張文娟
根據(jù)反應中是否有離子參加或生成,可將化學反應分為離子反應和非離子反應。離子反應是高考考查的熱點,為幫助學生掌握其解題方法,現(xiàn)舉例說明其考查方式與解題思路。
一、考查有關電解質的概念
例1 (2021年高考浙江省6月化學卷)下列物質屬于弱電解質的是(? )。
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,A項錯誤;H2O能夠部分電離,屬于弱電解質,B項正確;HNO3屬于強酸,在水溶液中能夠完全電離,屬于強電解質,C項錯誤;NaOH屬于強堿,在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠完全電離,屬于強電解質,D項錯誤。答案為B項。
點評 此題考查了弱電解質的判斷,掌握電解質與非電解質的概念及強電解質與弱電解質的判斷方法是解題的關鍵。
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)下列過程中的化學反應,相應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,硫酸鈣微溶,用碳酸鈉溶液處理水垢中的硫酸鈣轉化為難溶的碳酸鈣,其離子方程式書寫正確;B項錯在產物不符合客觀事實,其正確的離子方程式應為:
3Fe+8H++2NO-33Fe2++2NO↑+4H2O
C項錯在產物不符合客觀事實,其正確的離子方程式應為:
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D項錯在將難電離的H2S拆寫成離子形式,其正確的離子方程式應為:
Cu2++H2SCuS↓+2H+
顯然,只有A項正確。答案為A項。
點評 求解此題的關鍵有三點:一是要明確Fe3+具有較強的氧化性,能與Fe反應生成Fe2+,即過量鐵粉加入稀硝酸中鐵的氧化產物為Fe2+;二是要弄清Al3+與少量的OH-反應生成Al(OH)3沉淀;三是要掌握H2S是弱電解質,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:
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:
NO-2+NH+4△N2↑+2H2O
解析 A項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項不正確;B項,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,鋅與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋅酸鈉和氫氣,其離子方程式書寫正確;D項,亞硝酸鈉溶液與氯化銨溶液共熱反應生成氯化鈉、氮氣和水,其離子方程式書寫正確。答案為A項。
點評 求解此題的關鍵有兩點:一是要明確反應的原理,弄清反應產物;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,在溶液中Cu2+顯藍色,無色溶液中不可能含有Cu2+,A項錯誤;B項,pH=1的溶液中有大量的H+,H+能夠與S2O2-3反應而不能大量共存,B項錯誤;C項,在H+存在下NO-3具有強氧化性,能將I-、SO2-3氧化而不能大量共存,C項錯誤;D項,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而能夠大量共存,D項正確。答案為D項。
點評 求解此題的關鍵有四點: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年山東省濟寧市高三質檢)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的溶液中:Na+、K+、NO-3、CO2-3
C.在加入鋁粉能產生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,新制氯水中含有Cl2、HClO、ClO-等強氧化性微粒,能將SO2-3氧化而不能大量共存。B項,能使紅色石蕊試紙變藍的溶液呈堿性,四種離子在堿性溶液中彼此不反應一定能大量共存。C項,加入鋁粉能產生H2的溶液可能呈強酸性也可能呈強堿性,在強酸性溶液中有大量的H+,在H+存在下,NO-3會與Al發(fā)生氧化還原反應生成NO,則NO-3不能存在;在強堿性溶液中有大量的OH-,OH-能夠與Fe2+反應而不能大量共存。D項,c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1的溶液呈酸性,S2-與SO2-3能夠發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。答案為B項。
點評 求解此題的關鍵有四點:一是要明確新制飽和氯水具有強氧化性;二是要知道能使紅色石蕊試紙變藍的溶液呈堿性;三是要弄清加入鋁粉能產生H2的溶液可能呈強酸性也可能呈強堿性;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。
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,某同學進行如圖1所示實驗。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;因與稀硫酸反應后所得溶液中加入過量NaOH溶液并加熱產生氣體和沉淀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;因濾液中通入少量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項正確。答案為D項。
點評 解答此類題目,須根據(jù)有關離子的特性,應用有關反應原理,結合有關實驗現(xiàn)象,并排除有關離子的干擾,并注重電荷守恒法的應用,從而做出正確判斷。
(收稿日期:2021-07-20)