高考一轮复习 第三课第2讲：离子反应与离子方程式学案

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知识介绍
离子反应
1．离子反应的概念
电解质在溶液中的反应实质是 离子之间 的反应。如CuSO4和BaCl2在溶液中的反应实质是 和 Ba2 之间的反应。
2．离子反应的表示方法——离子方程式
(1)概念：用 实际参加反应的离子符号 来表示反应的式子。
(2)书写“四步曲”。
写
拆
正确书写反应的_______化学方程式______________
把______易溶于水_、易点离_____的物质拆写成离子形式
把_____难溶的物质____和____气体、水_____等仍用化学式表示
删
查
删去方程式两边_____不参加返应________________的离子
检查方程式两边各元素的__原子个数________和_____电荷总数______是否相等
(3)意义。
①表示电解质在溶液中反应的实质。
如BaCl2溶液和稀硫酸在溶液中反应的实质为Ba2++BaSO4↓。
②表示同一类型的离子反应。
酸与碱发生中和反应的实质是酸电离出来的 和碱电离出来的 结合生成了 ，用离子方程式可表示为 。
离子反应发生的条件
提示：难容、难电离、难挥发
离子方程式的书写及正误判断
1．书写离子方程式时的拆分原则
(1)拆写成离子符号的物质：易溶易电离的物质。
①强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HI、HBr等；
②强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2(金属活动顺序表Mg前金属对应的碱)等；
③易溶易电离的盐：钾钠铵盐溶，硝酸盐遇水无踪影，硫酸钡铅沉水中，盐酸不溶银亚汞。
(2)书写化学式的物质
①气体：CO2、SO2、NH3等；
②单质：Na、Fe、H2等；
③氧化物：Na2O、Fe2O3、CuO等；
④难溶物质：CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等；
⑤难电离物质：弱酸(如H2CO3等)、弱碱(如NH3·H2O)和H2O。
(3) 改写微溶物时要看清题目要求：①作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式。②作为生成物，一般写化学式(标“↓”号)，如石灰水和石灰乳：石灰水写成离子形式而石灰乳则写化学式。
(4) 氨水作反应物写NH3·H2O；作生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写NH3(标“↑”号)。
(5) 容易出现错误的几类物质的改写。
①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写，如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和。
②浓硫酸作为反应物不能拆开写，应写成化学式；在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和 QUOTE 。
2．“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合反应的客观事实，如铁与稀硫酸反应：
2Fe+6H+2Fe3+ + 3H2↑ (×)，
Fe+2H+Fe2+ + H2↑ (√)。
(2)看是否符合拆写原则，如碳酸钙与盐酸反应：
+2H+CO2↑ +H2O (×)，
CaCO3+2H+Ca2+ + CO2↑+H2O (√)。
(3)看是否符合质量守恒，如钠与水的反应：
2Na +H2O2Na+ +2OH− +H2↑ (×)，
2Na +2H2O2Na+ +2OH−+ H2↑ (√)。
(4)看是否符合电荷守恒，如铝和盐酸反应：
Al+2H+Al3+ + H2↑ (×)，
2Al + 6H+2Al3+ + 3H2 ↑ (√)。
(5)看是否漏掉离子反应，如CuSO4和Ba(OH)2的反应：
Ba2+ + QUOTE BaSO4↓ (×)，
Ba2+ ++Cu2+ +2H+ BaSO4 + Cu(OH)2↓ (√)。
(6)看是否符合阴、阳离子配比，如氢氧化钠溶液与稀盐酸反应：
Ba2+ +OH−+ H++ QUOTE BaSO4↓+ H2O (×)，
Ba2+ +2OH−+ 2H++ QUOTE BaSO4↓+2H2O (√)。
离子发生反应而不能大量共存的条件
离子方程式题的失分率很高，但所考查的知识并不是无边无际。现对这类试题的设错方式进行归类、分析、总结如下：
设错方式1 不符合客观事实，错写反应产物
如：2Fe3++3S2−===Fe2S3，Fe3+有氧化性，S2−有还原性，Fe3+可将S2−氧化为S，即2Fe3++S2−===2Fe2++S↓。
设错方式2 混淆化学式和离子式的书写形式
如：NH3通入醋酸溶液中：CH3COOH+NH3===CH3COONH4，错在未将强电解质拆分成CH3COO−、。
设错方式3 漏写部分离子反应
如：Ba(OH)2 溶液与H2SO4溶液反应：Ba2++===BaSO4↓，学生只注意了Ba2+与反应，而漏掉了H+与OH−的反应。
设错方式4 错写反应物或产物的配比关系
如：Ba(OH)2 溶液与H2SO4溶液反应：Ba2++OH−+H++===BaSO4↓+H2O，应写成Ba2++2OH−+2H++===BaSO4↓+2H2O。
设错方式5 电荷不守恒或原子不守恒
如：Fe2++Cl2===Fe3++2Cl−，而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl−。
设错方式6 氧化还原反应中得失电子不守恒
如：2+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O，而应写成2+5H2O2+6H+
===2Mn2++ 5O2↑+8H2O。
设错方式7 忽视了题设条件及要求
“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方程式或产物的影响。
如：碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应HCO3−+Ca2++OH−===CaCO3↓+H2O，此反应中Ca(OH)2是二元碱，所以方程式中Ca2+和OH−的物质的量之比应为1︰2。
碳酸氢钠溶液与足量石灰水反应：2+Ca2++2OH−===CaCO3↓+2H2O+，此反应中充足，所以方程式中Ca2+和OH−的物质的量之比应为1︰1。(此类题最好用离子共存来做，因为石灰水过量即Ca2+过量，所以生成物中一定无)
探究讨论
下列离子方程式正确的是
A．碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠反应：
+Ca2++2OH− CaCO3↓++2H2O
B．少量石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应：+Ca2++OH−CaCO3↓+H2O
C．向溴化亚铁溶液中通入少量氯气：2Fe2++2Br−+Cl22Fe3++Br2+2Cl−
D．向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al3++4OH−+2H2O
【解析】A中碳酸氢钙属于ABn(n=2)型物质，首先看它的量，它是过量，所以 Ca2+与前面的系数之比不为1∶2，故A错误，也可据“定1法”，氢氧化钠少量，所以OH−前面的系数为1，它只消耗1 ml 因此，应写成：+Ca2++OH−CaCO3↓+H2O；B中石灰水(AB2型)少量，据“少定”的原则，所以Ca2+与OH−前面的系数之比应为1∶2，故B错；C中，氯气少量，只与还原性强的Fe2+反应，故C错。所以，答案为D。
【答案】D
2.下列不能发生离子反应的是________。(填字母)
①NaCl溶液与AgNO3溶液
②KNO3溶液与NaOH溶液
③稀硫酸与BaCl2溶液
④盐酸与Na2CO3溶液
⑤Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液
⑥NaOH溶液与稀HNO3溶液
⑦锌与CuSO4溶液
⑧稀H2SO4和NaCl溶液
⑨Na2SO4溶液和CuCl2溶液
【答案】②⑧⑨
【解析】复分解型离子反应的条件是a.生成难溶或微溶物质；b.生成难电离物质(弱酸、弱碱、H2O)；c.生成挥发性物质(或气体)。三者满足其一即可发生离子反应，其中①③⑤分别生成AgCl沉淀、BaSO4沉淀、CaCO3沉淀，⑥生成H2O，④生成CO2，⑦Zn与Cu2+发生置换反应，故①③④⑤⑥⑦都能发生离子反应，②⑧⑨不符合离子反应的条件，不能发生离子反应。
3. (河南省兰考县第二高级中学2017−2018学年高一上学期期末考试)下列离子方程式中，书写正确的是
A．稀硫酸和铁的反应：2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B．盐酸和碳酸氢钠溶液反应：2H++CO32−===H2O+CO2↑
C．硫酸铜和氢氧化钡溶液反应：SO42−+Ba2+===BaSO4↓
D．铁片插入硫酸铜溶液：Fe+Cu2+===Fe2++Cu
【答案】D
【解析】稀硫酸和铁的反应的离子反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑，A错误；碳酸氢根离子不能拆分，盐酸和碳酸氢钠溶液反应的离子反应为H++HCO3−===H2O+CO2↑，B错误；硫酸铜和氢氧化钡溶液反应的离子反应为Cu2++SO42−+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓，C错；铁片插入硫酸铜溶液的离子反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu，D正确；正确选项为D。
好题精做
1．离子方程式2Ca2＋＋3HCOeq \\al(－,3)＋3OH－===2CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋3H2O可以表示
A．Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应
B．Ca(HCO3)2与Ba(OH)2溶液反应
C．Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应
D．NH4HCO3与澄清石灰水反应
2．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．NO2溶于水：3NO2＋H2O===H＋＋NOeq \\al(－,3)＋2NO
B．NaClO溶液中ClO－的水解：ClO－＋H2O===HClO＋OH－
C．酸性条件下，用H2O2将I－转化为I2：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
D．氯化铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
3．下列离子方程式书写正确的是
A．小苏打与醋酸溶液混合：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
B．钠与水的反应：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
C．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液共热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
D．用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2：2NO2＋2OH－===NOeq \\al(－,3)＋NOeq \\al(－,2)＋H2O
4．解释下列实验事实的离子方程式正确的是
A．向稀Fe(NO3)2和NaBr混合溶液中加入稀盐酸：6Br－＋8H＋＋2===3Br2＋2NO↑＋4H2O
B．往NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液并加热，刚好使全部转化为NH3：＋Al3＋＋＋Ba2＋＋4OH－NH3↑＋Al(OH)3↓＋BaSO4↓＋H2O
C．碳酸钠溶液呈碱性：＋2H2OH2CO3＋2OH－
D．用氢氧化钠溶液去除铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2＋H2O
5．下列四个选项中的两个反应可用同一个离子方程式表示的是
6．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
B．用两个铜电极电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu↓ ＋O2 ↑ ＋4H＋
C．硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液恰好反应呈中性：H＋＋＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓
D．向含有0.1 ml溶质的硫酸亚铁稀溶液中加入7.8 g Na2O2：4Na2O2＋4Fe2＋＋6H2O===4Fe(OH)3＋8Na＋＋O2↑
7．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A．用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2===I2＋2OH－
B．向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液：NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
C．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物质的量最多：Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2BaSO4↓＋2H2O
D．等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合：HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
8．某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子，并回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。
[药品]NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
[实验方案]
（1）步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为_______________________________________。
（2）步骤Ⅲ中抽滤的目的是_________________________________________________，该步骤产生Fe(OH)3的离子方程式为________________________________________。
（3）步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为__________________________________。
（4）欲实现步骤Ⅴ，需加入的试剂有________________、________________，所涉及的主要操作依次为________________________。
（5）步骤Ⅳ常用的方法是________，该步骤是否对环境有影响？________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应：______________。
（6）该研究小组的同学在强碱溶液中，用次氯酸钠与Fe(OH)3 反应获得了高效净水剂Na2FeO4，该反应的离子方程式为________________________________。
1．【答案】A
【解析】A．Ca(HCO3)2与NaOH溶液按照2∶3混合，会发生反应，离子方程式是：2Ca2＋＋3HCOeq \\al(－,3)＋3OH－===2CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋3H2O，正确。B.反应的离子方程式为Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－===CaCO3↓＋BaCO3↓＋2H2O，错误；C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应，离子方程式是：Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O，错误；D.NH4HCO3与澄清石灰水反应的离子方程式是：Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋NHeq \\al(＋,4)＋2OH－===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，错误。
2．【答案】C
【解析】NO2溶于水，离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋NO，A错误；NaClO溶液中ClO－水解，离子方程式：ClO－＋H2OHClO＋OH－，B错误；酸性条件下，用H2O2将I－转化为I2，离子方程式：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O，C正确；氯化铝溶液中加入过量氨水的离子反应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)，D错误。
3．【答案】D
【解析】A项，醋酸是弱酸，应用化学式表示，错误；B项，原子不守恒及得失电子不守恒，正确的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，错误；C项，NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液共热，铵根离子和碳酸氢根离子均与OH－发生反应，错误；D项，正确。
4．【答案】D
【解析】向该混合溶液中加入稀盐酸，Fe2＋、Br－均能与在酸性条件下发生氧化还原反应，但还原性：Fe2＋>Br－，故Fe2＋先发生反应，A项错误；全部转化为NH3时，反应的离子方程式为：＋Al3＋＋2＋2Ba2＋＋4OH－NH3↑＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓＋H2O，B项错误；碳酸钠溶液中的水解分步、可逆，该溶液呈碱性的主要原因为：＋H2O＋OH－，C项错误；NaOH溶液和Al2O3反应，生成NaAlO2和H2O，D项正确。
5．【答案】B
【解析】少量SO2通入Ba(OH)2溶液形成沉淀，过量SO2通入Ba(OH)2溶液生成酸式盐，得澄清溶液，A项不符合题意；氢氧化铝沉淀不溶于氨水，B项符合题意；FeBr2溶液中有两种还原性的离子，氧化剂Cl2的量不同会导致离子方程式不同，C项不符合题意；少量BaCl2溶液和Na2SO4溶液相混合产生硫酸钡沉淀，而少量Ba(OH)2溶液和MgSO4溶液相混合，产生硫酸钡和氢氧化镁两种沉淀，故离子方程式不相同，D项不符合题意。
6．【答案】D
【解析】等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合的离子反应为2H＋＋Mg2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2H2O，A错误；用铜电极电解CuSO4溶液，电极材料本身要放电，而不是阴离子放电，B错误；硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液恰好反应呈中性，硫酸氢钠与氢氧化钡按照物质的量2∶1反应，反应的离子方程式为2H＋＋＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓，C错误；向含有0.1 ml溶质的硫酸亚铁稀溶液中加入7.8 g Na2O2的离子反应为4Na2O2＋4Fe2＋＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋8Na＋＋O2↑，D正确。
7．【答案】D
【解析】用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘，离子方程式：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，A错误；向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液：HCOeq \\al(－,3)＋NHeq \\al(＋,4)＋2OH－===NH3·H2O＋COeq \\al(2－,3)＋H2O，B错误；向明矾溶液中加入Ba(OH)2，溶液至生成沉淀的物质的量最多：2Al3＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，C错误；等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合：HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O，D正确。
8．【答案】（1）FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑
（2）加快过滤 4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓(分步书写也可)
（3）＋4H＋===Zn2＋＋2H2O
（4）稀硫酸 铁粉(过量) 过滤、浓缩结晶
（5）加热 是 在密闭容器中加热HgS
（6）3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2＋3Cl－＋5H2O
【解析】（1）步骤Ⅱ中，FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4，反应的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。
（2）抽滤时产生负压，能加快过滤。向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH溶液时，Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，其反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓。
（3）根据框图转化关系，不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的性质，Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的性质，所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量硫酸生成ZnSO4溶液，其反应的离子方程式为＋4H＋===Zn2＋＋2H2O。
（4）Fe(OH)3首先与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3 再与过量的Fe粉反应得到FeSO4。经过滤除去剩余的Fe粉，将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4·7H2O。
（5）HgS在空气中加热可得Hg、SO2，由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染，故在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2释放到大气中，从而保护了环境。
（6）反应物有ClO－、Fe(OH)3、OH－，生成物有Cl－、、H2O，则有ClO－＋Fe(OH)3＋OH－―→＋Cl－＋H2O，再将该离子方程式配平即可。
反应类型
不能大量共存的离子
复分解反应
生成沉淀
如Ba2+与、；Ag+与Cl−；Ca2+与等
生成气体
如H+与、、S2−、等
生成弱电解质
如H+与OH−、ClO−、F−、CH3COO−；OH−与等
氧化还原反应
如Fe3+与I−、S2−； (H+)、MnO4−能氧化Fe2+、I−、等
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
将少量SO2通入Ba(OH)2溶液
将过量SO2通入Ba(OH)2溶液
B
将少量浓氨水滴入Al2(SO4)3溶液
将少量Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水
C
将0.1 ml Cl2通入含0.2 ml FeBr2的溶液
将0.3 ml Cl2通入含0.2 ml FeBr2的溶液
D
将少量BaCl2溶液与Na2SO4溶液相混合
将少量Ba(OH)2溶液与MgSO4溶液相混合