第二节离子反应

第二节离子反应 三年24考高考指数 1 了解电解质的概念 了解强电解质和弱电解质的概念 2 了解离子反应的概念 离子反应发生的条件 3 了解电解质在水溶液中的电离 以及电解质溶液的导电性 一 电解质1 从电解质角度给化合物分类 化合物 电解质 非电解质 强电解质 弱电解质 1 化合物分为电解质和非电解质的依据是 2 电解质分为强电解质和弱电解质的依据是 3 与物质类别的关系 强电解质主要包括 如HNO3 NaOH CaCO3等 弱电解质主要包括 如碳酸 一水合氨等 在水溶液中或熔融状态下能否导电 在水溶液中能否全部电离 强酸 强碱 绝大多数盐 弱酸 弱碱和水 2 电解质的电离电离是指电解质在水溶液中或熔融状态下 离解成 的过程 3 电离方程式的书写 1 强电解质的电离方程式中 用 连接 弱电解质 包括弱酸的酸式酸根 的电离方程式中 用 连接 如Na2SO4 HClO HClOH ClO 自由移动 离子 2 多元弱酸的电离分步书写 多元弱碱的电离一步写完 如 H2CO3 Fe OH 3 3 酸式盐的电离如溶液中 二 离子反应1 离子反应的本质 2 离子方程式 1 书写步骤 以CaCO3与盐酸的反应为例 反应物中某些离子的浓度减小 删去方程式两边不参加反应的离子 把易溶解且易电离的物质写成离子形式 写出正确的化学方程式 检查方程式两边是否符合原子守恒和电荷守恒 CaCO3 2H 2Cl Ca2 2Cl H2O CO2 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 2 意义离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应 还可以表示同一类型的离子反应 如氢氧化钠溶液和盐酸反应 氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式 都可用 来表示 3 离子反应发生的条件 1 复分解反应类型 生成 的物质 如Al OH 3 BaSO4等 生成 的物质 如弱酸 弱碱 水等 生成 的物质 如CO2 SO2 NH3等 2 氧化还原反应类型强氧化性物质 强还原性物质弱氧化性物质 弱还原性物质如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为 难溶 难电离 挥发性 1 CO2的水溶液能导电 故CO2是电解质 BaSO4的饱和溶液导电性差 故BaSO4是弱电解质 分析 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能自身离解成自由离子的化合物 CO2溶于水生成电解质 而不是自身电离 CO2是非电解质 BaSO4的饱和溶液导电性差的原因是其难溶于水 离子浓度小 但溶于水的部分却能全部电离 故BaSO4是强电解质 2 碳酸氢钠在水溶液中的电离方程式为NaHCO3 Na H CO32 分析 HCO3 是弱酸的酸根离子 不应拆写 该电离方程式应为3 H OH H2O可表示所有强酸和强碱的中和反应 分析 部分强酸和强碱反应可用H OH H2O来表示 有些不能 如 4 向氯化铁溶液中加入铁粉 其离子方程式为 Fe Fe3 2Fe2 分析 该离子方程式电荷不守恒 正确的离子方程式为 Fe 2Fe3 3Fe2 5 在pH 1的溶液中 Fe2 Na Cl 可以大量共存 分析 NO3 在酸性条件下具有强氧化性 能氧化Fe2 生成Fe3 不能大量共存 离子方程式的正误判断1 依据三原则 1 实事求是原则如2Fe 6H 2Fe3 3H2 2 质量守恒原则如Na H2O Na OH H2 3 电荷守恒原则如Fe3 Cu Fe2 Cu2 2 注意拆分是否正确 1 能拆写的物质 易溶于水的强电解质 如Ca HCO3 2 2H Ca2 2CO2 2H2O 2 不能拆写的物质 难溶物 氧化物 弱电解质 非电解质 单质 如Cl2 H2O2H Cl ClO 3 分析反应物的用 量 过量 少量 足量等 如把过量的NaHCO3溶液与Ca OH 2溶液混合 CaCO3 H2O 4 查看是否忽略 同步 反应如稀硫酸与氢氧化钡溶液反应 BaSO4 2H2O 高考警示钟 1 离子方程式书写中 浓硫酸不能拆写成离子形式 而浓硝酸 浓盐酸要拆写成离子形式 2 拆写时 微溶物的澄清溶液要写成离子形式 呈浑浊状态或沉淀时要写成化学式 如澄清石灰水表示为 Ca2 2OH 而石灰乳表示为 Ca OH 2 3 多元弱酸的酸式酸根不能拆写成离子形式 如NaHCO3不能拆写成 Na H CO32 4 氨水作为反应物写为NH3 H2O 作为生成物 若有加热条件或浓度很大时 写为 NH3 H2O 5 反应中的隐含条件和反应物量的关系也是判断离子方程式正误的关键问题 拓展延伸 与量有关的离子方程式在物质发生化学反应时 有些反应会因操作顺序或反应物相对量的不同而发生不同的反应 1 酸式盐与碱反应涉及到的 量 例如 Ca HCO3 2溶液与少量NaOH溶液反应 Ca HCO3 2溶液与足量NaOH溶液反应 此外 NaHSO4溶液与Ba OH 2溶液 Ca OH 2溶液与NaHCO3溶液等反应均与 量 有关 2 酸性氧化物与碱溶液反应涉及到的 量 例如 NaOH溶液与少量CO2反应 NaOH溶液与足量CO2反应 类似的还有SO2与碱的反应 3 反应物混合顺序不同涉及到的 量 例如 铝盐与强碱溶液反应 此外 Na2CO3与盐酸 AgNO3与氨水 NaAlO2与盐酸反应也有类似情况 4 氧化还原反应中涉及到的 量 1 FeBr2溶液与不同量的氯水混合当氯水足量时 当氯水少量时 当FeBr2与Cl2物质的量为1 1时 2 铁和稀硝酸的反应铁不足 铁过量 典例1 2011 江苏高考 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A FeCl3溶液与Cu的反应 B NO2与水的反应 C 醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应 D 向NaAlO2溶液中通入过量CO2 解题指南 解答本题时应注意以下三点 1 各项中的条件 2 电荷守恒和质量守恒 3 只有易溶的强电解质才能写成离子的形式 解析 选B A项 离子方程式两边的电荷不守恒 正确的离子方程式应为 错误 C项 醋酸不能写成离子形式 正确的离子方程式应为 错误 D项 过量的二氧化碳 应生成 正确的离子方程式应为 错误 互动探究 1 向FeCl3溶液中加入过量的Zn 会发生哪些反应 请写出离子方程式 提示 2 B项中氧化剂和还原剂的物质的量之比为多少 提示 可根据生成物的量进行判断 氧化剂和还原剂的物质的量之比为1 2 变式备选 下列反应中 反应物量的相对多少都会影响反应产物 下列离子方程式正确的是 A 少量CO2通入过量氨水中B 含等物质的量的NH4HSO3与NaOH溶液混合C 溴化亚铁溶液中通入少量Cl2D 含1molKOH的溶液与含2molBa HCO3 2的溶液混合 解析 选B A项 少量CO2时 应生成 NH4 2CO3 正确的离子方程式为 C项 Fe2 的还原性强于Br 氯气少量时只氧化Fe2 正确的离子方程式为 D项 Ba HCO3 2过量 生成BaCO3和KHCO3及H2O 正确的离子方程式为 B项 等物质的量时 NaOH不足 只与反应 正确 离子共存问题所谓几种离子在同一溶液中能大量共存 就是指离子之间不发生任何反应 若离子之间能发生反应 则不能大量共存 离子间的反应一般可分为以下六类 1 离子间相互结合生成难溶物或微溶物 如 2 离子间相互结合生成气体或挥发性物质 如 3 离子间相互结合生成弱电解质 如 4 离子间发生氧化还原反应 如 注 Fe2 与Fe3 可以共存 5 离子间发生水解相互促进反应 如 6 离子间形成配合物 如 Fe3 与SCN Ag 与NH3 H2O 高考警示钟 1 注意题目要求是 一定大量共存 可能大量共存 还是 不能大量共存 等修饰性语言 2 审题时应注意题目中的隐含条件 由水电离产生的c OH 或c H 1 10 nmol L 1 溶液可能呈酸性 也可能呈强碱性 与某种指示剂显示一定的颜色 可确定溶液的酸碱性 与Al反应能放出氢气的溶液可能呈酸性 但酸性条件下不能含NO3 也可能呈强碱性 透明溶液 意味着无难溶物和微溶物 但并不意味着溶液无色 若为无色透明溶液 说明溶液中不含Cu2 Fe3 MnO4 等有色离子 MnO4 NO3 等在酸性条件下具有强氧化性 与还原性离子 如 Fe2 SO32 等 不能共存 典例2 2011 安徽高考 室温下 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A 饱和氯水中B c H 1 0 10 13mol L 1溶液中C6H5O K Br C Na2S溶液中D pH 12的溶液中 解题指南 解答本题时首先要明确各选项中的隐含条件 再根据所给条件分析各离子间是否发生反应 特别要注意隐含的氧化还原反应 解析 选B 变式训练 下列各溶液中一定能大量共存的离子组是 A 加入铝粉有氢气生成的溶液中 B 使pH试纸呈红色的溶液中 C 常温下 c H 10 14mol L的溶液中 D 常温下 水电离出的c H 与c OH 乘积为10 28的溶液中 解析 选C 加入铝粉有氢气生成的溶液既可能为酸性溶液也可能为强碱性溶液 而Mg2 Cu2 不能在强碱性溶液中大量存在 A错 使pH试纸呈红色的溶液为酸性溶液 Fe2 I 与NO3 不能大量共存 B错 常温下 c H 10 14mol L的溶液为强碱性溶液 Na AlO2 S2 和SO32 能大量共存 常温下 水电离出的c H 与c OH 乘积为10 28的溶液中 水的电离受到抑制 可能为强酸性溶液也可能为强碱性溶液 HCO3 在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在 D错 答题要领2 沉淀洗涤是否完全的检验答题模板 典例 2011 江苏高考 T18 1 Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质 可通过下列方法制备 在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液 生成Ag2O沉淀 保持反应温度为80 边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中 反应完全后 过滤 洗涤 真空干燥得到固体样品 反应方程式为 2AgNO3 4KOH K2S2O8Ag2O2 2KNO3 2K2SO4 2H2O回答下列问题 上述制备过程中 检验洗涤是否完全的方法是 抽样分析 规范答案 取少许最后一次洗涤滤液 滴入1 2滴Ba NO3 2溶液 若不出现白色沉淀 表示已经洗涤完全 或取少许最后一次洗涤滤液 滴入1 2滴酚酞溶液 若溶液不显红色 表示已经洗涤完全 答题模板 取少许最后一次洗涤滤液 滴入少量xxxxxx溶液 试剂 若xxxxxx 现象 表示已经洗涤完全 说明 解答此类题目要注意四个得分点 取样 试剂 现象 结论 1 取样 要取 少许 洗涤滤液 2 试剂 选择合理的试剂 如本题中的 Ba NO3 2溶液 酚酞溶液 等 3 现象 需有明显的现象描述 4 结论 根据现象作出结论 2010 天津高考 T9 2 纳米TiO2在涂料 光催化 化妆品等领域有着极其广泛的应用 制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2 xH2O 经过滤 水洗除去其中的Cl 再烘干 焙烧除去水分得到粉体TiO2 请回答下列问题 检验TiO2 xH2O中Cl 是否被除净的方法是 答案 取少许最后一次水洗液 滴入少量AgNO3溶液 若不产生白色沉淀 说明Cl 已被除净 1 下列说法中正确的是 A 凡是能导电的物质都是电解质B 电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子C 盐酸能导电的原因是HCl在电流作用下电离生成了自由移动的离子D 凡是电解质都一定能导电 解析 选B 电解质必须是化合物 金属也能导电 但不是化合物 故金属不是电解质 故A项错误 电解质电离在水分子作用下 先电离产生自由移动的离子才能导电 而不是通电后才电离 故C项错误 电解质导电的前提是必须有自由移动的离子 固态电解质一般不导电 例如NaCl晶体在水溶液中或熔融态能导电 但固态NaCl晶体中的Na Cl 不能自由移动 故NaCl晶体不能导电 所以B项正确 D项错误 2 下列反应中 可用离子方程式H OH H2O表示的是 A NH4Cl NaOHNaCl NH3 H2OB Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2OC NaOH NaHCO3 Na2CO3 H2OD NaOH HNO3 NaNO3 H2O 解析 选D A选项中离子方程式应为 NH3 H2O B选项中Mg OH 2应写化学式 C选项中不能拆写成H 和 3 能正确表示下列反应的离子方程式的是 A 金属铝溶于稀硫酸中 B 碳酸锌溶于稀硝酸中 C 醋酸钠水溶液中通入足量CO2 D 少量Cl2通入KI溶液中 解析 选D A项电荷不守恒 正确的离子方程式为 2Al 6H 2Al3 3H2 A项错误 B项中碳酸锌是难溶于水的物质 不能改写成Zn2 和CO32 的形式 正确的离子方程式为 ZnCO3 2H Zn2 H2O CO2 B项错误 醋酸 CH3COOH 的酸性强于碳酸 C项反应不发生 不符合客观事实 C项错误 D项中Cl2氧化性强于I2 该反应能发生 且符合质量守恒和电荷守恒定律 D项正确 4 某溶液中同时含有下列六种离子 Na I Fe2 向其中通入足量Cl2 充分反应后溶液中离子浓度基本保持不变的是 溶液的体积变化忽略不计 A B C D 解析 选C Cl2具有较强的氧化性 能氧化 I Fe2 其中被氧化为 故 的浓度基本不变 5 2011 广东高考 能在水溶液中大量共存的一组离子是 A H I B Ag Fe3 Cl C K Cu2 D 解析 选C 酸性条件下具有很强的氧化性 能氧化I 同时H 能与反应生成弱电解质硅酸 故A不正确 Ag 和Cl 反应生成难溶物氯化银 故B不正确 与OH OH 与反应生成弱电解质 故D不正确