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1、2012 高考化学月刊专题 3 离子方程式和离子共存专题解读4+3+2-例 1、设计一个实验证明明矾晶体KAl(SO4 ) 212H2O中含有 K 、 Al、 SO4和 H2O。解析及答案 ：应利用组分中各成分的特征反应进行单独鉴别，从而确定物质的组成。实验设计：（ 1）确定晶体中是否含有结晶水：取少量晶体，外观观察是一种无色晶体，放入试管中，用酒精灯加热在试管口有液态水生成， 且可使白色无水硫酸铜粉末变蓝色， 证明明矾中含结晶水。（ 2）确定 K+存在：用一支洁净的铂丝沾取少量试样，在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃片观察火焰呈紫色，确定含K+。（ 3）确定3+2+3+2+Al 存在：中学
2、阶段学过的金属阳离子有Mg 、 Al 和 Zn 对应的氢氧化物为白色沉淀，其中Al(OH)3 和 Zn(OH)2 属于两性氢氧化物，而Zn(OH)2 又能溶于过量氨水，所2+2+以要排除 Mg 和 Zn的可能性。将晶体溶于蒸馏水，配成溶液，取出少量溶液分装在两支试管中第一支试管中滴加少量NaOH溶液，出现白色沉淀，将此白色沉淀分成三份。第一份继续加入过量NaOH溶液，白色沉淀溶解。第二份加入过量盐酸溶液，白色沉淀也溶解，证明此白色沉淀可能是两性氢氧化物Al(OH)3或 Zn(OH)2 排除镁离子的可能性。第三份加入过量氨水， 白色沉淀不溶， 说明不是3+Zn(OH) 只能是 Al (OH) ，
3、进一确定 Al23存在。（ 4）确定 SO42离子存在： 第二支试管中先加盐酸溶液， 如无现象，证明无 CO32、SO32存在，再加入BaCl2 溶液生成白色沉淀证明溶液中含SO42综上所述，通过以上实验可证明明矾晶体中成分含K+、Al 3+、 SO42 和 H2O。例 2、要证明某溶液中不含3+2+Fe 而可能含有Fe 。进行实验操作的顺序有：加入足量氯水， 加入足量高锰酸钾溶液，加入少量硫氢化铵溶液，其中顺序正确的是（）ABCD答案： C3+-2+3+解析： 因 Fe 遇 SCN生成 Fe(SCN)3 而显血红色，Fe 遇氯水才能氧化成Fe ，高锰酸钾溶液本身显紫色。注：学生容易忽视高锰酸
4、钾的颜色。例 3、把 0.02mol LCH3COOH溶液和 0.01mol/LNaOH 溶液等体积混合，则混合溶液中微粒浓度关系正确的是（） C( CH 3 COO) C(Na+ )用心爱心专心1 C(CH3COOH) C( CH3COO)+- 2C(H ) C(CH3COO) C(CH3COOH)CH3COO)=0.01mol/L C(CH3COOH)+ C(答案： D例 4、已知在 0.lmol/L/的 NaHSO3 溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为：c(Na ) c(HSO3) c( SO3 ) c(H SO)223则该溶液中+)（填“”“”“”），简述理由（用离子方程式c(H )_
5、c( OH表示） _现向 NHHSO溶液中，逐滴加入少量含有酚酞的NaOH溶液，可观察到的现象是_；43写出该反应的离子方程式_。用铂电极电解NaHSO3溶液 ,则总化学方程式是 _答案： ,HSO3 + H O = H SO + OH， HSO3=2+的电离强SO3+ H , HSO3223于水解 , 溶液显酸性。溶液红色褪去,HSO3+2 OH=2SO3 + H O 2NaHSO + 2H O232= Na SO + H +H SO24224一、离子共存问题历来是高考命题的焦点，离子在溶液中能否大量共存，涉及到离子的性质及溶液的酸碱性等知识。在溶液中一些离子之间能发生某种反应而导致相关离子
6、的浓度显著改变，则这些离子彼此不能大量共存。离子共存命题趋势主要集中在以下8 个方面：1. 结合生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存，如Fe2与 S2， Ca2与 PO43，Ag与 I ， Ca2 与 SO 24 等。2. 结合生成气体物质的离子不能大量共存，如S2与 H ， H 与 CO 32 ， NH 4 与 OH等。3.结合生成难电离物质的离子不能大量共存，如H与 F ， Fe 3与 SCN等。4.发生氧化还原反应的离子不能大量共存，如 Fe3与 S2 ， Fe3与 I， NO 3 (H) 与用心爱心专心2Fe2 ， MnO 4 (H) 与 Fe2 ， ClO 与 S2等。5. 发生双水
7、解反应的离子不能大量共存，如Al 3 、 Fe3 分别与 CO 32 、 HCO 3 、AlO 2 ； Al 3 与 S2等。6 . 弱酸酸式酸根离子不能与H 、 OH共存，如HCO 3与 H ， HCO 3与 OH，H 2 PO4 与 H， H 2 PO4 与 OH 等。7. 若题目中提示酸性溶液（pH7），应在各待选答案中均加入H 或 OH 考虑。二、与量有关的离子方程式书写或正误判断，既是高考热点， 又是学习中的难点。了解该类离子反应的几种类型，掌握各种类型的离子方程式书写方法，可突破该难点。1. 配比反应型如 Ca( OH )2溶液和 NaHCO 3 溶液反应中，当Ca (OH ) 2
8、 和少量 NaHCO 3 反应时，Ca (OH ) 2 中 OH部分参与反应，即Ca2和 OH以 1：1 个数配比参与反应， 离子方程式为Ca 2OHHCO3CaCO3HO。2当 Ca(OH ) 2和 过 量 N a H C O3反 应 时 ， Ca (OH ) 2 中 OH 全 部 参 与 反 应 ， 即Ca 2 和 OH以 1：2 个数配比参与反应，离子方程式为：Ca22OH2 HCO 3CaCO 32H 2 OCO322. 竞争反应型如 NH 4 HCO 3 溶液与 NaOH 溶液反应中， NH 4 HCO 3 电离出的 NH 4 和 HCO 3都 能与 OH反应，且HCO 3先与 OH
9、反应， NH4 后与 OH反应。当NH 4 HCO 3 与少量NaOH反 应时 ，只 有 HC 3 O 与OH 反应 ， 离子 方 程式 为HCO 3OHCO32H 2 O 。用心爱心专心3当 NH 4 HCO 3 与过量NaOH反应时，NH 4和 HCO 3 都与 OH 反应，离子方程式为NH4HCO 3 2OHNH 3 H 2 OCO32H 2 O 。3.连续反应型如 AlCl 3 溶液和NaOH溶液反应中，Al 3先和 OH反应生成 Al ( OH )3 沉淀，生成的Al (OH ) 3 又能和过量OH 反应而被溶解。当AlCl 3和少量 NaOH反应时，只发生第一步反应，离子方程式为A
10、l33OHAl (OH )3。当 AlCl 3 和过量NaOH 反应时，发生了两步反应Al 33OHAl (OH ) 3 ，Al (OH ) 3 OHAlO22 H 2 O 。两步反应加合为Al 34OHAlO2 2 H 2 O 。4. 限定产物型母题 1、离子是否共存问题例 1：（ 08 江苏卷）在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是（）A使酚酞试液变红的溶液：+3+Na 、 Cl 、 SO42、FeB使紫色石蕊试液变红的溶液：2+2+3 -、 ClFe 、 Mg 、 NOC c(H+)=10 -12 molL-1 的溶液： K+、Ba2+、 Cl、 BrD碳酸氢钠溶液：+-、 Cl+K
11、 、 SO42、 H答案 ： C解析 ：选项 A中使酚酞溶液呈红色，则溶液必定呈碱性，则3不能共存；选项OH与 FeB 中使紫色的石蕊试液变红的溶液呈酸性，NO3在酸性溶液中具有强氧化性与Fe2 不能共存；选项 C 中 c(H+)=10 -12molL-1 的溶液呈碱性，在碱性溶液中，这些离子均能共存；选项D中 HCO3 与 H 不能共存。用心爱心专心4母题 2、离子方程式的书写与正误判断例 2：（ 09 宁夏卷 12）能正确表示下列反应的离子方程式是 A. 向次氯酸钙溶液通入过量 CO2：Ca 22ClOCO2H 2 O CaCO 32HClOB. 向次氯酸钙溶液通入SO： Ca22ClOS
12、O2H 2OCaSO32HClO2C. 氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：HCO3 Ca 2OHCaCO 3H 2OD. 在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe 24HNO3Fe 3NO2HO32答案： DMg 22HCO 32Ca 24OHMg (OH )22CaCO 32H 2O母题 3、离子的检验与鉴别例 3 下列各组稀溶液，不用其它试剂或试纸，仅利用溶液间相互反应，就可以将它们区别开来的是（）A 硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡B硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠C 盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠D硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠答案： BD解析： 这类题的解题思路常有两种：1将每组物质中两两混
13、合，再根据生成物的物理征来推断反应物，解此类题最好用列表法判断两两混合的物质是否反应. 其中不反应或反应而无现象的用“”表示，生成沉淀的用“”表示，生成气体的用“”表示；D 组中 NaHSO4显酸性相当于一元强酸.分析选项 D： D 组中 Na2CO3与另外三种溶液反应出现三种不同现象，即生成气体、白色沉淀和无现象用心爱心专心52被鉴定物质加入顺序不同，两种试剂反应用量不同现象不同。B 组中 Al 2(SO4) 3、NaOH溶液滴加顺序不同，可鉴别出来。两两相互混合出现白色沉淀时，试管内溶液是Al 2(SO4) 3滴加溶液NaOH溶液，Al 3+( 过量 )+3 OH( 不足 ) =Al(OH) 3。另取剩余溶液中一种向盛有白色沉淀的试管中滴加， 如白色沉淀溶解， 滴加溶液为硫酸。 反之，如滴加后白色沉淀不溶解，滴加溶液为氯化钠溶液。母题 4、离子浓度大小比较例 4：用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH和 CH3COONa配制成 1L 混合溶液，已知其中C( CH 3COO) C(Na+) ，对 该混合溶液的下列判断正确的是( )+-B.C(CH3COOH) C( CH 3COO) 0.2 mol/LA.C(H) C(OH)C.C(CH3COOH) C( CH 3COO )D.C( CH 3COO-) C(OH) 0.2 mol/L用心爱心专心6