高中化学 离子反应名师导航 新人教版必修1

第二节 离子反应名师导航知识梳理一、酸碱盐在水溶液中的电离1.电解质：在水溶液里或熔融状态下_叫电解质。（1）氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等化合物在熔融状态或水溶液中都可以导电；而硫酸、盐酸和硝酸等则只能在水溶液中才能导电；（2）在水溶液里或熔融状态下不导电的化合物叫非电解质。（3）单质不是化合物，所以它既不是电解质也不是非电解质，混合物也是如此。2.电离：电解质在熔融状态或水溶液中解离成离子的_叫电离。（1）酸、碱、盐在水溶液中都能电离，所以能导电，离子浓度越大，导电能力_。（2）金属也能导电，但它_电解质。3.酸：在水溶液中电离出来的阳离子_是氢离子的化合物叫酸。（1）酸的电离可用电离方程式表示，如HCl=H+Cl-。（2）酸只能在_中电离但不能在熔融状态下电离。二、离子反应及其发生的条件1.离子反应：有离子参加的反应叫离子反应。（1）离子反应的本质是离子间发生反应生成了新离子或旧离子消失；（2）离子反应总是伴随着离子的种类及浓度或数目变化。2.离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。3.离子方程式的意义：一个离子方程式可以表示一类特征相同的离子反应。（1）离子反应中有离子间的反应，但并不一定所有的离子之间混合都可以发生反应；（2）也有极少数的离子反应中所有离子都发生了反应，它的离子方程式只表示一个化学反应，如：硫酸铜与氢氧化钡的反应：2OH-+Ba2+Cu2+=Cu（OH）2+BaSO4。3.溶液中的复分解反应（离子反应）发生条件：生成沉淀、放出_、生成_。（1）常见的沉淀可见溶解性表。（2）常见的气体有：CO2、SO2、NH3等。疑难突破1.理解电解质和非电解质？剖析：电解质和非电解质的区别：电解质和非电解质所指的对象都是化合物，对化合物以其在水溶液中或熔融状态下能否导电为依据，可分为电解质和非电解质。无机化合物中，常见的酸、碱、盐属于电解质，而有机化合物多属非电解质。 电解质的电离：如NaCl的电离，NaCl=Na+Cl-。NaCl固体中存在Na+和Cl-，但不能自由移动，故NaCl固体不导电；在H2O分子的作用下，不能自由移动的Na+和Cl-变为自由移动的水合Na+和水合Cl-，故NaCl（aq）能导电；熔融状态下，不能自由移动的Na+和Cl-也变成了自由移动的Na+和Cl-，故NaCl（熔融）能导电。而非电解质在水溶液和熔化的状态下不能发生电离。2.如何理解离子反应？剖析：电解质是离子反应的物质基础，有离子参加或生成的反应叫做离子反应。离子反应发生的条件是生成难溶（沉淀）、难电离（如水）或挥发性（气体）物质。即有难溶性物质（如BaSO4、AgCl等）生成或有难电离物质即弱电解质（如CH3COOH、H2O等）生成或有挥发性物质即气体（如CO2、NH3等）生成。3.离子方程式表示的意义是什么？剖析：离子反应可用离子方程式表示，离子方程式是用实际参加反应离子的符号表示离子反应的式子。 离子方程式揭示了化学反应的本质。不同的化学反应，只要反应实质相同，就可用同一离子方程式表示。表示的是一类化学反应。问题探究问题1 哪几类物质是电解质？哪几类物质是非电解质？探究思路：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，若是在以上两种情况下都不导电的化合物则称为非电解质。 （1）电解质和非电解质都是化合物。对于单质（如Fe、Cl2等），无论能否导电，都不能称为电解质或非电解质。对于混合物（如NaCl溶液、盐酸等），即使能导电，也不是电解质。 （2）电解质所要求的导电条件，只要满足在“水溶液”或“熔融状态”中的任一情况即可。如HCl在液态时不导电，其水溶液可导电，所以是电解质。 （3）有些化合物溶于水所得的溶液能够导电，但这些化合物不一定就是电解质。如CO2的水溶液能够导电，是因为CO2与水反应生成了电解质H2CO3，而CO2在水溶液中并未电离，是非电解质。 （4）活泼金属的氧化物，如Na2O、Al2O3等，其水溶液能导电，虽溶液中的离子不是它们电离出来的，但它们在熔融状态下能电离出离子而导电，因此是电解质。 （5）化合物是否为电解质，与溶解度的大小无关。如BaSO4虽难溶于水，但溶于水的部分发生了电离，所以是电解质。 （6）一般说来，酸（不分强弱）、碱（不分强弱）、盐（不论溶解性如何）、活泼金属的氧化物都是电解质，而非金属氧化物都不是电解质。 （7）酒精、蔗糖等大多数有机物是非电解质。问题2 怎样判断离子方程式书写的正误？探究思路：离子方程式的书写必须满足以下条件：（1）必须符合客观事实。如Cu+2H+=Cu2+H2，很显然是错误的。（2）必须符合拆写原则。方程式+2H+=H2O+CO2就是错误的。正确的是CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2。（3）必须遵守质量守恒定律。（4）必须遵守电荷守恒原理。如铝与稀硫酸反应：Al+2H+=Al3+H2（错误），正确的是：2Al+6H+=2Al3+3H2。（5）必须符合阴、阳离子的个数配比。错误：Ba2+OH-+H+=BaSO4+H2O，正确：Ba2+2OH-+2H+=BaSO4+2H2O。问题3 怎样判断溶液中的离子能否共存？探究思路：（1）因发生复分解反应而不能共存。形成挥发性物质（如形成气体CO2）。形成难溶物质（如Ba2+与反应形成沉淀）。形成难电离物质（如形成H2O）。（2）因发生氧化还原反应而不能共存：氧化性离子（如）和还原性离子（如Fe2+）不能共存。（3）隐含条件表示不能共存溶液无色透明时，不能存在有色离子（如Fe2+）。强酸性溶液中不能存在与H+反应的弱酸根离子（如）。强碱性溶液中不能存在与OH-反应的弱碱离子（如）及酸式酸根离子（如）。典题精讲例1 下列说法正确的是（ ）A.酸、碱、盐都是电解质 B.电解质都是易溶于水的物质C.氧化物都是电解质 D.氢化物都不是电解质思路解析 电解质是根据化合物能否电离出离子划分的，不是根据化合物的水溶性划分的，如CaCO3、BaSO4、AgCl等不溶于水的物质，都是电解质，B错。氧化物有的是电解质，如Na2O、CaO等离子化合物，有的不是电解质，如CO2、SO2、H2O等共价化合物，C错。氢化物有的是电解质，如HCl、HF等；有的不是电解质，如CH4、NH3等，D错。答案：A例2 某100 mL溶液中含H2SO40.50 mol，加入下列物质，溶液导电性增强的是（ ）A.0.50 mol Ba（OH）2 B.100 mL水C.0.50 mol酒精 D.0.50 mol Na2SO4思路解析 A与H2SO4恰好完全反应，生成水和沉淀，溶液不导电：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4+2H2O；B.溶液的体积扩大为原来的2倍，c（H+）和c（）都变为原来的，溶液的导电性减弱；C.酒精是非电解质，溶解在水中，扩大了溶液的体积，降低了H+、的浓度，溶液导电性减弱；D.增加了离子的总浓度，溶液的导电性增强。答案：D例3 下列反应属于离子反应的是（ ）A.H2O和CO2气体的反应 B.NH3溶于水的反应C.硝酸与Ca（OH）2溶液的反应 D.Cu与Hg2（NO3）2（aq）的反应思路解析 有离子参加的反应是离子反应，A、B、C、D反应的化学方程式和离子方程式分别为：H2O+CO2=H2CO3（无离子参加，不是离子反应）；NH3+H2O=NH3H2O（无离子参加，不是离子反应）；Ca（OH）2+2HNO3=Ca（NO3）2+2H2O；H+OH-=H2O；Cu+Hg2（NO3）2=Cu（NO3）2+2Hg；Cu+=Cu2+2Hg。答案：CD例4 下列反应的离子方程式错误的是（ ）A.铁跟稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe3+3H2B.碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：Ca（HCO3）2+2H+=Ca2+2H2O+2CO2C.盐酸跟氢氧化钾溶液反应：H+OH-=H2OD.碳酸镁跟硫酸反应：MgCO3+2H+=Mg2+H2O+CO2思路解析 每个离子方程式都应与其化学方程式及实际情况相吻合，不能随意臆造。浓硫酸与铁作用生成Fe3+，而稀硫酸与铁作用则生成Fe2+，即Fe+2H+=Fe2+H2；Ca（HCO3）2是可溶于水的盐，在水中应以离子形式存在，Ca（HCO3）2Ca2+2，即反应前后Ca2+的数目并没有变，因此离子方程式中不应出现Ca2+。答案：AB例5 下列各组离子能在溶液中大量共存的是（ ）A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、C.Cu2+、K+、 D.Na+、OH-、Ca2+思路解析 溶液中的离子能否大量共存，关键是看离子间能否发生反应。Mg2+和OH-能起反应生成Mg（OH）2沉淀，即Mg2+2OH-=Mg（OH）2； H+和、Ca2+和都能发生反应，即2H+=H2CO3，Ca2+=CaCO3；和OH-、Ca2+和OH-都能起反应，即+OH-=H2O+，Ca2+2OH-=Ca（OH）2；唯有选项C中的离子间不会发生反应。答案：C知识导学 明确酸、碱、盐都是电解质，在水溶液中或熔融状态下都可以电离，它们的电离可以用电离方程式表示。 认识和理解电离是学习电解质的关键，用电离方程式就可以非常明确和简略地表达电解质在水溶液中的电离行为及特征。 注意：离子化合物溶于水或熔化时均可电离，共价化合物只有溶于水才能电离。单质既不是电解质也不是非电解质。 判断某化合物是电解质还非电解质的根本依据是该化合物在一定条件下能否发生电离。因此水溶液导电的化合物不一定是电解质。例如：SO2、NH3等溶于水，虽然溶液能够导电，但电离出导电离子的是它们与水作用的产物：H2SO3或NH3H2O不是SO2、NH3本身能电离。 电解质溶液中发生的反应都是离子反应。 离子方程式书写的一般步骤： 写：写出反应化学方程式。 改：将易溶于水且易电离的物质写成离子形式，其余的用化学式表示。 删：删去方程式两边不参加反应的离子。 查：检查方程式两边原子个数，离子带的电荷数是否相等。 有难溶性物质（如BaSO4、AgCl等）生成或有难电离物质即弱电解质（如CH3COOH、H2O等）生成或有挥发性物质即气体（如CO2、NH3等）生成。只要具备上述条件之一，这类离子反应就能发生。 钾盐、钠盐、硝酸盐和铵盐易溶于水；氯化物难溶银和铅；硫酸盐难溶钡和铅等。疑难导析 关键明确电解质导电的本质是电解质发生电离，产生了能够自由移动的离子。但能导电的物质不一定是电解质，如石墨、铜等；电解质本身不一定能导电。电解质在溶液中的反应必然有离子参加。电解质溶液的导电能力取决于在相同条件下，单位体积内自由移动离子的数目及其所带电荷的多少。在电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷的总数是相等的，故溶液显电中性，称电荷守恒。 理解离子反应的概念，须注意以下几点： （1）离子反应是电解质间的反应。 （2）离子反应是在水溶液中进行的反应。 （3）离子反应可以是离子和离子的反应，也可以是离子和分子的反应。 三个条件具备一个，离子反应就能发生。三个条件都不具备，离子反应则不能发生。 离子方程式中有离子符号，也有“分子式”。如果只有“分子式”而没有离子符号，则不是离子方程式。 离子方程式和一般化学方程式都能描述化学反应，但离子方程式更加贴近化学反应的本质，所表示的已不是一个化学反应，而是一类化学反应。问题导思 紧扣电解质的定义：首先电解质是化合物，则混合物肯定不是电解质，单质也不会是电解质。 其次是在一定条件下能导电，不能导电的肯定不是电解质，但有些物质在一定条件下不能导电，但不一定就不是电解质，如硫酸钡难溶于水，在熔融条件下却能导电，所以它是电解质；电解质导电的条件是水溶液中或熔化状态下导电都可以，不一定是两种条件下都要导电；有些物质溶于水后就会与水发生反应，生成新的物质，则不能说明该物质在水溶液中导电。 注意：电解质导电条件，水溶液中或熔化状态，只具备其中的一个条件就可以。有些电解质的溶解度虽小，水溶液不导电，但在熔化状态下可以导电性很强。 同学们对有机物都不太熟悉，知道有机物多数是非电解质就可以了。 离子方程式是化学方程式的一种，首先要符合化学反应事实。 其次必须符合原子守恒、电荷守恒，即要配平； 第三离子方程式中要反映离子反应的本质，所以，以离子形式存在的物质就必须拆写成离子。 判断一个离子方程式是否正确，关键从以上三个方面去分析，看一下是否符合反应事实，原子、电荷是否守恒，如果易电离的是否写成离子的形式。 溶液中的离子能共存，其实就是没有发生离子反应，反过来说离子不能共存就是发生了离子反应。 溶液中发生的离子反应主要有两大类： 一大类是复分解反应，但必须满足复分解反应条件：产生气体、沉淀及难电离物质如水。另一大类则是氧化还原反应。 判断离子能否共存，即离子反应能否发生，主要根据复分解反应发生的条件去判断，有沉淀、气体、难电离物质生成，离子反应就能发生，这些离子就不能共存。反之，这些离子能共存。典题导考绿色通道 关键明确HCl、H2S等既是氢化物，也是酸，因而是电解质。不是酸的氢化物，不是电解质。离子化合物都是电解质，共价化合物有的是电解质，有的不是电解质。典题变式 在下列化合物中，只有在溶液状态下才能导电的电解质是（ ）A.NaCl B.酒精 C.H2SO4 D.K