7.2离子反应以及离子共存 同步导学案（含答案）

7.2 离子反应以及离子共存 同步导学案
一. 上节回顾
知识点回顾或课前小测试
二、本节内容
写出盐酸与烧碱溶液反应的化学方程式，你知道二者反应的实质吗？
(一)离子反应
酸、碱、盐是电解质，它们之间在溶液中发生的反应实际上是离子之间的反应。化学上把在溶液中（或熔化状态下）有离子参加的反应叫做离子反应。
1．离子方程式
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。
2．离子方程式的意义
离子方程式能更好地表示离子反应的实质。它跟一般化学方程式不同，离子方程式不仅表示特定物质间的某个反应，而且表示了同一类型的离子反应。如Ba2+ + SO42- → Ba2SO4表示可溶性钡盐与硫酸或可溶性硫酸盐之间的反应。
3．离子方程式的书写方法
(1)写，写出发生反应的化学方程式。
(2)拆，把易溶于水的强电解质写成离子形式，难溶的电解质、气体以及弱电解质仍以化学式表示。
(3)删，化学方程式中两边不参加反应的离子从方程式两端删去。
(4)查，检查反应前后两边各元素的原子数目和电荷数是否相等。
【注意】(1)酸、碱、盆在溶液中能够发生复分解反应的条件是生成气体、沉淀或水。
(2)电解质溶液中发生的置换反应也可用离子方程式表示。
【注意】(1)只有易溶的强电解质才能拆成离子形式。
(2)单质、氧化物、非电解质、弱电解质(包括H2O)以及难溶的强电解质都保留其化学式。
(3)弱酸的酸式根离子不能分开写（如HCO3-），而强酸的酸式根离子要拆开写(如NaHSO4写成离子形式：Na+ + H+ + SO42-)。
(4)对于微溶物，作为反应物若是溶液状态拆成离子形式，若是浑浊状态写化学式；作为生成物写化学式。
(5)书写时要注意检查等式两边的离子所带电荷总数是否相等，若是氧化还原反应还要检查氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数是否相等，此外还要检查原子是否守恒。
（二)、离子共存问题（实质是在溶液中不能相互相互作用，能够共存）
离子共存问题归纳一句话就。一色、二性、三特殊、四反应
一色。溶液的颜色，若限定为无色溶液，则Cu2+(蓝色)、Fe2+（浅绿色）、Fe3+(棕黄色)、MnO4-（紫色）等有色离子不能存在
二性。即溶液的酸性和碱性，
在强酸溶液中HO-及弱酸根阴离子（CO32-、SO32-、CH3COO-）均不大量存在；
在强碱溶液中H+及弱碱阳离子（NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+）均不能大量共存
弱酸酸根离子如（HCO3-、HSO3-等）在强酸溶液和在强碱溶液都不能大量共存
三特殊。即特殊情况（双水解和氧化还原反应）①
Al3+ Fe3+ NH4+
CO32-(HCO3-) S2-(HS-) AlO2-(Al(OH)4-)
如上图所示打箭头的离子不能大量共存，发生双水解
②NO3-+H+具有强氧化性，能与SO32-、Fe2+、I-发生氧化还原反应，不能大量共存
注：NH4+和CH3COO-、CO32-；Mg2+和HCO3-组合虽然发生双水解相互促进，但总的水解程度很小，能大量共存
四反应。离子间通常能发生四种反应类型
①复分解反应（形成沉淀，弱电解质，气体）如Ba2+和SO42-、NH4+和OH-、H+和CH3COO-等
②氧化还原反应：Fe2+和NO3-+H+、Fe3+和I-、MnO4-和Br-、H+和S2O32-等
③双水解反应
④配合反应；Fe3+和SCN-等
另外；判断离子共存问题，应先看试题中所给的条件如：“在强酸溶液中………… ”“在无色透明的溶液中………”“由水电离出的c(H+)=1*10-13mol/L的溶液中……”
注：1、常温下由水电离出的c(H+)或c(OH-)=1*10-nmol/L（n大于7的溶液可能显酸性也可能显碱性）
2、与铝反应产生H2的溶液可能是酸性也有可能是碱性溶液
3、“透明溶液”意味着无难容物和微溶物，但不意味溶液无色
4、MnO4- 、NO3-、Cr2O72-在酸性条具有强氧化性
5、注意题目的要求“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存”
(真题解析)
1、下列反应中，可用H+ +OH- → H2O表示的是 ( )
(A)酸和碱反应
(B)强酸和强碱反应
(C) 一元强酸和一元碱反应
(D)强酸和强碱反应生成水和可溶性盐
【分析】H+ + OH- → H2O表示反应物是强酸和强碱，生成物有H2O，不存在沉淀和气体。例如，NaOH、KOH分别与HCl、H2SO4、HNO3的反应都可以用H+ + OH- → H2O来表示。选项A错，如弱酸和弱碱反应不属此类。选项B错，如H2SO4与Ba(OH)2反应有沉淀生成。
【答案】D
2、下列离子方程式中不正确的是 ( )
(A)亚硫酸钡与盐酸反应：BaSO3+ + 2H+ → Ba2+ + SO2↑+ H2O
(B)铁与足量稀盐酸反应：2Fe + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2↑
(C)澄清的石灰水跟盐酸反应：H+ + OH- → H2O
(D)亚硫酸氢钠溶液与NaOH溶液反应：HSO32- + OH- → SO32- + H2O
【分析】根据是否符合客观实际；应该用化学式表示的(气体、沉淀、水、弱酸、弱碱、氧化物、单质等)是否写对；应该删掉的离子是否删去；是否配平，电子转移是否守恒。检查各选项A、C、D正确。B错。
【答案】B
3、写出下列反应的离子方程式。
(1)将少量CO2通入澄清石灰水中，生成白色沉淀。
(2)往氯化钙的浓溶液中加入氢氧化钠溶液，生成白色沉淀。
【答案】(1)澄清石灰水是Ca(OH)2的水溶液，其中的溶质全部电离。
Ca2++2OH- + CO2 → CaCO3↓+ H2O
(2)CaCl2与NaOH都是强电解质，该反应生成的白色沉淀是Ca(OH)2。
Ca2+ + 2OH- →Ca(OH)2↓
4、(1)向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：
____________________________________________________。
(2)在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出发生反应的离子方程式：__________________。
【分析】本题考查离子方程式书写。与通常离子方程式书写相比，本题注重了“量”方面的要求。向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性。这时OH- 恰好将溶液中H+中和，而加入的Ba2+还不能将SO42-完全沉淀。向上述溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，Ba2+将剩余的SO42- 完全沉淀。
【答案】 (1)2HSO4 + Ba2+ +2OH- → BaSO4↓+ 2H2O + SO42-
与成下式也正确：
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- → BaSO4↓+ 2H2O
(2)Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
5、下列各组离子中，可能大量存在的是（ D ）
A、Ph=14的无色溶液中；Na+、K+ 、HCO32- 、NO3-
B、在c(H+)/c(OH-)=1*10-12的溶液中NH4+、Ca2+、K+、Cl-、
C、在0.1mol/L的盐酸中Fe2+、Na+、ClO-、Ca2+
D 、加入铝粉有氢气产生的溶液中Na+ 、Cl-、 K+、CO32-
6、在加入Al粉能够产生氢气的溶液中，下列离子可能共存的是（ CD ）
A、NH4+、NO3-、CO32-、Na+
B、Na+ 、HCO32-、Ba2+、Mg2+
C、NO3-、Ca2+、K+、Cl-、
D、NO3-、K+、OH-、AlO2-
7、下列离子在溶液中可以大量共存，且加入过量的氨水后也不产生沉淀的是（ C ）
A、Ba2+、K+ 、NO3-、SO42-
B、NH4+、SO42-、Al3+、H+
C、Na+ 、Cl-、OH-、AlO2-
D、H+ 、Cl-、NO3-、HCO3-
8、在Ph=1的无色溶液中能够大量共存的离子组（ A ）
A、NH4+、Mg2+ 、SO42-、Cl-、
B、Ba2+、K+ 、NO3-、OH-、
C、SO42-、Al3+、Cl-、Cu2+
D、Na+ 、Ca2+、Cl-、AlO2-
9、某无色溶液与铝产生氢气，则溶液中不可能大量存在的离子组（ B ）
A、H+ 、Cl-、Ba2+、Mg2+
B、Cl-、CO32-、Mg2+ 、Cu2+
C、NO3-、SO42-、K+ 、Na+
D、Ba2+、Cl- 、NO3-、OH-、
三、课堂练习
1、将等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液跟Ba(OH)2溶液混合后，离子方程式正确的是( )
(A)HCO3- + OH- → H2O + CO32-
(B)2HCO3- + Ba(OH)2 → 2H2O + BaCO3↓
(C) HCO3- + Ba2+ + OH- → H2O + BaCO3↓
(D) 2HCO3- + Ba2+ + 2OH- → 2H2O + BaCO3↓+ CO32-
【分析】根据题意，n(NaHCO3) : n[Ba(OH)2] = 1 : 1，其反应的化学方程式可写成NaHCO3 + Ba(OH)2→NaOH + BaCO3↓+ H2O。选项A中BaCO3↓未表示。选项B中Ba(OH)2是强电解质，应写成Ba2+和OH- 。选项D中反应物系数比不符合1:1。C选项中离子方程式书写过程为：
NaHCO3 + Ba(OH)2 → NaOH + BaCO3↓+ H2O
Na+ + HCO3- + Ba2+ + 2OH- → Na+ + OH- + BaCO3↓+ H2O
HCO3- + Ba2+ + OH- → BaCO3↓+H2O
【答案】C
2、下列各组离子，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )
(A) Na+、K+、HCO3-、H+ (B) Fe2+-、Na+、CH3COO-、H+
(C) NH4+、H+、I-、NO3- (D)H+、Fe2+、Na+、MnO4-
【分析】本题所有选项中离子都不能大量共存，但A、B中离子反应是非氧化还原反应，C、D中离子反应是氧化还原反应。C选项中I- 具有还原性，HNO3具有氧化性，I-被氧化为I2，NO3被还原为NO2或NO。选项D中Fe2+。具有还原性，被酸性MnO4- 氧化为Fe3+，而MnO4- 、则被还原为Mn2+。
【答案】CD
3、在pH为1的溶液中，含有Mg2+、Fe2+、Al3+三种阳离子，该溶液中可能存在的阴离子是( )
( A) Cl- (B) NO3- (C)CO32- (D) S2-
【分析】pH为1的溶液呈强酸性，其阴离子必须不与H+反应，且不与Mg2+、Fe2+、Al3+发生复分解反应或氧化还原反应。B选项中NO3在强酸性溶液中具有氧化性．Fe2+具有还原性，发生氧化还原反应。C、D选项中CO32-、S2-都不能存在于强酸性溶液中。
【答案】A
4、 A、B、C、D、E均为可溶于水的同体，组成它们的离子可能有：Na+、Ca2+、Ba2+、ClO-、HSO4-、CO32-、Cl-。
分别取它们的溶液进行实验，主要操作及现象如下：
①向A的溶液中通入二氧化碳，再加入品红溶液，红色褪去。
②将B和C的溶液混合，生成白色沉淀，该沉淀可溶于E溶液。
③将B和D的溶液混合，生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同时还有白色沉淀存在。
④A和E溶液的焰色反应都呈黄色。
(1)写出下列物质的化学式：A 、C 、D 。
(2)写出A～E溶液中，与铝发生置换反应的离子方程式为
。
(3)向B的溶液中，缓慢滴入少量稀的E溶液，其主要的离子方程式为
。
【分析】 由①、④可知A为NaClO，E为NaHSO4。B能与C、D反应生成白色沉淀，B为碳酸盐，且只能为Na2CO3，则C为CaCl2或Ca(ClO)2，D为BaCl2或Ba(ClO)2。
【答案】 (1)NaClO CaCl2[或Ca(ClO)2] BaCl2[或Ba(ClO)2]
(2)2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2↑
(3) H+ + CO32- → HCO3-
5、将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积（标准状况）关系如图所示：
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_________________________________________。
(2)当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为_____________mL（标准状况）。
(3)计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数。
【分析】(3)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z，则
x + y = 1 mol/L×(0. 045-0. 025)L
z – y = 1 mol/L×[0. 025一（0.045-0. 02-5)]L
84 g·mol-1·x + 106 g·moI-l·y + 40 g·mol-1·z = 2.5 g
x=0.1 mol，y=0. 01 mol，z=0. 015 mol
所以，NaOH的质量为0.6 g，所以Na2CO3的质量分数为×100% = 42. 4%。
【答案】 (1) H+ + OH- → H2O，CO32- + H+ → HCO3- (2)224 (3)0.6 g 42. 4%
6、某河道两旁有甲、乙两工厂，它们排放的工业废水中共含有K+、Ag+、Fe3+、Cl、OH- 、NO3-六种离子。
甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中含有的三种离子是 。
乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量 （选填：“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属 （填写元素符号）。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含 ，可用来浇灌农田。
【分析】甲厂排放的工业废水明显呈碱性，表明废水中一定含有OH-，与OH-可以共存的有K+、Cl-、NO3-，考虑到Ag+与Cl- 不能共存，所以甲厂废水中含有OH、K+和Cl- ，乙厂废水中含有Ag+、Fe3+ 和NO3-。在乙厂废水中加入铁粉得到银。将两厂废水混合后，Ag+ 与Cl- 、Fe3+与OH-转化为沉淀，废水中主要含有K+和NO3-。
【答案】OH-、Cl-、K+；铁粉；Ag； Ag+；Fe3+、Cl-、OH-；KNO3。
7、（2008．上海）下列离子方程式书写正确的是 ( )
( A) AgNO3溶液中滴入少量的Na2S溶液：2Ag+ + S2- → Ag2S↓
(B)过量的CO2通入Ca(ClO)2溶液中：ClO- + CO2 + H2O → HCO3- + HClO
(C)向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液：CO32- + 2H+ → CO2↑+ H2O
(D)向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液：2HSO3 + Ba2+ + 2OH- → BaSO3↓+ SO32- + 2H2O
【分析】C项中CH3COOH为弱电解质应写分子式；D项中由于Ba(OH)2过量（即Ba2+过量）生成物中不能有SO32-。
【答案】AB
8、在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是 ( )
(A)使酚酞试液变红的溶液：Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
(B)使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
(C)c(H+) = 10-12 mol/L的溶液：K+、Ba2+、Cl-、Br-
(D)碳酸氢钠溶液：K+、SO42-、Cl-、H+
【分析】A项，碱性条件下Fe3+不能大量存在；B项，H+、Fe2+、NO3-不能大量共存；D项，HCO3-与H+不能大量共存。
【答案】C
四、易错题点拨
本节知识在理解与运用中常见的错误是：
1．强弱电解质不分，易溶与难溶不分；
2．没有注意反应条件；
3．没有遵守质量守衡和电荷守恒；
4．漏写离子；
5．没有参加反应的离子没有删去；
6．忽略离子方程式存在的前提条件是“在溶液中（或熔化状态下）”。
例9、下列离子方程式书写正确的是 ( )
(A)氢氧化铁与盐酸反应的离子方程式：OH- +H+ → H2O
(B)纯碱与醋酸反应的离子方程式：CO32- + 2H+ → CO2↑+ H2O
(C)铁和稀硫酸反应的离子方程式：2Fe + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2↑
(D)硫酸与氢氧化钠溶液的反应的离子方程式：Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
(E)氯化钠和硝酸银溶液反应的离子方程式：Cl- + Ag+ → AgCl↓
(F)氯化钠固体和浓硫酸加强热制氯化氢的离子方程式：H+ + Cl-HCl↑
【错解】ABCDF
【错解分析】A项中氢氧化铁为难溶物质，不能拆写成Fe3+和OH-的形式，正确的离子方程式为：Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O；B项中醋酸是弱电解，不能拆写成H+ 与CH3COO-的形式，正确的离子方程式为：CO32- + 2CH3COOH → 2CH3COO- + CO2↑+ H2O；C项中Fe与稀硫酸反应生成+2价的FeSO4，正确的离子方程式为Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑；D项漏写反应物H+、OH-和生成物水，正确的离子方程式为：2H+ + SO42- + 2OH- + Ba2+ → BaSO4↓+ 2H2O；F项中氯化钠与浓硫酸不是在溶液或熔融状态下不反应，不能写成离子方程式。
【正解】E
五、课后作业
1、下列反应的离子方程式中，正确的是 ( )
(A)碳酸钙与盐酸 CO32 + 2H+ → CO2↑+ H2O
(B)醋酸与氢氧化钠溶液H+ + OH- → H2O
(C)铁与稀硫酸 Fe + H+ → Fe2+ + H2↑
(D)亚硫酸钠与稀硫酸SO32- + 2H+ → SO2↑+ H2O
2、下列反应中，可用离子方程式CO32- + 2H+ → CO2↑+ H2O表示的是 ( )
(A)可溶性碳酸盐和强酸反应 (B)可溶性碳酸盐和酸反应
(C)任何碳酸盐和酸反应 (D)碳酸钙跟盐酸反应
3．下列各组离子，在水溶液中能大量共存的是 ( )
(A)K+、Ca2+、HCO3-、I- (B)K+、Na+、HCO3-、OH-
(C) Fe3+、Na+、I-、SO42- (D) Al3+、H+、AlO2-、Cl-
4、在pH=13的溶液中，能大量共存的离子组是 ( )
(A)Al3+、NH4+、SO42-、Cl- (B)Na+、K+、SO42-、HCO3-
(C)K+、Fe2+、Cl-、MnO4- (D) Ba2+、Na+、Cl-、NO3-
5、某强酸溶液中，含大量的Fe2+、Ba2+、K+，则此溶液中不可能存在的离子是 ( )
( A) MnO4- (B)Fe3+ (C)NO3- ( D) Cu2+
6、下列各组物质能发生反应的，写出反应的离子方程式。
(1)硫酸铜溶液和氢氧化钾溶液
(2)硝酸钠溶液和氯化钾溶液
(3)氨水和盐酸溶液
(4)醋酸钠溶液和盐酸
(5)氯化铵溶液和氢氧化钠溶液共热
(6)醋酸溶液和氢氧化钾溶液
7、根据下列各离子方程式，写出相应的化学方程式。
(1)NH4+ + OH- NH3↑+ H2O______________________________________________
(2)H+ + OH- → H2O
(3)CO32- + 2H+ → CO2↑+ H2O
(4)I- + Ag+ → AgI↓
(5) Ca2 + + CO32- → CaCO3↓
8、现有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4Cl和KNO3四种无色溶液，只用一种试剂予以鉴别，此试剂是 ，有关的离子方程式是_____________、_________________、 。
9、CaCl2溶液中通入CO2不产生白色沉淀，如果通入氨气后再通入CO2，则可产生白色沉淀，原因是_______， 用离子方程式表示反应 。
10、为除去CO2气体中的SO2杂质，将混合气体通入NaHCO3溶液，而不用NaOH溶液或Na2CO3溶液。用离子方程式解释其原因

11、NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应且两者物质的量之比≥2时，反应的离子方程式为 。
12、某溶液既能溶解氢氧化铝又能溶解H2SiO4,在该溶液中可以大量存在的离子组是（ ）
A、NO3-、CO32--、K+ 、Na+
B、Na+、Cl- 、SO42-、ClO-
C、NO3-、SO42-、Mg2+ 、H+
D 、NO3-、OH-、K+、Na+
13、下列各组离子在指定的环境中能够大量存在的是（ ）
A、在Ph=1的溶液中Na+、K+、S2-、MnO4-
B、Ph=7的溶液中SO42-、Al3+、Cl-、HCO3-
C、Ph>7的溶液中Na+ 、AlO2- 、SO42-、K+
D、Ph=0的无色溶液、Fe3+、 ClO-、Na+、Cu2+
14、要使Ag+、Mg2+、Ba2+、Al3+等各种离子逐一沉淀析出，下列所选的试剂及加入的试剂的顺序正确的是（ ）
A、H2SO4 、HCl、 NaOH、 CO2 B、NaCl、Na2SO4、NH3·H2O、HCl
C、NaCl、Na2SO4、NaOH、 CO2 D、Na2SO4、NaCl 、NaOH、HCl、
15、已知某溶液中存在较多的NO3-、SO42-、H+，则溶液中还可以大量存在的离子组是（ ）
A、Al3+、Cl-、CH3COO- B、Na+、Cl- 、NH4+
C、Mg2+、Cl-、 Fe2+ D、Mg2+ Ba2+、Br-
16、在无色的酸性溶液中可以大量存在的离子组是（ ）
A、Fe2+ 、SO42-、NO3- 、I- B、Na+、S2-、NO3-、MnO4-
C、K+ 、Cl-、SO42-、Al3+ D、Mg2+ 、S2-、Br-、SO32-
课后作业答案
1．D 2．A 3．A 4．D 5．AC
6．(1)Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2
(2)不反应
(3)NH3·H2O + H+ → NH4+ + H2O
(4)CH3COO- + H+ → CH3COOH
(5)NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
(6)CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O
7．(1) NH4Cl + NaOH NH3↑+ H2O + NaCl
(2) HCl + NaOH → NaCl + H2O
(3) Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO↑+ H2O
(4) KI + AgNO3 → AgI↓+ KNO3
(5)CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓+ 2NaCl
8．Ba(OH)2 2NH4+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- BaSO4↓+ 2NH3↑+ 2H2O
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ NH4+ + OH-NH3↑+ H2O
9．未通NH3时为酸性条件下，不会生成CaCO3沉淀；通入NH3后，NH3·H2O电离促进了CO2 + H2OH2CO3H+ + HCO3，HCO3↓H+ + CO32-不断向右移动，溶液中c(CO32-)增大，生成CaCO3沉淀2NH3 + CO2 + H2O + Ca2+ → CaCO3↓+ 2NH4+
10．SO2 + HCO3- → CO2↑+ HSO3- CO2 + 2OH- → CO32- + H2O CO2 + CO32- + H2O → 2HCO3
11．2OH- + Ca2+ + 2HCO3- → CaCO3 + CO32- + H2O
12-16 BD C C B C