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1、2022年高考化學命題熱點提分攻略 專題05 離子反應難點突破學案
全國卷
年份
題號
考點分布
離子共存的判斷類試題
離子方程式的書寫與相關(guān)計算
離子的檢驗與推斷類試題
I
2018
26(2)27(4)
★
2017
26(4)27(2)
★
2016
27(2)
★
II
2018
26(3)
★
2017
10
★
2016
28
★
★
III
2018
27
★
2017
27
★
2016
27 、28
★
北京卷
2018
26(
2、5)
★
天津卷
2018
9
★
江蘇卷
2018
4
★
7、16(1)、19(1)
★
溶液中離子能否大量共存的判斷準則:看離子在所給條件下能否反應。其判斷步驟:先看條件,后看反應。
1.先看條件——題給條件
一看準題干要求,需辨別的離子組是“大量共存”還是“不能大量共存”,是“可能”還是“一定”。
二看準附加條件,如①溶液的顏色,若為無色溶液則MnO、Fe3+、Cu2+、Fe2+等有色離子不能大量存在;②溶液的酸、堿性;③特定離子或分子的存在等。
2.后看反應——所給離子之間能否發(fā)生反應
熟記發(fā)生離子反應不能大
3、量共存的幾種情況
反應類型
不能大量共存的離子
復
分
解
反
應
生成沉淀
Ba2+與CO、SO、SO;SiO與H+不能大量共存
生成氣體
H+與CO、HCO、S2-、SO等不能大量共存
生成弱電解質(zhì)
H+與OH-、ClO-、F-、CH3COO-不能大量共存
氧化還原反應
Fe3+能氧化S2-、I-等;MnO、ClO-在酸性、堿性、中性條件下都有強氧化性,能將I-、Fe2+、SO等氧化
鹽的雙水解
Al3+與AlO、HCO、CO、S2-、HS-等水解徹底,F(xiàn)e3+與AlO、HCO、CO等水解徹底,不能大量共存
絡合反應
Fe3+與SCN-;Ag+與NH3
4、·H2O
【典例1】【2018江蘇】室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0. 1 mol·L?1KI 溶液:Na+、K+、ClO? 、OH?
B. 0. 1 mol·L?1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+ 、NO3?、SO42?
C. 0. 1 mol·L?1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO?、NO3?
D. 0. 1 mol·L?1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42?、HCO3?
【答案】B
在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在;D項,Mg2+、HCO3-都能與OH-反應,Mg2+、HCO3-與OH-不能大量共存;答案選B。
點
5、睛:本題考查離子共存,掌握離子的性質(zhì)和離子不能大量共存的原因是解題的關(guān)鍵。離子間不能大量共存的原因有:①離子間發(fā)生復分解反應生成水、沉淀或氣體,如題中C、D項;②離子間發(fā)生氧化還原反應,如題中A項;③離子間發(fā)生雙水解反應,如Al3+與HCO3-等;④離子間發(fā)生絡合反應,如Fe3+與SCN-等;⑤注意題中的附加條件。
考點二 離子方程式的書寫與相關(guān)計算
1.離子方程式書寫的基本要求
(1)符合事實:離子反應要符合客觀事實,不可臆造產(chǎn)物及反應。
(2)符號正確:化學式與離子符號使用正確合理,易溶且易電離的物質(zhì)(易溶的強電解質(zhì)包括強酸、強堿、大多數(shù)易溶性鹽)以實際參加反應的離子符號表示,其
6、他物質(zhì)用化學式表示。
(3)遵循守恒:離子方程式兩邊各元素的原子個數(shù)、電荷總數(shù)相等,屬于氧化還原反應的,氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等。
2.與量有關(guān)的常見離子反應歸納
(1)堿與多元酸(或酸性氧化物或酸式鹽)反應:若酸過量,生成酸式鹽;若堿過量,則生成正鹽。
(2)鋁鹽與強堿(或酸)反應:若堿過量,生成AlO;若堿不足,則生成Al(OH)3;AlO與酸反應:若酸過量,生成Al3+;若酸不足,則生成Al(OH)3。
(3)變價金屬Fe與硝酸反應:一般生成Fe3+;若Fe過量,生成Fe2+。
3.與量有關(guān)的離子方程式書寫技巧——“少定多變”法
所謂的“少定”,即將量少的反
7、應物的計量數(shù)確定為1,而“多變”即過量的反應物的計量數(shù)根據(jù)反應的需要確定,不受化學式中比例制約,是可變的。量少物質(zhì)產(chǎn)生的離子數(shù)之比符合化學式。
如碳酸氫鈉溶液與少量澄清石灰水反應,可設(shè)1molCa(OH)2完全反應,則需要2molNaHCO3,生成1molCaCO3、1molNa2CO3和2molH2O。反應的離子方程式為2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。
4.離子方程式書寫易錯點:
(1)忽視文字敘述的化學反應情境與離子方程式的對應性。
(2)忽視離子方程式表達的基本要求,如“配平”“↑”“↓” “△”“ ”“(膠體)”等。
(3)由于反應物量的不同反
8、應進行的程度及其產(chǎn)物的類型可能不同。所以在寫離子方程式時一定要注意題目對反應物用量的描述。如“過量”“適量”“少量”“足量”“恰好完全反應”等。
【典例2】【2018全國1】醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·H2O]為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖所示,回答下列問題:
(1)實驗中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是_________,儀器a的名稱是_______。
(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接
9、好裝置,打開K1、K2,關(guān)閉K3。
①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,該反應的離子方程式為_________。
【答案】去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+
【典例3】【2018全國1】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.01000 mol·L?1的碘標準液滴定至終點,消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為_____________,該樣品中Na2S2O5的殘留量為________
10、____g·L?1(以SO2計)。
【答案】S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128
【解析】(4)焦亞硫酸鈉與單質(zhì)碘發(fā)生氧化還原反應,據(jù)此書寫方程式;根據(jù)方程式計算殘留量。
單質(zhì)碘具有氧化性,能把焦亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉,反應的方程式為S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;消耗碘的物質(zhì)的量是0.0001mol,所以焦亞硫酸鈉的殘留量(以SO2計)是。
【典例4】【2018全國2】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家,一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:
相關(guān)
11、金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
開始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列問題:
(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應的離子方程式為_________________。
【答案】 Zn+Cd2+Zn2++Cd
【解析】(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,反應的離子方程式為Zn+Cd2+=Zn2++Cd。
【典例5】【2018北京】磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:
12、已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)
13、氣密性;②加熱器將煙道氣加熱至140℃;③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣;④采集無塵、干燥的氣樣;⑤關(guān)閉系統(tǒng),停止采樣。
(5)NO被H2O2氧化為NO3?的離子方程式是___________。
【答案】2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O
【解析】(5)NO被H2O2氧化為硝酸,所以反應的離子方程式為:2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
【典例7】【2018江蘇】下列指定反應的離子方程式正確的是
A. 飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應:CO32?+CaSO4CaCO3+SO42?
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I? +IO3?+6H+I2+
14、3H2O
C. KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應:3ClO?+2Fe(OH)32FeO42?+3Cl?+4H++H2O
D. 電解飽和食鹽水:2Cl?+2H+Cl2↑+ H2↑
【答案】A
點睛:本題考查離子方程式正誤的判斷。判斷離子方程式是否正確可從以下幾個方面進行:①從反應原理進行判斷,如反應是否能發(fā)生、反應是否生成所給產(chǎn)物(題中D項)等;②從物質(zhì)存在形態(tài)進行判斷,如拆分是否正確、是否正確表示了難溶物和氣體等;③從守恒角度進行判斷,如原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應中的電子守恒等(題中B項);④從反應的條件進行判斷(題中C項);⑤從反應物的組成以及反應物之間的配比進行判斷。
15、
【典例8】【2018江蘇】以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:
(1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為______________________。
【答案】
(1)SO2+OH?HSO3?
【解析】(1)過量SO2與NaOH反應生成NaHSO3和H2O,SO2+OH?HSO3?
【典例9】【2018江蘇】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實驗流程如下:
16、已知:①Cl2+2OH?ClO?+Cl?+H2O是放熱反應。
②N2H4·H2O沸點約118 ℃,具有強還原性,能與NaClO劇烈反應生成N2。
(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時,若溫度超過40 ℃,Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為____________________________________;實驗中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是____________________________________。
【答案】(1)3Cl2+6OH?5Cl?+ClO3?+3H2O 緩慢通入Cl2
考點三 離子的檢驗與推斷類試題
離子推
17、斷的五項原則
(1)互斥性原則:利用題目給出的實驗現(xiàn)象判斷出一定有某種離子存在時,應立即運用已有知識,將不能與之大量共存的離子排除掉,從而判斷出一定沒有哪些離子。
(2)溶液的酸、堿性原則:根據(jù)溶液的酸、堿性判斷,一是初步判斷可能含有哪些離子,注意聯(lián)系鹽類的水解知識;二是在酸性或堿性溶液中哪些離子不能大量共存。
(3)進出性原則:進行離子檢驗時,往往需要加入試劑,這樣就會引入新的離子,原溶液中是否存在這種離子就無法作出判斷;有些離子還會隨實驗過程中所產(chǎn)生的沉淀或氣體而消失,有可能對后續(xù)的實驗造成影響。
(4)電中性原則:在任何電解質(zhì)溶液中,陰、陽離子的總電荷數(shù)是守恒的,即溶液呈電中性。
18、在判斷混合液體中某些離子存在與否時,有的離子并未通過實驗驗證,但我們可以運用電解質(zhì)溶液中電荷守恒來判斷其是否存在。
(5)優(yōu)先組成原則:用中學化學最常見的物質(zhì)回答相關(guān)問題,這是避免錯誤的有效方法。
【典題10】【2017江蘇】根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是
選項
實驗操作和現(xiàn)象
實驗結(jié)論
A
向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩,無白色沉淀
苯酚濃度小
B
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;再加入足量稀鹽酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧化
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加熱;再加入銀氨溶液;未出現(xiàn)銀鏡
19、蔗糖未水解
D
向某黃色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈藍色
溶液中含 Br2
【答案】B
【名師點睛】本題考查了苯酚與濃溴水反應的性質(zhì)實驗、亞硫酸鈉變質(zhì)程度定性探究實驗、蔗糖水解程度
的定性檢驗實驗及未知溶液的定性探究實驗,A實驗還考查了學生對相似相溶原理的認識。4個實驗中,實
驗現(xiàn)象都是正確的。A、C兩實驗都是課本上的重要實驗,因操作不正確導致實驗結(jié)論不正確。D實驗只是
實驗結(jié)論錯誤,要求學生能知道有多種相似的溶液具有相似的性質(zhì)。解題時要首先分析實驗操作所蘊含的
實驗原理及可能的干擾因素,然后明確實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,最后根據(jù)實驗現(xiàn)象推理形成實驗結(jié)論,思維
要發(fā)散開,要考慮到多種可能性結(jié)論。