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1、 精品資料
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專題一 離子共存問題
有關(guān)溶液中離子能否共存問題是中學(xué)化學(xué)中的常見問題。從歷年高考中有關(guān)離子共存問題的難度上分析,這類問題都屬于中等難度偏易題,但這類題的區(qū)分度都比較高。也就是說,題不難,但考生在這類題上得分差異較大。造成這種狀況的原因,主要是考生在元素及其化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)中,沒有將眾多的元素及其化合物知識(shí)統(tǒng)攝整理,使之網(wǎng)絡(luò)化并進(jìn)行有序的存儲(chǔ),因而在提取、再現(xiàn)、辨認(rèn)時(shí),或出現(xiàn)錯(cuò)誤,或發(fā)生障礙,或不完整。也有知識(shí)掌握不完整,物質(zhì)間相互反應(yīng)的規(guī)律不清晰,在解
2、決問題時(shí)缺乏信心等因素。
1.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CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO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CO+2H+===CO2↑+H2O、HS-+H+===H2S↑等。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能與SO、CO等大量共存,主要是由于Ba2++CO===BaCO3↓,Ca2++SO===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;SiO、-等不能與
3、H+大量共存是因?yàn)镾iO+2H+===H2SiO3↓,-+H+===Al(OH)3↓+H2O。
(3)有難電離物質(zhì)(或弱電解質(zhì))生成。如OH-、ClO-、CH3COO-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NH 不能與OH-大量共存是因?yàn)镠CO+OH-===CO +H2O,NH+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:AlO、S2-、CO、SO、ClO-、CH3COO-、PO 、SiO、C6H5O-等必須在堿性條件下才能在溶液中大量存在,Mg2+、Al3+、C
4、u2+、Fe2+、Fe3+、NH等必須在酸性條件下才能在溶液中大量存在。
2.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-、S2-、HS-和Fe3+不能大量共存是由于2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+、2Fe3++S2-===S↓+2Fe2+,2Fe3++3S2-===S↓+2FeS↓。
(2)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NO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;SO 和S2-在堿性條件下可以共存,但在酸性條件下由于發(fā)生2S2-+SO+6H+===3
5、S↓+3H2O不能共存。ClO-與S2-不論是在酸性條件下還是在堿性條件下都不能大量共存。
3.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)注重有少數(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- 2+等絡(luò)合反應(yīng)的發(fā)生而不能大量共存。
特別提醒:(1)首先必須從化學(xué)基本概念和基本理論出發(fā),掌握離子反應(yīng)的規(guī)律和“離子共存”的條件。在中學(xué)化學(xué)中要求把握的離子反應(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
6、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)注重題中給出的附加條件。
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1×10-10 mol/L的溶液等。
②有色離子:MnO、Fe3+、Fe2+、Cu2+、2+使溶液呈現(xiàn)一定的顏色。
③MnO、NO、Cr2O等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
④注重題目要求。如“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)注重的幾點(diǎn)。
①注重溶液的酸堿性對(duì)離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的影響。如:Fe2+與NO能共存,但在強(qiáng)酸性條
7、件下發(fā)生3Fe2++ NO+ 4H+===3Fe3++NO↑+2H2O而不能大量共存;I-與NO能共存,但在強(qiáng)酸性條件下不能大量共存;MnO 與Cl-在強(qiáng)酸性條件下也不能大量共存;S2-與SO在堿性(或中性)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HCO、HSO、HS-、HPO、H2PO)既不能與H+大量共存,也不能與OH-大量共存。如:HCO+OH-===CO+H2O(HCO遇堿時(shí)進(jìn)一步電離),HCO+H+===CO2↑+H2O。
③注重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。
專題二 離子方程式的書寫及其正誤判斷問題
1.書寫離子方程式時(shí)應(yīng)
8、注意的問題。
(1)離子反應(yīng)是在溶液或熔融狀態(tài)時(shí)進(jìn)行反應(yīng)的,凡非溶液中進(jìn)行的反應(yīng)一般不能寫離子反應(yīng)方程式,亦即沒有自由移動(dòng)離子參加的反應(yīng),不能寫出離子反應(yīng)方程式。如NH4Cl固體和Ca(OH)2固體混合加熱,雖然也有離子反應(yīng),但不能寫出離子反應(yīng)方程式,只能寫化學(xué)方程式。
(2)單質(zhì)、氧化物、氣體在溶液中的反應(yīng)一律寫化學(xué)式;弱電解質(zhì)如弱酸(HF、H2S、HClO、H2CO3等),弱堿(如NH3·H2O)和中強(qiáng)酸(如H2SO3、H3PO4)等難電離的物質(zhì)必須寫化學(xué)式;難溶于水的物質(zhì)必須寫化學(xué)式。
(3)多元弱酸的酸式鹽的酸根離子在離子方程式中不能拆寫。如NaHCO3溶液和稀硫酸反應(yīng):HCO
9、+H+===CO2↑+H2O。
(4)對(duì)于微溶物的處理有三種情況。
①在生成物里有微溶物析出時(shí),微溶物用化學(xué)式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:2Ag+ + SO ===Ag2SO4↓。
②當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)(稀溶液)時(shí),應(yīng)寫成離子的形式。如CO2氣體通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH- ===CaCO3↓+H2O。
③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時(shí),應(yīng)寫化學(xué)式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:Ca(OH)2+CO===CaCO3↓+2OH- 。
(5)操作順序或反應(yīng)物相對(duì)量不同時(shí)離子方程式不同。
①少量燒堿滴入Ca(HCO3)2溶液(此時(shí)碳酸
10、氫鈣過量)中,Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;
②少量Ca(HCO3)2溶液滴入燒堿溶液(此時(shí)氫氧化鈉過量)中:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO +2H2O。
2.檢查離子方程式書寫是否正確的幾個(gè)原則。
(1)必須滿足三個(gè)守恒原則。
①元素守恒:反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)相等;
②電荷守恒:方程式左右兩邊離子的電荷總數(shù)相等;
③電子守恒(價(jià)守恒):對(duì)于氧化還原反應(yīng),反應(yīng)過程中元素化合價(jià)升高總數(shù)與降低總數(shù)相等。
(2)正確把握與“量”有關(guān)的反應(yīng)原則。
①某物質(zhì)若其陰、陽離子都參加了反應(yīng),且都反應(yīng)完全,則方程式中,該物質(zhì)陰、陽離子個(gè)數(shù)比應(yīng)與化學(xué)
11、式中組成一致,如Ba(OH)2與H2SO4溶液反應(yīng),離子方程式為:
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
特別提醒:H+、OH-、H2O之前的化學(xué)計(jì)量數(shù)2是不能省去的。
②若反應(yīng)物之間由于量比不同可發(fā)生反應(yīng)時(shí),必須結(jié)合量比書寫。如Ca(OH)2與NaHCO3反應(yīng),有兩種情況:
a.若Ca(OH)2過量,Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O。
b.若NaHCO3過量,Ca2++2OH-+2HCO ===CaCO3↓+2H2O+CO。
(3)注意反應(yīng)條件的原則。
①溶液酸堿性條件:有些物質(zhì)在不同條件下存在形態(tài)不同,如反應(yīng)產(chǎn)物有碳酸鹽時(shí),則CO與
12、HCO取決于溶液堿性強(qiáng)弱,強(qiáng)堿溶液中寫CO ,弱堿溶液中(如CO2過量時(shí))寫HCO 。
②溫度條件:NH4Cl與NaOH溶液反應(yīng)時(shí),只有在濃溶液且加熱條件下,才可寫成NH3↑,否則寫成NH3·H2O。
③濃度條件:如BaCl2溶液與稀的NaHCO3溶液不發(fā)生反應(yīng),而BaCl2溶液與濃的NaHCO3反應(yīng),生成BaCO3沉淀,其離子方程式為:
Ba2++2HCO ===BaCO3↓+H2O+CO2↑。
④注意實(shí)驗(yàn)操作條件:如Na2CO3溶液與稀鹽酸之間的反應(yīng),若將少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加時(shí),先發(fā)生:CO+H+===HCO ;后發(fā)生:H++HCO===CO2↑+H2O;若將少
13、量Na2CO3往多量HCl中滴加時(shí):CO+2H+===CO2↑+H2O。
(4)必須遵循依據(jù)客觀實(shí)驗(yàn)事實(shí)的原則。
只有電解質(zhì)參加的且具備電離條件的反應(yīng),才可寫出離子方程式。
3.離子方程式正誤判定規(guī)律(“八看”)。
(1)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)。
(2)看“===”“”“↑”“↓”等是否正確。
(3)看表示各物質(zhì)的化學(xué)式是否拆分正確,如HCO不能寫成CO+H+ 。
(4)看是否漏掉離子反應(yīng),如硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)不能只寫B(tài)a2++SO===BaSO4↓。
(5)看電荷是否守衡。
(6)看反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比是否正確。
(7)看是否符合題設(shè)條件(溫度、
14、過量等)及要求。
(8)看物料是否守衡。
專題三 氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律
1.電子守恒規(guī)律。
在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到電子的數(shù)目等于還原劑失去電子的數(shù)目。或者說氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)等于還原劑化合價(jià)升高總數(shù)。
根據(jù)這個(gè)規(guī)律,我們可以進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平以及有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。
2.表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律。
(1)某種元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí),則含有該元素的物質(zhì)就具有氧化性。因?yàn)樵谘趸€原反應(yīng)中,該元素的化合價(jià)只能降低,不可再升高。例如:KMnO、H2SO、HNO、Cl3、F (無正價(jià))等。
(2)某種元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí),則含有該元素的物質(zhì)就具有還原性。因?yàn)樵谘趸€原反應(yīng)中,該元
15、素的化合價(jià)只能升高而不可再降低。例如:H、 (無負(fù)價(jià))、Na2等。
(3)某元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí),則含有該元素的物質(zhì),既具有氧化性又具有還原性。因?yàn)樵谝欢l件下,該元素的化合價(jià)可能升高或者降低。例如:、、、O2等。
(4)金屬單質(zhì)只具有還原性,非金屬單質(zhì)多數(shù)既具有氧化性又具有還原性,少數(shù)只具有氧化性。
(5)含同種元素相鄰價(jià)態(tài)的兩物質(zhì)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例如:C與CO、CO與CO2、Cl2與HCl、濃H2SO4與SO2等均不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
3.性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律。
氧化性:氧化劑強(qiáng)于氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑強(qiáng)于還原產(chǎn)物。例如:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,氧
16、化性:Fe3+>Cu2+,還原性:Cu>Fe2+。
4.反應(yīng)先后規(guī)律。
在濃度相差不大的溶液中,同時(shí)含有幾種還原劑時(shí),若加入氧化劑,則它首先與溶液中最強(qiáng)的還原劑作用;同理,在濃度相差不大的溶液中,同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí),若加入還原劑,則它首先與溶液中最強(qiáng)的氧化劑作用。
根據(jù)這個(gè)規(guī)律,可判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的先后次序,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。例如:把Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2的強(qiáng)氧化性可將Fe2+、Br-氧化,由于還原性Fe2+>Br-,所以,當(dāng)通入有限量Cl2時(shí),根據(jù)先后規(guī)律,Cl2首先將Fe2+氧化;但Cl2足量時(shí),可把Fe2+、Br-一并氧化。離子方程式可分別表示為:2Fe2+ + Cl2===2Fe3++2Cl-,2Fe2+ + 4Br- +3Cl2===2Fe3++2Br2 + 6Cl-。
5.價(jià)態(tài)歸中規(guī)律。
含不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià) + 低價(jià)―→中間價(jià)”的規(guī)律。也可歸納為:兩相靠,不相交。
根據(jù)這個(gè)規(guī)律:便于我們判斷氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物,標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移關(guān)系。
例如:KClO3+6HCl===KCl+3C得5e-失5e-l2↑+3H2O,而不是
KClO3+6HCl===KC得6e-l+3C失6e-l2↑+3H2O。