第12讲 离子反应（暑假预习讲义）新高二化学鲁科版

第12讲 离子反应 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.结合生活实例（如酸碱中和、水垢去除、离子检验），理解离子反应的本质，会判断离子反应能否发生。 2.掌握离子方程式的书写步骤与正误判断，能区分强、弱电解质，明确拆写规则。 3.理解离子反应发生的条件（生成沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原），并能据此判断反应方向。 4.了解离子反应在物质检验、除杂、废水处理中的应用。 预习重点 1. 离子反应的本质与发生条件。 2.离子方程式的书写与正误判断（拆写规则、守恒关系、配比关系）。 3.强、弱电解质的区分，常见难溶、难电离、易挥发物质的判断。 4.离子共存问题的判断（复分解、氧化还原、双水解等角度）。 预习难点 1.复杂情境下的离子方程式书写（如量的关系、氧化还原反应、分步反应）。 2.离子共存问题的综合判断（隐含条件如 pH、颜色、氧化还原环境的分析）。 3.离子反应的先后顺序与分步反应的分析（如多元弱酸的分步电离、多步沉淀反应）。 情｜境｜启｜思 在化学实验室的一角，摆放着三组实验装置：锌粒与稀盐酸的反应、硫酸钠与氢氧化钡溶液的反应、锌片插入硫酸铜溶液，老师准备开展一场 “离子反应探秘之旅”，邀请同学们化身 “化学侦探”，开启探究： 观察锌粒与稀盐酸反应，为什么锌粒会逐渐变小，还会产生气泡？这个反应里，真正发生 “碰撞” 的是哪些粒子？硫酸钠溶液中滴加氢氧化钡溶液时，白色沉淀的生成背后，是哪两种离子 “牵手” 形成了新物质？锌片插入硫酸铜溶液后，红色固体析出、溶液蓝色褪去，这个置换反应中，离子的 “身份” 发生了怎样的变化？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 离子反应的四种类型 1．复分解反应型 (1)生成难溶物或微溶物的离子反应。 (2)生成弱电解质的离子反应 常见的与H＋结合的弱酸酸根离子有：F－、ClO－、S2－、HS－、SO、HSO、PO、HPO、H2PO、CO、HCO、CH3COO－、[Al(OH)4]－、SiO等； 常见的与OH－结合的弱碱阳离子有：NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋等。 (3)生成气体或挥发性物质的离子反应 如H＋与CO、SO、S2－、HS－、HSO、HCO等；OH－与NH。 2．氧化还原反应型 (1)MnO(H＋)与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。 (2)NO(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。 (3)ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。 (4)Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO、HSO等。 3．水解相互促进型 (1)Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、SiO、[Al(OH)4]－、ClO－等。 (2)Fe3＋与CO、HCO、SiO、[Al(OH)4]－、ClO－等。 (3)Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO等。 (4)NH与[Al(OH)4]－、ClO－、SiO等。 4．络合反应型 如Fe3＋与SCN－生成Fe(SCN)3；Ag＋与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]＋。 通过上述反应就可以得出共存问题 1.离子共存的本质 几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 2.判断离子能否大量共存的“四个要点” 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来是一色、二性、三特殊、四反应。 (1)一色——溶液颜色 几种常见离子的颜色： 离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO Cr2O 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 (2)二性——溶液的酸碱性 ①在强酸性溶液中，OH-及弱酸酸根离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在 (3)三特殊——三种特殊情况 ①AlO与HCO不能大量共存：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。 ②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2＋、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH与CH3COO-、CO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型 离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应：如Ba2＋与SO，NH与OH-，H＋与CH3COO-等。 ②氧化还原反应： 强氧化性离子 还原性离子 ClO-、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋ Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO ③相互促进的水解反应：如Al3＋与CO、HCO或AlO等。 ④络合反应：Fe3＋与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存；Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存；Cu2＋与NH3·H2O因生成 [Cu(NH3)4]2＋ 而不能大量共存。 【特别提醒】判断离子反应能否发生及离子能否共存，需结合复分解反应生成沉淀、气体或弱电解质、氧化还原反应电子得失守恒、双水解反应相互促进、络合反应生成稳定配合物四种类型综合分析，同时注意溶液酸碱性、颜色、隐含反应条件等限制因素，避免忽略反应物用量、离子配比及特殊反应导致判断失误 【例1】下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．之间发生反应生成水，之间发生反应生成难溶物硫酸钡，在溶液中不能大量共存，A错误；     B． 之间发生反应生成二氧化碳气体，在溶液中不能大量共存，B错误； C． 之间不发生反应，在溶液中能够大量共存，C正确；     D． 之间发生反应生成难溶物氢氧化铁，在溶液中不能大量共存，D错误； 故选C。 【即练1】室温下若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是 A．Al3+、Na+、NO、Cl- B．K+、Na+、Cl-、NO C．K+、Na+、Cl-、AlO D．K+、NH、SO、NO 【答案】B 【分析】若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1，说明水的电离受到抑制，可能是酸性溶液也可能是碱性溶液； 【详解】A．若为碱性溶液，含大量OH-，则与Al3+反应得到沉淀，A项不符合题意； B．K+、Na+、Cl-、NO离子间不反应，且在酸性或者酸性条件下都能共存，B项符合题意； C．若溶液为酸性，含大量H+，H+与AlO反应得到氢氧化铝沉淀，不共存，C项不符合题意； D．若为碱性溶液，含大量OH-，则与NH反应得到一水合氨，不能共存，D项不符合题意； 故答案选B。 【即练2】请你判断下列各组离子在水溶液中能否大量共存，并说明原因。 (1)、、、：__________； (2)、、、：__________； (3)、、、：__________； (4)、、、：__________。 【答案】(1)和生成一水合氨，和反应生成和，不能大量共存 (2)和发生氧化还原反应不能大量共存 (3)、、发生氧化还原反应不能大量共存 (4)和生成微溶的硫酸钙，和 生成难溶的碳酸钙，不能大量共存 【详解】（1）、、、中和生成一水合氨，和反应生成和，不能大量共存； （2）、、、中和发生氧化还原反应不能大量共存； （3）、、、中、、发生氧化还原反应不能大量共存； （4）、、、中和生成微溶的硫酸钙，和 生成难溶的碳酸钙，不能大量共存。 【例2】下列反应的离子方程式书写正确的是 A．盐酸与澄清石灰水反应： B．CuSO4溶液中滴加 Ba(OH)2溶液： C．铁与稀盐酸反应： D．CO2通入CaCl2溶液中： 【答案】A 【详解】A．盐酸与澄清石灰水反应，实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水，离子方程式正确，A正确； B．硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液，两者反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，离子方程式为Ba2++2OH-+Cu2++=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，B错误； C．铁与稀盐酸反应生成亚铁离子和氢气，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，C错误； D．通常情况下弱酸无法制强酸，二氧化碳通入氯化钙溶液中，两者不反应，D错误； 故答案选A。 知识点02 离子方程式的书写与判断 1．书写要点：抓住一易、两等、三查 (1)一易：易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示；其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。 (2)两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。 (3)三查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件，是否漏写离子反应。 2．与量有关的离子方程式的书写注意问题 (1)要注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。 (2)以量少的为标准，一般将少量物质的物质的量，先定为“1 mol”，确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子系数之比要符合化学式。 3．离子方程式的正误判断 (1)看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应如2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑就不符合客观事实。 (2)看“===”“”“↑”“↓”等是否正确 (3)看表示各物质的化学式是否正确 如HCO不能写成CO＋H＋；HSO通常写成SO＋H＋，HCOO－不可写成COOH－等。 (4)看是否漏掉离子反应 如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与SO的反应，又要写Cu2＋与OH－的反应。 (5)看是否遵循“两等” 即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等。氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等。如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－，而应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (6)看反应物或产物的配比是否正确 如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成： H＋＋OH－＋SO＋Ba2＋BaSO4↓＋H2O， 应写成：2H＋＋2OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。 (7)看是否符合题设条件要求 如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应的影响。如向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；往FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－； Na2CO3溶液中通入过量SO2的离子方程式为：CO＋2SO2＋H2O===CO2↑＋2HSO。 (8)对于微溶物的处理归纳为三种情况 ①在反应产物中有微溶物析出时，微溶物用化学式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液： 2Ag＋＋SO===Ag2SO4↓。 ②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时，应写成离子的形式，如少量CO2气体通入澄清石灰水中： CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。 ③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式，如石灰乳中加入Na2CO3溶液： Ca(OH)2＋CO===CaCO3＋2OH－。 【特别提醒】拆写规则：强酸、强碱、可溶性盐拆为离子，单质、气体、沉淀、弱电解质（弱酸、弱碱、水）、氧化物必须保留化学式,守恒检查：需同时满足原子守恒、电荷守恒，氧化还原型还要满足电子得失守恒,配比与量：注意反应物用量（少量 / 过量）对产物和离子配比的影响，如酸式盐与碱的反应,细节避坑：微溶物作反应物时澄清溶液拆写、悬浊液保留化学式，反应条件（加热、浓稀）也会影响离子方程式的书写 【即练3】下列反应的离子方程式书写正确的是 A．硫酸铜与氢氧化钡：Ba2+ + = BaSO4↓ B．烧碱中通入过量CO2：2OH- + CO2 = + H2O C．小苏打NaHCO3中和胃酸(HCl)：+ 2H+ = CO2↑ + H2O D．稀盐酸滴在MgO中：MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O 【答案】D 【详解】A．硫酸铜和氢氧化钡反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，离子方程式为Cu2+++Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓，A错误； B．烧碱为NaOH，NaOH中通入CO2生成碳酸氢根离子，离子方程式为OH-+CO2=，B错误； C．碳酸氢钠中和胃酸，碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水，离子方程式为+H+ = CO2↑ + H2O，C错误； D．稀盐酸滴在MgO上，两者反应生成镁离子和水，离子方程式正确，D正确； 故答案选D。 【即练4】下列离子方程式正确的是 A．的水解方程：HS-+H2O=H2S+OH- B．铜与浓硫酸反应：Cu+4H++SOCu2++SO2↑+2H2O C．向含1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中加入含1.5 mol Ba(OH)2的溶液： D．Na2CO3溶液中吸收少量Cl2[已知：： 【答案】D 【详解】A．NaHS是强碱弱酸盐，在溶液中HS-会发生水解反应产生H2S、OH-，但盐水解程度是微弱的，主要以盐电离产生的离子存在，存在化学平衡，水解反应的离子方程式为：HS-+H2OH2S+OH-，A错误； B．浓硫酸主要以分子形式存在，应该写化学式，反应的离子方程式为：Cu+2H2SO4Cu2++SO+SO2↑+2H2O，B错误； C．向含1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中加入含1.5 mol Ba(OH)2的溶液，二者反应产生Al(OH)3沉淀、BaSO4沉淀和(NH4)2SO4，该反应的离子方程式为：2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，C错误； D．Cl2与溶液中的H2O反应产生HCl、HClO，Na2CO3溶液中吸收少量Cl2时，由电离平衡常数可知酸性：H2CO3＞HClO＞，所以反应产生的Cl2与溶液中的H2O反应产生HCl、HClO都与反应生成，则总反应的离子方程式为，D正确； 故合理选项是D。 知识点03 离子的检验与推断 1.物质检验与含量测定 (1)离子检验 利用Fe3＋与SCN－反应检验Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－FeSCN3 利用I－与Ag＋反应检验I－：Ag＋＋I－===AgI (2)测定溶液中某些离子的浓度 ①沉淀法：如溶液中SO的浓度，用Ba2＋将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀的质量求得。 ②酸碱中和滴定法：强酸溶液中H＋的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。 ③氧化还原滴定法：如溶液中MnO的浓度可以用已知准确浓度的Fe2＋溶液滴定的方法来获得。 2.离子检验的类型 (1)生成沉淀； (2)生成气体； (3)显示特殊颜色。 3.离子检验方法 方法 离子 试剂 现象 注意 沉淀 法 Cl－、Br－、I－ AgNO3溶液和稀硝酸 AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色) — SO 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 Fe2＋ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 — Fe3＋ NaOH溶液 红褐色沉淀 — Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 — 气体 法 NH 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 要加热 CO 稀盐酸和澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 SO、HCO、 HSO有干扰 SO 稀硫酸和品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色 — 显色 法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色 — Fe2＋ KSCN溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水后变红色 先加KSCN溶液，无变化，再加氯水 Fe3＋ KSCN溶液 红色 — 焰色 实验 Na＋、K＋ Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色 4.离子推断的“四原则” 【特别提醒】①离子检验与推断需先依据特征反应（如沉淀颜色、气体气味、显色现象）初步判断离子，再通过分步检验排除干扰离子，注意检验试剂的加入顺序、用量及溶液酸碱性环境，同时利用离子共存规律排除相互反应的离子，最后结合电荷守恒验证推断结果，避免仅凭单一现象或未排除干扰就下结论 【例3】某澄清溶液中可能含有、、、、、、、、、和。取该溶液进行以下实验： ①用pH试纸测得溶液呈酸性； ②取部分溶液，向其中加入少量及数滴新制氯水，经振荡后层呈紫色； ③另取部分溶液，向其中逐滴加入稀溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成； ④取部分③中碱性溶液，加入溶液，有白色沉淀生成； ⑤将③中碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 该溶液中肯定存在的离子是_______，肯定不存在的离子是______，还不能确定是否存在的离子是______。 【答案】 、、和 、、、、、 【分析】根据实验①可知，溶液中含有大量，则一定不存在；根据实验②可知，溶液中一定存在，则不存在、，因为、、三者以及与不能共存；根据实验③可知，溶液中不存在和；再结合实验④可知，溶液中含有，故不存在；根据实验⑤可知，溶液中含有。 【详解】根据实验①可知，溶液中含有大量，则一定不存在；根据实验②可知，溶液中一定存在，则不存在、，因为、、三者以及与不能共存；根据实验③可知，溶液中不存在和；再结合实验④可知，溶液中含有，故不存在；根据实验⑤可知，溶液中含有,则溶液中肯定存在的离子是、、和，肯定不存在的离子是、、、、、，还不能确定是否存在的离子是，故答案为：、、和；、、、、、；。 【即练5】某钠盐溶液中可能含有阴离子、、、、、、，为鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验： ①测得溶液呈碱性 ②加入稀盐酸后，生成无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊； ③加入和少量新制氯水，振荡后，层未变色； ④加入溶液后，生成白色沉淀，过滤，向沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀不能完全溶解； ⑤加入稀硝酸酸化后，再加过量的溶液，溶液中析出白色沉淀 (1)分析上述5个实验，写出每一个实验鉴别离子的结论与理由。(已知能溶于) 实验①______________； 实验②______________； 实验③_____________； 实验④_____________； 实验⑤______________。 (2)由上述5个实验不能确定是否存在的离子是________(填离子符号)。 【答案】 和至少存在一种，因为它们均能发生水解使溶液呈碱性 一定存在，一定不存在，因为产生的气体没有刺激性气味 、不存在，因为层没有变色 存在，因为不溶于稀盐酸 存在，因为其能与反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 【分析】根据每一个实验进行分析，根据离子之间共存及离子与物质的反应现象或物质的颜色来进行判断。 【详解】(1)①、、、、在溶液中不发生水解，其钠盐溶液呈中性，但实际溶液呈碱性，而、是弱酸阴离子，在溶液中可发生水解使溶液呈碱性，所以原溶液中、至少存在一种；故答案为：和至少存在一种，因为它们均能发生水解使溶液呈碱性。 ②这些阴离子中，只有、能与稀盐酸反应，但与稀盐酸反应生成的有刺激性气味，而所得气体无色无味，故原溶液中一定存在，一定不存在；故答案为：一定存在，一定不存在，因为产生的气体没有刺激性气味。 ③加入少量新制氯水后，用萃取，层颜色没有改变，说明原溶液中不存在、；故答案为：、不存在，因为层没有变色。 ④加入溶液后生成的沉淀部分溶解于稀盐酸，根据②已确定溶液中含有，说明原溶液中还含有；故答案为：存在，因为不溶于稀盐酸。 ⑤根据④知原溶液中一定有，加入溶液后，能生成白色沉淀的离子有和，已知能溶于硝酸，所以白色沉淀为，故原溶液中含有；故答案为：存在，因为其能与反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。 (2)整个实验过程中都没有涉及的鉴别，故无法确定溶液中是否存在；故答案为：。 【即练6】普通立德粉()常用作颜料。以粗氧化锌(主要成分为ZnO，还含少量、等杂质)为原料制备立德粉的过程如下： (1)酸浸。向粗氧化锌中加入足量稀硫酸，充分反应后过滤。 ①所加稀硫酸不宜过量太多，原因是___________。 ②中与的数目之比为___________。 ③检验酸浸后的溶液中含有的实验操作和现象是___________。 (2)氧化。向酸浸后的滤液中加入过量。为检验已被完全氧化，某同学向反应后的溶液中滴加酸性溶液，该设计方案不合理的理由是___________。 (3)除杂。向溶液中加入适量氨水，使完全转化为沉淀，过滤。向滤液中加入过量Zn粉。 ①转化为的离子方程式为___________。 ②加入Zn粉充分反应后过滤，所得滤渣的成分是___________。 (4)制备。向溶液中加入适量BaS，生成沉淀。此时溶液中含有的主要溶质是___________(写化学式)。 【答案】(1) 避免后续步骤加入过多的碱中和硫酸 1:2 取适量酸浸后的溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液变为血红色，则含有铁离子，不变色，则不含 (2)酸性高锰酸钾溶液可以氧化，使其褪色，干扰亚铁离子的检验 (3) Cu、Zn (4)（NH4）2SO4 【分析】向粗氧化锌中加入足量稀硫酸，得到硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁的溶液，充分反应后过滤，除去不溶物。向酸浸后的滤液中加入过量，氧化亚铁离子为铁离子，然后向溶液中加入适量氨水，使完全转化为沉淀，过滤，向滤液中加入过量Zn粉，除去铜离子，过滤后，向溶液中加入适量BaS，生成沉淀。 【详解】（1）①所加稀硫酸不宜过量太多，结合后续需要加入氨水，故原因是避免后续步骤加入过多的碱中和硫酸。 ②可以看作，故与的数目之比为1:2。 ③一般用KSCN溶液检验铁离子，检验酸浸后的溶液中含有的实验操作和现象是取适量酸浸后的溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液变为血红色，则含有铁离子，不变色，则不含。 （2）酸性高锰酸钾溶液既可以氧化，又可以氧化亚铁离子，该设计方案不合理的理由是酸性高锰酸钾溶液可以氧化，使其褪色，干扰亚铁离子的检验。 （3）①向溶液中加入适量氨水，转化为的离子方程式为。 ②向滤液中加入过量Zn粉，是为了除去铜离子，加入Zn粉充分反应后过滤，所得滤渣为Cu以及过量的Zn，故滤渣的成分是Cu、Zn。 （4）结合前面步骤所加的硫酸、氨水，溶液中主要为（NH4）2SO4、ZnSO4，加入适量BaS，生成沉淀，故此时溶液中含有的主要溶质是（NH4）2SO4。 知识点04 离子反应的应用 1．物质制备与纯化 (1)物质的制备：离子反应可以用于制备物质。 ①氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式： 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。 ②实验室制取CO2的离子方程式： CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)物质的纯化 ①制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、Mg2＋、Ca2＋，需要引入的试剂离子分别为Ba2＋、OH－、CO。 ②除去污水中的重金属离子：将其转化为沉淀而除去。 2．生活中常见的离子反应 (1)胃酸过多的治疗 ①服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，离子反应为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ②服用小苏打片，离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。 (2)硬水及其软化 ①硬水的含义：自然界里含Ca2＋、Mg2＋较多的水。 ②硬水的形成：水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2＋、Mg2＋进入水中形成，离子方程式为CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO，MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2＋+2HCO。 ③硬水的软化方法 a．加热法：加热可使HCO分解，生成的CO与Ca2＋、Mg2＋结合成沉淀，发生反应如下： Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg2＋＋2HCOMgCO3↓＋CO2↑＋H2O。 b．加沉淀剂法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低水中Ca2＋、 Mg2＋的浓度，发生反应如下：Ca2＋＋CO===CaCO3↓，Mg2＋＋CO===MgCO3↓。 【特别提醒】离子反应在生活与生产中应用广泛：利用沉淀反应除水垢、处理重金属废水；利用酸碱中和调节溶液 pH；利用氧化还原反应实现物质转化与消毒杀菌；检验离子、提纯物质也离不开离子反应，应用时需结合反应条件与离子特性选择合适方法 【例4】现代工业生产中的污水处理问题是环保问题的重要方面。高效合理的污水处理是我们幸福生活的保障。    某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO六种离子。 若甲、乙两厂分别含有不相同的三种离子。根据题目要求回答问题： (1)若甲厂的废水显棕黄色，则甲厂含有的离子为___________，同时该厂还含有的离子为___________，理由是___________。 (2)若甲厂的废水显碱性，则甲厂含有的离子为___________。 (3)在污水处理厂某技术人员提出了另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，经过滤后的废水，可用来浇灌农田。你能解释其中的原因吗？___________。 【答案】(1) 、 甲厂的废水含有。与会产生沉淀，则在乙厂，又因为和反应，则只能在甲厂，则在乙厂，根据溶液电中性的原则，则甲厂一定有阴离子，所以甲厂还含有的离子为、 (2)、、 (3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀，经过滤后的废水中溶质主要为KNO3可作为复合肥灌溉农田 【详解】（1）若甲厂的废水显棕黄色，说明甲厂含有，根据离子共存的判断依据，则在乙厂，因为和反应，则只能在甲厂，则在乙厂，根据溶液电中性的原则，则甲厂一定有阴离子，所以甲厂含有的离子为、Ag＋、，答案为：，、，甲厂的废水含有。与会产生沉淀，则在乙厂，又因为和反应，则只能在甲厂，则在乙厂，根据溶液电中性的原则，则甲厂一定有阴离子，所以甲厂还含有的离子为、； （2）若甲厂废水呈碱性，则溶液中含有大量的，与OH－反应的、不能大量存在，根据溶液电中性可知甲厂废水中应含有，乙厂中含有Ag＋、，则与、反应的、不能存在，所以根据溶液电中性可知乙厂还有，由此可知：甲厂含有、、，乙厂含有、、，答案为：、、； （3）将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀，生成沉淀的离子有、、、，经过滤后的废水中溶质主要为KNO3，KNO3中含K、N元素，可作为复合肥浇灌农田；答案为：将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀，经过滤后的废水中溶质主要为KNO3可作为复合肥灌溉农田。 【即练7】某溶液可能含有下列离子中的若干种：Cl−、、、、Na+、Mg2+、Fe3+，所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成，进行如下实验： ①取100 mL上述溶液，加入过量Ba(OH)2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀；②向沉淀中加入过量的盐酸，白色沉淀部分溶解，并有气体生成。 下列说法正确的是 A．气体可能是CO2或SO2 B．溶液中一定存在、、Na+、Mg2+ C．溶液中可能存在Na+和Cl－，一定不存在Fe3+和Mg2+ D．在第①步和第②步的滤液中分别加入硝酸酸化的硝酸银溶液，都能生成白色沉淀 【答案】B 【分析】由实验流程可知，该溶液与Ba(OH)2反应生成白色沉淀，则一定不含Fe3+，且白色沉淀与足量盐酸反应，白色沉淀部分溶解，并有气体生成，不溶的白色沉淀一定为BaSO4，由于、Mg2+相互促进水解不能共存，根据所含离子的物质的量浓度均相同，则气体只为CO2，由电荷守恒可知不含Cl－，则溶液中一定含、、Na+、Mg2+，则反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+。 【详解】A．①中白色沉淀为硫酸钡和碳酸钡，气体为CO2，故A错误； B．白色沉淀与足量盐酸反应，白色沉淀部分溶解，并有气体生成，不溶的白色沉淀一定为BaSO4，由于、Mg2+相互促进水解不能共存，根据所含离子的物质的量浓度均相同，则气体只为CO2，由电荷守恒可知不含Cl－，则溶液中一定含、、Na+、Mg2+，故B正确； C．根据分析②反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+，根据B选项得到溶液中一定含、、Na+、Mg2+，故C错误； D．①溶液中含Na+及过量的Ba(OH)2，②溶液含Mg2+及过量盐酸，只有②溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀AgCl，故D错误。 综上所述，答案为B。 【即练8】离子反应在化学工业与材料制备方面运用广泛。下列解释事实的离子方程式正确的是 A．用醋酸和淀粉-KI溶液检验碘盐中的： B．侯氏制碱法： C．测定空气中含量的方法之一： D．明矾净水： 【答案】C 【详解】A．醋酸是弱电解质，在离子方程式中不能拆分为，需要保留化学式，不能写成离子形式，因此该离子方程式错误，A错误； B．侯氏制碱法中会析出溶解度较小的碳酸氢钠沉淀，反应需要钠离子参与，正确的离子方程式为，B错误； C．与酸性高锰酸根发生氧化还原反应，中S从+4价升高到+6价，中Mn从+7价降低到+2价，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到该离子方程式，书写正确，C正确； D．明矾净水是铝离子的可逆水解反应，生成的是氢氧化铝胶体，不应该标注沉淀符号↓，需要用可逆号，正确离子方程式为，因此该方程式书写错误，D错误； 答案选C。 知识点05 酸碱中和滴定实验 1．原理 酸和碱反应的实质是H＋＋OH－===H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待＝。 2．常用酸碱指示剂及其变色范围 指示剂 变色范围的pH 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色 甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0粉红色 >10.0红色 3．实验用品 (1)仪器 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、锥形瓶。 ①酸式滴定管：可盛放酸性溶液、氧化性溶液，不能盛放碱性溶液，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。 碱式滴定管：可盛放碱性溶液，不能盛放酸性溶液、氧化性溶液，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。 ②滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度；滴定管的精确度为0.01 mL。 (2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 4．实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 ①滴定管：检漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。 ②锥形瓶：注碱液→记读数→加指示剂。 (2)滴定 (3)终点判断：等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且半分钟内不变原色，视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。 5．数据处理 将上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。 6．中和滴定误差分析 酸碱中和滴定的误差分析关键是根据c待＝进行分析，计算中V待与c标均为确定值，只有V标影响着c待的计算结果，故在误差分析时应最终归结为对 V标的影响：V标增大，实验结果偏高；V标减小，实验结果偏低。 【特别提醒】实验前需检查滴定管是否漏水、润洗并排气泡，锥形瓶不能润洗；滴定时控制滴定速度，眼睛紧盯锥形瓶内颜色变化，半分钟不褪色即为滴定终点；读数需平视凹液面最低处，多次平行实验取平均值计算，同时注意强酸强碱、弱酸弱碱滴定的指示剂选择差异，避免因操作不当、指示剂选错或读数误差导致结果偏差 【例5】用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，回答下列问题： (1)准确称量含有少量中性易溶杂质的样品，配成待测溶液。样品可放在___________(填字母)称量。 A．小烧杯中    B．洁净纸片上    C．托盘上 (2)滴定时，用的盐酸来滴定待测溶液，不可选用___________(填字母)作指示剂。 A．甲基橙 B．石蕊 C．酚酞 D．甲基红 (3)滴定过程中，眼睛应注视在___________；铁架台上垫一张白纸，其目的是___________。 (4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是___________，烧碱样品的纯度是___________。 滴定次数 待测溶液体积/ 标准酸溶液体积 滴定前的刻度/ 滴定后的刻度/ 第一次 10.00 0.40 20.50 第二次 10.00 4.10 24.00 【答案】(1)A (2)B (3) 锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内溶液颜色的变化，减小滴定误差 (4) 0.4000 97.56% 【详解】（1）称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中，故选A； （2）酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，误差较大，所以不可选用石蕊作指示剂，选B； （3）根据锥形瓶内溶液颜色变化判断滴定终点，在铁架台上垫一张白纸的作用是便于观察锥形瓶内溶液颜色的变化，减小滴定误差； （4）第一次滴定消耗盐酸的体积为20.10mL、第二次滴定消耗盐酸的体积为19.90mL，两次平均消耗盐酸的体积为20.00mL，再根据，解得，。 【即练9】滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法，它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。 I．用0.1032mol/L NaOH标准溶液溶液滴定未知浓度的醋酸，完成以下填空： (1)在使用滴定管前，首先要____________。 (2)该实验中选择的指示剂是___________（填“甲基橙”或“酚酞”）。 (3)滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察___________。 (4)如图为盛放醋酸的滴定管中液面的位置，其读数为__________mL。 II．某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸(H2C2O4)样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应)，其反应的离子方程式：。某同学称取2.000g草酸样品，配制成100mL溶液，移取40.00mL试样溶液于锥形瓶中，用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL。 (5)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入___________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。 (6)达到滴定终点的现象为：____________。 (7)草酸样品中草酸的质量分数为___________。 (8)若滴定终点读数时俯视刻度，所测结果将___________，(填“偏大”“偏小”“无影响”，下同)。 若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液，所测结果将___________。 【答案】(1)检查滴定管是否漏水 (2)酚酞 (3)锥形瓶内的颜色变化 (4)22.80 (5)酸式 (6)最后半滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色 (7)56.25% (8) 偏小 偏大 【详解】（1）滴定管使用前，首先要检查滴定管是否漏水； （2）NaOH滴定醋酸，终点显示碱性，应该用酚酞做指示剂； （3）滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察锥形瓶内溶液颜色的变化； （4）滴定管读数时，精确到小数点后两位数，滴定管的读数为：22.80mL； （5）高锰酸钾具有腐蚀性，应该注入到酸式滴定管内； （6）高锰酸钾滴定草酸，达到终点时，最后半滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色； （7）根据方程式：可知，n(H2C2O4)=n()=×0.1000mol/L×20.00×10-3L×=1.25×10-2mol，草酸的质量分数为； （8）若滴定终点读数时俯视刻度，读取的标准溶液体积偏小，所测结果将草酸的质量分数偏小； 若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液，起始读数偏小，所得标准溶液体积偏大，结果偏大。 【即练10】实验室利用亚硫酰氯()和重铬酸钾(测定含有少量杂质的中的n值。具体实验过程如下： 实验Ⅰ： ①称取a g 样品，用足量稀硫酸溶解后，定容于100mL容量瓶； ②移取溶液25.00mL于锥形瓶中，滴加6滴二苯胺磺酸钠指示剂； ③用c mol/L 标准溶液滴定达终点时消耗V mL。(滴定过程中转化为，不反应) 实验Ⅱ：称取a g 样品，在特殊装置中与足量反应后，经干燥后多次称量剩余固体质量不再变化时为b g(已知遇水极易反应生成两种酸性气体)。 回答下列问题： (1)实验中不需要的仪器有___________(从下图中选择，填仪器名称)。 (2)沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体，其与足量NaOH溶液反应的化学方程式为___________，实验Ⅱ中与反应的目的是___________。 (3)对于实验Ⅰ，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．滴定时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直，另一只手控制液体均匀滴入锥形瓶中，眼睛关注锥形瓶中颜色变化 B．指示剂可以用硫氰化钾溶液 C．滴定读数时，可将滴定管垂直的夹在滴定管夹上 (4)实验Ⅰ中发生反应的离子方程式是___________。 (5)经计算，n=___________，下列情况会导致n测量值偏大的是___________(填标号)。 A．步骤③滴定时，不慎将标准液滴到锥形瓶外面 B．实验Ⅰ中样品在配制溶液过程中被氧气部分氧化 C．盛装的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 【答案】(1)坩埚、碱式滴定管 (2) SOCl2吸收FeCl2⋅nH2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解 (3)C (4) (5) B 【详解】（1）样品溶解后，定容于容量瓶，需用到容量瓶；标准溶液滴定，具有强氧化性，需放入酸式滴定管中；称取样品与足量反应后，需在干燥器中进行干燥，故不需要的仪器为坩埚和碱式滴定管； （2）SOCl2遇水反应生成的两种酸性气体为SO2和HCl，因此与足量氢氧化钠溶液反应的方程式为；实验Ⅱ中与反应的目的是：SOCl2吸收受热失去的结晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解； （3）A．滴定时，滴定管应该放在滴定管夹上，不能手持滴定管，A错误； B．若用硫氰化钾溶液作指示剂，开始就产生血红色，不能指示终点，B错误； C．滴定读数时，可将滴定管垂直的夹在滴定管夹上，C正确； 故选C。 （4）滴定过程中将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O； （5）根据方程式知，25.00mL溶液中n(FeCl2) = 6n() =6cV10-3mol，100mL溶液中n(FeCl2)=46cV10-3mol=24 cV10-3mol；ag样品中结晶水的质量为(a -b)g，结晶水物质的量为 ，则n(H2O) ：n(FeCl2) = ，由此，n=； A．步骤③滴定时，不慎将标准液滴到锥形瓶外面，消耗标准液体积增加，水的物质的量会偏小，A不符合； B．实验Ⅰ中样品在配制溶液过程中被氧气部分氧化，则消耗标准液体积减小，水的物质的量会偏大，B符合； C．盛装K2Cr2O7的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，消耗标准液体积增加，水的物质的量会偏小，C不符合； 故选B。 1．常温下，向溶液中滴加相同浓度的溶液，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 A．的电离程度大于水解程度 B．的二级电离常数 C．b点溶液显碱性 D．c点溶液满足： 【答案】D 【详解】A．0.10mol⋅L−1的NaHX溶液pH=5（a点），显酸性，说明HX⁻电离产生的H+浓度大于HX⁻水解产生的OH⁻浓度，即电离程度大于水解程度，A正确； B．由a点可知，c(X2⁻)=c(H+)=10-5mol⋅L−1，c(HX⁻)=0.10mol⋅L−1，此时，B正确； C．b点为等物质的量NaHX与Na2X混合液，，则，X2-水解程度大于HX⁻电离程度，溶液显碱性，C正确； D．c点加入10mL NaOH，恰好完全反应生成Na2X，物料守恒应为c(Na⁺)=2[c(X2-)+c(HX⁻)+c(H2X)]，D错误； 故选D。 2．现有反应：2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)　△H>0，下列有关说法不正确的是 A．△H>0的化学反应可能能正向自发进行 B．该反应熵增大（即△S>0） C．该反应在任何条件下一定能正向自发进行 D．自发过程不一定使体系的熵增大 【答案】C 【详解】A．ΔH>0的反应在高温下可能因熵增导致ΔG<0而自发，故A正确； B．反应后气体物质的量增加，熵增大（ΔS>0），故B正确； C．该反应ΔH>0且ΔS>0，仅在高温下ΔG<0时自发，并非任何条件都能自发，故C错误； D．自发过程可能由焓减主导，如放热熵减反应在低温下能自发进行，自发过程不一定熵增，故D正确； 选C。 3．已知常温下，物质的量浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液。下列叙述正确的是 A．①中：c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)， B．①与②等体积混合后水的电离程度小于①与③等体积混合后水的电离程度 C．①与③等体积混合后，溶液呈酸性，则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) D．①与②等体积混合后，c(CH3COO-)小于③的浓度的 【答案】D 【详解】A．在溶液中存在平衡：、，醋酸电离出的和的量是相等的，但由于还存在的微弱电离，可知总的来自醋酸分子的电离和水的电离，所以，综合可知有：，A错误； B．①与②等体积混合后恰好反应生成，的水解促进水的电离，①与③等体积混合后，①中电离产生的会抑制水的电离，因此总体上看①与②等体积混合后水的电离程度大于①与③等体积混合后水的电离程度，B错误； C．①与③等体积混合后，溶液呈酸性，说明的电离程度大于的水解程度，则有：，C错误； D．①与②等体积混合后恰好反应生成，体积大约为原来的2倍，如果不水解，其浓度约为③的，由于为弱酸强碱盐，越稀越水解：，水解平衡正向移动，因此的浓度小于③的，D正确； 故答案为：D。 4．下列有关电解质溶液的说法正确的是 A．向溶液中加入少量水，溶液中减小 B．将溶液从升温至，溶液中增大 C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中 D．向、的饱和溶液中加入少量，溶液中不变 【答案】D 【详解】A．将关系式上下同乘化简为，加水稀释，不变，减小，溶液中增大，A错误； B．溶液中水解方程式为：，水解平衡常数为：，而溶液中刚好为，升高温度，水解增强，增大，则减小，B错误； C．向盐酸中加入氨水后，任何时候溶液中都存在以下电荷守恒：，当溶液呈中性时，有，则得出，C错误； D．向、的饱和溶液中加入少量，溶液中关系式上下同乘得，温度不变比值始终不变，D正确； 故答案为：D。 5．下列说法错误的是 A．若某温度时，测得溶液为11，则该温度 B．常温下，的盐酸与的氨水中水的电离程度相同 C．滴定过程中滴定速度先快后慢，眼睛密切观察滴定管的液面变化 D．用标准液滴定待测液时，若滴定终点仰视读数，测得待测液浓度偏高 【答案】C 【详解】A．测得溶液为11，有Kw=c(H+)c(OH-)=0.01×10-11=10-13>10-14，则该温度，A正确； B．的盐酸，水电离的c(H+)=c(OH-)=10-(14-3)=10-11mol/L，的氨水水电离的c(OH-)=c(H+)=10-11mol/L，水的电离程度相同，B正确； C．滴定过程中滴定速度先快后慢，眼睛一定要始终观察锥形瓶中溶液颜色的变化，便于观察滴定终点，C错误； D．若滴定终点仰视读数，消耗标准液的体积读数偏大，测得待测液浓度偏高，D正确； 答案选C。 6．某学生以酚酞为指示剂，用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，三次实验分别记录有关数据如下表： 滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积/ 盐酸的体积/ 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 25.00 2.40 27.50 第二次 25.00 5.20 30.10 第三次 25.00 1.00 28.55 下列说法正确的是 A．达滴定终点时，俯视读数，则测定结果偏高 B．当滴入最后半滴标准液时溶液从粉红色刚好变成无色时，即达到滴定终点 C．该氢氧化钠溶液的浓度为中 D．实验中锥形瓶若用待测氢氧化钠溶液润洗，则测定结果偏低 【答案】C 【详解】A．俯视读数，消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏小，A错误； B．当滴入最后半滴标准液时溶液从粉红色刚好变成无色且半分钟内不恢复原色时，即达到滴定终点，B错误； C．三次消耗盐酸的体积分别为：25.10mL、24.90mL、27.55mL，可知第三次实验所耗盐酸体积误差较大，取前两组实验的平均值，可知平均所耗盐酸体积为25.00mL，该氢氧化钠溶液中，C正确； D．实验中锥形瓶若用待测氢氧化钠溶液润洗，使需要滴定的盐酸偏多，则测定结果偏高，D错误。 答案选C。 7．澄清石灰水和石灰乳的主要成分均是Ca(OH)2，写出下列反应的离子方程式。 (1)石灰乳与Na2CO3混合：___________。 (2)NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热：___________。 (3)用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：___________。 (4)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：___________。 (5)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：___________。 (6)等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合：___________。 【答案】(1)Ca(OH)2＋CO=CaCO3＋2OH- (2)NH＋HSO＋2OH-NH3↑＋SO＋2H2O (3)2NH3·H2O＋SO2=2NH＋SO＋H2O (4)HCO＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O (5)Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－=[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓ (6)Ca2＋＋HCO＋OH－=CaCO3↓＋H2O 【解析】【小题1】石灰乳中Ca(OH)2主要以固体形式存在，在离子方程式中应写成Ca(OH)2的形式，则反应的离子方程式为：。 【小题2】NaOH过量，和均与反应，加热时放出，则反应的离子方程式为：。 【小题3】SO2不足时生成(NH4)2SO3，则反应的离子方程式为：。 【小题4】设为1mol，则需要1mol和1mol，则反应的离子方程式为：。 【小题5】明矾中和个数比为1∶2，完全沉淀时，应转化为，则反应的离子方程式为：。 【小题6】设和NaOH各1mol，则反应的离子方程式为：。 8．弱酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。常温下，H2SO3、H2CO3和HCN的电离平衡常数如下表所示： 化学式 H2CO3 HCN H2SO3 电离平衡常数 Ka1=1.5×10-2 Ka2=6.0×10-8 (1)25℃时，某浓度的NaCN水溶液的，原因是___________(用离子方程式表示)。 (2)缓冲溶液是能缓解外加少量酸或碱而保持溶液pH基本不变的溶液。人体血液中H2CO3/HCO缓冲体系对稳定pH发挥着重要作用。当血液中CO2浓度上升，血液缓冲体系中的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)浓度均为0.1 mol·L-1Na2SO3和Na2CO3等体积混合后，溶液中①SO ②CO ③HSO ④HCO浓度从大到小的顺序为___________(填序号)。 (4)常温下，用一定浓度的NaOH溶液滴定某二元酸H2A溶液。溶液中，含A元素粒子的分布系数δ随pH的变化关系如图所示 [例如A2-的分布系数：δ(A2-)=]。 ①常温下，Na2A的水解平衡常数为___________。 ②若向0.1mol/L的NaHA溶液中加入等体积的0.1mol/L KOH溶液(忽略混合后溶液的体积变化)，混合后溶液中c(Na＋)+c(K＋)___________2c(HA-)＋2c(A2-)(填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1)CN-+H2OHCN+OH- (2)减小 (3)①②④③ (4) 10-12 = 【详解】（1）25℃时，某浓度的NaCN水溶液的，呈碱性，原因是弱酸根离子CN-会水解生成OH-，离子方程式为CN-+H2OHCN+OH-。 （2）当血液中CO2浓度上升，溶液中c(H+)增大，温度不变，碳酸的电离平衡常数不变，血液缓冲体系中减小。 （3）浓度为均为0.1mol/LNa2SO3和Na2CO3等体积混合后，水解程度：CO＞SO，水解程度越大，溶液中该离子浓度越小，得到的酸式酸根离子浓度越大，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是①②④③。 （4）①根据图知，常温下，溶液中含A的微粒有两种，说明H2A第一步完全电离、第二步部分电离，随着溶液pH值的增大，δ(A2-)增大、δ(HA-)减小，当δ(A2-)=δ(HA-)时，溶液的pH=2，Ka==c(H+)=10-2 mol/L，Na2A的水解平衡常数=。 ②混合后溶液中存在物料守恒为c(Na+)=c(K+)=c(HA-)+c(A2-)，所以存在c(Na+)+c(K+)=2c(HA-)+2c(A2-)，故答案为：=。 9．已知在家用清洁剂(45%溶液)、降低游泳池水的碱度等方面有重要应用。现有一批样品，欲测定其纯度，实验操作如下： 称取12.5g样品，配成100mL溶液，每次取出20mL配制的溶液，用的NaOH标准溶液滴定，测得的实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 消耗标准溶液体积/mL 20.05 18.40 19.95 20.00 (1)溶液显___________性；可用___________(选填“a”或“b”)量取溶液。 (2)本实验可用___________作指示剂，达到滴定终点时的现象是___________。 (3)样品的纯度为___________。 (4)下列操作会导致测定结果偏高的是___________(填标号)。 A．滴定前滴定管中有气泡，滴定后气泡消失 B．用碱式滴定管量取NaOH溶液时，未进行润洗操作 C．滴定达到滴定终点时俯视读数 D．锥形瓶在取用待测液前用少量水洗涤 【答案】(1) 酸 a (2) 酚酞 滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变成红色，且半分钟内不变色 (3)96.0% (4)AB 【详解】（1）溶液显酸性，电离方程式为；可用酸式滴定管量取溶液，故选a； （2）用氢氧化钠滴定，恰好完全反应时，呈中性，本实验可用酚酞作指示剂，达到滴定终点时的现象是，滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变成红色，且半分钟内不变色。 （3）四次实验，第2次实验体积误差较大，取1、3、4次实验溶液体积的平均值：，，溶液中的质量为，样品的纯度为：。 （4）A．滴定前滴定管中有气泡，滴定后气泡消失，则偏大，偏大，A正确； B．用碱式滴定管量取NaOH溶液时，未进行润洗操作，消耗偏大，则偏大，B正确； C．滴定达到滴定终点时俯视读数，偏小，则偏小，C错误； D．锥形瓶在取用待测液前用少量水洗涤，由于的物质的量不变，不影响，结果不变，D错误； 答案选AB。 10．滴定法是化学分析常用方法，是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。 I．某实验小组用已知浓度的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的醋酸溶液。 (1)实验室先用NaOH固体配制0.1000mol/L的NaOH溶液240mL。 ①本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、_______。 ②要完成本实验该同学应称出NaOH的质量为_______g(精确到小数点后一位)。 (2)取25.00mL待测液于250mL锥形瓶中，加入2~3滴指示剂，用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点，按上述操作重复3次。回答下列问题： ①滴定过程中加入的指示剂为_______。 ②滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视_______。 ③实验数据记录如表所示。 滴定次数 滴定前碱式滴定管读数/mL 滴定后碱式滴定管读数/mL 1 1.00 30.95 2 2.03 29.23 3 0.56 30.61 根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为_______(保留四位有效数字)。 ④在上述实验过程中，下列操作会造成测定结果偏大的是_______(填标号)。 a．量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗 b．取醋酸的酸式滴定管，量取前滴定管尖端有气泡，量取后气泡消失 c．当滴定结束时，俯视碱式滴定管读数 II．某实验小组为了分析补血剂中铁元素的质量分数，用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是。 (3)滴定至终点时的现象是_______。 (4)该实验小组称取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液，量取25.00mL试样溶液，用标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则所测补血剂中铁元素的质量分数是_______(结果精确到0.1%)。 【答案】(1) 250mL容量瓶 1.0 (2) 酚酞 锥形瓶内溶液颜色变化 0.1200 mol∙L-1 a (3)当滴入最后半滴KMnO4标准溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 (4)18.7% 【详解】（1）①本实验必须用到的仪器除了天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要250mL容量瓶； ②应称取的； （2）①用NaOH标准溶液滴定醋酸溶液，到达滴定终点时溶液呈碱性，加入的指示剂为酚酞； ②滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化； ③三次实验数据可得消耗NaOH溶液的体积分别为，第2次实验数据误差较大，应舍去，则消耗NaOH溶液体积的平均值为，醋酸待测液的浓度为； ④a．量取标准液的碱式滴定管未润洗，则会造成消耗标准NaOH溶液体积偏大，测定结果偏高，a符合题意； b．取醋酸的酸式滴定管尖嘴部分量取前有气泡，量取后气泡消失，待测液的物质的量偏小，导致消耗标准液的体积偏小，测定结果偏低，b不符合题意； c．滴定到达终点时，俯视滴定管读数，读数偏小，造成消耗标准液体积偏小，测定结果偏低，c不符合题意； 故选a； （3）高锰酸钾滴定亚铁离子，则不需要指示剂，滴定终点现象为当滴入最后半滴KMnO4标准溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色； （4）取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液，量取25.00mL试样溶液，用标准溶液滴定．达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，依据反应方程式，可建立关系式：，则所测补血剂中铁元素的质量分数是； 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 离子反应 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.结合生活实例（如酸碱中和、水垢去除、离子检验），理解离子反应的本质，会判断离子反应能否发生。 2.掌握离子方程式的书写步骤与正误判断，能区分强、弱电解质，明确拆写规则。 3.理解离子反应发生的条件（生成沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原），并能据此判断反应方向。 4.了解离子反应在物质检验、除杂、废水处理中的应用。 预习重点 1. 离子反应的本质与发生条件。 2.离子方程式的书写与正误判断（拆写规则、守恒关系、配比关系）。 3.强、弱电解质的区分，常见难溶、难电离、易挥发物质的判断。 4.离子共存问题的判断（复分解、氧化还原、双水解等角度）。 预习难点 1.复杂情境下的离子方程式书写（如量的关系、氧化还原反应、分步反应）。 2.离子共存问题的综合判断（隐含条件如 pH、颜色、氧化还原环境的分析）。 3.离子反应的先后顺序与分步反应的分析（如多元弱酸的分步电离、多步沉淀反应）。 情｜境｜启｜思 在化学实验室的一角，摆放着三组实验装置：锌粒与稀盐酸的反应、硫酸钠与氢氧化钡溶液的反应、锌片插入硫酸铜溶液，老师准备开展一场 “离子反应探秘之旅”，邀请同学们化身 “化学侦探”，开启探究： 观察锌粒与稀盐酸反应，为什么锌粒会逐渐变小，还会产生气泡？这个反应里，真正发生 “碰撞” 的是哪些粒子？硫酸钠溶液中滴加氢氧化钡溶液时，白色沉淀的生成背后，是哪两种离子 “牵手” 形成了新物质？锌片插入硫酸铜溶液后，红色固体析出、溶液蓝色褪去，这个置换反应中，离子的 “身份” 发生了怎样的变化？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 离子反应的四种类型 1．复分解反应型 (1)生成难溶物或微溶物的离子反应。 (2)生成________的离子反应 常见的与H＋结合的弱酸酸根离子有：F－、ClO－、S2－、HS－、SO、HSO、PO、HPO、H2PO、CO、HCO、CH3COO－、[Al(OH)4]－、SiO等； 常见的与OH－结合的弱碱阳离子有：NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋等。 (3)生成________或________物质的离子反应 如H＋与CO、SO、S2－、HS－、HSO、HCO等；OH－与NH。 2．氧化还原反应型 (1)MnO(H＋)与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。 (2)NO(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。 (3)ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、SO、HSO、Fe2＋等。 (4)Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO、HSO等。 3．水解相互促进型 (1)Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、SiO、[Al(OH)4]－、ClO－等。 (2)Fe3＋与CO、HCO、SiO、[Al(OH)4]－、ClO－等。 (3)Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO等。 (4)NH与[Al(OH)4]－、ClO－、SiO等。 4．络合反应型 如Fe3＋与SCN－生成Fe(SCN)3；Ag＋与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]＋。 通过上述反应就可以得出共存问题 1.离子共存的本质 几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 2.判断离子能否大量共存的“四个要点” 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来是一色、二性、三特殊、四反应。 (1)一色——溶液颜色 几种常见离子的颜色： 离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO Cr2O 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 (2)二性——溶液的酸碱性 ①在强酸性溶液中，OH-及________(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中，H＋及________(如NH、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在 (3)三特殊——三种特殊情况 ①AlO与HCO不能大量共存：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。 ②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2＋、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH与CH3COO-、CO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型 离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应：如Ba2＋与SO，NH与OH-，H＋与CH3COO-等。 ②氧化还原反应： 强氧化性离子 还原性离子 ClO-、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋ Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO ③相互促进的水解反应：如Al3＋与CO、HCO或AlO等。 ④络合反应：Fe3＋与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存；Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存；Cu2＋与NH3·H2O因生成 [Cu(NH3)4]2＋ 而不能大量共存。 【特别提醒】判断离子反应能否发生及离子能否共存，需结合复分解反应生成沉淀、气体或弱电解质、氧化还原反应电子得失守恒、双水解反应相互促进、络合反应生成稳定配合物四种类型综合分析，同时注意溶液酸碱性、颜色、隐含反应条件等限制因素，避免忽略反应物用量、离子配比及特殊反应导致判断失误 【例1】下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A． B． C． D． 【即练1】室温下若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是 A．Al3+、Na+、NO、Cl- B．K+、Na+、Cl-、NO C．K+、Na+、Cl-、AlO D．K+、NH、SO、NO 【即练2】请你判断下列各组离子在水溶液中能否大量共存，并说明原因。 (1)、、、：__________； (2)、、、：__________； (3)、、、：__________； (4)、、、：__________。 【例2】下列反应的离子方程式书写正确的是 A．盐酸与澄清石灰水反应： B．CuSO4溶液中滴加 Ba(OH)2溶液： C．铁与稀盐酸反应： D．CO2通入CaCl2溶液中： 知识点02 离子方程式的书写与判断 1．书写要点：抓住一易、两等、三查 (1)一易：易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示；其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。 (2)两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。 (3)三查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件，是否漏写离子反应。 2．与量有关的离子方程式的书写注意问题 (1)要注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。 (2)以________的为标准，一般将少量物质的物质的量，先定为“1 mol”，确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子________要符合化学式。 3．离子方程式的正误判断 (1)看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应如2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑就不符合客观事实。 (2)看“===”“”“↑”“↓”等是否正确 (3)看表示各物质的化学式是否正确 如HCO不能写成CO＋H＋；HSO通常写成SO＋H＋，HCOO－不可写成COOH－等。 (4)看________离子反应 如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与SO的反应，又要写Cu2＋与OH－的反应。 (5)看是否遵循________ 即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等。氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等。如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－，而应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (6)看反应物或产物的配比是否正确 如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成： H＋＋OH－＋SO＋Ba2＋BaSO4↓＋H2O， 应写成：2H＋＋2OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。 (7)看是否符合题设条件要求 如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应的影响。如向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；往FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－； Na2CO3溶液中通入过量SO2的离子方程式为：CO＋2SO2＋H2O===CO2↑＋2HSO。 (8)对于微溶物的处理归纳为三种情况 ①在反应产物中有微溶物析出时，微溶物用化学式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液： 2Ag＋＋SO===Ag2SO4↓。 ②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时，应写成离子的形式，如少量CO2气体通入澄清石灰水中： CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。 ③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式，如石灰乳中加入Na2CO3溶液： Ca(OH)2＋CO===CaCO3＋2OH－。 【特别提醒】拆写规则：强酸、强碱、可溶性盐拆为离子，单质、气体、沉淀、弱电解质（弱酸、弱碱、水）、氧化物必须保留化学式,守恒检查：需同时满足原子守恒、电荷守恒，氧化还原型还要满足电子得失守恒,配比与量：注意反应物用量（少量 / 过量）对产物和离子配比的影响，如酸式盐与碱的反应,细节避坑：微溶物作反应物时澄清溶液拆写、悬浊液保留化学式，反应条件（加热、浓稀）也会影响离子方程式的书写 【即练3】下列反应的离子方程式书写正确的是 A．硫酸铜与氢氧化钡：Ba2+ + = BaSO4↓ B．烧碱中通入过量CO2：2OH- + CO2 = + H2O C．小苏打NaHCO3中和胃酸(HCl)：+ 2H+ = CO2↑ + H2O D．稀盐酸滴在MgO中：MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O 【即练4】下列离子方程式正确的是 A．的水解方程：HS-+H2O=H2S+OH- B．铜与浓硫酸反应：Cu+4H++SOCu2++SO2↑+2H2O C．向含1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中加入含1.5 mol Ba(OH)2的溶液： D．Na2CO3溶液中吸收少量Cl2[已知：： 知识点03 离子的检验与推断 1.物质检验与含量测定 (1)离子检验 利用Fe3＋与SCN－反应检验Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－FeSCN3 利用I－与Ag＋反应检验I－：Ag＋＋I－===AgI (2)测定溶液中某些离子的浓度 ①________：如溶液中SO的浓度，用Ba2＋将其转化为BaSO4沉淀，再称量________求得。 ②________：强酸溶液中H＋的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。 ③________________：如溶液中MnO的浓度可以用已知准确浓度的Fe2＋溶液滴定的方法来获得。 2.离子检验的类型 (1)生成沉淀； (2)生成气体； (3)显示特殊颜色。 3.离子检验方法 方法 离子 试剂 现象 注意 沉淀 法 Cl－、Br－、I－ AgNO3溶液和稀硝酸 AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色) — SO 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 Fe2＋ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 — Fe3＋ NaOH溶液 红褐色沉淀 — Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 — 气体 法 NH 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 要加热 CO 稀盐酸和澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 SO、HCO、 HSO有干扰 SO 稀硫酸和品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色 — 显色 法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色 — Fe2＋ KSCN溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水后变红色 先加KSCN溶液，无变化，再加氯水 Fe3＋ KSCN溶液 红色 — 焰色 实验 Na＋、K＋ Pt(Fe)丝和稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色 4.离子推断的“四原则” 【特别提醒】①离子检验与推断需先依据特征反应（如沉淀颜色、气体气味、显色现象）初步判断离子，再通过分步检验排除干扰离子，注意检验试剂的加入顺序、用量及溶液酸碱性环境，同时利用离子共存规律排除相互反应的离子，最后结合电荷守恒验证推断结果，避免仅凭单一现象或未排除干扰就下结论 【例3】某澄清溶液中可能含有、、、、、、、、、和。取该溶液进行以下实验： ①用pH试纸测得溶液呈酸性； ②取部分溶液，向其中加入少量及数滴新制氯水，经振荡后层呈紫色； ③另取部分溶液，向其中逐滴加入稀溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成； ④取部分③中碱性溶液，加入溶液，有白色沉淀生成； ⑤将③中碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 该溶液中肯定存在的离子是_______，肯定不存在的离子是______，还不能确定是否存在的离子是______。 【即练5】某钠盐溶液中可能含有阴离子、、、、、、，为鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验： ①测得溶液呈碱性 ②加入稀盐酸后，生成无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊； ③加入和少量新制氯水，振荡后，层未变色； ④加入溶液后，生成白色沉淀，过滤，向沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀不能完全溶解； ⑤加入稀硝酸酸化后，再加过量的溶液，溶液中析出白色沉淀 (1)分析上述5个实验，写出每一个实验鉴别离子的结论与理由。(已知能溶于) 实验①______________； 实验②______________； 实验③_____________； 实验④_____________； 实验⑤______________。 (2)由上述5个实验不能确定是否存在的离子是________(填离子符号)。 【即练6】普通立德粉()常用作颜料。以粗氧化锌(主要成分为ZnO，还含少量、等杂质)为原料制备立德粉的过程如下： (1)酸浸。向粗氧化锌中加入足量稀硫酸，充分反应后过滤。 ①所加稀硫酸不宜过量太多，原因是___________。 ②中与的数目之比为___________。 ③检验酸浸后的溶液中含有的实验操作和现象是___________。 (2)氧化。向酸浸后的滤液中加入过量。为检验已被完全氧化，某同学向反应后的溶液中滴加酸性溶液，该设计方案不合理的理由是___________。 (3)除杂。向溶液中加入适量氨水，使完全转化为沉淀，过滤。向滤液中加入过量Zn粉。 ①转化为的离子方程式为___________。 ②加入Zn粉充分反应后过滤，所得滤渣的成分是___________。 (4)制备。向溶液中加入适量BaS，生成沉淀。此时溶液中含有的主要溶质是___________(写化学式)。 知识点04 离子反应的应用 1．物质制备与纯化 (1)物质的制备：离子反应可以用于制备物质。 ①氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式： 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。 ②实验室制取CO2的离子方程式： CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)物质的纯化 ①制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、Mg2＋、Ca2＋，需要引入的试剂离子分别为Ba2＋、OH－、CO。 ②除去污水中的重金属离子：将其转化为________而除去。 2．生活中常见的离子反应 (1)胃酸过多的治疗 ①服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，离子反应为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ②服用小苏打片，离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。 (2)硬水及其软化 ①硬水的含义：自然界里含Ca2＋、Mg2＋较多的水。 ②硬水的形成：水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2＋、Mg2＋进入水中形成，离子方程式为CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO，MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2＋+2HCO。 ③硬水的软化方法 a．________：加热可使HCO分解，生成的CO与Ca2＋、Mg2＋结合成沉淀，发生反应如下： Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg2＋＋2HCOMgCO3↓＋CO2↑＋H2O。 b．________________：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低水中Ca2＋、 Mg2＋的浓度，发生反应如下：Ca2＋＋CO===CaCO3↓，Mg2＋＋CO===MgCO3↓。 【特别提醒】离子反应在生活与生产中应用广泛：利用沉淀反应除水垢、处理重金属废水；利用酸碱中和调节溶液 pH；利用氧化还原反应实现物质转化与消毒杀菌；检验离子、提纯物质也离不开离子反应，应用时需结合反应条件与离子特性选择合适方法 【例4】现代工业生产中的污水处理问题是环保问题的重要方面。高效合理的污水处理是我们幸福生活的保障。    某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO六种离子。 若甲、乙两厂分别含有不相同的三种离子。根据题目要求回答问题： (1)若甲厂的废水显棕黄色，则甲厂含有的离子为___________，同时该厂还含有的离子为___________，理由是___________。 (2)若甲厂的废水显碱性，则甲厂含有的离子为___________。 (3)在污水处理厂某技术人员提出了另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，经过滤后的废水，可用来浇灌农田。你能解释其中的原因吗？___________。 【即练7】某溶液可能含有下列离子中的若干种：Cl−、、、、Na+、Mg2+、Fe3+，所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成，进行如下实验： ①取100 mL上述溶液，加入过量Ba(OH)2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀；②向沉淀中加入过量的盐酸，白色沉淀部分溶解，并有气体生成。 下列说法正确的是 A．气体可能是CO2或SO2 B．溶液中一定存在、、Na+、Mg2+ C．溶液中可能存在Na+和Cl－，一定不存在Fe3+和Mg2+ D．在第①步和第②步的滤液中分别加入硝酸酸化的硝酸银溶液，都能生成白色沉淀 【即练8】离子反应在化学工业与材料制备方面运用广泛。下列解释事实的离子方程式正确的是 A．用醋酸和淀粉-KI溶液检验碘盐中的： B．侯氏制碱法： C．测定空气中含量的方法之一： D．明矾净水： 知识点05 酸碱中和滴定实验 1．原理 酸和碱反应的实质是H＋＋OH－===H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待＝。 2．常用酸碱指示剂及其变色范围 指示剂 变色范围的pH 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色 甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0粉红色 >10.0红色 3．实验用品 (1)仪器 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、锥形瓶。 ①________滴定管：可盛放酸性溶液、氧化性溶液，不能盛放碱性溶液，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。 ________滴定管：可盛放碱性溶液，不能盛放酸性溶液、氧化性溶液，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。 ②滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度；滴定管的精确度为0.01 mL。 (2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 4．实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 ①滴定管：检漏→洗涤→润洗→装液→________→调液面→记录。 ②锥形瓶：注碱液→记读数→________。 (2)滴定 (3)终点判断：等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且半分钟内不变原色，视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。 5．数据处理 将上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的________，根据c(NaOH)＝计算。 6．中和滴定误差分析 酸碱中和滴定的误差分析关键是根据c待＝进行分析，计算中V待与c标均为确定值，只有V标影响着c待的计算结果，故在误差分析时应最终归结为对 V标的影响：V标增大，实验结果偏高；V标________，实验结果偏低。 【特别提醒】实验前需检查滴定管是否漏水、润洗并排气泡，锥形瓶不能润洗；滴定时控制滴定速度，眼睛紧盯锥形瓶内颜色变化，半分钟不褪色即为滴定终点；读数需平视凹液面最低处，多次平行实验取平均值计算，同时注意强酸强碱、弱酸弱碱滴定的指示剂选择差异，避免因操作不当、指示剂选错或读数误差导致结果偏差 【例5】用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，回答下列问题： (1)准确称量含有少量中性易溶杂质的样品，配成待测溶液。样品可放在___________(填字母)称量。 A．小烧杯中    B．洁净纸片上    C．托盘上 (2)滴定时，用的盐酸来滴定待测溶液，不可选用___________(填字母)作指示剂。 A．甲基橙 B．石蕊 C．酚酞 D．甲基红 (3)滴定过程中，眼睛应注视在___________；铁架台上垫一张白纸，其目的是___________。 (4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是___________，烧碱样品的纯度是___________。 滴定次数 待测溶液体积/ 标准酸溶液体积 滴定前的刻度/ 滴定后的刻度/ 第一次 10.00 0.40 20.50 第二次 10.00 4.10 24.00 【即练9】滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法，它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。 I．用0.1032mol/L NaOH标准溶液溶液滴定未知浓度的醋酸，完成以下填空： (1)在使用滴定管前，首先要____________。 (2)该实验中选择的指示剂是___________（填“甲基橙”或“酚酞”）。 (3)滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察___________。 (4)如图为盛放醋酸的滴定管中液面的位置，其读数为__________mL。 II．某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸(H2C2O4)样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应)，其反应的离子方程式：。某同学称取2.000g草酸样品，配制成100mL溶液，移取40.00mL试样溶液于锥形瓶中，用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL。 (5)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入___________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。 (6)达到滴定终点的现象为：____________。 (7)草酸样品中草酸的质量分数为___________。 (8)若滴定终点读数时俯视刻度，所测结果将___________，(填“偏大”“偏小”“无影响”，下同)。 若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液，所测结果将___________。 【即练10】实验室利用亚硫酰氯()和重铬酸钾(测定含有少量杂质的中的n值。具体实验过程如下： 实验Ⅰ： ①称取a g 样品，用足量稀硫酸溶解后，定容于100mL容量瓶； ②移取溶液25.00mL于锥形瓶中，滴加6滴二苯胺磺酸钠指示剂； ③用c mol/L 标准溶液滴定达终点时消耗V mL。(滴定过程中转化为，不反应) 实验Ⅱ：称取a g 样品，在特殊装置中与足量反应后，经干燥后多次称量剩余固体质量不再变化时为b g(已知遇水极易反应生成两种酸性气体)。 回答下列问题： (1)实验中不需要的仪器有___________(从下图中选择，填仪器名称)。 (2)沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体，其与足量NaOH溶液反应的化学方程式为___________，实验Ⅱ中与反应的目的是___________。 (3)对于实验Ⅰ，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．滴定时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直，另一只手控制液体均匀滴入锥形瓶中，眼睛关注锥形瓶中颜色变化 B．指示剂可以用硫氰化钾溶液 C．滴定读数时，可将滴定管垂直的夹在滴定管夹上 (4)实验Ⅰ中发生反应的离子方程式是___________。 (5)经计算，n=___________，下列情况会导致n测量值偏大的是___________(填标号)。 A．步骤③滴定时，不慎将标准液滴到锥形瓶外面 B．实验Ⅰ中样品在配制溶液过程中被氧气部分氧化 C．盛装的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 1．常温下，向溶液中滴加相同浓度的溶液，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 A．的电离程度大于水解程度 B．的二级电离常数 C．b点溶液显碱性 D．c点溶液满足： 2．现有反应：2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)　△H>0，下列有关说法不正确的是 A．△H>0的化学反应可能能正向自发进行 B．该反应熵增大（即△S>0） C．该反应在任何条件下一定能正向自发进行 D．自发过程不一定使体系的熵增大 3．已知常温下，物质的量浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液。下列叙述正确的是 A．①中：c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)， B．①与②等体积混合后水的电离程度小于①与③等体积混合后水的电离程度 C．①与③等体积混合后，溶液呈酸性，则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) D．①与②等体积混合后，c(CH3COO-)小于③的浓度的 4．下列有关电解质溶液的说法正确的是 A．向溶液中加入少量水，溶液中减小 B．将溶液从升温至，溶液中增大 C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中 D．向、的饱和溶液中加入少量，溶液中不变 5．下列说法错误的是 A．若某温度时，测得溶液为11，则该温度 B．常温下，的盐酸与的氨水中水的电离程度相同 C．滴定过程中滴定速度先快后慢，眼睛密切观察滴定管的液面变化 D．用标准液滴定待测液时，若滴定终点仰视读数，测得待测液浓度偏高 6．某学生以酚酞为指示剂，用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，三次实验分别记录有关数据如下表： 滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积/ 盐酸的体积/ 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 25.00 2.40 27.50 第二次 25.00 5.20 30.10 第三次 25.00 1.00 28.55 下列说法正确的是 A．达滴定终点时，俯视读数，则测定结果偏高 B．当滴入最后半滴标准液时溶液从粉红色刚好变成无色时，即达到滴定终点 C．该氢氧化钠溶液的浓度为中 D．实验中锥形瓶若用待测氢氧化钠溶液润洗，则测定结果偏低 7．澄清石灰水和石灰乳的主要成分均是Ca(OH)2，写出下列反应的离子方程式。 (1)石灰乳与Na2CO3混合：___________。 (2)NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热：___________。 (3)用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：___________。 (4)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：___________。 (5)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：___________。 (6)等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合：___________。 8．弱酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。常温下，H2SO3、H2CO3和HCN的电离平衡常数如下表所示： 化学式 H2CO3 HCN H2SO3 电离平衡常数 Ka1=1.5×10-2 Ka2=6.0×10-8 (1)25℃时，某浓度的NaCN水溶液的，原因是___________(用离子方程式表示)。 (2)缓冲溶液是能缓解外加少量酸或碱而保持溶液pH基本不变的溶液。人体血液中H2CO3/HCO缓冲体系对稳定pH发挥着重要作用。当血液中CO2浓度上升，血液缓冲体系中的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)浓度均为0.1 mol·L-1Na2SO3和Na2CO3等体积混合后，溶液中①SO ②CO ③HSO ④HCO浓度从大到小的顺序为___________(填序号)。 (4)常温下，用一定浓度的NaOH溶液滴定某二元酸H2A溶液。溶液中，含A元素粒子的分布系数δ随pH的变化关系如图所示 [例如A2-的分布系数：δ(A2-)=]。 ①常温下，Na2A的水解平衡常数为___________。 ②若向0.1mol/L的NaHA溶液中加入等体积的0.1mol/L KOH溶液(忽略混合后溶液的体积变化)，混合后溶液中c(Na＋)+c(K＋)___________2c(HA-)＋2c(A2-)(填“>”“<”或“=”)。 9．已知在家用清洁剂(45%溶液)、降低游泳池水的碱度等方面有重要应用。现有一批样品，欲测定其纯度，实验操作如下： 称取12.5g样品，配成100mL溶液，每次取出20mL配制的溶液，用的NaOH标准溶液滴定，测得的实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 消耗标准溶液体积/mL 20.05 18.40 19.95 20.00 (1)溶液显___________性；可用___________(选填“a”或“b”)量取溶液。 (2)本实验可用___________作指示剂，达到滴定终点时的现象是___________。 (3)样品的纯度为___________。 (4)下列操作会导致测定结果偏高的是___________(填标号)。 A．滴定前滴定管中有气泡，滴定后气泡消失 B．用碱式滴定管量取NaOH溶液时，未进行润洗操作 C．滴定达到滴定终点时俯视读数 D．锥形瓶在取用待测液前用少量水洗涤 10．滴定法是化学分析常用方法，是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。 I．某实验小组用已知浓度的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的醋酸溶液。 (1)实验室先用NaOH固体配制0.1000mol/L的NaOH溶液240mL。 ①本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、_______。 ②要完成本实验该同学应称出NaOH的质量为_______g(精确到小数点后一位)。 (2)取25.00mL待测液于250mL锥形瓶中，加入2~3滴指示剂，用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点，按上述操作重复3次。回答下列问题： ①滴定过程中加入的指示剂为_______。 ②滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视_______。 ③实验数据记录如表所示。 滴定次数 滴定前碱式滴定管读数/mL 滴定后碱式滴定管读数/mL 1 1.00 30.95 2 2.03 29.23 3 0.56 30.61 根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为_______(保留四位有效数字)。 ④在上述实验过程中，下列操作会造成测定结果偏大的是_______(填标号)。 a．量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗 b．取醋酸的酸式滴定管，量取前滴定管尖端有气泡，量取后气泡消失 c．当滴定结束时，俯视碱式滴定管读数 II．某实验小组为了分析补血剂中铁元素的质量分数，用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是。 (3)滴定至终点时的现象是_______。 (4)该实验小组称取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液，量取25.00mL试样溶液，用标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则所测补血剂中铁元素的质量分数是_______(结果精确到0.1%)。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $