高考离子方程式与离子共存的要点总结及典型例题

高考离子方程式与离子共存的要点总结及典型例题
一、离子方程式的正误判断
1．“少定多变”法突破酸式盐与碱反应离子方程式的书写、判断
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。

(2)“多变”就是过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定，不受化学式中的比例制约，是可变的。

如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应：
“少定”——即定HCO3—的物质的量为1 mol，
“多变”——1 mol HCO3—能与1 mol OH－发生反应，得到1 mol H2O和1 mol CO32—，1 mol CO32—再与 1 mol Ca2＋结合生成CaCO3沉淀。

离子方程式为HCO3—＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。

2．竞争型反应离子方程式的书写——竞争反应，强者优先
(1)氧化还原反应与非氧化还原反应的竞争，一般是氧化还原反应优先。

(2)氧化还原反应中氧化性(还原性)强的优先，如还原性I －>Fe2＋>Br－，则与Cl2反应的顺序为I－>Fe2＋>Br－。

(3)非氧化还原反应中性质强者优先，如向含OH－、CO32—、AlO2—的溶液中滴加盐酸，反应顺序为OH－>AlO2—>CO32—。

二、突破离子共存判断中的常设“陷阱”
(1)警惕“颜色”陷阱：若限定溶液无色，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO4—等有色离子不能大量存在。

(2)警惕溶液酸碱性的几种表示方法
①表示酸性的溶液
a．pH<7或c(H＋)>c(OH－)的溶液；
b．能使紫色石蕊试液或甲基橙显红色的溶液；
c．能使pH试纸显红色的溶液。

②表示碱性的溶液
a．pH>7或c(H＋)<c(OH－)的溶液；
b．能使酚酞试液显红色或紫色石蕊试液显蓝色的溶液；
c．能使pH试纸显蓝色的溶液。

③表示既可能为酸性溶液又可能为碱性溶液
a．与Al反应放出H2的溶液；
b．由水电离的c(H＋)＝1×10－n mol·L－1或由水电离的c(OH－)＝1×10－n mol·L－1的溶液(常温下n≠7，若n>7表示加酸或碱抑制水的电离，n<7表示水解呈酸性或碱性的盐溶液)。

(3)警惕相互促进水解的两种情况
①NH与CH3COO－、CO32—，Mg2＋与HCO3—等组合中，虽然存在相互促进水解情况，但水解程度较小，在溶液中仍能大量共存。

②Al3＋与CO32—、HCO3—、AlO2—、S2－、HS－相互促进水解，生成沉淀和气体，不能大量共存。

Fe3＋与CO32—、HCO3—、AlO2—相互促进水解，不能大量共存(Fe3＋与S2－、HS－发生氧化还原反应不能大量共存)。

(4)警惕几种隐含情况
①含有大量Fe3＋的溶液，隐含是酸性溶液，并具有强氧化性。

②含有大量NO3—的溶液，隐含是酸性条件下具有强氧化性。

③含有大量AlO2—的溶液，隐含是碱性溶液。

④含大量S2－、SO32—的溶液，隐含不是酸性溶液。

典型例题：
1．下列离子方程式书写正确的是( )
A．醋酸与CaCO3反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2
↑
B．FeI2溶液中滴入过量溴水：2Fe2＋＋2I－＋2Br2===2Fe3＋＋I2＋4Br－
C．NaHSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液：H＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
D．成分为盐酸的洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒：Cl
－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
答案：D 解析：A项，醋酸应写成化学式；B项，由于溴水过量，Fe2＋与I－全部被氧化，二者的物质的量之比应符合1∶2，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋4I－＋3Br2===2Fe3＋＋2I2＋6Br－；C项，由于Ba(OH)2溶液少量，Ba(OH)2完全反应，离子方程式应为2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O；D项，84消毒液的主要成分是NaClO，与HCl混合可发生氧化还原反应生成Cl2使人中毒，故D项正确。

2.制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。

高温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是( ) A．通入过量Cl2：Fe2＋、H＋、NH4＋、Cl－、SO42－
B．加入少量NaClO溶液：NH4＋、Fe2＋、H＋、SO42－、ClO －
C．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、NH4＋、SO42－、OH －
D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na＋、SO42－、Cl －、ClO－、OH－
答案：D 解析：A项，Cl2会氧化Fe2＋，错误；B项，ClO －会氧化Fe2＋，且H＋会与ClO－结合成弱电解质HClO，错误；
C项，OH－会与Fe2＋反应生成Fe(OH)2沉淀，OH－也会与NH4＋反应生成NH3·H2O，错误；D项，加入过量的ClO－会氧化Fe2＋生成Fe3＋和Cl－，过量的OH－会除去Fe3＋和NH4＋，最终溶液中含离子Na＋和SO42－，ClO－和OH－均是过量的，正确。

3.室温下，下列各组离子能大量共存的是( )
A．pH＝7的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SO42－、Cl－
B．NaHS溶液中：SO2－4、K＋、Cl－、Cu2＋
C．Kw/c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液中：NH4＋、Mg2＋、SO42－
D．通入大量CO2的溶液中：Na＋、ClO－、CH3COO－、HCO3－
答案：C 解析：pH＝7的溶液中，Fe3＋不能大量存在，A 项错误；HS－与Cu2＋可发生反应HS－＋Cu2＋===CuS↓＋H＋，B项错误；Kw/c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液中，c(OH－)＝ 10－13mol·L－1，即溶液呈强酸性，NH4＋、Mg2＋、SO42－在此溶液中均能大量共存，C项正确；通入大量CO2的溶液中含有较多的H2CO3，ClO－不能与之大量共存，D项错误。

4.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A．氯气溶于水：Cl2＋H2O===2H＋＋ Cl－＋ClO－
B．Na2CO3溶液中CO2－3的水解：CO32－＋H2O===HCO3－＋OH－
C．酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO3－＋I－＋6H＋===I2＋3H2O
D．NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液：HCO3－＋Ba2＋＋OH －===BaCO3↓＋H2O
答案：D 解析：A项，HClO是弱酸，不能拆分，正确的离子方程式为Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO；B项，正确的离子方程式为CO32－＋H2O HCO3－＋OH－；C项，方程式两边电荷不守恒，正确的离子方程式为IO3－＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O；D项正确。

5.下列反应的离子方程式表达正确的是( )
A．向FeCl3溶液中滴加HI溶液：2Fe3＋＋2HI===2Fe2＋＋2H＋＋I2
B．1 mol·L－1 NaAlO2溶液和4 mol·L－1 HCl溶液等体积混合：AlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O
C．向NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液：NH4＋＋H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋NH3·H2O＋H2O D．向Na2S2O3溶液中滴加过量稀H2SO4：3S2O32－＋2H＋===4S↓＋2SO42－＋H2O
答案：B 解析：HI为强酸，应拆写成离子形式，A项错误；NaAlO2和HCl按物质的量之比为1∶4发生反应，B项正确；
NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液发生反应：Ba2＋＋2OH－
＋2H＋＋SO2－===BaSO4↓＋2H2O，C项错误；Na2S2O3溶液与过量稀H2SO4发生反应：S2O32－＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，D 项错误。

6.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl－＋2H2O通电H2↑＋Cl2↑＋2OH－
C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－===BaSO4↓＋H2O
D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO3－＋OH－===CaCO3↓＋H2O
答案：B 解析：A错：离子方程式未配平，正确的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

C错：正确的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－===BaSO4↓＋2H2O。

D 错：向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水，发生反应的离子方程式为NH4＋＋HCO3－＋Ca2＋＋2OH－===NH3·H2O＋CaCO3↓＋H2O。

7.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－
B.c(H＋)c(OH－)＝1×10－12的溶液中：K＋、Na＋、CO32
－、NO3－
C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、NH4＋、MnO4－、SO42－
D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH＋4、SO2－4、HCO －3
答案：B 解析：A错：Fe3＋显黄色且Fe3＋与SCN－不能大量共存。

B对：c(H＋)c(OH－)＝1.0×10－12的溶液显碱性，四种离子可以大量共存。

C错：Fe2＋有还原性，MnO－4有氧化性，二者不能大量共存。

D错：能使甲基橙变红的溶液呈酸性，HCO －3不能大量存在。

8.H＋、Na＋、Al3＋、Ba2＋、OH－、HCO3－、Cl－七种离子形成了甲、乙、丙、丁四种化合物，它们之间可以发生如下转化关系(产物H2O未标出)，下列说法不正确的是( )
A．白色沉淀A可能能溶解在溶液D中
B．在甲中滴加丁可能发生反应：HCO3－＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
C．溶液丙与I－、NO3－、SO42－可以大量共存
D．溶液甲中一定满足：c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－)＋
c(CO32－)
答案：C 解析：由题意可知，无色气体B是CO2气体，由甲＋乙既生成CO2又生成白色沉淀A和NaCl可判断出是NaHCO3和AlCl3两溶液混合生成了CO2气体和Al(OH)3沉淀。

甲＋丙又生成了NaCl和CO2，可判断出丙溶液是稀HCl，从而判断出甲为NaHCO3，乙为AlCl3，丁为Ba(OH)2。

故白色沉淀C为BaCO3，D是NaOH或Na2CO3，则A正确；少量的NaHCO3与Ba(OH)2反应离子方程式为HCO－3＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O，B正确；丙溶液为稀HCl，H＋与I－、NO－3发生氧化还原反应不能共存，C错误；NaHCO3溶液中，HCO－3既电离又水解，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H ＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)①，由物料守恒得：
c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(H2CO3)＋c(CO2－3)②，①和②联立解得c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CO2－3)。

9．某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO32－、SO42－、NO3－中的几种。

①若加入锌粒，产生无色无味的气体；
②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。

则下列说法正确的是( )
A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
B．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1
C．溶液中一定不含CO2－3，可能含有SO42－和NO3－
D．溶液中n(NH4＋)＝0.2 mol
答案：D 解析：①中加入锌粒，产生无色无味气体，说明该溶液应为酸性，气体是氢气，排除CO32－和NO3－，根据电荷守恒，溶液中有SO42－；②中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，排除Fe3＋；根据图像知，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.1 mol，n(NH4＋)＝0.2 mol，n(Mg2＋)＝0.05 mol，故D项正确。

10．强酸性溶液X中可能含有Na＋、K＋、NH4＋、Fe2＋、Al3＋、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－中的若干种，某同学为了确认其成分，取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：
下列结论正确的是( )
A．X中肯定存在Na＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋、SO42－
B．气体F经催化氧化可直接生成气体D
C．沉淀C一定是BaSO4，沉淀G一定是Fe(OH)3，沉淀I一定是Al(OH)3
D．X中不能确定的离子是Al3＋、Na＋、K＋和Cl－
答案：D 解析：强酸性溶液中不可能含有CO2－3、SO2－3，由加入过量硝酸钡后产生气体及沉淀知X溶液中含有SO2－4、Fe2＋，A是NO，D是NO2。

由溶液B与过量NaOH溶液作用产生的现象知X溶液中含有NH＋4，F是氨气。

由溶液H中通入CO2后产生沉淀，肯定有BaCO3，可能有Al(OH)3，不能确定X溶液中是否含有Al3＋。

由观察到黄色火焰不能确定X溶液中是否含有Na＋，因为实验过程中加入了NaOH。

NH3只能直接被催化氧化为NO，B项错误；沉淀I可能是BaCO3，C项错误；X中肯定存在Fe2＋、NH ＋4、SO2－4，不能确定Na＋、Al3＋、K＋、Cl－是否存在，A 项错误，D项正确。