内容正文:
2.1 离子反应
离子方程式
高三一轮复习
内容与目标
再认再现·旧知新学
1.电解质和非电解质
(1)分类依据
水溶液里
水溶液中
(2)电解质的强弱与物质类别的关系
强电解质 强酸、 、绝大多数盐,如HNO3、NaOH、CaCO3等
弱电解质 弱酸、 和 ,如乙酸、一水合氨等
强碱
弱碱
水
(3)应用示例
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的序号填入下栏相应的位置。
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)
符合的条件 物质的序号
电解质,熔融状态下能导电 ____________
非电解质 _____
强电解质,但熔融状态下并不导电 ___
强电解质,但难溶于水 _____
弱电解质 _____
既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电 _____
⑦⑧⑨⑪⑫
⑤⑩
③
⑧⑪
④⑫
①②
2.电解质导电的原因——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。
(2)电离条件:酸的电离条件是溶于水,盐和碱的电离条件是溶于水或熔融。
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
③CH3COOH: ;
④H2CO3: ;
⑤Cu(OH)2: ;
⑥NaHSO4溶于水: ;
⑦NaHSO4熔融: ;
⑧NaHCO3: 。
2.金属导电与电解质溶液导电的原理比较。
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动。温度升高,金属导电性减弱,原因是______________________________________________
提示:金属阳离子振动幅度增大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性减弱。
(2)电解质溶液能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,电解质溶液的导电性和什么因素有关?
提示:电解质溶液的导电性取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。但温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强。
边练边学·实践提能
1.下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像字母填题目后面的括号中。
(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( )
(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。
答案:(1)D (2)B (3)C (4)B (5)C (6)A
√
电离方程式书写的思维流程
思维建模
再认再现·旧知新学
(一)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.离子反应的条件
在稀硫酸中分别加入下列物质,能发生反应的请写出有关反应的离子方程式:
CH3COO-+H+===CH3COOH
C.加入Na2CO3溶液: ,
D.加入Zn粒: ,
E.加入NaOH溶液: 。
从A~E可知离子反应发生的条件:①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成气体、④发生氧化还原反应、⑤生成水。
2H++Zn===H2↑+Zn2+
H++OH-===H2O
A
B、C、D、E
减少
4.离子反应的常见类型
(1)复分解反应
难溶性
难电离
挥发性
(2)氧化还原反应
强氧化性物质+强还原性物质=弱氧化性物质+弱还原性物质,如FeCl3溶解Cu的离子方程式为 。
(3)络合反应
条件:形成络合物或配合物,如用KSCN检验Fe3+的方法:
。
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(二)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.书写步骤
以CaCO3与盐酸的反应为例
离子符号
3.“拆分”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。
边练边学·实践提能
一、离子方程式的书写
1.注意难溶、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)小苏打溶液与乙酸溶液混合: ___________________________
(1)向澄清石灰水中加入稀盐酸:____________________
(2)石灰乳与Na2CO3溶液反应: _____________________
(3)NH4Cl与NaOH两稀溶液混合: ___________________
3.注意单质、氧化物、浓“盐酸、硝酸、硫酸”的书写形式
(1)过氧化钠溶于水: _____________________________________
(2)FeCl3腐蚀铜箔: _______________________________________
(3)用MnO2与浓盐酸共热制Cl2: ___________________________
(4)铜与浓硝酸反应: _____________________________________
二、离子方程式的正误判断
(一) “易错点”分项练(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.合理拆分化学式
(1)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2-===CuS↓ ( )
×
×
×
×
×
×
×
×
3.是否符合反应原理
(1)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ ( )
(2)Fe和稀硝酸反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑ ( )
(3)Zn和浓硫酸反应:Zn+2H+===H2↑+Zn2+ ( )
(4)Fe(OH)3和HI的反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O ( )
(5)FeO和稀HNO3的反应:FeO+2H+===Fe2++H2O ( )
×
×
×
×
×
(二)考法感悟练
√
钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但Na2O2不能拆成离子,故C错误;
硅酸钠溶于水,在离子方程式里要写成离子,故D错误。
2.(2023·北京卷)下列离子方程式与所给事实不相符的是( )
A.Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓
√
解析:Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子,A项正确;
食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2CH3COOH+CaCO3===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B项错误;
FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2,C项正确;
Na2S将Hg2+转化为沉淀除去,D项正确。
3.(2024年1月·贵州高考适应性演练)下列生产活动中对应的离子方程式正确的是( )
A.用FeCl3溶液蚀刻覆铜板制作印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
B.向冷的石灰乳中通入Cl2制漂白粉:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
√
离子方程式正误判断的思维流程
思维建模
类型一 反应连续型——“分步分析”法
1.反应特点:反应生成的部分离子与过量的离子继续反应而导致其离子方程式与用量有关。
2.解题思路
首先分析判断出物质过量与否,再根据原理书写。
如H2S与碱(OH-)反应
(1)酸不足时生成正盐,如H2S+2OH-===S2-+2H2O;
(2)酸过量时生成酸式盐,如H2S+OH-===HS-+H2O。
[对点训练]
1.(1)CO2通入NaOH溶液中:
碱过量: ;
碱不足: 。
(2)Na2CO3溶液与稀盐酸反应:
稀盐酸不足: ;
稀盐酸过量: 。
(3)铝盐溶液与强碱溶液反应:
铝盐过量: ;
强碱过量: 。
(4)Fe与稀HNO3溶液反应。
Fe过量: ;
稀HNO3过量: 。
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
类型二 物质配比型——“少定多变”法
1.反应特点: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)而与用量有关。
2.解题思路
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。
(2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。
[对点训练]
2.(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
①NaOH不足: ;
②NaOH过量: 。
碱
中
类型三 先后反应型——“先强后弱”法
1.反应特点:一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟同一种反应物反应,但因反应顺序不同而离子方程式不同,又称为竞争型。
(2)氧化还原型的离子反应
对于氧化还原反应,按“先强后弱”的顺序书写,即氧化性(或还原性)强的优先发生反应,氧化性(或还原性)弱的后发生反应。
如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应,I-反应完后,Fe2+再与Cl2发生反应。
[对点训练]
3.(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足: ;
NaOH过量: 。
H++OH-===H2O
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
;
;
;
。
H++OH-===H2O
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
(3)向FeBr2溶液中通Cl2:
Cl2少量: ;
Cl2过量: 。
Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
3.电离方程式的书写
(1)强电解质在水溶液中完全电离,在电离方程式中用“===”连接。弱电解质在水溶液中部分电离,在电离方程式中用“”连接,多元弱酸分步电离,分步书写一般以第一步电离为主;多元弱碱的电离一步写出。
CH3COOHCH3COO-+H+
H2CO3H++HCO、HCOH++CO
Cu(OH)2Cu2++2OH-
NaHSO4===Na++H++SO
NaHSO4(熔融)===Na++HSO
NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO
(2)按要求书写下列电解质的电离方程式:
①Ba(OH)2: ;
②KAl(SO4)2: ;
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO
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.下列说法正确的是( )
A.NaHCO3是强电解质,故NaHCO3的电离方程式为
NaHCO3===Na++H++CO
B.室温下,0.1 mol·L-1的BOH溶液的pH=11,则BOH的电离方程式为BOHB++OH-
C.25 ℃ NaA溶液的pH>7,则HA的电离方程式为HA===H++A-
D.CaCO3的饱和水溶液导电性很弱,故CaCO3的电离方程式为CaCO3Ca2++CO
Ba2++SO===BaSO4↓
2H++CO===CO2↑+H2O
A.加入BaCl2溶液: ,
B.加入CH3COONa溶液: ,
3.离子反应的本质
以上A~E中,混合后溶液中SO的物质的量减少的是 (填字母);H+的物质的量减少的是 (填字母);因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的 。
答案:(1)MgO+2H+===H2O+Mg2+
(2)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(3)HCO+CH3COOH===CH3COO-+H2O+CO2↑
2.注意微溶物质、NH与碱反应的条件
答案:(1)OH-+H+===H2O
(2)Ca(OH)2+CO===CaCO3+2OH-
(3)NH+OH-===NH3·H2O
答案:(1)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
(2)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
(2)氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- ( )
(3)向NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O ( )
(4)向硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ( )
2.是否满足三守恒
(1)向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl- ( )
(2)向水中加入一小块钠:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑ ( )
(3)向稀硝酸中加入铜片:Cu+2H++NO===Cu2++NO↑+H2O ( )
(4)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO+I-+6H+===I2+3H2O( )
1.(2022·广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO===HCO+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O+2H2O===4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
解析:向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为CO2+OH-===HCO,故A错误;
C.用Na2CO3溶液除去锅炉水垢中的CaSO4:
CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
D.用丙烯腈电合成己二腈,在阳极发生的电极反应:
2H2C===CHCN+2H++2e-===NC(CH2)4CN
CO+H+===HCO
CO+2H+===CO2↑+H2O
CO2+2OH-===CO+H2O
CO2+OH-===HCO
Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O
3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O
写出少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式。
其步骤是:“少定”——即定HCO的物质的量为1 mol,“多变”——1 mol HCO能与1 mol OH-发生反应,得到1 mol H2O和1 mol CO,1 mol CO再与1 mol Ca2+结合生成CaCO3沉淀。故离子方程式为HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。
(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1______________________,
此时溶液呈 性;
②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2___________________, 此时溶液呈 性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为 。
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
SO+Ba2+===BaSO4↓
Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓
(3)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应:
①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1
____________________________________________________;
②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2
____________________________________________________________
__________。
3Ba2++3SO+2Al3++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
2.解题思路
(1)非氧化还原型的离子反应
如向含有Na+、OH-、CO、[Al(OH)4]-的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,离子方程式依次为OH-+H+===H2O、[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O、 CO+2H+===H2O+CO2↑、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
NH+H++2OH-===NH3·H2O+H2O
NH+OH-===NH3·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
$$