内容正文:
选择题突破三 离子反应与氧化还原反应
考点1 离子共存与离子方程式的正误判断
[对应学生用书P14]
1.①离子共存的常见限制条件
常见表述
条件分析
颜色
“无色溶液”或“无色透明溶液”
Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等不能大量存在
酸性条件
a.常温下pH<7的溶液;
b.使甲基橙变红的溶液;
c.常温下=10-10 mol/L的溶液;
d.0.1 mol/L的H2SO4溶液
能与H+大量共存的阴离子只有强酸根离子(如SO、NO、Cl-等)
碱性条件
a.常温下pH>7的溶液;
b.使酚酞变红的溶液;
c.常温下=10-10 mol/L溶液;
d.0.1 mol/L的NaOH溶液
H+、NH、弱酸的酸式酸根离子(如HCO)及Ca2+、Mg2+等大部分金属离子不能大量共存
酸或碱性
a.与Al反应放出大量H2的溶液;
b.常温下,由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol/L的溶液
HCO、HS-等弱酸的酸式酸根离子与H+、OH-均不能大量共存
某些特定条件
在0.1 mol/L FeCl3溶液中
OH-、I-、SCN-、Ag+等离子不能大量共存
在0.1 mol/L K2CO3溶液中
Ba2+、Ca2+、Al3+、H+、Fe2+等不能大量共存
在0.1 mol/L FeSO4溶液中
OH-、ClO-、CO、Ag+等不能大量共存
微点拨 ► 两类相互促进的水解反应及分析
(1)NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合:存在相互促进的水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存。
(2)Al3+与CO、HCO、[Al(OH)4]-、HS-、S2-;Fe3+与CO、HCO、[Al(OH)4]-、ClO-:相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存。
2.②判断离子方程式正误的“四要素”
“四要素”
具体内容
分析反应体系
①考虑反应环境(溶液的酸碱性、氧化性、还原性等);
②考虑试剂加入的顺序;
③考虑反应物之间的量的关系(如少量、过量、等量等)
分析物质表示
①易溶于水的强电解质(强酸、强碱和部分盐)拆分成离子形式;
②非电解质、弱电解质、难溶物、单质、氧化物用化学式表示;
③微溶物的处理:“清拆分”“浊不拆”
分析反应产物
①考虑是否漏掉部分离子反应;
②考虑反应物的量不同对产物的影响;
③考虑物质的氧化性(或还原性)对产物的影响
分析守恒规律
①考虑是否符合质量守恒(前后元素种类及对应原子个数);
②考虑是否符合电荷守恒(电性种类相同、电荷数目相等);
③考虑氧化还原型离子方程式是否符合得失电子守恒
教考衔接 ①
(1)(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol/L氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol/L氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol/L醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol/L硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
(2)(2021·天津卷)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
B.pH=12的溶液:K+、Na+、NO、CO
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HCO
易错警示 ► 判断离子共存,要注意酸碱性对NO氧化性的影响:
①强酸性条件:NO具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-等还原性离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
②强碱性条件:NO不具有强氧化性,与I-、SO、S2-等还原性离子可以大量共存。
(3)(2022·天津卷)25 ℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是( )
A.H+、NH、ClO-、Cl- B.H+、Mg2+、I-、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH-
教考衔接 ②
(1)(2023·浙江1月选考卷)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.Cl2通入氢氧化钠溶液:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
C.过量CO2通入饱和碳酸钠溶液:2Na++CO+CO2+H2O===2NaHCO3↓
D.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:SO+Ca2+===CaSO3↓
(2)(2023·重庆卷)下列离子方程式中,错误的是( )
A.NO2通入水中:3NO2+H2O===2H++2NO+NO
B.Cl2通入石灰乳中:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
C.Al放入NaOH溶液中:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.Pb放入Fe2(SO4)3溶液中:Pb+SO+2Fe3+===2Fe2++PbSO4
(3)(2024·全国新课标卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是( )
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+NO+2H+===Ag++NO2↑+H2O
B.工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-===PbS↓
C.海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔:SO2+Br2+2H2O===SO+2Br-+4H+
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:2MnO+16H++5C2O===2Mn2++10CO2↑+8H2O
思维建模 ► 基于“少定多变法”书写离子方程式
教考衔接 参考答案
教考衔接①
(1)C 解析:氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+发生反应,不能大量共存,A错误;Fe3+与I-会发生氧化还原反应,Fe3+与HCO会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B错误;醋酸溶液显酸性,在醋酸溶液中SO、NH、Br-、H+均不会发生反应,能大量共存,C正确;硝酸银溶液中的Ag+会与CO、Cl-反应生成沉淀,不能大量共存,D错误。
(2)B 解析:常温下 pH=1的溶液呈强酸性,Fe2+、H+、NO发生氧化还原反应而不能大量共存,A错误;pH=12的溶液呈强碱性,K+、Na+、NO、CO可以大量共存,B正确;Cu2+、S2-反应生成CuS沉淀而不能大量共存,C错误;Al3+、HCO发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2,不能大量共存,D错误。
(3)D 解析:H+与ClO-反应生成次氯酸而不能大量共存,A错误;H+、I-、NO发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;Al3+与HCO发生相互促进的水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,C错误。
教考衔接②
(1)D 解析:因亚硫酸酸性弱于盐酸,H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液,不能发生反应,D错误。
(2)B 解析:石灰乳中氢氧化钙化学式不能拆,反应为Cl2+Ca(OH)2===Ca2++ClO-+Cl-+H2O,B错误。
(3)C 解析:银和稀硝酸反应产生AgNO3、NO, 其离子方程式为3Ag+4H++NO===3Ag++NO↑+2H2O,A错误;FeS为难溶物,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为Pb2++FeS===Fe2++PbS,B错误;海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔,Br2与SO2发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4, 离子方程式为Br2+SO2+2H2O===2Br-+SO+4H+,C正确;草酸为弱酸,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D错误。
[对应学生用书P15]
命题角度1 判断溶液中离子能否大量共存
[例1] (2024·浙江1月选考卷)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A.H+、I-、Ba2+、NO
B.Fe3+、K+、CN-、Cl-
C.Na+、SiO、Br-、Ca2+
D.NH、SO、CH3COO-、HCO
解答本题的思路分析如下:
信息解读
分析判断
A项
酸性条件下,NO具有强氧化性,I-具有强还原性
H+、I-和NO发生氧化还原反应
B项
Fe3+具有空轨道,CN-能提供孤电子对
Fe3+、CN-易形成配离子[Fe(CN)6]3-
C项
大多数硅酸盐(如CaSiO3)难溶于水
Ca2+与SiO形成CaSiO3沉淀
D项
NH、CH3COO-、HCO均能发生水解反应
三者水解程度均较小,不能生成沉淀和气体
D 解析:酸性条件下,H+、I-和NO发生氧化还原反应而不能大量共存,A错误;Fe3+具有空轨道,CN-能提供孤电子对,易形成配离子[Fe(CN)6]3-而不能大量共存,B错误;Ca2+与SiO形成CaSiO3沉淀,不能大量共存,C错误;NH、CH3COO-、HCO均能发生水解反应,但水解程度均较小,不能生成沉淀和气体,故可以大量共存,D正确。
练1 (2024·天津武清区模拟)常温下,下列溶液中各组离子一定能够大量共存的是( )
A.使甲基橙变红色的溶液中:Na+、NH、S2O、SO
B.水电离出来的c(OH-)=1.0×10-13mol/L的溶液:K+、Cl-、S2-、SO
C.=1.0×10-12的溶液:K+、Na+、CO、[Al(OH)4]-
D.通入足量SO2后的溶液:Na+、Ba2+、ClO-、CH3COO-
C 解析:使甲基橙变红色的溶液显强酸性,酸性溶液中S2O、SO均与H+反应,不能大量共存,A错误;常温下,水电离出来c(OH-)=1.0×10-13mol/L的溶液可能为酸性或碱性,如果显酸性S2-、SO和氢离子反应生成单质硫和水,不能大量共存,B错误;常温下,=1.0×10-12的溶液呈碱性,碱性溶液中四种离子相互不反应,可以大量共存,C正确;通入足量SO2后的溶液中ClO-能氧化二氧化硫生成硫酸,CH3COO-能与H+结合生成CH3COOH,Ba2+与SO结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,D错误。
命题角度2 判断离子方程式的正误
[例2] (2023·北京卷)下列离子方程式与所给事实不相符的是( )
A.Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓
B 解析:利用Cl2与NaOH溶液反应制备84消毒液,发生反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,NaOH、NaCl和NaClO都是易溶于水的强电解质,A正确;食醋的有效成分是醋酸,属于弱电解质,正确应为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B错误;利用覆铜板制作印刷电路板,发生反应:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,C正确;Na2S去除废水中的Hg2+,发生复分解反应生成HgS沉淀,D正确。
练2 (2024·湖南邵阳一模)下列离子方程式书写正确的是( )
A.向硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH
B.向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好显中性:H++SO+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓
C.向Ca(ClO)2溶液中通入过量SO2:ClO-+SO2+H2O===HSO+HClO
D.向Ba(HCO3)2溶液中加入足量氨水:Ba2++2HCO+2NH3·H2O===BaCO3↓+2NH+2H2O+CO
D 解析:向硫酸铜溶液中加入过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O,A错误;向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好显中性,硫酸氢钠与氢氧化钡的物质的量之比为2∶1,正确为2H++SO+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓,B错误;Ca(ClO)2溶液具有强氧化性,通入过量SO2时发生氧化还原反应生成硫酸钙,正确为Ca2++ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+,C错误。
解答离子方程式的正误判断类题的方法
[对应学生用书P16]
1.下列离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.c(H+)=0.1 mol/L溶液中:K+、Fe2+、NO、SO
B.某无色透明溶液中:Fe3+、NH、NO、SCN-
C.能使酚酞变红的溶液中:Na+、Cl-、SiO、NO
D.c(OH-)=0.1 mol/L溶液中:HCO、K+、Na+、[Al(OH)4]-
C 解析:c(H+)=0.1 mol/L的溶液呈强酸性,Fe2+、SO与NO(H+)均能发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;某无色透明溶液中,Fe3+不能大量存在,B错误;能使酚酞变红的溶液显碱性,Na+、Cl-、SiO、NO之间不反应,可以大量共存,C正确;c(OH-)=0.1 mol/L溶液显碱性,HCO与OH-不能大量共存,D错误。
2.下列离子方程式正确的是( )
A.少量Ca(OH)2溶液与过量NaHCO3溶液反应:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
B.向含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁:2Fe3++3MgO+3H2O===2Fe(OH)3+3Mg2+
C.甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
D.向FeI2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B 解析:少量的Ca(OH)2完全反应,离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O,A错误;甲醛的结构中含有两个醛基,离子方程式为HCHO+4[Ag(NH3)2]++4OH-CO+2NH+4Ag↓+6NH3+2H2O,C错误;Fe2+的还原性比I-的还原性弱,向FeI2溶液中通入少量Cl2,会先氧化I-,离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-,D错误。
3.(2024·浙江宁波二模)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.1.0 mol/L氨水溶液(pH=9)中:Cu2+、NO、CH3COO-
B.1.0 mol/L氯化钠溶液(pH=7)中:Fe3+、Ba2+、Br-
C.0.1 mol/L碳酸钠溶液(pH=11)中:[Al(OH)4]-、Cl-、CN-
D.0.1 mol/L酸性高锰酸钾溶液(pH=5)中:C2O、SO、Na+
C 解析:氨水和Cu2+会生成Cu(OH)2沉淀或[Cu(NH3)4]2+,不能大量共存,A错误;Fe3+在pH>3.1的溶液中转化为Fe(OH)3沉淀,pH=7的氯化钠溶液中Fe3+不能大量存在,B错误;酸性高锰酸钾溶液与C2O发生氧化还原反应生成二氧化碳,不能大量共存,D错误。
4.(2024·安徽黄山一模)下列判断和分析均错误的是( )
粒子组
判断和分析
A
Cu2+、Mg2+、Br-、Cl-
能大量共存,粒子间不反应
B
H+、K+、S2O、SO
不能大量共存,因发生反应:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O
C
Al3+、Na+、K+、HCO
不能大量共存,因发生反应Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
D
Na+、Fe3+、SO、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D 解析:四种离子在溶液中不发生任何反应,能大量共存,则判断和分析均正确,A正确;溶液中氢离子与硫代硫酸根离子反应生成硫沉淀、二氧化硫气体和水,不能大量共存,离子方程式为2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O,则判断和分析均正确,B正确;溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,不能大量共存,离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,则判断和分析均正确,C正确;铁离子作催化剂的条件下,过氧化氢溶液分解生成氧气和水,则判断和分析均错误,D错误。
5.(2023·浙江6月选考卷)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
C.铜与稀硝酸:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O===H2S+2HSO
B 解析:碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应时,碘离子与氯气恰好完全反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-,A错误;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,C错误;向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:2S2-+5SO2+2H2O===3S↓+4HSO,D错误。
6.(2024·全国甲卷)下列过程对应的离子方程式正确的是( )
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:SiO+4F-+6H+===SiF4↑+3H2O
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:2Fe3++3Cu===3Cu2++2Fe
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:S2O+2Cl2+3H2O===2SO+4Cl-+6H+
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4+CO===CaCO3+SO
D 解析:氢氟酸是弱酸,在书写离子方程式时不能拆分,A错误;Fe的还原性大于Cu,Cu不能置换出Fe, 三氯化铁与铜反应生成Fe2+和Cu2+,B错误;硫代硫酸根离子可被氯气氧化为硫酸根离子,故正确的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+ 10H+,C错误。
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