专题三　离子反应课件PPT

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考点一　离子反应及离子方程式
离子方程式正误判断审题要点
微点拨氨水作为反应物写NH3·H2O;作为生成物,若在加热条件下或浓度很大时,写NH3(标“↑”)+H2O,若是稀溶液且不加热,则写NH3·H2O。
考向1　离子方程式的正误判断真题示例1-1.(2021全国乙卷,9)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是(　　)
解析 通常条件下,CaSO4微溶于水,CaCO3难溶于水,利用溶解度小的沉淀可向溶解度更小的沉淀转化,可用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙,水垢中的硫酸钙以固体状态存在,离子方程式中应保留化学式,A项正确;过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁,正确的离子方程式为3Fe+8H++2N ==3Fe2++2NO↑+4H2O,B项错误;硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液应该生成氢氧化铝,C项错误;硫化氢是弱电解质,离子方程式中应该保留化学式(H2S),D项错误。
1-2.(2020全国Ⅲ卷,11)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是(　　)
对点演练1-1.(2021浙江卷,13)下列反应的离子方程式不正确的是(　　)
解析 A项,碳酸钙难溶于水,在离子方程式中应保留化学式,石灰石(主要成分为CaCO3)与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH==Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,A错误;B项,银作阳极,阳极的电极反应式为Ag-e-==Ag+,铜片作阴极,阴极的电极反应式为Ag++e-==Ag,总反应为Ag(阳极) Ag(阴极),B正确;C项,Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2N ==3Cu2++2NO↑+4H2O,C正确;D项,明矾溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,参与反应的Ba2+与OH-的物质的量之比为1∶2,生成的Al(OH)3与BaSO4沉淀的物质的量之比为2∶3,反应的离子方程式为2Al3++3S +3Ba2++6OH-==2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D正确;故选A。
1-2.(双选)(2021湖南长郡十五校联考,改编)下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)
技法点拨与“量”有关的离子方程式的书写——“少定多变”法“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 ml”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与组成比相符。“多变”就是过量反应物离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。
考向2　离子方程式的书写真题示例2-1.(2020天津卷节选)Fe、C、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:Fe、C、Ni能与Cl2反应,其中C和Ni均生成二氯化物,由此推断FeCl3、CCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　,C(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出反应的离子方程式:　 　。 
答案 CCl3>Cl2>FeCl3　2C(OH)3+6H++2Cl-==2C2++Cl2↑+6H2O
解析 由反应2Fe+Cl2==2FeCl3知,氧化性:Cl2>FeCl3;由反应C+Cl2==CCl2产物不为CCl3可知,氧化性:CCl3>Cl2。C(OH)3与盐酸反应生成的黄绿色气体为Cl2,根据氧化还原反应基本原理可知,应还有C2+生成,据此写出其离子方程式。
2-2.(2020江苏卷节选)吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HS 、S 的物质的量分数随pH的分布如图所示。
氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为　; 当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是　　　　　(填化学式)。 
对点演练2.(2020湖南长沙模拟)黄铜矿(CuFeS2)是冶炼铜及制备铁的氧化物的重要矿藏,常含有微量金、银等。如图是以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红(氧化铁)颜料的工艺流程图:
(1)CuCl难溶于水,但可与过量Cl-反应生成可溶于水的[CuCl2]-,该反应的离子方程式为 　。 (2)有大量Cl-存在时,Na2SO3可将CuCl2还原成[CuCl2]-,反应的离子方程式为 　。 (3)反应Ⅰ~Ⅴ中,属于非氧化还原反应的是反应　。 (4)已知Cu+能发生自身氧化还原反应,歧化为Cu2+和Cu,此反应的离子方程式为 　。 (5)在酸性、有氧条件下,一种细菌能将黄铜矿都转化成硫酸盐,该过程中发生反应的离子方程式为 　。 
解析 (1)CuCl难溶于水,但可与过量Cl-反应生成可溶于水的[CuCl2]-,该反应的离子方程式为Cl-+CuCl== [CuCl2]-。
(4)Cu+发生自身氧化还原反应,歧化为Cu2+和Cu,反应的离子方程式为2Cu+==Cu2++Cu↓。
(5)在酸性溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,则应有硫酸参加反应,且生成硫酸铜、硫酸铁和水,反应的化学方程式为
技法点拨新情境下离子方程式的书写步骤(1)根据题干信息和反应原理,确定反应物和生成物,并写出相应的离子符号或化学式。(2)配平:①复分解型要考虑离子电荷守恒;②氧化还原型还要考虑得失电子数相等。(3)检查:①电荷、电子得失和原子是否守恒;②各物质的拆分是否正确;③物质的书写形式是否符合溶液的性质。酸性条件下的反应,一般不出现OH-;碱性条件下的反应,一般不出现H+。
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)向0.1 ml·L-1 pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液:HA-+OH-==A2-+H2O。(　　) (2)将Na块投入水中,产生气体:Na+2H2O==Na++2OH-+H2↑。(　　)(3)向明矾溶液中加入氢氧化钡使硫酸根完全沉淀:Ba2++S ==BaSO4↓。(　　)(4)次氯酸钠与浓盐酸反应产生Cl2:ClO-+Cl-+H2O==Cl2↑+2OH-。(　　)(5)向Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2:ClO-+SO2+H2O==HClO+HS 。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
解析 (1)由0.1 ml·L-1 pH=1的NaHA溶液可知,NaHA是强酸的酸式盐,应拆成离子形式,反应的离子方程式为H++OH-==H2O,错误;(2)电荷不守恒,应为2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑;(3)向明矾溶液中加入氢氧化钡使硫酸根完全沉淀发生反应的离子方程式为Al3++4OH-+2Ba2++2S ==2BaSO4↓+Al +2H2O,错误;(4)次氯酸钠与浓盐酸反应产生Cl2,在酸性环境不能大量存在OH-,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O,错误;(5)向Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2,离子方程式为Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O==2Cl-+CaSO4↓+4H++S ,错误。
1.溶液中离子不能大量共存的四种反应类型(1)复分解反应型(包括水解反应)①生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存。
②生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存。
微点拨Al3+、Fe3+存在于酸性溶液中,中性溶液中不能大量存在;HC 在强酸性和强碱性溶液中不能大量存在,只能大量存在于弱碱性溶液中。
包括:水、弱酸、一水合氨、弱酸的酸式酸根离子(如HC )等
(2)氧化还原反应型会发生氧化还原反应的离子不能大量共存。
N 在酸性条件下氧化性较强,中性和碱性条件下不考虑其氧化性
(3)水解相互促进型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:
微点拨互相促进水解的离子不一定不能大量共存,如CH3COONH4溶液中CH3COO-、N 互相促进水解,但可以大量共存。
(4)络合反应型离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有如下两种:①Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。②Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
2.解答粒子共存题目的步骤
3.警惕离子共存题目中的常见“陷阱”
考向1　离子共存判断真题示例1.(2021湖南卷,12)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(　　)
1-1.(2021湖南岳阳二模)下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且滴入X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)
解析 A项中,四种离子相互不反应,能够大量共存,三价铁离子能氧化硫离子生成硫单质,发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S==2Fe2++S↓+2H+,A项正确;B项中,碘离子的还原性强于二价铁离子,则碘离子、氢离子及硝酸根离子先进行反应,反应的离子方程式为8H++6I-+2N ==3I2↓+2NO↑+4H2O,B项错误;C项中,三价铁离子能够与偏铝酸根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,二者不能大量共存,C项错误;碳酸氢根离子与偏铝酸根离子可反应生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀,二者不能大量共存,D项错误。
1-2.(2021河北邯郸模拟)在下列条件下,能大量共存的微粒组是(　　)
考向2　离子推断真题示例2.(2020全国Ⅱ卷,8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4C.KCl、CaCO3D.MgSO4、NaCl
答案 B　解析 由实验①可判断原混合物中不存在CaCO3;由实验②可判断存在钾元素,即原混合物中存在KCl;由实验③可判断产生的白色沉淀为Mg(OH)2沉淀,可判断原混合物中存在MgSO4,B项符合题意。
答案 D　解析 由题意和已知①可得四种物质为Ba(OH)2、NH4HCO3、MgCl2、H2SO4,甲是Ba(OH)2;由已知②可得乙是H2SO4;由已知③可得丙是MgCl2;所以丁是NH4HCO3,故D错误。
①用pH试纸检验,溶液呈强酸性　②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色③该溶液的焰色反应没有黄色;根据以上实验结果,下列推断正确的是(　　)A.向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)√
(三)　离子检验与推断
离子检验与推断是高考中常见的一种题型,也是必考的知识点。以选择题的形式考查溶液中所含离子的检验及物质的鉴别,以填空题的形式考查检验离子的实验方案设计及溶液中所含离子的推断。命题侧重于离子检验时排除其他离子可能造成的干扰及简答题的答题规范。平时复习过程中要熟记常见离子的检验方法及现象,做题时要仔细分析每一步发生的反应,并注意思维的严密性。
(一)读题干　抓信息该考点会以选择题及填空题的形式出现,离子推断可以把实验操作、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查,是综合性较强的题目。解决离子推断题的一般流程是:根据反应操作及反应现象判断一定含有的离子→根据能否共存判断一定不含有的离子→根据电荷守恒判断还含有的离子→可能含有的离子
(二)审要点　析考向该类试题解题的关键是仔细审题,依据物质的特征检验现象来寻找突破口,顺藤摸瓜,进而完成全部未知离子的推断。1.常见阳离子的检验
2.常见阴离子的检验
(三)规范答　思拓展1.离子推断时必须注意两点(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响。(2)用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性和定量相结合。具体方法为:如果多种离子共存,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,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
2.阳离子检验的注意事项NaOH溶液可以同时鉴别出若干种阳离子,包括Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、N 、Mg2+等多种离子,在阳离子鉴别中,NaOH溶液是一种应用较广的试剂。若先使用NaOH溶液(必要时可加热)检验出几种离子,再用其他方法鉴别用NaOH溶液鉴别不出来的离子,整个问题可以较快解决。
3.阴离子检验的注意事项
(3)灵活运用阴离子检验的知识,有时可以解决某些阳离子的鉴别问题。例如,在一定条件下,可考虑用卤素离子(如Cl-)检出Ag+,用S 检出Ba2+。
4.回答离子检验题的答题模板
(2020天津卷,6)检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
思路点拨 A项,淀粉遇单质碘变蓝色,海水中的碘元素不是以单质的形式存在,故不能使淀粉变蓝;B项,SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用澄清石灰水检验SO2,可用品红溶液检验SO2;C项,向含Cu2+的溶液中滴加氨水,产生蓝色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,可以用氨水检验Cu2+;D项,检验NH3用湿润的红色石蕊试纸。答案 C
应考训练1.某固体混合物X含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:①X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z;②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。下列说法不正确的是(　　)A.混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3B.溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3C.灼烧沉淀Y,可能得到黑色物质D.往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3
解析 某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:①X与水作用有气泡冒出,四种物质中能生成气体的只有Na2CO3,所以一定有Na2CO3,而几种物质中没有酸,可知是因为发生相互促进的水解反应生成了二氧化碳,能与Na2CO3在溶液中相互促进水解的有Al2(SO4)3、CuSO4和FeCl3;得到有色沉淀Y,则Fe(OH)3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中至少有一种,Al(OH)3不确定;弱碱性溶液Z,说明溶液中不存在铝离子、铁离子和铜离子;②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化说明沉淀中没有Al(OH)3,则X中一定没有Al2(SO4)3。A项,根据分析可知混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3,故A正确;B项,溶液Z显弱碱性,所以大
下列判断正确的是(　　)A.气体甲一定是纯净物B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
(四)　氧化还原型离子方程式的书写
氧化还原型离子方程式的书写,能较好地考查学生对氧化还原反应和离子反应有关理论的理解和应用,这也是近几年高考的热点题型。氧化还原型离子方程式最能体现学科核心素养:电子得失和电荷守恒→变化观念与平衡思想,离子方程式配平→模型认知,氧化性、还原性→宏观辨识与微观探析。氧化还原反应、离子反应是中学化学基础知识体系的核心,所有涉及氧化还原反应、离子反应的考点都是结合具体的化学物质进行命题的。
(一)审题关注什么1.审题的关键点(1)根据所学知识和题目所给信息(包括图像、工艺流程图等),找出氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(2)使化合价升降的总数目相等(得失电子总数相等),确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。(3)观察方程式两边离子所带电荷数是否相等,若不等,则要使电荷守恒,根据反应是在何种环境(酸性或碱性)中进行补充H+或OH-。若在酸性环境中,一边加a个H+(电荷守恒),另一边加b个H2O(原子守恒);若在碱性环境中,一边加m个OH-(电荷守恒),另一边加n个H2O(原子守恒)。
2.防范失分点(1)理解并记忆常见氧化剂或还原剂对应的反应产物。(2)运用“有升必有降”找出隐含反应物或生成物。(3)运用电子得失守恒时要看清化学式中变价元素的原子个数(特别是同种物质中的同种元素有不同化合价的升降变化)。(4)运用电荷守恒时,要准确把握H+与OH-的使用符合题中反应环境。
(二)题目考什么【示例分析】
反应生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式是 　。 
(2020全国Ⅰ卷,26节选)钒具有广泛的用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是 　。 (2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V ,同时还有　　　　离子被氧化。写出VO+转化为V 反应的离子方程式　。 
思路点拨 (1)初处理阶段的操作是“酸浸氧化”,此操作需要加热,其原因主要是加热能加快酸浸和氧化反应速率,提高原料的利用率。(2)①分析物质的变化。“酸浸氧化”中,Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水,MnO2具有氧化性,Fe2+具有还原性,因此VO+和VO2+被氧化成V 时,Fe2+也被氧化。②陌生氧化还原反应离子方程式的书写第一步,初步确定反应物和生成物:显性的,直接从题给信息中确定;隐性的,根据氧化还原反应等反应原理分析确定。
第二步,写出氧化还原反应关系式:根据电子得失守恒配平已知参加氧化还原反应的微粒。
第三步,补充缺失微粒,并配平:根据溶液的酸碱性环境和原子个数守恒补充。从电荷守恒的角度分析:反应物中缺少带正电荷的微粒,因为该操作中加入硫酸,因此可补充H+;从原子个数守恒的角度分析:生成物中的氧原子数小于反应物中的氧原子数,结合反应物中的H+,生成物中还应有H2O;由此可写出该反应的离子
答案 (1)加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)
失分剖析一是没有注意Fe3O4溶于酸时引入的Fe2+;二是没有从题给的表格中得出氧化还原反应生成Mn2+的信息,无法确定离子反应的产物;三是不关注原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒,致使离子方程式不正确。
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是　　　　　　　,不能确定是否含有的离子(Q)是　　　　　　　,若要确定该离子Q(若不止一种,可任选一种)不存在,最可靠的化学方法是　  　。 (2)沉淀G的化学式为　　　　　　。 (3)写出生成气体A的离子方程式: 　。 
(4)写出气体D与水、足量氧气反应生成E的化学方程式:　。 
回答下列问题:(1)该待测液中一定含有的离子是　　　　　　　　　;无法确定是否含有的离子是　　　　　(若都能确定存在或不存在可填“无”)。 (2)沉淀B的成分及物质的量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　(物质写化学式)。 (3)生成沉淀C时的离子反应方程式为 　。 (4)在催化剂、加热条件下气体X与气体Y可以反应转化为对环境无害的物质,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,所得氧化产物与还原产物的质量之比为　　　　　。 
(2)由分析可知沉淀B的成分及物质的量为0.3 ml Fe(OH)3、0.1 ml Mg(OH)2。
(3)滤液Ⅱ中含有钡离子、氢氧根离子,通入少量二氧化碳,生成沉淀C是碳酸钡,反应的离子方程式为Ba2++CO2+2OH-==BaCO3↓+H2O。
(4)一氧化氮和氨气反应生成氮气和水,化学方程式是4NH3+6NO 5N2+6H2O;由方程式可知,4 ml氨气被氧化生成2 ml氮气,6 ml一氧化氮被还原生成3 ml氮气,则所得氧化产物与还原产物的质量之比为2∶3。