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第3讲　离子反应(二)
【复习目标】
1.与量有关的离子方程式的书写及正误判断。
2.学会离子共存的相关判断。
特训点一　与量有关的离子方程式书写
【知识特训】
1.反应生成的离子又能与剩余(过量)的反应物继续反应。
CO2通入NaOH溶液中:①CO2少量,CO2+2OH-C+H2O;②CO2过量,CO2+OH-HC。
Fe加入稀硝酸中:①Fe少量,Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O;②Fe过量,3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O。
2.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),故跟用量有关。
如Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
①NaOH不足:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O;
②NaOH过量:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+2H2O+C。
Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O,此时溶液呈碱性;
②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2:Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O,此时溶液呈中性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为S+Ba2+BaSO4↓。
3.两种或两种以上的离子都能与另一种离子反应,反应先后次序不同。
NaOH溶液逐滴加入含有H+、Al3+、N的溶液中至过量:H++OH-H2O;Al3++3OH-Al(OH)3↓;N+OH-NH3·H2O;Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。
Cl2通入FeBr2溶液中:
①少量Cl2:Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-;
②等物质的量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++Br2+4Cl-;
③过量Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-。
1.NaOH溶液滴入NH4HSO4溶液中,反应的离子方程式:(少量)　　　　,(过量)　　　　。
2.盐酸滴入Na2CO3溶液中,反应的离子方程式:(少量)　　　　,(过量)　　　　。
3.CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中,反应的离子方程式:(少量)　　　　,(过量)　　　　。
4.NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应,反应的离子方程式:n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1　　　　,n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2　　　　。
【能力特训】
考向　“与量有关”型离子方程式的书写
典例　下列离子方程式错误的有　　　　。
A.(2021·全国乙卷)过量铁粉加入稀硝酸中:Fe+4H++NFe3++2H2O+NO↑
B.(2021·全国乙卷)硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:Al3++4OH-[Al(OH)4]-
C.(2022·浙江6月选考)Na2CO3溶液中通入过量SO2:C+2SO2+H2O2HS+CO2
D.(2021·湖北卷)向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体:ClO-+CO2+H2OHClO+HC
E.(2020·天津卷)NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH-C2+2H2O
F.(2020·天津卷)C6H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C
G.(2020·江苏卷)0.1 mol·L-1AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2OAgOH↓+N
【归纳总结】
“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
(1)注意事项:一是注意反应物的物质的量;二是注意反应是否连续、反应的先后顺序;三是注意关键的“足量”“少量”或“过量”等。
(2)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如下:
对点训练　按要求书写下列离子方程式。
(1)向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液至沉淀完全:　　　　　　　。在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液:　　　　　　　。
(2)0.2 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3 mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合:　　　　　　　　　　。
(3)CuCl2溶液与NaHS溶液反应,当n(CuCl2)∶n(NaHS)=1∶2时:　　　　　　　　　。
(4)标准状况下,2.24 L CO2通入250 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液中:　　　　　　。
特训点二　离子反应的应用
【知识特训】
1.离子共存
(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。
(2)判断离子能否大量共存的“四个要点”
①“一色”——溶液的颜色
离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ Mn
溶液的颜色 蓝色 黄色 浅绿色 紫红色
②“二性”——溶液的酸碱性
a.在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如C、ClO-、S、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
b.在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如N、Al3+、Cu2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+等)不能大量存在。
c.在强酸性或强碱性溶液中,HC、HS-、HS、HP、H2P等均不能大量存在。
③“三特殊”——三种特殊情况
a.[Al(OH)4]-与HC不能大量共存:
[Al(OH)4]-+HCAl(OH)3↓+C+H2O。
b.“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等还原性离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
c.N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度很小,它们在溶液中仍能大量共存。
④“四反应”——四种反应类型
反应类型 不能大量共存的离子
复分解 反应 生成沉淀 如Ca2+、Ba2+与C、S、S,Si与H+,Ag+与Cl-等不能大量共存
生成气体及易 挥发性物质 H+与C、HC、S2-、S,N和OH-等不能大量共存
生成弱 电解质 H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-等不能大量共存
氧化还原反应 Fe3+与S2-、I-等,Mn、ClO-在酸性、碱性或中性条件下与I-、Fe2+、S不能大量共存
相互促进的水解反应 Al3+、Fe3+与[Al(OH)4]-、HC、C等相互促进水解,不能大量共存
络合反应 Fe3+与SCN-,Ag+与NH3·H2O不能大量共存
2.常见离子的检验与推断
(1)常见阳离子的检验
①依据生成沉淀
阳离子 试剂 实验现象(证据)
Mg2+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+ NaOH溶液 先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液 产生蓝色沉淀
Fe3+ NaOH溶液 产生红褐色沉淀
Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色沉淀
②依据生成气体
N产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
③依据显示的特殊颜色
阳离子 试剂或方法 实验现象(证据)
H+ 紫色石蕊溶液 溶液变红
Na+ 焰色试验 黄色火焰
K+ 焰色试验 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+ KSCN溶液 溶液呈红色
Fe2+ 先加KSCN 溶液,再加氯水 先无明显变化,再变红色
(2)常见阴离子的检验
①依据生成沉淀
阴离子 试剂 实验现象(证据)
Cl- Br- I- AgNO3溶液 和稀硝酸 产生白色沉淀(AgCl) 产生淡黄色沉淀(AgBr) 产生黄色沉淀(AgI)
S 稀盐酸和 BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象,加BaCl2溶液产生白色沉淀
C CaCl2溶液 和稀盐酸 加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
②依据生成气体
阴离子 试剂 实验现象(证据)
C 稀盐酸和澄 清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
HC 稀盐酸和 澄清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
S 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
HS 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
③依据显示的特殊颜色
(3)离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子 干扰离子 排除措施
Cl- S 加过量的Ba(NO3)2溶液
C 加稀硝酸酸化
OH-
S C 加盐酸酸化
S
Ag+
S C 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
C S 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-。 (　　)
(2)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在C。 (　　)
(3)某溶液进行焰色试验时火焰呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素。 (　　)
(4)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在C。 (　　)
(5)向无色溶液中加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-。 (　　)
2.(1)判断下列几组离子能否大量共存,不能大量共存的说明理由。
①Na+、Fe2+、N、S:　　　　　　　　　　　。
②向含有Fe2+、Cl-、Na+、H+的溶液中滴入H2O2溶液:　　　　　　　　　　。
(2)S2-与S,Cl-与ClO-在碱性条件下:　　　　　　　　　。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式:　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。
【能力特训】
考向一　离子共存的判断
典例1　在溶液中能大量共存的离子组是 (　　)
A.H+、I-、Ba2+、N
B.Fe3+、K+、CN-、Cl-
C.Na+、Si、Br-、Ca2+
D.N、S、CH3COO-、HC
对点训练1　室温下,下列各组离子一定能够在指定溶液中大量共存的是 (　　)
A.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:K+、H+、Cl-、N
B.滴加酚酞变红的溶液中:Na+、CH3COO-、C、N
C.新制氯水中:K+、N、S、S
D.与Al反应能产生气体的溶液中:Na+、K+、Cl-、Cu2+
考向二　离子的检验操作及现象描述
典例2　下列鉴别或检验方法不能达到实验目的的是 (　　)
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
【方法技巧】
离子检验的答题模板
对点训练2　(2024·辽宁大连模拟)下列由离子检验相关的实验得出的结论正确的是 (　　)
选项 实验 结论
A 溶液X的焰色试验呈黄色 溶液X中一定有Na+,一定没有K+
B 取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 溶液Y中一定有Fe2+,一定没有Fe3+
C 取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,无气体生成 溶液Z中一定有S,一定没有C
D 取少量溶液W,加入少量淀粉,无明显现象,向其中加入新制氯水,溶液变蓝 溶液W中一定有I-,一定没有Fe3+
考向三　常见离子的推断
典例3　某溶液X中可能含有Na+、N、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、S、N、C中的一种或几种。取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示。下列有关推理错误的是 (　　)
A.溶液X中一定不存在的阴离子为S和C
B.生成气体A的离子方程式为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
C.气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.溶液G中一定含有的阳离子为H+、Mg2+、Fe3+、Fe2+
【归纳总结】
离子推断的常用原则
对点训练3　已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中,碘水中的蓝色褪为无色,溶液中无沉淀生成。某无色溶液中可能含有I-、Na+、[Fe(CN)6]3-、S,向该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色。下列说法正确的是 (　　)
A.氧化性:Br2B.原溶液中一定不含有I-
C.原溶液中一定含有Na+
D.原溶液中可能含有[Fe(CN)6]3-
【真题探究】
真题示范
典例　(2023·浙江6月选考)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-+2Cl22Fe3++I2+4Cl-
B.向次氯酸钙溶液中通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2OHClO+HC
C.铜与稀硝酸:Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O
D.向硫化钠溶液中通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2OH2S+2HS
[真题分析] 离子方程式的正误判断是高考必考点,一般在选择题中出现,结合氧化还原反应、水解反应及络合反应进行考查。该类试题具有一定的综合性,除了需要掌握离子反应原理及离子方程式书写的基本方法,还需要掌握氧化还原反应原理、水解原理等,体现宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
[思路分析] 备考中需要重点注意与量有关的离子方程式的书写、离子方程式的评价。要引导学生重视元素化合物性质和电解质溶液理论的学习,形成“物质存在和变化是有条件的”这一基本化学思想。
[命题预测] 2026年高考预计继续在选择题中加强对与“量”有关的离子方程式正误判断的考查。
真题再练
1.(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、N等离子大量共存的是 (　　)
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉
C.通入NH3 D.通入CO2
2.(2021·重庆卷)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 (　　)
A.1.0 mol·L-1氯化钡溶液中:Mg2+、K+、Br-、S
B.1.0 mol·L-1硫酸中:Al3+、Na+、Cl-、N
C.pH=11的氨水中:Fe2+、Na+、N、ClO-
D.pH=1的硝酸中:Fe3+、K+、I-、S
3.(2022·全国甲卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是 (　　)
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
真题预测
向含a mol Ba(OH)2的溶液中加入b mol NaHSO4。下列说法不正确的是 (　　)
A.当a≥b时,发生的离子反应为Ba2++S+H++OH-BaSO4↓+H2O
B.当2a≤b时,发生的离子反应为Ba2++S+2H++2OH-BaSO4↓+2H2O
C.当3a=2b时,发生的离子反应为2Ba2++2S+3H++3OH-2BaSO4↓+3H2O
D.当a参考答案
特训点一
知识特训
自学微练
1.H++OH-H2O　N+H++2OH-NH3·H2O+H2O
2.C+H+HC　C+2H+CO2↑+H2O
3.2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC
4.3Ba2++3S+2Al3++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
N+Al3++2S+2Ba2++4OH-NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓
能力特训
典例　ABDEFG
对点训练　(1)Ba2++S+H++HCBaSO4↓+H2O+CO2↑　HC+H+CO2↑+H2O
(2)2Al3++3S+3Ba2++6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
(3)Cu2++2HS-CuS↓+H2S↑
(4)4CO2+5OH-C+3HC+H2O
特训点二
知识特训
自学微练
1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
2.(1)①能　②不能，H2O2在酸性条件下可氧化Fe2+
(2)能　2S2-+S+6H+3S↓+3H2O　Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O
能力特训
典例1　D
对点训练1　B
典例2　A
对点训练2　D　解析：观察钾的焰色试验颜色时，要透过蓝色钴玻璃，A错误；原溶液中也可能含有Fe3+，B错误；原溶液中也可能含Ag+，C错误；加入新制氯水后，可使含淀粉的溶液W变蓝，说明溶液W中含有I-，I-与Fe3+可发生氧化还原反应，不能大量共存，D正确。
典例3　D　解析：溶液X中加入过量稀硫酸生成的沉淀C为硫酸钡，说明X中存在Ba2+，则一定不存在S和C，故气体A为N被还原生成的NO气体，还原剂是Fe2+，则一定含有N、Fe2+，溶液B中加入过量NaOH溶液生成的气体D为氨气，一定含有N，沉淀F中一定含有Fe(OH)3，可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2。综上，D错误。
对点训练3　C　解析：将亚硫酸钠加入含淀粉的碘水中，溶液褪色，说明碘水把亚硫酸钠氧化了，I2的氧化性强于S，即S的还原性强于I-，但向无色溶液中加入少量溴水，溶液不变色，不能说明溴的氧化性不如碘单质，因为被少量的溴氧化的是S，A错误；由A分析知，不能判断是否有I-，B错误；该无色溶液中一定含有S，可能含有I-，根据电荷守恒可知，一定含有Na+，C正确；由于该溶液是无色溶液，因此一定不含[Fe(CN)6]3-，D错误。
真题示范
典例　B　解析：碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应，碘离子与氯气恰好完全反应，2I-+Cl2I2+2Cl-，A错误；铜与稀硝酸反应生成NO，C错误；向硫化钠溶液中通入足量二氧化硫，溶液变浑浊，2S2-+5SO2+2H2O3S↓+4HS，D错误。
真题再练
1.D
2.B　解析：Ba2+与S反应生成BaSO4，A不符合题意；Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀，C不符合题意；硝酸会氧化I-，D不符合题意。
3.A　解析：由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气味气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2+2H+S↓+H2O+SO2↑，离心分离，③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3。综上分析，该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3，A正确。
真题预测
D　解析：二者发生的反应为NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O、2NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+Na2SO4+2H2O，用数轴表示如下：
分为三个区间：①当a≥b时，Ba(OH)2过量，S沉淀完全，发生反应的离子方程式为Ba2++S+H++OH-BaSO4↓+H2O；②当2a≤b时，NaHSO4过量，发生反应的离子方程式为Ba2++S+2H++2OH-BaSO4↓+2H2O；③当3a=2b时，Ba2+相对于S少量，H+相对于OH-少量，发生反应的离子方程式为2Ba2++2S+3H++3OH-2BaSO4↓+3H2O；④当a

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