内容正文:
第2讲 离子反应 离子方程式
第一部分 化学基本概念
第一章 化学物质及其变化
(1)电解质与非电解质的概念
电解质: 在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
非电解质: 在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物
1.1电解质和非电解质
知识点1 电解质及电离
① 对概念的理解—化合物
物
质
混合物
纯净物
化合物
单质
电解质
非电解质
既不是电解质也不是非电解质
1.1电解质和非电解质
知识点1 电解质及电离
1.1电解质和非电解质
② 对概念的理解—导电条件
水溶液里、熔融状态两个导电条件,在属于化合物的前提下,只需满足其一即可认定为电解质。两个条件均不满足则为非电解质。
如难溶盐在水溶液中不导电但在熔融状态下可以导电,因此难溶盐是电解质;蔗糖在水溶液中和熔融状态下均不导电,因此蔗糖是非电解质。
知识点1 电解质及电离
1.1电解质和非电解质
③ 对概念的理解—自身电离
将SO2、NH3溶于水,其水溶液能导电,但SO2、NH3 属于非电解质。
它们的水溶液能导电是因SO2、NH3 与水反应生成新物质H2SO3、NH3·H2O,是生成的H2SO3、NH3·H2O电离使溶液导电。
④ 对概念的理解—特例
特殊的电解质—水,纯水几乎不导电或者说导电能力极差,但精密的实验证明:纯水是能够导电的化合物,因此水也属于电解质。
知识点1 电解质及电离
(2)电解质的物质类别
1.1电解质和非电解质
电解质 非电解质
酸 非金属氧化物
碱
大部分盐 非金属气态氢化物
水
活泼金属氧化物 大部分有机化合物
活泼金属氢化物
HCl、H2SO4、CH3COOH等
NaOH、Ba(OH)2、NH3·H2O等
NaCl、BaSO4、CH3COONH4等
Na2O、MgO、CaO等
NaH、CaH2等
CO2、SO3、NO等
CH4、C2H5OH、
C6H12O6等
NH3、N2H4等
知识点1 电解质及电离
1.2电离
(1) 概念:
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
微提醒
3.不是因为通电而电离。
1.电解质溶于水时是由于水分子的作用而电离。
2.熔融状态下是由于热能破坏化学键而电离成自由移动的离子。
电离不需要通电
知识点1 电解质及电离
1.2电离
(2) 电离的表示方法 —— 电离方程式
概念:表示电解质电离过程的式子。
NaCl固体在水中的溶解和形成水合离子示意图
将NaCl固体加入水中 水分子与NaCl固体作用 NaCl固体溶解并形成水合离子
为简便起见,用离子符号表示水合离子。
如:H2SO4 = 2H+ + SO42−
Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH−
KMnO4 = K+ + MnO4−
遵循质量守恒、电荷守恒
原子团不能拆开写
微提醒
知识点1 电解质及电离
2.1离 子 反 应
定义:有离子参加或有离子生成的反应。
电解质在溶液中的反应实质上就是离子之间的反应。
定义:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
2.2离 子 方程式
SO42-+ Ba2+=BaSO4↓
知识点2 离子反应 离子方程式
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
“写”
写出反应的化学方程式
“拆”
把易溶于水且易电离的物质拆成离子形式
以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例
强酸、强碱、
大部分可溶性盐
单质,氧化物,气体,难溶物,弱电解质(弱酸、弱碱、水)
等仍用化学式表示。
Ba2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42- == BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl-
2.3离子方程式书写步骤
知识点2 离子反应 离子方程式
“删”
删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:
遵循质量守恒和电荷守恒
“查”
检查离子方程式两边各元素原子个数和电荷总数是否相等
Ba2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42- == BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl-
SO42-+ Ba2+=BaSO4↓
知识点2 离子反应 离子方程式
微提醒
浓H2SO4不拆;浓HNO3、浓HCl拆
HCO3-、HS-、HSO3-等弱酸的酸式酸根不能拆开写
溶液中铵盐与碱反应
微溶物
加热或浓碱时放出氨气(NH3)
不加热时生成NH3·H2O。
作为反应物
作为生成物
处于溶液状态写离子符号
如澄清石灰水,Ca(OH)2拆成Ca2++2OH-
处于浊液或固态时写化学式
如石灰乳、石灰浆,Ca(OH)2要写化学式
写化学式
知识点2 离子反应 离子方程式
(1)简单离子方程式书写
① NH4Cl与NaOH混合 :
NH4++OH- = NH3·H2O
Cu与稀硝酸反应:
3Cu+8H++ 2 NO3―= 3Cu2+ +2 NO↑+4H2O
2.4离子方程式书写
知识点2 离子反应 离子方程式
① Ba(OH)2与(NH4)2SO4反应:
Ba2++2OH-+2NH4++SO42- === 2NH3·H2O+BaSO4↓
② Ba(OH)2与硫酸铜反应:
Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=== BaSO4↓+Cu(OH)2↓
③ FeO与稀硝酸反应:
3FeO+10H++ NO3- === 3Fe3++NO↑+5H2O
2.4离子方程式书写——多重离子反应
知识点2 离子反应 离子方程式
① Fe分别与过量稀硝酸、少量稀硝酸反应
稀硝酸过量时:
Fe + 4H+ + NO3― = Fe3+ + NO ↑+ 2H2O
稀硝酸少量时:
3Fe + 8H+ + 2 NO3― = 3Fe2+ + 2 NO ↑+ 4H2O
② CO2持续通入Na[Al(OH)4] 溶液中
CO2少量时:
CO2+2 [Al(OH)4] - =2Al(OH) 3↓+ CO32- +H2O
CO2过量时:
CO2+ [Al(OH)4] - =Al(OH) 3 ↓+ HCO3-
2.4离子方程式书写——连续型离子反应
知识点2 离子反应 离子方程式
补充:a. 非氧化还原反应可根据产物是否能稳定存在确定反应顺序
b. 氧化还原反应可根据“谁强谁优先”原则:
还原性S2- >I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+
同一氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的还原剂优先发生反应;同一还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先发生反应,并可采用分步叠加法确定系数。
① NH4HSO4与NaOH反应
NaOH少量:H++OH-=H2O
NaOH过量: H++NH4++2OH-=H20+NH3·H2O
② Fe(NO3)3分别与足量、少量HI混合
足量HI: 2 NO3― +8H+ +8I― +2Fe3+=2 NO↑+4I2+4H2O+2Fe2+
少量HI: Fe3+ +3 NO3― +10I― +12H+=6H2O+5I2+Fe2+ +3 NO↑
2.4离子方程式书写——竞争型(先后型)离子反应
知识点2 离子反应 离子方程式
① Ca(HCO3)2溶液与少量、过量NaOH溶液反应
少量NaOH: Ca2+ + HCO3― + OH― = = = CaCO3+H2O
过量NaOH :Ca2+ + 2HCO3― + 2OH― = = = CaCO3 + CO32― + 2H2O
②NaHCO3分别于少量、过量Ca(OH)2溶液反应
少量Ca(OH)2:Ca2++2OH-+2HCO3- = = = CaCO3↓+CO32-+2H2O
过量Ca(OH)2:HCO3- + OH-+ Ca2+ = = = CaCO3↓+ H2O
③Ba(OH)2溶液与NaHSO4恰好呈中性、恰好沉淀完全
呈中性: Ba2++2OH-+2H++SO42- = = = BaSO4+2H2O
恰好沉淀: Ba2++OH-+H++SO42- = = = BaSO4+H2O
2.4离子方程式书写——配比型离子反应
知识点2 离子反应 离子方程式
“少定多变”原则
令“少量”的物质化学式系数为“1”,拆分删除未参加反应离子,根据处理后“少量”的离子系数, 确定参加反应的“量多离子”系数——又称“定一法”。
知识点2 离子反应 离子方程式
①已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr2O72-与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
Cr2O72-+6Fe2++14H+ = = 2Cr3++6Fe3++7H2O
2.4离子方程式书写——情境(信息)型离子方程式书写
知识点2 离子反应 离子方程式
19
②地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式:
4Fe+NO3-+10H+ =4Fe2++NH4++3H2O
2.4离子方程式书写——情境(信息)型离子方程式书写
知识点2 离子反应 离子方程式
1.(2024·河南郑州模拟)下列叙述中,正确的是( )
A.KNO3固体不导电,所以KNO3不是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质
C.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
D.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
C
当堂检测
2.(2024·山东威海模拟)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+
B.将Fe(OH)2溶于过量的稀硝酸:Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
C.用NaClO溶液吸收过量的SO2:ClO-+SO2+H2O===HSO3- +HClO
D.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
A
当堂检测
3. 已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2,充分反应。下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Brˉ>Clˉ
B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Clˉ
C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+)∶c(Brˉ) ∶c(Clˉ)===1∶2∶2
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Brˉ+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Clˉ
C
当堂检测
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