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第1课时 离子反应发生的条件
学业基础
核心素养
当堂评价
核心微网络
素养新目标
1.了解离子反应发生的条件是生成沉淀、生成弱电解质、生成气体或发生氧化还原反应。
2．综合运用电解质电离、离子反应发生的条件，进行离子方程式正误判断。
学业基础
一、离子反应
离子
原子或分子
浓度降低
离子方程式
状元随笔 (1)水溶液中存在的几种常见平衡：电离平衡、水解平衡或沉淀溶解平衡。
(2)电解质在水溶液中参与的反应是以离子形式进行的，离子反应体现了这类反应的实质。
(3)离子反应会改变溶液中微粒的种类和数量，从而对溶液体系及其中的平衡产生影响。
二、离子反应发生的条件
1．复分解型离子反应发生的条件
(1)生成沉淀
a．Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应：
_____________________________________。
b．向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应：
_____________________________________。
Ba2＋＋S===BaSO4↓
MgCO3＋2OH－===Mg(OH)2＋C
(2)生成弱电解质
a．NaOH与盐酸混合：________________。
b.盐酸与CH3COONa混合：_____________________________。
c．向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液：
__________________________。
H＋＋OH－===H2O
H＋＋CH3COO－===CH3COOH
N＋OH－===NH3·H2O
(3)生成气体(或挥发性物质)
a．Na2CO3溶液与稀硫酸混合：__________________________。
b．浓NH4NO3溶液中加入浓NaOH溶液：
_______________________________。
C＋2H＋===H2O＋CO2↑
N＋OH－===NH3↑＋H2O
2．氧化还原型离子反应
(1)非原电池、电解池的反应
在溶液中，具有________性和_____性的离子相遇时，二者能发生氧化还原反应而使离子浓度_____，例如：
a．向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液，离子方程式为__________________________________________。
b．向CuSO4溶液中加入锌片，离子方程式为____________________程式为_________________________。
氧化
还原
降低
5Fe2＋＋Mn＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)原电池、电解池反应
a．原电池：Cu—Zn—CuSO4。
电极反应式：负极：__________________，
正极：______________________________，
总反应：____________________________。
b．电解池：电解饱和食盐水。
阳极：_______________________________，
阴极：_______________________________，
总反应：______________________________________。
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑
状元随笔 (1)某些物质在熔融状态时也可以发生离子反应。
(2)离子反应的实质是溶液中某种或某些离子的浓度降低，并不是所有的离子浓度都降低。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)所有的化学反应都能写成离子方程式。( )
(2)H＋＋OH－===H2O不可以表示所有强酸和强碱的中和反应。( )
(3)酸碱中和反应，恰好反应，不一定是中性。( )
×
√
√
2．下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A．无色溶液中可能大量存在Al3＋、、Cl－、S2－
B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、、I－
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、
D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、
答案：C
解析：Al3＋和S2－能够发生比较彻底的水解反应，不能大量共存，A错误；酸性溶液，H＋和ClO－结合生成弱酸次氯酸，且ClO－能够氧化I－，不能大量共存，B错误；Na＋、K＋、Cl－、相互之间不反应水解造成溶液显弱碱性，C正确；Fe3＋在中性溶液中可完全沉淀，故中性溶液中不可能存在大量Fe3＋，D错误。
3．下列物质混合后不能发生离子反应的是( )
A．FeCl3溶液中加入KSCN溶液
B．稀硫酸与NaCl溶液
C．Cu粉投入FeCl3溶液
D．SO2通入氯水中
答案：B
解析：C、D为氧化还原反应，依据事实，可以发生反应；A中Fe3＋与SCN－反应生成Fe(SCN)3，Fe(SCN)3难电离，可以发生反应；B中不符合复分解反应发生的条件，故不可以发生离子反应。
4．(双选)对于离子反应，下列说法正确的是( )
A．参加离子反应的一定都是电解质
B．任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C．自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D．没有沉淀、气体、水生成的反应有可能是离子反应
答案：CD
解析：离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应，其中有电解质，也可能有非电解质或其他物质，故A错误；离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等，使溶液中某种或某些离子浓度降低，但不一定都降低，B错误；固态物质中一定无自由离子存在，C正确；没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应，例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应，D正确。
5．(双选)下列表示对应化学反应的离子方程式不正确的是( )
A．FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．NO2与水的反应：＋NO＋2H＋
C．醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
D．向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2：
===＋H2O
答案：CD
解析：C项，醋酸是弱酸，应写成分子形式；D项，通入过量CO2，应生成。
6．某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)如表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应：________________________________________________________；
化合反应：_______________________________________________________。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(或2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu)
===
解析：CuCl2溶液中由于Cu2＋水解使溶液呈酸性，Al与H＋、Cu2＋发生置换反应，置换生成的铜置于潮湿的空气中，与空气中CO2、O2、H2O反应：2Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。
(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极均产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是________________________________。解释此现象的离子方程式是________________________________________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)
________________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是______________________________________。
有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al2O3
MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O
解析：(1)CuCl2溶液中由于Cu2＋水解使溶液呈酸性，Al与H＋、Cu2＋发生置换反应，置换生成的铜置于潮湿的空气中，与空气中CO2、O2、H2O反应：2Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。(2)用石墨作电极，电解AlCl3溶液，阳极电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，破坏了H2O的电离平衡，使溶液呈碱性，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(3)①Al与MnO2发生铝热反应：4Al＋3MnO2 2Al2O3＋3Mn。②在酸性条件下MnO2具有氧化性，把H2O2氧化成O2，MnO2被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋2H2O＋O2↑。
核心素养
目标一 离子共存问题
例1 某无色溶液中可能含有I－、、Cu2＋、，向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列关于溶液组成的判断正确的是( )
①肯定不含I－；②肯定不含Cu2＋；③肯定含有；④可能含有I－。
A．①③ B．①②③
C．①② D．②③④
答案：D
解析：反应前后均无色，确定没有Cu2＋；能被溴水氧化的有I－、先被Br2氧化，若没全部被氧化，则I－不会参与反应，无法确定I－是否存在。
状元随笔 离子共存题中的常见“陷阱”
条件 类型 题目中的常见表述 注意事项
常见的限 制条件 “无色” 有色离子不能大量存在
“pH＝1”或“pH＝13” 溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能共存” 具有氧化性的离子和还原性的离子不共存
常见的 易错点 “透明” “透明”也可“有色”
“不能共存” 易看成“能共存”
常见的隐 含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能存在
“通入足量的SO2” 具有氧化性的离子和OH－不能大量存在
“加入Na2O2固体” 具有还原性的离子和H＋不能大量存在
常见 题干 要求 (1)“一定大量共存”； (2)“可能大量共存”； (3)“不能大量共存” 审清关键字
[提升1] 下列各组离子，在指定环境中一定能大量共存的是________(填序号)。
(1)在含有大量I－的溶液中：Cl－、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋
(2)pH＝0的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Cl－、
(3)使pH试纸变红的溶液中：Fe2＋、Na＋、、ClO－
(4)在加入Al单质后能放出大量H2的溶液中：、、Cl－、
(5)0.1 mol·L－1 Ca(ClO)2溶液：K＋、Na＋、I－、Cl－
(6)加入KSCN显血红色的溶液：Na＋、Mg2＋、Cl－、
(7)c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、、
(8)常温下＝1×10－12的溶液：K＋、[Al(OH)4]－、、Na＋
(9)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、、
(10)含有大量的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、
(2)(6)(8)
解析：(1)I－可与Fe3＋发生氧化还原反应。(3)使pH试纸变红的溶液呈酸性，酸性条件下ClO－具备较强的氧化性，能与Fe2＋发生氧化还原反应。(4)在加入Al单质后能放出大量H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性既不能在酸性溶液中大量存在，也不能在碱性溶液中大量存在。(5)ClO－具有氧化性，与I－发生氧化还原反应而不能大量共存。(7)c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液的pH＝13，溶液显强碱性，Mg2＋、Cu2＋分别与OH－反应生成Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。(9)Fe3＋、Al3＋易水解，中性条件下，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(10)在酸性条件下能氧化Fe2＋。
状元随笔 离子间不能大量共存的原因有：
(1)离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体；(2)离子间发生氧化还原反应；(3)离子间发生相互促进的水解反应，如Al3＋与等；(4)离子间发生络合反应，如Fe3＋与SCN－等；(5)注意题中附加条件的影响，如在酸性条件下会表现强氧化性等。(6)常见有颜色的离子：Fe2＋：浅绿色 Fe3＋：黄色 Cu2＋：蓝色 ：紫色(或紫红色)
关键能力
1.一色：即溶液颜色
若限制溶液为无色，则Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、等有色离子均不能存在。
2．二性：即溶液的酸碱性
(1)强酸性溶液
①题干中限制溶液呈酸性的方式有多种，如pH＝1、pH试纸变红、紫色石蕊溶液变红；
②在强酸性溶液中，OH－及弱酸根离子(如、、、ClO－、CH3COO－等)均不能大量存在。
(2)强碱性溶液
①题干中限制溶液呈碱性的方式有多种，如pH＝14、pH试纸变蓝、紫色石蕊溶液变蓝；
②在强碱性溶液中，H＋、弱酸的酸式酸根离子(如)及弱碱的阳离子(如、Fe3＋、Al3＋等)均不能大量存在。
(3)可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液
①与Al反应生成H2；
②常温下由水电离出的c(H＋)或c(OH－)为10－10 mol·L－1。
3．三特殊：即三种特别注意的情况
(1)“＋H＋”的组合具有强氧化性。
与CH3COO－、、等离子均能水解且水解相互促进，但总的水解程度较小，且氨气极易溶于水，它们在溶液中能大量共存。
(3)[Al(OH)4]－与水解均显碱性，但在溶液中不能大量共存：===Al(OH)3＋H2O。
4．四反应：指离子间通常发生的四种反应类型
(1)复分解反应型
如①生成气体：如H＋与、、S2－、、、HS－；OH－与等；
②生成沉淀；
③生成弱电解质：常见的与H＋结合的弱酸根离子有F－、ClO－、S2－、HS－、、、、、、、CH3COO－、、等；常见的与OH－结合的弱碱阳离子有、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋等。
(2)氧化还原型
如①与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
②(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
③ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
④Fe3＋与I－、S2－、HS－、、等。
③ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
④Fe3＋与I－、S2－、HS－、、等。
(3)水解相互促进型
如①Fe3＋与、、ClO－、[Al(OH)4]－、等；
②Al3＋与S2－、HS－、、、ClO－、[Al(OH)4]－、等；
③与ClO－、[Al(OH)4]－、等；
④Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、等。
(4)络合型
如Fe3＋与SCN－、Ag＋与NH3·H2O等。
目标二 离子方程式的书写及正误判断
例2 下列离子方程式书写正确的是( )
A．向硫酸酸化的FeSO4溶液中加入过量的H2O2溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
B．用小苏打治疗胃酸过多：＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．碳酸镁与盐酸反应：＋2H＋===CO2↑＋H2O
D．向Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液：＋
OH－===CaCO3↓＋H2O
答案：A
解析：A对，向FeSO4溶液中加入过量H2O2溶液，亚铁离子被H2O2氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。B错，小苏打是碳酸氢钠在离子方程式中不能拆，与盐酸反应的离子方程式为＋H＋===CO2↑＋H2O。C错，MgCO3微溶于水，不以离子态参加反应。D错，向Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液，Ca(HCO3)2中的完全反应，正确的离子方程式为H－===O32H2O。
状元随笔 与量有关的离子方程式的三种类型及解题方法
(1)连续反应型：即反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。采用分步书写法：如向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液，按照反应顺序分别写出两步反应：
①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，由①＋②可得：===。
(2)先后反应型：即一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而跟用量有关。这类反应要明确离子反应的先后顺序。
采用假设定序法：在不明确离子反应的先后顺序时，可先假设其中一种离子先反应，然后分析产物与另一种离子是否反应，从而确定反应的先后顺序。如FeBr2和Cl2反应。可假设Cl2先与Br－反应，则生成的溴单质还要氧化Fe2＋生成Fe3＋，这样就可确定Cl2先与Fe2＋后与Br－反应，然后再根据量的关系书写即可。
(3)离子配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。采用“少定多变”法：①“定”量少的反应物，按1 mol分析，其离子的化学计量数根据化学式确定。②“变”过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需要量来确定，不受化学式中比例的制约，是可变的。
[提升2] 下列事实对应的离子方程式不正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理锅炉中的硫酸钙水垢：
O3(aq)
B．用加热的方法降低自来水中钙离子浓度：CaCO3↓＋H2O＋CO2↑
C．用醋酸清洗热水壶中的碳酸钙水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
D.用肥皂(主要成分为C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓
答案：C
解析：A对，碳酸钙的溶解度比硫酸钙小，先通过沉淀的转化，将硫酸钙转化为碳酸钙，再用酸溶解碳酸钙，达到除水垢的目的，离子方程式为(aq)。B对，Ca(HCO3)2加热分解会产生CaCO3、水和CO2，Ca(HCO3)2可溶，离子方程式中可拆，CaCO3、水和CO2均不可拆。C错，醋酸为弱酸，在离子方程式中不可拆开，离子方程式为2CH3COOH＋CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑。D对，肥皂的主要成分为硬脂酸钠，可以与Ca2＋反应生成硬脂酸钙沉淀，离子方程式正确。
状元随笔 离子方程式的正误判断
(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2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑就不符合客观事实。
(2)看“===”“ ”“↑”“↓”等是否正确。
如用饱和FeCl3溶液制备胶体的离子方程式不能写为Fe3＋＋3H2O△Fe(OH)3↓＋3H＋，应该写为Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋。
(3)看表示各物质的化学式是否正确，如H＋通常写成＋H＋，HCOO－不可写成COOH－等。
(4)看是否漏掉离子反应。
如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与的反应，又要写Cu2＋与OH－的反应。
(5)看是否遵循“两等”。
即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等。氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等。如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－，而应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。
如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成＋Ba2＋ BaSO4↓＋H2O，应写成＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。
(7)看是否符合题设条件要求。
如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应的影响。
如向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－；向Na2CO3溶液中通入过量SO2的离子方程式为O2H2===CO2。
(8)对于微溶物的处理归纳为三种情况。
①在反应产物中有微溶物析出时，微溶物用化学式表示。
如向Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：===Ag2SO4↓。
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时，应写成离子的形式，如少量CO2气体通入澄清石灰水中：CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。
③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式，如向石灰乳中加入Na2CO3溶液：
===CaCO3＋2OH－。
关键能力
1.书写要点：抓住一易、两等、三查
(1)一易：易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示；其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。
(2)两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
(3)三查：检查各项是否有公约数，是否漏写必要的反应条件，是否漏写离子反应。
2．与量有关的离子方程式的书写注意问题
(1)要注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。
(2)以量少的为标准，一般将少量物质的物质的量先定为“1 mol”，确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子的化学计量数之比要符合化学式。
当堂评价
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．H2O2溶液中：Na＋、F－、
B．＝1012的溶液中：Fe2＋、、、Na＋
C．由水电离的c平(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、
D．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、
答案：C
2．下列反应属于离子反应的是( )
A．高锰酸钾受热分解生成氧气
B．在空气中点燃镁条
C．FeCl3溶液和NaOH溶液反应
D．氢气还原氧化铜
答案：C
3．(双选)在如图所示点滴板上进行四种溶液间反应的小实验，其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A．a反应：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
B．b反应：OH－===＋H2O
C．c反应：H＋＋OH－===H2O
D．d反应：===
答案：AD
4．下列各组试剂在溶液中反应，当两种试剂的量发生改变时，不能用同一离子方程式表示的是( )
A．氯化镁、氢氧化钠
B．硫酸钠、氢氧化钡
C．氯化铝、氨水
D．溴化亚铁、氯水
答案：D
5．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：
＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
答案：A
解析：B不正确，该离子方程式原子不守恒；C不正确，HClO是弱酸，应写成分子式形式且要用“ ”；D不正确，常温下，KMnO4溶液能与浓盐酸反应生成Cl2。
6．2020年全球爆发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的健康。乙醚、75%酒精、含氯的消毒剂都可以有效地灭活病毒。世界卫生组织将二氧化氯列为A级高效安全灭菌消毒剂。
(1)二氧化氯可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式____________________________________。
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种：Na＋、H＋、Mg2＋、Ag＋、Cl－、OH－、、。已知该溶液可与Al2O3反应，则：
①若该溶液与Al2O3反应后有Al3＋生成，则原溶液中一定含有_____，一定不会含有大量的__________。
②若该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]－生成，则原溶液中一定含有________，可能含有大量的________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]－的离子方程式________________________________。
H＋===2ClO2＋H2O
H＋
OH－、
OH－、Na＋
Cl－、
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
解析：KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应被氧化成。溶液与Al2O3反应后有Al3＋生成，说明该溶液显酸性，一定含有H＋，OH－、不能大量存在。该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]－生成，说明该溶液显碱性，H＋、Mg2＋、Ag＋不能大量共存，必定要含有一种阳离子：Na＋，故溶液中一定含有OH－、Na＋，可能含有Cl－、。
练后反思
(1)离子反应的实质是使溶液中离子浓度减小，溶液中的离子之间可以通过复分解反应或氧化还原反应而达到降低离子浓度的目的。因此溶液中的离子只要发生反应，则这些离子就不能大量共存。
(2)反应环境问题：能写成离子反应方程式的必须是在溶液中进行的反应，不是在溶液中进行的反应，不能写成离子方程式，如NaCl固体与浓硫酸的反应，实验室制备氨气、铜与浓硫酸反应等。
(3)约分问题：写完离子方程式除了注意检查是否元素守恒、电荷守恒及转移电子守恒外，还要检查方程式是否能约分，能约分的化到最简。
(4)顺序问题：两种或两种以上的离子被同一种氧化剂氧化或还原剂还原，要注意氧化还原的顺序问题，如FeI2溶液通入少量Cl2、过量Cl2时参加反应的离子不同。第4节 离子反应
第1课时 离子反应发生的条件
核心微网络
素养新目标
1.了解离子反应发生的条件是生成沉淀、生成弱电解质、生成气体或发生氧化还原反应。
2．综合运用电解质电离、离子反应发生的条件，进行离子方程式正误判断。
学业基础——自学·思记·尝试
一、离子反应
状元随笔 (1)水溶液中存在的几种常见平衡：电离平衡、水解平衡或沉淀溶解平衡。
(2)电解质在水溶液中参与的反应是以离子形式进行的，离子反应体现了这类反应的实质。
(3)离子反应会改变溶液中微粒的种类和数量，从而对溶液体系及其中的平衡产生影响。
二、离子反应发生的条件
1．复分解型离子反应发生的条件
(1)生成沉淀
a．Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应：
________________________________________________________________________。
b．向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应：
________________________________________________________________________。
(2)生成弱电解质
a．NaOH与盐酸混合：
________________________________________________________________________。
b.盐酸与CH3COONa混合：
________________________________________________________________________。
c．向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生成气体(或挥发性物质)
a．Na2CO3溶液与稀硫酸混合：
________________________________________________________________________。
b．浓NH4NO3溶液中加入浓NaOH溶液：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．氧化还原型离子反应
(1)非原电池、电解池的反应
在溶液中，具有________性和________性的离子相遇时，二者能发生氧化还原反应而使离子浓度________，例如：
a．向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液，离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
b．向CuSO4溶液中加入锌片，离子方程式为
________________________________________________________________________。
c．FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)原电池、电解池反应
a．原电池：Cu—Zn—CuSO4。
电极反应式：负极：
________________________________________________________________________，
正极：
________________________________________________________________________，
总反应：
________________________________________________________________________。
b．电解池：电解饱和食盐水。
阳极：
________________________________________________________________________，
阴极：
________________________________________________________________________，
总反应：
________________________________________________________________________。
状元随笔 (1)某些物质在熔融状态时也可以发生离子反应。
(2)离子反应的实质是溶液中某种或某些离子的浓度降低，并不是所有的离子浓度都降低。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)所有的化学反应都能写成离子方程式。( )
(2)H＋＋OH－===H2O不可以表示所有强酸和强碱的中和反应。( )
(3)酸碱中和反应，恰好反应，不一定是中性。( )
2．下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A．无色溶液中可能大量存在Al3＋、、Cl－、S2－
B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、、I－
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、
D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、
3．下列物质混合后不能发生离子反应的是( )
A．FeCl3溶液中加入KSCN溶液
B．稀硫酸与NaCl溶液
C．Cu粉投入FeCl3溶液
D．SO2通入氯水中
4．(双选)对于离子反应，下列说法正确的是( )
A．参加离子反应的一定都是电解质
B．任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C．自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D．没有沉淀、气体、水生成的反应有可能是离子反应
5．(双选)下列表示对应化学反应的离子方程式不正确的是( )
A．FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．NO2与水的反应：＋NO＋2H＋
C．醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
D．向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2：
===＋H2O
6．某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)如表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应：
________________________________________________________________________；
化合反应：
________________________________________________________________________。
(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极均产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是________________________________。解释此现象的离子方程式是________________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)________________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中是催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
核心素养——合作·探究·分享
目标一 离子共存问题
例1 某无色溶液中可能含有I－、、Cu2＋、，向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列关于溶液组成的判断正确的是( )
①肯定不含I－；②肯定不含Cu2＋；③肯定含有；④可能含有I－。
A．①③ B．①②③
C．①② D．②③④
状元随笔 离子共存题中的常见“陷阱”
条件 类型 题目中的常见表述 注意事项
常见 的限 制条 件 “无色” 有色离子不能大量存在
“pH＝1”或“pH＝13” 溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能共存” 具有氧化性的离子和还原性的离子不共存
常见 的易 错点 “透明” “透明”也可“有色”
“不能共存” 易看成“能共存”
常见 的隐 含条 件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能存在
“通入足量的SO2” 具有氧化性的离子和OH－不能大量存在
“加入Na2O2固体” 具有还原性的离子和H＋不能大量存在
常见 题干 要求 (1)“一定大量共存”； (2)“可能大量共存”； (3)“不能大量共存” 审清关键字
[提升1] 下列各组离子，在指定环境中一定能大量共存的是________(填序号)。
(1)在含有大量I－的溶液中：Cl－、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋
(2)pH＝0的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Cl－、
(3)使pH试纸变红的溶液中：Fe2＋、Na＋、、ClO－
(4)在加入Al单质后能放出大量H2的溶液中：、、Cl－、
(5)0.1 mol·L－1 Ca(ClO)2溶液：K＋、Na＋、I－、Cl－
(6)加入KSCN显血红色的溶液：Na＋、Mg2＋、Cl－、
(7)c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、、
(8)常温下＝1×10－12的溶液：K＋、[Al(OH)4]－、、Na＋
(9)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、、
(10)含有大量的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、
状元随笔 离子间不能大量共存的原因有：
(1)离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体；(2)离子间发生氧化还原反应；(3)离子间发生相互促进的水解反应，如Al3＋与等；(4)离子间发生络合反应，如Fe3＋与SCN－等；(5)注意题中附加条件的影响，如在酸性条件下会表现强氧化性等。(6)常见有颜色的离子：Fe2＋：浅绿色 Fe3＋：黄色 Cu2＋：蓝色 ：紫色(或紫红色)
关键能力
1.一色：即溶液颜色
若限制溶液为无色，则Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、等有色离子均不能存在。
2．二性：即溶液的酸碱性
(1)强酸性溶液
①题干中限制溶液呈酸性的方式有多种，如pH＝1、pH试纸变红、紫色石蕊溶液变红；
②在强酸性溶液中，OH－及弱酸根离子(如、、、ClO－、CH3COO－等)均不能大量存在。
(2)强碱性溶液
①题干中限制溶液呈碱性的方式有多种，如pH＝14、pH试纸变蓝、紫色石蕊溶液变蓝；
②在强碱性溶液中，H＋、弱酸的酸式酸根离子(如)及弱碱的阳离子(如、Fe3＋、Al3＋等)均不能大量存在。
(3)可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液
①与Al反应生成H2；
②常温下由水电离出的c(H＋)或c(OH－)为10－10 mol·L－1。
3．三特殊：即三种特别注意的情况
(1)“＋H＋”的组合具有强氧化性。
与CH3COO－、、等离子均能水解且水解相互促进，但总的水解程度较小，且氨气极易溶于水，它们在溶液中能大量共存。
(3)[Al(OH)4]－与水解均显碱性，但在溶液中不能大量共存：===Al(OH)3＋H2O。
4．四反应：指离子间通常发生的四种反应类型
(1)复分解反应型
如①生成气体：如H＋与、、S2－、、、HS－；OH－与等；
②生成沉淀；
③生成弱电解质：常见的与H＋结合的弱酸根离子有F－、ClO－、S2－、HS－、、、、、、、CH3COO－、、等；常见的与OH－结合的弱碱阳离子有、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋等。
(2)氧化还原型
如①与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
②(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
③ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、、等；
④Fe3＋与I－、S2－、HS－、、等。
(3)水解相互促进型
如①Fe3＋与、、ClO－、[Al(OH)4]－、等；
②Al3＋与S2－、HS－、、、ClO－、[Al(OH)4]－、等；
③与ClO－、[Al(OH)4]－、等；
④Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、等。
(4)络合型
如Fe3＋与SCN－、Ag＋与NH3·H2O等。
目标二 离子方程式的书写及正误判断
例2 下列离子方程式书写正确的是( )
A．向硫酸酸化的FeSO4溶液中加入过量的H2O2溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
B．用小苏打治疗胃酸过多：
＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．碳酸镁与盐酸反应：
＋2H＋===CO2↑＋H2O
D．向Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液：＋OH－===CaCO3↓＋H2O
状元随笔 与量有关的离子方程式的三种类型及解题方法
(1)连续反应型：即反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。采用分步书写法：如向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液，按照反应顺序分别写出两步反应：
①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，由①＋②可得：===。
(2)先后反应型：即一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而跟用量有关。这类反应要明确离子反应的先后顺序。
采用假设定序法：在不明确离子反应的先后顺序时，可先假设其中一种离子先反应，然后分析产物与另一种离子是否反应，从而确定反应的先后顺序。如FeBr2和Cl2反应。可假设Cl2先与Br－反应，则生成的溴单质还要氧化Fe2＋生成Fe3＋，这样就可确定Cl2先与Fe2＋后与Br－反应，然后再根据量的关系书写即可。
(3)离子配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。采用“少定多变”法：①“定”量少的反应物，按1 mol分析，其离子的化学计量数根据化学式确定。②“变”过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需要量来确定，不受化学式中比例的制约，是可变的。
[提升2] 下列事实对应的离子方程式不正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理锅炉中的硫酸钙水垢：
O3(aq)
B．用加热的方法降低自来水中钙离子浓度：CaCO3↓＋H2O＋CO2↑
C．用醋酸清洗热水壶中的碳酸钙水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
D.用肥皂(主要成分为C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓
状元随笔 离子方程式的正误判断
(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2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑就不符合客观事实。
(2)看“===”“ ”“↑”“↓”等是否正确。
如用饱和FeCl3溶液制备胶体的离子方程式不能写为Fe3＋＋3H2O△Fe(OH)3↓＋3H＋，应该写为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋。
(3)看表示各物质的化学式是否正确，如H＋通常写成＋H＋，HCOO－不可写成COOH－等。
(4)看是否漏掉离子反应。
如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与的反应，又要写Cu2＋与OH－的反应。
(5)看是否遵循“两等”。
即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等。氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等。如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－，而应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。
如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成＋Ba2＋ BaSO4↓＋H2O，应写成＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。
(7)看是否符合题设条件要求。
如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应的影响。
如向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－；向Na2CO3溶液中通入过量SO2的离子方程式为O2H2===CO2。
(8)对于微溶物的处理归纳为三种情况。
①在反应产物中有微溶物析出时，微溶物用化学式表示。
如向Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：===Ag2SO4↓。
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时，应写成离子的形式，如少量CO2气体通入澄清石灰水中：CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。
③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式，如向石灰乳中加入Na2CO3溶液：
===CaCO3＋2OH－。
关键能力
1.书写要点：抓住一易、两等、三查
(1)一易：易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示；其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。
(2)两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
(3)三查：检查各项是否有公约数，是否漏写必要的反应条件，是否漏写离子反应。
2．与量有关的离子方程式的书写注意问题
(1)要注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。
(2)以量少的为标准，一般将少量物质的物质的量先定为“1 mol”，确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子的化学计量数之比要符合化学式。
当堂评价——夯实·测控·演练
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．H2O2溶液中：Na＋、F－、
B．＝1012的溶液中：Fe2＋、、、Na＋
C．由水电离的c平(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、
D．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、
2．下列反应属于离子反应的是( )
A．高锰酸钾受热分解生成氧气
B．在空气中点燃镁条
C．FeCl3溶液和NaOH溶液反应
D．氢气还原氧化铜
3．(双选)在如图所示点滴板上进行四种溶液间反应的小实验，其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A．a反应：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
B．b反应：OH－===＋H2O
C．c反应：H＋＋OH－===H2O
D．d反应：===
4．下列各组试剂在溶液中反应，当两种试剂的量发生改变时，不能用同一离子方程式表示的是( )
A．氯化镁、氢氧化钠
B．硫酸钠、氢氧化钡
C．氯化铝、氨水
D．溴化亚铁、氯水
5．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：
＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
6．2020年全球爆发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的健康。乙醚、75%酒精、含氯的消毒剂都可以有效地灭活病毒。世界卫生组织将二氧化氯列为A级高效安全灭菌消毒剂。
(1)二氧化氯可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式________________________________。
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种：Na＋、H＋、Mg2＋、Ag＋、Cl－、OH－、、。已知该溶液可与Al2O3反应，则：
①若该溶液与Al2O3反应后有Al3＋生成，则原溶液中一定含有________，一定不会含有大量的________。
②若该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]－生成，则原溶液中一定含有________，可能含有大量的________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]－的离子方程式________________________________。
练后反思
(1)离子反应的实质是使溶液中离子浓度减小，溶液中的离子之间可以通过复分解反应或氧化还原反应而达到降低离子浓度的目的。因此溶液中的离子只要发生反应，则这些离子就不能大量共存。
(2)反应环境问题：能写成离子反应方程式的必须是在溶液中进行的反应，不是在溶液中进行的反应，不能写成离子方程式，如NaCl固体与浓硫酸的反应，实验室制备氨气、铜与浓硫酸反应等。
(3)约分问题：写完离子方程式除了注意检查是否元素守恒、电荷守恒及转移电子守恒外，还要检查方程式是否能约分，能约分的化到最简。
(4)顺序问题：两种或两种以上的离子被同一种氧化剂氧化或还原剂还原，要注意氧化还原的顺序问题，如FeI2溶液通入少量Cl2、过量Cl2时参加反应的离子不同。
第3章 物质在水溶液中的行为
第4节 离子反应
第1课时 离子反应发生的条件
学 业 基 础
一、
离子 原子或分子 浓度降低 离子方程式
二、
1．(1)Ba2＋＋S===BaSO4↓
MgCO3＋2OH－===Mg(OH)2＋C
(2)H＋＋OH－===H2O
H＋＋CH3COO－===CH3COOH
N＋OH－===NH3·H2O
(3) C＋2H＋===H2O＋CO2↑
N＋OH－===NH3↑＋H2O
2．(1)氧化 还原 降低
5Fe2＋＋Mn＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu
2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑
2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
【即学即练】
1．答案：(1)× (2)√ (3)√
2．解析：Al3＋和S2－能够发生比较彻底的水解反应，不能大量共存，A错误；酸性溶液，H＋和ClO－结合生成弱酸次氯酸，且ClO－能够氧化I－，不能大量共存，B错误；Na＋、K＋、Cl－、相互之间不反应水解造成溶液显弱碱性，C正确；Fe3＋在中性溶液中可完全沉淀，故中性溶液中不可能存在大量Fe3＋，D错误。
答案：C
3．解析：C、D为氧化还原反应，依据事实，可以发生反应；A中Fe3＋与SCN－反应生成Fe(SCN)3，Fe(SCN)3难电离，可以发生反应；B中不符合复分解反应发生的条件，故不可以发生离子反应。
答案：B
4．解析：离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应，其中有电解质，也可能有非电解质或其他物质，故A错误；离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等，使溶液中某种或某些离子浓度降低，但不一定都降低，B错误；固态物质中一定无自由离子存在，C正确；没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应，例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应，D正确。
答案：CD
5．解析：C项，醋酸是弱酸，应写成分子形式；D项，通入过量CO2，应生成。
答案：CD
6．解析：(1)CuCl2溶液中由于Cu2＋水解使溶液呈酸性，Al与H＋、Cu2＋发生置换反应，置换生成的铜置于潮湿的空气中，与空气中CO2、O2、H2O反应：2Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。(2)用石墨作电极，电解AlCl3溶液，阳极电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，破坏了H2O的电离平衡，使溶液呈碱性，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(3)①Al与MnO2发生铝热反应：4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn。②在酸性条件下MnO2具有氧化性，把H2O2氧化成O2，MnO2被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋2H2O＋O2↑。
答案：(1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(或2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu) ===
(2)有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(3)①3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3
②MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O
核 心 素 养
[例1] 解析：反应前后均无色，确定没有Cu2＋；能被溴水氧化的有I－、先被Br2氧化，若没全部被氧化，则I－不会参与反应，无法确定I－是否存在。
答案：D
[提升1] 解析：(1)I－可与Fe3＋发生氧化还原反应。(3)使pH试纸变红的溶液呈酸性，酸性条件下ClO－具备较强的氧化性，能与Fe2＋发生氧化还原反应。(4)在加入Al单质后能放出大量H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性既不能在酸性溶液中大量存在，也不能在碱性溶液中大量存在。(5)ClO－具有氧化性，与I－发生氧化还原反应而不能大量共存。(7)c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液的pH＝13，溶液显强碱性，Mg2＋、Cu2＋分别与OH－反应生成Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。(9)Fe3＋、Al3＋易水解，中性条件下，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(10)在酸性条件下能氧化Fe2＋。
答案：(2)(6)(8)
[例2] 解析：A对，向FeSO4溶液中加入过量H2O2溶液，亚铁离子被H2O2氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。B错，小苏打是碳酸氢钠在离子方程式中不能拆，与盐酸反应的离子方程式为＋H＋===CO2↑＋H2O。C错，MgCO3微溶于水，不以离子态参加反应。D错，向Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液，Ca(HCO3)2中的完全反应，正确的离子方程式为H－===O32H2O。
答案：A
[提升2] 解析：A对，碳酸钙的溶解度比硫酸钙小，先通过沉淀的转化，将硫酸钙转化为碳酸钙，再用酸溶解碳酸钙，达到除水垢的目的，离子方程式为(aq)。B对，Ca(HCO3)2加热分解会产生CaCO3、水和CO2，Ca(HCO3)2可溶，离子方程式中可拆，CaCO3、水和CO2均不可拆。C错，醋酸为弱酸，在离子方程式中不可拆开，离子方程式为2CH3COOH＋CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑。D对，肥皂的主要成分为硬脂酸钠，可以与Ca2＋反应生成硬脂酸钙沉淀，离子方程式正确。
答案：C
当 堂 评 价
1．答案：C
2．答案：C
3．答案：AD
4．答案：D
5．解析：B不正确，该离子方程式原子不守恒；C不正确，HClO是弱酸，应写成分子式形式且要用“ ”；D不正确，常温下，KMnO4溶液能与浓盐酸反应生成Cl2。
答案：A
6．解析：KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应被氧化成。溶液与Al2O3反应后有Al3＋生成，说明该溶液显酸性，一定含有H＋，OH－、不能大量存在。该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]－生成，说明该溶液显碱性，H＋、Mg2＋、Ag＋不能大量共存，必定要含有一种阳离子：Na＋，故溶液中一定含有OH－、Na＋，可能含有Cl－、。
答案：H＋===2ClO2＋H2O
(2)①H＋ OH－、 ②OH－、Na＋ Cl－、
③Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－(共68张PPT)
2课时 离子反应的应用
学业基础
核心素养
当堂评价
核心微网络
素养新目标
1.了解常见阳离子和阴离子的检验方法。
2．理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。
3．通过离子反应在生产、生活中的广泛应用，体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
学业基础
一、物质检验与含量测定
1．离子检验
利用离子的特征反应来检验一些常见离子。
如利用Fe3＋与SCN－反应生成红色溶液检验Fe3＋，离子方程式为_________________________
(红色)；利用I－与Ag＋反应生成黄色沉淀检验I－，离子方程式为________________________。
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
Ag＋＋I－===AgI↓(黄色)
2．测定溶液中离子的浓度
(1)沉淀法：如溶液中的浓度，用______将其转化为BaSO4沉淀，再____________求得。
(2)酸碱中和滴定法：强酸溶液中H＋的浓度可以用已知准确浓度的______溶液滴定的方法获得。
(3)氧化还原滴定法：如溶液中的浓度可以用已知准确浓度的______溶液滴定获得。
Ba2＋
称量沉淀质量
强碱
Fe2＋
状元随笔 (1)滴定管的使用方法
操作名称 具体操作
查漏 检查滴定管活塞(或橡胶管)是否漏水
润洗 加入反应液之前，滴定管要先用蒸馏水洗涤，再用所要盛装的溶液润洗2～3次
装液 将反应液加入相应的滴定管中，使液面位于“0”刻度以上2～3 cm
排气泡 酸式滴定管：快速打开活塞放液；
碱式滴定管：将橡胶管向上弯曲，挤压玻璃球
调液面 调节活塞(或橡胶管内玻璃球)，使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度，并记录读取数值
滴液 左手握住滴定管活塞(或挤压玻璃球)，右手摇动锥形瓶，眼睛注视着锥形瓶中溶液颜色的变化
(2)滴定
二、物质制备和纯化
1．物质的制备：离子反应可以用于制备一些_____、_____、____、_____等。
(1)氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式：
____________________________________________。
(2)实验室制取CO2的离子方程式：____________________________。
酸
碱
盐
气体
2Cl－＋2H2O 2OH－＋Cl2↑＋H2↑
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
2．物质的纯化
(1)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的、Mg2＋、Ca2＋，需要引入的试剂离子分别为___________________。
(2)除去污水中的重金属离子：将其转化为______而除去。
Ba2＋、OH－、
沉淀
(3)从海水中提取二氧化碳：
①a室为________室，发生反应为___________________________；
②c室为________室，发生反应为___________________________；
③a室产生的_____透过离子交换膜进入b室，与b室中的________发生反应，反应方程式为__________________________。
阳极
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
阴极
2H＋＋2e－===H2↑
H＋
＋H＋===H2O＋CO2↑
状元随笔 在进行物质的纯化时要注意以下几个方面
(1)根据杂质离子选择相应的沉淀剂。
(2)除杂时，所加试剂要过量。
(3)如果有多种杂质，则要确定添加试剂的顺序，保证后加的试剂能将前面过量的试剂和杂质除去。
(4)不能引入新的杂质。
三、生活中的离子反应
1．胃酸过多的治疗
服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]，离子反应为__________________
______。
2．硬水及其软化
(1)硬水的含义：自然界里含___________较多的水。
(2)一般硬水(暂时硬水)的形成：水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2＋、Mg2＋进入水中形成，离子方程式为________________________________，___________________________________。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Ca2＋、Mg2＋
===
===
(3)硬水的软化方法
①加热法：加热可使分解，生成的与Ca2＋、Mg2＋结合成沉淀，发生反应如下：
_______________________________________________，
________________________________________________。
②加沉淀剂法：在硬水中加入________等沉淀剂也可以降低水中Ca2＋、Mg2＋的浓度，发生反应如下：
________________________________________________。
===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
Na2CO3
===CaCO3↓ ===MgCO3↓
状元随笔 小苏打也能治疗胃酸过多：＋H＋===H2O＋CO2↑，但是由于小苏打中和胃酸会生成气体，如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用“胃舒平”，否则容易造成胃穿孔。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)用足量稀硝酸除去铁粉中的Cu。( )
(2)将混有HCl的CO2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl。( )
(3)可以用铁粉除去FeCl3中的FeCl2。( )
×
×
√
解析：Fe、Cu均溶于足量的稀硝酸。
解析： HCl与NaHCO3反应产生CO2从而除去HCl。
解析：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，无法除去FeCl2。
(4)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2。( )
(5)中和滴定时为了节省时间，不需要重复2～3次实验。( )
(6)用石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3。( )
√
×
×
解析： CO2是无色无味可使澄清石灰水变浑浊的气体。
解析： 为了减少滴定误差，需进行2～3次实验。
解析： NaHCO3、Na2CO3与石灰水反应均产生CaCO3沉淀。
2．(双选)下列有关水处理的离子方程式不正确的是( )
A．沉淀法：加入Na2S处理含Hg2＋废水，Hg2＋＋Na2S===HgS↓＋2Na＋
B．中和法：加入生石灰处理酸性废水，H＋＋OH－===H2O
C．氧化法：加入次氯酸处理氨氮废水＋3HClO===N2↑＋3H2O＋5H＋＋3Cl－
D．混凝法：加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚，Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋
答案：AB
解析：用Na2S处理含Hg2＋的废水是利用Hg2＋与S2－生成沉淀HgS的原理，其离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，故A项错误；生石灰为CaO，不能拆成离子形式，加入酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO＋2H＋===Ca2＋＋H2O，故B项错误；次氯酸具有强氧化性，氨气具有还原性可以被次氯酸氧化＋3HClO===N2↑＋3H2O＋5H＋＋3Cl－，离子、电荷、原子均守恒，故C项正确；明矾作混凝剂是利用Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉，其离子方程式为(胶体)＋3H＋，故D项正确。
3．(双选)下列各步制取物质的方法，最终无法达到目的的是( )
答案：AD
解析：因浓硝酸易挥发，Al(NO3)3蒸干将得到Al(OH)3，得不到Al(NO3)3晶体；FeSO4与H2S不能反应。
4．某溶液中含有大量的K＋、Cl－及X与Y两种离子，现向该溶液加入W试剂，根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
选项 W试剂 实验现象 X、Y离子的推测
A 淀粉－KI溶液 溶液变蓝
B 用pH试纸检测 pH＝7(常温) CH3COO－、Na＋
C 硝酸酸化的AgNO3溶液 白色沉淀
D 过量NaOH溶液 无明显现象 Al3＋、Mg2＋
答案：A
解析：Fe3＋能氧化I－使淀粉 KI溶液变蓝，且与K＋、Cl－、能够大量共存，所以A正确；K＋、Cl－、Na＋能够共存且不水解，CH3COO－水解，导致溶液显碱性，溶液的pH不可能等于7，故B错误；若含有，加入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生无色无味的气体，故C错误；加入过量NaOH溶液无明显现象，说明原溶液中没有Mg2＋，故D错误。
5.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是( )
A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．P点时恰好完全反应，溶液呈中性
C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D．酚酞不能用作本实验的指示剂
答案：B
解析：由滴定起始时pH＝1可知盐酸的浓度为0.1 mol·L－1；曲线a起始时溶液pH＝1，可知是NaOH溶液滴定盐酸的曲线；酸碱中和滴定操作中可选用酚酞或甲基橙作为指示剂。
6．水体中的含氮化合物是引起富营养化的主要污染物，分析检测水体中的硝酸(盐)和亚硝酸(盐)含量，控制水体中的含氮污染物，对水资源的循环利用意义重大。
(1)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸，其电离平衡常数的表达式为
__________________。
(2)水体中亚硝酸的含量可以利用KI溶液进行分析测定。该测定反应中，含氮的生成物可以是NO、N2O、NH2OH、NH3等。
①NH2OH中，氮元素的化合价为_______。
－1
解析：(1)亚硝酸的电离方程式为＋H＋，因此其电离平衡常数Ka＝。(2)①根据化合物中所有元素的化合价代数和为0可知，NH2OH中氮元素的化合价为－1。
②某水样中含有亚硝酸盐，加入少量稀硫酸酸化后，用KI溶液测定，且选用淀粉溶液作指示剂，反应中含N的生成物为NO，反应的离子方程式为____________________________________________________
___________________，其中氧化产物为____ (写化学式)。
③取20 mL含NaNO2的水样，酸化后用0.001 mol·L－1的KI标准溶液滴定(反应中含N的生成物为NO)，滴定前和滴定后的滴定管内液面高度如图所示，由此可知水样中NaNO2的浓度为_____ mg·L－1。
2HNO2＋2I－＋2H＋===I2＋2NO↑＋2H2O(或＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O)
I2
6.9
解析：。②亚硝酸具有氧化性，被I－还原，生成NO，I－被氧化为I2。③由滴定前后的滴定管读数可知消耗的KI标准溶液为2.00 mL，反应的关系式为NaNO2～HNO2～I－，故n(NaNO2)＝n(I－)＝2.00×10－3 L×0.001 mol·L－1＝2×10－6 mol，则水样中NaNO2的浓度为2×10－6 mol×69 g·mol－1÷0.02 L＝6.9×10－3 g·L－1＝6.9 mg·L－1。
核心素养
目标一 酸碱中和滴定
例1 实验室中有一未知浓度的盐酸，某学生为测定该盐酸的浓度在实验室中进行如下实验：
取20.00 mL待测稀盐酸放入锥形瓶中，并滴入2～3滴酚酞作指示剂，用氢氧化钠标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2次，记录数据如下：
实验 编号 NaOH溶液的浓度/(mol·L－1) 滴定完成后，氢氧化钠溶液滴入的体积/mL 待测盐酸的体积/mL
1 0.10 22.64 20.00
2 0.10 22.72 20.00
3 0.10 22.80 20.00
(1)滴定达到终点的标志是
___________________________________________________________。
(2)根据上述数据，可计算出该盐酸的物质的量浓度约为_________
(保留2位有效数字)。
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(如图所示)中的_____，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
最后半滴氢氧化钠溶液加入时，溶液由无色恰好变成粉红色，且半分钟内不褪色
0.11 mol·L－1
丙
解析：酸碱中和滴定是中学化学中重要的定量实验。题目涉及的问题都源于教材实验的基本问题，考查学生完成教材实验能力。
(1)在没有滴加NaOH溶液前，盐酸显酸性，所以滴入酚酞显无色，达到终点时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。
(2)c(HCl)＝≈0.11 mol·L－1。
(3)用丙的方法易把气泡排出。
(4)上述实验中，下列操作(其他操作均正确)会造成测定结果偏高的有________(填字母)。
A．滴定至终点时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量好的氢氧化钠固体中混有碳酸钠固体
E．配制好的氢氧化钠标准溶液保存不当，部分与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠
F．滴定前碱式滴定管尖端部分有气泡，滴定后消失
DEF
解析： (4)A项，俯视读数时，读取的数值偏小，结果偏低。
B项，酸式滴定管没有用待测盐酸润洗，盐酸浓度降低，结果偏低。
C项，锥形瓶未干燥，对实验没有影响。
D项，用酚酞作指示剂，发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，消耗标准液的体积增大，计算出HCl浓度偏高，测定结果偏高。
E项，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠，即2NaOH～Na2CO3，与没吸收CO2相比(2NaOH～2HCl～2NaCl)，吸收CO2后的NaOH滴定时消耗量比未吸收CO2时增多，计算出盐酸浓度偏高，测定结果偏高。
F项，滴定管尖端部分有气泡，气泡占一定的体积，测定结果偏高。
状元随笔 酸碱中和滴定的顺口溜
酸式碱式莫混用，读数视线要水平；
充满尖嘴不留气，液面不要高于零；
适量滴加指示剂，初始读数要记清；
左手轻轻旋开关，右手摇动锥形瓶；
两眼紧盯待测液，颜色突变等30 s；
记下刻度来计算，中和滴定操作完。
[提升1] 常温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol·L－1的盐酸和苯甲酸溶液，滴定曲线如图所示，
下列说法正确的是( )
A．图Ⅰ、图Ⅱ分别是NaOH溶液滴定苯甲酸、盐酸的曲线
B．滴定苯甲酸溶液时最好选用甲基橙作指示剂
C．达到B、D状态时，NaOH溶液分别与盐酸、苯甲酸恰好发生中和反应
D．V(NaOH)＝10.00 mL时，滴定苯甲酸的混合溶液中c(C6H5COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
答案：D
解析：盐酸是强酸、苯甲酸是弱酸，0.1 mol·L－1的盐酸和苯甲酸的pH：苯甲酸>盐酸，未加NaOH溶液时图Ⅰ的pH＝1、图Ⅱ的pH>1，则图Ⅰ、图Ⅱ分别是NaOH溶液滴定盐酸、苯甲酸的曲线，A项错误；苯甲酸钠溶液呈碱性，用NaOH溶液滴定苯甲酸溶液时应该选取酚酞作指示剂，B项错误；达到B状态时，NaOH溶液与盐酸恰好发生中和反应；D状态混合溶液的pH＝7，溶液呈中性，苯甲酸钠溶液呈碱性，要使苯甲酸和NaOH混合溶液呈中性，苯甲酸应该稍微过量，所以B点酸碱恰好完全反应，D点苯甲酸过量，C项错误；V(NaOH)＝10.00 mL时，苯甲酸的物质的量是NaOH的2倍，所得溶液含等物质的量浓度的苯甲酸和苯甲酸钠，根据图Ⅱ知，溶液呈酸性，则c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒：c(C6H5COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，则c(C6H5COO－)>c(Na＋)，混合溶液中c(C6H5COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，D项正确。
状元随笔 滴定操作注意事项
(1)锥形瓶不能用待测液润洗。因润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液而造成测量误差。
(2)滴定管在装液前一定要用待装溶液润洗，否则，装入的液体会被稀释，影响测量结果。
(3)滴定速率是先快后慢，当接近终点时应半滴一摇动。
(4)读数时，视线、凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。
(5)滴定管读数应精确到小数点后两位，如25.00 mL是正确的，而不能读成25 mL。
关键能力
酸碱中和滴定的实验操作与误差分析
(1)原理：
①定量分析：化学上把测定物质各组成成分含量的过程，称为定量分析过程。中和滴定是定量分析的一种方法。
②中和滴定：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫酸碱中和滴定。实质：H＋＋OH－===H2O即酸中的H＋和碱中的OH－物质的量相等。
(2)实验用品：
①用到的仪器：酸式滴定管，碱式滴定管，移液管，滴定管夹，锥形瓶，烧杯，铁架台。
②滴定管的结构和使用：
a．刻度(以50 mL规格为例)
滴定管上标有温度(20 ℃)和刻度，刻度共50大格，每大格为1 mL，每大格分为10小格，每小格为0.1 mL，因此能读至0.01 mL(估读1位)。“0”刻度在上，“50”刻度在下，在“0”以上至管口和“50”以下至尖嘴均无刻度。
b．滴定管盛装试剂要求——“二不能”
酸式滴定管不能装碱性溶液、水解呈碱性的盐溶液及氢氟酸。碱式滴定管不能装酸性溶液或高锰酸钾等强氧化性物质的溶液(橡胶易被腐蚀)。
(3)试剂：
①标准液、待测液。
②指示剂(加2～3滴)。
(4)操作(以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例)：
①滴定前的准备：
a．查漏：检查滴定管的活塞是否灵活、滴定管是否漏水。
b．洗涤：酸式、碱式滴定管、锥形瓶依次用自来水、蒸馏水洗涤干净。
c．润洗：用待盛溶液将酸式、碱式滴定管润洗2～3次，以保证装入溶液时不改变溶液的浓度。
d．装液：溶液装入酸式、碱式滴定管中，所装溶液调至“0”刻度上方2～3 cm处。
e．排气：调节活塞(或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液。
f．调液面：使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处。
g．读数：读数时视线应与溶液凹液面最低处相平，记录刻度(保留两位小数)。
②滴定：
a．用碱式滴定管(或移液管)取一定体积的待测液于锥形瓶中，并滴入2～3滴酚酞试剂。把锥形瓶放在垫有一张白纸的酸式滴定管下面。
b．用左手控制活塞，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速，当溶液变至无色且半分钟内不再恢复红色，停止，记下刻度。
③终点判断：
等到滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且半分钟内不恢复原色，视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。
(5)数据处理：
重复上述操作2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
(6)误差分析：
①依据c(待)＝，对错误操作引起的误差进行分析。
②常见错误操作及对应误差：(以酸滴定碱为例)
错误操作 c(待)的误差
仪器 洗涤 酸式滴定管水洗后未用标准液润洗 偏大
碱式滴定管水洗后未用待测液润洗 偏小
锥形瓶水洗后用待测液润洗 偏大
量器 读数 滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视 偏大
滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视 偏小
滴定 操作 滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡．滴定结束后气泡消失 偏大
滴定结束，滴定管尖端挂一滴液体未滴下 偏大
滴定 操作 锥形瓶水洗后留有少量蒸馏水 无影响
滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出 偏小
用甲基橙作指示剂，滴至橙色，半分钟内又恢复成黄色，不处理就计算 偏小
目标二 离子的检验与推断
例2 40.0 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种：Cl－、、Na＋、Mg2＋、Al3＋。现对X溶液进行如图所示的实验，其现象和结果如下：
下列说法正确的是( )
A．X溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋、Cl－，不含有Na＋和
B．X溶液中一定含有Na＋、Mg2＋、Cl－，可能含有Al3＋
C．X溶液中一定含有Mg2＋，且c(Mg2＋)为
D．X溶液中c(Na＋)为1.50 mol·L－1，c(Al3＋)为0.50 mol·L－1
答案：D
解析：向20.0 mL X溶液中加25.0 mL 4.00 mol·L－1 NaOH溶液后将滤液稀释至200 mL，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，说明OH－过量，但无刺激性气味气体产生，则X溶液中一定不含；向20.0 mL X溶液中加25.0 mL 4.00 mol·L－1 NaOH(过量)溶液后，产生1.16 g白色沉淀，则X溶液一定含Mg2＋，且1.16 g为Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2的物质的量＝＝0.02 mol，则沉淀20.0 mL X溶液中的Mg2＋需要的OH－和剩余的OH－总物质的量＝0.02 mol×2＋0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.06 mol，所加NaOH的物质的量＝0.025 L×4.00 mol·L－1＝0.1 mol，则X溶液中一定含Al3＋，且反应Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－消耗OH－的物质的量＝4.00 mol·L－1×0.025 L－0.06 mol＝0.04 mol，所以20.0 mL X溶液中含Al3＋的物质的量＝0.01 mol；
向20.0 mL X溶液中加足量硝酸银溶液产生14.35 g白色沉淀，该白色沉淀为AgCl，则X溶液一定含Cl－，且20.0 mL X溶液中n(Cl－)＝n(AgCl)＝＝0.1 mol，由电荷守恒可知，20.0 mL X溶液中负电荷总物质的量＝0.1 mol，正电荷总物质的量＝2n(Mg2＋)＋3n(Al3＋)＝2×0.02 mol＋3×0.01 mol＝0.07 mol，负电荷总物质的量大于正电荷总物质的量，所以X溶液中一定含Na＋，且20.0 mL X溶液中含Na＋的物质的量＝0.1 mol－0.07 mol＝0.03 mol。X溶液中一定含Mg2＋、Al3＋、Cl－、Na＋，一定不含，A、B项错误；X溶液中一定含有Mg2＋，且c(Mg2＋)＝＝1.00 mol·L－1，C项错误；X溶液中c(Na＋)＝＝1.50 mol·L－1，c(Al3＋)＝＝0.50 mol·L－1，D项正确。
状元随笔 离子推断中的“四项基本原则”
(1)肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、)。
(2)互斥性原则
在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生氢气、水的电离情况等)。
(3)电中性原则
溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等(利用这一原则可确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则
通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
[提升2] 某白色固体混合物由NaCl、KCl、、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
答案：B
解析：根据实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验②做焰色反应时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。
状元随笔 进行离子检验时，需排除干扰离子的影响。
(1)如检验时，不能直接或间接引入，防止转化为造成干扰。
(2)检验的过程中、、会有干扰。
(3)利用焰色反应法检验K＋时，要透过蓝色钴玻璃片观察焰色，避免Na＋造成的干扰。
关键能力
1.离子的推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类问题的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。
2．离子检验
(1)离子检验的类型
①生成沉淀；
②生成气体；
③显示特殊颜色。
(2)常见离子的检验
离子 鉴定方法 产生现象
OH－ ①取少许溶液置于试管中，滴加紫色石蕊(或无色酚酞)溶液； ②用玻璃棒蘸取溶液滴于红色石蕊试纸上 ①紫色石蕊试液变蓝(或酚酞变红)；
②红色石蕊试纸变蓝
Cl－ 取少许溶液置于试管中，滴加AgNO3溶液，再加稀HNO3 生成白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3
Br－ 取少许溶液置于试管中，滴加AgNO3溶液，再加稀HNO3 生成浅黄色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3
I－ 取少许溶液置于试管中，滴加AgNO3溶液，再加稀HNO3
取少许溶液置于试管中，先加BaCl2溶液产生白色沉淀，再向试管中加入稀盐酸或稀硝酸，沉淀溶解，将生成的气体通入澄清的石灰水 产生无色、无味的气体，此气体能使澄清的石灰水变浑浊
取少许溶液置于试管中，滴加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液 生成白色沉淀
取少许溶液置于试管中，先加BaCl2溶液产生白色沉淀，取少量溶液加盐酸生成气体，把气体通入品红溶液 生成无色、有刺激性气味的气体，品红溶液褪色
在试管中，取少量溶液，加NaOH溶液微热，用润湿的红色石蕊试纸靠近试管口 有刺激性气味，使润湿的红色石蕊试纸变蓝
Al3＋ 取少许溶液置于试管中，加适量NaOH浓溶液；加过量NaOH溶液 有白色沉淀；NaOH过量时上述沉淀消失
Fe3＋ ①取少许溶液置于试管中，加KSCN溶液； ②取少量溶液置于试管中，加入NaOH溶液 ①溶液呈血红色；
②产生红褐色沉淀
Fe2＋ 取少许溶液置于试管中，加入NaOH溶液 生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
当堂评价
1．准确移取20.00 mL某待测HCl溶液置于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是( )
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小
答案：B
2．(双选)下列物质提纯方案错误的是( )
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO(g) CO2(g) NaOH溶液、浓硫酸 洗气
B NH4Cl(aq) Fe3＋(aq) NaOH溶液 过滤
C Cl2(g) HCl(g) 饱和NaHCO3溶液、浓硫酸 洗气
D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼烧
答案：BC
3.(双选)某地盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A．由矿盐生产食盐，除去最合适的试剂是Ba(NO3)2
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．室温下，AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度
D．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
答案：CD
4．下列滴定中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S===2NaI＋S↓
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点
颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B HCl溶液 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→
浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 蓝色→无色
答案：D
5.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，从下表中选出正确选项( )
序号 锥形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 选用 指示剂 选用
滴定管
① 碱 酸 石蕊 甲
② 酸 碱 酚酞 甲
③ 碱 酸 甲基橙 甲
④ 酸 碱 酚酞 乙
A.①② B．②③ C．③④ D．②④
答案：C
解析：酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂，①错误；酸式滴定管不能盛放碱液，②错误。
6．用沉淀滴定法快速测定待测溶液中Cl－的浓度。
滴定的主要步骤：
a．取待测溶液25.00 mL置于锥形瓶中。
b．加入25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 AgNO3溶液(过量)，使Cl－完全转化为AgCl沉淀。
c．加入少量硝基苯并振荡，使其覆盖沉淀，避免沉淀与溶液接触。
d．加入NH4Fe(SO4)2溶液作为指示剂。
e．用0.100 0 mol·L－1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀。
f．重复上述操作两次。
三次测定数据如下表：
g.数据处理。
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10 mol2·L－2，Ksp(AgSCN)＝2×10－12 mol2·L－2。
(1)滴定终点的现象为________________________________。
(2)步骤c中加入硝基苯的目的是__________________________。
(3)计算待测溶液中Cl－的浓度为_____ mol·L－1。
(4)判断下列操作对Cl－的浓度测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)：
①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果______；
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，则测定结果_______。
溶液变红，且半分钟内不褪色
防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀
0.06
偏高
偏低
解析：(1)用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，当Ag＋反应完全后，NH4Fe(SO4)2电离出的Fe3＋会与SCN－反应使溶液变成血红色，故滴定终点的现象为溶液变红，且半分钟内不褪色。
(2)加入少量硝基苯可以使生成的氯化银沉淀离开溶液，如果不加硝基苯，在水溶液中部分氯化银可以转化成AgSCN。
(3)滴定过程中存在数量关系n(Cl－)～n沉淀(Ag＋)～[n总(Ag＋)－n(NH4SCN)]，滴定过程消耗的NH4SCN溶液体积为＝10.00 mL(第一组数据偏差较大，故舍去)，所以待测溶液中Cl－的浓度为＝＝0.06 mol·L－1；
(4)①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则会导致(3)中计算式中n总(Ag＋)大于实际值，从而导致所测溶液浓度偏高；
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，则会导致(3)中计算式中n(NH4SCN)偏大，测定结果偏低。
练后反思
氧化还原滴定的原理及应用
(1)原理
与酸碱中和滴定的原理相似，如果两种物质发生氧化还原反应，能够用一种方法(通常是颜色变化)确定物质间恰好反应完全的时刻，则可通过滴定实验来进行浓度测定、含量测定等定量分析。例如：酸性KMnO4溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4、2＋
===
＋===2Mn2＋O28H2O
＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
又如，测定碘盐中碘含量的反应原理是：
5KI＋KIO3＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O
I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
(2)指示剂的选择
用酸性KMnO4溶液滴定含H2C2O4、或Fe2＋的溶液时，不需另加指示剂。用Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液时，以淀粉溶液为指示剂。
(3)计算
依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式，或运用得失电子守恒进行计算。
(4)应用
氧化还原滴定广泛地应用于溶液浓度的测定、物质纯度的测定等定量分析。2课时 离子反应的应用
核心微网络
素养新目标
1.了解常见阳离子和阴离子的检验方法。
2．理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。
3．通过离子反应在生产、生活中的广泛应用，体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
学业基础——自学·思记·尝试
一、物质检验与含量测定
1．离子检验
利用离子的特征反应来检验一些常见离子。
如利用Fe3＋与SCN－反应生成红色溶液检验Fe3＋，离子方程式为________________________________________________________________________
(红色)；利用I－与Ag＋反应生成黄色沉淀检验I－，离子方程式为________________________。
2．测定溶液中离子的浓度
(1)沉淀法：如溶液中的浓度，用________将其转化为BaSO4沉淀，再________求得。
(2)酸碱中和滴定法：强酸溶液中H＋的浓度可以用已知准确浓度的________溶液滴定的方法获得。
(3)氧化还原滴定法：如溶液中的浓度可以用已知准确浓度的________溶液滴定获得。
状元随笔 (1)滴定管的使用方法
操作名称 具体操作
查漏 检查滴定管活塞(或橡胶管)是否漏水
润洗 加入反应液之前，滴定管要先用蒸馏水洗涤，再用所要盛装的溶液润洗2～3次
装液 将反应液加入相应的滴定管中，使液面位于“0”刻度以上2～3 cm
排气泡 酸式滴定管：快速打开活塞放液； 碱式滴定管：将橡胶管向上弯曲，挤压玻璃球
调液面 调节活塞(或橡胶管内玻璃球)，使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度，并记录读取数值
滴液 左手握住滴定管活塞(或挤压玻璃球)，右手摇动锥形瓶，眼睛注视着锥形瓶中溶液颜色的变化
(2)滴定
二、物质制备和纯化
1．物质的制备：离子反应可以用于制备一些________、________、________、________等。
(1)氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验室制取CO2的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2．物质的纯化
(1)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的、Mg2＋、Ca2＋，需要引入的试剂离子分别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)除去污水中的重金属离子：将其转化为________而除去。
(3)从海水中提取二氧化碳：
①a室为________室，发生反应为
________________________________________________；
②c室为________室，发生反应为
________________________________________________；
③a室产生的________透过离子交换膜进入b室，与b室中的________发生反应，反应方程式为________________________________________。
状元随笔 在进行物质的纯化时要注意以下几个方面
(1)根据杂质离子选择相应的沉淀剂。
(2)除杂时，所加试剂要过量。
(3)如果有多种杂质，则要确定添加试剂的顺序，保证后加的试剂能将前面过量的试剂和杂质除去。
(4)不能引入新的杂质。
三、生活中的离子反应
1．胃酸过多的治疗
服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]，离子反应为
________________________________________________________________________。
2．硬水及其软化
(1)硬水的含义：自然界里含________较多的水。
(2)一般硬水(暂时硬水)的形成：水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2＋、Mg2＋进入水中形成，离子方程式为________________________________，________________________________________。
(3)硬水的软化方法
①加热法：加热可使分解，生成的与Ca2＋、Mg2＋结合成沉淀，发生反应如下：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
②加沉淀剂法：在硬水中加入____________等沉淀剂也可以降低水中Ca2＋、Mg2＋的浓度，发生反应如下：
________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。
状元随笔 小苏打也能治疗胃酸过多：＋H＋===H2O＋CO2↑，但是由于小苏打中和胃酸会生成气体，如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用“胃舒平”，否则容易造成胃穿孔。
【即学即练】
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)用足量稀硝酸除去铁粉中的Cu。( )
(2)将混有HCl的CO2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl。( )
(3)可以用铁粉除去FeCl3中的FeCl2。( )
(4)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2。( )
(5)中和滴定时为了节省时间，不需要重复2～3次实验。( )
(6)用石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3。( )
2．(双选)下列有关水处理的离子方程式不正确的是( )
A．沉淀法：加入Na2S处理含Hg2＋废水，Hg2＋＋Na2S===HgS↓＋2Na＋
B．中和法：加入生石灰处理酸性废水，H＋＋OH－===H2O
C．氧化法：加入次氯酸处理氨氮废水＋3HClO===N2↑＋3H2O＋5H＋＋3Cl－
D．混凝法：加入明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚，Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋
3．(双选)下列各步制取物质的方法，最终无法达到目的的是( )
A．AlAl2O3Al(NO3)3晶体
B．CuCuOCuSO4溶液CuSO4·5H2O
C．FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3
D．FeSO4溶液FeSFeS
4．某溶液中含有大量的K＋、Cl－及X与Y两种离子，现向该溶液加入W试剂，根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是( )
选项 W试剂 实验现象 X、Y离子的推测
A 淀粉－KI溶液 溶液变蓝 Fe3＋、
B 用pH试纸检测 pH＝7(常温) CH3COO－、Na＋
C 硝酸酸化的AgNO3溶液 白色沉淀 、
D 过量NaOH溶液 无明显现象 Al3＋、Mg2＋
5.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是( )
A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．P点时恰好完全反应，溶液呈中性
C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D．酚酞不能用作本实验的指示剂
6．水体中的含氮化合物是引起富营养化的主要污染物，分析检测水体中的硝酸(盐)和亚硝酸(盐)含量，控制水体中的含氮污染物，对水资源的循环利用意义重大。
(1)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸，其电离平衡常数的表达式为________________________________________________________________________。
(2)水体中亚硝酸的含量可以利用KI溶液进行分析测定。该测定反应中，含氮的生成物可以是NO、N2O、NH2OH、NH3等。
①NH2OH中，氮元素的化合价为____________。
②某水样中含有亚硝酸盐，加入少量稀硫酸酸化后，用KI溶液测定，且选用淀粉溶液作指示剂，反应中含N的生成物为NO，反应的离子方程式为________________________________________________，其中氧化产物为________(写化学式)。
③取20 mL含NaNO2的水样，酸化后用0.001 mol·L－1的KI标准溶液滴定(反应中含N的生成物为NO)，滴定前和滴定后的滴定管内液面高度如图所示，由此可知水样中NaNO2的浓度为________ mg·L－1。
核心素养——合作·探究·分享
目标一 酸碱中和滴定
例1 实验室中有一未知浓度的盐酸，某学生为测定该盐酸的浓度在实验室中进行如下实验：
取20.00 mL待测稀盐酸放入锥形瓶中，并滴入2～3滴酚酞作指示剂，用氢氧化钠标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2次，记录数据如下：
实验 编号 NaOH溶液的浓度/(mol·L－1) 滴定完成后，氢氧化钠溶液滴入的体积/mL 待测盐酸的体积/mL
1 0.10 22.64 20.00
2 0.10 22.72 20.00
3 0.10 22.80 20.00
(1)滴定达到终点的标志是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据上述数据，可计算出该盐酸的物质的量浓度约为________(保留2位有效数字)。
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(如图所示)中的________，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(4)上述实验中，下列操作(其他操作均正确)会造成测定结果偏高的有________(填字母)。
A．滴定至终点时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量好的氢氧化钠固体中混有碳酸钠固体
E．配制好的氢氧化钠标准溶液保存不当，部分与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠
F．滴定前碱式滴定管尖端部分有气泡，滴定后消失
状元随笔 酸碱中和滴定的顺口溜
酸式碱式莫混用，读数视线要水平；
充满尖嘴不留气，液面不要高于零；
适量滴加指示剂，初始读数要记清；
左手轻轻旋开关，右手摇动锥形瓶；
两眼紧盯待测液，颜色突变等30 s；
记下刻度来计算，中和滴定操作完。
[提升1] 常温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol·L－1的盐酸和苯甲酸溶液，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A．图Ⅰ、图Ⅱ分别是NaOH溶液滴定苯甲酸、盐酸的曲线
B．滴定苯甲酸溶液时最好选用甲基橙作指示剂
C．达到B、D状态时，NaOH溶液分别与盐酸、苯甲酸恰好发生中和反应
D．V(NaOH)＝10.00 mL时，滴定苯甲酸的混合溶液中c(C6H5COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
状元随笔 滴定操作注意事项
(1)锥形瓶不能用待测液润洗。因润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液而造成测量误差。
(2)滴定管在装液前一定要用待装溶液润洗，否则，装入的液体会被稀释，影响测量结果。
(3)滴定速率是先快后慢，当接近终点时应半滴一摇动。
(4)读数时，视线、凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。
(5)滴定管读数应精确到小数点后两位，如25.00 mL是正确的，而不能读成25 mL。
关键能力
酸碱中和滴定的实验操作与误差分析
(1)原理：
①定量分析：化学上把测定物质各组成成分含量的过程，称为定量分析过程。中和滴定是定量分析的一种方法。
②中和滴定：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫酸碱中和滴定。实质：H＋＋OH－===H2O即酸中的H＋和碱中的OH－物质的量相等。
(2)实验用品：
①用到的仪器：酸式滴定管，碱式滴定管，移液管，滴定管夹，锥形瓶，烧杯，铁架台。
②滴定管的结构和使用：
a．刻度(以50 mL规格为例)
滴定管上标有温度(20 ℃)和刻度，刻度共50大格，每大格为1 mL，每大格分为10小格，每小格为0.1 mL，因此能读至0.01 mL(估读1位)。“0”刻度在上，“50”刻度在下，在“0”以上至管口和“50”以下至尖嘴均无刻度。
b．滴定管盛装试剂要求——“二不能”
酸式滴定管不能装碱性溶液、水解呈碱性的盐溶液及氢氟酸。碱式滴定管不能装酸性溶液或高锰酸钾等强氧化性物质的溶液(橡胶易被腐蚀)。
(3)试剂：
①标准液、待测液。
②指示剂(加2～3滴)。
(4)操作(以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例)：
①滴定前的准备：
a．查漏：检查滴定管的活塞是否灵活、滴定管是否漏水。
b．洗涤：酸式、碱式滴定管、锥形瓶依次用自来水、蒸馏水洗涤干净。
c．润洗：用待盛溶液将酸式、碱式滴定管润洗2～3次，以保证装入溶液时不改变溶液的浓度。
d．装液：溶液装入酸式、碱式滴定管中，所装溶液调至“0”刻度上方2～3 cm处。
e．排气：调节活塞(或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液。
f．调液面：使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处。
g．读数：读数时视线应与溶液凹液面最低处相平，记录刻度(保留两位小数)。
②滴定：
a．用碱式滴定管(或移液管)取一定体积的待测液于锥形瓶中，并滴入2～3滴酚酞试剂。把锥形瓶放在垫有一张白纸的酸式滴定管下面。
b．用左手控制活塞，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速，当溶液变至无色且半分钟内不再恢复红色，停止，记下刻度。
③终点判断：
等到滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且半分钟内不恢复原色，视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。
(5)数据处理：
重复上述操作2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
(6)误差分析：
①依据c(待)＝，对错误操作引起的误差进行分析。
②常见错误操作及对应误差：(以酸滴定碱为例)
错误操作 c(待)的误差
仪器 洗涤 酸式滴定管水洗后未用标准液润洗 偏大
碱式滴定管水洗后未用待测液润洗 偏小
锥形瓶水洗后用待测液润洗 偏大
量器 读数 滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视 偏大
滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视 偏小
滴定 操作 滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡．滴定结束后气泡消失 偏大
滴定结束，滴定管尖端挂一滴液体未滴下 偏大
滴定 操作 锥形瓶水洗后留有少量蒸馏水 无影响
滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出 偏小
用甲基橙作指示剂，滴至橙色，半分钟内又恢复成黄色，不处理就计算 偏小
目标二 离子的检验与推断
例2 40.0 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种：Cl－、、Na＋、Mg2＋、Al3＋。现对X溶液进行如图所示的实验，其现象和结果如下：
下列说法正确的是( )
A．X溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋、Cl－，不含有Na＋和
B．X溶液中一定含有Na＋、Mg2＋、Cl－，可能含有Al3＋
C．X溶液中一定含有Mg2＋，且c(Mg2＋)为
D．X溶液中c(Na＋)为1.50 mol·L－1，c(Al3＋)为0.50 mol·L－1
状元随笔 离子推断中的“四项基本原则”
(1)肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、)。
(2)互斥性原则
在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生氢气、水的电离情况等)。
(3)电中性原则
溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等(利用这一原则可确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则
通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
[提升2] 某白色固体混合物由NaCl、KCl、、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
状元随笔 进行离子检验时，需排除干扰离子的影响。
(1)如检验时，不能直接或间接引入，防止转化为造成干扰。
(2)检验的过程中、、会有干扰。
(3)利用焰色反应法检验K＋时，要透过蓝色钴玻璃片观察焰色，避免Na＋造成的干扰。
关键能力
1.离子的推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类问题的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。
2．离子检验
(1)离子检验的类型
①生成沉淀；
②生成气体；
③显示特殊颜色。
(2)常见离子的检验
离子 鉴定方法 产生现象
OH－ ①取少许溶液置于试管中，滴加紫色石蕊(或无色酚酞)溶液； ②用玻璃棒蘸取溶液滴于红色石蕊试纸上 ①紫色石蕊试液变蓝(或酚酞变红)； ②红色石蕊试纸变蓝
Cl－ 取少许溶液置于试管中，滴加AgNO3溶液，再加稀HNO3 生成白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3
Br－ 取少许溶液置于试管中，滴加AgNO3溶液，再加稀HNO3 生成浅黄色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3
I－ 取少许溶液置于试管中，滴加AgNO3溶液，再加稀HNO3 生成黄色沉淀，且沉淀不溶于稀
取少许溶液置于试管中，先加BaCl2溶液产生白色沉淀，再向试管中加入稀盐酸或稀硝酸，沉淀溶解，将生成的气体通入澄清的石灰水 产生无色、无味的气体，此气体能使澄清的石灰水变浑浊
取少许溶液置于试管中，滴加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液 生成白色沉淀
取少许溶液置于试管中，先加BaCl2溶液产生白色沉淀，取少量溶液加盐酸生成气体，把气体通入品红溶液 生成无色、有刺激性气味的气体，品红溶液褪色
在试管中，取少量溶液，加NaOH溶液微热，用润湿的红色石蕊试纸靠近试管口 有刺激性气味，使润湿的红色石蕊试纸变蓝
Al3＋ 取少许溶液置于试管中，加适量NaOH浓溶液；加过量NaOH溶液 有白色沉淀；NaOH过量时上述沉淀消失
Fe3＋ ①取少许溶液置于试管中，加KSCN溶液； ②取少量溶液置于试管中，加入NaOH溶液 ①溶液呈血红色； ②产生红褐色沉淀
Fe2＋ 取少许溶液置于试管中，加入NaOH溶液 生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
当堂评价——夯实·测控·演练
1．准确移取20.00 mL某待测HCl溶液置于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是( )
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小
2．(双选)下列物质提纯方案错误的是( )
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO(g) CO2(g) NaOH溶液、浓硫酸 洗气
B NH4Cl(aq) Fe3＋(aq) NaOH溶液 过滤
C Cl2(g) HCl(g) 饱和NaHCO3溶液、浓硫酸 洗气
D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼烧
3.(双选)某地盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A．由矿盐生产食盐，除去最合适的试剂是Ba(NO3)2
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．室温下，AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度
D．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
4．下列滴定中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S===2NaI＋S↓
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点 颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B HCl溶液 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→ 浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 蓝色→无色
5.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，从下表中选出正确选项( )
序号 锥形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 选用 指示剂 选用 滴定管
① 碱 酸 石蕊 甲
② 酸 碱 酚酞 甲
③ 碱 酸 甲基橙 甲
④ 酸 碱 酚酞 乙
A.①② B．②③
C．③④ D．②④
6．用沉淀滴定法快速测定待测溶液中Cl－的浓度。
滴定的主要步骤：
a．取待测溶液25.00 mL置于锥形瓶中。
b．加入25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 AgNO3溶液(过量)，使Cl－完全转化为AgCl沉淀。
c．加入少量硝基苯并振荡，使其覆盖沉淀，避免沉淀与溶液接触。
d．加入NH4Fe(SO4)2溶液作为指示剂。
e．用0.100 0 mol·L－1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀。
f．重复上述操作两次。
三次测定数据如下表：
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
g.数据处理。
已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10 mol2·L－2，Ksp(AgSCN)＝2×10－12 mol2·L－2。
(1)滴定终点的现象为________________________________。
(2)步骤c中加入硝基苯的目的是________________________________。
(3)计算待测溶液中Cl－的浓度为________ mol·L－1。
(4)判断下列操作对Cl－的浓度测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)：
①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果__________；
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，则测定结果____________________。
练后反思
氧化还原滴定的原理及应用
(1)原理
与酸碱中和滴定的原理相似，如果两种物质发生氧化还原反应，能够用一种方法(通常是颜色变化)确定物质间恰好反应完全的时刻，则可通过滴定实验来进行浓度测定、含量测定等定量分析。例如：酸性KMnO4溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4、2＋
===
＋===2Mn2＋O28H2O
＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
又如，测定碘盐中碘含量的反应原理是：
5KI＋KIO3＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O
I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
(2)指示剂的选择
用酸性KMnO4溶液滴定含H2C2O4、或Fe2＋的溶液时，不需另加指示剂。用Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液时，以淀粉溶液为指示剂。
(3)计算
依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式，或运用得失电子守恒进行计算。
(4)应用
氧化还原滴定广泛地应用于溶液浓度的测定、物质纯度的测定等定量分析。
第2课时 离子反应的应用
学 业 基 础
一、
1．Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
Ag＋＋I－===AgI↓(黄色)
2．(1)Ba2＋ 称量沉淀质量 (2)强碱 (3)Fe2＋
二、
1．酸 碱 盐 气体
(1)2Cl－＋2H2O 2OH－＋Cl2↑＋H2↑
(2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
2．(1)Ba2＋、OH－、 (2)沉淀
(3)①阳极 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②阴极 2H＋＋2e－===H2↑
③H＋ ＋H＋===H2O＋CO2↑
三、
1．Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
2．(1)Ca2＋、Mg2＋
===
===
===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O ===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
②Na2CO3 ===CaCO3↓===MgCO3↓
【即学即练】
1．解析：(1)Fe、Cu均溶于足量的稀硝酸。(2)HCl与NaHCO3反应产生CO2从而除去HCl。(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2，无法除去FeCl2。(4)CO2是无色无味可使澄清石灰水变浑浊的气体。(5)为了减少滴定误差，需进行2～3次实验。(6)NaHCO3、Na2CO3与石灰水反应均产生CaCO3沉淀。
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．解析：用Na2S处理含Hg2＋的废水是利用Hg2＋与S2－生成沉淀HgS的原理，其离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，故A项错误；生石灰为CaO，不能拆成离子形式，加入酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO＋2H＋===Ca2＋＋H2O，故B项错误；次氯酸具有强氧化性，氨气具有还原性可以被次氯酸氧化＋3HClO===N2↑＋3H2O＋5H＋＋3Cl－，离子、电荷、原子均守恒，故C项正确；明矾作混凝剂是利用Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉，其离子方程式为(胶体)＋3H＋，故D项正确。
答案：AB
3．解析：因浓硝酸易挥发，Al(NO3)3蒸干将得到Al(OH)3，得不到Al(NO3)3晶体；FeSO4与H2S不能反应。
答案：AD
4．解析：Fe3＋能氧化I－使淀粉 KI溶液变蓝，且与K＋、Cl－、能够大量共存，所以A正确；K＋、Cl－、Na＋能够共存且不水解，CH3COO－水解，导致溶液显碱性，溶液的pH不可能等于7，故B错误；若含有，加入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生无色无味的气体，故C错误；加入过量NaOH溶液无明显现象，说明原溶液中没有Mg2＋，故D错误。
答案：A
5．解析：由滴定起始时pH＝1可知盐酸的浓度为0.1 mol·L－1；曲线a起始时溶液pH＝1，可知是NaOH溶液滴定盐酸的曲线；酸碱中和滴定操作中可选用酚酞或甲基橙作为指示剂。
答案：B
6．解析：(1)亚硝酸的电离方程式为＋H＋，因此其电离平衡常数Ka＝。(2)①根据化合物中所有元素的化合价代数和为0可知，NH2OH中氮元素的化合价为－1。②亚硝酸具有氧化性，被I－还原，生成NO，I－被氧化为I2。③由滴定前后的滴定管读数可知消耗的KI标准溶液为2.00 mL，反应的关系式为NaNO2～HNO2～I－，故n(NaNO2)＝n(I－)＝2.00×10－3 L×0.001 mol·L－1＝2×10－6 mol，则水样中NaNO2的浓度为2×10－6 mol×69 g·mol－1÷0.02 L＝6.9×10－3 g·L－1＝6.9 mg·L－1。
答案：(1) (2)①－1
②2HNO2＋2I－＋2H＋===I2＋2NO↑＋2H2O(或＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O) I2 ③6.9
核 心 素 养
[例1] 解析：酸碱中和滴定是中学化学中重要的定量实验。题目涉及的问题都源于教材实验的基本问题，考查学生完成教材实验能力。
(1)在没有滴加NaOH溶液前，盐酸显酸性，所以滴入酚酞显无色，达到终点时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。
(2)c(HCl)＝≈0.11 mol·L－1。
(3)用丙的方法易把气泡排出。
(4)A项，俯视读数时，读取的数值偏小，结果偏低。
B项，酸式滴定管没有用待测盐酸润洗，盐酸浓度降低，结果偏低。
C项，锥形瓶未干燥，对实验没有影响。
D项，用酚酞作指示剂，发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，消耗标准液的体积增大，计算出HCl浓度偏高，测定结果偏高。
E项，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠，即2NaOH～Na2CO3，与没吸收CO2相比(2NaOH～2HCl～2NaCl)，吸收CO2后的NaOH滴定时消耗量比未吸收CO2时增多，计算出盐酸浓度偏高，测定结果偏高。
F项，滴定管尖端部分有气泡，气泡占一定的体积，测定结果偏高。
答案：(1)最后半滴氢氧化钠溶液加入时，溶液由无色恰好变成粉红色，且半分钟内不褪色 (2)0.11 mol·L－1
(3)丙 (4)DEF
[提升1] 解析：盐酸是强酸、苯甲酸是弱酸，0.1 mol·L－1的盐酸和苯甲酸的pH：苯甲酸>盐酸，未加NaOH溶液时图Ⅰ的pH＝1、图Ⅱ的pH>1，则图Ⅰ、图Ⅱ分别是NaOH溶液滴定盐酸、苯甲酸的曲线，A项错误；苯甲酸钠溶液呈碱性，用NaOH溶液滴定苯甲酸溶液时应该选取酚酞作指示剂，B项错误；达到B状态时，NaOH溶液与盐酸恰好发生中和反应；D状态混合溶液的pH＝7，溶液呈中性，苯甲酸钠溶液呈碱性，要使苯甲酸和NaOH混合溶液呈中性，苯甲酸应该稍微过量，所以B点酸碱恰好完全反应，D点苯甲酸过量，C项错误；V(NaOH)＝10.00 mL时，苯甲酸的物质的量是NaOH的2倍，所得溶液含等物质的量浓度的苯甲酸和苯甲酸钠，根据图Ⅱ知，溶液呈酸性，则c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒：c(C6H5COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，则c(C6H5COO－)>c(Na＋)，混合溶液中c(C6H5COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，D项正确。
答案：D
[例2] 解析：向20.0 mL X溶液中加25.0 mL 4.00 mol·L－1 NaOH溶液后将滤液稀释至200 mL，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，说明OH－过量，但无刺激性气味气体产生，则X溶液中一定不含；向20.0 mL X溶液中加25.0 mL 4.00 mol·L－1 NaOH(过量)溶液后，产生1.16 g白色沉淀，则X溶液一定含Mg2＋，且1.16 g为Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2的物质的量＝＝0.02 mol，则沉淀20.0 mL X溶液中的Mg2＋需要的OH－和剩余的OH－总物质的量＝0.02 mol×2＋0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.06 mol，所加NaOH的物质的量＝0.025 L×4.00 mol·L－1＝0.1 mol，则X溶液中一定含Al3＋，且反应Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－消耗OH－的物质的量＝4.00 mol·L－1×0.025 L－0.06 mol＝0.04 mol，所以20.0 mL X溶液中含Al3＋的物质的量＝0.01 mol；向20.0 mL X溶液中加足量硝酸银溶液产生14.35 g白色沉淀，该白色沉淀为AgCl，则X溶液一定含Cl－，且20.0 mL X溶液中n(Cl－)＝n(AgCl)＝＝0.1 mol，由电荷守恒可知，20.0 mL X溶液中负电荷总物质的量＝0.1 mol，正电荷总物质的量＝2n(Mg2＋)＋3n(Al3＋)＝2×0.02 mol＋3×0.01 mol＝0.07 mol，负电荷总物质的量大于正电荷总物质的量，所以X溶液中一定含Na＋，且20.0 mL X溶液中含Na＋的物质的量＝0.1 mol－0.07 mol＝0.03 mol。X溶液中一定含Mg2＋、Al3＋、Cl－、Na＋，一定不含，A、B项错误；X溶液中一定含有Mg2＋，且c(Mg2＋)＝＝1.00 mol·L－1，C项错误；X溶液中c(Na＋)＝＝1.50 mol·L－1，c(Al3＋)＝＝0.50 mol·L－1，D项正确。
答案：D
[提升2] 解析：根据实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验②做焰色反应时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。
答案：B
当 堂 评 价
1．答案：B
2．答案：BC
3．答案：CD
4．
5．解析：酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂，①错误；酸式滴定管不能盛放碱液，②错误。
答案：C
6．解析：(1)用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，当Ag＋反应完全后，NH4Fe(SO4)2电离出的Fe3＋会与SCN－反应使溶液变成血红色，故滴定终点的现象为溶液变红，且半分钟内不褪色。
(2)加入少量硝基苯可以使生成的氯化银沉淀离开溶液，如果不加硝基苯，在水溶液中部分氯化银可以转化成AgSCN。
(3)滴定过程中存在数量关系n(Cl－)～n沉淀(Ag＋)～[n总(Ag＋)－n(NH4SCN)]，滴定过程消耗的NH4SCN溶液体积为＝10.00 mL(第一组数据偏差较大，故舍去)，所以待测溶液中Cl－的浓度为＝＝0.06 mol·L－1；
(4)①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则会导致(3)中计算式中n总(Ag＋)大于实际值，从而导致所测溶液浓度偏高；
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，则会导致(3)中计算式中n(NH4SCN)偏大，测定结果偏低。
答案：(1)溶液变红，且半分钟内不褪色
(2)防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀
(3)0.06
(4)①偏高 ②偏低
