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离子反应 复习学案
【最新考纲】
1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。
2.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。
3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
4.能正确书写离子方程式，并能进行相关计算。
考点一 电解质
[基础知识梳理]
1．电解质和非电解质
(1)电解质：在水溶液里或熔融状态下，能够导电的化合物。
(2)非电解质：在水溶液里和熔融状态下，都不导电的化合物。
2．强电解质和弱电解质
3．电离
(1)概念：电解质在水溶液中或熔融状态下，离解成自由移动的离子的过程。
(2)电离条件：酸的电离条件是溶于水，盐和碱的电离条件是溶于水或熔融。
4．电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中，用“===”连接，弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中，用“??”连接。如
Na2SO4：Na2SO4===2Na＋＋ SO，HClO：HClO??H＋＋ClO－。
(2)多元弱酸的电离分步书写，多元弱碱的电离一步写完。如
H2CO3：H2CO3??H＋＋HCO，HCO??H＋＋CO；Fe(OH)3：Fe(OH)3??Fe3＋＋3OH－。
自我检测
1． 某物质溶于水所得的溶液能导电，该物质一定是电解质吗？试举例说明。
答案　不一定，如Cl2的水溶液能导电，但它不是化合物，所以它既不是电解质，也不是非电解质。再如CO2、SO2、NH3的水溶液也能导电，但导电的原因并不是CO2、SO2、NH3分子的电离所致，而是它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3、NH3·H2O电离产生自由移动的离子所致，故CO2、SO2、NH3是非电解质。
2． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 (　　)
(2)BaSO4投入水中， 导电性较弱，故它是弱电解质 (　　)
(3)弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子 (　　)
(4)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 (　　)
(5)CaO是强电解质，是因为它的水溶液能导电 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
解析　电解质溶液导电性的强弱与溶液中离子浓度的大小及所带电荷数的多少有关，与电解质强弱没有必然联系，(1)错误；尽管BaSO4难溶于水，但溶解的部分全部电离，故其为强电解质，(2)错误；弱电解质溶液中，有未电离的弱电解质和水这两种共价化合物分子，(3)正确；HCl、H2SO4都是共价化合物但却是强电解质，(4)错误；CaO是强电解质，是因为熔化时，能完全电离，能导电，它的水溶液能导电，是因为CaO和H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2能电离出自由移动的Ca2＋和OH－，(5)错误。
3． 下列物质中，属于电解质的是________，属于非电解质的是________；属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________。
①H2SO4　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤酒精　⑥铜 ⑦醋酸　⑧氯化氢　⑨蔗糖　⑩氨气　?CO2 ?NaHCO3
答案　①④⑦⑧?　⑤⑨⑩?　①④⑧?　⑦
[课堂探究]
命题点1　有关电解质的判断
[典题示例]
1．有关电解质与非电解质的陈述，合理的是(　　)
A．在水溶液中能导电的化合物都是电解质
B．在熔融状态下不导电的化合物都是非电解质
C．氨水为混合物，不属于电解质
D．硫酸溶于水能导电，所以浓硫酸为电解质
解析：选C　在水溶液中能导电，且导电的离子全部来自化合物自身，这样的化合物为电解质。共价化合物有的虽为电解质，但由于熔融时不能电离成自由移动的离子，所以不能导电。浓硫酸是混合物，不属于电解质，纯硫酸才是电解质。
2．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强(　　)
(2)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物(　　)
(3)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝。(　　)
(4)BaSO4的水溶液不易导电，故BaSO4是弱电解质。(　　)
(5)蛋白质、乙酸和葡萄糖均属于电解质。(　　)
提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
[方法技巧]
解答电解质的相关判断题目时的注意点
(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质，如Cu、NaCl溶液。
(2)电解质不一定能导电，如固态NaCl、液态HCl等；能导电的物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。
(3)本身电离而导电的化合物才是电解质，如CO2、SO2、NH3的水溶液能导电，但它们属于非电解质。
(4)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性大小没有直接关系。如碳酸钙，其溶解性小，溶液导电性差，但其属于强电解质。
反思归纳
依据元素周期表，突破强、弱电解质的记忆
ⅠA：除LiOH外其余都是强碱。
ⅡA：除Mg(OH)2外其余都是强碱。
ⅢA：Al(OH)3是两性氢氧化物。
ⅣA：H2CO3、H2SiO3均为弱酸。
ⅤA：强酸：HNO3　中强(或弱)酸：HNO2、H3PO4。
ⅥA：强酸：H2SO4　弱酸：H2SO3、H2S
ⅦA：强酸：HCl、HBr、HI、HClO4等
弱酸：HF、HClO等。
过渡元素中的常见弱碱：Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2、Zn(OH)2等。
命题点2　电离方程式的书写
[典题示例]
1．写出下列物质的电离方程式：
(1)CH3COOH___________________________________________________________；
(2)Ca(OH)2_______________________________________________________________；
(3)NH3·H2O________________________________________________________________;
(4)BaSO4____________________________________________________________；
(5)NaHSO4________________________________________________________________;
(6)NaHCO3_______________________________________________________________。
答案：(1) CH3COOH??H＋＋CH3COO－
(2)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－
(3)NH3·H2O??NH＋OH－
(4)BaSO4===Ba2＋＋SO
(5)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
(6)NaHCO3===Na＋＋HCO、HCO??H＋＋CO
2．下列物质在指定条件下电离方程式正确的是(　　)
A．Na2CO3溶于水：Na2CO3===Na＋CO
B．Al(OH)3酸式电离：Al(OH)3===AlO＋H2O＋H＋
C．NaHS溶于水HS－的电离：HS－＋H2O??H2S＋OH－
D．NaHSO4加热熔化：NaHSO4===Na＋＋HSO
解析：选D　 A项应为Na2CO3===2Na＋＋CO；B项应用可逆号；C项是HS－的水解。
[思维建模]
电离方程式书写的思维模型
[当堂检测]
1．下列说法中正确的是(　　)
A．氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na＋和Cl－
B．二氧化碳的水溶液能够导电，故二氧化碳属于弱电解质
C. 硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质
D．氧化钠在水中的电离方程式可表示为Na2O===2Na＋＋O2－
解析：选C　电解质电离的条件是溶于水或熔融，A错； 二氧化碳不能发生电离，其溶液导电是因为二氧化碳与水反应生成碳酸， 碳酸电离产生了自由移动的离子，二氧化碳属于非电解质，B错；硫酸钡在水中溶解的部分能够完全电离，属于强电解质，C正确； Na2O是金属氧化物，与水反应生成NaOH，故不存在电离方程式，D错。
2．下列物质中，属于电解质的是________，属于非电解质的是________；属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________。(填序号)
①硫酸　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤酒精　⑥铜　⑦醋酸　⑧氯化氢　⑨蔗糖　⑩氨气
答案：①④⑦⑧　⑤⑨⑩　①④⑧　⑦
归纳总结
金属导电与电解质溶液导电原因对比
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动，温度高、金属阳离子振动幅度大，自由电子定向移动阻力增大，金属导电性变弱。
(2)电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小，决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数，和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时，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 离子反应和离子方程式
[知识梳理]
1．离子反应
(1)概念：电解质溶液之间发生的反应都是离子反应。它是指在溶液中有离子参加的化学反应。
(2)本质：反应物中某些离子的浓度减小。
(3)发生条件：
②氧化还原反应类型。
强氧化性物质＋强还原性物质＝弱氧化性物质＋弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
2．离子方程式
(1)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)：
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，如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式，都可用H＋＋OH－===H2O来表示。
(3)书写离子方程式的注意点
①盐类水解的离子方程式不要忘记“??”。
②溶液中铵盐与碱反应加热放出NH3↑，不加热写NH3·H2O。
③浓HCl、浓HNO3在离子方程式中写离子符号，浓H2SO4不写离子符号。
④HCO、HS－、HSO等弱酸的酸式酸根不能拆开写。
深度思考
1． 写出下列典型反应的离子方程式：
(1)氯化铝溶液中加入过量氨水
________________________________________________________________________。
(2)小苏打与乙酸溶液混合
________________________________________________________________________。
(3)氧化镁溶于稀硫酸
________________________________________________________________________。
(4)澄清石灰水中加入盐酸
________________________________________________________________________。
(5)Cl2通入水中
________________________________________________________________________。
(6)明矾溶于水发生水解
________________________________________________________________________。
(7)实验室用浓盐酸与MnO2共热制Cl2
________________________________________________________________________。
(8)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合
________________________________________________________________________。
(9)浓HNO3与Cu的反应
________________________________________________________________________。
(10)(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合加热
________________________________________________________________________。
(11)Na2SO4溶液与AgNO3溶液混合
________________________________________________________________________。
(12)NaHCO3溶液与稀盐酸混合
________________________________________________________________________。
(13)NaHSO4溶液与NaOH溶液混合
________________________________________________________________________。
答案　(1)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(2)HCO＋CH3COOH===CH3COO－＋CO2↑＋H2O
(3)MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
(4)OH－＋H＋===H2O
(5)Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO
(6)Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋
(7)4H＋＋2Cl－＋MnO2Cl2↑＋2H2O＋Mn2＋
(8)NH＋OH－===NH3·H2O
(9)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(10)NH＋OH－NH3↑＋H2O
(11)SO＋2Ag＋===Ag2SO4↓
(12)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(13)H＋＋OH－===H2O
2． 下列离子方程式中，只能表示一个化学反应的是________。
①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
②Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O
③Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO
④CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
⑤Ag＋＋Cl－===AgCl↓
答案　③
[知识精讲]
命题点1　考查离子方程式的正误判断
离子方程式的正误判断常从以下四个方面设置“陷阱”：
陷阱1　分析离子反应的原理是否正确
(1)看离子反应是否符合客观事实。如铁与稀硫酸反应生成Fe2＋而不生成Fe3＋。
(2)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生成BaSO4沉淀，又不能漏掉Cu2＋与OH－生成Cu(OH)2沉淀。
(3)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。
(4)看“===”“??”“↓”“↑”及必要条件是否正确。
[典题示例]
1．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)向AlCl3溶液中通入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O。(　　)
(2)Fe3O4和HI的反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。(　　)
(3)将Na投入到CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu。(　　)
(4)Fe和稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。(　　)
(5)Zn和浓硫酸反应：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋。(　　)
(6)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。(　　)
(7)FeO和稀HNO3的反应：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。(　　)
(8)稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。(　　)
(9)NaHCO3的水解：HCO＋H2O===H2CO3＋OH－。(　　)
解析：(1)NH3·H2O为弱碱不能溶解氢氧化铝；(2)Fe3＋会氧化I－；(3)Na先和水反应生成NaOH，OH－后与Cu2＋形成Cu(OH)2沉淀；(4)生成Fe2＋； (5)不能生成氢气；(6)忽略了Cu2＋和OH－的反应；(7)HNO3会氧化Fe2＋；(8)H＋和OH－的配比不对，应为2∶2; (9)应用可逆符号。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×
陷阱2　分析电解质拆分是否正确
(1)强酸、强碱和可溶性盐写成离子。
(2)对于微溶性的强电解质：如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2＋、OH－存在，可以拆成离子的形式；石灰乳中主要以不溶的Ca(OH)2存在，不能拆成离子形式。
(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式。如在水溶液中HCO写成H＋＋CO是不对的。
[典题示例]
2．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)醋酸与氨水混合：CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O。(　　)
(2)碳酸氢钙溶液加到醋酸中：Ca(HCO3)2＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋2CO2↑＋2H2O。(　　)
(3)Na2O2固体与水反应：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑。(　　)
(4)碳酸锌溶于稀硝酸中：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。(　　)
(5)Mg(OH)2和稀盐酸的反应：OH－＋H＋===H2O。(　　)
解析：(1)中CH3COONH4应该拆分；(2)中Ca(HCO3)2应该拆分；(3)中Na2O2固体不能拆分；(4)中碳酸锌不能拆分；(5)中Mg(OH)2不能拆。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
陷阱3　分析离子方程式是否守恒
离子方程式要符合质量守恒、电荷守恒，若是氧化还原反应，还要符合得失电子守恒。
[典题示例]
3．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)锌片插入硝酸银溶液中：Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag。(　　)
(2)向稀Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸：Fe2＋＋2H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋H2O。(　　)
(3)向FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－。(　　)
(4)向稀硝酸中加入铜片：Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO↑＋H2O。(　　)
解析：(1)电荷不守恒；(2)氧元素的质量不守恒；(3)电荷不守恒；(4)电荷和氧元素的质量不守恒。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
陷阱4　分析反应物用量与离子方程式的对应关系
看是否符合题设条件的要求。如过量、少量、等物质的量、任意量以及滴加顺序对反应产物的影响。如在溴化亚铁溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；在溴化亚铁溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2。
[典题示例]
4．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)向FeI2中通入少量Cl2：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(　　)
(2)向FeBr2中通入等物质的量Cl2：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。(　　)
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO。(　　)
(4)向NaAlO2溶液中通入少量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO。(　　)
(5)向盐酸中滴加少量NaAlO2溶液：H＋＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓。(　　)
(6)少量SO2和NaOH反应：SO2＋OH－===HSO。(　　)
(7)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。(　　)
(8)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O。(　　)
(9)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应：NH＋HSO＋2OH－===NH3·H2O＋SO。(　　)
解析：(1)Cl2先氧化I－；(2)应为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；(3)通入少量CO2应生成CaCO3；(5)盐酸过量，反应为4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O；(6)少量SO2应生成SO；(7)滴入少量盐酸时，生成HCO；(8)NaHCO3过量，反应为Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO；(9)等物质的量反应时，HSO＋OH－===H2O＋SO。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×
[方法技巧]
与量有关的离子方程式正误判断的三种类型及解法
(1)连续反应型：即反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。采用分步书写法：如向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液，可按照反应顺序分别写出两步反应：①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，②Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，由①＋②可得：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
(2)先后反应型：即一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而跟用量有关。采用假设定序法：这类反应只要明确了离子反应的先后顺序，判断也就迎刃而解了。在不明确离子反应的先后顺序时，可先假设其中一种离子先反应，然后分析产物与另一种离子是否反应，从而确定反应的先后顺序。如FeBr2和Cl2反应。可假设Cl2先与Br－反应，则生成的溴单质还要氧化Fe2＋生成Fe3＋，这样就可确定Cl2先与Fe2＋ 后与Br－反应，然后再根据量的关系书写即可。
(3)离子配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。采用“少定多变”法：①“定”量少的反应物，按1 mol分析，其离子的化学计量数根据化学式确定。②“变”过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需要量来确定，不受化学式中比例的制约，是可变的。
思维建模
“定一法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)根据相对量将少量物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。
(2)依据少量物质中离子的物质的量，确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(3)依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
命题点2　离子能否大量共存的判断
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：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
颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
2．二性——溶液的酸碱性
(1)在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO 、SO 、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在。
(2)在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3＋、Fe3＋等)均不能大量存在。
(3)酸式弱酸根离子(HCO 、HSO、HS－等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
3．三特殊——三种特殊情况
(1) AlO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 等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(3) NH与CH3COO－、CO，Mg2＋与HCO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，它们在溶液中能大量共存。
4．四反应——四种反应类型
指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CO、SO，NH与OH－、H＋与CH3COO－等。
(2)氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NO(H＋)与Fe2＋，MnO(H＋)与SO、Cl－等。
(3)相互促进水解的反应：如Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、AlO等。
(4)络合反应：如Fe3＋与SCN－等。
[典题示例]
1．(2014·广东高考)水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)
A．Na＋、Ca2＋、Cl－、SO
B．Fe2＋、H＋、SO、ClO－
C．K＋、Fe3＋、NO、SCN－
D．Mg2＋、NH、Cl－、SO
解析：选D　A中Ca2＋与SO可形成微溶物CaSO4，不能大量共存。B中Fe2＋、SO在H＋大量存在时能被ClO－氧化而不能大量共存。C中Fe3＋与SCN－形成络合物而不能大量共存。
2．(2012·安徽高考)下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入 CO2 后仍能大量共存的一组是(　　)
A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO
B．K＋、Na＋、Br－、SiO
C．H＋、Fe2＋、SO、Cl2
D．K＋、Ag＋、NH3·H2O、NO
解析：选A　A项中离子能大量共存，通入CO2后，溶液呈酸性，不会生成CaCO3沉淀，各离子仍能大量共存，A项正确；B项中通入CO2后SiO因转化为H2SiO3沉淀而不能大量存在；C项中Fe2＋与Cl2发生氧化还原反应不能大量共存；D项中Ag＋与NH3·H2O因能生成银氨配离子而不能大量共存。
3．(2013·江苏高考)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．使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO 、NO
B．使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO 、NO
C．0.1 mol·L－1AgNO3 溶液：H＋、K＋、SO 、I－
D．0.1 mol·L－1NaAlO2 溶液： H＋、Na＋、Cl－、SO
解析：选A　使甲基橙变红色的溶液呈酸性，A项中四种离子不反应，可大量共存。使酚酞变红色的溶液呈碱性，Cu2＋、HCO均不能大量存在，B错误。Ag＋与SO、I－均不能大量共存，C错误。AlO与H＋不能大量共存，D错误。
[方法技巧]
“三步”突破离子能否大量共存判断题
第一步：细审题抓关键
(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键词。
(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：
①常温下，pH＝1的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤c(OH－)＝1×10－14 mol/L的溶液。
(2)常见表示溶液呈碱性的表述：
①常温下pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞试液变红的溶液；④c(H＋)＝1×10－14 mol/L的溶液。
(3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述：
①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下水电离出的c(OH－)＝1×10－12 mol/L的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
第三步：抓住反应发生条件
(1)生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。
(2)特别注意氧化还原反应。
(3)熟记相互促进的水解反应。
命题点3　离子反应的应用——离子的检验和推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类问题的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。
离子推断中的“四项基本原则”
1． 常见离子的检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液
和稀HNO3
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
不一定是
Al3＋
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
稀盐酸和石灰水
石灰水变浑浊
SO、HCO有干扰
SO
稀H2SO4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，滴加氯水后变血红色
先加KSCN溶液，无变化，再加氯水
Fe3＋
KSCN溶液
血红色
苯酚溶液
紫色
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
2． 熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子
常见的溶液中有颜色的离子有MnO——呈紫色，
Cu2＋——呈蓝色，Fe2＋——呈浅绿色，Fe3＋——呈黄色。
沉淀的颜色：Cu(OH)2——蓝色沉淀，Fe(OH)3——红褐色沉淀。
解题时特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。
深度思考
1． 向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO4?
答案　不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。
2． 向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO？
答案　不能，若溶液中存在SO、HCO，也有相同的现象。
3． 向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO？
答案　不能，若溶液中存在HCO、SO、HSO，也有相同的现象。
4． 向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO？
答案　不能，若溶液中存在SO或Ag＋，也有相同现象。
5． 向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH，该判断是否正确？为什么？
答案　判断错误，检验NH时，应加入浓NaOH溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊试纸。
6． 向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变血红色，则溶液中一定存在Fe2＋，该判断是否正确？为什么？
答案　判断错误，检验Fe2＋时，应先加KSCN，再加氯水，否则，Fe3＋干扰结果的判断。
7． 做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？为什么？
答案　判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。
[典题示例]
1．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如下图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)
A．原溶液中一定含有SO
B．原溶液中一定含有NH
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
解析：选B　原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B项正确；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被NO、H＋氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误。
2．(2015·肇庆模拟)有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，取该溶液实验如表所示：
实验步骤
实验现象
(1)取少量该溶液，加几滴甲基橙
溶液变红色
(2)取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液，加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中上层清液，加AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
(5)取少量该溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解
由此判断：
(1)溶液中肯定存在的离子是________________，溶液中肯定不存在的离子是________________________。
(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：题中已知溶液为无色透明，表明不存在Fe2＋，(1)说明溶液为酸性，不存在HCO；(2)可判定出溶液中存在NO；又为酸性，I－不可能存在；(3)可判断出有SO，则无Ba2＋；(4)不能判断有Cl－，因(3)带入了Cl－；(5)存在Mg2＋、Al3＋；只有K＋、Cl－不能作出判断。
答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NO、SO　Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO
焰色反应，检验K＋；稀HNO3溶液、AgNO3溶液，检验Cl－
反思归纳
无色溶液中离子检验的一般思路
[课后巩固]
1．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．向澄清石灰水中滴入少量的NaHCO3溶液：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
B．用CH3COOH除水垢：CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋
C．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2＋2ClO－＋H2O＋Ca2＋===CaSO3↓＋2HClO
D．少量的氯气通入溴化亚铁溶液中：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
解析：选A　按“以少定多”求解，NaHCO3少量，1 mol HCO需1 mol OH－及1 mol Ca2＋才能充分反应，A项正确；CH3COOH是弱电解质，不能拆成离子形式，B项错误；CaSO3和HClO不能共存，可继续反应生成CaSO4和Cl－，C项错误；Fe2＋的还原性强于Br－，Cl2应该优先氧化Fe2＋，D项错误。
2．下列各组离子中，能够大量共存且加入稀硫酸会产生气体的是(　　)
A．Fe3＋、Na＋、HCO、Cl－
B．Al3＋、Na＋、Cl－、F－
C．Zn2＋、K＋、Cl－、SO
D．Fe2＋、Na＋、Cl－、NO
解析：选D　离子能否大量共存，取决于离子间能否发生反应。Fe3＋、HCO发生相互促进的水解反应，不能大量共存，A项错误；Al3＋、F－能形成络合离子(AlF6)3－，不能大量共存，B项错误；C项中离子能大量共存，但加入稀硫酸不能产生气体，C项错误；D项中离子能大量共存，且加入稀硫酸能产生NO气体，D项正确。
3．下列有关离子检验的叙述正确的是(　　)
选项
操作及现象
结论
A
取少量溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解
溶液中含有Ag＋或SO
B
取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色
溶液中含有Br－
C
取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口的红色石蕊试纸变蓝
溶液中含有NH
D
取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
解析：选C　A项错误，除Ag＋或SO有此现象外，SO或HSO被HNO3氧化为SO，也会得到不溶解于稀硝酸的白色沉淀。B项错误，“无色”排除了Fe2＋的存在，但是Br－、I－的稀溶液与新制氯水反应分别生成Br2、I2，当两者溶液浓度较稀时均为黄色，浓度较大时才有区别，所以需要再加入适量的苯(或四氯化碳)观察有机层的颜色，才能准确鉴别。C项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有NH。D项错误，因先加入新制氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液可能有三种情况：只含Fe2＋，只含Fe3＋，含Fe2＋和Fe3＋。
4． (2013·江苏，8)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 (　　)
A．MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
B．明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋
C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
D．Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
答案　D
解析　A项，浓盐酸为强酸，应拆成离子形式，其离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，错误；B项，Al(OH)3胶体不是沉淀，不能加沉淀符号，错误；C项，原子不守恒，正确的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，错误；D项，NaOH少量，则OH－计量数为1，根据“以少定多”原则，该离子方程式正确。
5． (2013·四川理综，3)下列离子方程式正确的是 (　　)
A．Cl2通入水中：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
B．双氧水中加入稀硫酸和KI溶液：H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O
C．用铜作电极电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
D．Na2S2O3溶液中加入稀硫酸：2S2O＋4H＋===SO＋3S↓＋2H2O
答案　B
解析　A项，HClO为弱电解质，应写成分子式形式，错误；C项，铜为活泼电极，而选项所给出反应是惰性电极电解CuSO4溶液时所发生的离子反应，错误；D项，反应产物应为SO2、S、H2O，错误；B项正确。
6． (2013·海南，10改编)能正确表示下列反应的离子反应方程式为 (　　)
①NH4HCO3溶于过量的浓KOH溶液中：NH＋HCO＋2OH－===CO＋NH3↑＋2H2O
②向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋
6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
③向FeBr2溶液中通入足量氯气：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
④醋酸除去水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
答案　B
解析　②应为Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O；④应为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑。
7． 下列解释事实的离子方程式正确的是 (　　)
A．向铜片中滴加浓硫酸并加热，有刺激性气味的气体产生：Cu＋4H＋＋SO
Cu2＋＋SO2↑＋2H2O
B．向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液，有白色沉淀生成：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
C．向淀粉-碘化钾溶液中滴加稀硫酸，在空气中放置一段时间后变蓝：4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O
D．NH4HCO3溶液与过量KOH共热时产生刺激性气味的气体：NH4＋OH－NH3↑
＋H2O
答案　C
解析　A项，浓H2SO4和Cu反应，不是在水溶液中的反应，浓H2SO4不能拆开写；B项，应写为Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O；D项，过量的KOH能与HCO反应生成CO。
8． 下列解释事实的化学方程式或离子方程式不正确的是 (　　)
A．钢铁发生吸氧腐蚀：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
B．SO2使紫色石蕊溶液变红色：SO2＋H2O===2H＋＋SO
C．利用NaOH溶液除去金属铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
D．84消毒液和洁厕灵混合使用会产生有毒气体：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
答案　B
解析　A项，钢铁发生吸氧腐蚀，正极O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极2Fe－4e－===
2Fe2＋，总反应式2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；B项，H2SO3分步电离；D项，ClO－具有强氧化性，Cl－具有还原性，在酸性条件下，发生归中反应。
9．下列离子方程式正确的是 (　　)
A．氯气溶于水时：Cl2＋H2O??2H＋＋Cl－＋ClO－
B．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl－＋2H2O===H2↑＋Cl2↑＋2OH－
C．向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
D．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5SO＋6H＋＋2MnO===5SO＋2Mn2＋＋3H2O
答案　D
解析　A项，HClO是弱酸，需写成化学式形式；B项，漏写反应条件“通电”；C项，应为4Fe3＋＋2NO＋8H＋＋10I－===4Fe2＋＋2NO↑＋5I2＋4H2O。
10．描述或解释下列现象的离子方程式，不正确的是 (　　)
A．向烧碱溶液中滴加石蕊试液，溶液呈蓝色，然后通CO2至颜色变红：CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．稀醋酸溶解水垢中的碳酸钙：2CH3COOH＋CaCO3===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑
C．碳酸氢铵溶液中加足量石灰水：NH＋HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O
D．漂白粉溶液中加氯化铁溶液产生大量红褐色沉淀：Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO
答案　A
解析　A项，石蕊的变色范围为5～8，当变红时溶液呈酸性，离子方程式应为CO2＋ H2O??H＋＋HCO。
11．向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，请完成下列问题：
(1)写出反应的离子方程式________________________________________________。
(2)下列三种情况下，离子方程式与(1)相同的是______(填序号)。
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
(3)若缓缓加入稀硫酸直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用右图中的________曲线表示(填序号)。
(4)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央，如图所 示，向该烧杯里缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反
应。在此实验过程中，小球将________。
答案　(1)Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O
(2)A　(3)C　(4)沉到烧杯底部
12．离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题：
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在有________(填序号)。
①单质　②氧化物　③电解质　④盐　⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点，请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
①所有的离子方程式均可以表示一类反应
②酸碱中和反应均可表示为H＋＋OH－===H2O
③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要标“↓”符号
(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应，它们对应的离子方程式都可用“Ba2＋＋SO===BaSO4↓” 来表示，请写出有关反应的化学方程式(3个)：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案　(1)③⑤
(2)
(3)①2CH3COOH＋CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑
②CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
③CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
(4)①BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl
②Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH
③NaHSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋HCl＋NaCl
解析　离子反应中一定有离子参与反应或有离子生成，因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应，二者有一部分可用离子方程式表示，如Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，有的则只能用化学方程式表示，如CuO＋H2Cu＋H2O。
13．A、B、C、D、E五种可溶性化合物，分别由阳离子Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、Na＋、Ag＋和阴离子NO、OH－、SO、Cl－、CO中的各一种组成(离子均不重复)。现做如下实验：
①A和E的溶液显碱性，0.1 mol·L－1 A溶液的pH小于13；
②在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成，继续加氨水至过量，沉淀消失；
③在C的溶液中加入铁粉，溶液的质量增加；
④在D的溶液中加入过量的KOH溶液，最终并没有沉淀。
(1)根据以上事实推断A、B、E的化学式：
A__________；B__________；E__________。
(2)写出③和④的离子方程式：
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
答案　(1)Na2CO3　AgNO3　Ba(OH)2
(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
解析　根据①推断，溶液显碱性，应含有OH－、CO，结合0.1 mol·L－1 A溶液的pH小于13，再根据阳离子的种类，A应为Na2CO3、E应为Ba(OH)2；由②推断，B应为AgNO3；由③④推断，C中含Fe3＋，D中含Al3＋，结合剩余阴离子种类，C为Fe2(SO4)3、D为AlCl3或C为FeCl3、D为Al2(SO4)3。

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