第2讲　离子反应学案

这是一份第2讲　离子反应学案，共27页。学案主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第2讲　离子反应
考试要点
核心素养
1.了解电解质、强电解质和弱电解质的概念,认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。
2.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。
3.能用离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
1.宏观辨识与微观探析:从离子间的反应认识离子反应的实质。会判断离子之间是否能够共存。
2.证据推理与模型认知:能正确依据离子及其变化信息书写离子方程式。
3.科学探究与创新意识:根据离子的性质和实验目的能设计并优化实验方案,完成实验操作,能观察现象、记录实验成果。


1.电解质的分类
(1)分类依据

(2)电解质的强弱与物质类别的关系

▶思考1　NH3溶于水所得溶液能导电,NH3是否为电解质?
提示　不是。其溶液能导电是因为NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-,NH3·H2O是电解质,而NH3为非电解质。
2.电解质的电离
(1)电离
电解质在水溶液中或熔融状态下,解离出⑧　自由移动　的离子的过程。 
(2)电离方程式

▶思考2　写出下列物质的电离方程式:
(1)CH3COOH 　　　　　　　　。 
(2)HF 　　　　　　　。 
(3)KHCO3 　　　　　　。 
(4)KHSO4(水溶液) 　　　　　　　。 
(5)KHSO4(熔融) 　　　　　　。 
提示　(1)CH3COO-+H+　(2)H++F-　(3)K++HCO3-　(4)K++H++SO42-　(5)K++HSO4-
3.离子反应
(1)概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)实质:溶液中离子的种类数或浓度减小。


(3)类型

4.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子来表示反应的式子。
(2)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　的化学反应。 
(3)书写步骤(以CaCO3与盐酸反应为例)

(4)离子方程式的意义

(5)物质“拆分”原则
书写离子方程式时,氧化物、过氧化物、弱电解质、多元弱酸的酸根离子、沉淀、气体、非电解质均不能拆分,易电离的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)拆成离子形式。

1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)
(1)氨水导电,液氨不导电,所以氨水是电解质 (　　)
(2)液氯不导电,氯水导电是因为氯气与水反应生成的电解质电离,故氯气是非电解质(　　)
(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物(　　)
(4)HClO是弱酸,故NaClO是弱电解质 (　　)
(5)H2SO4是强电解质,故浓硫酸具有很强的导电性 (　　)
(6)盐酸的导电性一定强于醋酸溶液的导电性 (　　)
(7)NaCl溶液在电流的作用下电离出钠离子和氯离子 (　　)
(8)有水生成的反应一定是离子反应 (　　)
(9)所有的化学反应都能写出离子方程式 (　　)
(10)H++OH- H2O只能表示强酸与强碱发生的复分解反应　 (　　)
(11)向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液:SO32-+2H+ SO2↑+H2O (　　)
(12)H++OH- H2O可表示所有强酸和强碱的中和反应 (　　)
(13)向饱和H2S溶液中通入Cl2:H2S+Cl2 S↓+2H++2Cl- (　　)
答案　(1)✕　(2)✕　(3)✕　(4)✕　(5)✕　(6)✕　(7)✕　(8)✕　(9)✕　(10)✕　(11)✕　(12)✕　(13)√
2.下列反应可用离子方程式“H++OH-H2O”表示的是(　　)
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C.HNO3溶液与KOH溶液混合
D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
答案　C　
3.离子方程式的正误判断(正确的画“√”,错误的画“✕”)。
(1)将Na投入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+ 2Na++Cu (　　)
(2)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑ (　　)
(3)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2- CuS↓ (　　)

(4)氯气溶于水:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO- (　　)
(5)锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+ Zn2++Ag (　　)
(6)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2 Fe3++2Cl- (　　)
答案　(1)✕　(2)✕　(3)✕　(4)✕　(5)✕　(6)✕
解析　(1)Na先与水反应,不会置换出Cu。(2)盐酸将Fe氧化为Fe2+。(3)H2S是弱电解质,不能拆成离子形式。(4)HClO是弱电解质,不能拆成离子形式。(5)电荷不守恒。(6)电荷不守恒。

考点一　电解质的电离
题组一　电解质的理解及判断
1.下列关于电解质说法正确的是 (　　)
A.能导电的物质叫电解质
B.NaCl晶体不导电,所以NaCl不是电解质
C.熔融的KOH导电,所以KOH是电解质
D.电解质在通电时发生电离
答案　C　在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,能导电的物质不一定是电解质,如金属单质能导电,但金属单质不是化合物,所以不是电解质也不是非电解质,选项A错误;氯化钠晶体中不含自由移动的离子,不导电,但氯化钠在水溶液中或熔融状态下能导电,氯化钠是电解质,选项B错误;熔融态的氢氧化钾能电离出自由移动的离子,能导电,氢氧化钾是电解质,选项C正确;电解质在水溶液里或熔融状态下发生电离,不是在通电条件下发生电离,选项D错误。
2. (2021江西南昌新建一中月考)下列关于纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为 (　　)


纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
磷酸
冰水混合物
醋酸铅
干冰
B
蒸馏水
蔗糖溶液
氧化铝
二氧化硫
C
胆矾
氨水
盐酸
铜
D
冰醋酸
食盐水
氯化汞
石墨
答案　B　冰水混合物为纯净物,A错误;蒸馏水为纯净物,蔗糖溶液为蔗糖和水的混合物,氧化铝为电解质,二氧化硫为非电解质,B正确;盐酸是混合物,不是电解质,铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。
方法规律
判断物质是否是电解质(或强、弱电解质)的思路

题组二　电离方程式的书写
3.下列电离方程式正确的是 (　　)
A.NaOH电离方程式:NaOH Na++H++O2-
B.硫酸铝的电离方程式:Al2(SO4)3 Al23++(SO4)32-
C.NaCl的电离方程式:NaCl Na++Cl-
D.硫酸氢铵电离方程式:NH4HSO4 NH4++H++SO42-
答案　D　NaOH的电离方程式为NaOH Na++OH-,故A错误;硫酸铝的电离方程式为Al2(SO4)3 2Al3++3SO42-,故B错误;电离的条件不是通电,NaCl的电离方程式为NaCl Na++Cl-,故C错误;硫酸氢铵的电离方程式为NH4HSO4 NH4++H++SO42-,故D正确。
4.下列电离方程式不正确的是 (　　)
A.AlCl3在溶液中的电离方程式为AlCl3 Al3++Cl-
B.CaCl2在溶液中的电离方程式为CaCl2 Ca2++2Cl-
C.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HSO4-
D.CH3COONH4的电离方程式为CH3COONH4 NH4++CH3COO-
答案　A　AlCl3是盐,在溶液中完全电离出铝离子和氯离子,电离方程式为AlCl3 Al3++3Cl-,故A错误;CaCl2是盐,在溶液中完全电离出钙离子和氯离子,电离方程式为CaCl2 Ca2++2Cl-,故B正确;NaHSO4是盐,在熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子,电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HSO4-,故C正确;CH3COONH4是盐,在溶液中完全电离出铵根离子和醋酸根离子,电离方程式为CH3COONH4 NH4++CH3COO-,故D正确。
题组三　导电性强弱的判断及理解
5.同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c,三者的导电能力相同,升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是 (　　)
A.b>a>c　　　B.a=b=c　
C.c>a>b　　　D.b>c>a
答案　A　金属导体随温度升高导电能力减弱;强电解质在溶液中不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,离子运动加快导电能力增强;弱电解质在溶液中存在着电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,溶液的导电能力增强。
6.向澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体的过程中,该溶液的导电性的变化是(纵坐标表示导电性,横坐标表示二氧化碳气体的体积) (　　)

答案　C　根据题意知,不断通入CO2,发生的化学反应为①Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O,②CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2;当CO2不足量或恰好反应时,发生的反应是①,碳酸钙是沉淀,水是弱电解质,随着反应的进行溶液中离子浓度逐渐减小,导电能力逐渐减弱;当继续通入过量的二氧化碳时发生的反应是②,生成的碳酸氢钙是强电解质,易溶于水,能电离出自由移动的离子,溶液中离子浓度逐渐增大,导电能力逐渐增强。
方法规律
金属导电与电解质溶液导电的原因
(1)金属能导电是因为在电场作用下自由电子定向移动,温度升高,金属导电性变弱。
(2)电解质溶液能导电是因为溶液中有自由移动的离子。电解质溶液导电能力的强弱取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。对于弱电解质溶液,温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强。
考点二　离子方程式的书写及正误判断
◆核心整合
(1)总体思路

(2)具体“六查”
①“一查”是否符合客观事实。
如2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑(✕),因H+不能把Fe氧化成Fe3+。
②“二查”“ ”“ ”“↑”“↓”使用是否恰当。
如用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+(✕),因Fe(OH)3胶体不是沉淀,不能标“↓”。
③“三查”拆分是否正确。
只有易溶于水的强电解质能拆写成离子,其他物质均不能拆写。
如Ca(HCO3)2+2H+ Ca2++2CO2↑+2H2O(✕),因未将Ca(HCO3)2拆分成Ca2+和HCO3-。
如Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-(✕),因将弱酸HClO拆分成了H+和ClO-。
④“四查”是否漏写离子反应。
如稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42- BaSO4↓(✕),因忽略氢离子和氢氧根离子的反应。
⑤“五查”反应物的“量”——过量、少量、足量等。
如把过量的NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液混合:HCO3-+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O(✕),因未考虑反应物中量的关系。
⑥“六查”是否符合质量守恒和电荷守恒。
a.质量守恒。
如Na+H2O Na++OH-+H2↑(✕),因反应前后氢原子的数目不相等。
b.电荷守恒。
如Fe3++Cu Fe2++Cu2+(✕),因电荷不守恒。
▶注意　得失电子守恒:氧化还原反应型的离子方程式还要符合得失电子守恒。
如将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NO3- Fe3++2H2O+NO↑(✕),因氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数不相等。
◆典型案例
例　(2020浙江7月选考,13,2分)能正确表示下列反应的离子方程式是 (　　)
A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:SO42-+Ba2+BaSO4↓
B.电解MgCl2水溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
C.乙酸乙酯与NaOH溶液共热:CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH3CH2OH
D.CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH- Cu(OH)2↓
答案　C　Ba(OH)2中的OH-还会与(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+反应,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+Fe2++SO42- BaSO4↓+Fe(OH)2↓,A项不正确;Mg2+会与电解生成的OH-反应,生成Mg(OH)2沉淀,B项不正确;乙酸乙酯、乙醇为有机物,是非电解质,不可拆分,C项正确;NH3·H2O为弱电解质,不能拆分,D项不正确。
◆题组训练
题组一　离子方程式的正误判断
1.(2021福建福州第四中学月考)下列离子方程式书写正确的是 (　　)
A.大理石与盐酸反应:CO32-+2H+ H2O+CO2↑
B.氢氧化铝固体与盐酸反应:H++OH- H2O
C.氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液:MgCl2+2OH- Mg(OH)2↓+2Cl-
D.氯化钡溶液中滴入硫酸钠溶液:Ba2++SO42- BaSO4↓
答案　D　大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,A错误;氢氧化铝固体与盐酸反应的离子方程式为3H++Al(OH)3 3H2O+Al3+,B错误;氯化镁是易溶于水的强电解质,故向其溶液中滴入氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Mg2++2OH- Mg(OH)2↓,C错误;氯化钡溶液中滴入硫酸钠溶液生成BaSO4沉淀和NaCl,故离子方程式为Ba2++SO42- BaSO4↓,D正确。
2.下列离子方程式书写正确的是 (　　)
A.大理石与醋酸反应:CO32-+2CH3COOH 2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:Ca(OH)2+CO32- CaCO3↓+2OH-
C.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
D.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH- BaSO4↓+H2O
答案　C　大理石主要成分为碳酸钙,与醋酸发生反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH 2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑,故A错误;澄清石灰水为氢氧化钙溶液,可拆,与碳酸钠溶液反应的离子方程式为Ca2++CO32- CaCO3↓,故B错误;Fe2+与H2O2在酸性溶液中反应生成三价铁离子和水,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O,故C正确;稀硫酸和氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O,故D错误。
题组二　与量有关的离子方程式的书写
3.(2020课标Ⅲ,11,6分)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是 (　　)
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32-+Cl2+H2O 2HSO3-+2Cl-+SO42-
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2 CaCO3↓+2H+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2 O2↑+2H++2Fe2+
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH- NH3·H2O
答案　A　设少量Cl2为1 mol,根据得失电子守恒可知,1 mol Cl2消耗1 mol SO32-:Cl2+SO32-+H2O 2Cl-+SO42-+2H+,由于SO32-过量,继续消耗产生的H+生成HSO3-,故总反应的离子方程式为3SO32-+Cl2+H2O 2HSO3-+2Cl-+SO42-,A项正确;将离子方程式写为化学方程式,可知是H2CO3制得HCl,不符合强酸制弱酸规律,B项错误;加入的少量Fe3+对H2O2的分解起催化作用,催化机理为2Fe3++H2O2 O2↑+2H++2Fe2+和H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O,C项错误;由电离方程式NH4HSO4 NH4++H++SO42-可知,OH-先与H+反应,再与NH4+反应,故同浓度同体积两种溶液混合,发生的反应为H++OH- H2O,D项错误。
4.小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。
(1)少量SO2通入Ba(OH)2溶液中的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,过量的SO2通入Ba(OH)2溶液中的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)小刚同学将SO2通入BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:
所得悬浊液 白色沉淀观察现象,并判断
则操作①的名称为　　　　　　,试剂A的化学式为　　　　　　　　　。 
(3)实验表明,小刚加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是　　　　　　(填化学式),产生该白色沉淀的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)SO2+Ba2++2OH- BaSO3↓+H2O　SO2+OH- HSO3-　(2)过滤　HCl　(3)BaSO4　2SO2+2Ba2++O2+2H2O 2BaSO4↓+4H+
解析　(1)少量SO2通入Ba(OH)2溶液时生成正盐,过量SO2通入Ba(OH)2溶液时生成酸式盐,故离子方程式分别为Ba2++SO2+2OH- BaSO3↓+H2O、SO2+OH- HSO3-。(2)实现不溶性固体和液体的分离可以采用过滤的方法,将SO2通入BaCl2溶液中,出现的白色沉淀可能是硫酸钡、亚硫酸钡或二者都有,硫酸钡和盐酸不反应,但是亚硫酸钡可以和盐酸反应,可以用盐酸来鉴别沉淀的成分。(3)硫酸钡和盐酸不反应,但是亚硫酸钡可以和盐酸反应,所以不溶于盐酸的白色沉淀物是BaSO4,BaSO4沉淀的生成和亚硫酸根离子的不稳定性有关,空气中的氧气将亚硫酸根离子氧化为SO42-,最终与Ba2+反应生成硫酸钡,即2SO2+2Ba2++O2+2H2O 2BaSO4↓+4H+。
考点三　离子共存
◆核心整合
1.离子共存判断的“三大步骤”
第一步:“细审题干关键点”
(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”等关键点。
(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。
第二步:“分析限制条件”
(1)常见表示溶液呈酸性的表述
a.常温下,pH=1的溶液;
b.使pH试纸变红的溶液;
c.使甲基橙呈红色的溶液;
d.与镁粉反应放出氢气的溶液;
e.常温下,c(OH-)=1×10-14 mol·L-1的溶液或c(OH-)/c(H+)<1的溶液。
(2)常见表示溶液呈碱性的表述
a.常温下pH=14的溶液;
b.使pH试纸变蓝的溶液;
c.使酚酞溶液变红的溶液;
d.常温下,c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液;
e.通入NH3或加入Na2O2的溶液。
(3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述
a.与铝粉反应放出氢气的溶液;
b.常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;
c.与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
(4)无色溶液:不含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等。
第三步:“注意特殊情况”
(1)S2-与SO32-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下因会发生氧化还原反应而不能大量共存。
(2)NO3-在碱性和中性环境中没有氧化性,在酸性环境中具有氧化性。
(3)ClO-在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。
2.离子不能大量共存的五种常见类型
(1)生成难溶物或微溶物
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+
CO32-、SO32-、SO42-、SiO32-、PO43-
Cu2+、Fe2+、Fe3+
OH-、S2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-
Al3+、Zn2+
OH-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-
(2)生成难电离的物质(如弱酸、弱碱)
H+与OH-、CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、PO43-、CN-、SiO32-、S2O32-、AlO2-、HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-等不能大量共存;
OH-与H+、HCO3-、HS-、HSO3-、H2PO4-、HPO42-、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Al3+、NH4+等不能大量共存。
(3)水解相互促进
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:
Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-。
(4)络合反应
离子间因发生络合反应而不能大量共存的离子如下:
Fe3+与SCN-;Ag+与NH3·H2O。
(5)氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子
还原性离子
ClO-、MnO4-(H+)、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72-
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO32-、HS-、HSO3-　
◆典型案例
例　(2020江苏单科,4,2分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、NO3-
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、SO42-、SiO32-
C.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:NH4+、Na+、NO3-、I-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:NH4+、Mg2+、Cl-、SO42-
答案　A　B项,SiO32-在酸性溶液中不能大量存在,错误;C项,I-具有还原性,KMnO4具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,错误;D项,Cl-与Ag+不能大量共存,SO42-与Ag+也不能大量共存,错误。
◆题组训练
题组一　离子共存的判断
1.(2021甘肃白银靖远第四中学月考)下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是(　　)
A.在碱性溶液中:HCO3-、K+、Cl-、Na+
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3-、Mg2+、Na+ 、SO42-
C.在c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、K+
D.在酸性溶液中:K+、CO32-、Na+
答案　C　在碱性溶液中,HCO3-与OH-会发生反应而不能大量共存,A错误;与铝粉反应放出氢气的无色溶液呈酸性或碱性,碱性溶液中,氢氧根离子与Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀而不能大量共存,B错误;c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液显酸性,该组离子之间不反应,在酸性条件下能大量共存,C正确;在酸性溶液中,H+与CO32-反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,D错误。
2.常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是 (　　)
A.无色溶液中:K+、MnO4-、NO3-、Cl-
B.c(Fe3+)=0.1 mol/L的溶液中:H+、I-、Br-、SO42-
C.能使石蕊变红的溶液中:Na+、NH4+、NO3-、SO32-
D.pH=13的溶液中:Na+、ClO-、CO32-、SO42-
答案　D　A项,MnO4-在水溶液中呈紫色,错误;B项,Fe3+与I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;C项,使石蕊变红的溶液为酸性溶液,SO32-与H+反应,不能共存,且酸性环境下NO3-能氧化SO32-,错误;D项,pH=13的溶液为碱性溶液,Na+、ClO-、CO32-、SO42-均能大量共存,正确。
题组二　离子的检验和判断
3.某无色溶液中可能存在Br-、CO32-、SO32-、Fe3+、I-、Mg2+、Na+等离子中的某几种,现取该溶液进行实验,得到如下现象:
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成;
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。
据此可以推断该溶液肯定不存在的离子是 (　　)
A.Fe3+、SO32-、I-　　 B.Mg2+、CO32-、I-
C.Fe3+、Mg2+、SO32-　　 D.Na+、Br-、CO32-
答案　C　溶液无色,则不含Fe3+,向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,说明溶液中含有Br-,且有无色气泡冒出,说明溶液中含CO32-,则不含Mg2+;向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,无沉淀生成,说明原溶液中不含SO32-;向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色,可能是碘离子被氧化成单质碘,单质碘进一步被氧化成碘酸根离子或溶液中不含I-,所以溶液不变色,不能确定碘离子是否存在,则溶液中一定不含Fe3+、Mg2+、SO32-。

1.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是 (　　)
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
蔗糖
BaSO4
酒精
H2O
答案　C　Fe是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A项错误;NH3属于非电解质,BaSO4溶于水的部分完全电离,属于强电解质,故B项错误;CaCO3溶于水的部分完全电离,属于强电解质,H3PO4为弱电解质,酒精为非电解质,故C项正确;水为弱电解质,故D项错误。
2.高铁酸钾的生产流程如图,涉及的离子方程式书写错误的是 (　　)

A.2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
B.Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
C.3Fe3O4+28H++NO3- 9Fe3++NO↑+14H2O
D.2Fe3++3ClO-+10OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O
答案　A　电解氯化镁溶液的化学方程式为MgCl2+2H2O Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,离子方程式:Mg2++2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,Mg(OH)2是难溶物,不可拆,A错误;氯气和氢氧化钾溶液反应:Cl2+2KOH KCl+KClO+H2O,离子方程式:Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O,B正确;磁铁矿和稀硝酸反应:3Fe3O4+28HNO3(稀) 9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,离子方程式:3Fe3O4+28H++NO3- 9Fe3++NO↑+14H2O,C正确;碱性KClO溶液与Fe(NO3)3溶液反应:3KClO+2Fe(NO3)3+10KOH 2K2FeO4+3KCl+5H2O+6KNO3,离子方程式:2Fe3++3ClO-+10OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O,D正确。
3.(2021辽宁实验中学东戴河校区月考)类推是化学解题中常用的一种方法,下列有关化学方程式(或离子方程式)的类推正确的是 (　　)
选项
已知
类推
A
将Fe加入CuSO4溶液中:
Fe+Cu2+ Cu+Fe2+
将K加入CuSO4溶液中:
2K+Cu2+ Cu+2K+
B
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:2H++SO42-+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:
2H++SO42-+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O
C
铁和氯气反应:
2Fe+3Cl2 2FeCl3
铁和单质碘反应:
2Fe+3I2 2FeI3
D
向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:
Ca2++2ClO-+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO
向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:
Ca2++2ClO-+SO2+H2O CaSO3↓+2HClO
答案　B　K能与水反应生成氢氧化钾和氢气,将K加入CuSO4溶液中,钾不能置换出铜,故A错误;NaHSO4与Ba(OH)2以物质的量之比2∶1反应,溶液恰好呈中性,反应的离子方程式是2H++ SO42-+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O,故B正确;碘的氧化性较弱,铁和单质碘反应生成碘化亚铁,反应的化学方程式是Fe+I2 FeI2,故C错误;少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,反应生成氯化钙、硫酸钙、次氯酸,反应的离子方程式为SO2+3ClO-+H2O+Ca2+ CaSO4↓+Cl-+2HClO,故D错误。
4.(2021山东潍坊第一中学开学检测)室温下,下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是 (　　)
A.pH=1的溶液中:CH3CH2OH、Cr2O72-、K+、SO42-
B.c(Ca2+)=0.1 mol·L-1的溶液中:NH4+、C2O42-、Cl-、Br-
C.含大量HCO3-的溶液中:C6H5O-、CO32-、Br-、K+
D.能使甲基橙变为橙色的溶液:Na+、NH4+、CO32-、Cl-
答案　C　pH=1的溶液显酸性,Cr2O72-有强氧化性,会把CH3CH2OH氧化,故A错误;草酸钙难溶于水,故B错误;C6H5OH的酸性比碳酸弱,比碳酸氢根离子强,因此可以共存,故C正确;使甲基橙变为橙色的溶液显酸性,其中不可能存在大量的CO32-,故D错误。

A组　基础达标
一、单项选择题
1.下列叙述正确的是 (　　)
A.金属Na在熔融状态和溶于水时均能导电,所以Na是电解质
B.SO3溶于水形成的溶液能导电,所以SO3是电解质
C.通常情况下水不导电,所以水不是电解质
D.氯化氢在液态时虽不导电,但溶于水后能导电,所以氯化氢是电解质
答案　D　Na是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A错误;SO3溶于水形成的溶液能导电,是因为SO3与水反应生成硫酸,硫酸在水中能电离而导电,SO3是非电解质,B错误;水能发生微弱的电离,是电解质,C错误。
2.下列方程式书写正确的是 (　　)
A.HCO3-在水溶液中的电离方程式:HCO3-+H2O H3O++CO32-
B.H2SO3的电离方程式:H2SO3 2H++SO32-
C.CO32-的水解方程式:CO32-+2H2O H2CO3+2OH-
D.NaHCO3的电离方程式:NaHCO3 Na++H++CO32-
答案　A　H2SO3的电离方程式为H2SO3 H++HSO3-,故B错误;CO32-的水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,故C错误;NaHCO3的电离方程式为NaHCO3 Na++HCO3-,故D错误。
3.下列关于电解质的叙述正确的是 (　　)
A.电解质溶液的浓度越大,其导电性一定越强
B.硫酸溶于水能导电,所以浓H2SO4为强电解质
C.强极性共价化合物不一定都是强电解质
D.多元酸、多元碱溶液的导电性一定比一元酸、一元碱溶液的导电性强
答案　C　导电性强弱主要取决于溶液中离子浓度大小及离子所带电荷数的多少,与电解质的浓度大小无关,故A错误;浓H2SO4是混合物,不属于电解质,纯硫酸才是强电解质,故B错误;HF是强极性共价化合物,但是弱电解质,故C正确;多元酸、多元碱溶液的导电性不一定比一元酸、一元碱溶液的导电性强,故D错误。
4.在测定电解质溶液的导电性装置(如下图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时,灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是 (　　)

A.盐酸中逐滴加入食盐溶液
B.硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.石灰乳中滴加稀盐酸
D.硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
答案　D　溶液能否导电,取决于溶液中是否有自由移动的离子存在;导电性强弱则由离子浓度大小及离子所带电荷数多少决定。D选项中,发生反应H2SO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+2H2O,溶液中离子浓度减小,恰好完全反应时,溶液中几乎没有离子,继续滴加Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2过量,溶液中Ba2+、OH-数目增多。
5.下列反应的方程式正确的是 (　　)
A.铜片与浓硫酸共热:Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑
B.Na2S溶液显碱性:S2-+2H2O H2S↑+2OH-
C.用氨水吸收烟气中的二氧化硫:SO2+2OH- SO32-+H2O
D.向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:S2O32-+2H+ SO2↑+S↓+H2O
答案　D　铜片与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫、水,不能产生氢气,故A错误;Na2S溶液中硫离子水解,溶液显碱性:S2-+H2O HS-+OH-,故B错误;用氨水吸收烟气中的二氧化硫生成亚硫酸铵,反应的离子方程式是SO2+2NH3·H2O SO32-+2NH4++H2O,故C错误。
6.(2021山东德州齐河实验中学月考)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 (　　)
A.c(OH-)c(H+)=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH4+、K+、Cl-、I-
C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、SO42-
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-
答案　A　常温下,在c(OH-)c(H+)=10-12的溶液中,c(H+)=0.1 mol·L-1,溶液显酸性,离子之间均不能发生反应,A项正确;滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+能够氧化I-,B项错误;Fe3+与HCO3-发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C项错误;由水电离出的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,碱性溶液中Al3+不能大量存在,D项错误。
7.(2021黑龙江双鸭山第一中学开学考试)下列指定反应的离子方程式正确的是 (　　)
A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O2H++NO3-+NO
C.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2OAgOH↓+NH4+
答案　C　A项,HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆成离子形式,错误;B项,离子方程式配平错误,正确的离子方程式为3NO2+H2O 2H++2NO3-+NO,错误;D项,AgNO3溶液中加入过量氨水,最终生成[Ag(NH3)2]+,离子方程式为Ag++2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++2H2O ,错误。
8.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 (　　)
A.加入酚酞为无色的溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl-
B.澄清透明的溶液中:Cu2+、NH4+、NO3-、SO42-
C.0.2 mol/L的KSCN溶液中:Fe2+、K+、CO32-、Cl-
D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-
答案　B　加入酚酞为无色的溶液显中性或酸性,若显中性Al3+不能大量存在,故A错误;Cu2+、NH4+、NO3-、SO42-四种离子之间互不反应,可以大量共存,故B正确;溶液中Fe2+与CO32-发生相互促进的水解反应,不能大量共存,故C错误;常温下,水电离的H+浓度为1×10-13 mol·L-1的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,酸溶液中AlO2-、CO32-与氢离子反应,不能大量存在,故D错误。
二、非选择题
9.按要求写离子方程式。
条件
离子方程式
(1)向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
　　　　　　　　　　　　 
(2)制备氢氧化铁胶体
　　　　　　　　　　　　　 
(3)二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
　　　　　　　　　　　　　　　 
(4)Fe3O4溶于稀硝酸
　　　　　　　　　　　　　　 
(5)三氯化铝溶液中逐滴加入NaOH溶液,先出现白色沉淀,然后溶解
　　　　　　　　　　　　　　　 
答案　(1)Mg(OH)2+2NH4+ Mg2++2NH3·H2O　(2)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+　(3)2H2O+5SO2+2MnO4- 5SO42-+2Mn2++4H+　(4)28H++3Fe3O4+NO3- 9Fe3++NO↑+14H2O　(5)Al3++3OH- Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O
解析　(1)NH4+水解导致溶液呈酸性,Mg(OH)2能溶于酸性溶液。(4)Fe3O4中含有+2价的铁,能够被硝酸氧化。(5)氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝为两性氢氧化物,能够被氢氧化钠溶解。
10.现代工业生产中的污水处理问题是环保的重要方面。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-、NO3-六种离子。甲、乙两厂分别含有三种不相同的离子,根据题目要求回答问题:
(1)若甲厂的废水显棕黄色,则甲厂的废水中含有的离子为　　　　　　　　,同时该厂的废水中还含有的离子为　　　　,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: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)Fe3+　Ag+、NO3-　甲厂的废水显棕黄色,说明含有Fe3+,则OH-在乙厂废水中,因为Ag+和OH-反应,则Ag+只能在甲厂废水中,Cl-在乙厂废水中,根据溶液呈电中性的原则,甲厂废水中一定有阴离子NO3-,所以甲厂废水中含有的离子为Fe3+、Ag+、NO3-
(2)K+、Cl-、OH-
(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Ag+、Fe3+、Cl-、OH-,经过滤后的废水中溶质主要为KNO3
解析　(2)若甲厂废水呈碱性,则溶液中含有大量的OH-,与OH-反应的Ag+、Fe3+不能大量共存,根据溶液呈电中性可知甲厂废水中应含有K+ ,乙厂废水中含有Ag+、Fe3+,则与Ag+反应的Cl-不能共存,所以根据溶液呈电中性可知乙厂废水中还有NO3-。
B组　综合提升
一、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11.(2019课标Ⅲ,10,6分)离子交换法净水过程如图所示。下列说法中错误的是 (　　)

A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的NO3-、SO42-、Cl-通过阴离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-H2O
答案　A　由题图可知,经过阳离子交换树脂,Ca2+、Na+、Mg2+被H+替换,由电荷守恒可知阳离子数目增多,A项错误。
12.(2021江西南昌新建一中月考)在不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图关系,下列说法中正确的是 (　　)

A.a点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、SO42-、Cl-
B.b点对应的溶液中大量存在:Fe2+、Cl-、MnO4-、Na+
C.c点对应的溶液中大量存在:Ba2+、Cl-、Na+、Br-
D.d点对应的溶液中大量存在:Cu2+、K+、SO42-、NO3-
答案　C　从题图可以看出,a点对应的溶液呈中性,Fe3+不能大量存在,A不正确;b点对应的溶液呈酸性,Fe2+、MnO4-在酸性条件下不能大量共存,B不正确;c点对应的溶液呈中性,Ba2+、Cl-、Na+、Br-能大量共存,C正确;d点对应的溶液呈碱性,Cu2+不能大量存在,D不正确。
13.下列离子方程式表示正确的是 (　　)
A.向FeCl3溶液中滴加HI溶液:2Fe3++2I- 2Fe2++I2
B.向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:NH4++SO42-+Ba2++OH- NH3·H2O+BaSO4↓
C.Ca(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合:Ca2++2OH-+2HCO3- CaCO3↓+2H2O+CO32-
D.3 mol/L Na2CO3溶液和1 mol/L Al2(SO4)3溶液等体积混合:2Al3++3CO32-+3H2O 2Al(OH)3↓+3CO2↑
答案　AD　向FeCl3溶液中滴加HI溶液,二者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,故A正确;向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:2NH4++SO42-+Ba2++2OH- 2NH3·H2O+BaSO4↓,故B错误;Ca(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合:Ca2++OH-+HCO3- CaCO3↓+H2O,故C错误;3 mol/L Na2CO3溶液和1 mol/L Al2(SO4)3溶液等体积混合,则CO32-与Al3+按照3∶2发生双水解反应,离子方程式为2Al3++3CO32-+3H2O 2Al(OH)3↓+3CO2↑,故D正确。
14.(2021安徽芜湖月考)标准状况下将CO2气体缓缓地通入含2 mol KOH、1 mol Ba(OH)2和 2 mol KAlO2的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积的关系如图所示。下列关于整个反应过程中的描述正确的是 (　　)

A.A~B段和C~D段发生的反应相同
B.B~C段发生反应的离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2 Al(OH)3↓+HCO3-
C.V=134.4 L,n=3 mol
D.D点所得溶液中离子浓度的关系为c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
答案　C　通入CO2后立刻发生反应Ba(OH)2+CO2 BaCO3↓+H2O,将Ba(OH)2消耗完毕,然后发生反应2KOH+CO2 K2CO3+H2O,故A~B段沉淀的量保持不变,然后又发生反应:2AlO2-+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+CO32-,沉淀量达最大后,再发生反应:CO32-+CO2+H2O 2HCO3-,最后发生反应BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解,直至沉淀质量不变。根据上述分析可知,A~B段发生反应2KOH+CO2 K2CO3+H2O,离子方程式为2OH-+CO2 CO32-+H2O,C~D段发生反应为CO32-+CO2+H2O 2HCO3-,两阶段反应不相同,故A错误;B→C段反应的离子方程式为2AlO2-+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+CO32-,故B错误;结合上述分析可知,到V处时溶液中的溶质是碳酸氢钾、碳酸氢钡,由原子守恒可知,n(C)=n(K)+2n(Ba)=4 mol+2 mol=6 mol,标准状况下CO2的体积为134.4 L,C点时的沉淀为碳酸钡和氢氧化铝,故n值就是Ba、Al两原子的物质的量之和,为3 mol,故C正确;D点溶液中的溶质是碳酸氢钾,所得溶液中离子浓度的关系为c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),故D错误。
二、非选择题
15.按要求回答下列问题:
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:①H2CO3　　　　　　　　　　　　　;②NaHCO3　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)写出下列反应的离子方程式:
①向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
②小苏打溶液与乙酸溶液混合　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
③FeBr2溶液中通入过量Cl2:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是　　　　。 
A.无色溶液中:Na+、NH4+、Cu2+、SO42-
B.0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液中:K+、SiO32-、AlO2-、Cl-
C.KW/c(H+)=1×10-2 mol·L-1的溶液中:K+、NO3-、S2-、ClO-
D.使甲基橙呈红色的溶液中:NH4+、Ba2+、Al3+、Cl-
(4)200 mL某溶液中有5种离子大量共存,其中4种离子的物质的量如下表:
离子
H+
K+
NO3-
SO42-
物质的量(mol)
0.5
0.1
0.6
0.15
则另外一种离子是　　　　(填字母),该离子的浓度为　　　　。 
A.Fe2+　　　　B.Cl-　　
C.Al3+　　　　D.ClO-
答案　(1)①H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-　②NaHCO3 Na++HCO3-　(2)①HSO3-+H+ H2O+SO2↑　②HCO3-+CH3COOH H2O+CH3COO-+CO2↑　③2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl-　(3)D　(4)C　0.5 mol·L-1
解析　(3)Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,故A错误;NH4HCO3与SiO32-、AlO2-反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;ClO-、S2-之间能够发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;使甲基橙呈红色的溶液呈酸性,溶液中存在大量氢离子,NH4+、Ba2+、Al3+、Cl-之间不反应,且都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,故D正确。
(4)H+与ClO-反应,NO3-、H+与Fe2+发生氧化还原反应,不能共存;由题表中数据得,0.6+0.15×2>0.5+0.1,可知另外一种离子是阳离子,只能为Al3+,其浓度为0.6mol+0.15mol×2-0.5mol-0.1mol3×0.2 L=0.5 mol·L-1。