内容正文:
课程02 离子反应
一、电解质及导电性
1.电解质与非电解质
(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。
(2)电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等;能导电的物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
(3)本身电离而导电的化合物才是电解质。如CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,但均是非电解质。
(4)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性的大小没有直接关系。如碳酸钙,其溶解性小,溶液导电性差,但其属于强电解质。
(5)电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(6)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物(溶液)、单质既不是电解质也不是非电解质。
2.溶液的导电性
(1)能导电的物质不一定是电解质(如金属、石墨、盐酸等),电解质不一定能导电。
(2)溶于水能导电的化合物不一定是电解质(如二氧化碳、氨等是非电解质)。
(3)电解质溶于水能导电,但熔融状态下不一定能导电(如氯化氢等)。
3.电解质溶液的导电原理
电解质电离出的阴、阳离子在外加电场作用下,发生定向移动实现导电过程,一般情况下,自由移动离子的浓度越大,所带的电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。
二、电解质的电离和电离方程式
1.电解质的电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
2.电离方程式书写的注意事项
①符合客观事实,不能随意书写离子符号,要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。
②质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
③电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
3.电离方程式书写的思维模型
三、离子反应和离子共存
1.离子不能大量共存的原因
(1)离子之间相互结合生成难溶物质。如Ca2+和CO32-生成CaCO3沉淀,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2沉淀等。
(2)离子之间相互结合生成气态物质。如H+和CO32-生成CO2等。
(3)离子之间相互结合生成弱电解质。如H+与CH3COO-、OH-、PO43-等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4等。
(4)离子之间发生氧化还原反应。如Fe2+、S2-、I-、SO32-分别与NO3-(H+)、ClO-、MNO4-因发生氧化还原反应而不能大量共存;Fe3+与S2-、I-等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
注意:(1)解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时,“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
2.注意题干中常见的限制条件
(1)酸性溶液含有大量的H+,与H+不能大量共存的离子:OH−、ClO−、F−、CH3COO−、AlO2-、NO2-、、
S2−、、SiO32−、PO43-、、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-
(2)碱性溶液含有大量的OH-,与OH-不能大量共存的离子:H+、、Ca2+ 、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-
(3)常见氧化性的离子:Fe3+、 (H+)、、ClO-、Cr2O72-
(4)常见还原性的离子:S2−、、I−、Fe2+、Br-
(5)无色溶液应排除有色离子:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。
3. “五审法”判断离子方程式的正误
(1)看离子反应是否符合客观事实。如铁与稀硫酸的反应不能写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,应写成Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
易溶的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)写成离子形式。
①常见的强酸、弱酸
强酸
HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI
弱酸
H2CO3、H2SiO3、CH3COOH、H2C2O4、HClO、HF、H2S、H2SO3
【特别提醒】浓盐酸、浓硝酸在离子方程式中可拆,浓硫酸一般不拆。
②常见的强碱、弱碱
强碱
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
弱碱
NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3
③酸式盐
a.弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等;
b.强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO。
④微溶物在生成物中当成沉淀,不拆写,若为反应物且为澄清溶液则拆成离子,如Ca(OH)2。
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