【重点·方法·点拨】第05讲 离子反应 离子方程式-2025年高考化学大一轮复习卓越讲义
2024-06-27
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内容正文:
第05讲 离子反应 离子方程式
01了解电解质及其分类,掌握强弱电解质的本质区别。
02 理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
03了解离子反应的概念、离子反应发生的条件,并能正确书写离子方程式。
考点一:电解质及电离
重点·夯基易错
1.电解质及其分类
2.强电解质和弱电解质
(1)强电解质:在水溶液中能 电离的电解质。电解质完全以离子形式存在,没有电解质分子存在。如强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。
(2)弱电解质:在水溶液中 电离的电解质。既有离子又有电解质分子存在。如弱酸、弱碱、水、极少数盐[HgCl2、(CH3COO)2Pb等]。
【易错】(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定导电,如固体NaCl、液态HCl均不导电;导电的物质不一定是电解质,如金属单质、电解质溶液均可导电,但都不是电解质。
(3)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性大小没有必然联系。如CaCO3的溶解度很小,其溶液导电能力很弱,但CaCO3属于强电解质。溶液的导电能力取决于电荷浓度的大小,电荷浓度越大,导电能力越强。
(4)电解质溶于水和加热熔融时破坏的化学键不一定一样,溶于水破坏离子键和某些共价键,而加热熔融只破坏离子键。
3.电解质的电离
(1)电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成 的过程。
【易错】(1)电解质和非电解质一定都是化合物,某些导电的单质和水溶液既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质。
4.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中用“===”连接。
如Na2SO4:Na2SO4===2Na++SO
(2)弱电解质部分电离,用“”表示。
如HClO:HClOH++ClO-
①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H2CO3:H2CO3H++HCO HCOH++CO
②多元弱碱分步电离,但通常一步写出。如Fe(OH)3的电离方程式为Fe(OH)3Fe3++3OH-。
③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式为:
(3)酸式盐的电离。
①强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,在熔融状态下的电离方程式为 。
②多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余的部分电离。如NaHCO3在水溶液中的电离方程式为: 。
(1)金属能导电,所以金属是电解质( )
(2)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质( )
(3)硫酸在水溶液中能完全电离,所以稀硫酸是强电解质( )
(4)SO2、NH3的水溶液能导电,所以SO2、NH3均是电解质( )
(5)BaSO4的水溶液的导电性很弱,故它是弱电解质( )
(6)弱电解质溶液中存在多种共价化合物分子( )
(7)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物( )
(8)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动离子存在。升温,强电解质溶液、弱电解质溶液导电能力均增强( )
点拨·能力培养
1.现有12种物质:①Al ②稀硝酸 ③HNO3 ④NH3·H2O ⑤CO2 ⑥空气 ⑦NaCl
⑧CaCO3 ⑨NaHCO3 ⑩乙醇 ⑪Al2O3 ⑫Cu(OH)2
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的序号填入右栏相应的位置。
序号
符合的条件
物质的序号
(1)
电解质,熔融状态下能导电
(2)
非电解质
(3)
强电解质,但熔融状态下并不导电
(4)
强电解质,但难溶于水
(5)
弱电解质
(6)
既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
1.按要求书写下列电解质的电离方程式:
①Ba(OH)2:___________________________________________________________________;
②KAl(SO4)2:__________________________________________________________________;
③CH3COOH:_________________________________________________________________;
④H2CO3:____________________________________________________________________;
⑤Cu(OH)2:___________________________________________________________________;
⑥NaHSO4溶于水:______________________________________________________________;
⑦NaHSO4熔融:________________________________________________________________;
⑧NaHCO3:___________________________________________________________________。
3.下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像字母填在相应的题目后面的括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2S溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
方法·规律总结
1.书写电离方程式“三注意”
(1)注意符合客观事实,不能随意书写离子符号。
(2)注意质量守恒:电离方程式两边原子种类、数目不变。
(3)注意电荷守恒:电离方程式右侧的电荷总数等于左侧的电荷总数。
2.电解质溶液的导电原理
①电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,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。
②同一温度下,强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同,若升高温度,它们的导电能力大小顺序为b>a>c。
3.外加电解质对原电解质溶液导电能力的影响
(1)若未发生离子反应,则导电能力增强。如NaCl溶液中加入KNO3固体,导电能力增强。
(2)若发生离子反应,则根据溶液中离子浓度和所带电荷数目的变化来判断导电能力的变化。
①如100 mL 0.1 mol·l-1 HCl溶液中加入0.005 mol KOH(s) Cl-浓度不变,K+代替了部分H+,导电能力不变。
②若加入0.1 mol KOH(s)二者反应生成强电解质KCl,但KOH过量,溶液导电能力增强。
③稀氨水中加入少量冰醋酸,溶液的导电能力增强,因为它们相互反应,生成强电解质CH3COONH4。
④向100 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中逐渐加入0.005 mol CuSO4(s),由于两者反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀,溶液的导电能力减弱。
真题·明考向
1.(2024·浙江·高考真题)下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
2.(2022·浙江·高考真题)下列物质属于非电解质的是
A.CH4 B.KI C.NaOH D.CH3COOH
3.(2021·北京·高考真题)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A.A B.B C.C D.D
考点二:离子反应 离子方程式书写的基本方法
重点·夯基易错
1.离子反应
(1)概念:在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。
(2)本质:离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的 。
(3)离子反应发生的条件
①发生复分解反应:生成难溶的物质,生成难电离的物质,生成易挥发的物质。
②发生氧化还原反应。
③发生络合反应。
2.离子方程式
(1)离子方程式:用 来表示反应的式子。
(2)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示 ,还可以表示 。
3.离子方程式中物质的“拆分”
(1)一般规律
①能拆分写成离子形式的物质是易溶的强电解质,包括 、 、大多数 。
②不能拆分的物质包括单质、氧化物、弱电解质、难溶电解质、气体。
(2)微溶物的处理
①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分;
②作反应物时,澄清溶液拆分为离子,浑浊液不拆分,如Ca(OH)2。
(3)产物NH3·H2O的处理
①不加热或稀溶液中,写成NH3·H2O。
②加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。
(1)所有的化学反应都能写成离子方程式。( )
(2)H++OH-===H2O可表示所有强酸和强碱的中和反应。( )
(3)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。( )
(4)将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-( )
(5)向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液:SO+2H+===SO2↑+H2O。( )
(6)向NaClO和NaCl混合溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为
2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O。( )
(7)NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。( )
(8)(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓。( )
点拨·能力培养
一、书写离子方程式,注意微粒的书写形式
1.(1)完成下列反应的离子方程式,注意难溶微粒、气体、难电离微粒的书写形式。
①氧化镁溶于稀硫酸
②向AlCl3溶液中滴加过量的氨水
③向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液
(2)完成下列反应的离子方程式,注意微溶物质、NH与碱反应的条件。
①向澄清石灰水中加入稀盐酸
②Na2SO4溶液与AgNO3溶液混合
③铵盐溶液与强碱溶液混合加热检测NH
(3)完成下列反应的离子方程式,注意单质、氧化物、浓酸的书写形式。
①过氧化钠溶于水
②用MnO2与浓盐酸共热制Cl2
③Cl2溶于水
④铜溶于浓硝酸
二、多重反应离子方程式的书写
2.完成下列反应的离子方程式。
(1)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合
(2)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合
(3)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
三、信息给予型离子方程式的书写
3.写出符合下列情况的离子方程式。
(1)向MgSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成Mg(OH)2·MgCO3:_________________________。
(2)BaS溶液与硫酸锌溶液混合生成立德粉(ZnS·BaSO4):_______________________________。
(3)向MnCl2溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:_____________________________________。
(4)已知PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸铵溶液,反应方程式如下:PbSO4+2CH3COONH4===
(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4
将硫化钠溶液与醋酸铅溶液混合,可生成沉淀,写出反应的离子方程式:_____________________。
4.以电石渣[主要成分是Ca(OH)2,含SiO2、Al2O3以及其他少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下:
回答下列问题:
(1)该流程中“复分解”反应的离子方程式:______________________________________。
(2)该流程中碳化反应的离子方程式是____________________________________________。
方法·规律总结
1.电解质的“拆”分原则
(1)易溶的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)写离子形式。
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
注意: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。
(2)微溶物:不论是反应物还是生成物,是否写离子形式都由其浓度决定。如石灰乳写化学式Ca(OH)2,澄清石灰水写成Ca2+、OH-。
(3)固体之间的反应、浓硫酸(或浓磷酸)与固体之间的反应,不能电离出自由离子,所以不写离子方程式。如:
Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)CaCl2(s)+2NH3↑+2H2O
2.多重反应离子方程式书写时的注意点
两种电解质溶液混合,至少电离出两种阴离子和两种阳离子,这四种(或更多种)离子之间都能两两结合成难电离(或难溶)的物质或后续离子之间的氧化还原反应,这样的离子反应称为多重反应。在写这类反应的离子方程式时易丢失其中的一组反应。
真题·明考向
1.(2024·浙江·高考真题)下列离子方程式正确的是
A.用溶液除气体:
B.溶液中滴加溶液:
C.溶液中通入少量:
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
2.(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
考点三:与量有关的离子方程式的书写
重点·夯基易错
类型一 连续型
1.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。
(1)盐酸滴入Na2CO3溶液中:
①盐酸少量:CO+H+===HCO;
②盐酸过量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)CO2通入NaOH溶液中:
①CO2少量:CO2+2OH-===CO+H2O;
②CO2过量:CO2+OH-===HCO。
(3)CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中:
①CO2少量:2[Al(OH)4]-+CO2===2Al(OH)3↓+CO+H2O;
②CO2过量:[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。
(4)NaOH滴入AlCl3溶液中:
①NaOH少量:Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
②NaOH过量:Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。
(5)盐酸滴入Na[Al(OH)4]溶液中:
①盐酸少量:[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O;
②盐酸过量:[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O。
(6)Fe与稀HNO3反应:
①Fe过量:3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O;
②稀HNO3过量:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。
类型二 先后型
2.一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关,又可称为竞争型。
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足:H++OH-===H2O;
NaOH过量:NH+H++2OH-===NH3·H2O+H2O。
(2)向含有H+、Al3+、NH的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应依次为
H++OH-===H2O;
Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
NH+OH-===NH3·H2O;
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
(3)向含有OH-、CO、[Al(OH)4]-的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,反应依次为
OH-+H+===H2O;
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O;
CO+H+===HCO、HCO+H+===CO2↑+H2O;
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(4)向FeBr2溶液中通Cl2:
通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
通入过量Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
类型三 配比型
3.当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),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),因而跟用量有关。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
①NaOH不足:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;
②NaOH过量:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO。
(2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应:
①NaHCO3不足:HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O;
②NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O。
(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O,此时溶液呈碱性;
②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,此时溶液呈中性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为SO+Ba2+===BaSO4↓。
(4)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应:
①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1
3Ba2++3SO+2Al3++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓;
②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2
NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓。
(1)向FeI2中通入少量Cl2 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-( )
(2)向FeBr2中通入等量Cl2 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-( )
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2 ClO-+H2O+CO2===HClO+HCO( )
(4)向NaAlO2溶液中通入少量CO2 2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO( )
(5)少量SO2和NaOH反应 SO2+OH-===HSO( )
(6)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸 CO+2H+===H2O+CO2↑( )
(7)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应 Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O( )
(8)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应 NH+HSO+2OH-===NH3·H2O+SO(×)
点拨·能力培养
1.写出教材中常考的10个典型反应的离子方程式。
(1)钠与水的反应: ;
(2)氯气与水的反应: ;
(3)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2: ;
(4)向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液: ;
(5)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:
;
(6)碳酸钙中加入醋酸溶液:
;
(7)铜与稀硝酸的反应:
;
(8)铜与浓硝酸的反应:
(9)FeCl3溶液与铜的反应:
;
(10)向NaAlO2溶液中通入足量CO2:
。
2.写出下列多重反应类离子方程式。
①稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:
。
②Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合:
。
③Fe3O4溶于HI溶液中:
。
④FeI2溶液中通入过量Cl2:
。
⑤向NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液并加热:
。
方法·规律总结
1.“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
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
2.“定一法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)根据相对量将少量物质定为“1 mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。
(2)依据少量物质中离子的物质的量,确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(3)依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
真题·明考向
1.(2024·全国·高考真题)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B.工业废水中的用去除:
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
2.(2024·全国·高考真题)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
演练·提能力
1.(2024·浙江绍兴·三模)下列物质溶于水能导电但属于非电解质的是
A.HCl B.Cl2 C.CaCO3 D.NH3
2.(23-24高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习)下列叙述中,正确的是
A.固体不导电,所以不是电解质
B.、在水溶液中均能导电,所以它们都是电解质
C.熔融的能导电,所以是电解质
D.溶于水,在通电条件下才能发生电离
3.(23-24高三上·湖南衡阳·阶段练习)离子方程式:BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+中的H+能代表的物质是
A.H2SO4 B.HF C.NaHSO4 D.HNO3
4.(23-24高三上·湖南衡阳·阶段练习)向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4稀溶液,其导电能力随加入的溶液体积变化的曲线如下图所示。下列说法中不正确的是
A.AB段反应的离子方程式:Ba2++OH-+H++S=BaSO4↓+H2O
B.C点发生反应的离子方程式:OH-+H+=H2O
C.D点对应的溶液中存在的离子主要是Na+、S
D.V1、V2的关系为V1∶V2=2∶5
5.(2024·湖北·三模)下列化学方程式或离子方程式错误的是
A.过量的与反应:
B.硫化钠溶液在空气中氧化变质:
C.饱和碳酸钠溶液中通入足量:
D.向次氯酸钠溶液中通入少量:
6.(2024·黑龙江·三模)下列离子方程式书写正确的是
A.工业上用铜电极电解饱和食盐水制备氯气:
B.硅酸钠溶液中通入足量
C.等体积、等浓度的溶液与氯水反应:
D.通入饱和溶液中:
7.(2024·安徽合肥·三模)下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写也正确的是
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
、、、
少量HCl溶液
B
、、、
少量溶液
C
、、、
过量醋酸溶液
D
、、、
通入少量
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
8.(2024·江苏苏州·三模) 元素周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用作雕刻玻璃;可溶于苯、等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是;卤素互化物(如ICl、)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列化学反应表示正确的是
A.溶于水:
B.ICl溶于NaOH溶液:
C.水解:
D.用溶液吸收:
9.(2024·安徽滁州·二模)下列所述实验事实或所对应的离子方程式不正确的是
选项
实验事实
离子方程式
A
过量H2S通入FeCl3溶液中产生黑褐色沉淀
B
过量的NaOH与NH4AlFe(SO4)2反应未生成沉淀
C
等物质的量NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应产生白色沉淀
D
苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊
A.A B.B C.C D.D
10.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知25℃时几种酸的电离平衡常数:、;;:。下列有关碳中和原理的方程式错误的是
A.苯酚钠溶液通入少量
B.漂白粉与少量反应:
C.呼吸面罩中过氧化钠与反应:
D.向饱和碳酸钠溶液通过量的
11.(2024·江西萍乡·二模)下列离子方程式与所给事实相符的是
A.向水杨酸溶液中加入碳酸氢钠:+2HCO→+2H2O+2CO2↑
B.向碳酸氢镁溶液中加入过量澄清石灰水溶液产生白色沉淀:
C.向溶液中通入气体:
D.溶液滴入溶液中:
12.(2024·福建南平·三模)某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备,装置如图所示(夹持装置略去),下列离子方程式错误的是
A.①中: B.②中:
C.③中: D.④中:
13.(23-24高三下·重庆·阶段练习)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.溶于烧碱溶液:
B.胶体的制备:
C.足量溶液与溶液反应:
D.碘化亚铁溶液中通入少量氯气:
14.(2024·湖南衡阳·三模)正高碘酸(H5IO6)是白色结晶性粉末,可溶于水,主要用作氧化剂和分析试剂。由NaI制取H5IO6的实验流程如图所示:
下列相关步骤对应的离子方程式或化学方程式错误的是
A.“反应1”中:
B.“反应2”中:
C.“反应3”中:
D.“反应4”中:
15.(23-24高三下·湖南衡阳·开学考试)下列各项对应的物质按如图所示装置进行实验,固体能完全消失且离子方程式正确的是
选项
气体(足量)
液体
固体(少量)
离子方程式
装置图
A
溶液
先反应:
后反应:
B
HCl
溶液
Cu
C
蒸馏水
先反应:
后反应:
D
澄清石灰水
先反应:
后反应:
A.A B.B C.C D.D
2
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第05讲 离子反应 离子方程式
01了解电解质及其分类,掌握强弱电解质的本质区别。
02 理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
03了解离子反应的概念、离子反应发生的条件,并能正确书写离子方程式。
考点一:电解质及电离
重点·夯基易错
1.电解质及其分类
【答案】①水溶液 ②熔融 ③电离 ④强电解质 ⑤弱电解质 ⑥强酸 ⑦强碱 ⑧弱酸 ⑨弱碱
2.强电解质和弱电解质
(1)强电解质:在水溶液中能 完全 电离的电解质。电解质完全以离子形式存在,没有电解质分子存在。如强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。
(2)弱电解质:在水溶液中 部分 电离的电解质。既有离子又有电解质分子存在。如弱酸、弱碱、水、极少数盐[HgCl2、(CH3COO)2Pb等]。
【易错】(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定导电,如固体NaCl、液态HCl均不导电;导电的物质不一定是电解质,如金属单质、电解质溶液均可导电,但都不是电解质。
(3)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性大小没有必然联系。如CaCO3的溶解度很小,其溶液导电能力很弱,但CaCO3属于强电解质。溶液的导电能力取决于电荷浓度的大小,电荷浓度越大,导电能力越强。
(4)电解质溶于水和加热熔融时破坏的化学键不一定一样,溶于水破坏离子键和某些共价键,而加热熔融只破坏离子键。
3.电解质的电离
(1)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。
【易错】(1)电解质和非电解质一定都是化合物,某些导电的单质和水溶液既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质。
4.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式中用“===”连接。
如Na2SO4:Na2SO4===2Na++SO
(2)弱电解质部分电离,用“”表示。
如HClO:HClOH++ClO-
①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H2CO3:H2CO3H++HCO HCOH++CO
②多元弱碱分步电离,但通常一步写出。如Fe(OH)3的电离方程式为Fe(OH)3Fe3++3OH-。
③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式为:
H++AlO+H2OAl(OH)3Al3++3OH- 。
(3)酸式盐的电离。
①强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,在熔融状态下的电离方程式为 NaHSO4===Na++HSO 。
②多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余的部分电离。如NaHCO3在水溶液中的电离方程式为: NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO 。
(1)金属能导电,所以金属是电解质( )
(2)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质( )
(3)硫酸在水溶液中能完全电离,所以稀硫酸是强电解质( )
(4)SO2、NH3的水溶液能导电,所以SO2、NH3均是电解质( )
(5)BaSO4的水溶液的导电性很弱,故它是弱电解质( )
(6)弱电解质溶液中存在多种共价化合物分子( )
(7)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物( )
(8)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动离子存在。升温,强电解质溶液、弱电解质溶液导电能力均增强( )
【答案】(1) (×)(2) (×)(3) (×)(4) (×)(5) (×)(6) (√)(7) (×)(8) (√)
点拨·能力培养
1.现有12种物质:①Al ②稀硝酸 ③HNO3 ④NH3·H2O ⑤CO2 ⑥空气 ⑦NaCl
⑧CaCO3 ⑨NaHCO3 ⑩乙醇 ⑪Al2O3 ⑫Cu(OH)2
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的序号填入右栏相应的位置。
序号
符合的条件
物质的序号
(1)
电解质,熔融状态下能导电
(2)
非电解质
(3)
强电解质,但熔融状态下并不导电
(4)
强电解质,但难溶于水
(5)
弱电解质
(6)
既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
【答案】 (1)⑦⑧⑨⑪⑫ (2)⑤⑩ (3)③ (4)⑧⑪ (5)④⑫ (6)①②
1.按要求书写下列电解质的电离方程式:
①Ba(OH)2:___________________________________________________________________;
②KAl(SO4)2:__________________________________________________________________;
③CH3COOH:_________________________________________________________________;
④H2CO3:____________________________________________________________________;
⑤Cu(OH)2:___________________________________________________________________;
⑥NaHSO4溶于水:______________________________________________________________;
⑦NaHSO4熔融:________________________________________________________________;
⑧NaHCO3:___________________________________________________________________。
【答案】 ①Ba(OH)2===Ba2++2OH-
②KAl(SO4)2===K++Al3++2SO
③CH3COOHCH3COO-+H+
④H2CO3H++HCO、HCOH++CO
⑤Cu(OH)2Cu2++2OH-
⑥NaHSO4===Na++H++SO
⑦NaHSO4(熔融)===Na++HSO
⑧NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO
3.下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像字母填在相应的题目后面的括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2S溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
【答案】 (1)D (2)B (3)C (4)B (5)C (6)A
【解析】 (1)H+与OH-中和生成极弱电解质水,Ba2+与SO结合成难溶BaSO4,溶液中自由移动的离子浓度降低。(2)和(4)都是因发生离子反应,使弱电解质生成强电解质,自由移动的离子浓度增加。(3)和(5)虽然发生了离子反应,但自由移动离子的浓度基本未发生改变。(6)开始阶段CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,离子浓度降低至Ca(OH)2完全反应后,继续通入CO2,CO2、H2O与CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2,自由移动离子的浓度又增加。
方法·规律总结
1.书写电离方程式“三注意”
(1)注意符合客观事实,不能随意书写离子符号。
(2)注意质量守恒:电离方程式两边原子种类、数目不变。
(3)注意电荷守恒:电离方程式右侧的电荷总数等于左侧的电荷总数。
2.电解质溶液的导电原理
①电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,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。
②同一温度下,强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同,若升高温度,它们的导电能力大小顺序为b>a>c。
3.外加电解质对原电解质溶液导电能力的影响
(1)若未发生离子反应,则导电能力增强。如NaCl溶液中加入KNO3固体,导电能力增强。
(2)若发生离子反应,则根据溶液中离子浓度和所带电荷数目的变化来判断导电能力的变化。
①如100 mL 0.1 mol·l-1 HCl溶液中加入0.005 mol KOH(s) Cl-浓度不变,K+代替了部分H+,导电能力不变。
②若加入0.1 mol KOH(s)二者反应生成强电解质KCl,但KOH过量,溶液导电能力增强。
③稀氨水中加入少量冰醋酸,溶液的导电能力增强,因为它们相互反应,生成强电解质CH3COONH4。
④向100 mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中逐渐加入0.005 mol CuSO4(s),由于两者反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀,溶液的导电能力减弱。
真题·明考向
1.(2024·浙江·高考真题)下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A. CO2在水溶液中能导电,是生成的碳酸电离,不是自身电离,不属于电解质,A符合题意;
B.HCl溶于水电离出离子导电,属于电解质,B不符合题意;
C.NaOH在水溶液和熔融状态均能电离离子而导电,属于电解质,C不符合题意;
D.BaSO4在熔融状态能电离离子而导电,属于电解质,D不符合题意;
故选A。
2.(2022·浙江·高考真题)下列物质属于非电解质的是
A.CH4 B.KI C.NaOH D.CH3COOH
【答案】A
【分析】水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质,包括酸、碱、大多数的盐都是电解质;在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质;据此解答。
【解析】A.CH4属于有机物,在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物,为非电解质,故A符合题意;
B.KI属于盐,在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故B不符合题意;
C.NaOH属于碱,在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故C不符合题意;
D.CH3COOH属于酸,在水溶液中能电离出H+离子和CH3COO-离子,即CH3COOH是在水溶液中导电的化合物,为电解质,故D不符合题意;
答案为A。
3.(2021·北京·高考真题)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;
B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-++=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;
C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;
D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;
故合理选项是D。
考点二:离子反应 离子方程式书写的基本方法
重点·夯基易错
1.离子反应
(1)概念:在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。
(2)本质:离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。
(3)离子反应发生的条件
①发生复分解反应:生成难溶的物质,生成难电离的物质,生成易挥发的物质。
②发生氧化还原反应。
③发生络合反应。
2.离子方程式
(1)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。
(2)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
3.离子方程式中物质的“拆分”
(1)一般规律
①能拆分写成离子形式的物质是易溶的强电解质,包括强酸、强碱、大多数可溶性盐。
②不能拆分的物质包括单质、氧化物、弱电解质、难溶电解质、气体。
(2)微溶物的处理
①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分;
②作反应物时,澄清溶液拆分为离子,浑浊液不拆分,如Ca(OH)2。
(3)产物NH3·H2O的处理
①不加热或稀溶液中,写成NH3·H2O。
②加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。
(1)所有的化学反应都能写成离子方程式。( )
(2)H++OH-===H2O可表示所有强酸和强碱的中和反应。( )
(3)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。( )
(4)将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-( )
(5)向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液:SO+2H+===SO2↑+H2O。( )
(6)向NaClO和NaCl混合溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为
2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O。( )
(7)NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。( )
(8)(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓。( )
【答案】(1) (×)(2) (×)(3) (×)(4) (×)(5) (×)(6) (×)(7) (×)(8) (×)
点拨·能力培养
一、书写离子方程式,注意微粒的书写形式
1.(1)完成下列反应的离子方程式,注意难溶微粒、气体、难电离微粒的书写形式。
①氧化镁溶于稀硫酸
【答案】MgO+2H+===H2O+Mg2+。
②向AlCl3溶液中滴加过量的氨水
【答案】Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
③向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液
【答案】HSO+H+===H2O+SO2↑。
(2)完成下列反应的离子方程式,注意微溶物质、NH与碱反应的条件。
①向澄清石灰水中加入稀盐酸
【答案】OH-+H+===H2O。
②Na2SO4溶液与AgNO3溶液混合
【答案】SO+2Ag+===Ag2SO4↓。
③铵盐溶液与强碱溶液混合加热检测NH
【答案】NH+OH-NH3↑+H2O。
(3)完成下列反应的离子方程式,注意单质、氧化物、浓酸的书写形式。
①过氧化钠溶于水
【答案】2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑。
②用MnO2与浓盐酸共热制Cl2
【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
③Cl2溶于水
【答案】Cl2+H2O=Cl-+HClO+H+。
④铜溶于浓硝酸
【答案】Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O。
二、多重反应离子方程式的书写
2.完成下列反应的离子方程式。
(1)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合
【答案】Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
(2)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合
【答案】Ba2++2OH-+2NH+SO===BaSO4↓+2NH3·H2O。
(3)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
【答案】Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
三、信息给予型离子方程式的书写
3.写出符合下列情况的离子方程式。
(1)向MgSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成Mg(OH)2·MgCO3:_________________________。
【答案】 2Mg2++2CO+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑[或2Mg2++3CO+2H2O===
Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO]
(2)BaS溶液与硫酸锌溶液混合生成立德粉(ZnS·BaSO4):_______________________________。
【答案】 Zn2++Ba2++S2-+SO===ZnS·BaSO4↓
(3)向MnCl2溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:_____________________________________。
【答案】 Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)已知PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸铵溶液,反应方程式如下:PbSO4+2CH3COONH4===
(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4
将硫化钠溶液与醋酸铅溶液混合,可生成沉淀,写出反应的离子方程式:_____________________。
【答案】 (CH3COO)2Pb+S2-===PbS↓+2CH3COO-
4.以电石渣[主要成分是Ca(OH)2,含SiO2、Al2O3以及其他少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下:
回答下列问题:
(1)该流程中“复分解”反应的离子方程式:______________________________________。
(2)该流程中碳化反应的离子方程式是____________________________________________。
【答案】 (1)K++ClO===KClO3↓
(2)Ca2++2NH3+H2O+CO2===CaCO3↓+2NH
方法·规律总结
1.电解质的“拆”分原则
(1)易溶的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)写离子形式。
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
注意: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。
(2)微溶物:不论是反应物还是生成物,是否写离子形式都由其浓度决定。如石灰乳写化学式Ca(OH)2,澄清石灰水写成Ca2+、OH-。
(3)固体之间的反应、浓硫酸(或浓磷酸)与固体之间的反应,不能电离出自由离子,所以不写离子方程式。如:
Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)CaCl2(s)+2NH3↑+2H2O
2.多重反应离子方程式书写时的注意点
两种电解质溶液混合,至少电离出两种阴离子和两种阳离子,这四种(或更多种)离子之间都能两两结合成难电离(或难溶)的物质或后续离子之间的氧化还原反应,这样的离子反应称为多重反应。在写这类反应的离子方程式时易丢失其中的一组反应。
真题·明考向
1.(2024·浙江·高考真题)下列离子方程式正确的是
A.用溶液除气体:
B.溶液中滴加溶液:
C.溶液中通入少量:
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
【答案】D
【解析】A.H2S在离子方程式中应以化学式保留,正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,A项错误;
B.酸性条件下会将H2SO3氧化成H2SO4,Ba2+与形成BaSO4沉淀,滴加少量Ba(NO3)2时的离子方程式为Ba2++2+3H2SO3=BaSO4↓+2NO↑+2+4H++H2O,滴加足量Ba(NO3)2时的离子方程式为3Ba2++2+3H2SO3=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O,B项错误;
C.电离平衡常数:Ka1(H2CO3) >Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应,正确的离子方程式为Cl2+=Cl-+HClO+CO2,C项错误;
D.Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,D项正确;
答案选D。
2.(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【解析】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,故D错误;
答案为B。
考点三:与量有关的离子方程式的书写
重点·夯基易错
类型一 连续型
1.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。
(1)盐酸滴入Na2CO3溶液中:
①盐酸少量:CO+H+===HCO;
②盐酸过量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)CO2通入NaOH溶液中:
①CO2少量:CO2+2OH-===CO+H2O;
②CO2过量:CO2+OH-===HCO。
(3)CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中:
①CO2少量:2[Al(OH)4]-+CO2===2Al(OH)3↓+CO+H2O;
②CO2过量:[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。
(4)NaOH滴入AlCl3溶液中:
①NaOH少量:Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
②NaOH过量:Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。
(5)盐酸滴入Na[Al(OH)4]溶液中:
①盐酸少量:[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O;
②盐酸过量:[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O。
(6)Fe与稀HNO3反应:
①Fe过量:3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O;
②稀HNO3过量:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。
类型二 先后型
2.一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关,又可称为竞争型。
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足:H++OH-===H2O;
NaOH过量:NH+H++2OH-===NH3·H2O+H2O。
(2)向含有H+、Al3+、NH的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应依次为
H++OH-===H2O;
Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
NH+OH-===NH3·H2O;
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
(3)向含有OH-、CO、[Al(OH)4]-的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,反应依次为
OH-+H+===H2O;
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O;
CO+H+===HCO、HCO+H+===CO2↑+H2O;
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(4)向FeBr2溶液中通Cl2:
通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
通入过量Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
类型三 配比型
3.当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),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),因而跟用量有关。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
①NaOH不足:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;
②NaOH过量:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO。
(2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应:
①NaHCO3不足:HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O;
②NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O。
(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O,此时溶液呈碱性;
②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,此时溶液呈中性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为SO+Ba2+===BaSO4↓。
(4)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应:
①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1
3Ba2++3SO+2Al3++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓;
②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2
NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓。
(1)向FeI2中通入少量Cl2 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-( )
(2)向FeBr2中通入等量Cl2 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-( )
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2 ClO-+H2O+CO2===HClO+HCO( )
(4)向NaAlO2溶液中通入少量CO2 2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO( )
(5)少量SO2和NaOH反应 SO2+OH-===HSO( )
(6)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸 CO+2H+===H2O+CO2↑( )
(7)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应 Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O( )
(8)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应 NH+HSO+2OH-===NH3·H2O+SO(×)
【答案】(1) (×)(2) (×)(3) (×)(4) (√)(5) (×)(6) (×)(7) (×)(8) (×)
点拨·能力培养
1.写出教材中常考的10个典型反应的离子方程式。
(1)钠与水的反应: 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ ;
(2)氯气与水的反应: Cl2+H2O=H++Cl-+HClO ;
(3)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ;
(4)向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液: Al3++4OH-===AlO+2H2O ;
(5)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ;
(6)碳酸钙中加入醋酸溶液:
CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑ ;
(7)铜与稀硝酸的反应:
3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O ;
(8)铜与浓硝酸的反应:
Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
(9)FeCl3溶液与铜的反应:
2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ ;
(10)向NaAlO2溶液中通入足量CO2:
AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO 。
2.写出下列多重反应类离子方程式。
①稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:
2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O 。
②Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合:
Ba2++2OH-+2NH+SO===BaSO4↓+2NH3·H2O 。
③Fe3O4溶于HI溶液中:
Fe3O4+8H++2I-===3Fe2++4H2O+I2 。
④FeI2溶液中通入过量Cl2:
3Cl2+2Fe2++4I-===6Cl-+2Fe3++2I2 。
⑤向NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液并加热:
Ba2++2OH-+NH+HCONH3↑+2H2O+BaCO3↓ 。
方法·规律总结
1.“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
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
2.“定一法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)根据相对量将少量物质定为“1 mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。
(2)依据少量物质中离子的物质的量,确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(3)依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
真题·明考向
1.(2024·全国·高考真题)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B.工业废水中的用去除:
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
【答案】C
【解析】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方程式为,A不正确;
B.由于的溶解度远远小于,因此,工业废水中的用去除,该反应的离子方程式为,B不正确;
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔,在水溶液中将还原为,该反应的离子方程式为,C正确;
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,被氧化为,属于弱酸,该反应的离子方程式为,D不正确;
综上所述,本题选C。
2.(2024·全国·高考真题)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
【答案】D
【解析】A.玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,A错误;
B.Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;
C.氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+,C错误;
D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为,D正确;
故答案选D。
演练·提能力
1.(2024·浙江绍兴·三模)下列物质溶于水能导电但属于非电解质的是
A.HCl B.Cl2 C.CaCO3 D.NH3
【答案】D
【解析】A.HCl 溶于水能导电,属于电解质,A不符合题意;
B.Cl2溶于水发生反应,能导电,属于单质,既不是电解质也不是非电解质,B不符合题意;
C.CaCO3不溶于水,C不符合题意;
D.NH3溶于水形成氨水,能导电,属于非电解质,D符合题意;
故选D。
2.(23-24高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习)下列叙述中,正确的是
A.固体不导电,所以不是电解质
B.、在水溶液中均能导电,所以它们都是电解质
C.熔融的能导电,所以是电解质
D.溶于水,在通电条件下才能发生电离
【答案】C
【解析】A.固体不导电,但是在水溶液或熔融态可以导电,属于电解质,故A错误;
B.、在水溶液中均能导电,是因为它们分别和水反应生成了电解质碳酸和亚硫酸,、本身不能电离,属于非电解质,故B错误;
C.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质,故C正确;
D.NaCl溶于水,在水分子的作用下发生电离,不需要通电,故D错误。
答案选C。
3.(23-24高三上·湖南衡阳·阶段练习)离子方程式:BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+中的H+能代表的物质是
A.H2SO4 B.HF C.NaHSO4 D.HNO3
【答案】D
【解析】HF是弱电解质,不能拆分成离子;H2SO4和NaHSO4中的硫酸根离子和钡离子能形成硫酸钡沉淀,硫酸钡不可拆分成离子,硝酸可以完全电离出氢离子;
故选D。
4.(23-24高三上·湖南衡阳·阶段练习)向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4稀溶液,其导电能力随加入的溶液体积变化的曲线如下图所示。下列说法中不正确的是
A.AB段反应的离子方程式:Ba2++OH-+H++S=BaSO4↓+H2O
B.C点发生反应的离子方程式:OH-+H+=H2O
C.D点对应的溶液中存在的离子主要是Na+、S
D.V1、V2的关系为V1∶V2=2∶5
【答案】D
【解析】A.AB段反应为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,离子方程式为Ba2++OH-+H++S=BaSO4↓+H2O,A项正确;
B.C点发生的反应为NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O,B项正确;
C.D点二者恰好完全反应生成Na2SO4,所以溶液中的离子主要是Na+、S,C项正确;
D.V1时发生的反应为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,V2时发生的总反应方程式为2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,所以V1、V2的关系为V1∶V2=1∶2,D项错误;
故答案选D。
5.(2024·湖北·三模)下列化学方程式或离子方程式错误的是
A.过量的与反应:
B.硫化钠溶液在空气中氧化变质:
C.饱和碳酸钠溶液中通入足量:
D.向次氯酸钠溶液中通入少量:
【答案】B
【解析】A.过量的氯气与氨气反应,生成氮气和氯化氢,反应离子方程式为,A正确;
B.硫化钠溶液显碱性,故不可能有氢离子参与反应,故离子方程式为,B错误;
C.饱和碳酸钠溶液中通入足量,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小,有固体析出,故离子方程式为,C正确;
D.向次氯酸钠溶液中通入少量,,D正确;
故选B。
6.(2024·黑龙江·三模)下列离子方程式书写正确的是
A.工业上用铜电极电解饱和食盐水制备氯气:
B.硅酸钠溶液中通入足量
C.等体积、等浓度的溶液与氯水反应:
D.通入饱和溶液中:
【答案】B
【解析】A.工业上用惰性电极电解饱和食盐水制氯气,若用铜电极电解饱和食盐水,阳极电极反应式为,阴极电极反应式为,故制备不了氯气,A错误;
B.向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳,发生反应的离子方程式为,B正确;
C.等体积、等浓度的溶液与氯水反应,溶液过量,还原性:,氯水先与反应:,氯水恰好被消耗完全时还未参与反应,故对应的离子方程式为,C错误;
D.通入饱和溶液中,离子方程式为,D错误;
故选:B。
7.(2024·安徽合肥·三模)下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写也正确的是
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
、、、
少量HCl溶液
B
、、、
少量溶液
C
、、、
过量醋酸溶液
D
、、、
通入少量
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.该组离子间不发生反应,能大量共存,加入少量HCl溶液,H+优先与反应,其离子方程式为,A正确;
B.原溶液中各离子间不反应,可大量共存,加入少量溶液后,酸性条件下具有氧化性,与发生氧化还原反应,离子方程式为:,B错误;
C.与不能大量共存,醋酸为弱酸,不能拆开,加入过量醋酸溶液,反应的离子方程式为:,C错误;
D.通入少量后,氧化性更强,优先与发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:,D错误;
答案选A。
8.(2024·江苏苏州·三模) 元素周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用作雕刻玻璃;可溶于苯、等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是;卤素互化物(如ICl、)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列化学反应表示正确的是
A.溶于水:
B.ICl溶于NaOH溶液:
C.水解:
D.用溶液吸收:
【答案】B
【解析】A.溶于水生成次氯酸和氯化氢,次氯酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,离子方程式为:,A错误;
B.ICl中Cl为-1价,I为+1价,ICl与NaOH反应生成氯化钠和NaIO,离子方程式为:,B正确;
C.极易水解生成H2SO3和HCl,离子方程式为:+2H2O=H2SO3+2H++2Cl-,C错误;
D.溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为溴与水发生歧化,产生H+的被碳酸钠吸收,反应的离子方程式为:或,D错误;
故选B。
9.(2024·安徽滁州·二模)下列所述实验事实或所对应的离子方程式不正确的是
选项
实验事实
离子方程式
A
过量H2S通入FeCl3溶液中产生黑褐色沉淀
B
过量的NaOH与NH4AlFe(SO4)2反应未生成沉淀
C
等物质的量NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应产生白色沉淀
D
苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.过量H2S通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀,没有黑色沉淀生成,离子方程式为H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,A不正确;
B.过量的NaOH与NH4Al(SO4)2反应,转化为NH3∙H2O,Al3+转化为[Al(OH)4]-,未生成沉淀,离子方程式为,B正确;
C.等物质的量NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应,生成BaSO4白色沉淀、NaOH和水,离子方程式为,C正确;
D.苯酚钠溶液中通入CO2,不管CO2通入量如何,溶液都变浑浊,且都生成NaHCO3,离子方程式为,D正确;
故选A。
10.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知25℃时几种酸的电离平衡常数:、;;:。下列有关碳中和原理的方程式错误的是
A.苯酚钠溶液通入少量
B.漂白粉与少量反应:
C.呼吸面罩中过氧化钠与反应:
D.向饱和碳酸钠溶液通过量的
【答案】D
【分析】相同温度时,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,即酸性强弱:H2CO3>HClO>>。
【解析】
A.酸性强弱:H2CO3>,所以CO2能和反应制取,同时由于>,所以反应只能生成NaHCO3,不能生成Na2CO3,即苯酚钠溶液通入少量CO2的反应为:,故A正确;
B.酸性强弱:H2CO3>HClO>,所以少量CO2能与Ca(ClO)2反应生成CaCO3沉淀和HClO,即漂白粉与少量反应的化学方程式为,故B正确;
C.过氧化钠能与反应生成O2,呼吸面罩中过氧化钠与的反应为,故C正确;
D.向饱和碳酸钠溶液通过量的,反应生成NaHCO3,由于碳酸钠的溶解度大于NaHCO3,反应消耗水,生成的NaHCO3的质量多于碳酸钠,所以反应会析出NaHCO3晶体,其离子方程式为,故D错误;
故答案为:D。
11.(2024·江西萍乡·二模)下列离子方程式与所给事实相符的是
A.向水杨酸溶液中加入碳酸氢钠:+2HCO→+2H2O+2CO2↑
B.向碳酸氢镁溶液中加入过量澄清石灰水溶液产生白色沉淀:
C.向溶液中通入气体:
D.溶液滴入溶液中:
【答案】D
【解析】A.酚羟基酸性小于碳酸,不会和碳酸氢钠反应,生成二氧化碳,A错误;
B.由于石灰水过量,最终生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀,B错误;
C.硫化钠呈碱性,水应为反应物,生成硫单质和氢氧根离子,C错误;
D.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:亚铁与铁氰化钾反应生成深蓝色沉淀,D正确;
故选D。
12.(2024·福建南平·三模)某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备,装置如图所示(夹持装置略去),下列离子方程式错误的是
A.①中: B.②中:
C.③中: D.④中:
【答案】C
【解析】A.①中实验室用大理石和稀盐酸制备,离子方程式为,A正确;
B.②中用饱和溶液吸收挥发出的HCl,离子方程式为,B正确;
C.③中侯氏制碱制备,往饱和NaCl溶液中依次通入和足量的,从而析出溶解度相对较小的,离子方程式为,C错误;
D.④中用浓溶液和NaOH固体制备,离子方程式为,D正确;
故选C。
13.(23-24高三下·重庆·阶段练习)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.溶于烧碱溶液:
B.胶体的制备:
C.足量溶液与溶液反应:
D.碘化亚铁溶液中通入少量氯气:
【答案】B
【解析】A.Al(OH)3是两性氢氧化物,与强碱反应生成[Al(OH)4]-,A正确;
B.制取Fe(OH)3胶体应向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,B错误;
C.H2C2O4是二元弱酸不可拆,与足量NaOH反应的离子方程式为H2C2O4+2OH-=C2O+2H2O,C正确;
D.碘化亚铁溶液通入少量的氯气,只有I-被氧化为I2,2I-+Cl2=I2+2Cl-,D正确;
故选B。
14.(2024·湖南衡阳·三模)正高碘酸(H5IO6)是白色结晶性粉末,可溶于水,主要用作氧化剂和分析试剂。由NaI制取H5IO6的实验流程如图所示:
下列相关步骤对应的离子方程式或化学方程式错误的是
A.“反应1”中:
B.“反应2”中:
C.“反应3”中:
D.“反应4”中:
【答案】A
【分析】反应1是在电解NaI溶液生成,再加入NaOH溶液和氯气,反应生成不溶于水的Na2H3IO6,过滤得到Na2H3IO6,加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,过滤得到黑色Ag5IO6,加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气,过滤得到高碘酸,以此解答。
【解析】A.反应1是在电解NaI溶液生成,碘的化合价升高被氧化,失去电子,故“反应1”中的离子方程式为:,A错误;
B.由分析可知,反应1是在电解NaI溶液生成,再加入NaOH溶液和氯气,反应生成不溶于水的Na2H3IO6,故“反应2”中:,B正确;
C.由分析可知,反应3为Na2H3IO6中加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,则“反应3”中:,C正确;
D.由分析可知,反应3后的溶液中加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气,过滤得到高碘酸,“反应4”中:,D正确;
故答案为:A。
15.(23-24高三下·湖南衡阳·开学考试)下列各项对应的物质按如图所示装置进行实验,固体能完全消失且离子方程式正确的是
选项
气体(足量)
液体
固体(少量)
离子方程式
装置图
A
溶液
先反应:
后反应:
B
HCl
溶液
Cu
C
蒸馏水
先反应:
后反应:
D
澄清石灰水
先反应:
后反应:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.向氯化铜溶液中通入硫化氢,生成硫化铜沉淀,虽然能溶解,但是又有新沉淀生成,A错误;
B.向硝酸钾溶液中通入氯化氢,相当于溶液中含有稀硝酸,稀硝酸能溶解铜生成NO,B正确;
C.氧化铝不能溶于氨水,是弱碱,C错误;
D.向澄清石灰水中通入,生成碳酸钙沉淀,沉淀增多, 随着二氧化碳继续通入碳酸钙沉淀因转变为碳酸氢钙会消失,离子方程式不正确,不符合题意,D错误;
故选:B。
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