第二章 离子反应.doc

第二讲离子反应一、强电解质和弱电解质1电解质与非电解质(1)电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。(2)非电解质：在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物叫做非电解质。2强电解质、弱电解质3电离方程式的书写(1)强电解质：完全电离，用=表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4=2HSO、NaOH=NaOH、(NH4)2SO4=2NHSO。(2)弱电解质：部分电离，用表示。多元弱酸分步电离，且电离程度逐步减弱，以第一步电离为主。如H2S电离方程式为H2SHHS；HSHS2。多元弱碱分步电离，但一步写出。如Cu(OH)2Cu22OH。 决定电解质强弱的因素是什么？提示(1)电解质的强弱是由物质内部结构决定的，与任何外界因素无关。(2)电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如BaSO4、CaCO3等虽然难溶于水，但溶于水的部分却是完全电离的，所以它们是强电解质；相反，易溶于水的未必都是强电解质，如CH3COOH、NH3H2O等虽然易溶于水，但溶解时只有部分电离，故这些是弱电解质。二、离子反应离子方程式1概念：有离子参加的化学反应，电解质溶液之间发生的反应都是离子反应。2实质：使溶液的某种或某些离子浓度减小。3条件：有沉淀或气体或弱电解质生成或离子(或分子)有电子转移。4离子方程式(1)定义：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子，叫离子方程式。(2)表示意义：一是表示一个具体的反应，二是表示同一类型的离子反应。5离子方程式的书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)(1)写：写出正确的化学方程式CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。(2)拆：把易溶且完全电离的物质写成离子形式CaCO32H2Cl=Ca22ClCO2H2O。(3)删：删去方程式两边不参加反应的离子CaCO32H=Ca2CO2H2O。 (4)查：检查方程式两边是否遵守质量守恒和电荷守恒。 什么反应不写离子方程式？提示反应中无大量自由移动离子存在的反应不写离子方程式。如：铜与浓硫酸，固态铵盐与固态碱反应制氨气，食盐与浓硫酸加热制氯化氢气体，硝酸盐与浓硫酸反应制硝酸，等等。一个概念电解质和非电解质概念的理解1单质和混合物都既不是电解质又不是非电解质。如Cl2和NaCl溶液。2某化合物是否是电解质与其溶解度无关。如蔗糖易溶于水，但蔗糖是非电解质；BaSO4虽然溶解度很小，但它是强电解质。3必须是本身电离而导电的化合物才是电解质。如SO2的水溶液能够导电，是由于它与水反应生成H2SO3电离而导电，因此H2SO3是电解质，SO2是非电解质。一种写法酸式盐电离方程式的书写方法1强酸酸式盐完全电离，一步到底。NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=NaHSO，在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=NaHSO。2多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。如：NaHCO3=NaHCO，HCOHCO。考点1 1电解质的电离是电解质溶液导电的前提2电解质的电离条件(1)离子化合物(如大多数盐、强碱等)既能在水溶液中电离、导电又能在熔融状态下发生电离、导电。(2)共价化合物(如：液态HCl、纯硫酸、纯硝酸等)只能在水溶液中发生电离、导电，在熔融状态下不能发生电离、导电。因此可以通过熔融时是否导电，来证明化合物是离子化合物还是共价化合物。3电解质溶液导电性强弱与溶液中自由移动的离子浓度及所带电荷有关，而与电解质强弱无关。4强电解质和弱电解质的比较类别强电解质弱电解质概念溶于水后能完全电离的电解质溶于水后只能部分电离的电解质化合物类型离子化合物、部分共价化合物部分共价化合物所含物质类型强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2绝大多数盐(包括难溶性盐)：NaCl、BaSO4强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4弱酸：H2CO3、H3PO4、H2SO3、CH3COOH、HClO弱碱：NH3H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2水：H2O电离程度完全电离部分电离在溶液中的存在形式只存在电解质电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子有电解质电离出的阴、阳离子，也存在电解质分子电离条件溶于水或受热熔化溶于水【典例1】 下列叙述正确的是()。A溶于水后能电离出H的化合物都是酸B电离生成的阴离子全部为OH的一定是碱C酸电离后一定有酸根离子生成，碱电离后一定有OH生成D导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多思路点拨解决本题时要注意酸、碱的定义及电解质溶液导电性强弱的影响因素。解析酸式盐在水溶液中可以电离出H，但不是酸，故A项错误；水电离出的阴离子全是OH，但水不是碱，B错；溶液的导电性强弱与离子浓度及其所带电荷的多少有关，与自由移动离子的数目无关，故D项错误。答案C【应用1】 (2012新泰月考)下列说法中一定正确的是()。A强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强BBaSO4投入水中，导电性较弱，故它是弱电解质C弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子D氯水能导电，所以Cl2是电解质解析电解质溶液导电性的强弱与溶液中离子浓度的大小及所带电荷数有关，与电解质强弱没有必然联系，A错误；尽管BaSO4难溶于水，但溶解的部分全部电离，故其为强电解质，B错误；弱电解质溶液中，有未电离的弱电解质和水这两种共价化合物分子，C正确；氯气是单质，既不是电解质，也不是非电解质，D错误。答案C考点2 1书写的关键书写离子方程式的关键是要抓住两易、两等、两查：两易：即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)拆成离子，非电解质、弱电解质、难溶物、气体、氧化物、单质等都用化学式表示。两等：离子方程式两边的原子个数、电荷种类和总数均应相等。两查：检查各项是否有共同的公约数，是否漏写必要的反应条件。2离子方程式正误判断(1)看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。如2Fe6H=2Fe33H2，就不符合客观事实。(2)看“=”“”“”“”等是否正确。(3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO不能写成COH，HSO通常应写成SOH，HCOO不可写成COOH等。(4)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应，既要写Ba2与SO的离子反应，又要写Cu2与OH的离子反应。(5)看电荷及质量是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2Cl2=Fe32Cl，而应写成2Fe2Cl2=2Fe32Cl，同时两边各原子数也应相等。(6)看反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成HOHSOBa2=BaSO4H2O，应写成2H2OHSOBa2=BaSO42H2O。(7)看是否符合题设条件及要求。如“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序等对反应方程式的影响。如往FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；往FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2ICl2=I22Cl。【典例3】 在pH1的溶液中，能大量共存的一组离子或分子是()。AMg2、Na、ClO、NOBAl3、NH、Br、ClCK、Cr2O、CH3CHO、SODNa、K、SiO、Cl思路点拨本题考查离子共存问题，属于中档题。要注意隐含信息“大量H”，否则易错选失分；也要注意酸性条件下Cr2O与CH3CHO的氧化还原反应。解析pH为1时，溶液中有大量H。A项，ClO与H不能大量共存。C项，酸性条件下Cr2O与CH3CHO发生氧化还原反应不共存。D项，SiO与H生成H2SiO3沉淀不共存。B项各离子与H可以大量共存。故选B。答案B多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一颜色、二性质、三特殊、四反应。1一颜色溶液颜色若限定无色溶液，则Cu2、Fe3、Fe2、MnO等有色离子不能存在。2二性质溶液的酸性和碱性(1)在强酸性溶液中，OH及弱酸根离子(如CO、SO、S2、CH3COO等)均不能大量存在；(2)在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH、Al3、Mg2、Fe3等)均不能大量存在；(3)酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS、HPO、H2PO等)在强酸性和强碱性溶液中均不可能大量存在。3三特殊(1)AlO与HCO不能大量共存：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO；(2)“NOH”组合具有强氧化性，能与S2、Fe2、SO、I等发生氧化还原反应，这一种组合常常较为隐蔽，做题时要特别注意；(3)NH与CH3COO、CO，Mg2与HCO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。4四反应(1)复分解反应，如Ca2与CO，NH与OH，H与CH3COO等；(2)氧化还原反应，如Fe3与I，NO(H)与Fe2，MnO(H)与Br，H与S2O等；(3)相互促进的水解反应，如Al3与HCO，Al3与AlO，Al3与S2等；(4)络合反应，如Fe3与SCN等。【应用3】 (2012海口模拟)M和N两种溶液分别含有下列12种离子中的5种和7种离子：K、Na、H、NH、Fe3、Al3、Cl、OH、NO、S2、CO、SO。已知两溶液所含离子各不相同，M溶液里的阳离子只有两种，则N溶液里的阴离子应该是()。AOH、CO、SO BS2、Cl、SOCCO、NO、S2 DCl、SO、NO解析在这12种离子中H、NH、Fe3、Al3与OH均不能共存，所以H、NH、Fe3、Al3在同一种溶液中，OH在另一种溶液中，因为M溶液里只有两种阳离子，故离子分别为M：K、Na、OH、S2、CO；N：H、NH、Fe3、Al3、Cl、NO、SO。故答案为D项。答案D补充：二离子共存问题：多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色、二性、三特殊、四反应。1“一色”即溶液颜色。若限定无色溶液，则Cu2、Fe3、Fe2、MnO4等有色离子不能存在。2“二性”即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中，OH及弱酸根阴离子(如CO32、SO32、S2、CH3COO等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH4、Al3、Mg2、Fe3等)均不能大量存在；弱酸酸式酸根离子(如HCO3、HSO3、HS、H2PO4、HPO42等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。3“三特殊”指三种特殊情况：(1)AlO2与HCO3不能大量共存：AlO2HCO3H2O=Al(OH)3CO32；(2)“NO3H”组合具有强氧化性，能与S2、Fe2、I等发生反应，而这一组合常常较为隐蔽，不易被察觉；(3)NH4与CH3COO、CO32，Mg2与HCO3等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。4“四反应”指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。(1)复分解反应，如Ba2与SO42、NH4与OH、H与CH3COO等；(2)氧化还原反应，如Fe3与I、NO3(H)与Fe2、MnO4(H)与Br、H与S2O32等；(3)相互促进的水解反应，如Al3与HCO3、Al3与A1O2等；(4)络合反应，如Fe3与SCN等。三离子方程式的书写和正误判断：1看是否符合反应客观事实。如铁片与稀盐酸反应，应该生成Fe2，若写成Fe3就违背客观事实；如Ca(ClO)2SO2H2O=CaSO32HClO是错误的，生成物HClO还能继续把CaSO3氧化为CaSO4。2看化学式拆写是否正确。这是书写时关键的一步，应注意以下几点：(1)易溶于水的强电解质均拆成离子形式，如强酸、强碱和可溶性盐。其他物质均用化学式表示，如单质、氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、非电解质及难溶性盐。(2)微溶物的写法。一般来说，强电解质微溶物在反应物中且是澄清溶液(如石灰水)写成离子形式，反应物中的悬浊液(如石灰乳)、生成物中的浑浊或沉淀写成化学式。(3)可溶性多元弱酸的酸式酸根一律写成酸式酸根的形式(如HCO3)。(4)非溶液状态下的反应，一般不用离子方程式表示。如实验室中制备氨气的反应