人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应导学案
展开微专题1 离子反应的三大热点题型
一、离子方程式的正误判断
离子方程式正误判断的“五个角度”
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如铁与稀硫酸的反应不能写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,应写成Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成CO+2H+===H2O+CO2↑,应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。注意:微溶物在生成物中当成沉淀,不拆写,若为反应物且为澄清溶液则拆成离子,如Ca(OH)2。
(3)看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===
Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
1.判断下列反应的离子方程式的正误。
①稀硫酸滴在铜片上:
Cu+2H+===Cu2++H2↑( )
②稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:
SO+Ba2+===BaSO4↓( )
③稀硝酸滴在大理石上:
CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3( )
④氧化铁与稀盐酸混合:
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O( )
⑤氢氧化铜和稀盐酸反应:
OH-+H+===H2O( )
⑥镁和硝酸银溶液反应:
Mg+Ag+===Mg2++Ag( )
⑦碳酸氢钠溶液与稀H2SO4反应:
CO+2H+===H2O+CO2↑( )
⑧向澄清的石灰水中通过量CO2:
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O( )
答案 ①× ②× ③× ④√ ⑤× ⑥× ⑦× ⑧×
解析 Cu的活泼性小于H的活泼性,Cu不能和稀硫酸反应生成H2,故①错误;稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合,除SO和Ba2+反应外,还有H+和OH-的反应,离子方程式为2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,故②错误;反应生成的H2CO3不稳定,分解成CO2和水,故③错误;Fe2O3为金属氧化物,在离子方程式中不能拆分为离子,故④正确;Cu(OH)2在离子反应中不能拆分为离子,应为Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O,故⑤错误;电荷不守恒,应为Mg+2Ag+===2Ag+Mg2+,故⑥错误。
书写离子方程式时,“少量”“过量”“适量”等情况不同,产物可能不同。例如,澄清石灰水中通入过量CO2的反应:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O(×),因为澄清石灰水与过量的CO2反应生成Ca(HCO3)2。
二、溶液中离子大量共存的判断
1.溶液中离子能否大量共存的判断方法
判断溶液中的离子能否大量共存,事实上是看离子之间能否反应,若反应,则不能大量共存;若不反应,则能大量共存。
2.“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件
题干是否有“隐含条件”
①“无色透明”溶液不能大量存在有色离子,如:
Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO
| | | |
蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色
②酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子
“酸性”溶液的不同描述:
a.酸性溶液;
b.常温下,pH<7的溶液;
c.使紫色石蕊溶液变红色的溶液。
③碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子
“碱性”溶液的不同描述:
a.碱性溶液;
b.常温下,pH>7的溶液;
c.使紫色石蕊溶液变蓝色的溶液。
(3)看反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与CO、SO都不能大量共存;
②能否生成水。如H+与OH-;
③能否生成挥发性物质。如H+与CO、HCO、S2-等不能大量共存。
2.(2022·安徽高一开学考试)常温下,下列各组离子可以大量共存的是( )
A.Cu2+、Mg2+、OH-、Cl-
B.H+、Na+、CO、NO
C.Na+、K+、SO、Cu2+
D.Ba2+、H+、Fe2+、SO
答案 C
解析 Cu2+、Mg2+与OH-反应均生成沉淀,不能大量共存,A不选;CO与H+不能大量共存,反应的离子方程式为CO+2H+===CO2↑+H2O,B不选;Na+、K+、SO、Cu2+之间相互不反应,可以大量共存,C选;Ba2+与SO反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存,D不选。
3.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是( )
A.K+、H+、SO、OH-
B.Na+、Ca2+、CO、NO
C.Na+、H+、Cl-、CO
D.Na+、Cu2+、Cl-、SO
答案 D
解析 A项中的OH-与H+不能大量共存;B项中的Ca2+与CO不能大量共存;C项中的
H+与CO不能大量共存。
4.对四组无色透明溶液进行离子检验,四位同学各鉴定一组,他们的实验报告的结论如下,其中可能正确的是( )
A.MnO、K+、S2-、Na+
B.Mg2+、NO、OH-、Cl-
C.K+、H+、Cl-、HCO
D.Na+、OH-、Cl-、NO
答案 D
解析 A项,MnO的水溶液呈紫红色;B项,Mg2+与OH-不能大量共存;C项,H+与HCO不能大量共存。
5.(2022·吉林市教育学院高一检测)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A.在强酸性溶液中:NH、K+、CO、Cl-
B.有SO存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ba2+、Br-
C.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、Cl-、SO、Fe3+
D.无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、Cl-、NO
答案 D
解析 CO在酸性溶液中不能大量存在,A错误;BaSO4难溶于水,因此有SO存在的溶液中Ba2+不能大量存在,B错误;使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液,在碱性溶液中Fe3+不能大量存在,C错误;无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、Cl-、NO各离子之间相互不反应,能大量共存,D正确。
三、常见离子的检验与推断
1.三种离子的检验方法
离子
试剂
操作及现象
CO
CaCl2(或BaCl2)溶液、稀盐酸(或稀HNO3)
向待测液中加入BaCl2溶液(或CaCl2溶液),有白色沉淀生成,沉淀溶于稀盐酸(或稀硝酸),生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明有CO
Cl-
稀HNO3、AgNO3溶液
向待测液中加入几滴稀硝酸,然后加入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明有Cl-
SO
稀盐酸、BaCl2溶液
向待测液中加入稀盐酸,无明显现象,然后加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明有SO
2.离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则:根据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则CO、SO不能大量存在。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
6.某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是( )
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有SO
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Cl-
答案 B
解析 因盐酸过量,加入的少量Na2CO3溶液应先和H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A项错误;加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀,说明含有SO,B项正确;加入NaOH溶液产生的白色沉淀不一定是Mg(OH)2,Al(OH)3、Zn(OH)2也是白色沉淀,C项错误;溶液中加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,不能说明矿石中含有Cl-,因为在矿石溶解时,加入了过量的稀盐酸,引入了Cl-,D项错误。
7.某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②SO、③Cl-、④HCO、⑤CO、⑥H+、
⑦Cu2+中的几种,且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
(1)
向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液
溶液变红
(2)
向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
(3)
将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
下列结论正确的是( )
A.该实验无法确定是否含有③
B.肯定含有的离子是①②⑥
C.可能含有的离子是①③
D.肯定不含的离子有④⑤⑦
答案 B
解析 因溶液是无色的,则溶液中不含Cu2+;向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,含有H+,不含CO和HCO;向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,此沉淀为BaSO4,说明溶液中含有SO;(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,此沉淀为AgCl,因(2)中引入了Cl-,故无法说明溶液中是否含有Cl-;由于每种离子的浓度均相等,且溶液呈电中性,则溶液中一定含有Na+,一定不含Cl-;结合以上分析可知,溶液中一定含有①Na+、②SO、⑥H+,一定不含③Cl-、④HCO、⑤CO、⑦Cu2+。
8.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请回答下列问题:
(1)不做任何实验就可以确定原溶液中一定不存在的离子是______________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________________,有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有________,有关反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是___________(填字母)。
A.Cl- B.NO
C.CO D.OH-
答案 (1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓ (3)Mg2+ Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ (4)B
解析 (1)无色透明溶液中不可能含有有色离子Cu2+、Fe3+。
9.有一包白色固体粉末,其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种,现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,过滤,溶液呈无色;
②向①的沉淀中加入足量稀硝酸,固体完全溶解,并有气泡产生;
③取少量②的溶液,滴入稀硫酸,有白色沉淀产生;
④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)原白色粉末中一定含有的物质是________________(写化学式,下同),一定不含有的物质是__________,可能含有的物质是__________。
(2)写出①②步反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
答案 (1)Ba(NO3)2、Na2CO3 CuSO4 NaCl
(2)①Ba2++CO===BaCO3↓ ②BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
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