内容正文:
专题07 离子反应
考点01 电解质和非电解质
考点02 离子反应和离子方程式
考点03 离子共存
考点04 离子的检验与推断
▉考点01 电解质和非电解质
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
概念
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
相同点
均为化合物
不同点
水溶液或熔融状态下能导电
水溶液和熔融状态下都不能导电
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不能发生电离
所含物质类型
①酸:如H2SO4、HCl、H3PO4、H2CO3、CH3COOH;②碱:如NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3;③盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3;④金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO、Al2O3;⑤水
①非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5;②非酸性气态氢化物:如NH3;③大部分有机物:如蔗糖、酒精、CH4
2.电解质溶液的导电能力及原因分析
(1)电解质溶液导电的原理:电解质溶于水或熔化状态下,电离出自由移动的阴、阳离子在电场作用下作定向移动的过程。
(2)电解质溶液的导电能力:由溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少决定。一般,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强。物质的量浓度相同时,强电解质溶液的导电能力明显强于弱电解质溶液的导电能力。
(3)电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
比较项目
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
宏观
不导电
导电
导电
微观
含有微粒及能否自由移动
Na+、Cl-
水合钠离子、水合氯离子
Na+、Cl-
不能自由移动
能自由移动
原因
带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则紧密地排列
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,成为能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用
3.电解质电离方程式的书写
(1)酸、碱、盐的电离
①酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物是酸。如:
HCl==H++Cl-,CH3COOHCH3COO-+H+。
②碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物是酸。如:
NaOH==Na++OH-,Cu(OH)2Cu2++2OH-。
③盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和_酸根阴离子的化合物是盐。如:
Na2CO3==2Na++CO,NaCl==Na++Cl-。
(2)强电解质的电离方程式
①强电解质在水溶液中完全电离,在书写电离方程式时用符号“==”。
②有些电解质因条件不同,其电离方程式的书写形式也不同。例如熔融时:
KHSO4==K++H SO;水溶液中:KHSO4==K++H++ SO。
(3)弱电解质的电离方程式
①弱电解质在水溶液中发生部分电离,在书写电离方程式时用符号“”。例如:
CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2ONH+OH-。
②多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,要求分步写出电离方程式,几元酸就有几级电离方程式。例如:H2CO3H++ HCO,HCOH++ CO。
③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂,因此多元弱碱的电离方程式的书写一般是一步到位,但仍用符号“”。例如:Cu(OH)2Cu2++2OH-
(4)弱酸的酸式盐的电离方程式
弱酸的酸式盐是强电解质,在水中第一步完全电离出阳离子和弱酸的酸式酸根离子,而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离,且为可逆过程。例如:
NaHCO3在水溶液中的电离方程式为:NaHCO3=Na++ HCO,HCOH++ CO。
【温馨提示】
1.电解质和非电解质
(1)电解质和非电解质是对化合物的分类,单质(如金属铜)和溶液(如K2SO4溶液)均既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中离子不是它本身电离出来的,而是与水反应后生成的,因此也不是电解质。例如CO2溶于水能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3,H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质,是非电解质(氨气、二氧化硫、三氧化硫同样道理)。而H2CO3、H2SO3 、NH3·H2O是电解质。
(3)酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质,蔗糖、酒精为非电解质。理解酸和碱的概念时注意“全部”两个字,即酸电离产生的阳离子只有一种,并且是H+,碱电离产生的阴离子也只有一种,并且是OH-,否则不能称之为“酸”或“碱”。如NaHSO4溶于水时,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,虽然有H+生成,但同时还有Na+生成,所以NaHSO4不属于酸。
(4)电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。BaSO4、AgCl难溶于水,导电性差,但由于它们的溶解度太小,测不出(或难测)其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以它们不仅是电解质,而且是强电解质。
(5)电解质溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷数有关,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。
(6)强弱电解质
①电解质及强弱与其溶解性及导电能力无直接关系。如BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力也很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们不仅属于电解质,而且还是强电解质。
②强电解质和弱电解质比较
强电解质
弱电解质
概念
水溶液中全部电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中或熔融状态下都能电离和导电,与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“”
溶液中溶质微粒
只有水合离子
水合离子,弱电解质分子
实例
强酸:HCl、HNO3、H2SO4 等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2 等
绝大多数盐:(BaSO4、AgCl、CaCO3)
弱酸:HClO、H2SO3 、H3PO4等。
弱碱:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性水:H2O
2.电离方程式书写“三守恒”
(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。
▉考点02 离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)定义:有离子参加的反应。电解质在水溶液中的反应属于离子反应。
(2)发生条件:
①在溶液中进行的离子互换形式的复分解反应发生的条件,离子反应使溶液中某些离子的浓度减小,表现在以下几个方面:
ⅰ.生成难溶物质(如BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2等);
ⅱ.生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等);
ⅲ.生成挥发性物质(如CO2、SO2、H2S等)。凡具备上述条件之一的均可发生离子反应。
②氧化还原型离子反应的发生条件:氧化性和还原性强或较强的物质相遇,转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂,强还原剂转变为弱氧化剂。
2.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。
(2)意义:
①表示某一个具体的化学反应,如反应AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3可表示为Ag++Cl-===AgCl↓_。
②表示同一类型的离子反应。如H++OH-===H2O可以表示强酸和可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。(3)书写书写步骤(以碳酸钠与盐酸反应为例):
①写——根据客观事实,写出正确的化学方程式:Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+CO2↑
②拆——将溶于水且完全电离的物质写成离子形式;难溶于水或溶于水难电离的物质及气体、单质、氧化物用化学式表示:2Na++CO32- +2 H++2Cl-=== 2Na++2Cl-+H2O+CO2↑
③删——对化学方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”删掉。
CO32- +2 H+=== H2O+CO2↑
④查——检查写出的离子方程式是否符合前三项要求,并且检查是否符合原子守恒、电荷守恒等。
3.离子方程式正误判断
(1)在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手:
①两易—易溶、易电离:同时满足两个条件的物质改写成离子形式,否则以化学式表示。
②两等—原子个数相等、电荷总数相等。离子方程式两边原子种类和原子个数及电荷总数分别相等。即满足质量守恒和电荷守恒。
③两查—查条件、查公约数。检查是否漏写必要的反应条件和方程式是否有公约数,若有必须约去。
(2)“六看”判断离子方程式的正误
①看是否符合客观事实
如:Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(×)
正确写法:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
②看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
③看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:CO+H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CO+2H+===CO2↑+H2O
④看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:Na+2H+===Na++H2↑(×)
正确写法:2Na+2H+===2Na++H2↑
⑤看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(×)
正确写法:Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
⑥看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×)
正确写法:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
【温馨提示】
1.书写离子方程式的拆分原则
(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(2)改写微溶物时要看清题目要求:①作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,如澄清的石灰水则拆成Ca2+、OH-,若是悬浊液写化学式。②作为生成物,一般写化学式(标↓号)。
(3)氨水作反应物写NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标↑号)。
(4)容易出现错误的几类物质的改写。
①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和CO,应拆写成Na+和HCO。
②浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO。
(5)“以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令少量物质的计量数为“1”,并以少量物质的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。
如: Ca(OH)2与少量NaHCO3溶液反应,先确定少量NaHCO3计量数为“1”,再确定Ca(OH)2的计量数,1个HCO3-只能结合1个OH-生成1个H2O,反应方程式是:Ca(OH)2+NaHCO3=== H2O+CaCO3↓+NaOH;若少量Ca(OH)2与过量的NaHCO3溶液反应,先确定少量Ca(OH)2计量数为“1”, 再确定NaHCO3的计量数,1个Ca(OH)2含2个OH-,能结合,2个HCO3-生成2个H2O,故NaHCO3的计量数为2,反应方程式是:Ca(OH)2+2NaHCO3===2H2O+CaCO3↓+Na2CO3,再根据Ca(OH)2的存在形式拆写成离子方程式。
2.常见离子方程式正误判断类型
设错方式
示例
正解
错写生成物
稀硫酸与铁反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑
错拆物质
盐酸与氨水反应:H++OH-=H2O
H++NH3·H2O=NH+H2O
电荷不守恒
铜与硝酸银反应:Cu+Ag+=Cu2++Ag
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
漏写反应
硫酸铁与氢氧化钡:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-
=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
错约计量数
硫酸与氢氧化钡:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
2H++SO42-+Ba2++2OH-
=BaSO4↓+2H2O
反应物的用量
过量CO2通入澄清石灰水:
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
CO2+OH-=HCO3-
▉考点03 离子共存
1.离子共存的概念及类型
(1)概念:离子在同一溶液中大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子间能发生反应,则不能大量共存。
(2)本质: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。
(3)类型:
①复分解反应不共存
a.生成难(微)溶物质:如Ba2+和SO、CO,Ag+和Cl-,Ca2+和CO,Zn2+、Ca2+、Mg2+和OH-等。
b.生成气体或易挥发性物质:如H+与CO、HCO、SO、S2-等。
c.生成难电离物质:如H+与OH-、OH-与HCO等。
②氧化还原反应不共存:常见氧化性离子【如MnO(H+)、NO(H+)、ClO-、Fe3+等】与常见还原性离子【如S2-、SO、I-、Fe2+等】不能大量共存。
(4)附加隐含条件不共存
①溶液无色时,则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)等;溶液透明时,不能存在浑浊物(沉淀),有色溶液可能是透明的。
②使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液中肯定不大量共存与OH-起反应的离子,如NH、HCO、Fe3+、Cu2+、Al3+等。
③使石蕊变红色的强酸性溶液中肯定不大量共存与H+起反应的离子,如CO、HCO等。
2.离子是否共存的判定方法
(1)看是否有隐含限制条件:如酸碱性、无色等。
(2)看能否发生复分解反应:若溶液中含H+,主要看是否有弱酸根离子和弱酸酸式酸根离子等;若溶液中含OH-,主要看是否有NH、弱酸酸式酸根离子和能与OH-反应生成沉淀的金属离子。
(3)“一定”即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。 “可能”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
【温馨提示】
1.离子不能共存的常见类型:
复分解反应
生成弱电解质的离子不能大量共存
H+与OH-、CH3COO-、ClO-(生成HClO)
OH-与NH(生成NH3·H2O)
生成气体的离子不能大量共存
H+与CO32-、HCO3-
生成沉淀的离子不能大量共存
Ba2+、Ca2+与SO、CO、SO
Ag+与Cl-、Br-、I-、SO、CO
CO与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Ag+
OH-与Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
氧化还原反应
ClO-与Fe2+、I- ClO-与Cl-Cl-
2.离子共存的判断“三注意”
(1)一注意题中的隐含条件。如“酸性环境”、“碱性环境”、“无色”、“指示剂变色”等。
(2)二注意“一定”。即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(3)三注意“可能”。即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
3.判断离子能否大量共存的“四个要点”—“一色、二性、三特殊、四反应”
(1)一色——溶液颜色。几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
①在酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
♦③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
♦④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
▉考点04 离子检验与推断
1.离子检验
(1)依据:根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:
生成沉淀、生成气体、显现特殊颜色。
(2)几种常见离子的检验方法:
离子
检验试剂
实验现象
注意事项
沉淀法
Cl−、Br−、I−
AgNO3和稀HNO3
沉淀:AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
加入稀硝酸防干扰
SO
BaCl2和盐酸
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
沉淀颜色:白色→灰绿色→红褐色
——
气体法
NH
NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸
无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝
一定要加热
SO
稀硫酸和品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色
——
CO
盐酸和澄清的石灰水
无色气体能使澄清的石灰水褪色
等有干扰
显色法
I−
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
——
(2)焰色反应
离子
试剂或用品
实验操作
现象和结论
Na+
铁丝或铂丝
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,观察焰色
火焰呈黄色,说明溶液中含钠元素
K+
铁丝或铂丝
蓝色钴玻璃
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,通过蓝色钴玻璃观察焰色
火焰呈紫色,说明溶液中含有钾元素
2.离子推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”(生成沉淀、产生气体、颜色等)的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四项基本原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子
互斥性原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在
电中性
原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等
进出性
原则
通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
(3)电荷守恒在定量型离子推断:离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
(4)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。
【温馨提示】
1.离子检验
(1)检验离子时,要注意排除干扰,如检验氯离子时,碳酸根离子就对其有干扰,所以要先向待检液中加入稀硝酸把溶液酸化,排除了干扰离子的干扰后,再加入硝酸银溶液检验氯离子。
(2)焰色反应:一是不能用铜丝或玻璃棒醮取待测液,二观察K+的焰色必须通过蓝色钴玻璃观察。溶液焰色呈黄色不一定是盐溶液,也可能是碱溶液(NaOH)。
2.离子推断遵循的原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则:指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
3.常见阳离子的检验与推断依据
①生成的沉淀
阳离子
试剂
实验现象(证据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
Cl-、Br-
、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl、产生淡黄色沉淀:AgBr、产生黄色沉淀:AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
CO
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
②生成的气体
阴离子
试剂
实验现象(证据)
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
HSO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
NH
浓NaOH溶液、加热
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
③显示特殊颜色
阳离子
试剂或方法
实验现象(证据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色反应
黄色火焰
K+
焰色反应
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
Br-(I-)
氯水、CCl4
有机层(下层)橙(紫)红色
I-
氯水(或H2O2 )、淀粉溶液
溶液变蓝
4.离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
1.下列关于电解质和非电解质的说法中正确的是( )
A.它们研究的对象都是化合物 B.它们的水溶液都能导电
C.电解质一定能导电 D.不导电的物质一定是非电解质
【答案】A
【解析】A.电解质和非电解质都属于化合物,依据化合物在水中或熔融状态下是否导电分为电解质和非电解质,正确;B选项,电解质的水溶液一般都能导电,但非电解质的水溶液一般不导电,错误;C.电解质属于化合物,不一定能导电,但在水溶液或熔融状态下能导电,错误;D.根据非电解质的的定义,在水溶液和熔融状态下不导电的化合物是非电解质,错误。
2.电解质在生产、生活中有广泛应用,下列有关电解质的说法不正确的是( )
A.盐酸能导电,但盐酸不是电解质
B.NaHSO4只有在水溶液中才能发生电离
C.氨气不是电解质,但其水溶液能导电,说明氨气能与水发生化学反应
D.铜丝、石墨能导电,但其导电原因与电解质溶液导电有所不同
【答案】B
【解析】A项,盐酸能导电,但盐酸是混合物,既不是电解质又不是非电解,故A正确;B项,NaHSO4在水溶液或熔融状态下都能能发生电离,故B错误;C项,氨气不是电解质,但其水溶液能导电,说明氨气与水发生化学反应的产物是电解质,故C正确;D项,铜丝、石墨能导电是因为有自由移动的电子,电解质溶液导电是因为有自由移动的离子,故D正确;故选B。
3.下列叙述正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C.氯化氢溶于水后能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液中自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液中自由移动离子数目多
【答案】C
【解析】电离不需要通电,A错;NaHSO4溶于水后可以电离出H+,但属于盐,B错;电解质本身不一定导电,液态HCl不导电,但溶于水可电离生成H+和Cl-而导电,C正确;导电性强弱与带电离子的浓度和所带电荷有关,与离子的个数无确定关系,D错。
4.下列叙述中正确的是( )
A.凡是盐在离子方程式中都要以离子形式表示
B.离子互换反应总是向着溶液中反应物离子浓度减小的方向进行
C.酸碱中和反应的实质是H+与OH-结合生成水,故所有的酸碱中和反应的离子方程式都可写成H++OH-==H2O的形式
D.复分解反应必须同时具备离子反应发生的三个条件才能进行
【答案】B
【解析】只有可溶性盐在离子方程式中才可以写成离子形式;离子反应的实质是离子的浓度或数目减小;H++OH-===H2O表示的是可溶性强酸与可溶性强碱反应生成水和可溶性盐的一类反应;复分解反应只要满足三个条件之一即可发生。
5.常温下向100 mL0.01 mol/LNaHCO3溶液中滴加0.1 mol/LBa(OH)2溶液,测得溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3==Na++ H++CO
B.a→b的过程中,溶液中CO的浓度逐渐增大
C.c点阴离子的浓度是b点阴离子浓度的2倍
D.至c点时生成沉淀的物质的量为5×10-4mol
【答案】B
【解析】A项,NaHCO3是可溶性强电解质,在水溶液中的电离产生Na+、HCO,其电离方程式为:NaHCO3==Na++ HCO,A错误;B项,100 mL0.01 mol/LNaHCO3溶液中含有NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)=0.1 L×0.01 mol/L=0.001 mol,在b点时Ba(OH)2的物质的量n[Ba(OH)2]=0.1 mol/L×0.005 L=0.0005 mol,此时二者恰好发生反应:2NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,NaHCO3电离产生的CO很小,因此在a→b过程中溶液中CO的浓度逐渐增大,B正确;C项,在c点加入Ba(OH)2的体积是10 mL,Ba(OH)2的物质的量n[Ba(OH)2]=0.1 mol/L×0.01 L=0.001 mol,又恰好发生反应:Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,根据b、c两点的反应方程式可知:阴离子的物质的量是b点的2倍,但由于加入Ba(OH)2溶液的体积也增大,因此c点溶液的体积比b点大,因此c点阴离子的浓度比b点阴离子浓度的2倍小,C错误;D项,在c点,加入Ba(OH)2的体积是10 mL,Ba(OH)2的物质的量n[Ba(OH)2]=0.1 mol/L×0.01 L=0.001 mol,100 mL0.01 mol/LNaHCO3溶液中含有NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)=0.1 L×0.01 mol/L=0.001 mol,二者恰好发生反应:NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O,产生BaCO3沉淀的物质的量是0.001 mol,D错误;故选B。
6. 关于离子方程式Cu2++2OH- == Cu(OH)2↓的下列说法正确的是( )
A. 可表示所有铜盐和强碱的反应
B. 可表示某一个具体的反应,也可以表示一类反应
C. 离子方程式中的OH-可代表所有的碱
D. 反应中可看到Cu(OH)2白色沉淀
【答案】B
【解析】该离子方程式不能表示如CuSO4和Ba(OH)2的反应, A错误;该反应可以表示可溶性铜盐与强碱的反应,液可表示具体的铜盐与具体的强碱的反应,B正确;OH-只能代表强碱,C错误;Cu(OH)2为蓝色沉淀,D错误。
7.对某无色溶液分别进行下列操作,所得现象和结论均正确的是( )
A.加入氨水,产生白色沉淀,证明原溶液中存在Al3+
B.加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中存在Cl-
C.加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明原溶液中存在SO
D.加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原溶液中存在NH
【答案】D
【解析】A项,加入氨水,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为氢氧化镁,原溶液中可能存在Mg2+,错误;B项,加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有CO,错误;C项,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,该白色沉淀可能为氯化银,原溶液中可能含有Ag+,错误。
8.在给定条件的水溶液中能大量共存的离子组是( )
A.透明的溶液:Fe3+、K+、NO、Cl-
B.含有NaHCO3的溶液:SO、OH-、K+、CO
C.使酚酞溶液呈红色的溶液:Mg2+、Ba2+、NO、K+
D.pH=0的溶液:K+、Na+、Cl-、OH-
【答案】A
【解析】Fe3+、K+、NO、Cl-相互之间不反应,能大量共存,故A正确;HCO与OH-不能大量共存,故B错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,Mg2+和OH-不能大量共存,故C错误;pH=0的溶液呈强酸性,OH-不能大量存在,故D错误。
9.下列离子能大量共存的是( )
A.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH、K+、Cl-、I-
B.能与Al反应产生H2的溶液:K+、NH、NO、HCO
C.使石蕊变红的溶液中可能大量存在:Na+、NO、SO、Fe2+
D.无色透明的溶液:Na+、Ca2+、ClO-、Cl-
【答案】D
【解析】A.滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+、I-发生氧化还原反应而不能大量共存,故A错误;B.能与Al反应生成氢气的溶液呈酸性或强碱性,HCO都不能大量共存,且碱性条件下NH不能大量共存,故B错误;C.使石蕊试液变红色的溶液呈酸性,溶液中含有大量氢离子,H+、Fe2+、NO发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;D.无色溶液中不含有色离子,这几种离子都无色且离子之间不反应,所以能大量共存,故D正确。综上所述,答案为D。
10.下列化学反应的离子方程式正确的是( )
A.用小苏打治疗胃酸过多:HCO+H+===CO2↑+H2O
B.往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
C.少量金属钠放入冷水中:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
D.将过量二氧化碳气体通入澄清石灰水中:2OH-+CO2===CO+H2O
【答案】A
【解析】小苏打治疗胃酸过多是NaHCO3和盐酸反应,A正确。B中MgCO3是难溶物,应写化学式,错误。C中Na和Na+的化学计量数应为2,否则不符合电荷守恒和电子守恒。D中产物应为HCO。
11.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.MnO2与浓盐酸混合加热:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O
B.氢氧化钡溶液中加入硫酸铵:Ba2++OH-+NH+SO===BaSO4↓+NH3·H2O
C.FeSO4溶液中加入盐酸酸化的H2O2:Fe2++H2O2+2H+===Fe3++2H2O
D.0.01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合:NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
【答案】D
【解析】氯化锰溶于水,应写成离子,正确的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故A错误;氢氧化钡溶液中加入硫酸铵,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2NH+SO===BaSO4↓+2NH3·H2O,故B错误;FeSO4溶液中加入盐酸酸化的H2O2,正确的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,故C错误。
12.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:SO、Cl-、HCO3-、Na+、Mg2+、Ba2+,为了确定该溶液的组成,某同学取上述溶液X,进行了如下实验:
①向溶液X中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀;
②将①的反应混合液过滤,在沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体。
下列说法不正确的是( )
A.溶液X中一定不存在Ba2+
B.溶液X中一定存在SO、HCO3-,可能存在Mg2+
C.①中得到的白色沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物
D.无法确定溶液X中是否含有Na+,需要做焰色试验才能确定
【答案】C
【解析】①向溶液X中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀BaSO4或BaCO3或Mg(OH)2,说明原溶液中含有SO或HCO3-或Mg2+;②将①的反应混合液过滤,在沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体,说明白色沉淀有BaSO4和BaCO3,则原溶液有SO、HCO3-。A项,溶液X中一定存在SO则一定不存在Ba2+,A正确;B项,溶液X中一定存在SO、HCO3-,可能存在Mg2+,B正确;C项,①中得到的白色沉淀含有BaCO3和BaSO4,可能有Mg(OH)2,C错误;D项,题给条件无法确定溶液X中是否含有Na+,需要做焰色试验才能确定,D正确;故选C。
13.某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】A项,向NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,向亚硫酸钠和碳酸钡中加入足量水,碳酸钡不溶于水,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确;D项,向Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。
14.某无色溶液中可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2+中的几种离子,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
Ⅰ
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
Ⅱ
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4,振荡,静置
CCl4层呈橙红色
Ⅲ
取Ⅱ的上层溶液,加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
Ⅳ
将 Ⅲ 过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A.肯定含有的离子是①④⑤ B.肯定没有的离子是②⑤⑦
C.可能含有的离子是①②⑥ D.不能确定的离子是①③⑥
【答案】A
【解析】根据步骤Ⅰ,该溶液呈碱性,则该溶液是强碱弱酸盐溶液,所以一定存在SO,则一定不存在Ba2+;在碱性的无色溶液中,一定不存在Fe2+;溶液呈电中性,所以溶液中的阳离子只能是Na+;步骤Ⅱ说明该溶液中一定存在Br-;步骤Ⅲ不能说明有SO存在,因为该溶液中一定存在SO,加入氯水后SO被氧化为SO,与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀;步骤Ⅳ不能确定Cl-的存在,因为加入的氯水中含有Cl-。因此一定存在的离子是①④⑤,一定不存在的离子是②⑦,不能确定的离子是③⑥,故A正确。
15.某溶液中可能含有Na+、SO、SO、Cl-、Br-、CO、HCO中的一种或多种,进行如下图所示的实验,每次实验所加试剂均过量。下列说法正确的是( )
A.一定没有SO B.不能确定是否含有HCO
C.可能存在Br- D.肯定存在的离子有Na+、CO、HCO
【答案】D
【解析】在待测溶液中加入BaCl2溶液,所得溶液A中加入NaOH溶液,得到沉淀B,则B为BaCO3,原溶液中一定含有HCO。溶液B中加入氯水,得无色溶液C,则原溶液中不含有Br-;溶液B中加入AgNO3溶液,虽然生成白色AgCl沉淀,但由于加入了BaCl2,所以不能肯定原溶液中是否含有Cl-。沉淀A中加入稀HNO3,生成气体D为CO2,则原溶液中一定含有CO;生成的白色沉淀D为BaSO4,则原溶液中可能含有SO或SO,或二者都存在。A.不能确定原溶液中是否存在SO,A不正确;B.可确定原溶液中一定含有HCO,B不正确;C.原溶液中加入氯水,所得溶液呈无色,则原溶液中不存在Br-,C不正确;D.原溶液中肯定存在CO、HCO,依据溶液呈电中性的原则,原溶液中一定含有Na+,D正确。
16.有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合而成,为检验它们,做了以下实验:
①将固体混合物溶于水中,搅拌后得无色透明溶液;
②向此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀产生;
③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解。
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)原固体混合物中一定含有的物质是______________,一定不含有的物质是__________________,可能含有的物质是__________(以上空格均填写化学式)。对可能含有的物质,可采用向滤液中滴加__________________溶液的方法来检验。
(2)写出步骤③中的离子方程式:______________________________________。
【答案】(1)Na2CO3 Na2SO4、CuSO4、CaCl2 NaCl 硝酸酸化的硝酸银
(2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
【解析】(根据①“无色透明”知原固体无CuSO4,根据②和③知该白色沉淀是碳酸钡,故原固体一定有碳酸钠,且固体溶解的离子方程式是BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O。则一定无硫酸钠和氯化钙。无法判断NaCl是否含有,若进一步确认,可向溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银,若产生白色沉淀,则原溶液中有氯化钠。
17.A、B、C、D分别是HNO3、Ba(NO3)2、NH4Cl、NaOH四种溶液中的一种。欲将它们一一鉴别,甲、乙、丙分别提出如下方案,请回答有关问题:
(1)甲同学用物质X一次性鉴别上述四种物质,他将适量的X溶液分别加入到四种溶液中,结果发现:C溶液变为棕黄色;B溶液中有白色沉淀产生;D溶液中有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,同时产生白色沉淀,最终变为红褐色。
B的化学式是________;D的电子式是________;X的化学式是________;A溶液中水的电离程度________(填“大于”、“小于”或“等于”)C溶液中水的电离程度。
(2)乙同学提出用明矾来鉴别上述四种物质,写出能检验出NH4Cl溶液所涉及的所有离子方程式:Ba2++SO===BaSO4↓、________________________。
(3)丙同学用MgSO4来鉴别上述四种溶液,在生成的白色沉淀Mg(OH)2 中分别加入HNO3和NH4Cl溶液时,发现沉淀均溶解。有以下两种解释,同时提供下表数据:
A.NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解,主要是NH水解产生H+的缘故。
B.NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解,主要是NH结合OH-的缘故。
0.01 mol·L-1电解质溶液
HF
CH3COOH
HCN
NH3·H2O
酸中H+或碱中OH-的浓度/mol·L-1
8.00×10-4
1.32×10-4
1.00×10-4
1.33×10-4
若要证明A和B哪一种解释正确,可以在生成的Mg(OH)2沉淀中加入一种物质,这种物质的化学式为__________________。
【答案】(1)Ba(NO3)2 Na+[H]- (NH4)2Fe(SO4)2 大于
(2)Al3++4OH-===AlO+2H2O、NH+OH-===NH3↑+H2O
(3)CH3COONH4
【解析】(1)白色沉淀最终变为红褐色,说明X中含有Fe2+,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,说明X中含有NH。X中不能只含有阳离子,因此结合“白色沉淀”推断X中含有SO。综上,X是(NH4)2Fe(SO4)2。稀硝酸与X反应时,只有Fe2+被氧化。根据题意可确定A、B、C、D依次是NH4Cl、Ba(NO3)2、HNO3、NaOH。NH4Cl水解促进水的电离,而HNO3电离出的氢离子抑制水的电离,故前者的电离程度大于后者。
(2)分别加入少量明矾,有白色沉淀产生的溶液是Ba(NO3)2,有沉淀生成但立即溶解的溶液是NaOH。再将NaOH加入到另外两种溶液中,有刺激性气体产生的是NH4Cl溶液。据此可写出涉及的所有离子方程式。
(3)A、B发生分歧的焦点是:A认为NH水解使溶液呈酸性,与Mg(OH)2发生酸碱中和反应使其溶解;而B认为Mg(OH)2的溶解是由于铵盐电离出来的NH结合了Mg(OH)2电离出来的OH-,使其电离平衡正向移动,从而使其溶解。因此我们可以选择一种含有NH但呈中性的盐溶液,观察Mg(OH)2固体能不能溶解,如果能,则B正确;如果不能,则A正确。根据表格中的数据,等浓度的CH3COOH溶液中H+的浓度和NH3·H2O中OH-的浓度几乎相等,根据水解规律,CH3COONH4溶液应呈中性。
18.某中学化学兴趣小组为了调查当地某湖泊的水质污染情况, 在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样,并进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子
K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子
SO、HCO、NO、OH-
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、 C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中都能产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出C的化学式:________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,请写出A与E反应的离子方程式:_______________________________________________________。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为____________________________________________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式和适当文字说明其净水原理:_____________________________________
_______________________________________________________________。
(5)若向含溶质0.5 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液,生成沉淀质量最大为________g。
(6)若向一定量溶质C中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀。过滤,并对沉淀进行洗涤,请写出检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程:_______________________________________________________。
【答案】(1)KAl(SO4)2或KAl(SO4)2·12H2O
(2)HCO+OH-===CO+H2O
(3)2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O
(4)Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物从而达到净水目的
(5)233
(6)取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净
【解析】①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,则D中含有Cu2+;②将E溶液滴入到C溶液中,出现白色沉淀,继续滴加沉淀溶解,则C中含有Al3+,E中含有OH-;③进行焰色反应实验,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃),则B、C中含有K+,所以E是NaOH;④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A中含有HCO,所以A是NaHCO3,C、D中产生白色沉淀,则C、D中含有SO,所以D是CuSO4,C是KAl(SO4)2或KAl(SO4)2·12H2O;⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,则B是KNO3。(4)KAl(SO4)2中铝离子为弱碱阳离子,容易水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的能力,故离子反应方程式为:Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+;
(5)若向含0.5 mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液,生成沉淀质量最大时为硫酸根与钡离子恰好完全反应,即生成硫酸钡为1 mol,质量为:1 mol×233 g/mol=233 g;
(6)若向一定量溶质KAl(SO4)2中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀,过滤,沉淀表面可能吸附有硫酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程为:取最后一次洗涤液,向其中加入适量的氯化钡溶液(先加盐酸,再加氯化钡也正确),若无沉淀,则证明沉淀洗涤干净。
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专题07 离子反应
考点01 电解质和非电解质
考点02 离子反应和离子方程式
考点03 离子共存
考点04 离子的检验与推断
▉考点01 电解质和非电解质
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
概念
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
相同点
均为化合物
不同点
水溶液或熔融状态下能导电
水溶液和熔融状态下都不能导电
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不能发生电离
所含物质类型
①酸:如H2SO4、HCl、H3PO4、H2CO3、CH3COOH;②碱:如NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3;③盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3;④金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO、Al2O3;⑤水
①非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5;②非酸性气态氢化物:如NH3;③大部分有机物:如蔗糖、酒精、CH4
2.电解质溶液的导电能力及原因分析
(1)电解质溶液导电的原理:电解质溶于水或熔化状态下,电离出自由移动的阴、阳离子在电场作用下作定向移动的过程。
(2)电解质溶液的导电能力:由溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少决定。一般,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强。物质的量浓度相同时,强电解质溶液的导电能力明显强于弱电解质溶液的导电能力。
(3)电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
比较项目
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
宏观
不导电
导电
导电
微观
含有微粒及能否自由移动
Na+、Cl-
水合钠离子、水合氯离子
Na+、Cl-
不能自由移动
能自由移动
原因
带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则紧密地排列
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,成为能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用
3.电解质电离方程式的书写
(1)酸、碱、盐的电离
①酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物是酸。如:
HCl==H++Cl-,CH3COOHCH3COO-+H+。
②碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物是酸。如:
NaOH==Na++OH-,Cu(OH)2Cu2++2OH-。
③盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和_酸根阴离子的化合物是盐。如:
Na2CO3==2Na++CO,NaCl==Na++Cl-。
(2)强电解质的电离方程式
①强电解质在水溶液中完全电离,在书写电离方程式时用符号“==”。
②有些电解质因条件不同,其电离方程式的书写形式也不同。例如熔融时:
KHSO4==K++H SO;水溶液中:KHSO4==K++H++ SO。
(3)弱电解质的电离方程式
①弱电解质在水溶液中发生部分电离,在书写电离方程式时用符号“”。例如:
CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2ONH+OH-。
②多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,要求分步写出电离方程式,几元酸就有几级电离方程式。例如:H2CO3H++ HCO,HCOH++ CO。
③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂,因此多元弱碱的电离方程式的书写一般是一步到位,但仍用符号“”。例如:Cu(OH)2Cu2++2OH-
(4)弱酸的酸式盐的电离方程式
弱酸的酸式盐是强电解质,在水中第一步完全电离出阳离子和弱酸的酸式酸根离子,而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离,且为可逆过程。例如:
NaHCO3在水溶液中的电离方程式为:NaHCO3=Na++ HCO,HCOH++ CO。
【温馨提示】
1.电解质和非电解质
(1)电解质和非电解质是对化合物的分类,单质(如金属铜)和溶液(如K2SO4溶液)均既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中离子不是它本身电离出来的,而是与水反应后生成的,因此也不是电解质。例如CO2溶于水能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3,H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质,是非电解质(氨气、二氧化硫、三氧化硫同样道理)。而H2CO3、H2SO3 、NH3·H2O是电解质。
(3)酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质,蔗糖、酒精为非电解质。理解酸和碱的概念时注意“全部”两个字,即酸电离产生的阳离子只有一种,并且是H+,碱电离产生的阴离子也只有一种,并且是OH-,否则不能称之为“酸”或“碱”。如NaHSO4溶于水时,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,虽然有H+生成,但同时还有Na+生成,所以NaHSO4不属于酸。
(4)电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。BaSO4、AgCl难溶于水,导电性差,但由于它们的溶解度太小,测不出(或难测)其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以它们不仅是电解质,而且是强电解质。
(5)电解质溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷数有关,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。
(6)强弱电解质
①电解质及强弱与其溶解性及导电能力无直接关系。如BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力也很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们不仅属于电解质,而且还是强电解质。
②强电解质和弱电解质比较
强电解质
弱电解质
概念
水溶液中全部电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中或熔融状态下都能电离和导电,与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“”
溶液中溶质微粒
只有水合离子
水合离子,弱电解质分子
实例
强酸:HCl、HNO3、H2SO4 等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2 等
绝大多数盐:(BaSO4、AgCl、CaCO3)
弱酸:HClO、H2SO3 、H3PO4等。
弱碱:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性水:H2O
2.电离方程式书写“三守恒”
(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。
▉考点02 离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)定义:有离子参加的反应。电解质在水溶液中的反应属于离子反应。
(2)发生条件:
①在溶液中进行的离子互换形式的复分解反应发生的条件,离子反应使溶液中某些离子的浓度减小,表现在以下几个方面:
ⅰ.生成难溶物质(如BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2等);
ⅱ.生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等);
ⅲ.生成挥发性物质(如CO2、SO2、H2S等)。凡具备上述条件之一的均可发生离子反应。
②氧化还原型离子反应的发生条件:氧化性和还原性强或较强的物质相遇,转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂,强还原剂转变为弱氧化剂。
2.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。
(2)意义:
①表示某一个具体的化学反应,如反应AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3可表示为Ag++Cl-===AgCl↓_。
②表示同一类型的离子反应。如H++OH-===H2O可以表示强酸和可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。(3)书写书写步骤(以碳酸钠与盐酸反应为例):
①写——根据客观事实,写出正确的化学方程式:Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+CO2↑
②拆——将溶于水且完全电离的物质写成离子形式;难溶于水或溶于水难电离的物质及气体、单质、氧化物用化学式表示:2Na++CO32- +2 H++2Cl-=== 2Na++2Cl-+H2O+CO2↑
③删——对化学方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”删掉。
CO32- +2 H+=== H2O+CO2↑
④查——检查写出的离子方程式是否符合前三项要求,并且检查是否符合原子守恒、电荷守恒等。
3.离子方程式正误判断
(1)在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手:
①两易—易溶、易电离:同时满足两个条件的物质改写成离子形式,否则以化学式表示。
②两等—原子个数相等、电荷总数相等。离子方程式两边原子种类和原子个数及电荷总数分别相等。即满足质量守恒和电荷守恒。
③两查—查条件、查公约数。检查是否漏写必要的反应条件和方程式是否有公约数,若有必须约去。
(2)“六看”判断离子方程式的正误
①看是否符合客观事实
如:Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(×)
正确写法:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
②看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
③看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:CO+H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CO+2H+===CO2↑+H2O
④看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:Na+2H+===Na++H2↑(×)
正确写法:2Na+2H+===2Na++H2↑
⑤看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(×)
正确写法:Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
⑥看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×)
正确写法:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
【温馨提示】
1.书写离子方程式的拆分原则
(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(2)改写微溶物时要看清题目要求:①作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,如澄清的石灰水则拆成Ca2+、OH-,若是悬浊液写化学式。②作为生成物,一般写化学式(标↓号)。
(3)氨水作反应物写NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标↑号)。
(4)容易出现错误的几类物质的改写。
①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和CO,应拆写成Na+和HCO。
②浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO。
(5)“以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令少量物质的计量数为“1”,并以少量物质的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。
如: Ca(OH)2与少量NaHCO3溶液反应,先确定少量NaHCO3计量数为“1”,再确定Ca(OH)2的计量数,1个HCO3-只能结合1个OH-生成1个H2O,反应方程式是:Ca(OH)2+NaHCO3=== H2O+CaCO3↓+NaOH;若少量Ca(OH)2与过量的NaHCO3溶液反应,先确定少量Ca(OH)2计量数为“1”, 再确定NaHCO3的计量数,1个Ca(OH)2含2个OH-,能结合,2个HCO3-生成2个H2O,故NaHCO3的计量数为2,反应方程式是:Ca(OH)2+2NaHCO3===2H2O+CaCO3↓+Na2CO3,再根据Ca(OH)2的存在形式拆写成离子方程式。
2.常见离子方程式正误判断类型
设错方式
示例
正解
错写生成物
稀硫酸与铁反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑
错拆物质
盐酸与氨水反应:H++OH-=H2O
H++NH3·H2O=NH+H2O
电荷不守恒
铜与硝酸银反应:Cu+Ag+=Cu2++Ag
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
漏写反应
硫酸铁与氢氧化钡:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-
=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
错约计量数
硫酸与氢氧化钡:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
2H++SO42-+Ba2++2OH-
=BaSO4↓+2H2O
反应物的用量
过量CO2通入澄清石灰水:
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
CO2+OH-=HCO3-
▉考点03 离子共存
1.离子共存的概念及类型
(1)概念:离子在同一溶液中大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子间能发生反应,则不能大量共存。
(2)本质: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。
(3)类型:
①复分解反应不共存
a.生成难(微)溶物质:如Ba2+和SO、CO,Ag+和Cl-,Ca2+和CO,Zn2+、Ca2+、Mg2+和OH-等。
b.生成气体或易挥发性物质:如H+与CO、HCO、SO、S2-等。
c.生成难电离物质:如H+与OH-、OH-与HCO等。
②氧化还原反应不共存:常见氧化性离子【如MnO(H+)、NO(H+)、ClO-、Fe3+等】与常见还原性离子【如S2-、SO、I-、Fe2+等】不能大量共存。
(4)附加隐含条件不共存
①溶液无色时,则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)等;溶液透明时,不能存在浑浊物(沉淀),有色溶液可能是透明的。
②使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液中肯定不大量共存与OH-起反应的离子,如NH、HCO、Fe3+、Cu2+、Al3+等。
③使石蕊变红色的强酸性溶液中肯定不大量共存与H+起反应的离子,如CO、HCO等。
2.离子是否共存的判定方法
(1)看是否有隐含限制条件:如酸碱性、无色等。
(2)看能否发生复分解反应:若溶液中含H+,主要看是否有弱酸根离子和弱酸酸式酸根离子等;若溶液中含OH-,主要看是否有NH、弱酸酸式酸根离子和能与OH-反应生成沉淀的金属离子。
(3)“一定”即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。 “可能”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
【温馨提示】
1.离子不能共存的常见类型:
复分解反应
生成弱电解质的离子不能大量共存
H+与OH-、CH3COO-、ClO-(生成HClO)
OH-与NH(生成NH3·H2O)
生成气体的离子不能大量共存
H+与CO32-、HCO3-
生成沉淀的离子不能大量共存
Ba2+、Ca2+与SO、CO、SO
Ag+与Cl-、Br-、I-、SO、CO
CO与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Ag+
OH-与Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
氧化还原反应
ClO-与Fe2+、I- ClO-与Cl-Cl-
2.离子共存的判断“三注意”
(1)一注意题中的隐含条件。如“酸性环境”、“碱性环境”、“无色”、“指示剂变色”等。
(2)二注意“一定”。即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(3)三注意“可能”。即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
3.判断离子能否大量共存的“四个要点”—“一色、二性、三特殊、四反应”
(1)一色——溶液颜色。几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
①在酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
♦③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
♦④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
▉考点04 离子检验与推断
1.离子检验
(1)依据:根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:
生成沉淀、生成气体、显现特殊颜色。
(2)几种常见离子的检验方法:
离子
检验试剂
实验现象
注意事项
沉淀法
Cl−、Br−、I−
AgNO3和稀HNO3
沉淀:AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
加入稀硝酸防干扰
SO
BaCl2和盐酸
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
沉淀颜色:白色→灰绿色→红褐色
——
气体法
NH
NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸
无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝
一定要加热
SO
稀硫酸和品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色
——
CO
盐酸和澄清的石灰水
无色气体能使澄清的石灰水褪色
等有干扰
显色法
I−
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
——
(2)焰色反应
离子
试剂或用品
实验操作
现象和结论
Na+
铁丝或铂丝
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,观察焰色
火焰呈黄色,说明溶液中含钠元素
K+
铁丝或铂丝
蓝色钴玻璃
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,通过蓝色钴玻璃观察焰色
火焰呈紫色,说明溶液中含有钾元素
2.离子推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”(生成沉淀、产生气体、颜色等)的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四项基本原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子
互斥性原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在
电中性
原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等
进出性
原则
通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
(3)电荷守恒在定量型离子推断:离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
(4)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。
【温馨提示】
1.离子检验
(1)检验离子时,要注意排除干扰,如检验氯离子时,碳酸根离子就对其有干扰,所以要先向待检液中加入稀硝酸把溶液酸化,排除了干扰离子的干扰后,再加入硝酸银溶液检验氯离子。
(2)焰色反应:一是不能用铜丝或玻璃棒醮取待测液,二观察K+的焰色必须通过蓝色钴玻璃观察。溶液焰色呈黄色不一定是盐溶液,也可能是碱溶液(NaOH)。
2.离子推断遵循的原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则:指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
3.常见阳离子的检验与推断依据
①生成的沉淀
阳离子
试剂
实验现象(证据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
Cl-、Br-
、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl、产生淡黄色沉淀:AgBr、产生黄色沉淀:AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
CO
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
②生成的气体
阴离子
试剂
实验现象(证据)
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
HSO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
NH
浓NaOH溶液、加热
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
③显示特殊颜色
阳离子
试剂或方法
实验现象(证据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色反应
黄色火焰
K+
焰色反应
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
Br-(I-)
氯水、CCl4
有机层(下层)橙(紫)红色
I-
氯水(或H2O2 )、淀粉溶液
溶液变蓝
4.离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
1.下列关于电解质和非电解质的说法中正确的是( )
A.它们研究的对象都是化合物 B.它们的水溶液都能导电
C.电解质一定能导电 D.不导电的物质一定是非电解质
2.电解质在生产、生活中有广泛应用,下列有关电解质的说法不正确的是( )
A.盐酸能导电,但盐酸不是电解质
B.NaHSO4只有在水溶液中才能发生电离
C.氨气不是电解质,但其水溶液能导电,说明氨气能与水发生化学反应
D.铜丝、石墨能导电,但其导电原因与电解质溶液导电有所不同
3.下列叙述正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C.氯化氢溶于水后能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液中自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液中自由移动离子数目多
4.下列叙述中正确的是( )
A.凡是盐在离子方程式中都要以离子形式表示
B.离子互换反应总是向着溶液中反应物离子浓度减小的方向进行
C.酸碱中和反应的实质是H+与OH-结合生成水,故所有的酸碱中和反应的离子方程式都可写成H++OH-==H2O的形式
D.复分解反应必须同时具备离子反应发生的三个条件才能进行
5.常温下向100 mL0.01 mol/LNaHCO3溶液中滴加0.1 mol/LBa(OH)2溶液,测得溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3==Na++ H++CO
B.a→b的过程中,溶液中CO的浓度逐渐增大
C.c点阴离子的浓度是b点阴离子浓度的2倍
D.至c点时生成沉淀的物质的量为5×10-4mol
6. 关于离子方程式Cu2++2OH- == Cu(OH)2↓的下列说法正确的是( )
A. 可表示所有铜盐和强碱的反应
B. 可表示某一个具体的反应,也可以表示一类反应
C. 离子方程式中的OH-可代表所有的碱
D. 反应中可看到Cu(OH)2白色沉淀
7.对某无色溶液分别进行下列操作,所得现象和结论均正确的是( )
A.加入氨水,产生白色沉淀,证明原溶液中存在Al3+
B.加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中存在Cl-
C.加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明原溶液中存在SO
D.加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原溶液中存在NH
8.在给定条件的水溶液中能大量共存的离子组是( )
A.透明的溶液:Fe3+、K+、NO、Cl-
B.含有NaHCO3的溶液:SO、OH-、K+、CO
C.使酚酞溶液呈红色的溶液:Mg2+、Ba2+、NO、K+
D.pH=0的溶液:K+、Na+、Cl-、OH-
9.下列离子能大量共存的是( )
A.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH、K+、Cl-、I-
B.能与Al反应产生H2的溶液:K+、NH、NO、HCO
C.使石蕊变红的溶液中可能大量存在:Na+、NO、SO、Fe2+
D.无色透明的溶液:Na+、Ca2+、ClO-、Cl-
10.下列化学反应的离子方程式正确的是( )
A.用小苏打治疗胃酸过多:HCO+H+===CO2↑+H2O
B.往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
C.少量金属钠放入冷水中:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
D.将过量二氧化碳气体通入澄清石灰水中:2OH-+CO2===CO+H2O
11.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.MnO2与浓盐酸混合加热:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O
B.氢氧化钡溶液中加入硫酸铵:Ba2++OH-+NH+SO===BaSO4↓+NH3·H2O
C.FeSO4溶液中加入盐酸酸化的H2O2:Fe2++H2O2+2H+===Fe3++2H2O
D.0.01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合:NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
12.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:SO、Cl-、HCO3-、Na+、Mg2+、Ba2+,为了确定该溶液的组成,某同学取上述溶液X,进行了如下实验:
①向溶液X中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀;
②将①的反应混合液过滤,在沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体。
下列说法不正确的是( )
A.溶液X中一定不存在Ba2+
B.溶液X中一定存在SO、HCO3-,可能存在Mg2+
C.①中得到的白色沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物
D.无法确定溶液X中是否含有Na+,需要做焰色试验才能确定
13.某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
14.某无色溶液中可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2+中的几种离子,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
Ⅰ
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
Ⅱ
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4,振荡,静置
CCl4层呈橙红色
Ⅲ
取Ⅱ的上层溶液,加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
Ⅳ
将 Ⅲ 过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A.肯定含有的离子是①④⑤ B.肯定没有的离子是②⑤⑦
C.可能含有的离子是①②⑥ D.不能确定的离子是①③⑥
15.某溶液中可能含有Na+、SO、SO、Cl-、Br-、CO、HCO中的一种或多种,进行如下图所示的实验,每次实验所加试剂均过量。下列说法正确的是( )
A.一定没有SO B.不能确定是否含有HCO
C.可能存在Br- D.肯定存在的离子有Na+、CO、HCO
16.有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合而成,为检验它们,做了以下实验:
①将固体混合物溶于水中,搅拌后得无色透明溶液;
②向此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀产生;
③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解。
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)原固体混合物中一定含有的物质是______________,一定不含有的物质是__________________,可能含有的物质是__________(以上空格均填写化学式)。对可能含有的物质,可采用向滤液中滴加__________________溶液的方法来检验。
(2)写出步骤③中的离子方程式:______________________________________。
17.A、B、C、D分别是HNO3、Ba(NO3)2、NH4Cl、NaOH四种溶液中的一种。欲将它们一一鉴别,甲、乙、丙分别提出如下方案,请回答有关问题:
(1)甲同学用物质X一次性鉴别上述四种物质,他将适量的X溶液分别加入到四种溶液中,结果发现:C溶液变为棕黄色;B溶液中有白色沉淀产生;D溶液中有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,同时产生白色沉淀,最终变为红褐色。
B的化学式是________;D的电子式是________;X的化学式是________;A溶液中水的电离程度________(填“大于”、“小于”或“等于”)C溶液中水的电离程度。
(2)乙同学提出用明矾来鉴别上述四种物质,写出能检验出NH4Cl溶液所涉及的所有离子方程式:Ba2++SO===BaSO4↓、________________________。
(3)丙同学用MgSO4来鉴别上述四种溶液,在生成的白色沉淀Mg(OH)2 中分别加入HNO3和NH4Cl溶液时,发现沉淀均溶解。有以下两种解释,同时提供下表数据:
A.NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解,主要是NH水解产生H+的缘故。
B.NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解,主要是NH结合OH-的缘故。
0.01 mol·L-1电解质溶液
HF
CH3COOH
HCN
NH3·H2O
酸中H+或碱中OH-的浓度/mol·L-1
8.00×10-4
1.32×10-4
1.00×10-4
1.33×10-4
若要证明A和B哪一种解释正确,可以在生成的Mg(OH)2沉淀中加入一种物质,这种物质的化学式为__________________。
18.某中学化学兴趣小组为了调查当地某湖泊的水质污染情况, 在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样,并进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E为五种常见化合物,均由下表中的离子形成:
阳离子
K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子
SO、HCO、NO、OH-
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、 C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中都能产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出C的化学式:________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,请写出A与E反应的离子方程式:_______________________________________________________。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为____________________________________________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式和适当文字说明其净水原理:_____________________________________
_______________________________________________________________。
(5)若向含溶质0.5 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液,生成沉淀质量最大为________g。
(6)若向一定量溶质C中加入适量氢氧化钠至恰好完全沉淀。过滤,并对沉淀进行洗涤,请写出检验沉淀是否洗涤干净的具体操作过程:_______________________________________________________。
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