逍遥右脑 2013-06-24 20:11
第四讲：离子反应
【内容与解析】
本节要复习的内容是两个基本概念：电解质、非电解质与强弱电解质。以及离子共存与离子方程式的书写。就是指给出的物质体系中能得出哪些是电解质、非电解质与强弱电解质能区别，离子在可溶性的强电解质可以共存其它的不能大量存在。离子方程的书写要要记住四个步骤写、改、删、查。而复习的思路是：利用学生自主复习得出对这一讲大体的印象，再利用热点典例突破使学生的知识得到升华，在此基础上再总结下方法规律技巧让学生得出出学习离子反应的具体手段与方法。
【目标与解析】
1．目标
1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。
2．了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。
3．了解离子反应的概念、离子反应发生的条。 4．能正确书写离子方程式。
2．目标解析
1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。就是指：酸碱盐金属氧化物与水是电解质强酸碱绝大多数盐与金属氧化物是强电解质。
2．了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。就是指：酸碱能阻止水的电离，有些盐能促进水的电离。电解质溶液的导电是由于阴阳离子的定向移动。
3．了解离子反应的概念、离子反应发生的条。就是指：与复分解的反应条对照。
4．能正确书写离子方程式。就是指离子反应方程式的书写的四个步骤：写、改、删、查
【问题诊断分析】
在本节的教学中，学生可能遇到的问题是离子共存问题与离子反应方程式的问题，产生这一问题的原因是离子共存问题设计到和知识很多，很多学生只知道生成沉淀与气体与水不能存在的外其它的就不知道了。要解决这一问题，就要到把氧化还原反应不能共存的现象与形成络合物的情形再就是双水解的情况分开，其中关键是在记住特殊情况下不能共存的离子外其它的记住共性就行了。
【教学支持条分析】
学生前预习
一、电解质
1．电解质、非电解质 [:高考资网]
(1)电解质 在熔融或溶液中能够导电的化合物。
(2)非电解质 在熔融以及溶液中不能导电的化合物。
2．强电解质、弱电解质
(1)强电解质 在水溶液中，能完全电离的电解质，主要包括强酸、强碱、大多数盐类等。
(2)弱电解质
在水溶液中，部分电离的电解质，主要包括弱酸、弱碱、水等。
3．熔融电解质或电解质溶液导电的实质
熔融状态下电解质导电或电解质溶液导电的过程实质是电解的过程，发生了化学变化；金属导电发生物理变化。
4．电离及电离方程式
(1)电离：电解质在熔融状态或在水中产生离解的过程。(2)电离方程式的书写
强电解质的电离方程式中用“===”号连接，弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式用“→”号连接，多元酸分步电离。
Na2SO4：Na2SO4===2Na＋＋SO2－4。
H2CO3：H2CO3??H＋＋HCO－3，HCO－3??H＋＋CO2－3。
二、离子反应的条及离子共存问题
1．离子反应
(1)概念：有离子参加或离子生成的反应统称为离子反应。
(2)离子反应的条
在稀H2SO4中分别加入下列物质能发生反应的请写出有关离子方程式：[:Z,xx,k]
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：不反应。
从A～E可知离子反应发生的条：①生成难溶的物质；②生成难电离的物质；③生成易挥发物质；④发生氧化还原反应。
(3)离子反应的本质
从A～E中，混合后溶液中SO2－4离子的物质的量减少的是A(填序号)；H＋物质的量减少的是B、C、D；H＋、SO2－4物质的量不变的是E，因此离子反应的本质是反应物的某些离子的物质的量的减少。
2．离子共存
离子共存问题是离子反应条和本质的最直接应用。
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
同一溶液中若离子间符合①生成难溶物或微溶物，②生成气体或挥发性物质，③生成难电离物质，④发生氧化还原反应中任意一个条，就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中大量共存。
三、离子方程式的意义、实质及书写
1．意义
离子方程式表示同一类型的所有的离子反应。如Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓，表示可溶性钡盐和可溶性碳酸盐在溶液中进行的反应。
2．实质
离子之间发生反应，生成沉淀、难电离的物质、挥发性气体，或者发生氧化还原反应等，使溶液中的离子浓度减小，反应向着离子浓度减小的方向进行。
3．离子方程式的书写(以CaCO3和HCl反应为例)
(1)写：写出正确的化学方程式，并配平。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(2)拆：把溶液中完全电离的物质写成离子形式。CaCO3＋2H＋＋2Cl－===Ca2＋＋2Cl－＋CO2↑＋H2O
(3)删：删去方程式两边不参加反应的离子。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(4)查：检查方程式两边是否遵守质量守恒和电荷守恒。
网络构建
1.电解质和非电解质
2．离子反应
问题1、电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的比较
1.电解质和非电解质的比较
定义相同点不同点实例
电解质在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物都是化合物一定条下能电离产生离子[:学。科。网Z。X。X。][:学+科+网]NaCl、H2SO4、NaOH
非电解质在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物不能电离，不能导电蔗糖、酒精
2.对电解质和非电解质定义的理解，应注意如下几点：
(1)电解质与非电解质都属于化合物，单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。
(2)电解质溶液导电是因为电解质在水溶液中发生电离，溶液才能导电。
(3)某化合物是否是电解质与溶解性无关。如蔗糖溶于水，但是蔗糖是非电解质；难溶或不溶于水的盐，由于溶解度很小，很难测出其溶液的导电性，但它们溶于水的那部分，却完全电离成离子，在熔融状态下也完全电离，所以它们是电解质，如BaSO4、CaCO3等。
(4)有些溶于水能导电的化合物，还需要分析其导电原因。如CO2、SO2的水溶液能导电，但并不是CO2、SO2分子电离所致，而是由于它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3电离出自由移动的离子而导电，所以只能说H2CO3、H2SO3是电解质，不能说CO2、SO2是电解质。
3．强电解质和弱电解质
强电解质和弱电解质的比较
强电解质弱电解质
概念在水溶液里分子全部电离成离子的电解质在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质
化合物类型离子化合物、共价化合物共价化合物
电离程度完全电离部分电离
溶液中存在的微粒(水分子不计)只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子
代表物绝大多数的盐(包括难溶性盐)：NaCl、NH4Cl等；强酸：HCl、HNO3等；强碱：OH、NaOH等弱酸：H2CO3、CH3COOH等；弱碱：NH3•H2O等；水也是弱电解质
4.电离方程式
(1)概念：表示电解质电离的方程式。
(2)书写：对电离方程式的书写，应注意以下问题：
①强电解质：完全电离，用“===”表示，如NaCl===Na＋＋Cl－，H2SO4===2H＋＋SO2－4。
②弱电解质：部分电离，用“??”表示，如CH3COOH??CH3COO－＋H＋，NH3•H2O??NH＋4＋OH－。
【例1】 下列关于电解质电离的叙述中，正确的是( )
A．碳酸钙在水中的溶解度很小，其溶液的导电性很弱，所以碳酸钙是弱电解质
B．碳酸钙在水中的溶解度虽小，但被溶解的碳酸钙全部电离，所以碳酸钙是强电解质
C．氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质
D．纯水几乎不导电，所以水是非电解质
[解析] 判断强弱电解质的依据是电离程度的大小，与溶解性无关，强电解质不一定有强的导电性。强电解质主要指强酸、强碱和大部分盐类。弱酸、弱碱则为弱电解质，其中，水是一种常见的弱电解质。CaCO3等一些难溶性物质，虽然溶解度很小，但已溶解的部分全部电离，CaCO3为强电解质。Cl2和NH3不是电解质，因为Cl2是单质，NH3与水反应生成的NH3•H2O才是电解质。
[答案] B
变式1 下列物质中，属于强电解质的是__________(均填序号)；属于弱电解质的是__________；属于非电解质的是__________。
①氨气 ②氨水 ③盐酸 ④醋酸(CH3COOH) ⑤硫酸钡 ⑥氯化银 ⑦氯化钠溶液 ⑧二氧化碳 ⑨醋酸铵 ⑩氢气
解析：强、弱电解质的区别在于其在水溶液中能否完全电离，电解质和非电解质都指的是化合物。氨气(NH3)、二氧化碳(CO2)本身不电离，又是化合物，所以是非电解质；氢气是单质，既不是电解质也不是非电解质；氯化钠溶液、氨水、盐酸都是混合物，即不是电解质也不是非电解质；“酸、碱、盐都是电解质”，所以醋酸(CH3COOH)、硫酸钡、氯化银、醋酸铵都是电解质，硫酸钡(BaSO4)、氯化银(AgCl)由于溶解度小，所以离子浓度小，虽然溶液导电性弱，但溶解的部分完全电离，所以BaSO4、AgCl不仅是电解质，而且是强电解质；CH3COOH、NH3•H2O在水溶液中只能部分电离，属于弱电解质，但两者反应的产物醋酸铵(CH3COONH4)在水溶液中完全电离，是强电解质。
答案：⑤⑥⑨ ④ ①⑧
点评：NH3的水溶液能导电，是因为NH3与水反应生成的NH3•H2O在水溶液中电离出阴、阳离子使溶液导电，并非NH3本身电离而导电，NH3是非电解质。难溶性物质不一定是弱电解质。盐酸和氨水是混合物，不属于电解质或非电解质。
问题2、离子方程式的书写及正误判断
1.离子方程式的书写注意事项
(1)易溶于水的强电解质均拆成离子形式，如强酸、强碱、大多数可溶性的盐。
(2)单质、氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、非电解质及难溶性盐用化学式表示。
(3)微溶物的写法。一般说，微溶物的澄清溶液写成离子形式；浑浊或沉淀时写成化学式，如澄清石灰水表示为“Ca2＋＋2OH－”，而石灰乳则表示为“Ca(OH)2”。
(4)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根的形式，如NaHCO3溶液中应拆成“Na＋＋HCO－3”而不能拆成“Na＋＋H＋＋CO2－3”(NaHSO4溶液中应拆为“Na＋＋H＋＋SO2－4”)。
(5)固体之间的反应(如消石灰与氯化铵)或固体与特殊溶液(如铜和浓硫酸)的反应不能用离子方程式表示。只有在水溶液中或熔融状态下进行的离子反应，才能写离子方程式。
2．离子方程式的正误判断
(1)违背客观事实：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
(2)违背质量守恒定律：2Na＋H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(3)违背电荷守恒定律：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑。
(4)违背定组成定律：Ba2＋＋SO2－4＋H＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。
(5)违背得失电子守恒定律：2nO－4＋3H2O2＋6H＋===2n2＋＋4O2↑＋6H2O。
(6)掌握离子符号和化学式的准确应用：
其原则是强酸、强碱和可溶性盐(溶液中的自由离子)用离子符号表示，其余均以原的化学式表示。所出错的情况就是该拆的不拆，不该拆的拆了。
(7)注意连接符号和状态符号的准确使用：“===”“↑”“↓”，错例不再列举。
(8)物质以气体、固体参加反应或电离程度较小的应写化学式不写离子式，未处于自由移动离子状态的反应，不能写离子方程式。
如：Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O
C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
2NaCl(s)＋H2SO4(浓)=====△Na2SO4＋2HCl↑
2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(9)多元弱酸的酸式根应整体写出不能拆写。
如NaHS溶液与NaOH溶液反应：HS－＋OH－===S2－＋H2O；
NaHCO3溶液与盐酸反应：HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑。
(10)易溶气体、易分解物质写离子方程式时，要注意条(浓稀及加热与否)。
如：NH＋4＋OH－(稀、冷)===NH3•H2O； NH＋4＋OH－(浓、热)===NH3↑＋H2O。
(11)对于微溶物的处理有三种：
①在生成物中有微溶物析出时，应写出化学式，如：2Ag＋＋SO2－4===Ag2SO4↓；
②当反应物里有微溶物处于溶液状态时(稀溶液)，应写离子形式，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，如向石灰乳中加入碳酸钠溶液：Ca(OH)2＋CO2－3===CaCO3↓＋2OH－。
(12)注意氧化还原反应与沉淀反应的竞争：具有强氧化性的微粒与强还原性的微粒相遇时，首先要考虑氧化还原反应。
如：H2S＋2Fe3＋===2Fe2＋＋S↓＋2H＋(√) 3H2S＋2Fe3＋===Fe2S3↓＋6H＋(×)
(13)注意双水解反应与沉淀反应的竞争：
如：2Fe3＋＋3CO2－3===Fe2(CO3)3(×) 2Fe3＋＋3CO2－3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑(√)
【例2】 (2010•新标全国理综)下表中评价合理的是( )
选项化学反应及其离子方程式评价
AFe3O4与稀硝酸反应：
2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O正确
B向碳酸镁中加入稀盐酸：
CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O
错误，碳酸镁不应写成离子形式
C向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
正确
DFeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2错误，Fe2＋与Br－的化学计量数之比应为1：2
[解析] 本题考查离子方程式的正误判断，意在考查考生的分析评价能力。A项Fe3O4中的Fe2＋能够被硝酸氧化，但应生成NO气体；C项应同时生成NH3•H2O；D项氯气先氧化Fe2＋为Fe3＋，然后再氧化Br－，离子方程式正确，评价不正确。
[答案] B
变式2 (2010•江苏卷)下列离子方程式表达正确的是( )
A．用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl－＋2H2O=====通电 Cl2↑＋H2↑＋2OH－
B．用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O
C．用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮：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：本题考查离子方程式，意在考查考生书写和判断正确的离子方程式的能力；A项，电解熔融的氯化钠方程式为2Na＋＋2Cl－=====通电2Na＋Cl2↑；B项，正确；C项，氢氧化钠溶液吸收NO2的离子方程式为：2NO2＋2OH－===NO－3＋NO－2＋H2O；D项，水垢主要成分是CaCO3，离子方程式中应写它的化学式，即CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O。
答案：B
问题3、离子共存
多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起就是一句话：一色、二性、三特、四反应。
1．一色。即溶液颜色。若限定无色溶液，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、nO－4等有色离子不能存在。
2．二性。即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO2－3、SO2－3、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH＋4、Al3＋、g2＋、Fe3＋等)均不能大量存在；弱酸酸式酸根离子(如HCO－3、HSO－3、HS－、H2PO－4、HPO2－4等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
3．三特殊。指三种特殊情况：
(1)AlO－2与HCO－3不能大量共存：AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3；
(2)“NO－3＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－等发生反应，而这一种组合常常较为隐蔽，不易被察觉；
(3)NH＋4与CH3COO－、CO2－3，g2＋与HCO－3等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4．四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。
(1)复分解反应，如Ba2＋与SO2－4、NH＋4与OH－、H＋与CH3COO－等；
(2)氧化还原反应，如Fe3＋与I－，NO－3(H＋)与Fe2＋，nO－4(H＋)与Br－，H＋与S2O2－3等；
(3)相互促进的水解反应，如Al3＋与HCO－3、Al3＋与AlO－2等；
(4)络合反应，如Fe3＋与SCN－等。
判断离子共存问题，应先看清试题的前置条，如“在强酸性溶液中……”“在无色透明溶液中……”“在由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol•L－1的溶液中……”“……因发生氧化还原反应而……”等等，再分析离子间的相互反应情况。
【例3】 (2010•江苏)常温下，下列各组离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．由水电离的c(H＋)＝1×10－14 mol•L－1的溶液中：Ca2＋、＋、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：＋、ClO－、SO2－4、SCN－
[解析] 本题考查离子共存的知识，意在考查考生是否熟练掌握离子反应的条。A项，酸性条下，Fe2＋会被NO－3氧化，故不可以大量共存；B项，水电离受到抑制，溶液可能是酸的溶液，也可能是碱的溶液，两种条下HCO－3均不可以大量共存；C项，c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液呈酸性，题中离子可以大量共存；D项，Fe3＋与SCN－发生络合，不可以大量共存。
[答案] C
变式3 (2010•安徽理综)在pH＝1的溶液中，能大量共存的一组离子或分子是( )
A．g2＋、Na＋、ClO－、NO－3
B．Al3＋、NH＋4、Br－、Cl－
C．＋、Cr2O2－7、CH3CHO、SO2－4
D．Na＋、＋、SiO2－3、Cl－
解析：本题考查离子大量共存问题，意在考查考生的综合分析能力。酸性条下，A项ClO－会形成弱酸HClO；C项Cr2O2－7能够氧化CH3CHO；D项形成H2SiO3沉淀。
答案：B
方法规律技巧
一、与量有关的离子方程式的书写
1．试剂的滴加顺序涉及到的“量”
例如：AlCl3与NaOH、NaAlO2与盐酸、Na2CO3与盐酸、氨水与AgNO3、氯水与FeBr2、氯水与FeI2、CO2和石灰水等。
向AlCl3溶液中滴入几滴NaOH溶液(碱不足)，反应的离子方程式为：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。
向NaOH溶液中滴入几滴AlCl3溶液(碱过量)，反应的离子方程式为：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O。
2．若是复分解反应，可用“少定多变法”书写
所谓“少定”即量少的反应物，其离子的计量数按化学式确定，所谓“多变”即过量的反应物，其计量数根据反应的需要量确定，不受化学式中的比例制约，是可变的。如Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液，先确定Ca2＋、HCO－3的比例为1：2，再取用OH－，中和2个HCO－3需2个OH－，则可写出：Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O，若是加入少量的NaOH溶液，则反应为OH－＋Ca2＋＋HCO－3===CaCO3↓＋H2O(只中和1个HCO－3，Ca2＋、HCO－3不是1：2了)。
此外，NaHSO4与Ba(HCO3)2、Ca(OH)2与NaHCO3、NaH2PO4与Ba(OH)2等反应均与“量”有关。
3．氧化还原反应中涉及到的“量”
氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>I2 还原性：Cl－<Br－<Fe2＋<I－
所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
向FeBr2溶液中通入过量Cl2，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
4．较特殊的反应涉及的“量”
如g(HCO3)2溶液与过量的NaOH反应，不可忽视g(OH)2比gCO3更难溶、更稳定；明矾与足量的Ba(OH)2溶液反应，不可忽视Al(OH)3的两性；NH4HSO4溶液与足量的Ba(OH)2反应，不可忽视NH3•H2O也是弱电解质。
5．从知识角度看，除掌握好前面概括的基础知识外，对氧化还原反应问题、限量问题(过量与少量)、有机反应问题、水解问题应特别关注。
如苯酚与碳酸钠反应的产物为苯酚钠与碳酸氢钠，苯酚钠中通入少量或过量的CO2，均生成苯酚与碳酸氢钠。
【例1】 按要求完成下列反应的离子方程式：
(1)将一小片铜片加入稀硫酸中没有反应，再加入适量NO3晶体，则铜片逐渐溶解，并产生无色气体。
________________________________________________________________________。
(2)向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液呈中性。________________________________________。
(3)向氢氧化钡溶液中滴加明矾溶液至Ba2＋完全沉淀：______________________，继续加入明矾溶液，又发生的反应为：____________。
(4)已知Br2水与FeCl2(aq)发生如下反应：3Br2＋6FeCl2===4FeCl3＋2FeBr3
现将112 mL(标准状况)Cl2通入10.0 mL 1.0 mol/L的FeBr2(aq)中，写出发生反应的离子方程式____________________。
[解析] (1)NO－3在酸性环境中有较强的氧化性，能氧化铜。
(2)NaHSO4溶液中H＋恰好完全反应，设H＋的物质的量为1 mol，则加入Ba(OH)2应为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＋恰好完全反应，取Ba(OH)2的物质的量为1 mol，则n(Ba2＋)＝1 mol，n(OH－)＝2 mol，由n(Ba2＋)＝1 mol知Ba2＋恰好完全反应时应加入12mol Al(SO4)2，此时加入n(Al3＋)＝12 mol，即n(OH－)：n(Al3＋)＝2 mol：12 mol＝4：1，Al3＋与OH－恰好完全反应生成AlO－2。再加入明矾溶液，AlO－2与Al3＋发生双水解反应。
(4)通过题给反应可比较出Fe3＋与Br2的氧化性强弱(Br2强)，从而明确Cl2通入FeBr2(aq)中先与Fe2＋反应，若Cl2还有剩余，再与Br－发生反应。
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的电子，而Cl2最多得1.0×10－2 mol的电子，由得失电子的守恒，故Br－不失电子。
[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－
变式1 (2010•四川理综)下列离子方程式书写正确的是( )
A．向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO－2＋2H2O
B．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
C．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：NH＋4＋OH－===NH3•H2O
D．向CH2BrCOOH中加入足量的氢氧化钠溶液并加热：CH2BrCOOH＋OH－??→△CH2BrCOO－＋H2O
解析：本题考查的知识点是离子方程式，意在考查考生对离子反应的理解。硝酸具有强氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，B错；磷酸二氢铵与氢氧化钠的反应中，H2PO－4也参与了离子反应，因此选项C中正确的离子方程式为：NH＋4＋H2PO－4＋3OH－===NH3↑＋PO3－4＋3H2O；CH2BrCOOH中的两个官能团都能与热碱反应，生成物是CH2OHCOO－，故D错误。
答案：A
二、离子推断与检验
1．离子的检验与推断是离子反应的重要应用，是对离子反应概念的进一步深化，在考试中，多以选择题和填空题的形式出现。本类题目要求根据离子的特征反应，选择适当的试剂和方法，或者根据有关的实验现象，对溶液中可能存在的离子作出正确的判断，从而得出正确的结论。
2．解题思路与技巧
(1)解题思路：依据溶液的性质推出溶液中一定含有的离子(或一定不含有的离子)，然后依据离子共存，推出一定不含的离子。
(2)解题技巧：
①先看题干：如溶液颜色、pH、酸碱性等。 ②再根据溶液的性质或实验现象推断。
③注意加入的试剂对某些离子的干扰(如加入氯水、BaCl2溶液对原溶液有无Cl－的干扰)。
【例2】 (2010•浙江理综)某钠盐溶液中可能含有NO－2、SO2－4、SO2－3、CO2－3、Cl－、I－等阴离子。
某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：
①用pH计测得溶液的pH大于7 ②加入盐酸，产生有色刺激性气体
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体
④加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加SCN溶液，显红色
该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO－2、CO2－3、Cl－三种阴离子。
请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论( )
A．①②④⑤ B．③④ C．③④⑤ D．②③⑤
[解析] 本题考查实验化学方面的离子检验，意在考查考生实验方案的设计能力。实验③在酸性条下生成了NO2，说明溶液中有NO－2存在，则I－不能存在；同时生成白色沉淀，则溶液中含有Cl－。实验④生成的白色沉淀能够溶解且生成的气体不能使品红褪色，则溶液中有CO2－3，无SO2－4、SO2－3。
[答案] B
变式2 现有一瓶由Na＋、NH＋4、Cl－、NO－3、CO2－3、SO2－4、SO2－3、OH－等离子中的某几种组成的混合物。用A、B、C三支试管，各取少量该混合液，分别进行如下实验：
(1)向试管A中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀析出。
(2)向试管B中加入稀HNO3至溶液呈酸性，有无色气体冒出。继续加入AgNO3溶液或Ba(NO3)2溶液，均无沉淀生成。
(3)取试管C滴加几滴酚酞试液，溶液呈红色，再加入Cu片和浓H2SO4共热，一段时间后，试管口冒出红棕色的气体。
根据上述实验现象推断，下列说法正确的是 ( )
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：首先应该分析题中给出的离子是否能大量共存，其中NH＋4和OH－之间能发生反应：NH＋4＋OH－??NH3•H2O，所以不能大量共存。根据(3)酚酞红色，说明溶液呈碱性，即含有OH－而不应含有NH＋4，故溶液中含有Na＋。又据(3)中加浓H2SO4和Cu共热，生成红棕色NO2气体，因此推知含有NO－3。根据(2)加HNO3生成气体，说明可能有CO2和SO2。当HNO3过量时，加AgNO3或Ba(NO3)2溶液无沉淀，说明无Cl－和SO2－4，也可推知不含SO2－3(因SO2－3与HNO3反应生成SO2－4)。最后由(1)推知原混合物中还有CO2－3，因Ba2＋和 CO2－3生成BaCO3沉淀。
答案：A
备选习题
1.下列状态的物质，既能导电又属于电解质的是( )
A．gCl2晶体 B．NaCl溶液 C．液态氯化氢 D．熔融的OH
解析：gCl2晶体是电解质，但无自由移动的离子，不导电；NaCl溶液是混合物，称电解质溶液；液态HCl是共价化合物，不导电。
答案：D
点评：判断物质是否是电解质最有效的方法是根据物质的分类，酸、碱、盐、水及离子型氧化物均属于电解质。同时要注意排除混合物，如硫酸溶液。
2．下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质； ②可溶于水的盐都是强电解质；
③0.5 mol•L－1所有一元酸中氢离子浓度都是0.5 mol•L－1；
④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度；
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子； ⑥熔融的电解质都能导电。
A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．只有⑤ D．只有⑥
解析：判定强、弱电解质的依据是电解质能否全部电离，不溶于水的盐熔融时能全部电离，可溶于水的盐不一定全部电离，如醋酸铅就属于易溶难电离的盐。对于弱的一元酸，氢离子浓度小于酸的浓度；对于很稀的强酸溶液，氢离子浓度可能要小于浓的弱酸溶液中的氢离子浓度；熔融的共价化合物电解质不电离不导电，如：液态氯化氢等。
答案：C
点评：区别强电解质与弱电解质最好的方法是根据化合物的分类：(1)强酸、强碱、中学内遇到的大多数盐都是强电解质；(2)离子化合物都是强电解质，部分共价化合物也属于强电解质。
3．(2010•广东理综)能在溶液中大量共存的一组离子是( )
A．NH＋4、Ag＋、PO3－4、Cl－ B．Fe3＋、H＋、I－、HCO－3
C．＋、Na＋、NO－3、nO－4 D．Al3＋、g2＋、SO2－4、CO2－3
解析：本题考查离子共存问题，意在考查考生对常见离子反应发生条的理解和应用能力。Ag＋和PO3－4、Cl－能发生沉淀反应而不能大量共存，A项错误；Fe3＋和I－能发生氧化还原反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2而不能大量共存，Fe3＋、H＋均可与HCO－3发生反应而不能大量共存，B项错误；g2＋和CO2－3能发生沉淀反应而不能大量共存，D项错误。
答案：C
4．(2010•威海调研)下列离子方程式书写正确的是( )
A．将SiO2与NaOH溶液混合：SiO2＋OH－===SiO2－3＋H＋
B．Na2S固体加入稀硝酸溶液中：S2－＋2H＋===H2S↑
C．等物质的量的HCO3和Ba(OH)2的溶液混合： HCO－3＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
D．氧化铁溶于氢碘酸：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
解析：本题考查了离子方程式的书写。SiO2与NaOH溶液混合，生成SiO2－3和H2O，A错；Na2S固体加入稀硝酸溶液中，得不到H2S，S2－被氧化为单质，B错；C正确，但要注意量的关系；氧化铁溶于氢碘酸，Fe3＋把I－氧化为I2，D错。
答案：C
5．(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至刚好完全沉淀，此时离子方程式为______________________，继续向溶液中滴加NaHSO4溶液，此时反应的离子方程式为______________________。
(2)写出下列离子方程式：
①向澄清的石灰水中加入过量的NaHCO3溶液______________________________。
②向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水__________________________________________。
解析：(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液时，由于开始时NaHSO4不足量，H＋和SO2－4按组成比例1：1参加反应，而Ba(OH)2溶液中的Ba2＋和OH－的组成比例为1：2，相当于OH－过量。离子方程式应表示为：H＋＋SO2－4＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。当沉淀恰好完全时，即当Ba2＋与加入的SO2－4物质的量相等时，溶液仍显碱性，如果再加入NaHSO4时，只发生中和反应：H＋＋OH－===H2O。
(2)澄清石灰水的成分为Ca(OH)2，与(1)中Ba(OH)2相似，但NaHCO3溶液与NaHSO4溶液不相似。NaHCO3电离的方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO－3，即HCO－3是一个整体，不能拆开写。
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、＋、g2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、SO2－4、CO2－3、NO－3、I－，取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸测得该溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入数滴新制的氯水及少量CCl4，经振荡、静置后，CCl4层呈紫红色；
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在整个滴加过程中无沉淀生成；
④取部分上述碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定：
(1)写出②所发生反应的离子方程式________________________；
(2)该溶液中肯定存在的离子是______________________；
(3)该溶液中肯定不存在的离子是________________________________。
解析：该题为离子型推断题，试题是结合元素化合物的特殊反应以及物质某些特征现象形成问题情境。试题难度中等。解决问题最好是结合试题信息选择离子。根据澄清的溶液和条①知道溶液中无CO2－3；由②知道有I－，则无Fe3＋和NO－3(硝酸氧化性)；由③知无g2＋、Al3＋；根据④知道有Ba2＋，则原溶液无SO2－4、CO2－3；由⑤知道有NH＋4，但是＋不能肯定。
答案：(1)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
(2)NH＋4、Ba2＋、I－
(3)g2＋、Al3＋、Fe3＋、SO2－4、CO2－3、NO－3