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考點(diǎn)2離子反應(yīng)方程式與離子共存

1． 復(fù)習(xí)重點(diǎn)

（1）增加限制條件，如強(qiáng)酸性、無色透明、堿性、pH=1、甲基橙呈紅色、發(fā)生氧化還原反應(yīng)等。

(2)定性中有定量，如“由水電離出的H⁺或OH^-濃度為1×10^-10mol/L的溶液中，……”。

2．難點(diǎn)聚焦

　 (一)、由于發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，離子不能大量共存。

1、有氣體產(chǎn)生。如CO₃^2-、HCO₃^-、S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H⁺不能大量共存，主要是由于發(fā)生CO₃^2-＋2H⁺＝CO₂↑＋H₂O、HS^-＋H⁺＝H₂S↑等。

２、有沉淀生成。如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等不能與SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存，主要是由于Ba²⁺＋CO₃^2-＝BaCO₃↓、Ca²⁺＋SO₄^2-＝CaSO₄↓（微溶）；Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等不能與OH^-大量共存是因?yàn)镃u²⁺＋2OH^-＝Cu(OH)₂↓，F(xiàn)e³⁺＋3OH^-＝Fe(OH)₃↓等；SiO₃^2-、AlO₂^- 、S₂O₃^２－等不能與H⁺大量共存是因?yàn)镾iO₃^2-＋2H⁺＝H₂ SiO₃↓、AlO₂^-＋H⁺＋H₂O＝Al(OH)₃↓、S₂O₃^２－＋2H^＋＝S↓＋SO₂↑＋H₂O

３、有弱電解質(zhì)生成。如OH^-、ClO^-、F^-、CH₃COO^-、HCOO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-等與H⁺不能大量共存，主要是由于OH^-＋H⁺＝H₂O、CH₃COO^-＋H⁺＝CH₃COOH等；一些酸式弱酸根及NH₄⁺不能與OH^-大量共存是因?yàn)镠CO₃^-＋OH^-=CO₃^2-＋H₂O、HPO₄^2-＋OH^-＝PO₄^3-＋H₂O、NH₄⁺＋OH^-=NH₃?H₂O等。

４、一些容易發(fā)生水解的離子，在溶液中的存在是有條件的。如：AlO₂^-、S^2-、HS^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^- 、ClO^-、F^-、CH₃COO^-、HCOO^-、PO₄^3- 、SiO₃^2-、C₆H₅O^-等必須在堿性條件下才能在溶液中大量存在；Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺等必須在酸性條件下才能在溶液中大量存在�！　�

(二)、由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子不能大量共存

　　１、一般情況下，具有較強(qiáng)還原性的離子不能與具有較強(qiáng)氧化性的離子大量共存。如I^-、、S^2-、HS^-和Fe³⁺不能大量共存是由于2I^-＋2Fe³⁺=I₂＋2Fe²⁺、2Fe³⁺＋ S^2-=S↓＋2Fe²⁺、2Fe³⁺＋3S^2-=S↓＋2Fe S↓。

　�。�、在酸性或堿性的介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。如NO₃^-和I^-在中性或堿性溶液中可以共存，但在有大量H⁺存在情況下不能共存；SO₃^2- 、S₂O₃^2-和S^2-在堿性條件下可以共存，但在酸性條件下由于發(fā)生2S^2-＋SO₃^2-＋6H⁺＝3S↓＋3H₂O、2S^2-＋S₂O₃^2-＋6H⁺＝4S↓＋3H₂O不能共存。ClO^-與S^2-不論是在酸性條件下還是在堿性條件下都不能大量共存。

　　(三)、由于形成絡(luò)合離子，離子不能大量共存

　　中學(xué)化學(xué)中還應(yīng)注意有少數(shù)離子可形成絡(luò)合離子而不能大量共存的情況。如Fe³⁺和SCN^-、C₆H₅O^-，由于Fe³⁺＋SCN^- [Fe(SCN)]²⁺等絡(luò)合反應(yīng)的發(fā)生而不能大量共存。

(四)、能水解的陽離子與能水解的陰離子一般不能同時(shí)存在在同一溶液中，即離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。例如：Al³^＋和HCO₃^-，Al³^＋和CO₃^2-，Al³^＋和S^２－，Al³^＋和HS^－，Al³^＋和AlO₂^-，Al³^＋和C₆H₅O^-，F(xiàn)e³⁺和AlO₂^-，F(xiàn)e³⁺和HCO₃^-，F(xiàn)e³⁺和CO₃^2-，NH₄⁺和AlO₂^-等。如3AlO₂^-＋Al³⁺＋6H₂O=4Al(OH)₃↓等。特別注意：NH₄⁺和CO₃^2-、NH₄⁺和HCO₃^-、NH₄⁺和CH₃COO^-在同一溶液中能大量共存。

注意事項(xiàng)：1．首先必須從化學(xué)基本概念和基本理論出發(fā)，搞清楚離子反應(yīng)的規(guī)律和“離子共存”的條件。在中學(xué)化學(xué)中要求掌握的離子反應(yīng)規(guī)律主要是離子間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以及在一定條件下一些微粒（離子、分子）可形成絡(luò)合離子等�！半x子共存”的條件是根據(jù)上述三個(gè)方面統(tǒng)籌考慮、比較、歸納整理而得出的。因此解決“離子共存”問題可從離子間的反應(yīng)規(guī)律入手，逐條梳理。

2．審題時(shí)應(yīng)注意題中給出的附加條件，如：

①酸性溶液（H^＋）、堿性溶液（OH^－）、能在加入鋁粉后放出可燃性氣體的溶液、由水電離出的H⁺或OH^-濃度為1×10^-10mol/L的溶液等。

②有色離子：MnO₄^－，F(xiàn)e³^＋，F(xiàn)e²⁺，Cu^２＋，F(xiàn)e（SCN）^２＋使溶液呈現(xiàn)一定的顏色。

③MnO₄^－、NO₃^－、Cr₂O₇²^－等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。

④注意題目要求“一定大量共存”、“可能大量共存”還是“不能大量共存” 等要求。

3．審題時(shí)還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：

（1）注意溶液的酸堿性對(duì)離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的影響。如：Fe²^＋與NO₃^－能共存，但在強(qiáng)酸性條件下發(fā)生3Fe²^＋+NO₃^－+4H^＋=3Fe³⁺+ NO↑＋2H₂O而不能大量共存；I^－與NO₃^－能共存，但在強(qiáng)酸性條件下不能大量共存；MnO₄^－與Cl^－在強(qiáng)酸性條件下也不能大量共存；S²^－與SO₃²^－在堿性條件下可共存，但在酸性條件下不能大量共存。

(2) 弱酸的酸式根離子（如HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-）既不能與H^＋大量共存也不能與OH^－大量共存。如：HCO₃^－＋OH^－＝CO₃²^－＋H₂O (HCO₃^－遇堿時(shí)進(jìn)一步電離)

HCO₃^－＋H^＋＝CO₂↑＋H₂O。

(3) 注意挖掘題目中隱含的信息，排除干擾信息，克服非智力因素失分。

離子方程式的書寫正誤是歷年高考必出的試題，考查離子方程式的目的主要是了解考生使用化學(xué)用語的準(zhǔn)確程度和熟練程度，具有一定的綜合性。從命題的內(nèi)容看，存在著三種特點(diǎn)：

⑴所考查的化學(xué)反應(yīng)均為中學(xué)化學(xué)教材中的基本反應(yīng)，錯(cuò)因大都屬于化學(xué)式能否拆分、處理不當(dāng)、電荷未配平、產(chǎn)物不合理和漏掉部分反應(yīng)等。

(2)所涉及的化學(xué)反應(yīng)類型以復(fù)分解反應(yīng)、溶液中的氧化還原反應(yīng)為主。

⑶一些重要的離子反應(yīng)方程式，在歷年考卷中多次重復(fù)。

4．離子方程式正誤判斷規(guī)律（八“看”）

⑴看離子反應(yīng)是否符合客觀事實(shí)，不可主觀臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。

⑵看“=”“ㄐ”“↑”“↓”等是否正確。

⑶看表示各物質(zhì)的化學(xué)式是否正確。如HCO₃^-不能寫成CO₃^2-＋H⁺

⑷看是否漏掉離子反應(yīng)。

⑸看電荷是否守衡。

⑹看反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比是否正確。

⑺看是否符合題設(shè)條件及要求。

⑻看物料是否守衡。

3． 例題精講

[例1]下列各組中的離子，能在溶液中大量共存的是：

　　　A．K^＋、Ag^＋、NO₃^－、Cl^－　　　　B．Ba²^＋、Na^＋、CO₃²^－、OH^－

　　　C．Mg²^＋、Ba²^＋、OH^－、NO₃^－　　 D．H^＋、K^＋、CO₃²^－、SO₄²^－

　　　E．Al³^＋、Fe³^＋、SO₄²^－、Cl^－　　 F．K^＋、H^＋、NH₄^＋、OH^－

解析：A組中：Ag^＋＋Cl^－＝AgCl↓　 B組中，Ba²^＋＋CO₃²^－＝BaCO₃↓

　　　C組中，Mg²^＋＋2OH^－＝Mg(OH)₂↓ D組中，2H^＋＋CO₃²^－＝CO₂↑＋H₂O

E組中，各種離子能在溶液中大量共存。

F組中，NH₄^＋與OH^－能生成難電離的弱電解質(zhì)NH₃?H₂O，甚至有氣體逸出。NH₄^＋＋OH^－＝NH₃?H₂O或NH₄^＋＋OH^－＝NH₃↑＋H₂O

答案：E

[例2]在pH＝1的無色透明溶液中，不能大量共存的離子組是：

　　　A．Al³^＋、Ag^＋、NO₃^－、I^－　　　　　 B．Mg²^＋、NH₄^＋、NO₃^－、Cl^－

　　　C．NH₄^＋、K^＋、S²^－、Br^－　　　　　　 D．Zn²^＋、Na^＋、NO₃^－、SO₄²^－

解析：題目給出兩個(gè)重要條件：pH＝1(即酸性)和無色透明，并要求找出不能大量共存的離子組。選項(xiàng)A中Ag^＋與I^－不能共存，生成黃色的AgI不溶于HNO₃(H^＋和NO₃^－)，Al³^＋、NO₃^－、H^＋都為無色，符合題意。選項(xiàng)B、D中的各離子雖都是無色的，但能共存于酸性溶液中，不符合題意。選項(xiàng)C中各離子能夠共存，且為無色，但S²^－與H^＋不能大量共存，所以C也符合題意�！　　�

答案：A、C

[例3]下列各組離子，在強(qiáng)堿性溶液中可以大量共存的是：

　　　A．K^＋、Na^＋、HSO₃^－、Cl^－　　　　　　B．Na^＋、Ba²^＋、AlO₂^－、NO₃^－

　　　C．NH₄^＋、K^＋、Cl^－、NO₃^－　　　　　　D．K^＋、Na^＋、ClO^－、S²^－

解析：A中HSO₃^－＋OH^－＝SO₃²^－＋H₂O　　　 C中NH₄^＋＋OH^－＝NH₃?H₂O

D中ClO^－具有強(qiáng)氧化性，S²^－具有還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)　　　

答案：B

[例4]下列各組離子在水溶液中能大量共存的是：

(1)I^－、ClO^－、NO₃^－、H^＋　　 (2)K^＋、NH₄^＋、HCO₃^－、OH^－

　　 (3)SO₃²^－、SO₄²^－、Cl^－、OH^－　　　 (4)Fe³^＋、Cu²^＋、SO₄²^－、Cl^－

　　 (5)H^＋、K^＋、AlO₂^－、HSO₃^－　　　 (6)Ca²^＋、Na^＋、SO₄²^－、CO₃²^－　　

　　　A．(1)和(6)　　B．(3)和(4)　　C．(2)和(5)　　D．(1)和(4)

解析：通常組合選擇題需對(duì)題干及各項(xiàng)逐一分析，選出符合題意的組合，然后與各選項(xiàng)比較得出結(jié)論。但本題可用排除法，先判斷出組合(1)由于次氯酸是弱酸，故ClO^－與H^＋不能大量共存，發(fā)生反應(yīng)：H^＋+ClO^－＝HClO，次氯酸有較強(qiáng)的氧化性以及硝酸(NO₃^－、H^＋)都能與I^－(具有還原性)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此該組不合題意，凡是含(1)的選項(xiàng)即A和D都不正確，可以排除。(2)中因發(fā)生：NH₄^＋＋OH^－＝NH₃?H₂O，HCO₃^－＋OH^－=CO₃²^－＋H₂O而不能大量共存，由此排除C，正確答案為B。其中(3)和(4)這兩組離子在水溶液中能大量共存。本題涉及的組合(5)也不能大量共存，因?yàn)榘l(fā)生：H^＋＋AlO₂^－＋H₂O＝Al(OH)₃↓，H^＋＋HSO₃^－＝SO₂↑＋H₂O而不能大量共存。組合(6)中因Ca²^＋＋CO₃²^－＝CaCO₃↓析出沉淀而不能大量共存。

　　答案：B

[例5]下列各組離子，能夠在溶液中大量共存的是：

　　　A．Na^＋、Al³^＋、NO₃^－、AlO₂^－　　　　B．Na^＋、Ca²^＋、HCO₃^－、HSO₄^－

　　　C．Cu²^＋、K^＋、NO₃^－、OH^－　　　　　 D．S₂O₃²^－、Na^＋、H^＋、SO₄²^－

　　　E．Fe³^＋、Cl^－、SCN^－、K^＋　　　　 F．Fe³^＋、NH₄^＋、Cl^－、NO₃^－

　　　G．Fe²^＋、Cl^－、NO₃^－、H^＋　　　　　 H．Na^＋、Al³^＋、SO₄²^－、HCO₃^－

解析：解本題的關(guān)鍵在于熟悉離子反應(yīng)、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律以及某些特殊離子的存在條件是否由于其它離子的存在而遭破壞。下列各組離子，因?yàn)榘l(fā)生下列反應(yīng)不能大量共存。

　A組：Al³^＋＋3AlO₂^－＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓　B組：HCO₃^－＋HSO₄^－＝H₂O＋CO₂↑＋SO₄²^－

　C組：Cu²^＋＋2OH^－＝Cu(OH)₂↓　D組：S₂O₃²^－＋2H^＋＝SO₂↑＋S↓＋H₂O

　E組：Fe³^＋＋3SCN^－＝Fe(SCN)₃　 G組：3Fe²^＋＋NO₃^－＋4H^＋＝3Fe³^＋＋NO↑＋2H₂O

　H組：Al³^＋＋3HCO₃^－＝Al(OH)₃↓＋3CO₂↑　　　F組：能大量共存　　　

答案：F

[例6]下列離子方程式正確的是

A．AlCl₃溶液中加入過量氨水：Al³⁺+3NH₃?H₂O＝Al(OH)₃↓+3NH₄^＋；

B．C₆H₅ONa溶液中通入少量CO₂：2C₆H₅O^-+CO₂+H₂O2C₆H₅OH+ CO₃^2-；

C．FeBr₂溶液中通入少量Cl₂：2Br^-+Cl₂＝Br₂+2Cl^-；

D．Mg(HCO₃)₂溶液中加入足量NaOH溶液：

Mg²⁺+2HCO₃^-+4OH^-＝Mg(OH)₂↓+2CO₃^2-+2H₂O.

解析：Ｂ中不論CO₂多少，均得HCO₃^-；C中應(yīng)先氧化Fe²⁺。

答案：Ａ、D

[例7]下列離子方程式正確的是

A．向NaHSO₄溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液，至沉淀完全：

2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-＝BaSO₄↓+2H₂O

B．碳酸鈉與醋酸溶液反應(yīng)：CO₃^2-+2CH₃COOH＝CO₂↑+2CH₃COO^- +H₂O

C．將1～2mL氯化鐵飽和溶液加入到20 mL沸水中：

Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃（膠體）+3H⁺

D．氫氧化鐵與氫碘酸中和：Fe(OH)₃+3H⁺＝Fe³⁺+3H₂O

解析：Ａ應(yīng)為H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+OH^-＝BaSO₄↓+H₂O； D中氫碘酸有還原性，要還原

+3價(jià)的鐵：2Fe(OH)₃+6H⁺+2I^-＝2Fe²⁺+I₂+6H₂O

答案：B、C

[例8]下列離子方程式正確的是

A．等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)₂溶液與明礬溶液以體積比3比2混合

3Ba²⁺＋6OH^－＋2Al³⁺＋3SO₄²^－＝3BaSO₄↓＋2Al(OH)₃↓

B．Fe(OH)₂溶于稀硝酸中 Fe(OH)₂＋3H⁺＝Fe²⁺＋3H₂O

C．H₂¹⁸O中投入Na₂O₂固體 2H₂¹⁸O＋2O₂²^－＝4OH^－＋¹⁸O₂↑

D．CuCl₂溶液中加入Na₂S溶液 Cu²⁺＋S²^－＋2H₂O＝Cu(OH)₂↓＋H₂S↑

解析：B中硝酸有氧化性，要氧化+2價(jià)的鐵：3Fe(OH)₂＋10H⁺＋NO₃^－＝3Fe³⁺＋NO↑＋8H₂O；

C應(yīng)為2H₂¹⁸O＋2 Na₂O₂＝2 Na OH＋2 Na ¹⁸OH＋O₂↑；D應(yīng)為Cu²⁺＋S²^－＝Cu S↓

答案：A

[例9]下列離子方程式的書寫正確的是

A．FeS固體與稀HNO₃溶液混合 FeS＋2H^＋＝2Fe²^＋＋H₂S↑

B．NH₄HSO₄溶液中加入足量Ba(OH)₂溶液

H^＋＋SO₄²^－＋Ba²^＋＋OH^－＝BaSO₄↓＋H₂O

C．Ca(ClO)₂溶液中通入足量的CO₂氣體

Ca²^＋＋2ClO^－＋CO₂＋H₂O＝CaCO₃↓＋2HClO

D．等濃度等體積的Ca(H₂PO₄)₂溶液與NaOH溶液混合

Ca²^＋＋H₂PO₄^－＋OH^－＝CaHPO₄↓＋H₂O

解析：A中硝酸有氧化性，要氧化+2價(jià)的鐵和-2價(jià)的硫；B應(yīng)為NH₄^＋+H^＋＋SO₄²^－＋Ba²^＋＋2OH^－＝BaSO₄↓+NH₃?H₂O＋H₂O； C中CO₂足量應(yīng)生成HCO₃^－。

答案：D

[例10]下列離子方程式書寫正確的是

A．將少量SO₂氣體通入NaClO溶液中 SO₂+2ClO^－+H₂O=SO₃²^－+2HClO

B．向KHSO₄溶液中加入Ba(OH)₂溶液至所得溶液的pH=7

Ba²⁺+2OH^－+2H⁺+SO₄²^－=BaSO₄↓+2H₂O

C．向Ca(HCO₃)₂溶液中滴入過量的NaOH溶液

Ca²⁺+2 HCO₃^－+2OH^－=CaCO₃↓+CO₃²^－+2H₂O

D．112mL（S.T.P）Cl₂通入10mL1mol/L的FeBr₂溶液中

2Fe²⁺+4Br^－+3Cl₂=2Fe³⁺+6Cl^－+2Br₂

解析：A中SO₃²^－要被HClO 氧化；D中Cl₂少僅氧化Fe²⁺

答案：B、C

4．實(shí)戰(zhàn)演練

一、選擇題（每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意）

1．(2001全國卷13．)下列各組離子，在強(qiáng)堿性溶液中可以大量共存的是

A．I^-、AlO₂^-、Cl^-、 S²^－　　 B．Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Ba²⁺

C．Br^-、S^2-、Cl^-、CO₃²^－　　 D．SO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、HCO₃^-

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