核心知識點
一、離子反應與離子方程式
1．離子反應
(1)電解質在溶液中反應的實驗探究
按下圖所示完成實驗，並回答問題：
①圖甲實驗的現象是無明顯變化，因為溶液K＋、Cl－、Na＋、SO42—相互之間不發生化學反應。
②圖乙實驗的現象是有白色沉澱生成，其原因是溶液中Ba2＋與SO42—結合生成硫酸鋇。
③結論：電解質在溶液中的反應實質是離子之間的反應。
(2)離子反應：有離子參加或有離子生成的化學反應。
2．離子反應方程式
(1)離子反應常用離子方程式來表示。離子方程式是用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。
(2)離子方程式的書寫步驟
以氯化鋇和硫酸鈉在溶液中反應為例：
①寫：化學方程式(必須根據實驗事實)
BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl；
②拆：把易溶於水、易電離的物質拆成離子的形式
2Na＋＋SO42—＋Ba2＋＋2Cl－===BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－；
③刪：刪去方程式兩邊不參加反應的離子
SO42—＋Ba2＋===BaSO4↓；
④查：檢查方程式兩邊各元素的原子個數和電荷總數是否相等、反應條件、沉澱符號、氣體符號等。
(3)書寫下列反應的離子方程式：
①NaOH溶液與稀硫酸：OH－＋H＋===H2O；
②KOH溶液與稀鹽酸：OH－＋H＋===H2O；
③BaCl2溶液與稀硫酸溶液：Ba2＋＋SO42—===BaSO4↓；
④Ba(NO3)2溶液與硫酸鈉溶液：Ba2＋＋SO42—===BaSO4↓；
⑤碳酸鈉與稀硫酸：CO32—＋2H＋===CO2↑＋H2O
⑥碳酸鈣與稀鹽酸：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
【歸納總結】
(1)書寫步驟：
「寫(基礎)→拆(關鍵)→刪(途徑)→查(保證)」。
(2)書寫關鍵：
①要將易溶於水、易電離的電解質寫成離子的形式；
②單質、沉澱、氣體、難電離的物質(如水、弱酸、弱鹼)等寫成化學式。
【深度思考】
(1)以H＋＋OH－===H2O為例說明離子方程式表示的意義是什麼？
提示 ①表示某一個具體的化學反應，如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。
②表示同一類反應，如：強酸與可溶性強鹼生成水和可溶性鹽的反應。
(2)①酸鹼中和反應的離子方程式都是H＋＋OH－===H2O嗎？
②H＋＋OH－===H2O僅表示酸鹼中和反應嗎？
提示 ①硫酸與氫氧化鋇溶液反應的離子方程式為：2H＋＋SO42—＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O。
②硫酸氫鈉(NaHSO4)溶液與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為：H＋＋OH－===H2O。
(3)判斷下列反應的離子方程式正誤。
①稀硫酸滴在銅片上：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑( )
②稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合：SO42—＋Ba2＋===BaSO4↓( )
③稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2CO3( )
④氧化鐵與稀鹽酸混合：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O( )
⑤氫氧化銅和稀鹽酸反應：OH－＋H＋===H2O( )
⑥鎂和硝酸銀溶液反應：Mg＋Ag＋===Mg2＋＋Ag( )
提示 ①× ②× ③× ④√ ⑤× ⑥×
解析 ①Cu的活潑性小於H2的活潑性，Cu不能和稀硫酸反應生成H2，故①錯誤；②稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合，除SO42—和Ba2＋反應，還有H＋和OH－反應，離子方程式為：2H＋＋SO42—＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，故②錯誤；③反應生成的H2CO3不穩定，分解成CO2和水，故③錯誤；④Fe2O3為氧化物，在離子方程式中不能拆分為離子，因此④正確；⑤Cu(OH)2在離子反應中，不能拆分為離子，應為Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；⑥中離子反應，電荷不守恆，應為Mg＋2Ag＋===2Ag＋Mg2＋。
離子方程式正誤判斷——「五看」
(1)看是否符合客觀事實。
(2)看拆分是否正確。
(3)看是否符合原子守恆和電荷守恆。
(4)看是否漏寫離子反應。
(5)看是否符合題設條件。
二、離子反應發生的條件
1．實驗探究
(1)上述三個實驗的現象：①生成藍色沉澱；
②溶液紅色消失；③產生氣泡。
(2)寫出上述三個實驗中反應的離子方程式：
①Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓；
②H＋＋OH－===H2O；
③CO32—＋2H＋===CO2↑＋H2O。
2．複分解型離子反應發生的條件
3．離子共存
(1)幾種離子在溶液中能否大量共存，取決於它們之間是否發生反應。
(2)在溶液中若離子之間不發生反應，則能大量共存；否則不能大量共存。
(3)溶液中離子不能大量共存的判斷
①離子間反應生成沉澱：如Ca2＋與CO32—、Ag＋與Cl－、Mg2＋與OH－等。
②離子間反應生成氣體：如H＋與CO32—、H＋與HCO3—等。
③離子間反應生成難電離的物質：如H＋與OH－、H＋與CH3COO－、OH－與NH4+等。
(1)離子反應有複分解反應和置換反應等多種類型。判斷下列置換型離子反應能否發生，若能，寫出相應的離子方程式。
①Zn和稀硫酸：_______________________________________________________________。
②Cu和稀鹽酸：________________________________________________________________。
③Fe和硫酸銅溶液：____________________________________________________________。
提示 (1)①能；Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
②否 ③能；Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
(2)判斷正誤
①在強酸性溶液中，CH3COO－可以大量共存( )
②含大量Ca2＋的溶液中，SO42—可以大量共存( )
③在溶液中與Ag＋能共存的常見陰離子只有NO3—( )
④無色透明溶液中，一定不存在Cu2＋、Fe3＋、MnO4—等( )
⑤強酸性溶液中，一定不能大量存在CO32—、HCO3—、S2－、OH－等( )
⑥滴入酚酞溶液顯紅色的溶液中K＋、Na＋、Cu2＋、SO42—不能大量共存( )
提示 ①× ②× ③√ ④√ ⑤√ ⑥√
【課堂練習】
1．下列各組物質間的反應中，不屬於離子反應的是( )
A．鋅和稀硫酸反應
B．氯化鈉溶液和硝酸銀溶液反應
C．木炭和氧氣反應
D．燒鹼溶液和氯化鐵溶液反應
答案 C
解析 選項C中的反應不在溶液中進行且無離子參加或生成，不屬於離子反應。
2．下列溶液混合後，不能發生離子反應的是( )
A．氫氧化鈉溶液和氯化鐵溶液
B．碳酸鈉溶液和稀硫酸
C．硫酸鈉溶液和氯化鎂溶液
D．硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液
解析 選項C中的溶液混合無沉澱、氣體或難電離物質生成，不能發生離子反應。
3．下列對於離子反應的表述正確的是( )
A．離子反應中一定有沉澱生成
B．反應中有氣體生成的反應一定是離子反應
C．複分解型離子反應發生的條件之一可以是有難電離物質生成
D．非電解質二氧化碳與足量燒鹼溶液的反應不屬於離子反應
解析 離子反應不一定都有沉澱生成，有氣體或難電離物質生成的也是離子反應；有氣體生成的不一定是離子反應，如碳酸鈣加熱分解生成二氧化碳氣體的反應不是離子反應；二氧化碳與燒鹼溶液反應有碳酸根離子和水生成，該反應屬於離子反應。
4．甲、乙、丙、丁四位同學分別進行實驗，測定四份不同澄清溶液的成分，記錄如下：
甲
BaCl2、NH4NO3、K2SO4
乙
NaCl、Ca(OH)2、K2CO3
丙
HCl、Na2CO3、NaCl
丁
KCl、K2SO4、NaNO3
其中記錄合理的是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
答案 D
解析 甲中會有BaSO4沉澱，乙中會有CaCO3沉澱，丙中H＋
與CO2－3反應生成CO2氣體。
5．(2019·六安市舒城中學統考)能正確表示下列化學反應的離子方程式的是( )
A．氫氧化鋇溶液與稀硝酸反應：OH－＋H＋===H2O
B．澄清的石灰水與稀鹽酸反應：Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O
C．醋酸與氫氧化鈉溶液反應：H＋＋OH－===H2O
D．碳酸鋇溶於稀鹽酸中：CO32—＋2H＋===H2O＋CO2↑
答案 A
解析 澄清的石灰水是強鹼溶液，應拆分為離子，B錯誤；碳酸鋇難溶於水不能拆成離子形式，D錯誤。
6．下列離子方程式書寫不正確的是( )
A．鐵跟稀硫酸反應：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
B．銅片插入硝酸銀溶液中：Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag
C．鐵與氯化銅溶液反應：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
D．碳酸鈣跟稀鹽酸反應：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
答案 B
解析 選項B中電荷不守恆，正確的離子方程式為Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。
7．離子方程式H＋＋OH－===H2O所表示的反應可以是( )
A．所有酸和鹼之間的中和反應
B．碳酸氫鈉和氫氧化鈉之間的反應
C．所有可溶性酸和可溶性鹼的反應
D．硫酸氫鈉與氫氧化鈉的反應
解析 該離子方程式表明，反應物是易電離出H＋的物質和易電離出OH－的鹼，且生成物為可溶性鹽和水，選項D正確。
8．下列反應①和②可以用同一離子方程式表示的是( )
A．①稀鹽酸＋碳酸鈉溶液；②稀鹽酸＋碳酸氫鈉溶液
B．①氫氧化鈉溶液＋稀鹽酸；②氫氧化鋇溶液＋稀硫酸
C．①氯化鋇溶液＋稀硫酸；②氫氧化鋇溶液＋硫酸鈉溶液
D．①稀鹽酸＋碳酸鈣粉末；②稀硫酸＋碳酸鈉溶液
9．與下列離子方程式相對應的化學方程式書寫不正確的是( )
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
解析 選項B中的碳酸鋇不溶於水，不能寫成離子的形式。
10．下列各組離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—
解析 選項A中Ag＋與Cl－不能大量共存；選項B中Ba2＋與SO42—不能大量共存；選項 C中H＋與CO32—不能大量共存。
11．下列離子在水溶液中可與CO32—大量共存的是( )
A．Ca2＋ B．Ba2＋ C．Na＋ D．H＋
解析 CO32—與Ca2＋、Ba2＋都能結合生成沉澱，CO32—與H＋能反應生成二氧化碳和水，選項C正確。
12．(2018·武漢高一檢測)在強酸性無色透明溶液中，能大量共存的離子組是( )
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
解析 選項B中含有Fe3＋、選項C中含有Cu2＋，二者溶液不可能為無色；溶液為強酸性，選項B中OH－、選項D中CO32—都不能大量存在。
13．某學生在家裡進行以下小實驗：
將空心鐵球放入盛有密度為ρ g·cm－3的食鹽水的燒杯中，鐵球所處的位置如圖所示。他將下列物質分別依次加入燒杯中：
①密度為ρ g·cm－3的硝酸銀溶液
②密度為ρ g·cm－3的硫酸銅溶液
③密度為ρ g·cm－3的稀硫酸
(1)請寫出可能發生反應的離子方程式：
①_____________________________________________________________________________、
_______________________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________________；
③_____________________________________________________________________________。
(2)試判斷，能使小球上浮的物質是________(填序號)。
答案 (1)①Cl－＋Ag＋===AgCl↓
2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag
②Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu ③2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
(2)③
14．(2018·江蘇啟東中學高一期中)人體胃液中含有胃酸(0.2%～0.4%的鹽酸)，起殺菌、幫助消化等作用，但胃酸的量不能過多或過少，它必須控制在一定範圍內。當胃酸過多時就會出現「咯酸水」「燒心」「胃部隱隱作痛」等症狀。目前市場上的抗酸藥主要有①吸收性抗酸藥，如NaHCO3等。②非吸收性抗酸藥，如CaCO3、MgO、Al(OH)3等。
(1)上述所舉抗酸藥中有________個是電解質。
(2)CaCO3作抗酸藥時發生反應的離子方程式為______________________________________。
(3)________(填「可以」或「不可以」)服用BaCO3來治療胃酸過多，理由是_______________
_______________________________________________________________________________。
(4)如果病人同時患有胃潰瘍，此時最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]，反應的離子方程式為______________________________________________________________________________
答案 (1)4
(2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(3)不可以 Ba2＋是重金屬離子，對人體有害
(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析 (1)溶於水或在熔融狀態下能夠導電的化合物是電解質，碳酸氫鈉、碳酸鈣、氧化鎂和氫氧化鋁均是電解質，則上述所舉抗酸藥中有4個是電解質。(2)CaCO3作抗酸藥時與氫離子反應，則發生反應的離子方程式為CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(3)碳酸鋇與酸反應生成鋇離子，Ba2＋是重金屬離子，對人體有害，因此不可以服用BaCO3來治療胃酸過多。(4)胃舒平中的Al(OH)3難溶於水，作抗酸藥時和胃酸中的H＋反應為：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
15．(2018·江西高一質檢)某無色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的幾種。請填寫下列空白：
(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是__________。
(2)取少量原溶液，加入過量稀鹽酸，有白色沉澱生成；再加入過量的稀硝酸，沉澱不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是__________________。
(3)取(2)中的濾液，加入過量的氫氧化鈉溶液，出現白色沉澱，說明原溶液中肯定有____________，有關的離子方程式為________________________________________________。
(4)原溶液可能大量共存的陰離子是________(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)無色透明溶液中不可能含有Cu2＋、Fe3＋等有色離子。(2)加鹽酸有不溶於稀硝酸的白色沉澱生成，則肯定存在Ag＋。 (3)加氫氧化鈉溶液有白色沉澱出現，肯定含有Mg2＋。(4)原溶液中由於含有Ag＋和Mg2＋，陰離子中不可能含有Cl－、CO32—、OH－，可能含NO3—。
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