内容正文:
第一部分 化学基本概念
第2讲:离子反应和离子方程式
第一章 化学物质及其变化
讨论:(2024·全国甲)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
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一、电解质和非电解质
电解质 非电解质
概念
代表物
在水溶液里或熔融状态
下能够导电的化合物。
在水溶液中和熔融状态
均不导电的化合物。
酸、碱、盐、
大多数金属氧化物。
大多数非金属氧化物、
大多数有机物、NH3
注 意 :
SO3
H2SO4
NH3
NH3•H2O
--------- 自身能直接电离产生自由移动的离子。
2、电解质在水溶液或熔融状态导电的原因:
1、单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。
非电解质
电解质
3、熔融状态下能否导电是判断一种电解质是否为离子化合物的重要判据。
考纲解读:了解电解质的概念;了解强电解质和弱电解质的概念。
讨论1:现在以下物质:①NaCl溶液;②干冰;③液态的醋酸;
④铜;⑤BaSO4固体;⑥蔗糖;⑦酒精;⑧熔融的KNO3。
请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质能导电的是: ;
(2)以上物质属于电解质的是: ;
(3)以上物质属于非电解质的是: ;
(4)以上物质属于强电解质的是: 。
讨论2:下表中物质的分类组合完全正确的是 ( )
编组
A
B
C
D
E
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
H2S
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
NH3
Al(OH)3
非电解质
Cl2
CS2
CH4
蔗糖
石墨
二、强电解质和弱电解质
注 意 :
影响电解质溶液导电能力的主要因素
(1)自由离子的浓度(而非多少)
(2)离子所带电荷。
溶液的浓度
溶质的电离程度
例如:浓溶液的导电能力不一定比稀溶液的强;
强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强。
三、离子方程式:
离子反应:有离子参加或生成的化学反应。
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。
(2)意义:A.反映物质(微粒)在水中主要状态;
B.揭示反应实质;C.表示同一类型反应
(3)离子方程式的类型
A.在溶液中进行的复分解反应
B.在溶液中进行的络合反应
C.在溶液中进行的离子间氧化还原反应
D.电解反应(水溶液中的电解、熔融态电解)
E.盐类的水解
考纲解读:理解离子反应的概念、离子反应发生的条件、离子反应的本质;
掌握离子方程式的书写。
(4)书写注意事项:
①在水溶液或熔融状态下进行的离子反应一般才能用离子方程式;
②反应必须符合事实;
③必须符合书写原则:只有可溶性强电解质(强酸、强碱、可溶盐)
写成离子符号,其他都写原化学式(单质、氧化物、难溶物、气态物、
难电离物);
④必须满足质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒;
⑤要正确选用“=”“ ”“”“”,反应条件要注明;
⑥要注意反应物的滴加顺序、用量等。
⑦微溶物作反应物澄清溶液写离子,浊液写原化学式;
作生成物写原化学式。
⑧氨水作反应物写NH3·H2O,作生成物若加热或浓溶液中写NH3 ↑。
①Al3++3OH- = Al(OH)3↓
②Al(OH)3+OH- = Al(OH)4-
② 3 Al(OH)4- +Al3+ = 4Al(OH)3↓
现象:先有白色沉淀,然后消失。
现象:先无明显现象,然后生成沉淀。
1、试剂的滴加顺序涉及到的“量”
①Al3++4OH- = Al(OH)4-
NaOH溶液
AlCl3溶液
NaOH溶液
AlCl3溶液
离子方程式的定量书写
盐酸
NaAl(OH)4溶液
① Al(OH)4- +H+ = Al(OH)3↓+ H2O
② Al(OH )3+3H+ = Al3++3H2O
② Al3++3 Al(OH)4 - = 4Al(OH)3↓
现象:先生成白色沉淀,然后消失。
现象:先无明显现象,然后生成白色沉淀。
① Al(OH)4 - +4H+ = Al3++4H2O
盐酸
NaAl(OH)4溶液
Na2CO3溶液
H2SO4溶液
① CO32-+2H+ = CO2↑+H2O
① CO32-+H+ = HCO3-
② HCO3-+H+ = CO2↑+H2O
现象:有大量气体生成
现象:开始时无明显气体,稍后有大量气体产生
H2SO4溶液
Na2CO3溶液
氨水
AgNO3溶液
现象:先有白色沉淀,然后消失.
现象:开始没有沉淀,然后生成沉淀
(白→棕黑色)
①2NH3·H2O + Ag+ =[ Ag(NH3)2 ]++ 2H2O
② [ Ag(NH3)2 ]++ Ag+ + 2H2O= 2AgOH↓+2NH4+
③2AgOH = Ag2O + H2O
AgOH+ 2NH3.H2O = [Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
氨水
AgNO3溶液
※
2、酸式盐与碱的反应涉及到的“量”
方法:按“以少定多”的原则来书写,即以量少的反应物
(离子)确定量多离子前面的系数。
(1) Ca(HCO3)2与NaOH
a.往足量碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液
b.往足量氢氧化钠溶液中加入少量碳酸氢钙溶液
OH- +HCO3-+Ca2+ = CaCO3↓+H2O
Ca2++2HCO3- +2OH- = CaCO3↓+CO32-+2H2O
(2)NaHCO3与Ca(OH)2
b.往足量澄清石灰水中加入少量碳酸氢钠溶液
Ca2+ +2OH- +2HCO3- = CaCO3↓+CO32-+2H2O
a.往足量碳酸氢钠溶液中加入少量澄清石灰水
HCO3- +Ca2++OH- = CaCO3↓+H2O
(3)KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
a.KHSO4少量时:
SO42-+H++ Ba2++OH- = BaSO4 ↓ +H2O
b.KHSO4过量时:
Ba2++ 2OH- +SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O
CO2+2OH- = CO32-+H2O
CO2+OH- = HCO3-
3、某些物质与CO2反应涉及到的“量”
Ca2+ + 2ClO- + CO2 + H2O = CaCO3 ↓ +2HClO
ClO- + CO2 + H2O = HCO3-+ HClO
(3) NaAl(OH)4溶液中通入CO2
2 Al(OH)4 - + CO2 =2Al(OH)3↓+CO32-+H2O
Al(OH)4 - + CO2 =Al(OH)3↓+HCO3-
(2)漂白粉溶液中通入CO2
(1)用NaOH吸收CO2
和量无关!!!
(4) 次氯酸钠溶液通入少量或过量CO2:
ClO- + CO2 + H2O = HClO + HCO3-
(5) 苯酚钠溶液通入少量或过量CO2:
C6H5O- + CO2 + H2O = C6H5OH +HCO3-
4、较特殊的反应涉及到的“量”
(1)碳酸氢镁溶液与过量的氢氧化钠溶液反应:
(3)明矾与足量的氢氧化钡溶液反应:
(2)碳酸氢铵与足量的氢氧化钡溶液反应:
Mg2++2HCO3-+4OH-= Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O
Al3++2SO42-+2Ba2++4OH- = Al(OH)4 - +2BaSO4↓
NH4++HCO3-+Ba2++2OH- = NH3.H2O+BaCO3↓+H2O
注意:
Ca(OH)2溶液中加入少量的Ca(HCO3)2溶液
Ca(OH)2溶液中加入足量的Ca(HCO3)2溶液
(4)NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
Ba(OH)2溶液中加入NaHSO4溶液至中性
Ba(OH)2溶液中加入NaHSO4溶液至沉淀完全
SO42-+H++ Ba2++OH- =BaSO4 ↓ +H2O
Ba2++ 2OH- +SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O
Ca2+ + OH- + HCO3-= CaCO3↓+ H2O
5、氧化还原反应中涉及到的“量”
方法:对于氧化还原反应,按“强者优先”的原则来书写,
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。
向FeBr2溶液中通入少量(足量)的Cl2反应的离子方程式。
向FeI2溶液中通入少量(足量) 的Cl2反应的离子方程式。
(1)还原性I- >Fe2+ >Br -
3Fe+8H++2NO3- = 3Fe2++2NO↑+4H2O
(2)如Fe与稀HNO3的反应
若Fe少量,其离子反应方程式为:
若Fe过量,其离子反应方程式为:
Fe+4H++NO3- = Fe3++NO↑+2H2O
陌生的离子方程式书写
据反应类型
复分解型:
据电荷守恒配平
氧化还原型:
据化合价升降守恒配平
——提取题目信息
难溶物:
盐:硝酸盐钾钠铵外加磷酸二氢与醋酸盐易溶解于水
SO42-:难溶钡铅盐,微溶钙银盐
Cl-:难溶银盐
CO32-、SO32-、HPO42-、PO43-:可溶只有钾钠铵盐
难电离物:弱酸、弱碱和水(络合物)
弱酸:H2CO3、H2SO3、H2S、H3PO4、HF、HClO、HCN
有机酸(如:CH3COOH、HCOOH、H2C2O4)等。
酸:硅酸
碱:钾钠钡氨溶于水 钙碱微溶 其余难溶
(多元弱酸的酸式酸根不能拆开)
考纲解读:判断离子的共存,了解离子的推断。
讨论:(2024·浙江)在溶液中能大量共存的离子组是
A.
B.
C.
D.
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四、离子共存
共存条件:离子间不反应
离子反应发生条件:
(1)离子互换反应:向着溶液中自由移动的离子浓度减小的方向进行。即生成难溶物(微溶物)、难电离物、气态物。
双水解互促完全常见以下十种:
Al3+
HCO3-(CO32-)
HS-(S2-)
HSO3-(SO32-)
Al(OH)4 -
ClO-
NH4+
Al(OH)4 -
SiO32-
(2)氧化还原离子反应:强制弱
常见氧化性离子:MnO4-(H+)、 ClO- (H+)、 NO3- (H+) 、Fe3+
常见还原性离子:S2- > SO32- > I- > Fe2+ > Br- > Cl-
即: MnO4-(H+)、 ClO- (H+)和常见还原离子都不共存;
(3)络合反应
Fe3+
HCO3-(CO32-)
ClO-
Al(OH)4 -
Fe3+与S2- 、 SO32- 、 I- 不共存; S2- 与 SO32-酸性条件不共存;
注意题干要求:
如:有色、无色;酸碱性(pH);↑↓; “氧还”;
“能” 、“不能” … …
* 能与Al反应放出H2:
*水电离出的H+浓度为10-9mol/L (常温)
*水中的H+浓度为10-9mol/L (常温)
五、离子检验和推断
(1)阳离子的检验方法
① 常规检验:
如:NaOH溶液检验NH4+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
② 焰色反应
③ 特殊检验法
如:Fe2+、Fe3+的检验
(2)阴离子的检验方法
① 利用酸碱指示剂
如:OH-的检验
② 利用盐酸和其他试剂
如:CO32-、SO32- 、SO42-的检验
③ 利用酸化的硝酸银溶液
如:Cl-、Br- 、I-的检验
④ 利用某些特征反应
如:I-的检验
如:H2SO4溶液检验Ba2+;HCl溶液检验Ag+
1、离子检验
2、离子推断
坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则:
(2)互斥性原则:
(3)电中性原则:
(4)进出性原则:
根据实验现象推断溶液中肯定存在或不存在的离子;
在肯定某些离子存在时结合离子共存规律否定一些离子的存在;
溶液中既有阳离子又有阴离子,且正负电荷总数相等;
注意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。
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