内容正文:
大主题整合(二) 离子反应(3课时教学)
课标要求
1.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。
2.能利用电离、离子反应等概念对常见反应进行分类和分析说明。能用电离方程式表示酸、碱、盐的电离。能用离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
微课时突破1 基础知识一课过(零散知识系统化,为深化学习奠基)
[系统知识]
(一)电解质及分类
1.概念:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质,两种情况下均不导电的化合物称为非电解质。
(1)电解质和非电解质都属于化合物,单质和混合物既不属于电解质,也不属于非电解质;
(2)水溶液虽然能导电,但导电的离子不是其自身电离产生的,这些化合物不属于电解质,而属于非电解质,如SO2、CO2、SO3、NH3。
2.强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
电离平衡
不存在
存在
微粒种类
离子、水分子
离子、水分子、弱电解质分子
举例
①强酸:HI、HClO4、HBr等;
②强碱:Ba(OH)2等;
③绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
①弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等;
②弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等;
③水(H2O);
④Al(OH)3(两性)
[注意] ①电解质的强弱与其溶解性无关,溶解度小的物质(如BaSO4、AgCl、CaCO3等)易被误认为是弱电解质,它们在水溶液中溶解度很小,但溶解的部分是完全电离的,实际属于强电解质。
②电解质溶液导电是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小和电解质的强弱没有必然联系,取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。
③温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性不变。
(二)电离与电离方程式
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。
2.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===2Na++SO;
HClO⥫⥬ H++ClO-。
(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写出。
如H2CO3⥫⥬ H++HCO,HCO⥫⥬ H++CO;
Fe(OH)3⥫⥬ Fe3++3OH-。
(3)酸式盐的电离
如NaHSO4===Na++H++SO;
NaHCO3===Na++HCO,HCO⥫⥬ H++CO;
NaHSO4Na++HSO。
(4)两性氢氧化物的电离[以Al(OH)3为例]
酸式电离:Al(OH)3+H2O⥫⥬ [Al(OH)4]-+H+;
碱式电离:Al(OH)3⥫⥬ Al3++3OH-。
[注意] 电离方程式书写时要遵循电荷守恒规律,即在电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,电解质溶液呈电中性。
[基点查清]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)液态HCl不导电,为非电解质;单质Cu导电,为电解质(×)
(2)CO2、SO2、NH3的水溶液都能导电,故它们都属于电解质(×)
(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物(×)
(4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强(×)
(5)BaSO4、CaCO3水溶液的导电性都很弱,故它们都是弱电解质(×)
(6)NaHCO3在水中的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO(×)
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三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序为( )
A.b>a>c B.a=b=c
C.c>a>b D.b>c>a
解析:选A 升高温度,弱电解质溶液导电性明显增强,强电解质变化不明显,金属导电性减弱,A项正确。
3.现有12种物质:
①Al ②稀硝酸 ③HNO3 ④NH3·H2O
⑤CO2 ⑥氨水 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)①②⑥
4.写出下列物质的电离方程式。
(1)HF:____________________________________________________________________。
(2)H2S:____________________________________________________________________。
(3)NaHSO3:________________________________________________________________。
(4)NaHSO4:________________________________________________________________。
(5)Fe(OH)3:________________________________________________________________。
(6)NaHSO4(熔融):__________________________________________________________。
答案:(1)HF⥫⥬ H++F-
(2)H2S⥫⥬ H++HS-,HS-⥫⥬ H++S2-
(3)NaHSO3===Na++HSO
(4)NaHSO4===Na++H++SO
(5)Fe(OH)3⥫⥬ Fe3++3OH-
(6)NaHSO4(熔融)===Na++HSO
[系统知识]
1.离子反应
(1)概念:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
(2)本质:反应物中某些离子的浓度减小。
(3)发生条件
①复分解反应类型
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。
③络合反应类型
离子间通过配位键结合成难电离的配合物。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
(3)意义: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。
3.离子方程式中物质的“拆分”
(1)一般规律:易溶的强电解质拆分成离子形式,包括强酸、强碱、大多数可溶性盐。单质、氧化物、弱电解质、难溶电解质、气体不能拆分。
(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,悬浊液不拆分,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。
[基点查清]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Ba2++SO===BaSO4↓只表示BaCl2与Na2SO4反应的离子方程式(×)
(2)向NaOH溶液中加盐酸,由于发生反应:H++OH-===H2O,所以可以检验OH-的存在(×)
(3)将Na投入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+===2Na++Cu(×)
(4)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑(×)
(5)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(×)
2.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
A.Fe+Cu2+===Fe2++Cu
B.Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
C.Cl2+H2O⥫⥬ H++Cl-+HClO
D.CO+2H+===CO2↑+H2O
解析:选C A项,Cu2+对应的物质可以是CuCl2、CuSO4等;B项,H+、SO可以是H2SO4也可以是NaHSO4;D项,CO可以是Na2CO3也可以是K2CO3,H+可以是H2SO4也可以是盐酸等。
3.写出下列反应的离子方程式。
(1)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合:
________________________________________________________________________。
(2)浓HNO3与Cu反应:
________________________________________________________________________。
(3)Cu(OH)2与醋酸反应:
________________________________________________________________________。
(4)(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合加热:
________________________________________________________________________。
(5)Na2S溶液显碱性:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液:
________________________________________________________________________。
答案:(1)NH+OH-===NH3·H2O
(2)Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
(3)Cu(OH)2+2CH3COOH===Cu2++2CH3COO-+2H2O
(4)NH+OH-NH3↑+H2O
(5)S2-+H2O⥫⥬ HS-+OH-,HS-+H2O⥫⥬ H2S+OH-
(6)HSO+H+===H2O+SO2↑
大概念知识体系构建
[课时跟踪检测]
1.(2023·福建厦门统考二模)下列食品添加剂不属于电解质的是( )
A.二氧化硫 B.亚硝酸钠
C.葡萄糖酸 D.山梨酸钾
解析:选A 二氧化硫为非电解质,A符合题意;亚硝酸钠属于盐,葡萄糖酸属于有机酸,山梨酸钾属于盐,酸、碱、盐均为电解质。
2.(2023·上海静安统考二模)能与硫酸铁溶液发生氧化还原反应的电解质是( )
A.氯化钡 B.铁
C.氢氧化钠 D.碘化氢
解析:选D 氯化钡与硫酸铁反应生成硫酸钡和氯化铁,是非氧化还原反应,A错误;铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,是氧化还原反应,但铁是单质,不是电解质,B错误;氢氧化钠与硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠,是非氧化还原反应,C错误;碘化氢与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸和单质碘,是氧化还原反应,且碘化氢是电解质,D正确。
3.下列说法正确的是( )
A.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
B.BaSO4难溶于水,其水溶液的导电能力极弱,所以BaSO4的电离方程式
为BaSO4⥫⥬ Ba2++SO
C.液溴不导电,所以溴是非电解质
D.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强
解析:选D CO2溶于水生成的H2CO3能电离出自由移动的离子而使溶液导电,CO2自身不电离,因此H2CO3是电解质,CO2是非电解质,A错误;BaSO4溶解度很小,但溶于水的BaSO4完全电离,所以BaSO4是强电解质,不能用“⥫⥬ ”,B错误;电解质和非电解质都是化合物,溴是单质,C错误;电解质导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子的浓度大小以及所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,D正确。
4.下列电离方程式书写正确的是( )
A.BaCl2溶于水:BaCl2===Ba2++Cl
B.Ba(OH)2溶于水:Ba(OH)2===Ba2++2OH-
C.Al2(SO4)3的电离:Al2(SO4)3===Al3++SO
D.NaHCO3溶于水:NaHCO3===Na++H++CO
解析:选B BaCl2是可溶性盐,溶于水完全电离,电离方程式为BaCl2===Ba2++2Cl-,A错误;Ba(OH)2是可溶性碱,溶于水完全电离,电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-,B正确;Al2(SO4)3是可溶性盐,溶于水完全电离,电离方程式为Al2(SO4)3===2Al3++3SO,C错误;NaHCO3 是可溶性盐,溶于水完全电离,电离方程式为NaHCO3===Na++HCO,D错误。
5.下列反应中,不属于离子反应的是( )
A.Ba(OH)2溶液和NaHCO3溶液反应
B.固体Na2O2和CO2反应
C.电解饱和食盐水
D.Na单质与H2O混合
解析:选B Ba(OH)2溶液和NaHCO3溶液的反应实质上是氢氧根离子、碳酸氢根离子和钡离子的反应,生成碳酸钡和水,属于离子反应,故A不符合题意;固体Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气,该反应没有自由离子参加或生成,不属于离子反应,故B符合题意;电解饱和食盐水的反应为2Cl-+2H2O电解,H2↑+Cl2↑+2OH-,属于离子反应,故C不符合题意;Na与H2O反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,有自由离子生成,属于离子反应,故D不符合题意。
6.下列说法正确的是( )
A.Cl2溶于水得到的氯水能导电,所以Cl2是电解质
B.只有在电流作用下KHSO4才能电离成K+、H+和SO
C.强电解质溶液的导电能力不一定都强;弱电解质溶液的导电能力不一定都弱
D.BaSO4难溶于水,故BaSO4是弱电解质;醋酸铅易溶于水,故醋酸铅是强电解质
解析:选C Cl2是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,故A错误;KHSO4溶于水电离成K+、H+和SO,故B错误;溶液的导电能力与离子浓度、电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定都强,弱电解质溶液的导电能力不一定都弱,故C正确;电解质强弱与溶解性无关,BaSO4是强电解质,醋酸铅是弱电解质,故D错误。
7.
用如图所示装置(搅拌装置已略去)探究溶液中离子浓度的变化,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
NaOH
Ca(OH)2
Ba(OH)2
H2SO3
试剂b
CH3COOH
Ca(HCO3)2
H2SO4
H2S
解析:选A 醋酸为弱电解质,加入氢氧化钠后二者反应生成强电解质醋酸钠,所以不会出现变暗的过程,A符合题意;Ca(HCO3)2为强电解质,加入氢氧化钙后二者反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液中的离子浓度逐渐减小,直至接近于零,此时灯灭,之后随着氢氧化钙的加入,溶液中的离子浓度逐渐增大,灯泡变亮,B不符合题意;硫酸为强电解质,加入氢氧化钡后二者反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中的离子浓度逐渐减小,直至接近于零,此时灯灭,之后随着氢氧化钡的加入,溶液中的离子浓度逐渐增大,灯泡变亮,C不符合题意;H2S为弱电解质,加入亚硫酸后二者反应生成硫单质和水,硫难溶于水,溶液中的离子浓度逐渐减小,直至接近于零,此时灯灭,之后随着亚硫酸的加入,溶液中的离子浓度逐渐增大,灯泡变亮,D不符合题意。
8.现有下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像序号填在相应题目后面的括号中。
(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AgNO3溶液中通入少量HCl( )
(3)向氨水中通入HCl直至过量( )
(4)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(5)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
答案:(1)④ (2)③ (3)② (4)③ (5)①
9.有下列物质:
①氢氧化钡 ②KHSO4 ③液态HCl ④稀硫酸 ⑤二氧化碳 ⑥铜 ⑦碳酸钠
⑧蔗糖 ⑨熔融氯化钠 ⑩胆矾
请回答下列问题:
(1)可以导电的有________(填序号,下同)。
(2)属于电解质的有________。
(3)属于非电解质的有________。
(4)②在熔融状态时的电离方程式为____________________________________________。
(5)写出“向②溶液中滴加①溶液至中性”的离子方程式:
________________________________________________________________________,
继续向上述溶液中滴加氢氧化钡溶液,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(6) 写出“向①溶液中通入少量⑤气体”反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(7)写出①溶液与⑦溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
答案:(1)④⑥⑨ (2)①②③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧
(4)KHSO4(熔融)===K++HSO
(5)2OH-+Ba2++2H++SO===BaSO4↓+2H2O Ba2++SO===BaSO4↓
(6)CO2+2OH-+Ba2+===BaCO3↓+H2O
(7)Ba(OH)2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaOH
10.无机化合物按照组成和性质可进行如下分类。其中②③⑥均由Na、K、H、N、O、S中的三种元素组成。
强酸
强碱
可溶性盐
★
①HCl
③
⑤Na2CO3
⑦CO2
②
④Ba(OH)2
⑥
⑧SO3
(1)表中★可以代表的物质类别为
________________________________________________________________________。
(2)③的水溶液呈碱性,写出其电离方程式:
________________________________________________________________________
______________________________________________________________(写一种即可)。
(3)②与④在水溶液中发生反应(无沉淀生成)的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(4)④与少量的⑦在水溶液中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(5)④与⑥在水溶液中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析:(1)无机化合物分为酸、碱、盐、氧化物,表中★可以代表的物质类别为氧化物或酸性氧化物。(3)②是强酸,可以是硝酸或硫酸,④是氢氧化钡,②与④在水溶液中发生反应且无沉淀生成,则②是硝酸,硝酸与氢氧化钡反应生成硝酸钡和水,即OH-+H+===H2O。(5)④是氢氧化钡,⑥是可溶性盐,则⑥可以是NaNO3、KNO3、Na2SO3、K2SO3、Na2SO4、K2SO4、NaHS或KHS,其中参与发生复分解反应的离子方程式有Ba2++SO===BaSO3↓、Ba2++SO===BaSO4↓、HS-+OH-===H2O+S2-。
答案:(1)氧化物(或酸性氧化物) (2)NaOH===Na++OH-(或KOH===K++OH-) (3)OH-+H+===H2O (4)Ba2++2OH-+CO2===BaCO3↓+H2O (5)Ba2++SO===BaSO3↓、Ba2++SO===BaSO4↓、HS-+OH-===H2O+S2-(合理即可)
学科网(北京)股份有限公司
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