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- 2021-05-22 发布
专题二 从海水中获得的化学物质
第四单元 离子反应
考试说明
1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。
2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
4.能正确书写离子方程式。
5.了解离子反应发生的条件,正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
6.掌握常见离子的检验方法,能鉴别常见离子并进行综合推断。
【考点互动探究】
考点一 电解质及其电离
知识梳理
1.电解质和非电解质
(1)电解质:在__________________状态下能导电的化合物,如NaCl、HCl等。
(2)非电解质:在__________________状态下都不能导电的化合物,如蔗糖、乙醇等。
2.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
概念
水溶液中能________电离的电解质
水溶液中只能________电离的电解质
电离过程
不可逆、不存在电离平衡
________、存在________
溶液中的
微粒
离子、水分子
离子、水分子、________
物质
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等;强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等;
绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等;
弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等;H2O
3.电离
(1)概念:电离是指电解质在水溶液或熔融状态下离解成__________________的过程。
(2)电离的条件:离子化合物的电离条件是____________,共价化合物的电离条件是________。
4.电离方程式的书写
(1)强电解质完全电离,电离方程式用“________”连接,如Na2SO4:________________,HCl:________________。
(2) 弱电解质部分电离,电离方程式用“________”连接,如NH3·H2O:____________________;多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步完成,如H2CO3:________________________,________________________;Fe(OH)3:____________________。
(3)强酸酸式盐完全电离,如NaHSO4在水溶液中___________________________,在熔融状态下____________________;多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,酸式根离子部分电离。如NaHCO3:__________________、_________________________________________。
(4)氢氧化铝的电离
AlO+H++H2O Al(OH)3 Al3++3OH-
酸式电离 碱式电离
对点自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)铜和食盐水都能导电,都属于电解质( )
(2)AgCl、BaSO4等不溶于水,都属于弱电解质( )
(3)强电解质溶液的导电能力比弱电解质溶液的导电能力强 ( )
(4)HClO是弱酸,但NaClO是强电解质( )
(5)CO2、NH3溶于水能导电,因此二者都是电解质( )
(6)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物( )
(7)有机物如CH3CH2OH、HCOOH都是非电解质 ( )
2.今有下列10种物质,按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入右栏相应的位置。
①Cu ②稀硫酸 ③HCl ④NH3 ⑤空气 ⑥CO2
⑦Hg ⑧NaCl ⑨CaCO3 ⑩Cl2
序号
符合的条件
化学式或名称
(1)
混合物
(2)
电解质,但熔融状态下并不导电
(3)
电解质,但难溶于水
(4)
非电解质
(5)
既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
题组训练
题组一 电解质概念和性质的理解和应用
1.下列说法正确的是( )
A.【2016·江苏卷】室温下,稀释 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
B.【2015·重庆卷】25 ℃ 时,0.1 mol·L-1 的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
C.【2015·广东卷】Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键,所以NaCl固体可导电
D.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
2.【2016·福建泉州五校摸底联考】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
3.下列说法中,正确的是( )
A.三氧化硫的水溶液能导电,所以三氧化硫是电解质
B.离子数目多的电解质溶液导电能力一定强
C.NaHSO4在水溶液及熔融状态下均可电离出Na+、H+、SO
D.NH3属于非电解质,但其水溶液能够导电
易错警示 规避电解质概念理解的误区
(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如Cu、NaCl溶液。本身电离而导电的化合物才是电解质,CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,但它们本身属于非电解质。
(2)溶液的导电能力与溶液中离子浓度及所带电荷数目有关,与电解质的强弱无关,强电解质溶液的导电能力不一定强,如BaSO4溶液,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如醋酸水溶液。
题组二 电离方程式的书写及正误判断
1.下列解释事实的方程式不正确的是( )
A.NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO
B.25 ℃时,测 0.1 mol/L 氨水的pH为11:NH3·H2ONH+OH-
C.用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl2Cu+Cl2↑
D.NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:HSO+H2OH2SO3+OH-、HSOH++SO
2.下列物质在指定条件下电离方程式正确的是( )
A.Na2CO3溶于水:Na2CO3Na+CO
B.Al(OH)3酸式电离:Al(OH)3AlO+H2O+H+
C.NaHS溶液中HS-的电离:HS-+H2OH2S+OH-
D.NaHSO4加热熔化:NaHSO4Na++HSO
3.写出下列物质的电离方程式。
(1)H2SO4:__________________________________________________________;
(2)H2SO3:__________________________________________________________;
(3)HClO:___________________________________________________________;
(4)Ca(OH)2:_________________________________________________________;
(5)Mg(OH)2:__________________________________________________________;
(6)CH3COOH:_________________________________________________________;
(7)NaHS:_____________________________________________________________;
(8)Ca(HSO4)2(溶于水):__________________________________________________;
(9)Al2O3(熔融):________________________________________________________;
(10)KAl(SO4)2:_________________________________________________________。
规律小结 电离方程式书写“三原则”
(1)符合客观事实,不能随意书写离子符号和原子团的不可拆分性。
(2)质量守恒:“===”两边原子种类、数目不变。
(3)电荷守恒:电离方程式右侧的正电荷总数等于负电荷总数。
考点二 离子反应 离子方程式
知识梳理
1.离子反应
(1)概念:______________________________________________的化学反应。
(2)离子反应发生的条件
①发生复分解反应
—
②发生氧化还原反应
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________________________________________。
③发生络合反应:如Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
2.离子方程式
(1)意义:不仅表示某一个具体的化学反应,还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,都可用离子方程式______________________来表示。
(2)书写步骤:以CaCO3与盐酸的反应为例。
图241
[提醒] 可逆反应离子方程式用“”连接。
对点自测
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)有水生成的反应一定是离子反应( )
(2)离子反应一定有离子参加( )
(3)H++OH-===H2O可以表示是醋酸与氢氧化钠反应的离子方程式( )
(4)碳酸钠与盐酸和醋酸反应的离子方程式相同( )
(5)将Na投入到CuSO4溶液中的离子反应为2Na+Cu2+===2Na++Cu↓( )
(6)氢氧化铁溶于氢碘酸中的离子反应为Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O( )
(7)向小苏打溶液中加入过量的澄清石灰水的离子反应为2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO( )
(8)Cl2通入水中的离子反应为Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-( )
题组训练
题组一 基本反应离子方程式的书写
(1)Na2O2与水反应:________________________________________________。
(2)NaHCO3溶液与稀盐酸反应:______________________________________。
(3)Al与NaOH溶液反应:________________________________________。
(4)FeCl2溶液中通入Cl2:_____________________________________________。
(5)Cu与FeCl3溶液反应:_____________________________________________。
(6)MnO2与浓盐酸反应(加热):_________________________________________。
(7)AgNO3溶液与稀HCl反应:_________________________________________。
(8)SO2气体通入澄清石灰水:__________________________________________。
(9)小苏打与乙酸溶液混合:___________________________________________。
规律小结 离子方程式书写中物质拆分的一般规律
(1)能拆分的物质一般为强酸(如HCl)、强碱(如NaOH)和大多数可溶性盐(如NaCl)。
(2)不能拆分的物质:难溶物(如CaCO3)、弱电解质(如H2O、HF)、氧化物(如Na2O、CO2)、多元弱酸的酸式酸根离子(如HSO)、非电解质(如蔗糖)、固相反应(如氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热)等在离子方程式中用化学式表示。
(3)微溶物作反应物,浓度较小时拆成离子式,浓度较大时应写成化学式,微溶物作生成物不拆。如CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2等;溶液中铵盐与碱加热时放出氨气写作NH3↑,不加热时写作NH3·H2O。
题组二 多重反应的离子方程式的书写
(1)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合:
________________________________________________________________________。
(2)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:
________________________________________________________________________。
(3)NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液混合加热:
________________________________________________________________________。
(4)Ba(OH)2与H2SO4两稀溶液混合:
________________________________________________________________________。
易错警示 多重反应离子方程式书写时的注意事项
(1)防止离子反应方程式未写全出现丢失现象,如FeBr2与Cl2反应,只写了Br-与Cl2的反应,忽略Fe2+ 与Cl2的反应。
(2)防止离子方程式各微粒比与物质组成不符合,Ba(OH)2 与H2SO4反应,H+与OH-反应生成H2O的化学计量数均为2,而不能同时约去这个化学计量数。
题组三 离子方程式的正误判断
1.判断下列离子方程式正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Na2O2固体与水反应:2O+2H2O===4OH-+O2↑( )
(2)醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑( )
(3)Fe(OH)3和稀硫酸的反应:OH-+H+===H2O( )
(4)硫酸铁溶液跟氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓( )
(5)澄清石灰水与稀盐酸反应:H++OH-===H2O( )
(6)向FeI2溶液中通入少量Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-( )
(7)向稀硝酸中加入铜片:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O( )
(8)Fe(OH)3和HI的反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O( )
2.【2015·江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
B.Na2CO3溶液中CO的水解:CO+H2O===HCO+OH-
C.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO+I-+6H+===I2+3H2O
D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
3.【2016·河北唐山期末】下列离子方程式错误的是( )
A.Na与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.FeCl3溶液腐蚀铜印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
C.明矾溶液中加入过量NaOH溶液:Al3++4OH-===AlO+2H2O
D.盛放NaOH溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞:SiO2+2OH-===SiO+H2O
方法技巧 规避离子方程式正误判断考查的四大陷阱
1.拆分陷阱:氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根离子等是否拆分是常考陷阱。
2.守恒陷阱:离子反应存在着质量守恒和电荷守恒,忽略电荷守恒是常考陷阱。
3.原理陷阱:是否尊重客观事实及原理是常考陷阱。如可逆反应离子方程式要用“⇌”连接、铁与氧化性酸和非氧化性酸的反应原理和产物等。
4.量比陷阱:与量有关的离子反应反应物的用量与方程式是否对应是常考的陷阱。
考点三 与“量”有关的离子方程式的书写
知识梳理
1.连续反应型离子反应
反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。如:OH-________________;Al3+________________;AlO________________;Fe________________。
2.先后型离子反应
一种反应物中两种或两种以上的离子都能跟另一种反应物反应,产物因反应次序不同与反应物的量有关,如FeBr2与Cl2反应。
3.配比型离子反应
两种反应物反应时,反应物中有两种或两种以上离子反应时,当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足),产物与反应物的用量有关,如Ca(OH)2与NaHCO3反应。
题组训练
题组一 连续反应型离子方程式的书写
(1)酸性氧化物与碱溶液反应。如CO2通入澄清石灰水中:
CO2少量:______________________________________________________;
CO2过量:______________________________________________________。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸不足:_____________________________________________________;
盐酸过量:_____________________________________________________。
(3)铝盐溶液与强碱溶液。如AlCl3溶液与NaOH溶液反应:
NaOH溶液少量:_______________________________________________;
NaOH溶液过量:_______________________________________________。
(4)NaAlO2溶液与强酸溶液。如NaAlO2溶液与盐酸反应:
盐酸少量:_____________________________________________________;
盐酸过量:_____________________________________________________。
(5)CO2通入到NaAlO2溶液中:
CO2少量:______________________________________________________;
CO2过量:______________________________________________________。
(6)Fe与稀硝酸反应:
Fe少量:________________________________________________________;
Fe过量:________________________________________________________。
规律小结 连续型离子方程式的书写方法
根据反应条件先分析反应物是否存在过量,再根据反应原理书写。若无过量,则发生第一步反应,若过量,则反应物发生两步反应,写离子方程式时则不必写出第一步反应的中间产物,按终态产物写离子反应方程式。如多元弱酸或酸酐(如CO2或SO2)与强碱溶液反应,若CO2(或SO2)少量,产物为正盐;若CO2(或SO2)过量,产物为酸式盐;多元弱酸正盐与强酸反应,先生成酸式盐,酸式盐再进一步与酸反应,生成强酸盐和弱酸。
题组二 先后反应型离子方程式的书写
(1)FeBr2溶液与Cl2反应。
Cl2少量:____________________________________________________________;
Cl2过量:____________________________________________________________。
(2)将Fe(NO3)3溶液与HI混合。
HI不足:___________________________________________________________;
HI过量:____________________________________________________________。
(3)向含有H+、Al3+、NH的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
方法技巧 先后型离子反应方程式的书写方法
(1)复分解反应型:
①依据“竞争反应、强者优先”的规律明确离子反应的先后顺序,再按反应原理书写,如向含有OH-、CO、AlO的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,因结合质子的能力OH->AlO>CO,则反应的离子方程式依次为OH-+H+===H2O、AlO+H++H2O===Al(OH)3↓、CO+2H+===H2O+CO2↑、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;
②在不明确离子反应的先后顺序时,可用假设定序法,如FeBr2溶液与Cl2反应,可假设Cl2先与Br-反应,则生成的溴单质还要氧化Fe2+ 生成Fe3+,这样即可确定Cl2先与Fe2+ 后与Br-反应,然后再根据量的关系书写即可。
(2)氧化还原型:强氧化剂遇到两种还原性离子时 ,应注意氧化剂是否过量,若氧化剂不足,将还原性离子按还原性强弱排序,谁强谁先反应。如将少量的Cl2通入到FeBr2溶液中,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;若Cl2过量,则离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
题组三 配比型离子方程式的书写
(1)Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应。
①NaHCO3溶液少量:_________________________________________________;
②NaHCO3溶液足量:_________________________________________________。
类似该反应的还有Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应。
(2)NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应。
①加Ba(OH)2溶液至SO恰好沉淀:____________________________________;
②加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:_______________________________________。
(3)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应。
①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1:
________________________________________________________________________。
②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2:
________________________________________________________________________。
③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶3:
________________________________________________________________________。
方法技巧 配比型离子反应方程式的书写方法
配比型离子反应按照“以少定多”的原则进行书写,即先根据题给条件判断“少量物质”,以少量物质的离子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法为
图242
考点四 离子共存
知识梳理
1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间______________;若离子之间能________,则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色。
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
(2)二性——溶液的酸碱性:
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
③酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS-等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH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。
(4)四反应——四种反应类型。
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SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
对点自测
1.判断下列离子能否大量共存(能大量共存的打“√”,不能大量共存的打“×”)
(1)水溶液中:Al3+、Ca2+、HCO、SO ( )
(2)水溶液中:Fe2+、H+、ClO-、Cl-( )
(3)无色溶液中:Fe3+、Cu2+、NO、Cl-( )
(4)1.0 mol·L-1 的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO( )
(5)甲基橙呈红色的溶液:NH、Ba2+、AlO、Cl-( )
(6)常温下pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-( )
(7)与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、NH、CO、NO( )
(8)c(K+)
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