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3.4《离子反应》典型例题及同步练习（鲁科版化学选修4）

※基本信息※
- 资料类型：一课一练
- 教材版本：鲁教版
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※资料简介※
2010-2011学年第一学期高二化学（选修4鲁科版）期末复习
第3章物质在水溶液中的行为
第4节离子反应
知识分析
（一）离子反应发生的条件
1. 离子反应发生的条件：能否生成难溶物（如AgCl、BaSO4、CaCO3等），弱电解质（如H2O、弱酸、弱碱等），气体（挥发性物质，如CO2、H2等）或发生氧化还原反应。只要满足四者之一，离子反应即可发生，即：
    反应条件：①离子交换型：具备生成沉淀、气体、难电离物质（弱电解质）三个条件即可。
    ②氧化还原型：强氧化性离子 + 强还原性离子＝弱还原性离子 + 弱氧化性离子
2. 离子反应发生的方向：根据焓变与熵变判据和平衡常数判据，从理论上可以判断离子反应进行的方向。
    焓变与熵变判据：△H－T△S<0，离子反应正向自发进行。
    平衡常数判据： Q<K ，离子反应正向自发进行。
3. 离子方程式的书写
    书写离子方程式的注意事项如下：
    （1）原理清、产物准。例如铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应，还原产物不同。
    （2）“拆与不拆”：在水溶液中进行的反应，只有易溶的强电解质才能拆写成离子形式，其它物质（难溶、难电离、易挥发物质、单质、非电解质、氧化物）都写成化学式的形式。
    （3）微溶物[如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4]要视具体情况而定：浊液写化学式（如石灰乳），澄清液写离子形式（如澄清石灰水）。
    （4）多种离子参加反应时，既不要漏写，也不要将系数错误化简。
    例如：H2SO4和Ba(OH)2反应的离子方程式：
    ①Ba2+ + SO42－＝ BaSO4↓或H+ + OH－＝ H2O ，错误漏写内容。
    ②Ba2+ + SO42－ + H+ + OH－＝ BaSO4↓+ H2O ，错误，化简错误。
    ③Ba2+ + SO42－ + 2H+ + 2OH－＝ BaSO4↓+ 2H2O ，正确。
    （5）反应物的量不同，离子方程式不同。首先找出参加反应的离子，不足量的物质所提供的离子必定全部反应，所以其比值必定满足其化学式中的系数比，将其按照系数比写出，然后将过量的物质提供的离子按不足量物质离子所需要的数值写出；若出现分数，则在方程式两边同乘以一个数变为整数即可。
    例如：NaHSO4与Ba(OH)2（不足）反应和NaHSO4与Ba(OH)2（过量）反应。
    两反应中参加反应的离子均为H+ 、OH－、Ba2+、SO42－，前者是Ba(OH)2不足，所以先将Ba2+ 和OH－按1：2写出，然后1个Ba2+需要1个SO42－，2个OH－需要2个H+ ，配平产物系数即可：Ba2++2OH－+SO42－+2H+＝BaSO4↓+2H2O。而后者是NaHSO4 不足，所以先将SO42－和H+ 按1：1写出，然后1个SO42－需要1个Ba2+ ，1个H+ 需要1个OH－，配平产物系数即可：Ba2++SO42－+H++OH－＝BaSO4↓+ H2O
    （6）顺序不同，离子方程式不同。例如：
    向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量：
    CO32－ + H+＝ HCO3－       HCO3－+H+＝CO2↑+H2O
    向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液直至过量：
    CO32－ + 2H+ ＝CO2↑+H2O

（二）离子反应的应用
    离子反应在生产.生活以及科学领域有着重要应用。
1. 离子反应可以应用于物质检验与含量的测定：利用离子的特征反应来检验一些常见离子；利用离子反应测定溶液中相关离子的浓度，如酸碱中和滴定、氧化还原滴定等。
现以酸碱中和滴定介绍离子反应的应用。
    （1）定义：用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验。
    （2）原理：aC(酸) •V（酸）＝bC（碱）•V（碱）（a、b分别是酸和碱的元数）
    （3）定量实验准确保证：
    ①准确量取酸液和碱液的体积（用滴定管）。
    ②准确判断滴定终点（用酸碱指示剂）。
    （4）酸式滴定管和碱式滴定管的构造：
    ①均为带刻度的玻璃管，0刻度在上，最大刻度在下。
    ②读数可读到小数点后两位，即0.01mL。
    ③两滴定管的控制部件不同：酸式滴定管是玻璃活塞，碱式滴定管是橡胶管里套一玻璃小球。
    （5）实验操作过程：（以浓度为C1的盐酸滴定NaOH溶液为例）
    ①准备阶段：
    a. 洗涤酸式滴定管.碱式滴定管、锥形瓶、并检查两滴管是否漏液。
    b. 用所要装的溶液分别润洗两滴定管2－3次。
    c. 用碱式滴定管取一定体积（V2）NaOH 溶液于锥形瓶中，滴入适量酚酞待用。
    d. 将标准盐酸装入酸式滴定管，排出尖嘴处气泡，调整液面处于0刻度或以下某位置。
    ②滴定阶段：
    左手控制活塞，右手摇动锥形瓶眼睛注视着锥形瓶内颜色变化快到终点时，要尽量减慢速度。
    ③终点判断：
    指示剂颜色恰好由红色变为无色且半分钟内不恢复原颜色，即是滴定终点，读取读数V1。
    （6）数据处理： C2＝C1V1/V2
    （7）误差分析：
    ①滴定管是否漏液问题。②是否润洗的问题：滴定管要用盛装液润洗，锥形瓶不能用盛装液润洗。③滴定前后是否有气泡问题。④滴定前后是否悬着半滴问题。⑤读数问题：必须平视，不能仰视或俯视。⑥终点判断的准确性问题。
2. 用于物质制备与纯化
    离子反应可以用于制备一些酸、碱、盐、气体，氯碱工业用电解饱和食盐水制取烧碱和氯气也是离子反应。而物质的纯化也常常用到离子反应，例如要除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42－：按照除杂质的两原则:①加入一种试剂，除去一种离子②所加试剂要稍过量。确定加入试剂先后有BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、盐酸。
3. 生活中常见的离子反应
    治疗胃酸过多用含有Al(OH)3的胃舒平：Al(OH)3 ＋3H+ ＝ Al3+ +3H2O
    暂时硬水的软化，溶洞中石笋、钟乳石的形成等。

【典型例题】
例1. 某无色溶液与铝反应产生氢气，则在溶液中不可能大量共存的离子组为（   ）
A. Na+，Fe3+，NO3－，Cl－
B. K+，Na+，Cl－，SO42－
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