内容正文:
专题02 离子反应
一、电解质与非电解质
1.电解质和非电解质的概念
(1)电解质:在水溶液里或 状态下能够导电的 。如酸、碱、盐等。
(2)非电解质:在水溶液里和 状态下都不导电的 。如酒精、蔗糖等。
2.电解质和非电解质比较
电解质
非电解质
相同点
均为
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身 发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身都 发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、H2CO3
碱:NaOH、NH3·H2O
盐:NaCl、CaCO3
活泼金属氧化物:Na2O
水
非金属氧化物:CO2、CO
非酸性气态氢化物:NH3
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
注意:(1)电解质、非电解质均应是 。
(2) 电解质导电必须有外界条件:水溶液或熔融状态。
(3)电解质应是一定条件下 而导电的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电,却是与水反应生成新物质后电离而导电的,不是自身电离导电的,故属于非电解质。
3.判断电解质与非电解质的方法
4.电解质的电离
(1)导电的原理
必须具有能自由移动的、 的离子。电解质的水溶液(或熔化而成的液体)能够导电,说明在这些水溶液(或液体)中,存在着能自由移动的、 的离子。导电性的强弱与离
子 及离子所 数目的多少成正比。
(2)电离:电解质在水溶液里或熔融状态下离解成 离子的过程。
(3)电离方程式的书写
①酸的电离,如H2SO4:H2SO4===2H++SO42-
②碱的电离,如Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH-
③盐的电离,如NaCl:NaCl===Na++Cl-
归纳总结:电离方程式书写注意事项
(1)电解质电离的条件是在水溶液中或熔融状态下。
如NaHSO4溶于水中:NaHSO4===Na++H++SO
在熔融状态下:NaHSO4===Na++HSO
(2)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
如:铁离子应写成Fe3+,而不能写Fe2+;2个OH-写成2OH-而不能写成(OH);在溶液中HCO不能拆成H+和CO,而HSO必须拆成H+和SO。
(3)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。
(4)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。
4.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子 的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子 的化合物。
(3)盐:由金属阳离子(或NH4+)和 组成的化合物。
注意:NaHSO4溶于水时能电离出H+,但阳离子还有Na+,故NaHSO4不是酸,而是盐。
二、离子反应
1.离子反应
(1)概念:有 或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)条件
(3)本质
离子反应的本质是溶液中某些离子的 改变。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的 来表示反应的式子。
(2)意义:离子方程式不仅可以表示 具体的化学反应,还可以表示 的离子反应
(3)离子方程式书写的基本方法(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例)
一写:正确书写反应的化学方程式:
二拆:把易溶于水且易电离的物质拆成离子的形式:
三删:删去方程式两边不参加反应的离子(指方程式两边完全相同的离子。
如上述反应的Cl-和Na+),并将方程式化为最简:
四查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
注意:书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
(1)易溶于水且易电离的强电解质,要拆成离子的形式。熟记常见可“拆”的物质:
①强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI。
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)酸式盐
①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弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等。
(3)物质溶解性“口诀”记忆法
钾、钠、铵盐水中溶;
硝酸盐见水无影踪;
盐酸盐不溶银、亚汞(熟记AgCl不拆);
硫酸盐不溶钡和铅(熟记BaSO4不拆);
碳酸盐只溶钾、钠、铵;
碱中只溶钾、钠、钡。
3.“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合反应的客观事实,如铁与稀硫酸反应:
2Fe+6H+2Fe3+ + 3H2↑ (×),
Fe+2H+Fe2+ + H2↑ (√)。
(2)看是否符合拆写原则,如碳酸钙与盐酸反应:
+2H+CO2↑ +H2O (×),
CaCO3+2H+Ca2+ + CO2↑+H2O (√)。
(3)看是否符合质量守恒,如钠与水的反应:
2Na +H2O2Na+ +2OH− +H2↑ (×),
2Na +2H2O2Na+ +2OH−+ H2↑ (√)。
(4)看是否符合电荷守恒,如铝和盐酸反应:
Al+2H+Al3+ + H2↑ (×),
2Al + 6H+2Al3+ + 3H2 ↑ (√)。
(5)看是否漏掉离子反应,如CuSO4和Ba(OH)2的反应:
Ba2+ +BaSO4↓ (×),
Ba2+ ++Cu2+ +2H+ BaSO4 + Cu(OH)2↓ (√)。
(6)看是否符合阴、阳离子配比,如氢氧化钠溶液与稀盐酸反应:
Ba2+ +OH−+ H++BaSO4↓+ H2O (×),
Ba2+ +2OH−+ 2H++BaSO4↓+2H2O (√)。
三、离子共存
1.离子共存的判断:几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间 任何反应,若离子之间能 反应,则不能大量共存。
2.离子不能大量共存的四种情况
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存:
①生成难溶性的盐:Ca2+与CO32-,Ba2+与CO32-、SO42-,Ag+与Cl-等。
②生成难溶性的碱:OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:H+与CO32-、HCO3-等。
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:H+与OH-、CH3COO-等。
(4)发生氧化还原反应不能大量共存:Fe3+与I-、S2-等。
注意:有限定条件(隐含条件)下的离子共存
①无色溶液:有色离子不能大量存在。
Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙红色)
②溶液显酸性:无大量的OH-及弱酸的酸根离子或酸式酸根离子。
③溶液显碱性:无大量的H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸式酸根离子。
④“一定”“可能”还是“不能”大量共存:确定是“可能”还是“肯定”
归纳总结:离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应的实质:两种电解质在溶液中相互 的反应。
(2)复分解型离子反应的条件:就是复分解反应发生的条件,即生成 、放出 或生成 。
(3)置换反应发生的条件:符合金属活动性顺序表,较 金属可以置换后面的金属(或H2)。
(3)氧化还原反应发生的条件:氧化性离子与还原性离子。
四、常见离子的检验
(1)SO42-:先加 酸化,再加 溶液,现象为有 生成。
(2)Cl-:先加HNO3酸化,再加 溶液,现象为有 生成。
(3)CO32-:先加CaCl2溶液,再加HCl,现象为先产生 ,后 。
(4)焰色试验:火焰呈 ,说明溶液中含钠元素;通过 观察,火焰呈 ,说明溶液中含有钾元素。
五、离子推断
1.离子推断的解题思路
根据实验现象判断 的离子→根据离子共存判断 的离子→ 的离子。
2.离子推断的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。
3.离子推断的步骤
(1)根据实验现象推断溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)结合离子共存规律,根据肯定存在的离子,排除与它们不共存的离子。
(3)结合溶液呈电中性原则和题目中已知的数量关系,确定某些离子是否存在。
(4)注意实验过程中生成或加入的离子对后续实验可能造成的影响。
一、单选题
1.(23-24高一上·重庆·期中)下列物质既不属于电解质,又不属于非电解质,但其水溶液能导电的是
A.乙醇 B.碱石灰 C.铁 D.二氧化碳
2.(23-24高一上·湖南常德·期中)在溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是
A.Ba2+、NO、H+、SO B.K+、Cl-、CO、Na+
C.H+、NO、Na+、CO D.K+、MnO、Na+、Cl-
3.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)在水溶液中,下列物质的电离方程式正确的是
A.NaHSO4=Na++ B.NaHCO3=Na++H++
C.Ca(OH)2=Ca2++OH2- D.HCl=H++Cl-
4.(23-24高一上·四川乐山·期中)某无色溶液中含有、、、,该溶液中还可能大量含有的离子为
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·湖南常德·期中)下列离子方程式正确的是
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.氢氧化镁溶于盐酸:OH—+H+=H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
D.氧化亚铁与稀盐酸混合:FeO+2H+=Fe2++H2O
6.(23-24高一上·新疆和田·期中)下列叙述中正确的是
A.物质的溶解过程实质上就是其电离过程
B.纯净的液态酸不导电,故酸都不是电解质
C.溶于水后,溶液中只含有和
D.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应
7.(23-24高一上·广东惠州·期中)不能用离子方程式表示的反应是
A.
B.
C.
D.
8.(23-24高一上·山东济宁·期中)现有和三种无色溶液,只用一种试剂即可把它们鉴别出来,可行的是
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.溶液 D.硫酸钠溶液
9.(23-24高一上·广东惠州·期中)常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A.加入过氧化钠固体的溶液中:、Mg2+、、
B.在强碱性的无色透明溶液中:、、、
C.使石蕊变红的溶液中:、、、
D.碱性溶液中:、、、
10.(23-24高一上·甘肃白银·期中)下列说法正确的是
A.电解质都是化合物 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
11.(23-24高一上·重庆·期中)实验室惜助电导率传感器研究溶液中离子反应的实质。将电导率传感器插入滴有酚酞的一定体积、一定浓度的溶液中,匀速逐滴加入与溶液等浓度的溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.实验中观察到溶液中立即产生白色沉淀,同时溶液由红色逐渐变为无色
B.段反应的离子方程式为
C.B点时导电能力最低说明和恰好完全反应
D.段导电能力不断增强,主要是由于过量的电离的离子导电
12.(23-24高一上·江西南昌·期中)某固体可能含有、、、、、中的几种离子,取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离);
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生(标准状况)。
(已知:)
下列说法正确的是
A.该固体中一定含有、、、
B.该固体中一定没有、、
C.该固体中只含有、、、
D.根据以上实验,无法确定该固体中有
13.(23-24高一上·新疆·期中)某澄清透明溶液中可能含有K+,Na+,H+,,、Cl﹣中的若干种,且各离子数目相等。为了确定溶液的组成,设计了如图检验流程:
下列说法错误的是
A.原溶液中一定存在Na+、K+
B.原溶液中可能存在
C.气体W为CO2,白色沉淀X为AgCl
D.向原溶液中滴加澄清石灰水溶液变浑浊
14.(23-24高一上·重庆·期中)某无色溶液中只含有中的几种,向溶液中滴加酚酞,溶液变红,下列说法正确的是
A.一定存在 B.一定存在,可能存在
C.可能存在 D.一定不存在
二、填空题
15.(23-24高一上·四川乐山·期中)分类法是进行化学研究的重要方法。根据不同的标准可以把物质及化学反应分为不同的类别。现有下列物质:①小苏打 ②固体 ③稀硫酸 ④Cu ⑤ ⑥熔融 ⑦蔗糖溶液 ⑧过氧化钠 ⑨盐酸 ⑩。请填空:
(1)上述状态下可导电的物质是 (填标号,下同),属于电解质的是 。
(2)上述物质中属于碱性氧化物的是 。
(3)⑧中阳离子和阴离子个数之比为 ,写出⑤与⑧反应的化学方程式 。
(4)②在水溶液中的电离方程式为 。
(5)①的水溶液与②反应的离子方程式为 。
(6)与⑥的水溶液发生如下反应,配平该方程式,并用双线桥标出电子得失。
。
16.(23-24高一上·甘肃白银·期中)氯化钠既是我们日常生活中不可缺少的调味品,也是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组进行粗盐(主要含有泥沙、、、、、)提纯实验。
I.甲同学的操作步骤如图所示:
已知:不溶于稀盐酸和稀硝酸。
依据所学知识回答下列问题:
(1)操作①所用的玻璃仪器包括烧杯、 。
(2)从产品纯度考虑,试剂a、b、c可以分别为 (填标号);加入盐酸时发生反应生成的离子方程式为 。
A.溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液
C.溶液、液、溶液
II.乙同学对甲同学的实验进行评价,提出了一些猜想,并设计实验进行验证:
猜想
验证的方法
现象
结论
猜想1:固体A中含
取少量固体A于试管中,先加入足量①____________,再加入②_________。
有气泡产生,无白色沉淀
③_________
猜想2:最后制得的晶体中还含有
取少量提纯后的晶体于试管中,加入适量的蒸馏水溶解,滴入稀和
④___________
猜想2成立
供选择的试剂:稀盐酸、溶液、溶液。
(3)完成上述表格中:① ;② ;③ ;④ 。
(4)根据乙同学的实验,请对甲同学的实验设计进行评价: 。
17.(23-24高一上·山西·期中)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由、、、、、、、中的不同阴、阳离子各一种组成,已知:
①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;
②0.1mol/L乙溶液中;
③向丙容器中滴入溶液有不溶于稀的白色沉淀生成。
(1)甲是 ,乙是 ,丙是 ,丁是 。(填写化学式)
(2)50mL含、的混合溶液中加入过量的甲溶液,得到14.51g白色沉淀,向白色沉淀中加入过量的稀充分反应后,沉淀减少到4.66g,并有气体产生。
a.写出产生气体的离子方程式 ;
b.混合溶液中的物质的量的浓度是 。
18.(23-24高一上·广东阳江·期中)现有下列物质:①生石灰 ②固体 ③稀 ④单质铁 ⑤ ⑥熔融 ⑦石墨 ⑧蔗糖晶体 ⑨固体 ⑩固体。请填空:
(1)上述状态下可导电的物质是 (填标号,下同),属于电解质的是 。
(2)上述物质中属于碱性氧化物的是 (填化学式,下同),属于酸性氧化物的是 。
(3)⑥的电离方程式为 ,⑩溶于水时的电离方程式为 。
(4)②的水溶液与④反应的离子方程式为 。
(5)如图为铁元素的“价—类”二维图,请分析后填写:
①点表示的物质是 (填化学式),点表示化合物的化学式为 ;
②某化合物化学式为,它代表的点是 ,原因是 。
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专题02 离子反应
一、电解质与非电解质
1.电解质和非电解质的概念
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。如酸、碱、盐等。
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。如酒精、蔗糖等。
2.电解质和非电解质比较
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身都不能发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、H2CO3
碱:NaOH、NH3·H2O
盐:NaCl、CaCO3
活泼金属氧化物:Na2O
水
非金属氧化物:CO2、CO
非酸性气态氢化物:NH3
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
注意:(1)电解质、非电解质均应是化合物。
(2) 电解质导电必须有外界条件:水溶液或熔融状态。
(3)电解质应是一定条件下自身电离而导电的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电,却是与水反应生成新物质后电离而导电的,不是自身电离导电的,故属于非电解质。
3.判断电解质与非电解质的方法
4.电解质的电离
(1)导电的原理
必须具有能自由移动的、带电荷的离子。电解质的水溶液(或熔化而成的液体)能够导电,说明在这些水溶液(或液体)中,存在着能自由移动的、带电荷的离子。导电性的强弱与离子浓度大小及离子所带电荷数目的多少成正比。
(2)电离:电解质在水溶液里或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
(3)电离方程式的书写
①酸的电离,如H2SO4:H2SO4===2H++SO42-
②碱的电离,如Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH-
③盐的电离,如NaCl:NaCl===Na++Cl-
归纳总结:电离方程式书写注意事项
(1)电解质电离的条件是在水溶液中或熔融状态下。
如NaHSO4溶于水中:NaHSO4===Na++H++SO
在熔融状态下:NaHSO4===Na++HSO
(2)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
如:铁离子应写成Fe3+,而不能写Fe2+;2个OH-写成2OH-而不能写成(OH);在溶液中HCO不能拆成H+和CO,而HSO必须拆成H+和SO。
(3)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。
(4)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。
4.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
(3)盐:由金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子组成的化合物。
注意:NaHSO4溶于水时能电离出H+,但阳离子还有Na+,故NaHSO4不是酸,而是盐。
二、离子反应
1.离子反应
(1)概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)条件
(3)本质
离子反应的本质是溶液中某些离子的种类或浓度改变。
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)意义:离子方程式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)离子方程式书写的基本方法(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例)
一写:正确书写反应的化学方程式:BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
二拆:把易溶于水且易电离的物质拆成离子的形式:Ba2++2Cl-+2Na++SO===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
三删:删去方程式两边不参加反应的离子(指方程式两边完全相同的离子。
如上述反应的Cl-和Na+),并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓
四查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
注意:书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
(1)易溶于水且易电离的强电解质,要拆成离子的形式。熟记常见可“拆”的物质:
①强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI。
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)酸式盐
①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弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等。
(3)物质溶解性“口诀”记忆法
钾、钠、铵盐水中溶;
硝酸盐见水无影踪;
盐酸盐不溶银、亚汞(熟记AgCl不拆);
硫酸盐不溶钡和铅(熟记BaSO4不拆);
碳酸盐只溶钾、钠、铵;
碱中只溶钾、钠、钡。
3.“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合反应的客观事实,如铁与稀硫酸反应:
2Fe+6H+2Fe3+ + 3H2↑ (×),
Fe+2H+Fe2+ + H2↑ (√)。
(2)看是否符合拆写原则,如碳酸钙与盐酸反应:
+2H+CO2↑ +H2O (×),
CaCO3+2H+Ca2+ + CO2↑+H2O (√)。
(3)看是否符合质量守恒,如钠与水的反应:
2Na +H2O2Na+ +2OH− +H2↑ (×),
2Na +2H2O2Na+ +2OH−+ H2↑ (√)。
(4)看是否符合电荷守恒,如铝和盐酸反应:
Al+2H+Al3+ + H2↑ (×),
2Al + 6H+2Al3+ + 3H2 ↑ (√)。
(5)看是否漏掉离子反应,如CuSO4和Ba(OH)2的反应:
Ba2+ +BaSO4↓ (×),
Ba2+ ++Cu2+ +2H+ BaSO4 + Cu(OH)2↓ (√)。
(6)看是否符合阴、阳离子配比,如氢氧化钠溶液与稀盐酸反应:
Ba2+ +OH−+ H++BaSO4↓+ H2O (×),
Ba2+ +2OH−+ 2H++BaSO4↓+2H2O (√)。
三、离子共存
1.离子共存的判断:几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应,若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.离子不能大量共存的四种情况
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存:
①生成难溶性的盐:Ca2+与CO32-,Ba2+与CO32-、SO42-,Ag+与Cl-等。
②生成难溶性的碱:OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:H+与CO32-、HCO3-等。
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:H+与OH-、CH3COO-等。
(4)发生氧化还原反应不能大量共存:Fe3+与I-、S2-等。
注意:有限定条件(隐含条件)下的离子共存
①无色溶液:有色离子不能大量存在。
Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙红色)
②溶液显酸性:无大量的OH-及弱酸的酸根离子或酸式酸根离子。
③溶液显碱性:无大量的H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸式酸根离子。
④“一定”“可能”还是“不能”大量共存:确定是“可能”还是“肯定”
归纳总结:离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应的实质:两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
(2)复分解型离子反应的条件:就是复分解反应发生的条件,即生成沉淀、放出气体或生成水。
(3)置换反应发生的条件:符合金属活动性顺序表,较活泼的金属可以置换后面的金属(或H2)。
(3)氧化还原反应发生的条件:氧化性离子与还原性离子。
四、常见离子的检验
(1)SO42-:先加HCl酸化,再加BaCl2溶液,现象为有白色沉淀生成。
(2)Cl-:先加HNO3酸化,再加AgNO3溶液,现象为有白色沉淀生成。
(3)CO32-:先加CaCl2溶液,再加HCl,现象为先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
(4)焰色试验:火焰呈黄色,说明溶液中含钠元素;通过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,说明溶液中含有钾元素。
五、离子推断
1.离子推断的解题思路
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
2.离子推断的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。
3.离子推断的步骤
(1)根据实验现象推断溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)结合离子共存规律,根据肯定存在的离子,排除与它们不共存的离子。
(3)结合溶液呈电中性原则和题目中已知的数量关系,确定某些离子是否存在。
(4)注意实验过程中生成或加入的离子对后续实验可能造成的影响。
一、单选题
1.(23-24高一上·重庆·期中)下列物质既不属于电解质,又不属于非电解质,但其水溶液能导电的是
A.乙醇 B.碱石灰 C.铁 D.二氧化碳
【答案】B
【详解】A.乙醇是不能电离出自由移动离子的非电解质,故A不符合题意;
B.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,碱石灰溶于水得到氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液,溶液中存在自由移动的离子,能导电,故B符合题意;
C.铁是金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质,既不是电解质也不是非电解质,但铁不溶于水,故C不符合题意;
D.二氧化碳是不能电离出自由移动离子的非电解质,故D不符合题意;
故选B。
2.(23-24高一上·湖南常德·期中)在溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是
A.Ba2+、NO、H+、SO B.K+、Cl-、CO、Na+
C.H+、NO、Na+、CO D.K+、MnO、Na+、Cl-
【答案】B
【详解】A.Ba2+和SO间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,A错误;
B.各离子间不反应,可大量共存,B正确;
C.H+和CO间反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,C错误;
D.MnO形成的溶液为紫红色,不符合题干条件,D错误;
答案选B。
3.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)在水溶液中,下列物质的电离方程式正确的是
A.NaHSO4=Na++ B.NaHCO3=Na++H++
C.Ca(OH)2=Ca2++OH2- D.HCl=H++Cl-
【答案】D
【详解】A.NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+和,故电离方程式为:NaHSO4=Na+++H+,A错误;
B.NaHCO3在水溶液中电离出Na+、,故电离方程式为:NaHCO3=Na++,B错误;
C.Ca(OH)2在水溶液中电离出Ca2+和OH-,故电离方程式为:Ca(OH)2=Ca2++2OH-,C错误;
D.HCl在水溶液中电离出H+、Cl-,故电离方程式为:HCl=H++Cl-,D正确;
故答案为:D。
4.(23-24高一上·四川乐山·期中)某无色溶液中含有、、、,该溶液中还可能大量含有的离子为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.为紫色,且酸性条件下能氧化,A不符合题意;
B.与反应生成沉淀,与生成气体,故不能大量共存,B不符合题意;
C.与、、、互不反应且均为无色离子,C符合题意;
D.与反应生成水,不能大量共存,D不符合题意;
故答案选C。
5.(23-24高一上·湖南常德·期中)下列离子方程式正确的是
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.氢氧化镁溶于盐酸:OH—+H+=H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
D.氧化亚铁与稀盐酸混合:FeO+2H+=Fe2++H2O
【答案】D
【详解】A.稀硫酸和铜不反应,A错误;
B.氢氧化镁是难溶性电解质,不拆为离子形式,氢氧化镁溶于盐酸,离子方程式:,B错误;
C.铜片插入硝酸银溶液中:,C错误;
D.氧化亚铁与稀盐酸混合:FeO+2H+=Fe2++H2O,D正确;
答案选D。
6.(23-24高一上·新疆和田·期中)下列叙述中正确的是
A.物质的溶解过程实质上就是其电离过程
B.纯净的液态酸不导电,故酸都不是电解质
C.溶于水后,溶液中只含有和
D.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应
【答案】D
【详解】A.非电解质溶解时不存在电离过程,以分子的形式溶于水,如乙醇等,A错误;
B.纯净的液态酸不导电,但水溶液导电,故酸是电解质,B错误;
C.溶于水后,完全电离,电离出、和,C错误;
D.葡萄糖注射液属于溶液,不能产生胶体特有的丁达尔效应,D正确;
故选D。
7.(23-24高一上·广东惠州·期中)不能用离子方程式表示的反应是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】离子方程式CO+2H+=CO2↑+H2O表示可溶性碳酸盐与强酸反应生成可溶性盐、二氧化碳和水的一类反应,以此进行判断。
【详解】A.Na2CO3+2HCl═CO2↑+H2O+2NaCl的离子方程式为:CO+2H+=CO2↑+H2O,故A不选;
B.NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O的离子方程式为:HCO+H+=CO2↑+H2O,故B选;
C.K2CO3+H2SO4═K2SO4+CO2↑+H2O的离子方程式为:CO+2H+=CO2↑+H2O,故C不选;
D.K2CO3+2HNO3═2KNO3+CO2↑+H2O的离子方程式为:CO+2H+=CO2↑+H2O,故D不选;
答案选B。
8.(23-24高一上·山东济宁·期中)现有和三种无色溶液,只用一种试剂即可把它们鉴别出来,可行的是
A.稀硫酸 B.稀盐酸 C.溶液 D.硫酸钠溶液
【答案】A
【详解】A.取样品,加入稀硫酸,有气泡产生的是NaHCO3,产生沉淀的是Ba(OH)2,无现象为氧氧化钾,能鉴别,故A符合题意;
B.取样品,加入稀盐酸,有气泡产生的是NaHCO3,另外两种都没有明显现象,不能鉴别,故B不符合题意;
C.取样品,加入氯化钠溶液,均没有明显现象,不能鉴别,故C不符合题意;
D.取样品,加入Na2SO4溶液,有白色沉淀生成的是Ba(OH)2,另外两种物质中都没有明显现象,不能鉴别,故D不符合题意;
故选A。
9.(23-24高一上·广东惠州·期中)常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A.加入过氧化钠固体的溶液中:、Mg2+、、
B.在强碱性的无色透明溶液中:、、、
C.使石蕊变红的溶液中:、、、
D.碱性溶液中:、、、
【答案】D
【详解】A.过氧化钠与水反应会生成NaOH,氢氧根与Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀,故不能大量共存,故A不选;
B.在强碱性溶液中含有大量OH-,OH-与要发生反应,不能大量共存,故B不选;
C.使石蕊变红的溶液中含有H+,H+与要反应,不能大量共存,故C不选;
D.碱性溶液中:、、、相互不反应,与OH-也不反应,可以大量共存,故D选;
答案选D。
10.(23-24高一上·甘肃白银·期中)下列说法正确的是
A.电解质都是化合物 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
【答案】A
【分析】在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,常见的电解质有:酸、碱、盐、金属氧化物和水,电解质不一定能溶于水;在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,常见的非电解质是:酒精、蔗糖、非金属氧化物(除了H2O)和氨气;
【详解】A.在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,电解质都是化合物,故A正确;
B.电解质不一定溶于水,如AgCl是电解质,但不溶于水,故B错误;
C.氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物,金属氧化物是电解质,非金属氧化物(除了H2O)是非电解质,故C错误;
D.氢化物有的是电解质,如H2O,有的是非电解质,如NH3,故D错误;
故选:A。
11.(23-24高一上·重庆·期中)实验室惜助电导率传感器研究溶液中离子反应的实质。将电导率传感器插入滴有酚酞的一定体积、一定浓度的溶液中,匀速逐滴加入与溶液等浓度的溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.实验中观察到溶液中立即产生白色沉淀,同时溶液由红色逐渐变为无色
B.段反应的离子方程式为
C.B点时导电能力最低说明和恰好完全反应
D.段导电能力不断增强,主要是由于过量的电离的离子导电
【答案】B
【详解】A.实验过程中产生了硫酸钡沉淀,氢氧化钡被硫酸反应完溶液由红色逐渐变为无色,A正确;
B.AB段反应的离子方程式为,B错误;
C.B点时硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中离子浓度极低,产物硫酸钡是难溶性物质,溶液导电能力最低,C正确;
D.BC段溶液的导电能力增大,是因为B点后稀硫酸过量,硫酸电离出阴阳离子而使溶液导电,D正确;
故选B。
12.(23-24高一上·江西南昌·期中)某固体可能含有、、、、、中的几种离子,取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离);
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生(标准状况)。
(已知:)
下列说法正确的是
A.该固体中一定含有、、、
B.该固体中一定没有、、
C.该固体中只含有、、、
D.根据以上实验,无法确定该固体中有
【答案】A
【分析】固体可能含有、、、、、中的几种离子,取等质量的两份该固体,一份固体溶于水得无色透明溶液,说明一定不含;加入足量溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀,说明固体中一定含有、;生成BaSO4的质量为4.66g,则固体中含有的物质的量为,生成BaCO3沉淀的质量为6.63g-4.66g=1.97g,则固体中含有的物质的量为;另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生(标准状况),的物质的量为,则固体中一定含有,其物质的量为0.03mol;有的物质的量为0.02mol,的物质的量为0.01mol,的物质的量为0.03mol,根据电荷守恒可知,固体中还一定含有,但无法确定含量,故固体中可能含有。
【详解】A.由分析可知,该固体中一定含有、、、,A项正确;
B.该固体中一定没有,可能含有,一定含有,B项错误;
C.该固体中一定含有、、、,可能含有,C项错误;
D.该固体中一定含有,D项错误;
答案选A。
13.(23-24高一上·新疆·期中)某澄清透明溶液中可能含有K+,Na+,H+,,、Cl﹣中的若干种,且各离子数目相等。为了确定溶液的组成,设计了如图检验流程:
下列说法错误的是
A.原溶液中一定存在Na+、K+
B.原溶液中可能存在
C.气体W为CO2,白色沉淀X为AgCl
D.向原溶液中滴加澄清石灰水溶液变浑浊
【答案】B
【分析】依据气体W与澄清石灰水反应得到沉淀M,说明原溶液中可能含有,中的一种或两种,则原溶液中没有H+,依据有白色沉淀X产生,说明原溶液中含有氯离子,又因原溶液中含有的各种离子的数目相等,则原溶液中没有,原溶液中含有Na+、K+、、Cl﹣。
【详解】A.根据分析,原溶液中一定存在Na+、K+,故A正确;
B.根据分析,原溶液中一定存在,故B错误;
C.根据分析,气体W为CO2,白色沉淀X为AgCl,故C正确;
D.原溶液中含有,向原溶液中滴加澄清石灰水溶液生成碳酸钙沉淀,变浑浊,故D正确;
故选B。
14.(23-24高一上·重庆·期中)某无色溶液中只含有中的几种,向溶液中滴加酚酞,溶液变红,下列说法正确的是
A.一定存在 B.一定存在,可能存在
C.可能存在 D.一定不存在
【答案】B
【分析】高锰酸根离子在溶液呈紫色,则无色溶液中一定不含有高锰酸根离子;向溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明溶液中含有氢氧根离子,不含有镁离子、铝离子和铵根离子,由溶液呈电中性可知,溶液中一定含有钡离子,不含有硫酸根离子,可能含有氯离子,综上可知,无色溶液中一定含有氢氧根离子、钡离子,一定不含有高锰酸根离子、硫酸根离子、镁离子、铝离子和铵根离子,可能含有氯离子。
【详解】高锰酸根离子在溶液呈紫色,则无色溶液中一定不含有高锰酸根离子;向溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明溶液中含有氢氧根离子,不含有镁离子、铝离子和铵根离子,由溶液呈电中性可知,溶液中一定含有钡离子,不含有硫酸根离子,可能含有氯离子,综上可知,无色溶液中一定含有氢氧根离子、钡离子,一定不含有高锰酸根离子、硫酸根离子、镁离子、铝离子和铵根离子,可能含有氯离子,故选B。
二、填空题
15.(23-24高一上·四川乐山·期中)分类法是进行化学研究的重要方法。根据不同的标准可以把物质及化学反应分为不同的类别。现有下列物质:①小苏打 ②固体 ③稀硫酸 ④Cu ⑤ ⑥熔融 ⑦蔗糖溶液 ⑧过氧化钠 ⑨盐酸 ⑩。请填空:
(1)上述状态下可导电的物质是 (填标号,下同),属于电解质的是 。
(2)上述物质中属于碱性氧化物的是 。
(3)⑧中阳离子和阴离子个数之比为 ,写出⑤与⑧反应的化学方程式 。
(4)②在水溶液中的电离方程式为 。
(5)①的水溶液与②反应的离子方程式为 。
(6)与⑥的水溶液发生如下反应,配平该方程式,并用双线桥标出电子得失。
。
【答案】(1) ③④⑥⑨ ①②⑥⑧⑩
(2)⑩
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)物质的导电性取决于是否存在自由移动的离子或者电子,电解质在熔融或者水溶液条件下能产生自由移动的离子,盐酸、熔融的以及稀硫酸中均具有自由移动的离子,为金属,具有自由移动的电子,因此上述状态下可导电的物质是③④⑥⑨;电解质是在水溶液或者熔融条件下能导电的化合物,二氧化碳不能自身电离,为非电解质;单质和各种混合物既不是电解质又不是非电解质,则属于电解质的是①②⑥⑧⑩。
(2)碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物,上述物质中,只有⑩符合定义,故答案为⑩。
(3)⑧过氧化钠中存在钠离子和过氧根离子,且两者个数之比为;过氧化钠与二氧化碳的反应生成碳酸钠和氧气:。
(4)溶于水时完全电离产生、、,电离方程式为:。
(5)①小苏打为,在水溶液中产生和,溶于水产生、、,其中和不能共存,发生反应生成二氧化碳和水,离子反应为:。
(6)在该反应中,元素化合价由反应前中的0价变为反应后中的-1价,化合价降低1价;同时元素化合价又由反应前中的0价变为反应后中的+5价,化合价升高5价,化合价升降最小公倍数是5,所以的化学计量数是5,的化学计量数是1,根据反应前后元素守恒可知的化学计量数是3;根据元素守恒,可知的化学计量数是6,最后根据、原子守恒,可知的化学计量数是3,则配平后且用双线桥表示其中电子转移过程的化学方程式为:。
16.(23-24高一上·甘肃白银·期中)氯化钠既是我们日常生活中不可缺少的调味品,也是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组进行粗盐(主要含有泥沙、、、、、)提纯实验。
I.甲同学的操作步骤如图所示:
已知:不溶于稀盐酸和稀硝酸。
依据所学知识回答下列问题:
(1)操作①所用的玻璃仪器包括烧杯、 。
(2)从产品纯度考虑,试剂a、b、c可以分别为 (填标号);加入盐酸时发生反应生成的离子方程式为 。
A.溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液
C.溶液、液、溶液
II.乙同学对甲同学的实验进行评价,提出了一些猜想,并设计实验进行验证:
猜想
验证的方法
现象
结论
猜想1:固体A中含
取少量固体A于试管中,先加入足量①____________,再加入②_________。
有气泡产生,无白色沉淀
③_________
猜想2:最后制得的晶体中还含有
取少量提纯后的晶体于试管中,加入适量的蒸馏水溶解,滴入稀和
④___________
猜想2成立
供选择的试剂:稀盐酸、溶液、溶液。
(3)完成上述表格中:① ;② ;③ ;④ 。
(4)根据乙同学的实验,请对甲同学的实验设计进行评价: 。
【答案】(1)漏斗、玻璃棒
(2) B
(3) 稀盐酸 溶液 猜想1不成立 有白色沉淀生成
(4)甲同学制得的晶体中含有
【分析】粗盐溶解过滤除去泥沙,滤液1加入氢氧化钠除去镁离子,加入氯化钡除去硫酸根离子,加入碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,碳酸钠需要除去过量钡离子故必需在氯化钡试剂之后,过滤分离出沉淀A、滤液2,滤液2加入稀盐酸除去过量的氢氧化钠、碳酸钠,蒸发结晶得到氯化钠晶体;
【详解】(1)操作①为过滤,所用的玻璃仪器包括烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)由分析可知,试剂可以分别为B.溶液、溶液、溶液;加入盐酸时,盐酸和碳酸钠生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式为。
(3)猜想1:猜想为固体A中含,碳酸钡溶于稀盐酸,加入过量稀盐酸生成二氧化碳气体和氯化钡,氯化钡能和硫酸钠生成硫酸钡沉淀,现象为有气泡产生,无白色沉淀,则A不是,猜想错误;猜想2:猜想为最后制得的晶体中还含有,且猜想成立,硫酸钠和氯化钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀;则取少量提纯后的晶体于试管中,加入适量的蒸馏水溶解,滴入稀和,现象为有白色沉淀生成;
(4)实验操作为证明硫酸根离子的存在,故答案为甲同学制得的晶体中含有。
17.(23-24高一上·山西·期中)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由、、、、、、、中的不同阴、阳离子各一种组成,已知:
①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;
②0.1mol/L乙溶液中;
③向丙容器中滴入溶液有不溶于稀的白色沉淀生成。
(1)甲是 ,乙是 ,丙是 ,丁是 。(填写化学式)
(2)50mL含、的混合溶液中加入过量的甲溶液,得到14.51g白色沉淀,向白色沉淀中加入过量的稀充分反应后,沉淀减少到4.66g,并有气体产生。
a.写出产生气体的离子方程式 ;
b.混合溶液中的物质的量的浓度是 。
【答案】(1) Ba(OH)2 MgCl2 (NH4)2CO3
(2)
【分析】①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,可以形成白色沉淀的只有BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2,因此甲只能是Ba(OH)2;②0.1mol/L乙溶液中,说明乙为二元酸,只能是硫酸;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成,说明丙是MgCl2,则丁为(NH4)2CO3。
【详解】(1)根据分析可知甲是Ba(OH)2,乙是,丙是MgCl2,丁是(NH4)2CO3。
(2)①碳酸钡与稀硝酸反应生成硝酸钡、二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为:,故答案为:;
②碳酸钡能够溶于稀硝酸,硫酸钡不溶,依据质量守恒得:n() = n (BaSO4) =,碳酸钡的质量为:,碳酸钡的物质的量为:,根据质量守恒可知:n() = n (ВаСО3) = 0.05mol,则n(Na+) = 2n ()+2n()=,混合溶液中Na+的物质的量的浓度是,答案为2.8mol/L。
18.(23-24高一上·广东阳江·期中)现有下列物质:①生石灰 ②固体 ③稀 ④单质铁 ⑤ ⑥熔融 ⑦石墨 ⑧蔗糖晶体 ⑨固体 ⑩固体。请填空:
(1)上述状态下可导电的物质是 (填标号,下同),属于电解质的是 。
(2)上述物质中属于碱性氧化物的是 (填化学式,下同),属于酸性氧化物的是 。
(3)⑥的电离方程式为 ,⑩溶于水时的电离方程式为 。
(4)②的水溶液与④反应的离子方程式为 。
(5)如图为铁元素的“价—类”二维图,请分析后填写:
①点表示的物质是 (填化学式),点表示化合物的化学式为 ;
②某化合物化学式为,它代表的点是 ,原因是 。
【答案】(1) ③④⑥⑦ ①②⑥⑨⑩
(2)
(3)
(4)
(5) 为盐,其中铁元素的价态为+2价
【分析】A为Fe,B为FeO,C为Fe(OH)2,D为Fe(OH)3,E为亚铁盐,F为铁盐;
【详解】(1)①生石灰是CaO,属于电解质,固体时不导电;②KHSO4固体不含自由移动的离子,不导电,KHSO4水溶液能导电,所以KHSO4属于电解质;③稀HNO3溶液是混合物,不是电解质,但是能导电;④单质铁是单质,不是电解质,但是能导电;⑤CO2气体自身不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,不能导电;⑥熔融MgCl2含自由移动的离子,能导电,属于电解质;⑦石墨是单质,不是电解质,但是能导电;⑧蔗糖晶体不含不含自由移动的离子,不导电,在水溶液和熔融状态下都不能导电,所以属于非电解质;⑨Ba(OH)2固体不含自由移动的离子,不导电,Ba(OH) 2水溶液能导电,所以Ba(OH) 2属于电解质;⑩NaHCO3固体不含自由移动的离子,不导电,NaHCO3水溶液能导电,所以NaHCO3属于电解质;上述状态下可导电的物质是③④⑥⑦,属于电解质的是①②⑥⑨⑩;
(2)碱性氧化物是与酸反应生成相应的盐和水的氧化物,上述物质中,①生石灰能与水反应生成氢氧化钙,符合定义,故答案为:CaO;酸性氧化物是能与碱反应生成相应的盐和水的氧化物,上述物质中,⑤CO2能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,符合定义,故答案为:CO2;
(3)氯化镁熔融时电离生成镁离子和氯离子,电离方程式为:;NaHCO3溶于水时电离产生钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为:;
(4)硫酸氢钾电离产生的氢离子可以和铁反应生成氢气和二价铁,离子方程式为:;
(5)①A点表示的物质是Fe,B点表示化合物的化学式为FeO;
②某化合物化学式为,其中铵根离子显+1价、硫酸根离子显-2价,由正负化合价代数和为0,则+1×2+x-2×2=0,x=+2,铁元素显+2价,它代表的点是E,原因是为盐,其中铁元素的价态为+2价。
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