高中化学离子反应知识体系（高中化学离子反应及其练习）

核心知识点

一、离子反应与离子方程式

1．离子反应

(1)电解质在溶液中反应的实验探究

按下图所示完成实验，并回答问题：

①图甲实验的现象是无明显变化，因为溶液K＋、Cl－、Na＋、SO42—相互之间不发生化学反应。

②图乙实验的现象是有白色沉淀生成，其原因是溶液中Ba2＋与SO42—结合生成硫酸钡。

③结论：电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应。

(2)离子反应：有离子参加或有离子生成的化学反应。

2．离子反应方程式

(1)离子反应常用离子方程式来表示。离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。

(2)离子方程式的书写步骤

以氯化钡和硫酸钠在溶液中反应为例：

①写：化学方程式(必须根据实验事实)

BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl；

②拆：把易溶于水、易电离的物质拆成离子的形式

2Na＋＋SO42—＋Ba2＋＋2Cl－===BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－；

③删：删去方程式两边不参加反应的离子

SO42—＋Ba2＋===BaSO4↓；

④查：检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。

(3)书写下列反应的离子方程式：

①NaOH溶液与稀硫酸：OH－＋H＋===H2O；

②KOH溶液与稀盐酸：OH－＋H＋===H2O；

③BaCl2溶液与稀硫酸溶液：Ba2＋＋SO42—===BaSO4↓；

④Ba(NO3)2溶液与硫酸钠溶液：Ba2＋＋SO42—===BaSO4↓；

⑤碳酸钠与稀硫酸：CO32—＋2H＋===CO2↑＋H2O

⑥碳酸钙与稀盐酸：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。

【归纳总结】

(1)书写步骤：

“写(基础)→拆(关键)→删(途径)→查(保证)”。

(2)书写关键：

①要将易溶于水、易电离的电解质写成离子的形式；

②单质、沉淀、气体、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。

【深度思考】

(1)以H＋＋OH－===H2O为例说明离子方程式表示的意义是什么？

提示　①表示某一个具体的化学反应，如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。

②表示同一类反应，如：强酸与可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。

(2)①酸碱中和反应的离子方程式都是H＋＋OH－===H2O吗？

②H＋＋OH－===H2O仅表示酸碱中和反应吗？

提示　①硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为：2H＋＋SO42—＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O。

②硫酸氢钠(NaHSO4)溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O。

(3)判断下列反应的离子方程式正误。

①稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑(　　)

②稀硫酸与氢氧化钡溶液混合：SO42—＋Ba2＋===BaSO4↓(　　)

③稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2CO3(　　)

④氧化铁与稀盐酸混合：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O(　　)

⑤氢氧化铜和稀盐酸反应：OH－＋H＋===H2O(　　)

⑥镁和硝酸银溶液反应：Mg＋Ag＋===Mg2＋＋Ag(　　)

提示　①×　②×　③×　④√　⑤×　⑥×

解析　①Cu的活泼性小于H2的活泼性，Cu不能和稀硫酸反应生成H2，故①错误；②稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合，除SO42—和Ba2＋反应，还有H＋和OH－反应，离子方程式为：2H＋＋SO42—＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，故②错误；③反应生成的H2CO3不稳定，分解成CO2和水，故③错误；④Fe2O3为氧化物，在离子方程式中不能拆分为离子，因此④正确；⑤Cu(OH)2在离子反应中，不能拆分为离子，应为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；⑥中离子反应，电荷不守恒，应为Mg＋2Ag＋===2Ag＋Mg2＋。

【归纳总结】

离子方程式正误判断——“五看”

(1)看是否符合客观事实。

(2)看拆分是否正确。

(3)看是否符合原子守恒和电荷守恒。

(4)看是否漏写离子反应。

(5)看是否符合题设条件。

二、离子反应发生的条件

1．实验探究

(1)上述三个实验的现象：①生成蓝色沉淀；

②溶液红色消失；③产生气泡。

(2)写出上述三个实验中反应的离子方程式：

①Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓；

②H＋＋OH－===H2O；

③CO32—＋2H＋===CO2↑＋H2O。

2．复分解型离子反应发生的条件

3．离子共存

(1)几种离子在溶液中能否大量共存，取决于它们之间是否发生反应。

(2)在溶液中若离子之间不发生反应，则能大量共存；否则不能大量共存。

(3)溶液中离子不能大量共存的判断

①离子间反应生成沉淀：如Ca2＋与CO32—、Ag＋与Cl－、Mg2＋与OH－等。

②离子间反应生成气体：如H＋与CO32—、H＋与HCO3—等。

③离子间反应生成难电离的物质：如H＋与OH－、H＋与CH3COO－、OH－与NH4 等。

【深度思考】

(1)离子反应有复分解反应和置换反应等多种类型。判断下列置换型离子反应能否发生，若能，写出相应的离子方程式。

①Zn和稀硫酸：_______________________________________________________________。

②Cu和稀盐酸：________________________________________________________________。

③Fe和硫酸铜溶液：____________________________________________________________。

提示　(1)①能；Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

②否　③能；Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

(2)判断正误

①在强酸性溶液中，CH3COO－可以大量共存(　　)

②含大量Ca2＋的溶液中，SO42—可以大量共存(　　)

③在溶液中与Ag＋能共存的常见阴离子只有NO3—(　　)

④无色透明溶液中，一定不存在Cu2＋、Fe3＋、MnO4—等(　　)

⑤强酸性溶液中，一定不能大量存在CO32—、HCO3—、S2－、OH－等(　　)

⑥滴入酚酞溶液显红色的溶液中K＋、Na＋、Cu2＋、SO42—不能大量共存(　　)

提示　①×　②×　③√　④√　⑤√　⑥√

【课堂练习】

1．下列各组物质间的反应中，不属于离子反应的是(　　)

A．锌和稀硫酸反应

B．氯化钠溶液和硝酸银溶液反应

C．木炭和氧气反应

D．烧碱溶液和氯化铁溶液反应

答案　C

解析　选项C中的反应不在溶液中进行且无离子参加或生成，不属于离子反应。

2．下列溶液混合后，不能发生离子反应的是(　　)

A．氢氧化钠溶液和氯化铁溶液

B．碳酸钠溶液和稀硫酸

C．硫酸钠溶液和氯化镁溶液

D．硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液

答案　C

解析　选项C中的溶液混合无沉淀、气体或难电离物质生成，不能发生离子反应。

3．下列对于离子反应的表述正确的是(　　)

A．离子反应中一定有沉淀生成

B．反应中有气体生成的反应一定是离子反应

C．复分解型离子反应发生的条件之一可以是有难电离物质生成

D．非电解质二氧化碳与足量烧碱溶液的反应不属于离子反应

答案　C

解析　离子反应不一定都有沉淀生成，有气体或难电离物质生成的也是离子反应；有气体生成的不一定是离子反应，如碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体的反应不是离子反应；二氧化碳与烧碱溶液反应有碳酸根离子和水生成，该反应属于离子反应。

4．甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验，测定四份不同澄清溶液的成分，记录如下：

甲

BaCl2、NH4NO3、K2SO4

乙

NaCl、Ca(OH)2、K2CO3

丙

HCl、Na2CO3、NaCl

丁

KCl、K2SO4、NaNO3

其中记录合理的是(　　)

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

答案　D

解析　甲中会有BaSO4沉淀，乙中会有CaCO3沉淀，丙中H＋

与CO2－3反应生成CO2气体。

5．(2019·六安市舒城中学统考)能正确表示下列化学反应的离子方程式的是(　　)

A．氢氧化钡溶液与稀硝酸反应：OH－＋H＋===H2O

B．澄清的石灰水与稀盐酸反应：Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O

C．醋酸与氢氧化钠溶液反应：H＋＋OH－===H2O

D．碳酸钡溶于稀盐酸中：CO32—＋2H＋===H2O＋CO2↑

答案　A

解析　澄清的石灰水是强碱溶液，应拆分为离子，B错误；碳酸钡难溶于水不能拆成离子形式，D错误。

6．下列离子方程式书写不正确的是(　　)

A．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

B．铜片插入硝酸银溶液中：Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag

C．铁与氯化铜溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

D．碳酸钙跟稀盐酸反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

答案　B

解析　选项B中电荷不守恒，正确的离子方程式为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。

7．离子方程式H＋＋OH－===H2O所表示的反应可以是(　　)

A．所有酸和碱之间的中和反应

B．碳酸氢钠和氢氧化钠之间的反应

C．所有可溶性酸和可溶性碱的反应

D．硫酸氢钠与氢氧化钠的反应

答案　D

解析　该离子方程式表明，反应物是易电离出H＋的物质和易电离出OH－的碱，且生成物为可溶性盐和水，选项D正确。

8．下列反应①和②可以用同一离子方程式表示的是(　　)

A．①稀盐酸＋碳酸钠溶液；②稀盐酸＋碳酸氢钠溶液

B．①氢氧化钠溶液＋稀盐酸；②氢氧化钡溶液＋稀硫酸

C．①氯化钡溶液＋稀硫酸；②氢氧化钡溶液＋硫酸钠溶液

D．①稀盐酸＋碳酸钙粉末；②稀硫酸＋碳酸钠溶液

答案　C

9．与下列离子方程式相对应的化学方程式书写不正确的是(　　)

A．Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓

CuSO4＋2KOH===Cu(OH)2↓＋K2SO4

B．CO32—＋2H＋===CO2↑＋H2O

BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑

C．Ca2＋＋CO32—===CaCO3↓

CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl

D．H＋＋OH－===H2O

2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O

答案　B

解析　选项B中的碳酸钡不溶于水，不能写成离子的形式。

10．下列各组离子能在溶液中大量共存的是(　　)

A．Ag＋、K＋、Cl－、NO3—

B．Ba2＋、Cl－、H＋、SO42—

C．H＋、CO32—、Cl－、Na＋

D．Na＋、Ba2＋、OH－、NO3—

答案　D

解析　选项A中Ag＋与Cl－不能大量共存；选项B中Ba2＋与SO42—不能大量共存；选项 C中H＋与CO32—不能大量共存。

11．下列离子在水溶液中可与CO32—大量共存的是(　　)

A．Ca2＋ B．Ba2＋ C．Na＋ D．H＋

答案　C

解析　CO32—与Ca2＋、Ba2＋都能结合生成沉淀，CO32—与H＋能反应生成二氧化碳和水，选项C正确。

12．(2018·武汉高一检测)在强酸性无色透明溶液中，能大量共存的离子组是(　　)

A．NH＋4、Mg2＋、SO2－4、Cl－

B．K＋、OH－、NO－3、Fe3＋

C．Al3＋、Cu2＋、SO2－4、Cl－

D．Na＋、Ca2＋、Cl－、CO2－3

答案　A

解析　选项B中含有Fe3＋、选项C中含有Cu2＋，二者溶液不可能为无色；溶液为强酸性，选项B中OH－、选项D中CO32—都不能大量存在。

13．某学生在家里进行以下小实验：

将空心铁球放入盛有密度为ρ g·cm－3的食盐水的烧杯中，铁球所处的位置如图所示。他将下列物质分别依次加入烧杯中：

①密度为ρ g·cm－3的硝酸银溶液

②密度为ρ g·cm－3的硫酸铜溶液

③密度为ρ g·cm－3的稀硫酸

(1)请写出可能发生反应的离子方程式：

①_____________________________________________________________________________、

_______________________________________________________________________________；

②_____________________________________________________________________________；

③_____________________________________________________________________________。

(2)试判断，能使小球上浮的物质是________(填序号)。

答案　(1)①Cl－＋Ag＋===AgCl↓

2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag

②Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu　③2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑

(2)③

14．(2018·江苏启东中学高一期中)人体胃液中含有胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内。当胃酸过多时就会出现“咯酸水”“烧心”“胃部隐隐作痛”等症状。目前市场上的抗酸药主要有①吸收性抗酸药，如NaHCO3等。②非吸收性抗酸药，如CaCO3、MgO、Al(OH)3等。

(1)上述所举抗酸药中有________个是电解质。

(2)CaCO3作抗酸药时发生反应的离子方程式为______________________________________。

(3)________(填“可以”或“不可以”)服用BaCO3来治疗胃酸过多，理由是_______________

_______________________________________________________________________________。

(4)如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]，反应的离子方程式为______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)4

(2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

(3)不可以　Ba2＋是重金属离子，对人体有害

(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

解析　(1)溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物是电解质，碳酸氢钠、碳酸钙、氧化镁和氢氧化铝均是电解质，则上述所举抗酸药中有4个是电解质。(2)CaCO3作抗酸药时与氢离子反应，则发生反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(3)碳酸钡与酸反应生成钡离子，Ba2＋是重金属离子，对人体有害，因此不可以服用BaCO3来治疗胃酸过多。(4)胃舒平中的Al(OH)3难溶于水，作抗酸药时和胃酸中的H＋反应为：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。

15．(2018·江西高一质检)某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种。请填写下列空白：

(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________。

(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是__________________。

(3)取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有____________，有关的离子方程式为________________________________________________。

(4)原溶液可能大量共存的阴离子是________(填字母)。

A．Cl－ B．NO3— C．CO32— D．OH－

答案　(1)Cu2＋、Fe3＋　(2)Ag＋

(3)Mg2＋　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　(4)B

解析　(1)无色透明溶液中不可能含有Cu2＋、Fe3＋等有色离子。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则肯定存在Ag＋。 (3)加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现，肯定含有Mg2＋。(4)原溶液中由于含有Ag＋和Mg2＋，阴离子中不可能含有Cl－、CO32—、OH－，可能含NO3—。

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