高考化学 | 专题2 离子反应
考点一
离子方程式的书写
1.离子方程式书写时应遵循的规律
(1)依据客观事实。
(2)遵循三个守恒：
①必须遵循质量守恒原理(即反应前后原子种类及个数应相等)。
②必须遵循电荷守恒原理(即反应前后离子所带的电荷总数应相等)。
③必须遵循电子得失守恒原理(适用于氧化还原反应的离子方程式)。
2.离子方程式书写时必须注意的知识点
(1)对于微溶物的处理有三种情况：
①在生成物中有微溶物析出时，微溶物用化学式表示，如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：
2Ag++ SO42-====Ag2SO4↓
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)，应写出离子的形式。如CO2气体通入澄清的石灰水中：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。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液，因为石灰乳中大部分的Ca(OH)2未溶解，以未电离的Ca(OH)2为主，电离的Ca(OH)2很少，所以应写成化学式：
Ca(OH)2+CO32-====CaCO3↓+2 OH-
(2)有NH3参加或生成的反应
氨水作为反应物写NH3·H2O或NH3；作为生成物，若有加热条件或浓度很大时，应写NH3↑
(3)固体与固体间的反应不能写离子方程式，如NH4Cl和熟石灰反应制取NH3。浓H3PO4、浓H2SO4参加反应时不写成离子，如Cu与浓H2SO4反应。而浓HNO3、浓HCl则可写成离子，如Cu与浓HNO3反应，可写成：
Cu+4H++2NO3-====Cu2++2NO2↑+2H2O
MnO2与浓HCl共热可写成：
所以未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式。
(4)多元弱酸酸式根离子，在离子方程式中不能拆开写。如HCO3-不能写成H++CO32-。注意HSO4- 在溶液中写成离子形式H++SO42-。
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离子方程式的书写是高考的重点和热点，经常以填空题的形式出现。离子方程式书写除了掌握以上规律及注意点之外，还应掌握与量有关的离子方程式书写技
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考点二
与量有关的离子方程式的书写
1.生成的产物可与过量的物质继续反应的离子反应
NaOH与AlCl3溶液(足量或不足量),NaAlO2溶液通入CO2(少量或过量)，Ba(OH)2溶液通入CO2(少量或过量)，NaAlO2溶液加HCl(少量或过量)，有关离子方程式都有区别。
这类离子反应，需注意题给条件，判断产物是否与过量的物质继续反应，以确定产物形式。(注意：向C6H5ONa溶液通入CO2少量或过量的离子方程式是一样的。)
2.酸式盐与量有关的离子反应
如NaHSO4溶液加入过量的Ba(OH)2，因为Ba(OH)2过量，NaHSO4溶液中的H+和SO42- 均参加反应，所以参加反应的H+和SO42- 与原溶液中的H+和SO42- 相等，原溶液中的H+和SO42- 物质的量之比为1∶1，即在离子方程式中H+和SO42- 物质的量之比为1∶1，离子方程式如下：H++SO42- +OH-+Ba2+====BaSO4↓+H2O。
3.较特殊且与量有关的离子反应，这类离子反应要求量与其他因素统筹兼顾
如Mg(HCO3)2溶液与过量NaOH反应，不可忽视Mg(OH)2比MgCO3更难溶、更稳定；明矾与足量Ba(OH)2溶液反应，不可忽视Al(OH)3的两性；NH4HSO4溶液与足量Ba(OH)2溶
4.混合滴加顺序不同，离子反应不同，这类离子反应应注意各物质量的变化。
如：NaOH与AlCl3溶液、Na2CO3与HCl、Na2S与FeCl3、氯水与FeBr2、NH3·H2O与AgNO3等。
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考点三
离子方程式的正误判断
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这类试题的失分率很高，但所考查的知识可以按照一定规律进行总结。现对这类试题的设错方式进行归类、分析、总结如下：
设错方式1 不符合客观事实，错写反应产物
如2Fe3++3S2-====Fe2S3，Fe3+有氧化性，S2-有还原性，Fe3+可将S2-氧化为S，即2Fe3++S2-====2Fe2++S↓
设错方式2 混淆化学式和离子式的书写形式
如NH3通入醋酸溶液中：CH3COOH+NH3====CH3COONH4，错在未将强电解质拆分成CH3COO-、NH4+。
设错方式3 漏写部分离子反应
如Ba(OH)2 溶液与H2SO4溶液反应：Ba2++SO42- ====BaSO4↓,学生只注意了Ba2+与SO42- 反应，而漏掉了H+与OH-的反应。
设错方式4 错写反应物或产物的配比关系
如Ba(OH)2 溶液与H2SO4溶液反应：Ba2++OH-+H++SO42- ====BaSO4↓+H2O,应写成Ba2++2OH-+2H++SO42- ====BaSO4↓+2H2O。
设错方式5 电荷不守恒或原子不守恒
如Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-，应写成2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-。
设错方式6 氧化还原反应中得失电子不守恒
如
2MnO4-+3H2O2+6H+====2Mn2++4O2↑+6H2O，应写成2MnO4-+5H2O2+6H+====2Mn2++ 5O2↑+8H2O
设错方式7 忽视了题设条件及要求
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方程式或产物的影响。
例1:碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应：HCO3-+Ca2++OH-====CaCO3↓+H2O，此反应中Ca(OH)2是二元碱，所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1︰2。
例2:碳酸氢钠溶液与足量石灰水反应：2HCO3-+Ca2++2OH-====CaCO3↓+2H2O+CO32- ，此反应中HCO3- 充足，所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1︰1。(此类题可结合离子共存来做，因为石灰水过量即Ca2+过量，所以生成物中一定无CO32-)
同学们掌握了以上设错方式，在做这类题时就很容易找到病因，此类题就能够迎刃而解。
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考点四
离子共存
1.离子间相互结合呈沉淀析出时不能大量共存
如形成BaSO4、CaSO4、H2SiO3、MgCO3、Ag2SO4等。
2.离子间相互结合呈气体逸出时不能大量共存
如H+与S2-、HS-、CO32- 、HCO3- 、SO32- 、HSO3- ，OH-与NH4+ 等，由于逸出气体H2S、CO2、SO2、NH3等而不能大量共存。
3.离子间相互结合成弱电解质时不能大量共存
如H+与CH3COO-、OH-、ClO-、F-、H2PO4- 、HPO42- 、PO43- 。
4.离子间发生双水解反应析出沉淀或逸出气体时不能大量共存
如Al3+分别与ALO2- 、CO32- 、HCO3- 、SO32- 、SiO23、C6H5O-；Al3+与S2-、HS-等。
5.离子间发生氧化还原反应时不能大量共存
如：MnO4- 、ClO-、Fe3+分别与I-、S2-、SO32- 等。
6.在酸性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存
如NO3- 和I-、S2-、SO32- 、Fe2+在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在的情况下则不能共存。
7.离子间相互结合成络合离子时不能大量共存
如Fe3+与SCN-反应生成［Fe(SCN)］2+，Ag+、NH4+ 、OH-反应生成［Ag(NH3)2］+，Fe3+与C6H5O- (H+)也发生络合等。
8.注意题的前提设置
颜色：Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4- 等有颜色；
酸碱性：直接/间接─指示剂的颜色，水电离出H+或OH-，与Al反应产生H2等。
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离子共存的题目主要是考查同学们对离子反应本质的理解以及对几种常见反应类型的掌握情况。因此必须做到以下几点：
1.在理解强弱电解质的基础上，真正理解离子反应的本质。
2.熟练掌握离子不能共存的几种反应，如生成沉淀、生成气体、生成弱电解质、离子间的氧化还原反应、络合反应等。
3.在解题时一定要细心，如审清题干中的限制条件(酸碱性、颜色等)、题干的要求(因氧化还原反应而不能大量共存、因发生复分解反应而不能大量共存等)。
例题精讲
1.下列各组离子能在指定环境中大量共存的是( )
A.在c(HCO3- )=0.1 mol·L-1的溶液中：NH4+ 、Al3+、Cl-、NO3-
B.在由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中：Fe2+、ClO-、Na+、SO42-
C.在加入镁粉产生气体的溶液中：SO42- 、NO3- 、Na+、Fe2+
D.在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO32- 、CO32- 、Na+、K+
【解析】A中HCO3- 与Al3+发生双水解不能大量共存：3HCO3- +Al3+====Al(OH)3↓+3CO2↑；B中由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中pH=12或pH=2，酸性时H+与ClO-结合成强氧化性HClO将氧化Fe2+，碱性时OH-与Fe2+结合生成难溶性的Fe(OH)2；C中“加入镁粉产生气体的溶液”为酸性溶液，H+与NO3- 、Fe2+发生氧化还原反应；D中“红色石蕊试纸变蓝的溶液”为碱性溶液，各离子均能共存，D符合题意。
【答案】D
2.下列离子方程式正确的是( )
A.向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全：
Ba2++2OH-+NH4+ +H++SO42- ====BaSO4↓+NH3·H2O+ H2O
B.澄清石灰水与稀盐酸反应：Ca(OH)2+2H+====Ca2++2H2O
C.钠与水反应：Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑
D.碳酸钡中加入稀硫酸：BaCO3+2H+====Ba2++CO2↑+H2O
【解析】本题考查离子方程式书写的正误判断。A中至刚好沉淀完全可知Ba2+与SO42- 为1∶1，所以2个OH-与1个NH4+ 、1个H+正好完全反应，所以A正确；B中因是澄清石灰水，Ca(OH)2应写离子形式；C中电荷不守恒；D中硫酸根也参与离子反应，生成BaSO4沉淀。
【答案】A
3.下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A ．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH·H2O＝AlO2－＋4NH4＋＋2H2O
B ．铜片溶于稀硝酸产生无色气体：Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O
C ．碳酸钙溶于醋酸：CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋CO2↑＋H2O
D ．氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
【解析】Al（OH）3沉淀不溶于过量的氨水，A错误；铜片溶于稀硝酸产生无色气体是NO，B错误；醋酸为弱酸，不能拆成离子形式，C错误； Fe2+能够被Cl2氧化成Fe3＋，D正确。
【答案】D
