内容正文:
第二单元
离子反应和氧化还原反应
第4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
专题1 物质的分类
考点 离子反应 离子方程式
课时作业4 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:有离子参加或有离子生成的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 。
减少
增多
掌握必备知识 筑牢应试根基
(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)。
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
(1)意义:离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同
一类型的离子反应。
(2)书写离子方程式时需注意的问题
①尊重反应事实:离子方程式完全匹配所表示的反应实质。
②尊重微粒存在的事实:在水溶液中主要以离子形式存在的必须写成离
子形式(如强酸、强碱、可溶性盐等可溶性强电解质),主要以“分子”
形式存在的必须写出其化学式(如弱酸、弱碱、水等弱电解质;配合物
的分子或离子;难溶的、易挥发的物质等)。
③等号两侧必须守恒:正确的离子方程式必须满足质量(或原子)守恒、
电荷守恒和电子得失守恒(只针对氧化还原反应)。
(3)书写下列常见典型反应的离子方程式
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:
。
⑨过氧化钠与水反应: 。
Ca(OH)2+C CaCO3↓+2OH-
CaCO3+2H+ Ca2++H2O+
CO2↑
N +OH- NH3·H2O
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+
2H2O
2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑
⑩氯气与水反应: 。
⑪FeCl2溶液与氯水反应: 。
⑫向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量:
、 。
⑬向AlCl3溶液中滴加氨水至过量:
。
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
2Fe2++Cl2 2F +2Cl-
A +3OH-
Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH- Al +2H2O
A +3NH3·H2O Al(OH)3↓
+3N
[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-+2H2O 2Al
+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。
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: 。
(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: 。
CO2+2OH- C +H2O
CO2+OH- HC
C +H+ HC
C +2H+ CO2↑+H2O
命题方式2 离子方程式的书写
(3)铝盐溶液与强碱溶液反应
铝盐过量: ;
强碱过量: 。
(4)NaAlO2溶液与强酸溶液反应
NaAlO2过量: ;
强酸过量: 。
A +3OH- Al(OH)3↓
A +4OH- Al +2H2O
Al +H2O+H+ Al(OH)3↓
Al +4H+ A +2H2O
(5)Fe与稀HNO3溶液反应
Fe过量: ;
稀HNO3过量: 。
(6)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
NaOH不足: ;
NaOH过量: 。
3Fe+2N +8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O
Fe+N +4H+ F +NO↑+2H2O
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- Al(OH)3↓
N +OH- NH3·H2O
Al(OH)3+OH- Al +2H2O
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
(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+
(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
。
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++ 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4 离子反应 离子方程式
一、选择题
1. (2024·江苏南通检测)下列反应的离子方程式书写正确的是( B )
A. 实验室用大理石和稀盐酸制取CO2:2H+ + CO2↑+ H2O
B. 氢氧化钡溶液与浓盐酸反应:OH-+H+ H2O
C. 三氯化铁溶液中加入铁粉: Fe3++ Fe 2Fe2+
D. 钠投入水中:Na+H2O Na++OH-+H2↑
B
2
3
4
5
6
1
大理石的主要成分为CaCO3,它难溶于水,应以化学式表示,不能拆成
离子形式,A不正确;氢氧化钡与浓盐酸发生中和反应,且二者都能发
生完全电离,所以离子方程式为OH-+H+ H2O,B正确;反应Fe3+
+Fe 2Fe2+不满足电荷守恒和得失电子守恒,C不正确;反应Na +
H2O Na++OH-+H2↑不满足得失电子守恒和质量守恒,D不正确。
2
3
4
5
6
1
2. (2024·江苏淮安检测)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式
的是( D )
A. 向BaCl2溶液中通入SO2:Ba2++H2O+SO2 BaSO3↓+2H+
B. 硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+ Fe2++H2S↑
C. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:N +OH-
NH3·H2O
D. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3S +Cl2+H2O 2HS +2Cl-+
S
D
2
3
4
5
6
1
亚硫酸属于弱酸,盐酸属于强酸,因此向氯化钡溶液中通入SO2,不发
生反应,故A错误;硝酸具有强氧化性,能将Fe2+、H2S氧化,故B错
误;NH4HSO4在水溶液中电离出N 、H+、S ,H+先与OH-反
应,两种溶液浓度相同,体积相同,则只发生反应:H++OH-
H2O,故C错误;氯气具有强氧化性,发生反应:Cl2+S +H2O
S +2Cl-+2H+,因为亚硫酸钠过量,因此生成的H+与S 二者
结合生成HS ,即总反应为3S +Cl2+H2O 2HS +2Cl-+S
,故D正确。
2
3
4
5
6
1
3. (2024·河北新乐检测)下列离子方程式书写正确的是( B )
A. 用标准酸性高锰酸钾溶液滴定草酸:2Mn +16H++5C2
2Mn2++10CO2↑+8H2O
B. 向含有1 mol FeBr2的溶液中通入22.4 L Cl2(标准状况下)时,发生的反
应为2Fe2++2Br-+2Cl2 2Fe3++Br2+4Cl-
C. 氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O Al +4N
+2H2O
D. 向稀硝酸中滴加少量亚硫酸钠溶液:S +2H+ SO2↑+H2O
B
2
3
4
5
6
1
草酸为弱酸,不能拆写为离子形式,正确的离子方程式为2Mn +
5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O,A错误;由于还原性:
Fe2+>Br-,FeBr2溶液中通入少量Cl2, Cl2优先氧化Fe2+,生成氯离
子和铁离子,多余的氯气再氧化溴离子,按得失电子守恒可知, 向含
有1 mol FeBr2的溶液中通入22.4 L Cl2(标准状况下)时,发生的反应为
2Fe2++2Br-+2Cl2 2Fe3++Br2+4Cl-,B正确; 氢氧化铝不溶
于氨水,则氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O
Al(OH)3↓+3N ,C错误;
2
3
4
5
6
1
稀硝酸具有强氧化性、亚硫酸钠具有强还原性,向稀硝酸中滴加少量
亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应:3S +2H++2N 3S +
2NO↑+H2O,D错误。
2
3
4
5
6
1
4. (2024·河北邢台检测)“宏观辨识与微观探析”是化学核心素养之一。
下列离子方程式书写错误的是( C )
A. 向盐酸中逐滴滴入过量Na2CO3溶液:2H++C CO2↑+H2O
B. Al(OH)3溶于NaOH溶液:Al(OH)3+OH- Al +2H2O
C. 向NH4HCO3溶液中加入过量的澄清石灰水:HC +Ca2++OH-
CaCO3↓+H2O
D. Fe3O4溶于稀硝酸:3Fe3O4+28H++N 9Fe3++NO↑+14H2O
C
2
3
4
5
6
1
向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液,盐酸过量,故生成NaCl、H2O和CO2,
离子方程式为2H++ CO2↑+H2O,A正确;Al(OH)3溶于
NaOH溶液生成NaAlO2溶液,故离子方程式为Al(OH)3+OH- Al
+2H2O,B正确;向NH4HCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,则铵根离
子也能和OH-结合生成NH3·H2O,故离子方程式为N +HC +Ca2
++2OH- CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,C错误;Fe3O4中铁元素价态
有+2价和+3价,Fe2+具有还原性,稀硝酸具有强氧化性,故Fe3O4溶
于稀硝酸的离子方程式为3Fe3O4+28H++N 9Fe3++NO↑+
14H2O,D正确。
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 。
SiO2
2Fe3++FeS2 3Fe2++2S
2
3
4
5
6
1
(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。
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
。
O2+2HS 2S +2H+
②上述方式使处理后海水pH升高的原因是
。
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
$$