張文娟
根據(jù)反應(yīng)中是否有離子參加或生成,可將化學(xué)反應(yīng)分為離子反應(yīng)和非離子反應(yīng)。離子反應(yīng)是高考考查的熱點(diǎn),為幫助學(xué)生掌握其解題方法,現(xiàn)舉例說明其考查方式與解題思路。
一、考查有關(guān)電解質(zhì)的概念
例1 (2021年高考浙江省6月化學(xué)卷)下列物質(zhì)屬于弱電解質(zhì)的是(? )。
A.CO2 B.H2O C.HNO3 D.NaOH
解析 CO2在水溶液中和熔融狀態(tài)下均不能夠電離,屬于非電解質(zhì),A項(xiàng)錯誤;H2O能夠部分電離,屬于弱電解質(zhì),B項(xiàng)正確;HNO3屬于強(qiáng)酸,在水溶液中能夠完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),C項(xiàng)錯誤;NaOH屬于強(qiáng)堿,在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),D項(xiàng)錯誤。答案為B項(xiàng)。
點(diǎn)評 此題考查了弱電解質(zhì)的判斷,掌握電解質(zhì)與非電解質(zhì)的概念及強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的判斷方法是解題的關(guān)鍵。
二、考查離子方程式正誤的判斷
例2 (2021年高考全國理綜乙卷)下列過程中的化學(xué)反應(yīng),相應(yīng)的離子方程式正確的是(? )。
A.用碳酸鈉溶液處理水垢中的硫酸鈣:
CO2-3+CaSO4CaCO3+SO2-4
B.過量鐵粉加入稀硝酸中:
Fe+4H++NO-3Fe3++NO↑+2H2O
C.硫酸鋁溶液中滴加少量氫氧化鉀溶液:
Al3++4OH-AlO-2+2H2O
D.氯化銅溶液中通入硫化氫:
Cu2++S2-CuS↓
解析 A項(xiàng),硫酸鈣微溶,用碳酸鈉溶液處理水垢中的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為難溶的碳酸鈣,其離子方程式書寫正確;B項(xiàng)錯在產(chǎn)物不符合客觀事實(shí),其正確的離子方程式應(yīng)為:
3Fe+8H++2NO-33Fe2++2NO↑+4H2O
C項(xiàng)錯在產(chǎn)物不符合客觀事實(shí),其正確的離子方程式應(yīng)為:
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D項(xiàng)錯在將難電離的H2S拆寫成離子形式,其正確的離子方程式應(yīng)為:
Cu2++H2SCuS↓+2H+
顯然,只有A項(xiàng)正確。答案為A項(xiàng)。
點(diǎn)評 求解此題的關(guān)鍵有三點(diǎn):一是要明確Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,能與Fe反應(yīng)生成Fe2+,即過量鐵粉加入稀硝酸中鐵的氧化產(chǎn)物為Fe2+;二是要弄清Al3+與少量的OH-反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀;三是要掌握H2S是弱電解質(zhì),在離子方程式中不能拆寫成離子形式。
例3 (2021年高考浙江省6月化學(xué)卷)不能正確表示下列變化的離子方程式是(? )。
A.碳酸鎂與稀鹽酸反應(yīng):
CO2-3+2H+CO2↑+H2O
B.亞硫酸氫鈉的水解:
HSO-3+H2OH2SO3+OH-
C.鋅溶于氫氧化鈉溶液:
Zn+2OH-+2H2O\[Zn(OH)4\]2-+H2↑
D.亞硝酸鈉與氯化銨溶液受熱反應(yīng):
NO-2+NH+4△N2↑+2H2O
解析 A項(xiàng)錯在將難溶于水的碳酸鎂拆寫成離子形式,其正確的離子方程式為:
MgCO3+2H+Mg2++H2O+CO2↑
A項(xiàng)不正確;B項(xiàng),亞硫酸氫鈉是弱酸的酸式鹽,在溶液中水解生成亞硫酸和氫氧化鈉,其離子方程式書寫正確;C項(xiàng),鋅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋅酸鈉和氫氣,其離子方程式書寫正確;D項(xiàng),亞硝酸鈉溶液與氯化銨溶液共熱反應(yīng)生成氯化鈉、氮?dú)夂退?,其離子方程式書寫正確。答案為A項(xiàng)。
點(diǎn)評 求解此題的關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是要明確反應(yīng)的原理,弄清反應(yīng)產(chǎn)物;二是要掌握離子方程式的書寫方法(如難溶物碳酸鎂不能拆寫成離子形式,弱酸的酸式酸根離子HSO-3不能拆寫成離子形式)。
三、考查離子能否大量共存的判斷
例4 (2021年天津市河北區(qū)高三質(zhì)檢)下列各離子組在指定的溶液中能夠大量共存的是(? )。
A.無色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-
B.pH=1的溶液中:Cl-、K+、S2O2-3、SO2-4
C.含有NO-3的溶液中:I-、SO2-3、SO2-4、H+
D.水電離出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、SO2-4、Cl-
解析 A項(xiàng),在溶液中Cu2+顯藍(lán)色,無色溶液中不可能含有Cu2+,A項(xiàng)錯誤;B項(xiàng),pH=1的溶液中有大量的H+,H+能夠與S2O2-3反應(yīng)而不能大量共存,B項(xiàng)錯誤;C項(xiàng),在H+存在下NO-3具有強(qiáng)氧化性,能將I-、SO2-3氧化而不能大量共存,C項(xiàng)錯誤;D項(xiàng),由水電離出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液可能顯酸性也可能顯堿性,在酸性或堿性溶液中四種離子彼此不反應(yīng)而能夠大量共存,D項(xiàng)正確。答案為D項(xiàng)。
點(diǎn)評 求解此題的關(guān)鍵有四點(diǎn):一是要明確在溶液中Cu2+為有色離子;二是要知道pH=1的溶液中有大量的H+;三是要掌握在H+存在下NO-3具有強(qiáng)氧化性;四是要弄清由水電離出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液可能顯酸性也可能顯堿性。
例5 (2021年山東省濟(jì)寧市高三質(zhì)檢)下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(? )。
A.在新制飽和氯水中:NH+4、Na+、SO2-3、SO2-4
B.在能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液中:Na+、K+、NO-3、CO2-3
C.在加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中:Fe2+、Na+、SO2-4、NO-3
D.在c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、S2-、SO2-3
解析 A項(xiàng),新制氯水中含有Cl2、HClO、ClO-等強(qiáng)氧化性微粒,能將SO2-3氧化而不能大量共存。B項(xiàng),能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液呈堿性,四種離子在堿性溶液中彼此不反應(yīng)一定能大量共存。C項(xiàng),加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性,在強(qiáng)酸性溶液中有大量的H+,在H+存在下,NO-3會與Al發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO,則NO-3不能存在;在強(qiáng)堿性溶液中有大量的OH-,OH-能夠與Fe2+反應(yīng)而不能大量共存。D項(xiàng),c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1的溶液呈酸性,S2-與SO2-3能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。答案為B項(xiàng)。
點(diǎn)評 求解此題的關(guān)鍵有四點(diǎn):一是要明確新制飽和氯水具有強(qiáng)氧化性;二是要知道能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液呈堿性;三是要弄清加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性;四是要掌握在酸性條件下S2-與SO2-3能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
四、離子的推斷
例6 (2021年浙江省高三選考模擬題)某溶液中只可能含有K+、NH+4、Fe2+、Al3+、Cl-、CO2-3、SO2-4、NO-3中的若干種離子,離子濃度均為0.1 mol·L-1,某同學(xué)進(jìn)行如圖1所示實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(? )。
試液稀硫酸過量
→氣體A
→溶液過量NaOH溶液加熱→氣體B→濾液→沉淀C 少量CO2無沉淀
A.無法確定沉淀C的成分
B.無法確定原溶液中是否存在K+、Al3+、Cl-
C.試液中可能含有CO2-3、K+、NH+4
D.試液中一定存在的離子為NH+4、Fe2+、SO2-4、NO-3
解析 因試液中加入過量稀硫酸產(chǎn)生氣體,則試液中可能存在Fe2+和NO-3或CO2-3;因與稀硫酸反應(yīng)后所得溶液中加入過量NaOH溶液并加熱產(chǎn)生氣體和沉淀C,則試液中一定存在NH+4,沉淀C只能是Fe(OH)3,試液中一定存在Fe2+、NO-3,試液中一定不存在CO2-3;因?yàn)V液中通入少量CO2無沉淀,則試液中一定不存在Al3+;因此試液中一定存在NH+4、Fe2+、NO-3;因離子濃度均為0.1 mol·L-1,則根據(jù)電荷守恒原理可知試液中一定存在SO2-4;綜上所述可知,試液中一定存在的離子為NH+4、Fe2+、SO2-4、NO-3,一定不存在CO2-3、Al3+,無法確定原溶液中是否存在K+、Cl-,沉淀C的成分為Fe(OH)3;顯然,只有D項(xiàng)正確。答案為D項(xiàng)。
點(diǎn)評 解答此類題目,須根據(jù)有關(guān)離子的特性,應(yīng)用有關(guān)反應(yīng)原理,結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并排除有關(guān)離子的干擾,并注重電荷守恒法的應(yīng)用,從而做出正確判斷。
(收稿日期:2021-07-20)