内容正文:
第7讲
离子反应 离子方程式
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
第2章 元素与物质世界
考点 离子反应 离子方程式
课时作业7 离子反应 离子方程式
考点 离子反应 离子方程式
1. 离子反应
(1)定义:在溶液中有离子参加的化学反应统称为离子反应。
(2)实质:所研究体系中,原有微粒数目的 ,或新微粒数目
的 。
(3)离子反应发生的条件
①复分解反应型:生成沉淀或气体(在体系所处的环境下脱离体系);生
成水等弱电解质(虽仍在体系中,但已转化成难电离的微粒)。
②微粒间发生氧化还原反应(通过电子转移,转化成不同价态的微粒)。
减少
增多
掌握必备知识 筑牢应试根基
③微粒间发生络合反应(转化成难电离的配合物):如Fe3+与SCN-反应
生成 。
Fe(SCN)3
2. 离子方程式表示的意义
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。
3. 书写离子方程式时物质的“拆分”
(1)一般规律
①能拆分写成离子形式的物质是易溶的强电解质,包括 、
、大多数 。
②不能拆分的物质包括单质、氧化物、弱电解质、难溶电解质、气体。
强酸
强
碱
可溶性盐
(2)微溶物的处理
①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分。
②作反应物时,澄清溶液拆分为离子,浑浊液不拆分,如Ca(OH)2。
(3)产物NH3·H2O的处理
①不加热或稀溶液中,写成NH3·H2O。
②加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。
4. 常见反应的离子方程式
①Ba(OH)2溶液与稀硫酸混合:
。
②小苏打溶液与乙酸溶液混合:
。
③氧化镁溶于稀硫酸: 。
④澄清石灰水中通入少量二氧化碳:
。
2H++S +2OH-+Ba2+ 2H2O
+BaSO4↓
HC +CH3COOH CH3COO-+
H2O+CO2↑
MgO+2H+ H2O+Mg2+
Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓
+H2O
⑤石灰乳与Na2CO3溶液反应: 。
⑥碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳:
。
⑦NH4Cl与NaOH两稀溶液混合: 。
⑧用MnO2与浓盐酸共热制Cl2:
。
Ca(OH)2+C CaCO3↓+2OH-
CaCO3+2H+ Ca2++H2O+
CO2↑
N +OH- NH3·H2O
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+
2H2O
⑨铜分别溶于浓、稀硝酸:
; 。
⑩FeCl3腐蚀铜箔: 。
⑪过氧化钠与水反应: 。
⑫氯气与水反应: 。
⑬FeCl2溶液与氯水反应: 。
⑭FeCl3溶液与铁反应: 。
Cu+4H++2N Cu2++2NO2↑+
2H2O
3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O
2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
2Fe3++Fe 3Fe2+
⑮向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量: 、
。
⑯向AlCl3溶液中滴加氨水至过量:
。
⑰用AgNO3溶液和氨水制备银氨溶液:
、 。
Al3++3OH- Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-
Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+
3N
Ag++NH3·H2O AgOH↓+
N
AgOH+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
[正误判断]
(1)离子反应的实质是研究体系中离子种类或数目的改变。 ( √ )
(2)物质在离子方程式中的书写形式(分子或离子)取决于物质在体系环境
条件下的主要存在形式。 ( √ )
(3)离子反应的条件中生成气体、沉淀或难电离的物质,是相对反应体系
而言的,而不仅仅相对于水。 ( √ )
(4)离子方程式描述的是同一类反应的反应实质。 ( √ )
(5)所有的化学反应都能写成离子方程式。 ( × )
√
√
√
√
×
命题方式1 判断离子方程式正误的三个角度
1. 角度1:理清反应原理
(1)Fe和稀硝酸反应:Fe+2H+ Fe2++H2↑。 ( × )
(2)Zn和浓硫酸反应:Zn+2H+ H2↑+Zn2+。 ( × )
(3)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应:Ba2++S BaSO4↓。
( × )
(4)Fe(OH)3和HI的反应:Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O。 ( × )
×
×
×
×
提升关键能力 应对命题方式
(5)FeO和稀HNO3的反应:FeO+2H+ Fe2++H2O。 ( × )
(6)向NH4Cl溶液中滴入烧碱溶液并加热:N +OH- NH3·H2O。
( × )
×
×
2. 角度2:理清物质的“拆分”
(1)用KMnO4标准溶液滴定草酸:2Mn +16H++5C2 2Mn2+
+10CO2↑+8H2O。 ( × )
(2)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2- CuS↓。 ( × )
(3)NaHCO3溶液中加入稀盐酸:C +2H+ CO2↑+H2O。
( × )
(4)用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑。
( × )
(5)磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++N 3Fe3++NO↑+
2H2O。 ( × )
×
×
×
×
×
反思归纳:离子方程式的正误判断中,常常设置物质是否能“拆分”
陷阱,氧化物、弱电解质、难溶物、弱酸酸式酸根离子(如HC )在离
子方程式中应书写化学式。复习时应熟记常见的弱电解质、难溶物及常
见的多元弱酸的酸式酸根离子。
3. 角度3:理清离子方程式的守恒
(1)Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++
2H2O。 ( √ )
(2)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:I +I-+6H+ I2+3H2O。
( × )
(3)某消毒液(NaClO)可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH- Cl-
+ClO-+H2O。 ( √ )
√
×
√
(4)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+6H2O
2[Al(OH)4]-+3H2↑。 ( √ )
(5)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2 +4H+ S +3S↓+
2H2O。 ( × )
(6)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2 Fe3++2Cl-。 ( × )
√
×
×
反思归纳:离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,即离
子方程式两边离子所带电荷总数相等,解题时往往只注重质量守恒,而
忽视电荷守恒,这也是命题者经常设置的陷阱。
命题方式2 离子方程式的书写
4. 用量改变型
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中:
碱过量: ;
碱不足: 。
CO2+2OH- C +H2O
CO2+OH- HC
(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸不足: ;
盐酸过量: 。
(3)铝盐溶液与强碱溶液反应
铝盐过量: ;
强碱过量: 。
C +H+ HC
C +2H+ CO2↑+H2O
A +3OH- Al(OH)3↓
A +4OH- [Al(OH)4]-
(4)Na[Al(OH)4]溶液与强酸溶液反应
Na[Al(OH)4]过量: ;
强酸过量: 。
(5)Fe与稀HNO3溶液反应
Fe过量: ;
稀HNO3过量: 。
[Al(OH)4]-+H+ Al(OH)3↓+H2O
[Al(OH)4]-+4H+ A +4H2O
3Fe+2N +8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O
Fe+N +4H+ F +NO↑+2H2O
(6)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
NaOH不足: ;
NaOH过量: 。
Ca2++HC +OH- CaCO3↓+H2O
Ca2++2HC +2OH- CaCO3↓+2H2O+C
反思归纳:“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
先根据题给条件判断“少量物质”,以“少量物质”的离子计量数(充
分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入
过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法为
5. 先后反应型
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
NaOH不足: ;
NaOH过量: 。
(2)将Fe(NO3)3溶液与HI混合
HI不足: ;
HI过量: 。
H++OH- H2O
N +H++2OH- NH3·H2O+H2O
8H++2N +6I- 4H2O+3I2+2NO↑
F +12H++3N +10I- Fe2++5I2+6H2O+3NO↑
(3)向含有H+、Al3+、N 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 H++OH- H2O ; A +3OH-
; N +OH- NH3·H2O ; Al(OH)3+OH-
。
H++OH- H2O
A +3OH-
Al(OH)3↓
N +OH- NH3·H2O
Al(OH)3+OH-
[Al(OH)4]-
6. 物质配比型
(1)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应
n [Ba(OH)2]∶ n (NaHSO4)=1∶1
,
此时溶液呈 性;
n [Ba(OH)2]∶ n (NaHSO4)=1∶2
,
此时溶液呈 性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,离子方程式
为 。
Ba2++OH-+H++S BaSO4↓+H2O
碱
Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O
中
S +Ba2+ BaSO4↓
(2)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应
n [NH4Al(SO4)2]∶ n [Ba(OH)2]=1∶1
;
n [NH4Al(SO4)2]∶ n [Ba(OH)2]=1∶2
。
3Ba2++3S +2Al3++6OH- 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
N +A +2S +2Ba2++4OH- NH3·H2O+Al(OH)3↓+
2BaSO4↓
技法总结:“以少定多”法书写离子方程式
配比型离子反应按照“以少定多”的原则进行书写,即先根据题给条件
判断“少量物质”,以少量物质的离子计量数(充分反应)确定所需“过
量物质”的离子数目。
7. 信息给予型
(1)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿
(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺
流程如下:
“酸浸”后,钛主要以TiOC 形式存在,写出相应反应的离子方程
式: 。
FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOC +2H2O
(3)向NaClO和NaCl的混合溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程
式为 ,若向该
溶液中加入浓盐酸,产生Cl2的离子方程式为
。
(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2 还原成
Cr3+,该反应的离子方程式为
。
Cr2 +3HS +5H+ 3S +
4H2O+2Cr3+
6Fe2++3ClO-+3H2O 3Cl-+4Fe3++2Fe(OH)3↓
Cl-+ClO-+2H+
Cl2↑+H2O
(4)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。工
业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应的离子方程
式为 ,若在锥形瓶
中用KI、H2SO4来测定制得的ClO2的含量,则瓶内反应的离子方程式
为 。
2Cl +S +2H+ 2ClO2↑+S +H2O
2ClO2+10I-+8H+ 2Cl-+5I2+4H2O
1. (2023·浙江6月)下列反应的离子方程式正确的是( B )
A. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2 2Fe3++
I2+4Cl-
B. 向次氯酸钙溶液中通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O
C. 铜与稀硝酸:Cu+4H+ Cu2++2NO2↑+2H2O
D. 向硫化钠溶液中通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O H2S+
2HS
B
探究真题 素养提升
氯气先氧化碘离子,然后氧化亚铁离子,碘化亚铁溶液与等物质的
量的氯气反应时,氯气只能氧化碘离子:2I-+Cl2 I2+2Cl-,
故A错误;向次氯酸钙溶液中通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢
钙和次氯酸:ClO-+CO2+H2O HClO+HC ,故B正确;
铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:3Cu+8H++2N
3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误;向硫化钠溶液中通入足
量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:2S2-+5SO2+
2H2O 3S↓+4HS ,故D错误。
2. (2022·全国甲卷)能正确表示下列反应的离子方程式为( D )
A. 硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+ H2S↑
B. 明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O Al +4N
C. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳:Si +CO2+H2O HSi +HC
D. 将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:
Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O
D
硝酸具有强氧化性,硫化钠溶液与硝酸发生氧化还原反应,不能发生复
分解反应,A项错误;氢氧化铝不溶于过量氨水,B项错误;硅酸的酸
性弱于碳酸且难溶于水,故硅酸钠溶液与二氧化碳发生反应生成
H2SiO3,C项错误;在H+、N 同时存在时,H+先与OH-反应,故
等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2反应时,H+的
物质的量与OH-的物质的量相等,D项正确。
3. (2022·湖南卷,改编)下列离子方程式书写不正确的是( D )
A. Cl2通入冷的NaOH溶液:Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的I :I +5I-+
6CH3COOH 3I2+3H2O+6CH3COO-
C. FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀:2Fe2++H2O2+4H2O
2Fe(OH)3↓+4H+
D. NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合:HC +Ba2++OH-
BaCO3↓+H2O
D
将少量的Ba(OH)2定为1 mol,则含2 mol OH-,需要2 mol NaHCO3,正
确的离子方程式为2HC +Ba2++2OH- BaCO3↓+2H2O+C
,D项错误。
课时作业7 离子反应 离子方程式
一、选择题
1. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对
应的反应方程式书写正确的是( D )
A. Na2O2放入水中:Na2O2+H2O 2NaOH+O2↑
B. H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2Fe Fe2O3+3H2
C. 铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑
D. SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+2H2O+2Mn 5S +
4H++2Mn2+
D
2
3
4
5
6
1
A项,Na2O2放入水中,化学方程式应为2Na2O2+2H2O 4NaOH+
O2↑,错误;B项,H2O(g)通过灼热铁粉,应在高温的条件下生成四氧
化三铁,化学方程式应为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,错误;C项,
铜丝插入热的浓硫酸中,化学方程式应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+
SO2↑+2H2O,错误;D项,SO2通入酸性KMnO4溶液中,题中的离子方
程式书写正确。
2
3
4
5
6
1
2. (2024·湖南长沙检测)下列反应不能用离子方程式“H++OH-
H2O”表示的是( D )
A. H2SO4溶液与NaOH溶液混合
B. HCl气体通入Ca(OH)2溶液中
C. HNO3溶液与KOH溶液混合
D. NH4HSO4溶液与足量NaOH溶液混合
D
2
3
4
5
6
1
A项,H2SO4溶液与NaOH溶液混合,发生反应生成硫酸钠和水,能用H
++OH- H2O表示;B项,HCl气体通入Ca(OH)2溶液中,反应的实
质是氢离子与氢氧根离子反应生成水,离子方程式为H++OH-
H2O;C项,HNO3溶液与KOH溶液混合,反应的实质是氢离子与氢氧根
离子反应生成水,离子方程式为H++OH- H2O;D项,NH4HSO4
溶液与足量NaOH溶液混合,离子方程式为N +H++2OH-
H2O+NH3·H2O。
2
3
4
5
6
1
3. 下列解释事实的方程式不正确的是( C )
A. 盛放烧碱的试剂瓶不能用玻璃塞:
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
B. 用热的纯碱溶液可以清洗油污:
+H2O +OH-
C. 酸性KI淀粉溶液久置后变蓝:
4I-+O2+2H2O 2I2+4OH-
D. 漂白液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用产生
氯气:ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O
C
2
3
4
5
6
1
玻璃中含有二氧化硅,可与NaOH反应生成硅酸钠将瓶口粘住,不
易打开,化学方程式为SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,A正
确;纯碱为强碱弱酸盐,水解呈碱性,加热促进水解,碱性增强可
除油污,B正确;酸性溶液中氢氧根离子不能大量共存,故离子方
程式为4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O,C错误;盐酸和NaClO混合
使用,ClO-与Cl-发生归中反应放出氯气,离子方程式为ClO-+Cl
-+2H+ Cl2↑+H2O,D正确。
2
3
4
5
6
1
4. (2024·福建厦门质检)下列反应的离子方程式正确的是( AC )
A. 用CuSO4溶液除去电石气中的少量硫化氢:
Cu2++S2- CuS↓
B. 向NaClO溶液中通入少量SO2:ClO-+SO2+H2O S +Cl-+
2H+
C. 向稀AgNO3溶液中加入过量稀氨水:Ag++2NH3·H2O
[Ag(NH3)2]++2H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:
CO2+H2O+2 C +2
C
2
3
4
5
6
1
CuSO4溶液和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,反应的离子方程式是
Cu2++H2S CuS↓+2H+,故A错误;向NaClO溶液中通入少量SO2
生成硫酸钠、次氯酸、氯化钠,3ClO-+SO2+H2O S +Cl-+
2HClO,故B错误;向稀AgNO3溶液中加入过量稀氨水生成银氨溶液,
反应的离子方程式是Ag++2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++2H2O,故C正
确;向苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方
程式是CO2+H2O+ HC + ,故D错误。
2
3
4
5
6
1
二、非选择题
5. 利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料
铁黄(FeOOH)的制备流程如下:
(1)“酸溶”时,Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为
。
Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O
2
3
4
5
6
1
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和 (填化学式);Fe3+被FeS2还原
的离子方程式为 。
(2)硫酸渣加硫酸酸溶,得含Fe3+、Fe2+、Al3+的溶液,加FeS2还原Fe3
+,SiO2不溶于酸,滤渣Ⅰ中还有SiO2。反应物为Fe3+、FeS2(硫显-1
价,铁显+2价),生成物有Fe2+(Fe3+被还原为Fe2+)、S(滤渣Ⅰ成分之
一),根据得失电子守恒配平化学方程式。
SiO2
2Fe3++FeS2 3Fe2++2S
2
3
4
5
6
1
(3)“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为
。
4Fe2++8NH3·H2O+O2
4FeOOH↓+8N +2H2O
2
3
4
5
6
1
(3)滤液Ⅰ中主要含Fe2+、Al3+,通入空气氧化Fe2+为Fe3+,加氨水调节
pH=3~4,沉淀Fe3+。反应物为Fe2+、O2、NH3·H2O,生成物有
FeOOH、N ,根据得失电子守恒有4Fe2++NH3·H2O+O2
4FeOOH↓+N ,根据电荷守恒配N :4Fe2++8NH3·H2O+O2
4FeOOH↓+8N ,根据质量守恒定律:4Fe2++8NH3·H2O+O2
4FeOOH↓+8N +2H2O。
2
3
4
5
6
1
6. (1)海水pH稳定在7.9~8.4之间,可用作烟道气中CO2和SO2的吸收剂。
①海水中含有的OH-可以吸收烟道气中的CO2同时为海水脱钙,生产
CaCO3。写出此反应的离子方程式:
。
②已知:25 ℃时,H2CO3的电离常数 K a1=4.3×10-7,
K a2=5.6×10-11;H2SO3的电离常数 K a1=1.5×10-2, K a2=6.0×10-8。
CO2+2OH-+Ca2+ CaCO3↓
+H2O
海水中含有的HC 可用于吸收SO2,该过程的离子方程式是
。
SO2+
HC CO2+HS
2
3
4
5
6
1
(1)①用含Ca2+、OH-的海水吸收CO2生成CaCO3和H2O,反应的离子方
程式为CO2+2OH-+Ca2+ CaCO3↓+H2O;
②由已知得到酸性:H2SO3>H2CO3>HS >HC ,则用含有HC
的海水吸收SO2,发生反应的离子方程式是SO2+HC CO2+HS
。
2
3
4
5
6
1
(2)洗涤烟气后的海水呈酸性,需处理后再行排放。与新鲜海水混合同时
鼓入大量空气排出部分CO2是一种有效的处理方式。
①通入O2可将酸性海水中的硫(Ⅳ)氧化,该反应的离子方程式是
。
②上述方式使处理后海水pH升高的原因是
。
O2+
2HS 2S +2H+
通入的新鲜海水是碱性的,
可中和酸性海水;鼓入空气排出了部分CO2(写出任意一点即可)
2
3
4
5
6
1
(2)①洗涤烟气后的海水呈酸性,+4价的S在溶液中的存在形式为HS
,有较强还原性,可被O2在酸性条件下氧化为S ,发生反应的离
子方程式是O2+2HS 2S +2H+;
②通入的新鲜海水是碱性的,可中和酸性海水;另外鼓入空气排出了部
分CO2,均可以使处理后海水pH升高。
2
3
4
5
6
1
$$