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第四講：離子反應
【內容與解析】
本節課要復習的內容是兩個基本概念：電解質、非電解質與強弱電解質。以及離子共存與離子方程式的書寫。就是指給出的物質體系中能得出哪些是電解質、非電解質與強弱電解質能區別，離子在可溶性的強電解質可以共存其它的不能大量存在。離子方程的書寫要要記住四個步驟寫、改、刪、查。而復習的思路是：利用學生自主復習得出對這一講大體的印象，再利用熱點典例突破使學生的知識得到升華，在此基礎上再總結下方法規律技巧讓學生得出出學習離子反應的具體手段與方法。
【目標與解析】
1．目標
1.了解電解質的概念。了解強電解質和弱電解質的概念。
2．了解電解質在水溶液中的電離，以及電解質溶液的導電性。
3．了解離子反應的概念、離子反應發生的條件。 4．能正確書寫離子方程式。
2．目標解析
1.了解電解質的概念。了解強電解質和弱電解質的概念。就是指：酸堿鹽金屬氧化物與水是電解質強酸堿絕大多數鹽與金屬氧化物是強電解質。
2．了解電解質在水溶液中的電離，以及電解質溶液的導電性。就是指：酸堿能阻止水的電離，有些鹽能促進水的電離。電解質溶液的導電是由于陰陽離子的定向移動。
3．了解離子反應的概念、離子反應發生的條件。就是指：與復分解的反應條件對照。
4．能正確書寫離子方程式。就是指離子反應方程式的書寫的四個步驟：寫、改、刪、查
【問題診斷分析】
在本節課的教學中，學生可能遇到的問題是離子共存問題與離子反應方程式的問題，產生這一問題的原因是離子共存問題設計到和知識很多，很多學生只知道生成沉淀與氣體與水不能存在的外其它的就不知道了。要解決這一問題，就要到把氧化還原反應不能共存的現象與形成絡合物的情形再就是雙水解的情況分開，其中關鍵是在記住特殊情況下不能共存的離子外其它的記住共性就行了。
【教學支持條件分析】
學生課前預習
一、電解質
1．電解質、非電解質
(1)電解質 在熔融或溶液中能夠導電的化合物。
(2)非電解質 在熔融以及溶液中不能導電的化合物。
2．強電解質、弱電解質
(1)強電解質 在水溶液中，能完全電離的電解質，主要包括強酸、強堿、大多數鹽類等。
(2)弱電解質
在水溶液中，部分電離的電解質，主要包括弱酸、弱堿、水等。
3．熔融電解質或電解質溶液導電的實質
熔融狀態下電解質導電或電解質溶液導電的過程實質是電解的過程，發生了化學變化；金屬導電發生物理變化。
4．電離及電離方程式
(1)電離：電解質在熔融狀態或在水中產生離解的過程。(2)電離方程式的書寫
強電解質的電離方程式中用“===”號連接，弱電解質(包括弱酸的酸式酸根)的電離方程式用“→”號連接，多元酸分步電離。
Na2SO4：Na2SO4===2Na＋＋SO2－4。
H2CO3：H2CO3??H＋＋HCO－3，HCO－3??H＋＋CO2－3。
二、離子反應的條件及離子共存問題
1．離子反應
(1)概念：有離子參加或離子生成的反應統稱為離子反應。
(2)離子反應的條件
在稀H2SO4中分別加入下列物質能發生反應的請寫出有關離子方程式：
A．加入BaCl2溶液：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。
B．加入CH3COONa溶液：CH3COO－＋H＋===CH3COOH。
C．加入Na2CO3溶液：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O。
D．加入Zn粒：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋。 E．加入NaNO3溶液：不反應。
從A～E可知離子反應發生的條件：①生成難溶的物質；②生成難電離的物質；③生成易揮發物質；④發生氧化還原反應。
(3)離子反應的本質
從A～E中，混合后溶液中SO2－4離子的物質的量減少的是A(填序號)；H＋物質的量減少的是B、C、D；H＋、SO2－4物質的量不變的是E，因此離子反應的本質是反應物的某些離子的物質的量的減少。
2．離子共存
離子共存問題是離子反應條件和本質的最直接應用。
所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存，就是指離子之間不發生任何反應；若離子之間能發生反應，則不能大量共存。
同一溶液中若離子間符合①生成難溶物或微溶物，②生成氣體或揮發性物質，③生成難電離物質，④發生氧化還原反應中任意一個條件，就會發生離子反應，離子之間便不能在溶液中大量共存。
三、離子方程式的意義、實質及書寫
1．意義
離子方程式表示同一類型的所有的離子反應。如Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓，表示可溶性鋇鹽和可溶性碳酸鹽在溶液中進行的反應。
2．實質
離子之間發生反應，生成沉淀、難電離的物質、揮發性氣體，或者發生氧化還原反應等，使溶液中的離子濃度減小，反應向著離子濃度減小的方向進行。
3．離子方程式的書寫(以CaCO3和HCl反應為例)
(1)寫：寫出正確的化學方程式，并配平。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(2)拆：把溶液中完全電離的物質寫成離子形式。CaCO3＋2H＋＋2Cl－===Ca2＋＋2Cl－＋CO2↑＋H2O
(3)刪：刪去方程式兩邊不參加反應的離子。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(4)查：檢查方程式兩邊是否遵守質量守恒和電荷守恒。
網絡構建
1.電解質和非電解質

2．離子反應


問題1、電解質和非電解質、強電解質和弱電解質的比較
1.電解質和非電解質的比較
定義相同點不同點實例
電解質在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物都是化合物一定條件下能電離產生離子NaCl、H2SO4、NaOH
非電解質在水溶液里和熔融狀態下都不導電的化合物不能電離，不能導電蔗糖、酒精
2.對電解質和非電解質定義的理解，應注意如下幾點：
(1)電解質與非電解質都屬于化合物，單質、混合物既不是電解質，也不是非電解質。
(2)電解質溶液導電是因為電解質在水溶液中發生電離，溶液才能導電。
(3)某化合物是否是電解質與溶解性無關。如蔗糖溶于水，但是蔗糖是非電解質；難溶或不溶于水的鹽，由于溶解度很小，很難測出其溶液的導電性，但它們溶于水的那部分，卻完全電離成離子，在熔融狀態下也完全電離，所以它們是電解質，如BaSO4、CaCO3等。
(4)有些溶于水能導電的化合物，還需要分析其導電原因。如CO2、SO2的水溶液能導電，但并不是CO2、SO2分子電離所致，而是由于它們與水反應生成的H2CO3、H2SO3電離出自由移動的離子而導電，所以只能說H2CO3、H2SO3是電解質，不能說CO2、SO2是電解質。
3．強電解質和弱電解質
強電解質和弱電解質的比較
強電解質弱電解質
概念在水溶液里分子全部電離成離子的電解質在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質
化合物類型離子化合物、共價化合物共價化合物
電離程度完全電離部分電離
溶液中存在的微粒(水分子不計)只有電離出的陰、陽離子，不存在電解質分子既有電離出的陰、陽離子，又有電解質分子
代表物絕大多數的鹽(包括難溶性鹽)：NaCl、NH4Cl等；強酸：HCl、HNO3等；強堿：KOH、NaOH等弱酸：H2CO3、CH3COOH等；弱堿：NH3?H2O等；水也是弱電解質
4.電離方程式
(1)概念：表示電解質電離的方程式。
(2)書寫：對電離方程式的書寫，應注意以下問題：
①強電解質：完全電離，用“===”表示，如NaCl===Na＋＋Cl－，H2SO4===2H＋＋SO2－4。
②弱電解質：部分電離，用“??”表示，如CH3COOH??CH3COO－＋H＋，NH3?H2O??NH＋4＋OH－。
【例1】　下列關于電解質電離的敘述中，正確的是(　　)
A．碳酸鈣在水中的溶解度很小，其溶液的導電性很弱，所以碳酸鈣是弱電解質
B．碳酸鈣在水中的溶解度雖小，但被溶解的碳酸鈣全部電離，所以碳酸鈣是強電解質
C．氯氣和氨氣的水溶液導電性都很好，所以它們是強電解質
D．純水幾乎不導電，所以水是非電解質
[解析]　判斷強弱電解質的依據是電離程度的大小，與溶解性無關，強電解質不一定有強的導電性。強電解質主要指強酸、強堿和大部分鹽類。弱酸、弱堿則為弱電解質，其中，水是一種常見的弱電解質。CaCO3等一些難溶性物質，雖然溶解度很小，但已溶解的部分全部電離，CaCO3為強電解質。Cl2和NH3不是電解質，因為Cl2是單質，NH3與水反應生成的NH3?H2O才是電解質。
[答案]　B
變式1　下列物質中，屬于強電解質的是__________(均填序號)；屬于弱電解質的是__________；屬于非電解質的是__________。
①氨氣�、诎彼��、埯}酸�、艽姿�(CH3COOH)�、萘蛩徜^　⑥氯化銀�、呗然�鈉溶液�、喽�氧化碳　⑨醋酸銨�、鈿錃�
解析：強、弱電解質的區別在于其在水溶液中能否完全電離，電解質和非電解質都指的是化合物。氨氣(NH3)、二氧化碳(CO2)本身不電離，又是化合物，所以是非電解質；氫氣是單質，既不是電解質也不是非電解質；氯化鈉溶液、氨水、鹽酸都是混合物，即不是電解質也不是非電解質；“酸、堿、鹽都是電解質”，所以醋酸(CH3COOH)、硫酸鋇、氯化銀、醋酸銨都是電解質，硫酸鋇(BaSO4)、氯化銀(AgCl)由于溶解度小，所以離子濃度小，雖然溶液導電性弱，但溶解的部分完全電離，所以BaSO4、AgCl不僅是電解質，而且是強電解質；CH3COOH、NH3?H2O在水溶液中只能部分電離，屬于弱電解質，但兩者反應的產物醋酸銨(CH3COONH4)在水溶液中完全電離，是強電解質。
答案：⑤⑥⑨�、堋、佗�
點評：NH3的水溶液能導電，是因為NH3與水反應生成的NH3?H2O在水溶液中電離出陰、陽離子使溶液導電，并非NH3本身電離而導電，NH3是非電解質。難溶性物質不一定是弱電解質。鹽酸和氨水是混合物，不屬于電解質或非電解質。
問題2、離子方程式的書寫及正誤判斷
1.離子方程式的書寫注意事項
(1)易溶于水的強電解質均拆成離子形式，如強酸、強堿、大多數可溶性的鹽。
(2)單質、氧化物、弱電解質(弱酸、弱堿、水)、非電解質及難溶性鹽用化學式表示。
(3)微溶物的寫法。一般來說，微溶物的澄清溶液寫成離子形式；渾濁或沉淀時寫成化學式，如澄清石灰水表示為“Ca2＋＋2OH－”，而石灰乳則表示為“Ca(OH)2”。
(4)可溶性多元弱酸酸式鹽的酸式根一律保留酸式根的形式，如NaHCO3溶液中應拆成“Na＋＋HCO－3”而不能拆成“Na＋＋H＋＋CO2－3”(NaHSO4溶液中應拆為“Na＋＋H＋＋SO2－4”)。
(5)固體之間的反應(如消石灰與氯化銨)或固體與特殊溶液(如銅和濃硫酸)的反應不能用離子方程式表示。只有在水溶液中或熔融狀態下進行的離子反應，才能寫離子方程式。
2．離子方程式的正誤判斷
(1)違背客觀事實：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
(2)違背質量守恒定律：2Na＋H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(3)違背電荷守恒定律：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑。
(4)違背定組成定律：Ba2＋＋SO2－4＋H＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。
(5)違背得失電子守恒定律：2MnO－4＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O。
(6)掌握離子符號和化學式的準確應用：
其原則是強酸、強堿和可溶性鹽(溶液中的自由離子)用離子符號表示，其余均以原來的化學式表示。所出錯的情況就是該拆的不拆，不該拆的拆了。
(7)注意連接符號和狀態符號的準確使用：“===”“↑”“↓”，錯例不再列舉。
(8)物質以氣體、固體參加反應或電離程度較小的應寫化學式不寫離子式，未處于自由移動離子狀態的反應，不能寫離子方程式。
如：Cu＋2H2SO4(濃)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O
C＋2H2SO4(濃)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
2NaCl(s)＋H2SO4(濃)=====△Na2SO4＋2HCl↑
2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(9)多元弱酸的酸式根應整體寫出不能拆寫。
如NaHS溶液與NaOH溶液反應：HS－＋OH－===S2－＋H2O；
NaHCO3溶液與鹽酸反應：HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑。
(10)易溶氣體、易分解物質寫離子方程式時，要注意條件(濃稀及加熱與否)。
如：NH＋4＋OH－(稀、冷)===NH3?H2O； NH＋4＋OH－(濃、熱)===NH3↑＋H2O。
(11)對于微溶物的處理有三種：
①在生成物中有微溶物析出時，應寫出化學式，如：2Ag＋＋SO2－4===Ag2SO4↓；
②當反應物里有微溶物處于溶液狀態時(稀溶液)，應寫離子形式，如向澄清石灰水中通入少量的二氧化碳：Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O；
③當反應物里有微溶物處于濁液或固態時，應寫成化學式，如向石灰乳中加入碳酸鈉溶液：Ca(OH)2＋CO2－3===CaCO3↓＋2OH－。
(12)注意氧化還原反應與沉淀反應的競爭：具有強氧化性的微粒與強還原性的微粒相遇時，首先要考慮氧化還原反應。
如：H2S＋2Fe3＋===2Fe2＋＋S↓＋2H＋(√) 3H2S＋2Fe3＋===Fe2S3↓＋6H＋(×)
(13)注意雙水解反應與沉淀反應的競爭：
如：2Fe3＋＋3CO2－3===Fe2(CO3)3(×) 2Fe3＋＋3CO2－3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑(√)
【例2】　(2010?新課標全國理綜)下表中評價合理的是(　　)
選項化學反應及其離子方程式評價
AFe3O4與稀硝酸反應：
2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O正確
B向碳酸鎂中加入稀鹽酸：
CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O
錯誤，碳酸鎂不應寫成離子形式
C向硫酸銨溶液中加入氫氧化鋇溶液：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
正確
DFeBr2溶液與等物質的量的Cl2反應：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2錯誤，Fe2＋與Br－的化學計量數之比應為1：2
[解析]　本題考查離子方程式的正誤判斷，意在考查考生的分析評價能力。A項Fe3O4中的Fe2＋能夠被硝酸氧化，但應生成NO氣體；C項應同時生成NH3?H2O；D項氯氣先氧化Fe2＋為Fe3＋，然后再氧化Br－，離子方程式正確，評價不正確。
[答案]　B
變式2　(2010?江蘇卷)下列離子方程式表達正確的是(　　)
A．用惰性電極電解熔融氯化鈉：2Cl－＋2H2O=====通電　Cl2↑＋H2↑＋2OH－
B．用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O
C．用稀氫氧化鈉溶液吸收二氧化氮：2OH－＋2NO2===NO－3＋NO↑＋H2O
D．用食醋除去水瓶中的水垢：CO2－3＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
解析：本題考查離子方程式，意在考查考生書寫和判斷正確的離子方程式的能力；A項，電解熔融的氯化鈉方程式為2Na＋＋2Cl－=====通電2Na＋Cl2↑；B項，正確；C項，氫氧化鈉溶液吸收NO2的離子方程式為：2NO2＋2OH－===NO－3＋NO－2＋H2O；D項，水垢主要成分是CaCO3，離子方程式中應寫它的化學式，即CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O。
答案：B
問題3、離子共存
多種離子能否大量共存于同一溶液中，歸納起來就是一句話：一色、二性、三特、四反應。
1．一色。即溶液顏色。若限定無色溶液，則Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO－4等有色離子不能存在。
2．二性。即溶液的酸性和堿性。在強酸性溶液中，OH－及弱酸根陰離子(如CO2－3、SO2－3、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在；在強堿性溶液中，H＋及弱堿陽離子(如NH＋4、Al3＋、Mg2＋、Fe3＋等)均不能大量存在；弱酸酸式酸根離子(如HCO－3、HSO－3、HS－、H2PO－4、HPO2－4等)在強酸性或強堿性溶液中均不能大量存在。
3．三特殊。指三種特殊情況：
(1)AlO－2與HCO－3不能大量共存：AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3；
(2)“NO－3＋H＋”組合具有強氧化性，能與S2－、Fe2＋、I－等發生反應，而這一種組合常常較為隱蔽，不易被察覺；
(3)NH＋4與CH3COO－、CO2－3，Mg2＋與HCO－3等組合中，雖然兩種離子都能水解且水解相互促進，但總的水解程度仍很小，它們在溶液中能大量共存(加熱就不同了)。
4．四反應。指離子間通常能發生的四種類型的反應，能相互反應的離子顯然不能大量共存。
(1)復分解反應，如Ba2＋與SO2－4、NH＋4與OH－、H＋與CH3COO－等；
(2)氧化還原反應，如Fe3＋與I－，NO－3(H＋)與Fe2＋，MnO－4(H＋)與Br－，H＋與S2O2－3等；
(3)相互促進的水解反應，如Al3＋與HCO－3、Al3＋與AlO－2等；
(4)絡合反應，如Fe3＋與SCN－等。
判斷離子共存問題，應先看清試題的前置條件，如“在強酸性溶液中……”“在無色透明溶液中……”“在由水電離出的c(H＋)＝1×10－13 mol?L－1的溶液中……”“……因發生氧化還原反應而……”等等，再分析離子間的相互反應情況。
【例3】　(2010?江蘇)常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO－3、SO2－4、Na＋
B．由水電離的c(H＋)＝1×10－14 mol?L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO－3
C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NH＋4、Al3＋、NO－3、Cl－
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol?L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO2－4、SCN－
[解析]　本題考查離子共存的知識，意在考查考生是否熟練掌握離子反應的條件。A項，酸性條件下，Fe2＋會被NO－3氧化，故不可以大量共存；B項，水電離受到抑制，溶液可能是酸的溶液，也可能是堿的溶液，兩種條件下HCO－3均不可以大量共存；C項，c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液呈酸性，題中離子可以大量共存；D項，Fe3＋與SCN－發生絡合，不可以大量共存。
[答案]　C
變式3　(2010?安徽理綜)在pH＝1的溶液中，能大量共存的一組離子或分子是(　　)
A．Mg2＋、Na＋、ClO－、NO－3
B．Al3＋、NH＋4、Br－、Cl－
C．K＋、Cr2O2－7、CH3CHO、SO2－4
D．Na＋、K＋、SiO2－3、Cl－
解析：本題考查離子大量共存問題，意在考查考生的綜合分析能力。酸性條件下，A項ClO－會形成弱酸HClO；C項Cr2O2－7能夠氧化CH3CHO；D項形成H2SiO3沉淀。
答案：B
方法規律技巧
一、與量有關的離子方程式的書寫
1．試劑的滴加順序涉及到的“量”
例如：AlCl3與NaOH、NaAlO2與鹽酸、Na2CO3與鹽酸、氨水與AgNO3、氯水與FeBr2、氯水與FeI2、CO2和石灰水等。
向AlCl3溶液中滴入幾滴NaOH溶液(堿不足)，反應的離子方程式為：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。
向NaOH溶液中滴入幾滴AlCl3溶液(堿過量)，反應的離子方程式為：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O。
2．若是復分解反應，可用“少定多變法”來書寫
所謂“少定”即量少的反應物，其離子的計量數按化學式確定，所謂“多變”即過量的反應物，其計量數根據反應的需要量確定，不受化學式中的比例制約，是可變的。如Ca(HCO3)2溶液中加入過量的NaOH溶液，先確定Ca2＋、HCO－3的比例為1：2，再取用OH－，中和2個HCO－3需2個OH－，則可寫出：Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O，若是加入少量的NaOH溶液，則反應為OH－＋Ca2＋＋HCO－3===CaCO3↓＋H2O(只中和1個HCO－3，Ca2＋、HCO－3不是1：2了)。
此外，NaHSO4與Ba(HCO3)2、Ca(OH)2與NaHCO3、NaH2PO4與Ba(OH)2等反應均與“量”有關。
3．氧化還原反應中涉及到的“量”
氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>I2 還原性：Cl－所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反應的離子方程式為：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
向FeBr2溶液中通入過量Cl2，反應的離子方程式為：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
4．較特殊的反應涉及的“量”
如Mg(HCO3)2溶液與過量的NaOH反應，不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩定；明礬與足量的Ba(OH)2溶液反應，不可忽視Al(OH)3的兩性；NH4HSO4溶液與足量的Ba(OH)2反應，不可忽視NH3?H2O也是弱電解質。
5．從知識角度看，除掌握好前面概括的基礎知識外，對氧化還原反應問題、限量問題(過量與少量)、有機反應問題、水解問題應特別關注。
如苯酚與碳酸鈉反應的產物為苯酚鈉與碳酸氫鈉，苯酚鈉中通入少量或過量的CO2，均生成苯酚與碳酸氫鈉。
【例1】　按要求完成下列反應的離子方程式：
(1)將一小片銅片加入稀硫酸中沒有反應，再加入適量KNO3晶體，則銅片逐漸溶解，并產生無色氣體。
________________________________________________________________________。
(2)向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液呈中性。________________________________________。
(3)向氫氧化鋇溶液中滴加明礬溶液至Ba2＋完全沉淀：______________________，繼續加入明礬溶液，又發生的反應為：____________。
(4)已知Br2水與FeCl2(aq)發生如下反應：3Br2＋6FeCl2===4FeCl3＋2FeBr3
現將112 mL(標準狀況)Cl2通入10.0 mL 1.0 mol/L的FeBr2(aq)中，寫出發生反應的離子方程式____________________。
[解析]　(1)NO－3在酸性環境中有較強的氧化性，能氧化銅。
(2)NaHSO4溶液中H＋恰好完全反應，設H＋的物質的量為1 mol，則加入Ba(OH)2應為0.5 mol，所以有：
H＋＋OH－＋12Ba2＋＋12SO2－4===H2O＋12BaSO4↓，整理得：2H＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO2－4===2H2O＋BaSO4↓。
(3)Ba(OH)2溶液中Ba2＋恰好完全反應，取Ba(OH)2的物質的量為1 mol，則n(Ba2＋)＝1 mol，n(OH－)＝2 mol，由n(Ba2＋)＝1 mol知Ba2＋恰好完全反應時應加入12mol KAl(SO4)2，此時加入n(Al3＋)＝12 mol，即n(OH－)：n(Al3＋)＝2 mol：12 mol＝4：1，Al3＋與OH－恰好完全反應生成AlO－2。再加入明礬溶液，AlO－2與Al3＋發生雙水解反應。
(4)通過題給反應可比較出Fe3＋與Br2的氧化性強弱(Br2強)，從而明確Cl2通入FeBr2(aq)中先與Fe2＋反應，若Cl2還有剩余，再與Br－發生反應。
n(Cl2)＝0.112 L22.4 L/mol＝5.00×10－3 mol，
n(FeBr2)＝10.0×10－3 L×1.0 mol/L
＝1.0×10－2 mol。
Fe2＋可失去1.0×10－2 mol的電子，而Cl2最多得1.0×10－2 mol的電子，由得失電子的守恒，故Br－不失電子。
[答案]　(1)3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)2H＋＋SO2－4＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
(3)2Ba2＋＋4OH－＋Al3＋＋2SO2－4===2BaSO4↓＋AlO－2＋2H2O Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓
(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
變式1　(2010?四川理綜)下列離子方程式書寫正確的是(　　)
A．向明礬溶液中加入過量的氫氧化鋇溶液：Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO－2＋2H2O
B．向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
C．向磷酸二氫銨溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液：NH＋4＋OH－===NH3?H2O
D．向CH2BrCOOH中加入足量的氫氧化鈉溶液并加熱：CH2BrCOOH＋OH－??→△CH2BrCOO－＋H2O
解析：本題考查的知識點是離子方程式，意在考查考生對離子反應的理解。硝酸具有強氧化性，能夠將亞鐵離子氧化為鐵離子，B錯；磷酸二氫銨與氫氧化鈉的反應中，H2PO－4也參與了離子反應，因此選項C中正確的離子方程式為：NH＋4＋H2PO－4＋3OH－===NH3↑＋PO3－4＋3H2O；CH2BrCOOH中的兩個官能團都能與熱堿反應，生成物是CH2OHCOO－，故D錯誤。
答案：A
二、離子推斷與檢驗
1．離子的檢驗與推斷是離子反應的重要應用，是對離子反應概念的進一步深化，在考試中，多以選擇題和填空題的形式出現。本類題目要求根據離子的特征反應，選擇適當的試劑和方法，或者根據有關的實驗現象，對溶液中可能存在的離子作出正確的判斷，從而得出正確的結論。
2．解題思路與技巧
(1)解題思路：依據溶液的性質推出溶液中一定含有的離子(或一定不含有的離子)，然后依據離子共存，推出一定不含的離子。
(2)解題技巧：
①先看題干：如溶液顏色、pH、酸堿性等。 ②再根據溶液的性質或實驗現象推斷。
③注意加入的試劑對某些離子的干擾(如加入氯水、BaCl2溶液對原溶液有無Cl－的干擾)。
【例2】　(2010?浙江理綜)某鈉鹽溶液中可能含有NO－2、SO2－4、SO2－3、CO2－3、Cl－、I－等陰離子。
某同學取5份此溶液樣品，分別進行了如下實驗：
①用pH計測得溶液的pH大于7 ②加入鹽酸，產生有色刺激性氣體
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產生白色沉淀，且放出有色刺激性氣體
④加足量BaCl2溶液，產生白色沉淀，該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體，將氣體通入品紅溶液，溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液，產生白色沉淀，在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，顯紅色
該同學最終確定在上述六種離子中僅含NO－2、CO2－3、Cl－三種陰離子。
請分析，該同學只需要完成上述哪幾個實驗，即可得出此結論(　　)
A．①②④⑤　B．③④ C．③④⑤ D．②③⑤
[解析]　本題考查實驗化學方面的離子檢驗，意在考查考生實驗方案的設計能力。實驗③在酸性條件下生成了NO2，說明溶液中有NO－2存在，則I－不能存在；同時生成白色沉淀，則溶液中含有Cl－。實驗④生成的白色沉淀能夠溶解且生成的氣體不能使品紅褪色，則溶液中有CO2－3，無SO2－4、SO2－3。
[答案]　B
變式2　現有一瓶由Na＋、NH＋4、Cl－、NO－3、CO2－3、SO2－4、SO2－3、OH－等離子中的某幾種組成的混合物。用A、B、C三支試管，各取少量該混合液，分別進行如下實驗：
(1)向試管A中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀析出。
(2)向試管B中加入稀HNO3至溶液呈酸性，有無色氣體冒出。繼續加入AgNO3溶液或Ba(NO3)2溶液，均無沉淀生成。
(3)取試管C滴加幾滴酚酞試液，溶液呈紅色，再加入Cu片和濃H2SO4共熱，一段時間后，試管口冒出紅棕色的氣體。
根據上述實驗現象推斷，下列說法正確的是 (　　)
①原溶液中可能含有Na＋，OH－，CO2－3，NO－3；②一定不可能含有Cl－，NH＋4，SO2－4，SO2－3；③原溶液中可能含有Cl－，CO2－3，SO2－4；④一定不可能含有NH＋4，SO2－4，CO2－3。
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
解析：首先應該分析題中給出的離子是否能大量共存，其中NH＋4和OH－之間能發生反應：NH＋4＋OH－??NH3?H2O，所以不能大量共存。根據(3)酚酞紅色，說明溶液呈堿性，即含有OH－而不應含有NH＋4，故溶液中含有Na＋。又據(3)中加濃H2SO4和Cu共熱，生成紅棕色NO2氣體，因此推知含有NO－3。根據(2)加HNO3生成氣體，說明可能有CO2和SO2。當HNO3過量時，加AgNO3或Ba(NO3)2溶液無沉淀，說明無Cl－和SO2－4，也可推知不含SO2－3(因SO2－3與HNO3反應生成SO2－4)。最后由(1)推知原混合物中還有CO2－3，因Ba2＋和 CO2－3生成BaCO3沉淀。
答案：A
備選習題
1.下列狀態的物質，既能導電又屬于電解質的是(　　)
A．MgCl2晶體 B．NaCl溶液 C．液態氯化氫 D．熔融的KOH
解析：MgCl2晶體是電解質，但無自由移動的離子，不導電；NaCl溶液是混合物，稱電解質溶液；液態HCl是共價化合物，不導電。
答案：D
點評：判斷物質是否是電解質最有效的方法是根據物質的分類，酸、堿、鹽、水及離子型氧化物均屬于電解質。同時要注意排除混合物，如硫酸溶液。
2．下列說法正確的一組是(　　)
①不溶于水的鹽(CaCO3、BaSO4等)都是弱電解質； ②可溶于水的鹽都是強電解質；
③0.5 mol?L－1所有一元酸中氫離子濃度都是0.5 mol?L－1；
④強酸溶液中氫離子濃度一定大于弱酸溶液中氫離子濃度；
⑤電解質溶液導電的原因是溶液中有自由移動的陰、陽離子； ⑥熔融的電解質都能導電。
A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．只有⑤ D．只有⑥
解析：判定強、弱電解質的依據是電解質能否全部電離，不溶于水的鹽熔融時能全部電離，可溶于水的鹽不一定全部電離，如醋酸鉛就屬于易溶難電離的鹽。對于弱的一元酸，氫離子濃度小于酸的濃度；對于很稀的強酸溶液，氫離子濃度可能要小于濃的弱酸溶液中的氫離子濃度；熔融的共價化合物電解質不電離不導電，如：液態氯化氫等。
答案：C
點評：區別強電解質與弱電解質最好的方法是根據化合物的分類：(1)強酸、強堿、中學內遇到的大多數鹽都是強電解質；(2)離子化合物都是強電解質，部分共價化合物也屬于強電解質。
3．(2010?廣東理綜)能在溶液中大量共存的一組離子是(　　)
A．NH＋4、Ag＋、PO3－4、Cl－ B．Fe3＋、H＋、I－、HCO－3
C．K＋、Na＋、NO－3、MnO－4 D．Al3＋、Mg2＋、SO2－4、CO2－3
解析：本題考查離子共存問題，意在考查考生對常見離子反應發生條件的理解和應用能力。Ag＋和PO3－4、Cl－能發生沉淀反應而不能大量共存，A項錯誤；Fe3＋和I－能發生氧化還原反應：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2而不能大量共存，Fe3＋、H＋均可與HCO－3發生反應而不能大量共存，B項錯誤；Mg2＋和CO2－3能發生沉淀反應而不能大量共存，D項錯誤。
答案：C
4．(2010?威海調研)下列離子方程式書寫正確的是(　　)
A．將SiO2與NaOH溶液混合：SiO2＋OH－===SiO2－3＋H＋
B．Na2S固體加入稀硝酸溶液中：S2－＋2H＋===H2S↑
C．等物質的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合： HCO－3＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
D．氧化鐵溶于氫碘酸：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
解析：本題考查了離子方程式的書寫。SiO2與NaOH溶液混合，生成SiO2－3和H2O，A錯；Na2S固體加入稀硝酸溶液中，得不到H2S，S2－被氧化為單質，B錯；C正確，但要注意量的關系；氧化鐵溶于氫碘酸，Fe3＋把I－氧化為I2，D錯。
答案：C
5．(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至剛好完全沉淀，此時離子方程式為______________________，繼續向溶液中滴加NaHSO4溶液，此時反應的離子方程式為______________________。
(2)寫出下列離子方程式：
①向澄清的石灰水中加入過量的NaHCO3溶液______________________________。
②向NaHCO3溶液中加入過量的澄清石灰水__________________________________________。
解析：(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液時，由于開始時NaHSO4不足量，H＋和SO2－4按組成比例1：1參加反應，而Ba(OH)2溶液中的Ba2＋和OH－的組成比例為1：2，相當于OH－過量。離子方程式應表示為：H＋＋SO2－4＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。當沉淀恰好完全時，即當Ba2＋與加入的SO2－4物質的量相等時，溶液仍顯堿性，如果再加入NaHSO4時，只發生中和反應：H＋＋OH－===H2O。
(2)澄清石灰水的成分為Ca(OH)2，與(1)中Ba(OH)2相似，但NaHCO3溶液與NaHSO4溶液不相似。NaHCO3電離的方程式為NaHCO3===Na＋＋HCO－3，即HCO－3是一個整體，不能拆開寫。
答案：(1)H＋＋SO2－4＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O　H＋＋OH－===H2O
(2)①Ca2＋＋2OH－＋2HCO－3===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O②HCO－3＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
6．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH＋4、K＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、SO2－4、CO2－3、NO－3、I－，取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙測得該溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入數滴新制的氯水及少量CCl4，經振蕩、靜置后，CCl4層呈紫紅色；
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉變為堿性，在整個滴加過程中無沉淀生成；
④取部分上述堿性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。
根據上述實驗事實確定：
(1)寫出②所發生反應的離子方程式________________________；
(2)該溶液中肯定存在的離子是______________________；
(3)該溶液中肯定不存在的離子是________________________________。
解析：該題為離子型推斷題，試題是結合元素化合物的特殊反應以及物質某些特征現象來形成問題情境。試題難度中等。解決問題最好是結合試題信息來選擇離子。根據澄清的溶液和條件①知道溶液中無CO2－3；由②知道有I－，則無Fe3＋和NO－3(硝酸氧化性)；由③知無Mg2＋、Al3＋；根據④知道有Ba2＋，則原溶液無SO2－4、CO2－3；由⑤知道有NH＋4，但是K＋不能肯定。
答案：(1)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
(2)NH＋4、Ba2＋、I－
(3)Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、SO2－4、CO2－3、NO－3

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