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化学离子反应知识点
化学作为一门自然科学,必然有它的核心概念和理论,它的逻辑性非常强。那么高考有哪些必背的化学离子反应知识点呢?下面我给大家整理了关于化学离子反应知识点,希望对你有帮助!
化学离子反应
第一片:概述
1.概念:有离子参加或生成的反应
2.环境:水溶液或熔融状态下(中学很少涉及)。
3.分类:①复分解反应,②氧化还原反应,③双水解反应,④络合反应
4.实质:有离子的浓度发生改变(具体到最常见的复分解反应体现为:生成难溶、难电离、易挥发性物质)
5.应用:
第一片:离子共存
通常指的是大量共存,发生离子反应就不能共存,不能发生离子反应就可以共存。其考查方式一般有判断和推断。解决该问题需注意:
⑴首先看清楚题第一要求:
是“能”还是“不能”、是“一定”还是“可能”。
⑵颜色要求:
通常是要求无色,有色离子MnO4-、Cu2+、Fe3+及Fe2+不能大量存在(I-、Br-无色)。
⑶反应类型要求:
如要求是因氧化还原反应、双水解反应、生成沉淀、生成气体等等。一般以要求氧化还原反应为多。
⑷酸碱性要求
①酸性环境含有大量H+,能与H+反应的所有弱酸的酸根离子和酸式酸根离子(生成弱酸)、OH-离子(中和)、S2O32-(歧化)均不能大量存在。
②碱性环境中含有大量OH-,凡能与之反应生成弱碱的金属阳离子、NH4+及所有酸式酸根离子、H+(中和),都不能大量存在。
③加入铝产生氢气及由水电离的H+或OH-非常小(水的电离被强烈抑制),可能是强酸性环境,也可能是强碱性环境。
④附:常见题给提示的溶液酸碱性情况
A.直接点明、
B.溶液的PH值、
C.H+或OH-的浓度、
D.使酸碱指示剂变色情况、
E.Kw与H+或OH-比值大小、
F.H+与OH-比值大小、
G.由水电离的H+或OH-的大小。
⑸其他题意要求:加入某粒子的反应情况、已经含有某离子的情况等。
⑹常见的:
A.因氧化还原反应不能大量共存的氧化性的:MnO4-、ClO-、Fe3+、NO3-(H+)与还原性的I-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Fe2+等;
B.因双水解不能大量共存的:Al3+与CO32- 、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、AlO2-,Fe3+与CO32-、 HCO3-;
C.因络合反应不能大量共存的:Fe3+和SCN-、苯酚,NH3和Ag+、Cu2+、Ca2+等。
第二片:离子方程式
用来表示离子反应的方程式。遵循电子守恒、电荷守恒、质量守恒,三大守恒。考查方式通常有判断正误和书写两种方式,是化学考试的重点和 热点 。
⑴必须符合反应的客观事实:如Fe和稀硫酸或稀盐酸只能生成Fe2+而不会生成Fe3+、稀硝酸和活泼金属反应不会生成氢气、Al3+和过量的氨水不会生成 AlO2-等等(相同的反应物因相对量的不同,产物不相同的书写。这个问题我们后面单独讨论)。
⑵电子守恒:若是发生的氧化还原反应,氧化剂得电子总数一定等于还原剂失电子总数。
⑶电荷守恒:反应物所带正负电荷代数和总数等于生成物所带正负电荷代数和总数。
⑷质量守恒:参加反应的各元素原子总数前后相等。
⑸相关物质的书写要正确,即通常所说的“拆”与“不拆”的问题。为了方便应用,记住一句话就行:只有可溶性强电解质在水溶液中才能拆开写。即:单质、氧化物、非电解质、弱电解质、难溶、易挥发均不能拆开。
注意:①微溶物最常考的是Ca(OH)2,通常都是以澄清石灰水的形式出现,此时,要拆为Ca2+和OH-,若说是石灰乳或石灰粉则不能拆开。②常见的酸式酸根,只有硫酸氢根在水溶液中拆开写。
化学量不同离子方程式不同的反应
通常情况下,会指明那个是少量,那个是过量(将A加入B中,通常是A少量,B过量,-----当然特殊说明加到什么程度例外),也有指明相互间的数量或比例,此时需要先判断过量、少量及程度)。
第一片:连续反应情况
生成的产物可与过量的物质继续反应的离子反应
1.CO2、SO2、H2S等通入氢氧化钠溶液
⑴气体少量:生成CO32-、SO32-、S2-(若是氢氧化钡或澄清石灰水,生成对应沉淀)
⑵气体过量:生成HCO3-、HSO3-、HS-
2.Na2CO3、Na2SO3、Na2S等和盐酸的反应(NaH2PO4和Na3PO4类似,不常考)
⑴盐酸少量:生成HCO3-、HSO3-、HS-
⑵盐酸过量:放出CO2、SO2、H2S气体
3.AlCl3和NaOH的反应,
⑴加入少量NaOH溶液:Al3++3OH-==Al(OH)3↓
⑵加入过量NaOH溶液: Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
(通入氨气或滴加氨水,只生成Al(OH)3沉淀),
4.NaAlO2盐酸的反应
⑴加入少量的盐酸:AlO2-+H++H2O==Al(OH)3↓
⑵加入过量的盐酸:AlO2-+4H+==Al3++2H2O
(NaAlO2溶液中通入少量CO2气体,2AlO2-+CO2+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32-,通入过量CO2气体,AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3-,漂白粉溶液中通入CO2气体类似,但是,若通入SO2就是氧化了,苯酚钠溶液中通入CO2,总是生成HCO3-)。
5.硝酸银溶液和氨水的反应
⑴少量氨水:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
⑵过量氨水:Ag++2NH3·H2O=Ag(NH3 )2++2H2O
6.Fe和稀硝酸的反应,
⑴少量Fe:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
⑵过量Fe:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O
⑶Fe过量部分,生成X Fe3+mol的和Ymol的Fe2+
3(X+Y)Fe+(3X+2Y)NO3-+4(3X+2Y)H+=3XFe3++3YFe2++(3X+2Y)NO↑+2(3X+2Y)H2O
(前面五种情况的部分过量,参照该反应,进行电荷守恒和质量守恒即可)
7.⑴NaHCO3溶液和澄清石灰水、⑵Ca(HCO3)2和NaOH、
⑶Ca(HCO3)2和澄清石灰水的反应。这几个反应,都是先写少量的反应物,设其为1mol,在离子方程式中反应各离子的系数比,一定等于其原来组成的计量比。
①澄清石灰水少量:Ca2++2OH-+HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
②NaHCO3少量:HCO3-+OH-+Ca2+= CaCO3↓+ H2O
(第三组巧合,无论谁少量都是Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O)
第二片:先后反应的情况
即:几种离子均和同种微粒反应,但有先后情况,结合能力最强的最先反应;前面反应进行完毕后,后面的反应才能进行。(同样可先设少量反应物为1mol,认清反应顺序)。
1.Mg(HCO3)2和NaOH的反应(澄清石灰水、Ba(OH)2反应相似)
⑴少量NaOH溶液:
⑵过量NaOH溶液:
2.NH4HCO3和NaOH的浓或加热反应(稀溶液、不加热写成NH3·H2O形式)
⑴少量NaOH溶液:
⑵过量NaOH溶液:
3.FeI2溶液中通入Cl2或滴加氯水( 注意还原性:I-Fe2+Br-)
⑴少量Cl2:2I-+ Cl2=I2+2Cl-
⑵过量Cl2:2Fe2++4I-+ 3Cl2=2Fe3+2I2+6Cl-
⑶FeI2溶液和Cl2以3:4反应,首先判断3mol的.FeI2完全氧化失9mol的电子,4mol的Cl2全部还原得8mol电子,98说明氯气是部分过量的少量,氯气全部被还原,有电子守恒,离子方程式是:4 Cl2+6I-+2Fe2+=2Fe3++3I2+8Cl-(若是FeBr2溶液,离子方程式为:8Cl2+6Fe2++10 Br-=6Fe3++5Br2+16Cl-).
第三片:互不干涉的独立反应
(这类反应的书写原则和第一类的第7种情况相同)
1.NaHSO4和Ba(OH)2的反应,
⑴NaHSO4少量(只说将NaHSO4滴加到Ba(OH)2溶液中、将NaHSO4滴加到Ba(OH)2溶液中至沉淀完全、将Ba(OH)2滴加到NaHSO4溶液中至沉淀完全):
H++SO42-+OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O
⑵Ba(OH)2少量(只说将Ba(OH)2滴加到NaHSO4溶液中、将Ba(OH)2滴加到NaHSO4溶液中至溶液呈中性、将NaHSO4滴加到Ba(OH)2溶液中至溶液呈中性):Ba2++2OH-+SO42-+2 H+=BaSO4↓+2H2O
⑶沉淀完全后继续滴加:H++OH-= +H2O,溶液呈中性后继续滴加:SO42-+ Ba2+=BaSO4
2.明矾和Ba(OH)2的反应
⑴向明矾溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀(沉淀的质量最大、只有一种沉淀、氢氧化铝全部溶解,1:2这几种说法都是该种情况):
Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-==2BaSO4↓+AlO2-+2H2O
⑵向明矾溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液使Al3+恰好完全沉淀(沉淀的物质的量最大,2:3):2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-==3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
⑶明矾和Ba(OH)2以5:9反应,此时,Al(OH)3部分溶解,而BaSO4没有沉淀完全:5Al3++9SO42-+9Ba2++18OH-==9BaSO4↓+2Al(OH)3↓+3AlO2-+6H2O
(注意:配平时,先配电荷守恒,再配质量守恒)
第四片:原理不同,产物不同
1.铜和浓硝酸的反应
⑴少量的Cu:Cu+4H++2NO3_=Cu2++2NO2↑+2H2O
⑵过量的Cu(此时变为稀硝酸)3Cu+8H++2NO3_=3Cu2++2NO↑+4H2O
(锌和浓硫酸反应,少量Zn放SO2、过量Zn放H2,原因一样)
2.FeCl3和Na2S的反应
⑴FeCl3溶液过量:2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
⑵FeCl3溶液少量:2Fe3++3S2-=S↓+2FeS↓
⑶FeCl3溶液极少量:Fe3++3S2-+3H2O=Fe(OH)3+3HS-
(也有学者写成Fe(OH)3↓+H2S↑或Fe2S3,视题给信息而定)。
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帮我归纳下离子反应的知识点与技巧.
恒:
③检符号:= ↓ ↑ (根据实际现象)
2、常见“拆”与“不拆”的微粒:
(1)常见可“拆”物质——易溶于水的强电解质
①强酸:H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI等
②易溶强碱:NaOH 、 KOH 、 Ba(OH)2等
③易溶盐:钾、钠、铵盐、硝酸盐等
(2)常见“不可拆”的物质
①难溶解的物质:(见溶解性表)
②难电离的物质:弱酸、弱碱、水、个别盐
③易挥发的物质:常见气体
④弱酸的酸式酸根:如HCO3-、HS-等
⑤氧化物:Na2O、CaO、CuO、MnO2等
3、微溶物在离子方程式中的书写原则:
(1)作产物时,形成沉淀,不拆(写化学式)
(2)作反应物时,要看其主要存在形式:
①澄清溶液:拆(主以离子存在)
例:澄清的石灰水中通CO2 :Ca2++2OH- + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O
②浊液:不拆(主以分子存在)
例:石灰乳中通Cl2:Ca(OH)2 + Cl 2 = Ca2+ + Cl- + ClO- + H2O
4、离子方程式书写常见的错误:
(1)反应原理错误,
例:2Fe + 6H+(强酸)=2Fe3++3 H2↑(正:Fe + 2H+(强酸)=Fe2++ H2↑)
2Na+ Cu2+ = 2Na+ + Cu (正:2Na+ 2H2O+ Cu2+ = 2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑)
(2)“拆”与“不拆”的错误:
以物质的主要存在形式判断拆不拆,拆的是易溶于水的强电解质.(例:略)
(3)守恒的错误:
质量守恒:Na + H2O= Na+ + OH- + H2↑(正:2Na + 2H2O= 2Na+ + 2OH- + H2↑)
电荷守恒Fe2+ + Cl2 = Fe3+ + 2Cl- (正:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-)
电子转移守恒:Fe3+ + Fe = 2Fe2+ (正:2Fe3+ + Fe = 3Fe2+)
(4)“符号”的错误:=、 、↓、↑ 要根据实际实验现象来写
例:NH3 ·H2O = NH4+ +OH- (正:NH3 ·H2O NH4+ +OH- )
FeCl3溶液滴入沸腾水中制Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O = Fe(OH)3(胶体)+ 3H+
稀NH4Cl溶液与稀NaOH混合:NH4+ + OH- = NH3 ·H2O
(5)忽略部分离子反应:
例:Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应:
Ba2++ SO42-= BaSO4↓;2OH-+Cu2+= Cu(OH)2↓ (均错误)
(正:Ba2++ 2OH- + Cu2++SO42-= BaSO4↓+Cu(OH)2↓)
NH4HCO3溶液中加过量NaOH共热:
NH4+ + OH- = NH3↑+ H2O ;HCO3- + OH- = CO32- + H2O(均错误)
(正:NH4+ + HCO3- + 2OH- = NH3↑+ CO32- + 2H2O)
(6)与量和顺序有关的离子反应的错误:(难,暂不要求)
例1:Na2CO3与稀HCl或H2SO4等强酸反应:
①Na2CO3溶液中滴加稀HCl:开始无现象,一段时间后产生气体.
原理:Na2CO3 +HCl = NaHCO3 + NaCl (L:CO32-+H+= HCO3-)
NaHCO3+HCl = NaCl + CO2↑+H2O (L:HCO3- +H+= CO2↑+H2O)
②HCl溶液中滴加Na2CO3溶液:开始即产生气体.
原理:Na2CO3 +2HCl = 2NaCl + CO2↑+H2O(L:2H++CO32-= CO2↑+H2O)
例2:①NaOH溶液中通少量CO2
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + 2H2O ; L:2OH- + CO2 = CO32- + H2O
②NaOH溶液中通过量CO2
NaOH + CO2 = NaHCO3 ; L: OH- + CO2 = HCO3-
例、下列离子方程式正确的是
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O==Fe(OH)3↓+3H+
B. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:SO42- +Ba2+==BaSO4↓
C. 盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu == Fe2++Cu2+
三、离子大量共存的考查:
1、离子大量共存的原则:离子之间不能反应
2、离子不能大量共存的类型:
(1)离子之间发生复分解反应不能大量共存(多见,重点):
①离子之间生成难溶物或微溶物
②离子之间生成弱电解质
③离子之间生成易挥发物质(气体)
④多元弱酸的酸式酸根与2H+和OH-均不能大量共存.
例:HCO3-+ H+= H2O+ CO2↑,HCO3-+ OH-= CO32-+ H2O;
(2)离子之间发生氧化还原反应不能大量共存:
例:Fe3+与I-、SO32-等离子不能共存;
酸性(H+)条件下,NO3-与Fe2+ 、I-、SO32-等离子不能共存;等
(3)离子之间发生络合反应不能大量共存:
例:Fe3+与SCN- 不共存: Fe3+ + 6SCN- = [Fe(SCN)6]-
3、题干附加条件的离子共存问题:
(1)“在酸性溶液中,……”,加H+再分析离子共存问题;
(2)“在碱性溶液中,……”,加OH-再分析离子共存问题;
(3)“在无色溶液中,……”,排除有色离子再分析离子共存问题.
常见有色离子:Fe2+:浅绿色; Fe3+:棕黄色; Cu2+:蓝色; MnO4-:紫红色
4、出题方式:
(1)选择题:
注意看清题目中是“大量共存”还是“不大量共存”;
注意看清题干中有无附加条件.
(2)填充题:
逐一分析每一步实验现象,得出“一定存在”的离子和“一定不存在”的离子,最后剩下“不一定”的离子;
离子组分析问题,注意每组离子中既要有阳离子,又要有阴离子.
例、某有色溶液,有下列离子Ag+、H+、Cu2+、OH-、Cl-中的几种组成,你认为一定有的离子是_______,一定没有的离子是________,不能确定的离子是______________.如何通过简单实验确定是否存在该离子,方法是_______________________________.
求总结离子反应的知识点
1、离子方程式的书写:
2、离子方程式正误的判断
①违背客观事实;
②化学符号书写错误,分子式写成离子,该用离子表示的写成分子式;
③原子或电荷或得失电子不守恒;
④化学计量数错误,或不约分或部分约分;
⑤以偏概全,漏写某些离子反应;
⑥用错“=”、“”、“↑”、“↓”等符号.
⑦忽视题设条件要求,如反应物的量是少量、过量,反应生成物不同.
3、离子共存:
4、离子检验与推断:(详见三维设计)
五、与试剂用量有关的离子子反应:
离子方程式的正确书写是高中化学教学中的重点内容之一.有很多反应因试剂用量不同而离子方程式不同,这部分知识构成了高中化学教学中的一个难点.但只要我们仔细分析,就会从中找出一些规律.
1、碱溶液与酸性氧化物的反应:
Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液、KOH溶液、NaOH溶液等碱溶液与CO2、SO2等酸性氧化物反应时若酸性氧化物用量不同则离子方程式不同.例如:
Ca(OH)2溶液和CO2反应时有: Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O(CO2少量) CO2+OH-=HCO3-(CO2足量)
NaOH溶液和SO2反应时有: 2OH-+SO2=SO32-+H2O(SO2少量) OH-+SO2=HSO3-(SO2足量)
2、多元酸酸式盐与碱溶液生成沉淀的反应:
NaHCO3溶液、NaHSO3溶液、NaH2PO4溶液、Na2HPO4溶液、NaHSO4溶液分别与Ba(OH)2溶液、Ca(OH)2溶液反应或Ca(HCO3)2溶液、Ba(HCO3)2溶液与NaOH溶液、KOH溶液等反应时若试剂用量不同则离子方程式不同.例如:Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液反应时有:
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O(NaOH少量) Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+ CO32-+2H2O(NaOH足量)
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应时有:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O(NaHSO4少量) 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O(NaHSO4足量)
3、碳酸盐溶液与H+的反应:
Na2CO3溶液、K2CO3溶液与HCl溶液、HNO3溶液、NaHSO4溶液反应或Ba(HCO3)2溶液与NaHSO4溶液反应时若试剂用量不同则离子方程式不同.例如:Ba(HCO3)2溶液与NaHSO4溶液反应时有:Ba2++HCO3-+H++SO42-= BaSO4↓+CO2↑+H2O(NaHSO4少量) Ba2++2HCO3-+2H++SO42-= BaSO4↓+2CO2↑+2H2O(NaHSO4足量)
Na2CO3溶液与HCl溶液时有: CO32-+H+=HCO3-+H2O(HCl少量) CO32-+2H+=CO2↑+H2O(HCl足量)
4、氧化还原反应:
在氧化还原反应中,还原能力强的优先被氧化.例如在FeBr2溶液中通入Cl2时,因为Fe2+的还原能力比Br- 强,当通入少量的Cl2时反应为:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-;当通入足量的Cl2时反应为:
2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+4Br2.
5、多元弱酸或中强酸与碱溶液的反应:
多元弱酸或中强酸与碱溶液反应时当碱的用量不同时,酸中的H+被中和的程度不同而生成不同的盐.例如H3PO4溶液和NaOH溶液反应时:(了解)
当H3PO4和NaOH的物质的量之比为1﹕1时反应为: H3PO4+OH-=H2PO4-+H2O
当H3PO4和NaOH的物质的量之比为1﹕2时反应为: H3PO4+2OH-=HPO42-+2H2O
当H3PO4和NaOH的物质的量之比为1﹕3时反应为: H3PO4+3OH-=PO43-+3H2O
6、与铝有关的离子反应:
⑴Al3+ 和OH-的反应: Al3++3OH-=Al(OH)3↓(OH-少量) Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(OH-足量)
⑵AlO2- 和 H+反应: AlO2-+ H++H2O=Al(OH)3↓(H+少量) AlO2-+ 4H+ =Al3++2H2O (H+足量)
⑶KAl(SO4)2和Ba(OH)2反应: 2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓[Ba(OH)2少量]
Al3++SO42-+Ba2++4OH-=BaSO4↓+AlO2-↓+2H2O[Ba(OH)2足量]
7、NH4+ 和OH- 的反应:
NH4++OH-=NH3↑+H2O(浓溶液) NH4++OH-=NH3•H2O(稀溶液)
8、漂白粉溶液和CO2的反应:
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(CO2少量) ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO(CO2足量)
9、氨水与AgNO3溶液的反应:
NH3•H2O + Ag+ = AgOH↓+ NH4+(氨水少量) 2NH3•H2O + Ag+ = [Ag(NH3)2]+ + 2H2O(氨水足量)