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考点04 离子反应——2023年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试专项精讲+测试
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考点04 离子反应
【学业要求】
1.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离。2.能正确书写强酸、强碱和大部分可溶性盐的电离方程式。3.通过实验事实认识离子反应的实质,能正确书写常见的离子方程式。
【考点梳理】
一、电解质与非电解质、强弱电解质、电离方程式
1.电解质与非电解质
电解质
非电解质
定义
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
能否直接电离
溶于水或熔融状态下,能直接电离
溶于水和熔融状态下,不能直接电离
通电时的现象
溶于水或熔融状态下导电
熔融状态下不导电
典型实例
酸、碱、盐和活泼金属的氧化物等
CO2、SO2、NH3和蔗糖、酒精等大部分有机物
2.强电解质与弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
完全电离的电解质
部分电离的电解质
电离程度
不可逆过程,电离程度为完全电离,不存在电解质分子
可逆过程,存在弱电解质分子
溶液中存在的粒子(水分子不计)
电离出的全部为离子,不存在电解质分子
既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子
典型实例
强酸:HNO3、H2SO4等;强碱:KOH、Ba(OH)2等;绝大多数盐:NaCl、BaSO4、Na2CO3等
弱酸:HF、CH3COOH等;弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3等;水
3.电解质的电离
(1)电离:水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式:用化学符号来表示电解质电离的式子。
【核心归纳】
(1)能导电的不一定是电解质,如铁、铜、氯水、氨水都能导电,都不是电解质,也不是非电解质;
(2)电解质不一定导电,如固体氯化钠是电解质,但不导电;
(3)CO2的水溶液能导电,但CO2属于非电解质,因为CO2+H2OH2CO3H++HCO,生成的碳酸电离出的离子导电,而不是CO2本身电离的离子;
(4)电解质和非电解质都是化合物,单质(Fe、S等)、混合物(盐酸、氨水、氯水等)既不属于电解质也不属于非电解质。
(5)强电解质不一定易溶,如AgCl、BaSO4、CaCO3等强电解质难溶;
(6)强电解质导电能力不一定强于弱电解质,如极稀的硝酸溶液的导电能力弱于较浓的醋酸溶液的导电能力;
(7)同浓度、同温度、同类型的强电解质的导电能力强于弱电解质,如常温下0.1 mol·L-1 HCl的导电能力强于0.1 mol·L-1 HClO的导电能力。
【真题演练】
例1. (2021 .江苏合格考真题)下列物质属于电解质的是
A. 铁 B. 蔗糖 C. 氯化钠 D. 聚乙烯塑料
【答案】C
【解析】
【分析】电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,且自身发生电离出自由移动的离子的化合物,所有的酸碱盐和大多数金属氧化物、水均属于电解质,据此分析解题。
【详解】A.铁单质,既不是电解质也不是非电解质,A不合题意;
B.蔗糖的水溶液和熔融蔗糖均不导电,故属于非电解质,B不合题意;
C.氯化钠的水溶液和熔融状态下均能导电,属于电解质,C符合题意;
D.聚乙烯塑料是混合物,既不是电解质也不是非电解质,D不合题意;
故答案为:C。
二、离子反应
1.离子方程式
(1)用离子符号表示化学反应的式子。离子方程式不仅可表示某一个具体的化学反应,而且可表示同一类型的离子反应。
(2)离子方程的书写步骤:“写→拆→删→查”。其关键是要将易溶于水、易电离的电解质写成离子的形式,单质、沉淀、气体、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。
【真题演练】
例1.(2021 .江苏合格考真题)下列反应的离子方程式书写正确的是
A 碳酸钡溶液盐酸:CO+2H+=H2O+CO2↑
B. 二氧化锰制氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C. 铜片插入稀硝酸:Cu+4H++NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
D. 氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al(OH)3+2OH-=2AlO+2H2O
【答案】B
【解析】A.碳酸钡为难溶性盐,不能拆分成离子形式,A项错误;
B.二氧化锰与浓盐酸反应制氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,B项正确;
C.铜片插入稀硝酸生成的是NO气体,违背客观事实,C项错误;
D.原子不守恒,正确的方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,D项错误;
答案选B。
例2.(2020 .江苏合格考真题)下列反应中,不能用离子方程式H++OH-=H2O来表示的是( )
A. CH3COOH+NH3·H2O=CH3COONH4+H2O
B. H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O
C. HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
D. HCl+NaOH=NaCl+H2O
【答案】A
【解析】A.醋酸为弱酸,在离子反应中保留化学式,不能用H++OH-=H2O表示,故A正确;
B.为强酸与强碱反应生成可溶性盐和水离子反应,可用H++OH-=H2O表示,故B错误;
C.为强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的离子反应,可用H++OH-=H2O表示,故C错误;
D.为强酸与强碱反应生成可溶性盐和水离子反应,可用H++OH-=H2O表示,故D错误;
故选:A。
【点睛】写离子方程式时,强酸强碱可溶性的盐拆成离子的形式,弱酸,弱碱,难溶性的盐,单质,气体,氧化物写化学式。
【核心归纳】
(1)看是否符合客观事实
如:铁与稀盐酸反应2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑(×) Fe+2H+===Fe2++H2↑(√)
(2)看是否质量守恒 如:Na2O2溶于水 Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑(×)
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑(√)
(3)看是否电荷守恒 如:铜与硝酸银溶液反应
Cu+Ag+===Ag+Cu2+(×) Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+(√)
(4)看是否拆分正确 如:醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应
H++OH-===H2O(×) CH3COOH+OH-===H2O+CH3COO-(√)
(5)看是否漏写离子反应
如:氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液反应
Ba2++SO===BaSO4↓(×) Ba2++2OH-+SO+Cu2+===BaSO4↓+Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否得失电子守恒
如:铝和稀盐酸反应 Al+2H+===Al3++H2↑(×) 2Al+6H+===2Al3++3H2↑(√)
(7)看化学计量数是否简化
如:氢氧化钡溶液滴入稀硫酸中
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×) Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(√)
(8)看是否漏掉“↓”或“↑”
如:二氧化锰与浓盐酸反应 MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2(×)
MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑(√)
2.离子能否大量共存
(1)离子间因发生复分解反应而不能大量共存,如:
①Ba2+与CO、SO生成沉淀而不能大量共存。
②H+与CO、HCO生成气体而不能大量共存。
③H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-生成弱电解质而不能大量共存。
(2)离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存,如:
Fe3+与S2-、I-等,NO、H+与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存。
(3)Al3+、Fe3+与HCO、CO等相互促进水解,不能大量共存。
(4)Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
【真题演练】
例1.(2021 .江苏合格考真题)下列离子能与H+、Fe3+、SO大量共存于溶液中的是
A. NO B. OH- C. Ba2+ D. CO
【答案】A
【解析】A.NO与H+、Fe3+、SO能大量共存,A符合题意;
B.OH-与H+、Fe3+不能大量共存,B不合题意;
B.Ba2+与SO不能大量共存,C不合题意;
B.CO与H+不能大量共存,D不合题意;
故答案为:A。
例2.(2020 .江苏合格考真题)在含有大量的H+、Ag+、NO3-的溶液中,还可能大量共存的离子是( )
A. CO32- B. OH- C. Cl- D. Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A. CO32-与H+、Ag+均反应,故不能大量共存,故A错误;
B. OH-与H+、Ag+均反应,故不能大量共存,故B错误;
C. Cl-与Ag+反应,故不能大量共存,故C错误;
D. Na+与H+、Ag+、NO3-均不反应,故能大量共存,故D正确;
故选:D。
【核心归纳】
(1)弱碱阳离子与OH-不能大量共存,如Fe3+、Al3+、Cu2+、NH、Ag+等。
(2)弱酸阴离子与H+不能大量共存,如CH3COO-、CO、SO等。
(3)弱酸的酸式阴离子在酸性较强或碱性较强的溶液中均不能大量存在。它们遇强酸(H+)会生成弱酸分子;遇强碱(OH-)会生成正盐和水,如HSO、HCO等。
(4)若阴、阳离子能相互结合生成难溶或微溶性的盐,则不能大量共存,如Ba2+、Ca2+与CO、SO、SO等;Ag+与Cl-、Br-、I-等。
(5)能发生氧化还原反应的离子不能大量共存,如NO(H+)与I-、Br-、Fe2+等。
(6)若限定为无色溶液,有色的离子不能大量存在。如MnO(紫红色)、Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)。
【过关检测】
1.(2022·南京合格考模拟)下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与稀盐酸反应:
CO+2H+===CO2↑+H2O
B.氢氧化镁与醋酸溶液反应:
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
C.钠与水反应:
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
D.铜与浓硫酸反应:
Cu+2H+===Cu2++H2↑
2.(2022·南通合格考模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.KI溶液与Br2的反应:
Br2+I-===Br-+I2
B.CuSO4溶液与BaCl2溶液的反应:
Ba2++SO===BaSO4↓
C.Mg(OH)2与H2SO4溶液的反应:
OH-+H+===H2O
D.Cu与稀HNO3的反应:
Cu+2H+===Cu2++H2↑
3.(2022·扬州合格考模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化铁与醋酸:
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
B.碳酸钠与盐酸:
Na2CO3+2H+===2Na++CO2↑+H2O
C.铁片插入到硫酸铜溶液中:
2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
D.向盐酸中加入适量氨水:
H++NH3·H2O===NH+H2O
4.(2022·南通合格考模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氯化铁溶液与铜反应:
Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
B.氢氧化镁与稀盐酸反应
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
C.氯气与水反应
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
D.硅酸钠与稀硫酸反应
Na2SiO3+2H+===2Na++H2SiO3↓
5.(2022·无锡合格考模拟)下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯化铁溶液腐蚀铜片:
Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
B.氯气和烧碱溶液反应:
Cl2+OH-===Cl-+HClO
C.碳酸钙和醋酸反应:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
D.氢氧化铝与稀硫酸反应:
Al(OH)3+3H+===3H2O+Al3+
6.(2022·南京合格考模拟)下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁溶于盐酸中:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.碳酸钠与硫酸溶液反应:
CO+H+===CO2↑+H2O
C.二氧化硫被烧碱溶液吸收:
SO2+2OH-===SO+H2O
D.铜与稀硝酸反应:
Cu+8H++2NO===Cu2++2NO↑+4H2O
7.(2022·镇江合格考模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氯化铝溶液与过量氢氧化钠反应:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.钠和硫酸铜溶液的反应:
2Na+Cu2+===2Na++Cu
C.铜与浓硝酸反应:
3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.常温下,用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
8.(2022·盐城合格考模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.稀盐酸与稀氨水反应:
H++OH-===H2O
B.溴化钠溶液与氯气反应:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.碳酸钙与醋酸反应:
CaCO3+2H+===Ca2++2CO2↑+H2O
D.二氧化氮与水反应:
2NO2+2H2O===2H++2NO+H2
9.(2022·宿迁合格考模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.硫酸和氢氧化钡溶液反应:
Ba2++SO===BaSO4↓
B.碳酸氢钠与盐酸反应:
CO+2H+===CO2↑+H2O
C.Ca(NO3)2溶液与Na2CO3溶液混合:
Ca2++CO===CaCO3↓
D.铁钉放入硫酸铁溶液中:
Fe+Fe3+===2Fe2+
10.(2022·扬州合格考模拟)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.氢氧化镁和稀硫酸溶液反应:
Mg(OH)2+2H+===2H2O+Mg2+
B.二氧化硫与氢氧化钠溶液的反应:
SO2+2OH-===SO+H2O
C.钠和硫酸铜溶液的反应:
2Na+Cu2+===2Na++Cu
D.碳酸钙和醋酸的反应:
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
11.(2015·南京合格考模拟)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.K+、CO、NO B.Ba2+、SO、NO
C.Na+、H+、HCO D.NH、OH-、Cl-
12.(2022·南通合格考模拟)在含有大量Fe3+、Ag+、NO的溶液中,还可能大量共存的离子是( )
A.Ba2+ B.OH- C.Cl- D.CO
13.(2022·无锡合格考模拟)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.Al3+、Cl-、Ca2+ B.Mg2+、SO、OH-
C.Na+、SO、H+ D.Fe3+、SCN-、K+
14.(2022·苏州合格考模拟)某溶液中存在大量的OH-、Cl-、CO,该溶液中还可能大量存在的是( )
A.NH B.Ca2+
C.HCO D.SO
15.(2022·扬州合格考模拟)在含有大量的Na+、H+、NO的溶液中,还可能大量存在的离子是( )
A.Fe2+ B.HCO
C.OH- D.NH
16.(2022·无锡合格考模拟)在含有大量Ba2+、Fe3+、NO的溶液中,还可能大量存在的离子是( )
A.OH- B.H+
C.SO D.SCN-
17.(2022·南通合格考模拟)在含有大量H+、Fe3+、SO的溶液中,还能大量存在的离子是( )
A.CO B.Ba2+
C.SCN- D.NH
18.(2022·盐城合格考模拟)在含有大量Ba2+、H+、NO的溶液中,还可能大量共存的离子是( )
A.SO B.NH
C.HCO D.OH-
19.(2022·扬州合格考模拟)某无色溶液中存在大量的H+、NH、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.K+ B.Ag+
C.OH- D.HCO
20.(2022·盐城合格考模拟)在含有大量Fe3+、H+、SO的溶液中,还可能大量共存的离子是( )
A.Ba2+ B.OH-
C.I- D.NH
【答案解析】
1.C
2.B [A项,不符合原子守恒,错误;C项,Mg(OH)2为难溶物,不可拆开,错误;D项,Cu与稀HNO3反应生成的产物之一为NO,HNO3与任何金属反应均不会产生H2,错误。]
3.D [醋酸为弱电解质,书写离子方程式时应写成分子式,A错误;Na2CO3为强电解质,应拆为离子形式,B错误;C项离子反应方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,C错误。]
4.B [FeCl3与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,A项错误;氢氧化镁与稀盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O,B项正确;氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,C项错误;硅酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为SiO+2H+===H2SiO3↓,D项错误。]
5.D [氯化铁溶液腐蚀铜片的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,A项错误;氯气和烧碱溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,B项错误;碳酸钙和醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++CO2↑+2CH3COO-+H2O,C项错误。]
6.C [铁溶于稀盐酸生成Fe2+,不是Fe3+,A错误;碳酸钠与硫酸反应的方程式未配平,应为CO+2H+===H2O+CO2↑,B错误;铜与稀硝酸反应的方程式未配平,应为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,D错误。]
7.D [NaOH过量,Al(OH)3溶解生成NaAlO2,A错误;Na投入溶液中先与水反应生成NaOH,再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,B错误;Cu与浓硝酸反应生成的产物之一应为NO2,而不是NO,C错误。]
8.B [离子方程式中,氨水应写成NH3·H2O,A错误;离子方程式中,醋酸应写成CH3COOH,C错误;D项化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO,没有H2生成,错误。]
9.C [硫酸和氢氧化钡溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH-+SO+2H+===BaSO4↓+2H2O,A项错误;碳酸氢钠与盐酸反应,应为HCO+H+===CO2↑+H2O,B项错误;铁钉放入硫酸铁溶液中:Fe+2Fe3+===3Fe2+,D项错误。]
10.A [Mg(OH)2为不溶物,不能拆成离子,A正确;SO2与OH-反应生成SO,B错误;钠先与水反应生成NaOH,不能置换出硫酸铜溶液中的铜,C错误;醋酸为弱酸,不能拆成离子,D错误。]
11.A [Ba2+与SO反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存,B错误;H+与HCO反应生成H2O和CO2,不能大量共存,C错误;NH与OH-反应生成NH3,不能大量共存,D错误。]
12.A [A项,Ba2+与这些离子能够大量共存,正确;B项,Fe3+、Ag+与OH-生成沉淀,不能大量共存,错误;C项,Ag+和Cl-生成AgCl沉淀,不能大量共存,错误;D项,Fe3+、Ag+与CO生成沉淀,不能大量共存,错误。]
13.A [Mg2+和OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,B错误;Fe3+和SCN-反应生成红色的络合物,D错误。]
14.D [NH和OH-会反应生成弱电解质一水合氨,因此不能大量共存,A错误;Ca2+与CO、OH-均会发生反应生成难溶的CaCO3和微溶的Ca(OH)2,不能大量共存,B错误;HCO与OH-会发生反应,C错误。]
15.D [NO在酸性条件下会将Fe2+氧化为Fe3+,A错误;HCO、OH-均与H+反应,B、C错误。]
16.B [OH-和Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,A项错误;在水溶液中,H+和Ba2+、Fe3+、NO均不反应,B项正确;SO和Ba2+反应生成BaSO4沉淀,C项错误;SCN-和Fe3+可以发生络合反应,D项错误。]
17.D [H+和CO反应生成CO2和H2O,CO也可以和Fe3+发生双水解反应,生成Fe(OH)3沉淀和CO2,A项错误;SO和Ba2+反应生成BaSO4沉淀,B项错误;SCN-和Fe3+可以发生络合反应,C项错误;NH和H+、Fe3+、SO均不发生反应,D项正确。]
18.B [A项,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀;C项,HCO与H+反应生成CO2和H2O;D项,OH-与H+反应生成H2O。]
19.A [Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,B错误;OH-与NH反应生成NH3·H2O,与H+反应生成H2O,C错误;HCO与H+、OH-均能反应,D错误。]
20.D [Ba2+与SO反应生成BaSO4沉淀,A错误;OH-与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,OH-与H+反应生成H2O,B错误;I-会被Fe3+氧化为I2,C错误。]
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