、SO2-、HSO-、S2-、HS-
3 3 3 3
Ag+ 与 Cl-、Br-、I-、SO2-
4
Ca2+ 与 CO2-、SO2-
3 4
生成沉淀
Ba2+ 与 CO2-、SO2-、SO2-
3 3 4
OH- 与 Mg2+、Zn2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
H+ 与CHCOO-、C HO-、F-、SiO2-、CN-
3 6 5 3
生成弱电解质
OH- 与NH +、HSO-、HCO-
4 3 3
3 资料卡片——弱电解质
弱电解质,指的是在水溶液或熔融状态下无法完全电离的电解质。常见的弱电解质包括弱酸、弱碱、水。
3. 离子共存的常见限制条件
(1)无色透明:不能存在有色离子,如Cu2+(蓝色) 、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、 (紫红
MnO-
4
色)。
注意
“透明”与溶液有无颜色无关,只要溶液不形成混浊或沉淀,即为透明溶液。如FeCl 溶液为浅绿色透
2
明溶液。
(2)溶液可能是酸性也可能是碱性:
①加入甲基橙显黄色
② 离子不能存在的溶液
HCO-
3
注意
看清题目要求的是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存”。
四、离子检验
1. 检验离子的方法①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。
2. 常见离子的检验
离子 试剂与操作 现象
紫色石蕊溶液 溶液变红
H+
甲基橙溶液 溶液变红
酚酞 溶液变红
OH-
紫色石蕊溶液 溶液变蓝
含Cl-的溶液,稀硝酸 白色沉淀
Ag+
加稀氨水至过量 先生成白色沉淀,然后沉淀溶解
观察法 蓝色溶液或蓝绿色溶液
Cu2+
NaOH溶液 生成蓝色沉淀
Cl- 白色沉淀(AgCl)
Br- AgNO 溶液和稀HNO 淡黄色沉淀(AgBr)
3 3
I- 黄色沉淀(AgI)
SO2- 先加足量的稀盐酸,再加BaCl 溶液 白色沉淀
4 2
先加入BaCl 溶液,再加入足量稀盐 白色沉淀→沉淀溶解,产生无色无味气体→澄清石
2
CO2-
灰水变浑浊
3 酸,将产生的气体通入澄清石灰水
五、离子推断
离子推断的一般解题思路为:
根据现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
注意
(1)时刻注意操作过程中加的试剂所引入的离子,对后续实验是否产生影响;
(2)有时可能用到电荷守恒,将定性和定量相结合,判断溶液中还可能含有的离子。
(阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,若只有一种离子无法确认,可以利用电荷
守恒来确定该离子是否存在以及其物质的量。)
对点训练
题型一:离子方程式的正误判断(涉及“量”问题)
【例1】判断下列离子方程式的正误,若不对,请改正。
(1)少量SO 和NaOH溶液反应:SO +OH-=HSO _______
2 2(2)向NaCO 溶液中滴加少量盐酸:CO +2H+=H O+CO↑_______
2 3 2 2
(3)少量Ca(OH) 和NaHCO 反应:Ca2++OH-+HCO =CaCO ↓+HO_______
2 3 3 2
(4)NH HSO 与NaOH等物质的量的反应:NH +HSO +2OH-=NH·H O+SO _______
4 3 3 2
题型二:离子方程式的书写(涉及“量”问题)
【例2】写出下列反应的离子方程式:
(1)Ca(HCO ) 溶液与NaOH溶液反应
3 2
①NaOH不足:_____________________________________________________
②NaOH过量:_____________________________________________________
(2)NaHCO 与Ca(OH) 溶液反应
3 2
①NaHCO 不足:_____________________________________________________
3
②NaHCO 过量:_____________________________________________________
3
(3)Ba(OH) 溶液与NaHSO 溶液的反应,
2 4
①溶液呈中性时:_____________________________________________________
②溶液呈碱性时:_____________________________________________________
【变2】(2020·全国)(1)向NaHSO 溶液中逐滴加入Ba(OH) 溶液,写出满足下列条件时溶液中所发生
4 2
反应的离子方程式。
①滴到恰好使溶液呈中性:______________________________________________。
②滴到恰好使溶液中的 沉淀完全:______________________________________。
(2)向复盐NH Fe(SO ) 的溶液中逐滴加入Ba(OH) 溶液,可能发生的反应的离子方程式有_____(填序
4 4 2 2
号)。
①Ba2++2OH-+Fe2++ =BaSO ↓+Fe(OH) ↓
4 2
② +Fe3++2 +2Ba2++4OH-=2BaSO ↓+Fe(OH) ↓+NH HO
4 3 3 2
∙
③2Fe3++3 +3Ba2++6OH-=3BaSO ↓+2Fe(OH) ↓
4 3④3 +Fe3++3 +3Ba2++6OH-=3BaSO ↓+Fe(OH) ↓+3NH HO
4 3 3 2
∙
题型三:离子共存
【例3】(2022·浙江高三专题练习)判断正误:
(1)无色透明的溶液中:Fe3+、NH 、I-、CO (______)
(2)无色透明的溶液中:K+、Cu2+、NO 、Cl-(______)
(3)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-(______)
(4)使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO 、Cl-(______)
(5)使甲基橙变红的溶液中:Na+、Mg2+、SO 、 HCO (______)
【变3-1】(2021·全国高一课时练习)下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、CO 、NO
C.Cu2+、K+、SO 、NO D.Na+、HCO 、OH-、Ca2+
【变3-2】(2021·全国高一课时练习)下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A.OH-、Al3+、Ca2+、 B.K+、Ag+、 、Cl-
C.Ba2+、K+、OH-、 D.Na+、K+、 、
题型四:离子检验
【例4】(2021·湖南长沙一中高三开学考试)下列检验离子的方法及现象描述正确的是
A.检验 :加入BaCl 溶液出现白色沉淀,再加足量稀盐酸沉淀不溶解
2B.检验Cl-:确定溶液中无 、 后,加AgNO 溶液出现白色沉淀,加足量稀硝酸沉淀不溶解
3
C.检验Na+:将用稀硫酸清洗的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧,观察火焰呈黄色
D.检验Al3+:滴入NaOH溶液,产生白色沉淀
【变4】(2019·全国高一课时练习)能够用来鉴别BaCl 、NaCl、NaCO 三种物质的试剂是 ( )
2 2 3
A.AgNO B.HSO C.HCl D.HNO
3 2 4 3
题型五:离子推断
【例5】(2022·浙江高三专题练习)固体M由Fe (SO )、Fe、KBr、KSO 、AgNO 和BaCl 中的几种或全
2 4 3 2 3 3 2
部物质组成。①取少量M加足量稀HSO 产生气体X、溶液Y和白色固体Z。向溶液Y中加少量稀AgNO
2 4 3
溶液,产生白色沉淀(Ag SO 是微溶物,浓度较小时不会沉淀);②另取少量Y,加入足量NaOH溶液产生
2 4
白色沉淀,一段时间后颜色变深。下列说法正确的是
A.气体X一定是SO 或H
2 2
B.M中一定含有Fe (SO )
2 4 3
C.M中一定不含KBr,一定有BaCl
2
D.Z一定是BaSO
4
【变5】(2021·全国高一课时练习)某溶液中含有 、 、 、 、Na+、Ag+中的若干种,为确
定该溶液的离子组成,进行如下实验∶
①取少量该溶液,向其中滴加 BaCl 溶液,产生白色沉淀
2
②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分
溶解
③取②中上层清液继续滴加 BaCl 溶液至无沉淀时,再滴加 AgNO 溶液,产生白色沉淀根据上述实验,
2 3
以下推测不正确的是
A.一定有 B.一定有 C.不能确定 是否存在 D.不能确定 是否存在
【例6】(2020·全国高一课时练习)某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中,共含 K+、Ag+、Fe3+、C1-、OH-、 六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是_______、____、___________。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的__________(填“活性炭”或“铁粉”), 可以回收其
中的______________(填写金属元素符号)。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的________(填写离子符号)
转化为沉淀。经过滤后的废水主要含__________ , 可用来浇灌农田。
提分特训
【题1】(2021·全国高一课时练习)在含有大量的Cu2+、 H+、Cl-的溶液中,还可能大量共存的离子是
A. B.OH- C. D.Ag+
【题2】判断下列离子方程式书写是否正确
(1)少量SO 和NaOH反应:SO +OH-===HSO ( )
2 2
(2)向NaCO 溶液中滴入少量盐酸:CO+2H+===H O+CO↑ ( )
2 3 2 2
(3)少量Ca(OH) 和NaHCO 溶液反应:Ca2++OH-+HCO===CaCO ↓+HO ( )
2 3 3 2
(4)向Ca(ClO) 溶液中通入少量CO:ClO-+HO+CO===HClO+HCO ( )
2 2 2 2
【题3】(2021·全国高一课时练习)甲、乙、丙、丁分别是NaCO、AgNO、BaCl 、盐酸四种无色溶液
2 3 3 2
中的一种,它们两两反应后的现象如下:甲+乙→沉淀;甲+丙→沉淀;乙+丙→沉淀;丙+丁→沉淀;
乙+丁→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是
A.BaCl NaCO AgNO 盐酸
2 2 3 3
B.BaCl NaCO 盐酸 AgNO
2 2 3 3
C.NaCO 盐酸 AgNO BaCl
2 3 3 2
D.AgNO 盐酸 BaCl NaCO
3 2 2 3
【题4】(2021·全国高一课时练习)某固体可能含有NH 、Cu2+、Na+、Cl-、CO 、SO 中的几种离子,
取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离);(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl 溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有
2
4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生0.672L NH(标准状况)。(已知:NH + OH-
3
=NH+H O)
3 2
下列说法正确的是
A.该固体中一定含有NH 、CO 、SO 、Na+ B.该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+
C.该固体中只含有NH 、CO 、SO 、Cl-D.根据以上实验,无法确定该固体中有Na+
【题5】(2020·全国高一课时练习)向NaHSO 溶液中,逐滴加入Ba(OH) 溶液至中性,再向上述反应后
4 2
的中性溶液中继续滴加 溶液,写出此步反应的离子方程式:__________________。
【题6】(2021·全国高一课时练习)某溶液无色、澄清,对该溶液初步分析后发现其中可能含有 、
Na+、 、H+、 、 中的若干种,然后又做了如下实验。
①用 pH 试纸测定溶液的酸碱性,结果 pH 试纸显红色。
②取2 mL溶液,加入 BaCl 溶液和稀盐酸,生成了白色沉淀。
2
③将②中所得的混合物充分静置后,取上层澄清的液体,加入 AgNO 溶液和稀硫酸,生成了白色沉淀。
3
(1)由上述实验可知,溶液中一定存在的离子是___________(填离子符号,下同),一定不存在的离子是
___________。
(2)在上述实验操作中,有错误的步骤是(填序号)___________。正确的操作是(要作较详细的说
明)___________。
(3)按(2)中改正实验操作后,仍生成白色沉淀,则还不能确定该溶液中是否存在的离子是___________。
【题7】有一包白色粉末状混合物,可能含有NaCO、NaCl、CaCO 、CuSO 、NaSO 、MgCl 中的某几种,
2 3 3 4 2 4 2
现进行如下实验:
①将混合物溶于水,得到无色透明溶液。
②取少量上述溶液两份,其中一份加入BaCl 溶液,立即产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,向
2另一份中加入NaOH溶液,也产生白色沉淀。
根据上述实验现象回答:
(1)原混合物中肯定没有___________。
(2)原混合物中肯定有___________。
(3)不能确定是否含有___________。
【题8】(2020·重庆高三开学考试)回答下列问题:
I.为除去KCl溶液中少量的Mg2+、 ,可选用Ba(OH) 、HCl和KCO 三种试剂按如下步骤操作:
2 2 3
(1)上述试剂中,A是_______,C是_______。
(2)操作Ⅱ的名称是_______。
(3)加过量A时发生有关反应的离子方程式为_______、_______。
II.一份无色稀溶液中可能含有Na+、Fe3+、H+、Mg2+、 、OH-、 、Cl- 等离子中的若干种。为了
确定溶液的组成,进行了如下操作:
①用石蕊试纸测溶液的酸碱性,试纸显蓝色;
②取2mL溶液,先加足量稀硝酸酸化,有气体产生,再加氯化钡溶液进行检验,没有明显现象。
(1)原溶液中一定存在的离子是_______。
(2)原溶液中一定不存在的离子是_______。
(3)经过上述操作后,还不能肯定是否存在的离子是_______,请你设计一个简单的实验方案来判断是否存
在这种离子_______。
提分作业
【练1】(2020·全国)在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是
A. 、 、 、 B. 、 、 、C. 、 、 、 D. 、 、 、
【练2】(2021·浙江师范大学附属东阳花园外国语学校高三月考)下列离子检验的方法正确的是
A.检验CO :取样后加入盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B.检验SO :取样后加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再加入盐酸沉淀不溶解
C.检验Cu2+:取样后加入氢氧化钠溶液,生成蓝色絮状沉淀
D.检验NH :取样后加入氢氧化钠溶液,产生使干燥的红色石蕊试纸变蓝色的气体
【练3】(2021·全国高一课时练习)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
①无色溶液中: 、 、
②能使酚酞试剂变红的溶液中: 、 、
③加入Mg能放出 的溶液中: 、 、
④无色、透明溶液中: 、 、
A.①② B.③④ C.②④ D.①④
【练4】(2021·浙江高三月考)有一包白色粉末,由BaCl 、NaSO 、BaCO 、KOH、AgNO 和无水硫酸
2 2 4 3 3
铜中的一种或几种组成,为了探究它的组成,进行了如下实验:
①将白色粉末加入足量水中充分溶解,过滤得到滤渣A和溶液B;
②在滤渣A中加入足量稀盐酸,A全部溶解并产生气体C;
③将气体C通入B溶液中产生沉淀D。
下列判断不正确的是
A.溶液B不可能是蓝色的
B.为确定是否有KOH,还需要进行焰色试验
C.沉淀A和沉淀D的成分相同
D.白色粉末中一定有BaCl 、BaCO 、无NaSO 、AgNO
2 3 2 4 3【练5】(2020·全国高一课时练习)只用一种试剂,将NaSO 、 NaCl、 (NH )SO , NH Cl四种溶液分
2 4 4 2 4 4
开,这种试剂是
A.NaOH溶液 B.AgNO 溶液 C.BaCl 溶液 D.Ba(OH) 溶液
3 2 2
【练6】写出下列反应的离子方程式
(1)NH HSO 溶液与NaOH溶液的反应
4 4
①NaOH不足:___________________________________________________________
②NaOH过量:___________________________________________________________
(2)向含有H+、Al3+、NH 的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为
___________________________________________、_______________________________________、
__________________________________________、________________________________________
【练7】(2020·全国高一单元测试)已知 是一种酸式盐,试回答下列问题。
(1)NaHSO 溶于水时的电离方程式为_________________________________________。
4
(2)NaHSO 溶液与 溶液反应的离子方程式为____________________________________。
4
(3)足量 溶液与少量 溶液混合,发生反应的离子方程式为
_______________________________;少量 溶液与足量 溶液混合,发生反应的离子方程式
为____________________________________________。
【练8】(2021·全国高一课时练习)Ⅰ.某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO 、Cl-、Mg2+中的一
种或几种离子。
①向此溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象。
②取少许①的溶液并加入少量的NaSO 溶液,有白色沉淀产生。
2 4
③取②的上层清液并加入足量的NaOH溶液,有白色沉淀产生。
则原溶液中一定含有的离子是_______,一定不含有的离子是_______。
II.酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有NaHCO 、
3
NaHSO、KH PO 、KHPO 等。已知HPO (次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH PO ,HPO 水
4 2 4 2 4 3 2 2 2 3 2溶液中存在HPO 分子。
3 2
(1)H PO 属于_______酸;NaH PO 为_______盐(填序号)
3 2 2 2
①一元酸,②二元酸,③三元酸,④强酸,⑤弱酸,⑥正盐,⑦酸式盐
(2)写出HPO 溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式_______。
3 2
【练9】(2021·全国高一课时练习)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几
种,请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中
肯定存在的离子是___________,有关的离子方程式为______________________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH ·H O),出现白色沉淀,说明液中肯定有_____________, 有关
3 2
的离子方程式为____________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的____________。
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