1、第1课时离子反应命题调研(20162019四年大数据)20162019四年考向分布核心素养与考情预测核心素养:变化平衡、实验探究和证据推理考情解码:离子反应是化学的重要反应类型,历年所占比例均不小,主要考查离子方程式书写和正误判断、离子共存和离子检验和混合溶液离子组成分析,涉及电荷守恒、竞争反应等思想方法。预测在2020年选考中该知识点仍是必考内容,考生应重点掌握离子方程式书写规律(注意关键词:过量、少量和一定比例等)、运用电荷守恒和共存思想推断离子组成等方法。真题重现1.(2019浙江4月选考,13)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:5SO22H2O2
2、MnO=2Mn25SO4HB.酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I2HH2O2=I22H2OC.硅酸钠溶液和盐酸反应:SiO2H=H2SiO3D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu22Fe=2Fe33Cu解析硫酸铜溶液中加少量的铁粉:Cu2Fe=Fe2Cu,D项错误。答案D2.(2018浙江11月选考)能正确表示下列变化的离子方程式是()A.KI溶液久置空气中变黄色:4IO22H2O=2I24OHB.少量三氧化硫与氨水反应:SO3NH3H2O=NHHSOC.Na与CuSO4水溶液反应:2NaCu2=Cu2NaD.(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应:Fe22OH=Fe(OH)
3、2解析B项,少量SO3和氨水反应应生成NH、SO;C项,Na不能置换CuSO4溶液中的Cu2,离子方程式应为2NaCu22H2O=Cu(OH)2H22Na;D项,(NH4)2SO4和FeSO4的混合液与足量NaOH反应,Fe2、NH均和OH反应。答案A3.(2018浙江6月学考)某试样含有的阳离子为NH、Ag、Ba2、Cu2、Fe2中的若干种,为确定其组成,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是()注:CuS为难溶于水的黑色固体;气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A.沉淀A为BaSO4B.加入过氧化氢溶液时发生的反应:2Fe2H2O22H=2Fe32H2OC.加入氨水氯化铵溶液可使Fe3沉淀
4、完全,而Cu2不形成沉淀D.试样中一定含NH、Ba2、Cu2、Fe2,一定不含Ag解析加入盐酸未产生沉淀可以排除银离子,再加入稀硫酸产生白色沉淀A为BaSO4,说明有Ba2,再根据溶液B的后面操作和现象可以确定有Fe2、Cu2,加入氨水氯化铵溶液可使Fe3沉淀完全,生成红褐色的氢氧化铁,而Cu2不形成沉淀,生成的是绛蓝色配合物溶液,而从题中信息未能判断出是否有NH。答案D4.(2018江苏化学,4)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 molL1KI溶液:Na、K、ClO、OHB.0.1 molL1Fe2(SO4)3溶液:Cu2、NH、NO、SOC.0.1 molL1H
5、Cl溶液:Ba2、K、CH3COO、NOD.0.1 molL1NaOH溶液:Mg2、Na、SO、HCO解析ClO与I能发生氧化还原反应,A项不符合题意;H与CH3COO会结合成弱电解质CH3COOH,C项不符合题意;OH与Mg2反应生成Mg(OH)2沉淀,OH与HCO反应生成CO和H2O,D项不符合题意。答案B5.(2016海南卷)下列反应可用离子方程式“HOH=H2O” 表示的是()A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合C.HNO3溶液与KOH溶液混合D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合解析A项,NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合,其
6、发生反应的离子方程式可能为HSOBa2OH=H2OBaSO4Ba(OH)2过量、2HSOBa22OH=2H2OBaSO4(NaHSO4过量);B项,NH4Cl溶液和Ca(OH)2溶液混合,其发生反应的离子方程式为NHOH=NH3H2O;C项,HNO3是强酸,KOH是强碱,二者在溶液中反应的离子方程式为HOH=H2O;D项,Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合,其发生反应的离子方程式为HPOOH=H2OPO。答案C考向一离子方程式书写正误判断1.(2019暨阳联合高三)下列离子方程式正确的是()A.Na2S溶液久置空气中产生浑浊:2S2O22H2O=2S4OHB.HI气体通入AgNO3溶液中:H
7、IAg=AgIHC.含NaOH、Na2CO3的混合液中滴入少量盐酸:COH=HCOD.CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应:Ba2SO=BaSO4解析HI为强电解质,应写成离子,B错;盐酸少量,OH先与H反应,C错;漏了Cu2与OH的反应,D错。答案A备考策略1.离子反应发生的“六大条件”(1)离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2和CO生成难溶性盐CaCO3,H和SiO生成难溶性酸H2SiO3,Cu2和OH生成难溶性碱Cu(OH)2等。(2)离子之间相互结合生成气态物质。如H和S2生成H2S,H和HCO生成CO2,NH和OH生成NH3等。(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H与CH3CO
8、O、OH、PO等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。(4)离子之间相互促进水解。如Al3、Fe3分别与AlO、HCO、CO等发生水解相互促进的反应生成沉淀或气体。(5)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2、S2、I、SO分别与NO(H)、ClO因发生氧化还原反应而不能大量共存;Fe3与S2、I等因发生氧化还原反应而不能大量共存。(6)离子之间能发生络合反应。如Fe3和SCN不大量共存。2.离子方程式正误判断的一般思路3.“少定多变”法书写与量有关的离子方程式所谓的“少定”,即将量少的反应物的计量数确定为1,而“多变”即过量的反应物的计量数根据反应的需要确定,不受化学式中比例
9、制约,是可变的。量少的物质产生的离子数之比符合其化学式中的比例。考向二离子共存2.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是_。(1)CuSO4溶液中:Na、NH、NO、Mg2(2)NaClO和NaCl混合溶液中:H、NH、SO、Br(3)NaClO和NaCl混合溶液中:Ag、K、NO、CH3CHO(4)25 时,pH1的溶液中:Na、K、MnO、CO(5)25 时,c(H)11013 molL1的溶液中:Mg2、Cu2、SO、NO(6)0.1 molL1 NH4HCO3溶液中:K、Na、NO、Cl(7)0.1 molL1 FeCl3溶液中:Fe2、NH、SCN、SO解析(2)H与ClO生成弱
10、酸HClO,ClO与Br发生氧化还原反应;(3)Cl与Ag不共存,ClO与CH3CHO发生氧化还原反应;(4)pH1的溶液显酸性,则CO不能大量存在;(5)c(H)11013 molL1的溶液显碱性,Mg2、Cu2不能大量共存;(7)0.1 molL1 FeCl3溶液中SCN不能大量存在。答案(1)(6)备考策略1.判断离子共存中的“三抓、四注意”(1)三抓抓住三个方向溶液的颜色。溶液的酸碱性。离子不能大量共存的原因。(2)四注意注意四个问题注意判断离子共存的情况。“能、不能”,“一定、可能、一定不能”。注意题目中的隐含条件。酸性、碱性,pH试纸、指示剂的颜色变化、溶液颜色、与铝反应放出H2和
11、水的电离情况等。注意弄清反应类型。a.复分解反应:离子间相互反应能生成难溶物质、易挥发物质或难电离物质时都不能大量共存。b.氧化还原反应:离子之间能发生氧化还原反应。注意溶液“透明”和“有色”的区别。“透明”也可以“有色”。2.注意离子共存判断中几种易出错的情况(1)可能为酸性溶液也可能为碱性溶液与Al反应放出H2的溶液(注:若为酸性则不能存在NO)。由水电离出的c(H)110n molL1或c(OH)110n molL1的溶液(常温下n7)(说明:n7,加酸或加碱抑制水的电离)。与NH4HCO3或(NH4)2CO3等反应放出气体的溶液。(2)易忽略的几种隐含情况含有大量Fe3的溶液,隐含是酸
12、性溶液,并具有强氧化性。含有大量NO的溶液,隐含酸性条件下具有强氧化性。含有大量AlO的溶液,隐含是碱性溶液。含大量S2、SO的溶液,隐含不是酸性溶液。(3)警惕相互促进水解的几种情况NH与CH3COO、CO,Mg2与HCO等组合中,虽然存在相互促进水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存。Fe3、Al3与CO、HCO、AlO、HS、S2相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存。考向三离子检验和混合溶液中离子推断3.(2019东阳中学高三)某溶液X中可能含有NO、Cl、SO、CO、NH、Fe2和Fe3中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液X的成分,某学习小组做了如下实验:
13、则下列说法正确的是()A.若含有Fe3,则一定含有ClB.SO、NH一定存在,Fe2和Fe3可能都存在C.该溶液中只存在上述离子中的NO、SO、NH、Fe2四种离子D.气体甲能使湿润的蓝色石蕊试纸变红解析某溶液X中加入稀硫酸产生气体乙,发生的反应可能是CO与H的反应,也可能是NO在H存在条件下与Fe2的氧化还原反应;溶液加入过量的氢氧化钠,产生0.02 mol气体甲,故溶液中含有NH,气体甲是氨气;加入氢氧化钠产生沉淀甲,故溶液中含有Fe2或Fe3或两者均有;反应后溶液继续添加氯化钡产生沉淀,故溶液中含有SO,沉淀乙为硫酸钡;根据电荷守恒和题目中要求所含阴离子的物质的量相等,计算具体离子含量,
14、确定NO、Cl存在。由上述分析可知,产生气体甲0.02 mol,则铵根物质的量为0.02 mol;产生沉淀乙4.66 g,则硫酸根物质的量为0.02 mol;沉淀甲为氢氧化铁或氢氧化亚铁或两者均有,经过灼烧后,产物为氧化铁,物质的量为0.01 mol,故溶液X中含Fe2或Fe3或两者均有,且物质的量一定为0.02 mol,由于Fe2或Fe3均能与CO发生双水解而不能共存,故溶液中无CO,则生成气体乙的反应只能是NO与Fe2的氧化还原反应,故溶液中一定含Fe2和NO,而所含阴离子的物质的量相等,即NO的物质的量也为0.02 mol;故现在溶液X中已经确定存在的离子是阴离子:0.02 mol NO
15、,0.02 mol SO,共带0.06 mol负电荷;阳离子:0.02 mol NH,0.02 mol Fe2或Fe2、Fe3的混合物,所带的正电荷0.06 mol,一定不含CO。根据溶液呈电中性可知,当 0.02 mol全部是Fe2时,阳离子所带正电荷为0.06 mol,则Cl不存在;若溶液中含Fe3,必须存在 Cl,且物质的量为0.02 mol,不符合电中性。A.若含有Fe3,则一定含有Cl,根据阴离子物质的量相同的条件,氯离子物质的量为0.02 mol,无法保持电中性,A错误;B.SO、NH、Fe2一定存在,Fe3一定不存在,B错误;C.该溶液中只存在上述离子中的NO、SO、NH、Fe2
16、四种离子,C正确;D.气体甲是氨气,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D错误。答案C备考策略离子的检验与推断1.常见阳离子的检验(1)常规检验法用NaOH溶液能检验出Cu2、Fe3、Fe2、Al3、NH。焰色反应:用焰色反应可检验出溶液中的K和Na。(2)特殊检验法2.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验3.离子推断的四项基本原则(1)肯定原则:根据实验现象,推出肯定存在或肯定不存在的离子。(2)互斥原则:即相互反应的离子不能大量共存。根据“互斥原则”,若推出溶液中已存在某离子,那么能与该离子反应的
17、离子则不能大量存在。可以根据“互斥原则”,先确定离子间的组合,这样可以大大减少思维量。例如Ag只能为AgNO3,碳酸盐只能为Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3等。(3)进出原则:即加入试剂时带入(进)的离子和发生反应时消耗(出)的离子,对后续实验是否有影响。(4)守恒原则:即溶液中电荷守恒。4.离子推断的特殊题眼颜色MnO(紫)、Cu2(蓝)、Fe2(浅绿)、Fe3(黄)氧化性ClO、MnO、NO(H)、Fe3、Cr2O还原性S2(HS)、SO(HSO)、I、Br、Cl、Fe2水解显酸性NH、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3水解显碱性AlO、S2、SO、CO、SiO、ClO、C
18、H3COO两性离子HCO、HS、HSO、HPO、H2PO1.(2019台州中学高三)下列离子方程式不正确的是()A.Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应:Ca22HCO2OH=CaCO3CO2H2OB.金属钠和水反应:2Na2H2O=2Na2OHH2C.2 mol二氧化碳通入含3 mol NaOH的溶液:2CO23OH=HCOCOH2OD.二氧化硫与氯化铁溶液反应:SO22Fe3H2O=2Fe2SO4H解析A.Ca(OH)2溶液与足量Ca(HCO3)2溶液反应生成碳酸钙和水:Ca2HCOOH=CaCO3H2O,A错误;B.金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na2H2O=2Na2
19、OHH2,B正确;C.2 mol二氧化碳通入含3 mol NaOH的溶液中生成碳酸钠、碳酸氢钠和水:2CO23OH=HCOCOH2O,C正确;D.二氧化硫与氯化铁溶液反应生成硫酸和氯化亚铁:SO22Fe3H2O=2Fe2SO4H,D正确,答案选A。答案A2.某无色溶液可能含有K、Na、NH、Ba2、Fe3、Fe2、Cl、Br、SO、SO中若干种(忽略水电离出的H、OH),且离子浓度相同,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到现象如下:用pH试纸检验,溶液的pH大于7向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置,CCl4层呈橙色向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀
20、产生,过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生根据上述实验,以下说法正确的是()A.无法推断原混合溶液中是否含有NH和SOB.原混合溶液中Br、SO肯定存在,Cl可能存在C.确定溶液中是否存在Na,需要做焰色反应D.原混合溶液中阳离子Ba2、Fe3、Fe2一定不存在,K、Na、NH一定存在解析由于溶液为无色,因此不可能存在Fe3、Fe2;由可知,溶液呈碱性,说明含有弱酸阴离子,只有亚硫酸根离子能够水解,使溶液显碱性,因此含有SO,则不可能含Ba2;由中CCl4层呈橙色可知,含Br离子;由可知,在的溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,白色沉淀为硫酸钡,由于含SO,则可
21、能含有SO离子;向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生,白色沉淀为AgCl,但由于步骤加入了氯离子,所以不能确定原溶液是否含氯离子。根据上述分析,溶液中一定没有Ba2、Fe3、Fe2,一定含有Br、SO,因为离子浓度相同,根据溶液显电中性,在则一定含有K、Na、NH,且不可能存在Cl和SO,否则不满足电荷守恒。A.原混合溶液中含有NH,不含SO,故A错误;B.原混合溶液中Br、SO肯定存在,Cl不可能存在,故B错误;C.Na一定存在,无需做焰色反应,故C错误;D.原混合溶液中阳离子Ba2、Fe3、Fe2一定不存在,K、Na、NH一定存在,故D正确;故选D。答案D3.(2017江
22、苏化学,9)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、ClB.11012的溶液中:K、Na、CO、NOC.c(Fe2)1 molL1的溶液中:K、NH、MnO、SOD.能使甲基橙变红的溶液中:Na、NH、SO、HCO解析A项,无色溶液中,有色离子(Fe3)不能大量存在,且Fe3与SCN不能大量共存;B项,溶液呈碱性,四种离子能大量共存;C项,Fe2与MnO发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,溶液呈酸性(pH0.5,因此必有K,至少为0.8 molL1,NO不能确定有无。答案C7.(2016天津理综,4)下列实验的反应原理用离子方程式表示正
23、确的是()A.室温下,测得氯化铵溶液pH7,证明一水合氨是弱碱:NH2H2O=NH3H2OH3O B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al2OH2H2O=2AlO3H2C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO16H5C2O=2Mn210CO28H2O解析A项,氯化铵溶液pH7,NH水解属于可逆反应,应用“”:NH2H2ONH3H2OH3O,错误;B项,镁不与NaOH溶液反应,铝与NaOH溶液反应而除去:2Al2OH2H2O=2AlO3H2,正确;C项,酚羟基不与NaHCO3反应,错误;D项,用高锰酸钾标准溶液滴定草酸,草酸为弱酸,应写化学式:2MnO6
24、H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O,错误。答案B8.(2018黑龙江省齐齐哈尔市期末)在Na的物质的量浓度为0.5 mol/L的某澄清溶液中,还可能含有如下离子:K、Mg2、Ba2、NO、CO、SO,取100 mL该溶液进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):.向该溶液中加入足量稀盐酸,在标准状况下放出0.56 L气体(不考虑气体溶解).向中所得的滤液中滴加足量BaCl2溶被产生白色沉淀23.3 g;除Na以外,溶液中离子判断正确的是()A.只存在的离子是CO、SOB.一定存在的离子是CO、SO、K,其中K浓度2 mol/LC.一定存在的离子是CO、SO、NO,其中NO浓度为0.2
25、 mol/LD.一定不存在的离子是Mg2、Ba2,不能确定是否含有K、NO解析100 mL Na的物质的量浓度为0.5 mol/L的溶液中Na的物质的量是0.05 mol;向该溶液中加入足量稀盐酸,在标准状况下放出0.56 L气体,说明含有CO,且物质的量是0.025 mol,进一步推出不可能有Mg2、Ba2;向中所得的滤液中滴加足量BaCl2溶液产生白色沉淀23.3 g,说明含有SO,且物质的量是0.1 mol,根据电荷守恒,溶液中一定有K,可能有NO,若不含NO,则K的物质的量是0.2 mol,若含有NO,则K的物质的量大于0.2 mol,所以K浓度2 mol/L,故B正确。答案B9.某地
26、环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份,进行如图所示探究。已知废水试样中可能含有下表中的离子:离子阳离子Na、Mg2、X阴离子Cl、SO、Y、NO请回答下列问题:(1)离子X是_(填化学式,下同),离子Y是_。(2)表中不能确定是否存在的阴离子是_,能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为_。(3)写出废水试样中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:_。答案(1)NHSO(2)Cl取少量废水试样,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl;若无白色沉淀产生,则不存在Cl(3)6I2NO8H=3I22NO4H2O10.(2018滨州市高三期末考试)锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。ZnFe2O4中Fe的化合价