内容正文:
讲义
学员姓名: 年 级: 辅导科目:化学 学科教师:
授课日期
授课时段
授课主题
离子反应
教学目标
1.了解离子反应的含义及离子方程式的书写方法。
2.理解离子反应的本质。
3.掌握复分解型离子反应发生的条件。
4.掌握一些常见离子能否共存的判断方法。
教学重难点
离子方程式书写、离子反应
教学内容
离子反应
1.两易、两等、两查判断书写离子方程式
(1)两易:易溶、易电离的物质以实际参加反应的离子符号表示,非电解质、难电离的物质、难溶物、气体等物质用化学式表示。
(2)两等:离子方程式两边的同种元素的原子个数、电荷总数均应相等。
(3)两查:检查各项是否有公约数,若有必须约去,是否漏写必要的反应条件。
2.一色、二性、三反应:
(1)记住几种溶液颜色,如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊显红色、0.1 mol·L-1 H+、pH=2等)、碱性(如石蕊显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、H2O(难电离的物质)等符合离子反应发生条件的离子不能共存。
一、离子反应与离子方程式
实验过程
向盛有2ml Na2SO4稀溶液的试管中加入2ml BaCl2稀溶液,观察现象并分析
实验现象
有白色沉淀生成
过程分析
Na2SO4和BaCl2的电离方程式
混合前两种溶液中的离子
混合后溶液中的离子
实验结论
当Na2SO4稀溶液与BaCl2溶稀溶液混合时,Na+与Cl-都没有发生化学反应;Ba2+而SO与发生了化学反应,生成难溶的BaSO4白色沉淀
反应本质
1、离子反应
(1)概念:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,有离子参加或有离子生成的化学反应叫做离子反应
(2)实质:溶液中某些离子浓度减小
2、离子反应方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式
(2)书写步骤:(以Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应为例)
①写:正确书写反应的化学方程式:Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
②拆:把易溶于水且易电离的物质(如:强酸、强碱和大多数可溶性的盐)拆写成离子的形式,难溶的物质、气
体和水等仍用化学式表示:2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-
③删:等量删去方程式两边不参加反应的离子,并将化学计量数化为最简整数比:Ba2++SO===BaSO4↓
④查:检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
【微点拨】
①书写步骤:写(是基础)→拆(是关键)→删(是途径)→查(是保证)
②书写关键:单质、氧化物在离子方程式中一律写化学式;弱酸(如:HF、H2S、HClO、H2SO3等)、弱碱(如:NH3·H2O)、水等难电离的物质必须写化学式;难溶于水的物质(如:CaCO3、BaSO3、BaSO4,Fe(OH)3等)必须写化学式,气体、非电解质必须写化学式
3、书写离子方程式时拆分原则
(1)对于微溶物的处理有三种情况
①生成物中有微溶物[Ag2SO 4、CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3]时,微溶物用化学式并打↓表示
如:Na2SO4溶液中加入AgNO3 溶液:2Ag++SO42—===Ag2SO4↓
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液),应写成离子的形式
如:CO 2气体通人澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH—===CaCO3↓+H2O
③当反应物里有微溶物处于悬浊液或固态时,应写成化学式
如:用石灰乳制漂白粉的反应:2Ca(OH)2+2Cl2===2Ca2++2Cl-+2ClO-+H2O
(2)固体与固体间反应不能写离子方程式;浓H2SO4与固体反应一般不能写离子方程式
如:Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(3)对氨水的处理
①作反应物时用NH3·H2O
如:硫酸铝溶液中加入氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
②作生成物时,若加热或浓溶液时写成NH3↑+H2O;无特殊说明写NH3·H2O
如:浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体:OH-+NH===NH3↑+H2O
(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热:NH+OH-NH3↑+H2O
NH4Cl与NaOH两稀溶液混合:NH+OH-===NH3·H2O
(4)多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写
如:NaHCO3溶液和稀硫酸反应:HCO3— +H+===CO2↑+H2O
(5)离子反应是在溶液中或熔融状态时进行时反应,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子方程式,即没有自由移动离子参加的反应,不能写离子方程式。如 NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热,虽然也有离子和离子反应,但不能写成离子方程式,只能写化学方程式。即:
(6)常见物质在离子方程式中的书写要求
书写要求
物质类型
需拆成离子的物质(写离子符号)
①强酸:HCl、H2SO4、HNO3等
②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等
不能拆成离子的物质(写化学式)
①单质;②气体;③氧化物
④难溶物:Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等
⑤难电离的物质:CH3COOH、NH3·H2O、H2O等
⑥非电解质:乙醇等
⑦浓硫酸
【即学即练1】完成下列化学方程式并将其改写成离子方程式
(1)写:CuSO4+ NaOH—— (2)写:Fe(OH)3 + H2SO4——
拆: 拆:
删: 删:
(3)写:CuO+ HNO3—— (4)写:Fe + HCl——
拆: 拆:
删: 删:
(5)写:3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (6)写:CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
拆: 拆:
删: 删:
【即学即练2】完成下表中各反应的化学方程式和离子方程式,思考两种方程式在表示某一类反应时,表达的含义有什么不同
反应物
化学方程式
离子方程式
两种方程式的不同
HCl+NaOH
HCl+KOH
H2SO4+NaOH
H2SO4+KOH
酸碱中和反应的实质:______________________________________
4、离子方程式的意义: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
【即学即练3】将下列化学方程式改写成离子方程式,并思考是否所有的酸碱中和反应都能用H+ + OH- = H2O来表示?
(1)写:HCl+Cu(OH)2—— (2)写:HNO3+NH3·H2O——
拆: 拆:
删: 删:
(3)写:HF+NaOH—— (4)写:H2SO4+Ba(OH)2——
拆: 拆:
删: 删:
【规律】H++OH-===H2O的意义:强酸与强碱生成可溶性盐和水的反应
离子方程式的书写
【例1-1】(23-24高一上·广东湛江·期中)把下列化学方程式改写为离子方程式
CO2+Ca(OH)2 (澄清石灰水)= CaCO3↓+H2O: 。
CuO+H2SO4 (稀溶液)=CuSO4+H2O: 。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu: 。
2CH3COOH+CaCO3=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑: 。
【答案】 Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O CuO+2H+=Cu2++H2O Fe+Cu2+=Fe2++Cu 2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
【解析】根据离子方程式的书写原子可知,CO2+Ca(OH)2 (澄清石灰水)= CaCO3↓+H2O的离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;
CuO+H2SO4 (稀溶液)=CuSO4+H2O的离子方程式为:CuO+2H+=Cu2++H2O;
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu的离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
2CH3COOH+CaCO3=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑的离子方程式为:2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑;
故答案为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;CuO+2H+=Cu2++H2O;Fe+Cu2+=Fe2++Cu;2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑。
【例1-2】(23-24高一上·海南儋州·阶段练习)写出下列反应的离子方程式。
(1)Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液反应: 。
(2)CaCO3溶液和盐酸溶液反应: 。
(3)CuO和稀硫酸反应: 。
(4)Na2CO3和醋酸溶液反应: 。
(5)Cu(OH)2和稀硝酸反应: 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液反应的化学方程式为:,硫酸钡为沉淀不能拆,故离子方程式为:,故答案为:;
(2)CaCO3溶液和盐酸溶液反应的化学方程式为:,碳酸钙不能拆,故离子方程式为:,故答案为:;
(3)CuO和稀硫酸反应的化学方程式为:,氧化铜为金属氧化物不能拆,故离子方程式为:,故答案为:;
(4)Na2CO3和醋酸溶液反应的化学方程式为:,醋酸为弱酸,不能拆分,离子方程式为:,故答案为:;
(5)Cu(OH)2和稀硝酸反应的化学方程式为:,、不能拆,故离子方程式为:,故答案为:。
【变式训练】
1.(2024陕西)下列4组物质,能起反应的写出化学方程式;属于离子反应的,还要写出离子方程式;不能起反应的,说明不能起反应的原因。
(1)硫酸溶液与氯化钡溶液:_______________________________________;
(2)稀硫酸与碳酸钠溶液:_______________________________________;
(3)硝酸钠溶液与氯化钾溶液:_______________________________________;
(4)碳酸钙和盐酸:_______________________________________________________;
(5)氢氧化钾溶液和醋酸(CH3COOH)溶液:___________________________________;
(6)三氯化铁溶液和氢氧化钾溶液:__________________________________________。
【答案】(1)H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,+Ba2+=== BaSO4↓
(2)
H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑,2H++=== H2O+CO2↑
(3) 硝酸钠溶液与氯化钾溶液混合后,不符合离子反应发生的条件,没有离子反应发生,溶液中离子浓度不发生变化
(4) CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O ,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(5) KOH+CH3COOH===CH3COOK+H2O,OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O
(6) FeCl3+3KOH===Fe(OH)3↓+3KCl,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
【解析】 (1)硫酸溶液与氯化钡溶液反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,该反应属于离子反应,其离子方程式为+Ba2+=== BaSO4↓ ;
(2)稀硫酸与碳酸钠溶液反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑,该反应属于离子反应,其离子方程式为2H++=== H2O+CO2↑;
(3)硝酸钠溶液与氯化钾溶液混合后,不符合离子反应发生的条件,没有离子反应发生,溶液中离子浓度不发生变化;
(4)碳酸钙和盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O ,该反应属于离子反应,其离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;
(5)氢氧化钾溶液和醋酸(CH3COOH)溶液反应的化学方程式为KOH+CH3COOH===CH3COOK+H2O,该反应属于离子反应,其离子方程式为OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O;
(6)三氯化铁溶液和氢氧化钾溶液反应的化学方程式为FeCl3+3KOH===Fe(OH)3↓+3KCl,该反应属于离子反应,其离子方程式为Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
点睛:复分解型的离子反应,必须有难溶于水的物质生成或有挥发性的物质生成或有弱电解质生成,这样的离子反应才能发生。
2(2023北京)写出下列反应的离子方程式。
(1)氢氧化钠溶液与硫酸溶液:_____ ______;
(2)氯化钠溶液与硝酸银溶液:_____ ______;
(3)碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应:____ _______;
(4)铁与硫酸铜溶液反应:_______ ____;
(5)碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液反应:____ _______;
(6)铁与稀盐酸反应:______ _____;
(7)碳酸钠溶液与稀硫酸反应:_____ ______;
(8)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应:_______ ____。
【答案】(1)H++OH-=H2O (2)Cl-+Ag+=AgCl↓ (3)HCO+H+=CO2↑+H2O
(4)Fe+Cu2+=Fe2++Cu (5)CO+Ca2+=CaCO3↓ (6)Fe+2H+=Fe2++H2↑
(7)CO+2H+=H2O+CO2↑ (8)HCO+OH-=CO+H2O
【解析】(1)氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成易溶于水的硫酸钠和水,反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,故答案为:H++OH-=H2O;
(2)氯化钠溶液与硝酸银溶液反应生成难溶的氯化银和易溶于水的硝酸钠,反应的离子方程式为:Cl-+Ag+=AgCl↓,故答案为:Cl-+Ag+=AgCl↓;
(3)碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的离子方程式为:HCO+H+=CO2↑+H2O,故答案为:HCO+H+=CO2↑+H2O;
(4)铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,反应的离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(5)碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液反应生成难溶的碳酸钙和易溶于水的氢氧化钠,反应的离子方程式为:CO+Ca2+=CaCO3↓,故答案为:CO+Ca2+=CaCO3↓;
(6)铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(7)碳酸钠溶液与稀硫酸反应生成易溶于水的硫酸钠、水和二氧化碳,反应的离子方程式为:CO+2H+=H2O+CO2↑,故答案为:CO+2H+=H2O+CO2↑;
(8)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的碳酸钠和水,反应的离子方程式为:HCO+OH-=CO+H2O,故答案为:HCO+OH-=CO+H2O。
二、离子反应发生的条件
实验过程
实验现象
①生成蓝色沉淀;②溶液红色消失;③产生气泡
离子方程式
①Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓;②H++OH-===H2O;③CO+2H+===CO2↑+H2O
复分解型离子反应发生的条件:酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上就是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应,这类离子反应发生的条件是:生成难溶物(沉淀)、生成挥发性的物质(气体)、生成难电离的物质(弱酸、弱碱和水),只要具备上述条件之一,反应就能发生
1、下列溶液混合后,不会发生离子反应的是( )
A.硝酸钡溶液和硫酸钠溶液 B.醋酸钠溶液和稀硫酸
C.碳酸钾溶液和硫酸氢钠溶液 D.硝酸钾溶液和氯化铜溶液
【答案】D
【解析】选项D中的溶液混合无沉淀、气体和难电离物质生成,不能发生离子反应。
2、下列溶液混合后,不能发生离子反应的是( )
A.氢氧化钠溶液和氯化铁溶液 B.碳酸钠溶液和稀硫酸
C.硫酸钠溶液和氯化镁溶液 D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液
【答案】C
3、下列对于离子反应的表述正确的是( )
A.离子反应中一定有沉淀生成
B.反应中有气体生成的反应一定是离子反应
C.复分解离子反应发生的条件之一是有难电离物质生成
D.非电解质二氧化碳与足量烧碱溶液的反应不属于离子反应
【答案】C
【解析】离子反应不一定都有沉淀生成,有气体或难电离物质生成的也是离子反应;有气体生成的不一定是离子反应,如碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体的反应不是离子反应;二氧化碳与烧碱溶液反应有碳酸根离子和水生成,该反应属于离子反应。
4、离子反应、复分解反应、置换反应之间可用集合关系来表示,其中正确的是( )
【答案】C
【解析】置换反应与复分解反应没有相交的关系,离子反应与置换反应和复分解反应分别有相交的关系。
三、离子方程式正误判断——“五看”
(1)看是否符合反应的客观事实
如:向稀盐酸溶液中加铁:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑( ) Fe+2H+===Fe2++H2↑( )
(2)看反应是否符合拆写原则
如:碳酸氢钙溶液与盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+===Ca2++2H2O+2CO2↑( ) HCO3— +H+===H2O+CO2↑( )
(3)看是否符合原子守恒和电荷守恒
如:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl— ( ) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl— ( )
(4)看是否漏写离子反应
如:CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO42— =BaSO4↓( )
Cu2++ SO42— +Ba2++2OH— ===Cu(OH)2↓+BaSO4↓( )
(5)看阴、阳离子配比是否正确
如:稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应:H++SO42— +OH— +Ba2+===BaSO4↓+H2O( )
2H++ SO42— +2OH— +Ba2+===BaSO4↓+2H2O( )
拓展:
一、离子方程式中常见的少量和过量问题
1、澄清石灰水中通入二氧化碳(少量、过量)
CO2少量:CO2(少量)+Ca(OH)2CaCO3 ↓+H2O
过渡反应:CaCO3 +H2O +CO2Ca(HCO3)2
CO2过量:2CO2(过量)+Ca(OH)2Ca(HCO3)2
2、向氢氧化钠或氢氧化钾溶液中通入CO2 (少量、过量)
CO2少量:CO2(少量)+2NaOHNa2CO3+ H2O
过渡反应:Na2CO3+CO2 +H2O2NaHCO3
CO2过量:CO2(过量)+NaOHNaHCO3
3、碳酸氢钙溶液滴入氢氧化钠溶液(少量、过量)
NaOH少量:Ca(HCO3)2+NaOH(少量)CaCO3 ↓+NaHCO3+H2O
NaOH过量:Ca(HCO3)2+2NaOH(过量)CaCO3 ↓+Na2CO3+2H2O
【例2-1】(23-24高一上·广东湛江·阶段练习)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.溶于溶液中:
B.氧化铁与稀盐酸反应:
C.锌与硝酸银溶液反应:
D.澄清的石灰水与稀盐酸反应:
【答案】B
【解析】A.醋酸为弱酸,不可拆,离子方程式为:,A错误;
B.氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,离子方程式正确,B正确;
C.锌与硝酸银溶液反应:,C错误;
D.澄清的石灰水与稀盐酸反应:,D错误;
故选B。
【例2-2】(23-24高一上·湖南益阳·期末)下列反应的离子方程式正确的是
A.碳酸钙与稀盐酸反应:
B.向氯化亚铁溶液中通入少量氯气:
C.用过量氨水吸收二氧化硫:
D.将少量通入溶液:
【答案】B
【解析】A.碳酸钙难溶于水,在离子方程式中写化学式,正确写法为:,A错误;
B.氯气可以把Fe2+氧化为Fe3+,题给离子方程式正确,B正确;
C.用过量氨水吸收二氧化硫,产物为(NH4)2SO3,正确写法为:,C错误;
D.次氯酸具有氧化性,能把SO2氧化为,正确写法为:,D错误;故选B。
【变式训练】
1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.Cu与溶液:
B.稀盐酸与溶液:
C.与稀盐酸:
D.与稀硫酸:
【答案】B
【解析】A.Cu与溶液反应生成Ag和Cu(NO3)2,离子方程式为:,A错误;
B.稀盐酸与溶液反应生成KCl和H2O,离子方程式为:,B正确;
C.与稀盐酸反应生成CaCl2、CO2和H2O,离子方程式为:,C错误;
D.与稀硫酸反应生成FeSO4和H2O,离子方程式为:,D错误;
故选B。
2.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)下列各组反应中,能用同一个离子方程式表示的是
A.铁分别与盐酸和稀硫酸反应
B.硫酸分别与氢氧化钠和氢氧化钡反应
C.盐酸分别与石灰石与纯碱反应
D.硝酸银溶液分别与盐酸和溴化钠溶液反应
【答案】A
【解析】A.铁分别与盐酸和稀硫酸反应,都是,故A符合题意;
B.硫酸分别与氢氧化钠和氢氧化钡反应,两者离子方程式不同,前者离子方程式为,后者离子方程式为,故B不符合题意;
C.盐酸分别与石灰石与纯碱反应,两者离子方程式不相同,前者离子方程式为,后者离子方程式为,故C不符合题意;
D.硝酸银溶液分别与盐酸和溴化钠溶液反应,两者离子方程式不相同,前者离子方程式为,后者离子方程式为,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
3.(23-24高一下·广东江门·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.Zn与稀硝酸反应:Zn+2H+ = Zn2++H2↑
B.向氯化钡溶液中通SO2:Ba2+ + SO2 + H2O = BaSO3↓ + 2H+
C.硫酸铝溶液与过量氨水反应:Al3+ + 4NH3•H2O=[Al(OH)4]-+4
D.NO2制HNO3的离子方程式:3NO2 + H2O = 2H+ + 2+ NO
【答案】D
【解析】A.锌和稀硝酸的反应的离子反应为3Zn+8H++2═3Zn2++2NO↑+4H2O,A错误;
B.向氯化钡溶液中通SO2,两者不反应,B错误;
C.氨水与硫酸铝溶液混合的离子反应为Al3++3NH3∙H2O═Al(OH)3↓+3NH,C错误;
D.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,离子方程式正确,D正确;
故选D。
二、离子共存
1、概念:所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生离子反应;若离子之间能发生离子反应,则不能大量共存
2、在溶液中离子不能大量共存的条件
(1)离子间反应生成沉淀:如Ca2+与CO、Ag+与Cl-、Mg2+与OH-等
(2)离子间反应生成气体:如H+与CO、H+与HCO等
(3)离子间反应生成难电离的物质:如H+与OH-、H+与CH3COO-、OH-与NH等
3、常见的离子不共存归纳
(1)在“无色透明”溶液中,不能存在有色离子,如:MnO4—(紫红色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)
(2)在酸性(H+)溶液中(pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中)不能共存的离子有
①氢氧根离子:OH—
②弱酸根离子:CO32—、S2—、SO32—、ClO—、F—、CH3COO—、PO43—
③弱酸酸式酸根离子:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—
(3)在碱性(OH—)溶液中(pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中)不能共存的离子有
①氢离子:H+
②弱碱阳离子:NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
③弱酸酸式酸根离子:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—
(4)弱酸的酸式根离子既不能与H+离子大量共存,又不能与OH—大量共存
如:HCO3— 、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—与H+、OH—不共存
HCO3— + H+===CO2↑+ H2O HCO3— + OH—===CO32— + H2O
HSO3— + H+===SO2↑+ H2O HSO3— + OH—===SO32— + H2O
HS— + H+===H2S↑ HS— + OH—===S2— + H2O
(5)离子间反应生成沉淀,则不能大量共存
①Ag+与Cl—、Br— 、I—、CO32—
②Ba2+与SO42—、CO32—、SO32—
③Ca2+与CO32-、SO32—、F—
④Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+与OH—
⑤SiO32—、AlO2—、S2O32—与H+
⑥Cu2+、Fe2+与S2—
(6)离子间反应生成微溶物,则不能大量共存
①Ag+、Ca2+与SO42— ②Mg2+与CO32— ③Ca2+与OH—
(7)离子间反应生成气体物质,不能大量共存
①CO32—、HCO3—、S2—、HS—、SO32—、HSO3—与H+不能大量共存 ②NH4+与OH—(加热)
三、解答离子共存问题的方法
1、一是判断离子共存,还是判断不共存,注意题目要求是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求
2、二是看是否有隐含限制条件,如:碱性、酸性、无色等。这些问题较易忽视,故放在第一步
①在无色透明溶液中:中学常见的有色离子:MnO4—,Fe3+,Fe2+,Cu2+
②在酸性溶液中、pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中
③在碱性溶液中、pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中
3、看能否发生复分解反应。可分三步进行:
①查H+,主要看是否有弱酸根离子和酸式酸根离子等
②查OH-,主要看是否有NH、酸式酸根离子和金属离子
③查金属离子,主要看是否与酸根产生难溶性盐(包括微溶性盐)
1、 注意正确理解“透明溶液”,如:NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明
离子共存
【例3-1】(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)在某无色透明的强酸性溶液中,能大共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【解析】A.强酸性溶液,H+与会发生反应,不能大量共存,A不符合题意;
B.有颜色,不能在无色溶液中大量共存,B不符合题意;
C.在某无色透明的强酸性溶液中,、、、和H+之间不发生反应,能大量共存,C符合题意;
D.和会反应生成沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
【例3-2】(23-24高一下·山西大同·期中)下列溶液中,一定能共存的离子组是
A.含有的溶液中:
B.在透明的溶液中:
C.加入足量的溶液中:
D.强碱性溶液中:
【答案】B
【解析】A.溶液呈酸性, 与H+反应放出二氧化碳,含有的溶液中不能大量含有,故不选A;
B.相互之间不反应,在透明的溶液中一定能大量共存,故选B;
C.具有强氧化性,能被氧化,加入足量的溶液中不能大量含有,故不选C;
D.能与OH-反应,强碱性溶液中不能大量含有,故不选D;
选B。
【变式训练】
1.(22-23高一下·江苏盐城·开学考试)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是
A.氯水溶液: B.空气:
C.氢氧化铁胶体: D.高锰酸钾溶液:
【答案】A
【解析】A.氯水溶液中相互之间不反应,能大量共存,故选A;
B.空气中反应生成S沉淀,不能大量共存,故不选B;
C.氢氧化铁胶体遇酸生成Fe3+,Fe3+与S2-发生氧化还原反应,不能大量共存,故不选C;
D.高锰酸钾具有强氧化性,高锰酸钾能氧化,不能大量共存,故不选D;
选A。
2.(23-24高一下·江苏淮安·期中)在含有大量Ba2+、H+、的无色溶液中,还可能大量共存的离子是
A.K+ B.Cu2+ C.OH- D.
【答案】A
【解析】A.不与其它离子发生反应,可以大量共存,A正确;
B.原溶液是无色溶液,在溶液中为蓝色,不可以大量共存,B错误;
C.原溶液中存在,会发生反应,不可以大量共存,C错误;
D.与反应生成沉淀,不可以大量共存,D错误;
故选A。
3.(23-24高一下·湖南张家界·期末)某无色透明的溶液中有,还有两种离子,请从下列离子组中选取正确的组合
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.若溶液中的另外两个离子是,则溶液中只含有正电荷,不含负电荷,不符合溶液显电中性的原则,A错误;
B.若溶液中的另外两个离子是,是浅绿色,且在酸性条件下会与发生氧化还原反应,B错误;
C.若溶液中的另外两个离子是,离子间不发生反应,C正确;
D.若溶液中的另外两个离子是, 和之间会反应生成氢氧化镁沉淀, 和会发生反应生成水,D错误;
故选C。
4(23-24高一下·湖南湘西·期末)下列各组离子能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【解析】A.与能反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存,A不合题意;
B.与能反应生成BaSO4沉淀而不能大量共存,B不合题意;
C.、、、各离子不反应,能够大量共存,C符合题意;
D.与能反应生成难电离物质而不能大量共存,D不合题意;
故答案为:C。
离子反应的应用
【例3】(2024广东潮州)某溶液可能含有K+、Mg2+、Fe3+、、、、Cl-。设计实验进行鉴别,步骤如下:
步骤①:加入溶液产生白色沉淀;
步骤②:在①所得的溶液中滴加足量溶液,有白色沉淀生成;
步骤③:过滤,然后在所得白色沉淀上加入过量稀硝酸,沉淀部分溶解。
由此判断:
(1)某溶液中肯定存在的离子有___________,可能含有___________。(填离子符号)
(2)步骤①发生的离子方程式为___________。
(3)步骤③可能发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) 、 Cl-、K+、 (2)
(3)
【解析】(1)由步骤①加入NaOH产生白色沉淀可得溶液中含有Mg2+,且无Fe3+,又因为Mg2+与不共存,可知无,②中与Ba(OH)2生成白色沉淀即为。③中沉淀部分溶解,溶解的一定有①中的Mg(OH)2,还可能有在②中与Ba(OH)2生成的沉淀。故一定有和,可能有、Cl-和K+。
(2)氢氧根与镁离子生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为:。
(3)一定有的Mg(OH)2 溶解,,可能有。
【变式训练】
1(2023上海)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO,欲除去其中的Cu2+、SO,设计工艺流程如图所示:
下列有关说法错误的是
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3,试剂b为BaCl2
C.操作x为过滤,试剂c为稀盐酸
D.检验SO是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,再加入BaCl2溶液
【答案】B
【解析】A.由上述分析可知,NaOH的作用是除去Cu2+,生成氢氧化铜沉淀,故A正确;
B.试剂a为BaCl2,试剂b为Na2CO3,碳酸钠在氯化钡之后可除去过量的钡离子,故B错误;
C.由上述分析可知,操作x为过滤,试剂c为稀盐酸,故C正确;
D.检验SO是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,排除干扰离子,再加入BaCl2溶液若不生成白色沉淀,则除尽,反之没有除尽,故D正确;故选:B。
2(2024河北)某无色透明溶液中,可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、、、、I-和Cl-,取该溶液进行如下实验:
①将溶液滴在pH试纸上,呈红色。
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸,有无色气体放出,通入空气则立即变成红棕色。
③取少许溶液滴入BaCl2试液,则产生白色沉淀。
④取实验③中的澄清溶液,滴入AgNO3试液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
⑤另取少许溶液,滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时,又有部分白色沉淀溶解。
根据以上现象判断原溶液中
A.肯定不存在的离子是Fe2+、、I-
B.肯定存在的离子是Al3+、、Cl-、、Mg2+
C.不能作出判断的离子只有K+、Cl-
D.以上判断都不正确
【答案】C
【解析】溶液呈无色,则一定无Fe2+;
①将溶液滴在pH试纸上,呈红色,说明溶液呈酸性,可判断溶液无;
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸,有无色气体放出,通入空气则立即变成红棕色,可以判断溶液有;
结合①②,酸性溶液中有强氧化性,可判断无还原性较强的I-;
③中产生白色沉淀,溶液中有,进而推断溶液中无Ba2+;
③中滴入BaCl2试液,引入了Cl-,则④中检验出的Cl-不一定是原溶液中的;
⑤沉淀部分溶解,可确定有Al3+、Mg2+;
综上所述,溶液中一定有Mg2+、Al3+、、,可能有K+、Cl-,一定无Fe2+、Ba2+、、I-。
A.由分析可知,溶液中一定无Fe2+、Ba2+、、I-,A错误;
B.由分析可知,溶液中一定存在的是Mg2+、Al3+、、,可能有Cl-,B错误;
C.由分析可知,溶液中一定有Mg2+、Al3+、、,可能有K+、Cl-,一定无Fe2+、Ba2+、、I-,C正确;D.由分析可知,C正确,D错误;选C。
3(2023·河南焦作)(14分)I.某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②SO、③Cl-、④HCO、⑤CO、⑥H+、⑦Cu2+中的若干种。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(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红;
步骤(2)向溶液中滴加BaCl2和稀HCl,有白色沉淀;
步骤(3)将(2)中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成。
(1)该溶液中一定含有_________________(写离子符号,下同),一定不含有______________
(2)若每种离子个数相等,则该溶液中一定含有______________________。
II.某固体混合物中,可能含有Na+、K+、NH、Cl-、SO、CO等离子,溶于水配成溶液,取两份该固体的溶液进行如图的实验:请回答下列问题:已知气体D为氨气。
(3)操作a的名称是_________________。
(4)沉淀A溶解的离子方程式______________。
(5)混合物中,一定存在的离子有______________,可能存在的离子是_______(写离子符号)。
【答案】(1) H+、SO Cu2+、HCO、CO (2)H+、SO、Na+ (3)过滤
(4)BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑ (5) NH、Cl-、CO Na+、K+
【解析】I.溶液无色,一定不含有Cu2+;①向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,含有H+,一定不含有HCO、CO;②向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,说明含有SO;③将②中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,白色沉淀是氯化银,但由于前面引入了Cl-,所以不能确定是否含有Cl-,据此解答。
II.样品溶液与过量硝酸钡反应生成的白色沉淀可溶于过量盐酸,则白色沉淀A为碳酸钡,溶液中一定含CO,而不含SO,滤液与硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀C为AgCl,可知溶液中一定含Cl-,另一份样品溶液与NaOH浓溶液加热生成的气体D能使湿润的石蕊试纸变蓝,说明生成了氨气,说明原溶液中有NH,根据实验流程,不能确定是否含有Na+、K+,以此来解答。
(1)根据以上分析可知,一定含有SO、H+,一定不含有HCO、CO、Cu2+;
(2)根据以上分析可知,溶液中一定含有SO、H+,若每种离子个数相等,则根据电荷守恒可知,一定还存在Na+,一定不存在Cl-,则该溶液中一定含有Na+、SO、H+;
(3)由流程可知,经过操作a后得到沉淀和溶液,则操作a为过滤;
(4)由上述分析可知,沉淀A的化学式为BaCO3,与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳,故离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑;
(5)由上述分析可知,一定存在的离子有Cl-和CO、NH;可能存在的离子是Na+、K+。
一、单选题
1.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn=Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
【答案】C
【详解】A. 氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,但是没有明显现象,A错误;
B.氯化钡和硫酸铜反应生成白色的硫酸钡沉淀下和氯化铜,B错误;
C.稀盐酸和锌反应生成氯化锌和氢气,其离子方程式为2H++Zn=Zn2++H2↑,C正确;
D. III中锌和稀盐酸的反应有离子参与,属于离子反应,D错误;
故选C。
2.下列反应属于离子反应的是
A.H2和O2反应生成水 B.锌片投入稀硫酸中
C.高锰酸钾加热分解制取氧气 D.在高温下CO2与C反应生成CO
【答案】B
【详解】A.氢气与氧气反应生成水,该反应中无离子参与或生成,不是离子反应,A错误;
B.锌片投入稀硫酸中,反应物硫酸和产物硫酸锌均以离子形式存在,是离子反应,B正确;
C.高锰酸钾加热分解制取氧气,固体反应生成气体,无离子参与或生成,不是离子反应,C错误;
D.在高温下CO2与C反应生成CO,固体与气体反应,无离子参与或生成,不是离子反应,D错误;
故选B。
3.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
【答案】C
【详解】A.金属钠与水的反应也属于离子反应,但反应物金属钠不是电解质,A错误;
B.离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小,如的反应中,的浓度是增大的,B错误;
C.固态物质中不管是否存在离子,离子都是不属于自由离子,故自由离子之间的反应不能在固态中进行,C正确;
D.复分解型离子反应发生的条件是产生沉淀、气体或难电离的物质,氧化还原型离子反应就不一定满足这些条件,如,D错误;
故答案为:C。
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与结合生成水,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
【详解】A.可溶性盐在离子方程式中才可以写成离子形式,难溶性盐在书写离子方程式时不能拆成离子形式,如CaCO3就以化学式表示,故A错误;
B.离子反应总是向着溶液中反应物离子浓度减小的方向进行,故B正确;
C. H++OH-=H2O表示的是可溶性强酸与可溶性强碱作用生成水和可溶性盐的一类反应,不是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,如醋酸与氢氧化钠反应,其离子方程式为CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,故C错误;
D.离子反应发生的三个条件是放出气体、生成沉淀或生成水,复分解反应只要满足三个条件之一即可发生,故D错误;
综上所述,答案为B。
5.表中评价合理的是
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
澄清石灰水与溶液混合:
正确
B
向碳酸镁中加入稀盐酸:
错误,碳酸镁不应该写成离子形式
C
向硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液:
正确
D
氢氧化钙溶液与稀硫酸混合:
错误,反应物和产物的配比不正确
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.应拆成离子形式,A错误;
B.碳酸镁不能写成离子形式,离子方程式错误,评价正确,B正确;
C.漏掉了生成氢氧化铜沉淀的反应,C错误;
D.离子方程式正确,评价错误,其配比是正确的是,D错误;
故选B。
6.下列化学方程式对应的离子方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.氢氧化钠和亚硫酸钠需要拆成离子形式,A正确;
B.书写离子方程式时应写成化学式,B错误;
C.漏掉了与生成的反应,C错误;
D.不可拆开写,D错误;
故选A。
7.下列化学方程式不能用来表示的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】BaCO3+H2SO4=BaSO4↓+CO2↑+H2O要用离子方程式BaCO3+2H++SO42-=BaSO4↓+CO2↑+H2O表示,不能用离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓来表示;
故选B。
8.下列反应能用表示的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.非金属氧化物在离子方程式中保留化学式,的离子方程式为,A错误;
B.稀的强酸与强碱反应的实质为氢离子与氢氧根离子的反应,所以可以用,B正确;
C.强碱和盐发生复分解反应,的离子方程式为,C错误;
D.氢氧化镁是难溶物,不能拆成离子形式,的离子方程式为,D错误;
故选B。
9.下列离子方程式不正确的是
A.氢氧化钠与盐酸反应 : OH-+H+=H2O
B.金属铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
C.碳酸钡与盐酸反应:BaCO3+2H+ = Ba2+ + CO2↑+H2O
D.食盐水中滴加硝酸银溶液:Cl-+Ag+= AgCl↓
【答案】B
【详解】A、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水:OH-+H+=H2O,A正确;
B、金属铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气:Fe+2H+ =Fe2++H2↑,B错误;
C、碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、CO2和水:BaCO3+2H+ =Ba2++CO2↑+H2O,C正确;
D、食盐水中滴加硝酸银溶液产生氯化银沉淀:Cl-+Ag+=AgCl↓,D正确;
答案选B。
10.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是
A.NaOH和硫酸 B.Zn和盐酸
C.NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液 D.H2SO4溶液和MgCl2溶液
【答案】D
【详解】A.NaOH和硫酸混合,有水生成,能够发生离子反应,A不符合题意;
B. Zn和盐酸混合,生成氯化锌和氢气,能够发生离子反应,B不符合题意;
C. NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液混合,有氢氧化铁沉淀生成,能够发生离子反应,C不符合题意;
D. H2SO4溶液和MgCl2溶液混合,既无沉淀、气体生成,也无弱电解质生成,不会发生离子反应,D符合题意;
答案选D
11.关于离子方程式Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓的说法正确的是( )
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-可代表弱碱或强碱
D.该反应可看到Cu(OH)2白色沉淀
【答案】B
【详解】A.本离子方程式不能表示CuSO4和Ba(OH)2的反应,故不可表示所有铜盐和强碱的反应,A项错误;
B.本离子方程式可表示可溶性铜盐和强碱当生成氢氧化铜沉淀和可溶性盐时的一类反应,也可以表示某一个具体的反应,B项正确;
C.在离子方程式的书写中,弱碱不能拆为氢氧根,C项错误;
D.氢氧化铜是蓝色沉淀,D项错误;
答案选B。
12.下列离子反应不能发生的是
A.KHCO3+HCl===KCl+CO2↑+H2O
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
D.2HCl+Na2SO4===2NaCl+H2SO4
【答案】D
【详解】反应要生成沉淀、气体、水(难电离)的物质,导致离子浓度减小,离子反应就能发生;A项生成了气体CO2和水,B项、C项均生成了沉淀,所以反应能发生,而D项中不满足离子反应发生的条件,所以 A、 B 、C均正确, D错误;
正确选项D。
2、 填空题
13.书写下列反应的离子方程式。
(1)NaCl 溶液和 AgNO3溶液
(2)Ba(OH)2 溶液和 H2SO4 溶液
(3)MgO 与稀盐酸反应
(4)NaHSO4 与 NaHCO3 溶液
【答案】(1)Ag++Cl-=AgCl↓
(2)Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
(3)MgO+2H+=Mg2++H2O
(4)+H+=H2O+CO2↑
【详解】(1)NaCl和AgNO3反应生成氯化银和硝酸钠,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓;
(2)Ba(OH)2溶液和 H2SO4 溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O;
(3)MgO 与稀盐酸反应生成氯化镁和水,反应的离子方程式为:MgO+2H+=Mg2++H2O;
(4)NaHSO4 与 NaHCO3 溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:+H+=H2O+CO2↑;
14.写出与下列离子方程式相对应的一个化学方程式:
(1)CO+2H+=CO2↑+H2O ;
(2)CO2+2OH-=CO+H2O ;
(3)Ba2++SO=BaSO4↓ ;
(4)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag 。
【答案】(1)K2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+2KCl
(2)CO2+2KOH=K2CO3+2H2O
(3)BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl
(4)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
【详解】(1)符合CO+2H+=CO2↑+H2O的化学方程式为:可溶性碳酸盐和盐酸生成可溶性盐、二氧化碳和水,如K2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+2KCl。
(2)符合CO2+2OH-=CO+H2O的化学方程式为:二氧化碳和强碱反应生成可溶性碳酸盐和水,如CO2+2KOH=K2CO3+2H2O。
(3)符合Ba2++SO=BaSO4↓的化学方程式为:可溶性钡盐和可溶性硫酸盐生成硫酸钡沉淀,如BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl。
(4)符合Cu+2Ag+=Cu2++2Ag的化学方程式为:铜和可溶性银盐反应生成银和可溶性铜盐,如Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
15.某兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)₂溶液中逐滴加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。
(1)BaSO4是不是电解质 (填是或不是);
(2)H2SO4溶液能否导电 (填能或否);
(3)写出Ba(OH)₂溶液与稀硫酸反应的离子方程式 ;
(4)图中B处溶液的导电能力约为0的原因 ;
(5)BC段溶液的导电能力不断增大的原因 ;
(6)写出Ba2++SO=BaSO4↓对应化学方程式 。
【答案】(1)是
(2)能
(3)Ba2++2OH-+2H++═BaSO4↓+2H2O
(4)溶液中几乎没有自由移动的离子
(5)过量的硫酸电离出离子导电
(6)BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl满足条件即可
【详解】(1)BaSO4在熔融状态下能导电,是电解质;
(2)H2SO4溶液能电离出自由移动的氢离子和硫酸根离子,能导电;
(3)Ba(OH)₂溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡和水,发生的离子反应方程式为Ba2++2OH-+2H++═BaSO4↓+2H2O;
(4)导电能力越强,离子浓度越大,B处的导电能力为0,但存在水的微弱电离和溶于水的硫酸钡的完全电离,仍存在自由移动的离子;
(5)BC段过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子导致溶液中自由移动离子浓度变大,导电能力增强;
(6)可溶性钡盐和硫酸盐的离子方程式为Ba2++=BaSO4↓,对应化学方程式为BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl。
提升练
一、单选题
1.下列反应不能用离子方程式H++OH-=H2O表示的是
A.NaHSO4溶液与NaOH溶液混合 B.HNO3溶液与KOH溶液混合
C.KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合 D.H2SO4溶液与NaOH溶液混合
【答案】C
【详解】A.NaHSO4为强酸盐,完全电离出氢离子,与NaOH溶液混合,生成Na2SO4和H2O,离子方程式为H++OH-=H2O,A不符合题意;
B.HNO3溶液与KOH溶液混合,为强酸强碱的反应,生成KNO3和水,离子方程式为H++OH-=H2O,B不符合题意;
C.KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合生成水和硫酸钡沉淀,不能用离子方程式H++OH-=H2O表示,C符合题意;
D.H2SO4溶液与NaOH溶液混合,生成Na2SO4和水,离子方程式为H++OH-=H2O,D不符合题意;
故选C。
2.滴加BaCl2溶液后,原Na2SO4溶液中离子数目明显减少的是
A.Na+ B. C.H+ D.OH-
【答案】B
【详解】BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀:,则滴加BaCl2溶液后原Na2SO4溶液中离子数目明显减少;
选B。
3.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①Ag++Cl-=AgCl↓ ②Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
③CO32-+2H+=CO2↑+H2O ④Fe+Cu2+=Fe2++Cu
A.①③ B.②④ C.②③ D.没有
【答案】D
【详解】①Ag++Cl-=AgCl↓可以表示HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,也可以表示可溶性金属氯化物与AgNO3溶液的反应,如NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,所以可以表示多个反应,①不符合题意;
②Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O可以表示Ba(OH)2与H2SO4的反应,也可以表示Ba(OH)2与NaHSO4混合时溶液显中性时的反应,所以可以表示多个反应,②不符合题意;
③CO32-+2H+=CO2↑+H2O可以表示可溶性碳酸盐与强酸反应产生CO2、H2O、可溶性盐,表示所有同一类型的反应,③不符合题意;
④Fe+Cu2+=Fe2++Cu可以表示可溶性铜盐与Fe发生置换反应产生Cu单质与可溶性亚铁盐,表示所有同一类型的反应,④不符合题意;
综上所述可知,没有任何一个离子反应符合题目要求,故合理选项是D。
4.离子方程式BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O中的H+不能代表的物质是
①HCl②CH3COOH③H2SO4④HNO3⑤KHSO4
A.①② B.①②⑤ C.②③⑤ D.②③
【答案】C
【详解】①HCl是强酸,完全电离成氢离子,且氯离子不反应,能代表该反应中的H+;②CH3COOH是弱酸,不能电离完全,不能代表该反应中的H+;③H2SO4虽然是强酸,但是会与钡离子生成硫酸钡沉淀,不能代表该反应中的H+;④HNO3是强酸,完全电离成氢离子,且硝酸根离子不反应,能代表该反应中的H+;⑤KHSO4完全电离产生氢离子,但是会与钡离子生成硫酸钡沉淀,不能代表该反应中的H+;C符合题意;
答案选C。
5.下列各组反应可用同一离子方程式表示的是
A.和石灰石反应,和反应
B.和反应,和反应
C.和反应,和反应
D.足量和反应,足量和反应
【答案】D
【详解】A.和石灰石反应,离子方程式为:,和反应,离子方程式为:,不能用同一离子方程式表示,A错误;
B.和反应,离子方程式为:,和反应,离子方程式为:,不能用同一离子方程式表示,B错误;
C.和反应,离子方程式为:,和反应,离子方程式为:,不能用同一离子方程式表示,C错误;
D.足量和反应以及足量和反应的离子方程式均为:,D正确;
答案选D。
6.在稀中分别加入下列物质,反应的离子方程式正确的是
A.①
B.②
C.③
D.④
【答案】D
【详解】A. Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,正确的离子方程式为Fe+2H+=H2↑+Fe2+,A错误;
B.一水合氨为弱碱,不能拆开写,正确的离子方程式为H++NH3⋅H2O=H2O+NH,B错误;
C.氢氧化钡与稀硫酸反应时生成硫酸钡和水,正确的离子方程式为Ba2++2OH−+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,C错误;
D.稀硫酸与醋酸钠反应生成硫酸钠和醋酸,离子方程式正确,D正确;
故选D。
7.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A.把铁片插入CuSO4溶液,验证古代湿法治铜:2Fe+3Cu2+=2Fe2++3Cu
B.某气体使清石灰水先变浑浊后变澄清,验证该气体是CO2: Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
C.在小苏打溶液中加入醋酸,验证醋酸比碳酸的酸性强:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
D.若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,可用Zn、Cu和AgNO3溶液:Zn+2Ag+=2Ag+Zn2+
【答案】B
【详解】A. Fe与硫酸铜发生置换反应,生成硫酸亚铁和Cu,离子反应为Fe+Cu2+═Fe2++Cu,A错误;
B. 先变浑浊后变澄清,可知先生成难溶性碳酸钙沉淀,后生成可溶性碳酸氢钙,离子反应为Ca2++2OH−+CO2═CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O═Ca2++2HCO3−,B正确;
C. 小苏打溶液中加入醋酸,发生强酸制取弱酸的复分解反应,但醋酸是弱酸,不能写成离子形式,离子方程式为HCO3−+CH3COOH═CH3COO−+CO2↑+H2O,C错误;
D. Zn、Cu均与AgNO3发生置换反应生成Ag,因此不能比较Zn、Cu的金属性,D错误;
故合理选项是B。
8.下列各选项中的反应①与反应②不能用同一离子方程式表示的是( )
序号
反应①
反应②
A
向AgNO3溶液中滴加稀盐酸
AgNO3溶液与食盐水混合
B
过量CO2通入NaOH溶液中
过量CO2通入澄清石灰水中
C
向烧碱溶液中滴加稀盐酸
向H2SO4溶液中滴加KOH溶液
D
向BaCl2溶液中滴加稀H2SO4
向Ba(OH)2溶液中滴加CuSO4溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A. 硝酸银与盐酸、氯化钠反应实质相同,都为银离子与氯离子发生反应生成氯化银,离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓,A项不符合题意;
B. 过量CO2通入NaOH溶液中,过量CO2通入澄清石灰水中,反应实质相同都是氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸氢根离子CO2+OH-=HCO3-,B项不符合题意;
C. 向烧碱溶液中滴加稀盐酸,向H2SO4溶液中滴加KOH溶液,反应实质相同,都是氢离子与氢氧根离子反应生成水,离子方程式为H++OH-=H2O,C项不符合题意;
D. 前者反应实质为钡离子与硫酸根离子反应以及酸碱中和反应,生成硫酸钡沉淀和水,后者除了生成硫酸钡还生成氢氧化铜沉淀,例子方程式为①SO42-+Ba2+=BaSO4↓;反应②Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓;D项符合题意
答案选D。
9.能正确表示下列化学反应的离子方程式是
A.氢氧化钡溶液与硝酸的反应OH-+H+==H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+== Ca2++2H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+== Cu2++Ag
D.碳酸钡溶于稀盐酸中CO32-+2H+== H2O+CO2↑
【答案】A
【分析】A、氢氧化钡溶液与硝酸的反应是强酸和强碱反应生成可溶性的盐和水的反应;
B、澄清的石灰水与稀盐酸是强酸和强碱反应生成可溶性的盐和水的反应;
C、金属铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来;
D、难溶于水的碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水。
【详解】A项、氢氧化钡溶液与硝酸的反应是强酸和强碱反应生成可溶性的盐和水的反应,实质是氢离子和氢氧根离子之间的反应,反应的离子方程式为:OH-+H+=H2O,故A正确;
B项、澄清的石灰水与稀盐酸是强酸和强碱反应生成可溶性的盐和水的反应,反应的离子方程式为OH-+H+=H2O,故B错误;
C项、金属铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来,反应的离子方程式为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,故C错误;
D项、碳酸钡难溶于水不能拆成离子形式,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:BaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ba2+,故D错误。
故选A。
10.离子方程式与一般化学方程式的本质区别在于一般化学方程式表示的是一个具体的化学反应,而离子方程式表示的是一类反应,而且是一类反应的实质。从这个角度讲,可用离子方程式2H++CO32—=H2O+CO2↑表示的反应是( )
A.碳酸盐与盐酸反应 B.可溶性碳酸盐与稀硫酸反应
C.二氧化碳与酸溶液反应 D.盐酸与可溶性银盐溶液反应
【答案】B
【详解】A. 碳酸钙与盐酸反应,离子方程式用2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑表示,A不合题意;
B. 可溶性碳酸盐与稀硫酸反应,可用2H++CO32—=H2O+CO2↑表示,B符合题意;
C. 二氧化碳与酸溶液不能发生反应,C错误;
D. 盐酸与可溶性银盐溶液反应,离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓,D不合题意。
故选B。
11.下列四种物质的溶液,其中一种与其他三种均能发生离子反应,这种物质是( )
A.KOH B.H2SO4 C.BaCl2 D.Na2CO3
【答案】B
【详解】A.氢氧化钾与氯化钡、碳酸钠不反应,选项A错误;
B.硫酸与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水、与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸、与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,故与三种物质都能发生离子反应,选项B正确;
C.氯化钡与氢氧化钾不反应,选项C错误;
D.碳酸钠与氢氧化钾不反应,选项D错误。
答案选B。
12.如下图所示,纵坐标表示导电能力,横坐标表示所加溶液的量,以下各组反应,符合该图的是( )
A.Cu(OH)2悬浊液中滴加HNO3溶液 B.NaOH溶液中滴加稀HCl
C.CH3COOH溶液中滴加KOH溶液 D.Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4
【答案】D
【详解】A.Cu(OH)2悬浊液中滴加HNO3溶液,氢氧化铜是悬浊液,离子浓度小,两者反应生成硝酸铜溶液和水,离子浓度增加,导电性增强,故A不符合题意;
B.NaOH溶液中滴加稀HCl,两者反应生成氯化钠和水,离子浓度减小,导电性减弱,但导电性不能降低到0,故B不符合题意;
C.CH3COOH溶液中滴加KOH溶液,醋酸是弱电解质,两者反应生成醋酸钾和水,离子浓度增大,导电性增强,故C不符合题意;
D.Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4,两者反应生成硫酸钡沉淀和水,离子浓度几乎为0,导电性几乎为0,继续滴加硫酸,离子浓度增大,导电性增强,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
二、填空题
13.离子反应是中学化学中重要的反应类型;离子方程式是用来表示离子反应的化学用语。
回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在___________(填标号)。
A.单质 B.化合物 C.水 D.电解质
(2)从下列物质中选择合适反应物,按①~③的要求,各写出一个符合条件的离子方程式。
Na、Fe、、、HCl、、NaOH、、、
①只能表示一个具体的反应,不能代表同一类的离子反应: 。
②不能表示为的酸碱中和反应: 。
③难溶性的酸(碱或盐)不用画“↓”的离子反应: 。
【答案】(1)BD
(2)
【详解】(1)离子反应中一定有离子的参加或生成,因此一定有电解质(化合物)参与,即选BD;而A不一定,比如中和反应无单质;C不一定,比如盐与盐发生的复分解反应中无水;
故答案为:BD。
(2)①离子方程式可以表示一类化学反应,但有的离子方程式只表示一个化学反应,如。
②只表示强酸和强碱反应生成可溶性的盐和水的反应,但有弱酸、弱碱参加反应或生成难溶性盐的离子反应都不能用此离子方程式,如硫酸和氢氧化钡的反应:。
③离子方程式中,反应物若是难溶物,不需要标出沉淀符号,如。
故答案为: ;
;
。
14.某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液,在该溶液中加入一定量的盐酸,然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。
请回答下列问题。
(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有 (填字母)。
a. 天平 b. 烧杯 c. 漏斗 d. 玻璃棒
(2)OA段反应的化学方程式为 。
(3)AB段反应的化学方程式为 。
(4)在B点对应的溶液中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是 ,反应的离子方程式为 。
【答案】 b d NaOH + HCl = NaCl + H2O MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓+ 2NaCl 有白色沉淀生成 Ag++Cl-=AgCl↓
【分析】氯化镁和盐酸的混合溶液中滴入氢氧化钠,首先发生酸碱中和反应:NaOH+HCl═NaCl+H2O,盐酸反应完毕,再发生反应2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓,
(1)根据固体物质溶解的方法选用仪器;
(2)OA段氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水,据此写出反应的化学方程式;
(3)AB段氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,据此写出反应的化学方程式;
(4)B点溶液中的溶质为氯化钠,氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀。
【详解】氯化镁和盐酸的混合溶液中滴入氢氧化钠,首先发生酸碱中和反应:NaOH+HCl═NaCl+H2O,盐酸反应完毕,再发生反应2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓,
(1)溶解MgCl2固体,应该在烧杯中进行,并用玻璃棒不断搅拌;
故答案为:bd;
(2)OA段:NaOH与氯化氢反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH + HCl = NaCl + H2O;
故答案为:NaOH + HCl = NaCl + H2O;
(3)AB段:MgCl2与NaOH反应生成氢氧化镁沉淀,反应的化学方程式为:MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓+ 2NaCl;
故答案为:MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓+ 2NaCl;
(4)根据以上分析B点时镁离子恰好完全沉淀,溶液只剩NaCl,所以滴加AgNO3溶液,观察到的现象为有白色沉淀生成,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓;
故答案为:有白色沉淀生成;Ag++Cl-=AgCl↓。
15.为证实溶液和溶液的反应是离子反应,实验过程如下:如图所示连接好实验装置,向烧杯中加入一定量的溶液和2滴酚酞溶液,然后不断向烧杯中滴加溶液,并轻轻振荡烧杯。试回答下列问题。
(1)实验现象及分析:①溶液颜色变化为 ,原因是 。
②灯泡亮度变化: ,原因是 。
③溶液变浑浊,原因是 。
(2)实验结论:溶液与溶液反应的实质是 (用离子方程式表示)。
【答案】 红色逐渐变浅,最后颜色褪去 电离出的与电离出的发生中和反应生成,使得烧杯中的含量逐渐减小,红色逐渐褪去 随着溶液的不断加入,灯泡亮度由明到暗直至渍灭,再逐渐变亮 随着溶液的加入,溶液中的离子浓度逐渐减小,故灯泡变暗,当烧杯中的完全反应时灯泡熄灭,继续滴加离子浓度又变大,灯泡又变亮 与结合生成了沉淀
【分析】要证实氢氧化钡溶液和硫酸溶液的反应是离子反应,则需证明发生反应的离子浓度发生了变化,而离子浓度变化和溶液导电能力是有关系的。
【详解】(1)向一定量的氢氧化钡溶液加入酚酞溶液,溶液呈红色,滴加硫酸溶液,硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,由于氢氧化钡电离出的OH−与H2SO4电离出的H+发生中和反应生成H2O,使得烧杯中OH−的含量逐渐减小,溶液红色逐渐变浅,最后褪去;溶液中离子浓度逐渐减小,故灯泡亮度变暗,当烧杯中的氢氧化钡完全反应时,生成硫酸钡沉淀和水,灯泡熄灭;继续滴加H2SO4,溶液中的离子浓度又变大,灯泡又变亮;
(2)H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是2H++SO42−+Ba2++2OH−=BaSO4↓+2H2O。
16.仔细分析下列实验:
A、B、C试管中的现象如表所示:
试管
A
B
C
现象
产生白色沉淀,溶液仍为蓝色
产生蓝色沉淀,溶液变为无色
产生蓝色沉淀,溶液变为无色
写出A、B、C试管中所发生反应的离子方程式。
(1)A: 。
(2)B: 。
(3)C: 。
【答案】
【详解】(1)A试管为硫酸铜和氯化钡的反应:,故答案为:;
(2)A试管滤液为氯化铜溶液,B试管为氯化铜和氢氧化钠的反应:,故答案为:;
(3)C试管为氢氧化钡和硫酸铜的反应:,故答案为:。
总结一下离子方程式书写时需要注意的事项有哪些?
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