第09讲 电解质 离子反应-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义(鲁科版2019)
2025-06-17
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2份
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47页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 电解质的电离 离子反应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 离子反应 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.24 MB |
| 发布时间 | 2025-06-17 |
| 更新时间 | 2025-06-17 |
| 作者 | 刘-赟 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52611577.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第09讲 电解质 离子反应
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 电解质与非电解质
电解质
非电解质
概念
在______________中或______________下能导电的化合物
在________中和________下都不能导电的化合物
本质区别
在水溶液中或熔融状态下自身________发生电离
在水溶液中和熔融状态下自身均________发生电离
所含物质类型
酸:H2SO4、H2CO3等;
碱:NaOH、NH3·H2O等;
盐:NaCl、CaCO3等;
活泼金属氧化物:Na2O等;
水
非金属氧化物:CO2、CO等;
非酸性气态氢化物:NH3等;
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等
知识点2 电解质的电离
1.电离
(1)概念:电解质在________或________时,解离成能够________________的过程。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸
①定义:电离时产生的阳离子全部是________的化合物
②实例:HCl、H2SO4、H2CO3等
(2)碱
①定义:电离时产生的阴离子全部是________的化合物
②实例:NaOH、KOH、NH3·H2O等
(3)盐
①定义:电离时能产生金属阳离子(或NH4+)和________的化合物
②实例:Na2SO4、KCl、BaCO3、NaHCO3等
3.强电解质和弱电解质
(1)强电解质
①定义:在水溶液里能________电离的电解质
②电离方程式连接符号:用“”
③常见物质类别:强酸、强碱、大部分盐等
(2)弱电解质
①定义:在水溶液中________电离的电解质
②电离方程式连接符号:用“”
③常见物质类别:弱酸、弱碱、水等
4.电解质导电的两种模型认知
①电解质水溶液导电模型
②部分电解质熔融状态导电模型
想一想: (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)金属与电解质溶液均可导电。 ( )
(2)金属Cu可以导电,故Cu为电解质。 ( )
(3)NaCl溶液可以导电,故NaCl溶液为电解质。 ( )
(4)KNO3溶液导电的原因是溶液中K+、NO在电场作用下可以定向移动。 ( )
知识点3 离子反应
1.探究电解质在水溶液中反应的实质
实验操作
实验现象
随H2SO4溶液的滴入,电导率________________,同时溶液中出现________,溶液颜色________________
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的________结合生成________的水、Ba2+和SO42-结合生成________沉淀,溶液中离子的浓度________;随着稀硫酸的继续加入,溶液中离子浓度升高。
2.离子反应
(1)实验分析
实验操作
实验现象
________________
BaCl2、Na2SO4的
电离方程式
_________________________
_______________________
混合前后
离子的变化
________与SO减少,生成沉淀________;________与________没有变化
反应实质
________________________
(2)离子反应:电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应,此类反应属于离子反应。其实质是反应前后有离子的变化。
2.离子方程式
(1)离子方程式:用实际参加反应的________来表示反应的式子。
(2)离子方程式的一般书写步骤(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例)
①写:写出反应的化学方程式(必须根据实验事实):
________________________________________②拆:把易溶于水且易电离的物质(如________、________和大部分________________)写成离子的形式,________________等仍用化学式表示。
________________________________③删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓。
④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。
(3)离子方程式的意义
①示例:
a.HCl与NaOH反应,H2SO4与NaOH反应的离子方程式为________________________________。
b.醋酸与NaOH反应的离子方程式为________________________________。
②意义:离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
想一想: (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)离子反应涉及的反应物均为电解质。 ( )
(2)NaCl溶液与AgNO3溶液反应的实质是Ag++Cl-===AgCl↓。 ( )
(3)CaCO3与HCl溶液反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑。 ( )
(4)Cu(OH)2溶于盐酸的离子方程式为OH-+H+===H2O。 ( )
(5)Fe与AgNO3溶液反应的离子方程式为Fe+Ag+===Ag+Fe2+。 ( )
练一练:以4步书写法完成下列反应的离子方程式。
(1)BaCO3溶于盐酸。
(2)稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应。
教材习题01(P57)
1. 书写下列各组物质之间发生反应的离子方程式。
(1)NaOH 溶液与稀硫酸
(2)KOH 溶液与稀盐酸
(3)BaCl2 溶液与 Na2SO4 溶液
(4)Ba(NO3)2 溶液与 Na2SO4 溶液
解题方法
(1)NaOH溶液与稀硫酸反应的离子方程式:
H⁺ + OH⁻ = H₂O
(2)KOH溶液与稀盐酸反应的离子方程式:
H⁺ + OH⁻ = H₂O
(3)BaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液反应的离子方程式:
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
(4)Ba(NO₃)₂溶液与Na₂SO₄溶液反应的离子方程式:Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
【答案】
教材习题04(P61)
4. 4. 某同学欲用离子方程式来表达两种物质相遇时发生的变化。请判断他写出的下列离子方程式是否正确表达了相应的操作和结果;对于不正确的,请帮他改正。
(1)向碳酸钙中加入稀盐酸 H⁺ + CO₃²⁻ = H₂O + CO₂ ↑
(2)向CuSO₄溶液中滴加Ba(OH)₂溶液 SO₄²⁻ + Ba²⁺ = BaSO₄ ↓
(3)向Na₂SO₄溶液中滴加CuCl₂溶液 SO₄²⁻ + Cu²⁺ = CuSO₄
(4)向氢氧化铜悬浊液中滴加稀硫酸 H⁺ + OH⁻ = H₂O
解题方法
(1)错误。碳酸钙难溶于水,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为:CaCO₃ + 2H⁺ === Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑。
(2)错误。该反应除了生成硫酸钡沉淀外,还会生成氢氧化铜沉淀,正确的离子方程式为:Cu²⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ === BaSO₄↓ + Cu(OH)₂↓。
(3)错误。硫酸钠溶液与氯化铜溶液不发生反应,无离子方程式。
(4)错误。氢氧化铜难溶于水,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为:Cu(OH)₂ + 2H⁺ === Cu²⁺ + 2H₂O。
【答案】
考点一 电解质的相关概念以及电离方程式
1.写出下列物质在水中的电离方程式:
(1)HNO3:_____________________________________________。
(2)Ba(OH)2:___________________________________________。
(3)Ca(NO3)2:__________________________________________。
(4)(NH4)2SO4:_________________________________________。
2.下列有关电解质的说法正确的是( )
①NaOH固体溶于水能导电,所以NaOH是电解质
②CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
③液态铜的导电能力很强,所以铜是电解质
④FeCl3溶液能导电,所以FeCl3是电解质
⑤C2H5OH(乙醇)是化合物,所以它是电解质
⑥BaSO4、CaCO3都是难溶物,其水溶液不导电,故它们不是电解质
A.①② B.①④
C.①③⑤ D.②④⑥
【思维拓展】电解质和非电解质
1.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
不同点
在水溶液里或熔融状态下能导电
在水溶液里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均不能发生电离
所含
物质
类型
酸:H2SO4、H2CO3等;
碱:NaOH、NH3·H2O等;
盐:NaCl、CaCO3等;
活泼金属氧化物:Na2O、CaO等;
水
非金属氧化物:SO2、SO3、CO2、P2O5等;
非酸性气态氢化物:NH3;
部分有机物:蔗糖、乙醇、CH4、CCl4等
注意:(1)电解质必须是自身能电离出自由移动的离子的化合物,SO3、CO2、NH3等化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它本身电离产生的,而是它与水反应的产物H2SO4、H2CO3、NH3·H2O电离产生的,所以SO3、CO2、NH3等化合物不是电解质,而是非电解质。
(2)电解质溶液不是电解质,熔融电解质是电解质。
2.电解质的导电条件
状态
物质
固体
熔融(或液体)
水溶液
强碱和盐
不导电
能导电
导电(难溶物的溶液浓度小,导电能力差)
酸
不导电
不导电
导电
注意:溶液导电性的强弱与离子带的电荷数和单位体积溶液中离子的个数有关,电荷数越大,离子个数越多,导电性越强。
2.影响电解质溶液导电性的因素
(1)决定因素:在相同温度和浓度下,自由离子浓度越大,溶液的导电性越强
(2)次要因素:自由离子浓度相同条件下,电荷浓度越大,溶液的导电性越强
3.反应前后溶液导电性变化的判断
(1)先看自由离子数如何变化
(2)再看溶液的体积如何变化
4.电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
5.电离角度认识酸、碱、盐的本质
(1)酸
①含义:。
②实例
(2)碱
①含义:。
②实例
(3)盐
①含义:。
②实例
6.酸、强碱和大部分盐书写时用“”连接,如H2SO42H++SO42-、NaOHNa++OH-、NaClNa++Cl-。
弱酸、弱碱、水书写时用“”连接,如CH3COOHCH3COO-+H+、NH3·H2ONH3+H2O、H2OH++OH-
7.式盐的电离方程式
(1)强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4Na++H++SO42-。
(2)弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3Na++HCO3-。
考点二:离子方程式的书写及正误判断
3.下列化学方程式相对应的离子方程式正确的是
A.;
B.;
C.;
D.;
【思维拓展】
1.离子方程式书写及判断的核心
2.离子方程式中的可拆与不可拆
(1)可拆写成离子形式的物质。
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。
(2)不能拆成离子,仍用化学式表示的物质。
①微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”),如石灰水和石灰乳:石灰水写成离子形式,而石灰乳则写化学式。
②三大强酸中浓硫酸不拆,浓盐酸和浓硝酸拆。
③氨水作反应物可写作NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写作NH3(标“↑”)。
④多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
⑤既不是水溶液中反应也不是熔融状态下反应,不能写离子方程式。
3.设“1”法书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1”,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。
如NaHCO3溶液中加入足量石灰水反应的离子方程式书写方法如下:
可将少量物质设为“1”,过量物质根据需要确定个数。足量石灰水时NaHCO3少量,设NaHCO3为“1”。+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O+Na+
即:HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O。
4.“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。
CO32-+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+H2O=2Na++2OH-+H2↑(×)
2Na+2H2O=2Na++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++SO42-=BaSO4↓(×)
Ba2++SO42-+Cu2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子配比,如氢氧化钡溶液与稀硫酸反应。
Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O(×)
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O(√)
考点三:离子共存
4.各组离子中,在碱性溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的是( )
A.K+、MnO、Cl-、SO
B.Na+、CO、SO、Cl-
C.NO、Na+、HCO、Ba2+
D.Na+、NO、H+、SO
5.强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、K+、Cl-、NO B.Ag+、Na+、NO、Cl-
C.Zn2+、Al3+、SO、Cl- D.Ba2+、NH、Cl-、HCO
6.给定的四种溶液中加入以下各种离子,能在原溶液中大量共存的是( )
A.常温下pH<7的溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、NO
B.滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH、Cl-、NO
C.所含溶质为NaOH的溶液:K+、SO、NO、H+
D.碱性溶液:K+、HCO、Br-、Ba2+
【思维拓展】判断离子能否大量共存
1.离子共存判断的“三种类型”
(1)离子之间反应生成沉淀:如图连线的两离子之间。能在溶液中大量共存。生成难溶物或微溶物。如Ba2+与CO、SO,Ag+与Cl-,Fe3+、Ca2+与OH-等。
(2)离子之间反应生成气体:如图连线的两离子之间。生成气体或挥发性物质。如NH与OH-,H+与CO、HCO等。
(3)离子之间反应生成水或其他难电离的物质:如图连线的两离子之间。生成难电离物质。如H+与CH3COO-、CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等生成难电离的酸;OH-与NH生成难电离的碱;H+与OH-生成水等。
2.离子共存判断的“两个隐含条件”:
(1)“无色透明”溶液不存在有色离子。
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO4-
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)溶液的酸碱性。
(3)滴入酚酞溶液变红的溶液或pH>7(常温下)的溶液中肯定不能大量存在与OH-反应的离子,如Al3+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Ca2+、NH、H+、HCO、HSO等。
(4)滴入石蕊溶液变红的溶液或pH<7(常温下)的溶液中肯定不能大量存在与H+反应的离子,如OH-、CO、HCO等。
考点四:离子的推断
7.某溶液的溶质离子可能含有Mg2+、Ba2+、、Cl-、、中的几种,现进行如下实验:
Ⅰ.取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀;
Ⅱ.过滤,向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是 。
(2)写出Ⅰ中所发生反应的离子方程式: 。
(3)为了验证溶液中是否存在Cl-、,某同学提出下列假设:
①只存在Cl-;② ;③Cl-、同时存在。
已知实验提供的试剂只有稀盐酸、AgNO3溶液、稀硝酸、NaOH溶液和蒸馏水。
验证溶液中是否存在Cl-的实验方法: 。
(4)若同时存在Cl-、,则溶液中阳离子总数与阴离子总数之比为 (不考虑水电离出的H+和OH-)。
【思维拓展】离子检验和推断
1.几种常见离子的检验:
(1)氯离子(Cl-)的检验
①反应原理:Cl-+Ag+=AgCl↓(白色)。
②试剂:AgNO3溶液、稀硝酸。
③可能存在的干扰离子:CO32-。因为CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓(白色),但Ag2CO3能跟硝酸反应而溶解:Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+H2O。
④检验方法:
(2)硫酸根离子(SO42-)的检验
①反应原理:Ba2++SO42-=BaSO4↓。
②试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
③可能存在的干扰离子:CO32-、SO32-。因为Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ba2++SO32-=BaSO3↓,但CO32-、SO32-均可用稀盐酸排除掉。
④检验方法:
2.离子推断:
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断要坚持“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CO32-、SO42-。
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。
知识导图记忆
知识目标复核
1. 区分电解质与非电解质并列举常见物质。
2. 书写电离方程式,从电离角度认识酸、碱、盐。
3. 用四步法书写离子方程式并判断其正误。
4. 分析离子共存条件,注意无色、酸碱性等隐含条件。
5. 检验Cl⁻、SO₄²⁻并依据原则进行离子推断。
6. 理解离子反应实质及溶液导电性变化原因。
一、单选题
1.下列各组关于电解质、非电解质的归类,完全正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
Fe
NaCl溶液
CaCO3
HNO3
非电解质
C2H5OH(乙醇)
BaSO4
CO
H2O
2.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图。下列有关说法错误的是
A.上述过程可表示为
B.在NaCl固体中,和有序排列
C.水分子破坏了和之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
3.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①2OH-+CO2=CO+H2O
②Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
③Ag++Cl-=AgCl↓
④Fe+Cu2+=Fe2++Cu
A.①③ B.②④ C.②③ D.没有
4.下列两种物质的溶液混合后,能发生离子反应,且溶液的总质量不会发生改变的是( )
A.澄清石灰水和稀盐酸混合
B.小苏打溶液和柠檬水混合制汽水
C.人工盐(含有硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钾)溶液与BaCl2溶液混合
D.氯化钠溶液和蔗糖水的混合溶液可治疗腹泻
5.以下表中评价合理的是
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
向溶液中加入少量盐酸:
正确
B
向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸:
错误,碳酸镁不应写成离子形式
C
向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:
正确
D
向石灰乳中加入足量稀盐酸:
错误,应写成离子形式
6.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.氧化镁投入稀盐酸:MgO+2H+=Mg2++H2O
B.金属铜投入FeCl3溶液:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
C.NaOH溶液滴入NaHCO3溶液:OH-+HCO=CO2↑+H2O
D.硫酸铜溶液滴入氢氧化钡溶液:SO+Ba2+=BaSO4↓
7.为了证明长期暴露在空气中的氢氧化钠浓溶液已部分变质,某同学先取2mL试样于试管中,然后进行如下实验,其中不能达到目的的是
A.加入过量的稀硫酸,观察现象 B.加入澄清石灰水,观察现象
C.加入氯化钡溶液,观察现象 D.加入氯化镁溶液,观察现象
8.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,溶液为蓝绿色
有无色气体放出
以下结论不正确的是
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BaSO4
C.Ⅲ中发生的反应是离子反应
D.Ⅲ中发生反应的离子方程式为2H++Zn=Zn2++H2↑
9.某实验室有、、三种溶液,同学们进行的实验操作及现象如下:
①取一定体积的溶液于试管中,向试管中加入溶液,有白色沉淀生成;
②继续向试管中加入过量溶液,沉淀溶解并产生气体;
③再向试管中加入溶液,又有白色沉淀生成。
则、、三种溶液可能依次为
A.溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液
C.溶液、溶液、溶液
D.溶液、溶液、溶液
10.下表为部分酸、碱、盐在水中的溶解性()。
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
微溶
溶
溶
微溶
不溶
—
溶
不溶
微溶
不溶
溶
溶
溶
不溶
不溶
在表中所涉及的离子范围内,下列说法不正确的是
A.可以采用滴加硝酸酸化硝酸银溶液的方法检验
B.可用澄清石灰水作酸性气体的吸收剂
C.会干扰氯化钡溶液对的检验
D.向硫酸银浊液中加入足量溶液会得到沉淀
11.某工业废水中存在大量的、、、,欲除去其中的、 (除试剂c外,每一步所加试剂均过量),设计工艺流程如图所示,下列说法不正确的是
A.的作用是除去
B.试剂a为,试剂b为
C.可用溶液代替溶液和试剂a
D.当不再产生气泡时,说明试剂c已足量
12.如图所示为“铁链环”结构,图中两环相交部分A、B、C、D表示物质间的反应。下列对应部分反应的离子方程式书写正确的是
A.C12+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O B.Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
C.SO42-+Ba2+=BaSO4↓ D.OH-+HCO3-=H2O+CO32-
13.在下列条件下,一定能大量共存的离子组是
A.无色透明的水溶液中:、、、
B.强碱溶液中:,,、
C.有存在的溶液中:、、、
D.强酸溶液中:、、、
14.下列各组离子,在无色溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
15.下列离子能大量共存的是
A.含有大量HCO的溶液中:NH、K+、SO、OH-
B.无色透明的溶液中:Mg2+、K+、SO、NO
C.含有大量Ba2+的溶液中:Na+、Cu2+、SO、Cl-
D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:NH、K+、CO、NO
二、填空题
16.现有下列物质:①Na2CO3·10H2O晶体,②石墨,③无水酒精,④小苏打,⑤NaHSO4固体,⑥Ba(OH)2固体,⑦氨气,⑧稀硝酸,⑨食醋。
(1)按物质的分类方法,填写表格的空白处(填序号):
分类标准
能导电的物质
电解质
非电解质
既不是电解质
也不是非电解质
属于该类的物质
(2)写出属于电解质的物质在水溶液中的电离方程式: 。
(3)写出属于酸式盐的两种物质在水溶液中反应的化学方程式: 。
17.掌握电解质和非电解质的概念,能熟练判断一种物质是否是电解质,是了解电解质的性质、研究离子反应的前提。
Ⅰ.有以下几种物质:①铁片②稀盐酸③饱和食盐水④SO3⑤AgCl固体⑥CaCl2固体。请按要求填空。
(1)能导电的是 。(填标号,下同)
(2)属于电解质的是 。
(3)属于非电解质的是 。
(4)属于混合物的是 。
Ⅱ.写出下列物质溶于水的电离方程式。
(5)K2CO3: 。
(6)NaHSO4: 。
(7)NH4Cl: 。
三、解答题
18.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: 。
19.用海水“晒盐”的方法得到的粗盐中,除氯化钠外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。将此粗盐提纯的部分实验方案如图:
(1)加入BaCl2溶液的目的是(用离子方程式表示) 。
(2)判断BaCl2已过量的方法是
(3)生成沉淀C的离子方程式是 。
(4)D中所含离子有 。
(5)E的主要成分的化学式是 。
(6)用文字描述加入适量盐酸的目的是 。
20.电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大,电导率就越大。如图是向20mL0.01mol/LBa(OH)2溶液中滴入了2滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液,获得电导率随时间变化的曲线图。
(1)0-80s观察到的实验现象是 。
(2)写出该实验中的离子方程式 。
(3)截至b点,加入0.2mol•L-1H2SO4溶液的体积为 mL,解释b点的电导率不等于零和bc段电导率又增加的原因 。
(4)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是( )(多选题)
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.a、d两点对应的溶液均显中性
D.c点,两溶液中含有相同量的OH-
E.H+导电能力比Na+强
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第09讲 电解质 离子反应
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 电解质与非电解质
电解质
非电解质
概念
在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物
本质区别
在水溶液中或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液中和熔融状态下自身均不能发生电离
所含物质类型
酸:H2SO4、H2CO3等;
碱:NaOH、NH3·H2O等;
盐:NaCl、CaCO3等;
活泼金属氧化物:Na2O等;
水
非金属氧化物:CO2、CO等;
非酸性气态氢化物:NH3等;
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等
知识点2 电解质的电离
1.电离
(1)概念:电解质在溶于水或受热熔化时,解离成能够自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸
①定义:电离时产生的阳离子全部是H+的化合物
②实例:HCl、H2SO4、H2CO3等
(2)碱
①定义:电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物
②实例:NaOH、KOH、NH3·H2O等
(3)盐
①定义:电离时能产生金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物
②实例:Na2SO4、KCl、BaCO3、NaHCO3等
3.强电解质和弱电解质
(1)强电解质
①定义:在水溶液里能完全电离的电解质
②电离方程式连接符号:用“”
③常见物质类别:强酸、强碱、大部分盐等
(2)弱电解质
①定义:在水溶液中部分电离的电解质
②电离方程式连接符号:用“”
③常见物质类别:弱酸、弱碱、水等
4.电解质导电的两种模型认知
①电解质水溶液导电模型
②部分电解质熔融状态导电模型
想一想: (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)金属与电解质溶液均可导电。 ( )
(2)金属Cu可以导电,故Cu为电解质。 ( )
(3)NaCl溶液可以导电,故NaCl溶液为电解质。 ( )
(4)KNO3溶液导电的原因是溶液中K+、NO在电场作用下可以定向移动。 ( )
(1)√,金属中有自由电子、电解质溶液中有自由移动离子,均可导电。
(2)×,Cu是单质,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质。
(3)×,NaCl溶液是混合物,电解质是化合物,所以NaCl溶液不是电解质。
(4)√,KNO₃溶液中K⁺、NO₃⁻能在电场作用下定向移动,使溶液导电。
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√
知识点3 离子反应
1.探究电解质在水溶液中反应的实质
实验操作
实验现象
随H2SO4溶液的滴入,电导率先由大变小后由小变大,同时溶液中出现白色沉淀,溶液颜色由红色变浅至褪色
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的H+和OH-结合生成极难电离的水、Ba2+和SO42-结合生成硫酸钡沉淀,溶液中离子的浓度降低;随着稀硫酸的继续加入,溶液中离子浓度升高。
2.离子反应
(1)实验分析
实验操作
实验现象
有白色沉淀
BaCl2、Na2SO4的
电离方程式
BaCl2===Ba2++2Cl-、
Na2SO4===2Na++SO
混合前后
离子的变化
Ba2+与SO减少,生成沉淀BaSO4;Na+与Cl-没有变化
反应实质
Ba2++SO===BaSO4↓
(2)离子反应:电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应,此类反应属于离子反应。其实质是反应前后有离子的变化。
2.离子方程式
(1)离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)离子方程式的一般书写步骤(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例)
①写:写出反应的化学方程式(必须根据实验事实):
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
②拆:把易溶于水且易电离的物质(如强酸、强碱和大部分可溶性盐)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:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓。
④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。
(3)离子方程式的意义
①示例:
a.HCl与NaOH反应,H2SO4与NaOH反应的离子方程式为H++OH-===H2O、H++OH-===H2O。
b.醋酸与NaOH反应的离子方程式为CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O。
②意义:离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
想一想: (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)离子反应涉及的反应物均为电解质。 ( )
(2)NaCl溶液与AgNO3溶液反应的实质是Ag++Cl-===AgCl↓。 ( )
(3)CaCO3与HCl溶液反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑。 ( )
(4)Cu(OH)2溶于盐酸的离子方程式为OH-+H+===H2O。 ( )
(5)Fe与AgNO3溶液反应的离子方程式为Fe+Ag+===Ag+Fe2+。 ( )
(1)×,离子反应的反应物不一定均为电解质,如金属单质与酸的反应中金属不是电解质。
(2)√,NaCl溶液与AgNO₃溶液反应时,NaCl电离出Cl⁻,AgNO₃电离出Ag⁺,实质是Ag⁺与Cl⁻结合生成AgCl沉淀。
(3)×,CaCO₃难溶于水,在离子方程式中应写化学式,正确离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑。
(4)×,Cu(OH)₂难溶于水,不能拆成OH⁻,正确离子方程式为Cu(OH)₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O。
(5)×,该离子方程式电荷不守恒,正确的应为Fe+2Ag⁺=2Ag+Fe²⁺。
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
练一练:以4步书写法完成下列反应的离子方程式。
(1)BaCO3溶于盐酸。
(2)稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应。
(1)BaCO₃溶于盐酸
第一步:写化学方程式:BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑
第二步:拆易溶于水且易电离的物质:BaCO₃+2H⁺+2Cl⁻=Ba²⁺+2Cl⁻+H₂O+CO₂↑
第三步:删去两边相同的离子:BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑
第四步:检查离子方程式是否符合质量守恒和电荷守恒:左边1个Ba、C、3个O、2个H,右边1个Ba、C、3个O、2个H,电荷左边+2,右边+2,正确。
(2)稀硫酸与Ba(OH)₂溶液反应
第一步:写化学方程式:H₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄↓+2H₂O
第二步:拆易溶于水且易电离的物质:2H⁺+SO₄²⁻+Ba²⁺+2OH⁻=BaSO₄↓+2H₂O
第三步:删去两边相同的离子,无相同离子可删
第四步:检查离子方程式是否符合质量守恒和电荷守恒:左边2个H、1个SO₄、1个Ba、2个OH,右边1个Ba、SO₄、2个H、2个O,电荷左边2+(-2)+2+(-2)=0,右边0,正确。
[答案] (1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O。
(2)2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
教材习题01(P57)
1. 书写下列各组物质之间发生反应的离子方程式。
(1)NaOH 溶液与稀硫酸
(2)KOH 溶液与稀盐酸
(3)BaCl2 溶液与 Na2SO4 溶液
(4)Ba(NO3)2 溶液与 Na2SO4 溶液
解题方法
(1)NaOH溶液与稀硫酸反应的离子方程式:
H⁺ + OH⁻ = H₂O
(2)KOH溶液与稀盐酸反应的离子方程式:
H⁺ + OH⁻ = H₂O
(3)BaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液反应的离子方程式:
Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
(4)Ba(NO₃)₂溶液与Na₂SO₄溶液反应的离子方程式:Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
【答案】如上
教材习题04(P61)
4. 4. 某同学欲用离子方程式来表达两种物质相遇时发生的变化。请判断他写出的下列离子方程式是否正确表达了相应的操作和结果;对于不正确的,请帮他改正。
(1)向碳酸钙中加入稀盐酸 H⁺ + CO₃²⁻ = H₂O + CO₂ ↑
(2)向CuSO₄溶液中滴加Ba(OH)₂溶液 SO₄²⁻ + Ba²⁺ = BaSO₄ ↓
(3)向Na₂SO₄溶液中滴加CuCl₂溶液 SO₄²⁻ + Cu²⁺ = CuSO₄
(4)向氢氧化铜悬浊液中滴加稀硫酸 H⁺ + OH⁻ = H₂O
解题方法
(1)错误。碳酸钙难溶于水,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为:CaCO₃ + 2H⁺ === Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑。
(2)错误。该反应除了生成硫酸钡沉淀外,还会生成氢氧化铜沉淀,正确的离子方程式为:Cu²⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ === BaSO₄↓ + Cu(OH)₂↓。
(3)错误。硫酸钠溶液与氯化铜溶液不发生反应,无离子方程式。
(4)错误。氢氧化铜难溶于水,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式为:Cu(OH)₂ + 2H⁺ === Cu²⁺ + 2H₂O。
【答案】如上
考点一 电解质的相关概念以及电离方程式
1.写出下列物质在水中的电离方程式:
(1)HNO3:_____________________________________________。
(2)Ba(OH)2:___________________________________________。
(3)Ca(NO3)2:__________________________________________。
(4)(NH4)2SO4:_________________________________________。
[答案] (1)HNO3===H++NO
(2)Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(3)Ca(NO3)2===Ca2++2NO
(4)(NH4)2SO4===2NH+SO
2.下列有关电解质的说法正确的是( )
①NaOH固体溶于水能导电,所以NaOH是电解质
②CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
③液态铜的导电能力很强,所以铜是电解质
④FeCl3溶液能导电,所以FeCl3是电解质
⑤C2H5OH(乙醇)是化合物,所以它是电解质
⑥BaSO4、CaCO3都是难溶物,其水溶液不导电,故它们不是电解质
A.①② B.①④
C.①③⑤ D.②④⑥
B [①NaOH固体溶于水能导电,则NaOH是电解质;②CO2的水溶液能导电的原因是CO2与H2O反应生成的H2CO3能电离出自由移动的离子,所以H2CO3是电解质;③铜是单质,既不是电解质,也不是非电解质;④FeCl3是电解质;⑤C2H5OH属于非电解质,因为它在水溶液里和熔融状态下都不导电,且为化合物,符合非电解质的定义;⑥虽然BaSO4和CaCO3的水溶液都不导电,但它们在熔融状态下都能导电,故它们都是电解质。]
【思维拓展】电解质和非电解质
1.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
不同点
在水溶液里或熔融状态下能导电
在水溶液里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均不能发生电离
所含
物质
类型
酸:H2SO4、H2CO3等;
碱:NaOH、NH3·H2O等;
盐:NaCl、CaCO3等;
活泼金属氧化物:Na2O、CaO等;
水
非金属氧化物:SO2、SO3、CO2、P2O5等;
非酸性气态氢化物:NH3;
部分有机物:蔗糖、乙醇、CH4、CCl4等
注意:(1)电解质必须是自身能电离出自由移动的离子的化合物,SO3、CO2、NH3等化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它本身电离产生的,而是它与水反应的产物H2SO4、H2CO3、NH3·H2O电离产生的,所以SO3、CO2、NH3等化合物不是电解质,而是非电解质。
(2)电解质溶液不是电解质,熔融电解质是电解质。
2.电解质的导电条件
状态
物质
固体
熔融(或液体)
水溶液
强碱和盐
不导电
能导电
导电(难溶物的溶液浓度小,导电能力差)
酸
不导电
不导电
导电
注意:溶液导电性的强弱与离子带的电荷数和单位体积溶液中离子的个数有关,电荷数越大,离子个数越多,导电性越强。
2.影响电解质溶液导电性的因素
(1)决定因素:在相同温度和浓度下,自由离子浓度越大,溶液的导电性越强
(2)次要因素:自由离子浓度相同条件下,电荷浓度越大,溶液的导电性越强
3.反应前后溶液导电性变化的判断
(1)先看自由离子数如何变化
(2)再看溶液的体积如何变化
4.电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
5.电离角度认识酸、碱、盐的本质
(1)酸
①含义:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
②实例
(2)碱
①含义:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
②实例
(3)盐
①含义:电离时生成金属阳离子或铵根离子与酸根阴离子的化合物。
②实例
6.酸、强碱和大部分盐书写时用“”连接,如H2SO42H++SO42-、NaOHNa++OH-、NaClNa++Cl-。
弱酸、弱碱、水书写时用“”连接,如CH3COOHCH3COO-+H+、NH3·H2ONH3+H2O、H2OH++OH-
7.式盐的电离方程式
(1)强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4Na++H++SO42-。
(2)弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3Na++HCO3-。
考点二:离子方程式的书写及正误判断
3.下列化学方程式相对应的离子方程式正确的是
A.;
B.;
C.;
D.;
【答案】C
【解析】A.氢氧化铜难溶于水,应用化学式表示,正确离子方程式为,A错误;
B.和在离子方程式中要拆,反应生成水不能拆,的离子方程式应该为,B错误;
C.AgNO3、NaCl、NaNO3在离子方程式中要拆,的离子方程式为,C正确;
D.和Cu(NO3)2在离子方程式中要拆,的离子方程式为,D错误;
故选C。
【思维拓展】
1.离子方程式书写及判断的核心
2.离子方程式中的可拆与不可拆
(1)可拆写成离子形式的物质。
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。
(2)不能拆成离子,仍用化学式表示的物质。
①微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”),如石灰水和石灰乳:石灰水写成离子形式,而石灰乳则写化学式。
②三大强酸中浓硫酸不拆,浓盐酸和浓硝酸拆。
③氨水作反应物可写作NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写作NH3(标“↑”)。
④多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
⑤既不是水溶液中反应也不是熔融状态下反应,不能写离子方程式。
3.设“1”法书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1”,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。
如NaHCO3溶液中加入足量石灰水反应的离子方程式书写方法如下:
可将少量物质设为“1”,过量物质根据需要确定个数。足量石灰水时NaHCO3少量,设NaHCO3为“1”。+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O+Na+
即:HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O。
4.“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。
CO32-+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+H2O=2Na++2OH-+H2↑(×)
2Na+2H2O=2Na++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++SO42-=BaSO4↓(×)
Ba2++SO42-+Cu2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子配比,如氢氧化钡溶液与稀硫酸反应。
Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O(×)
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O(√)
考点三:离子共存
4.各组离子中,在碱性溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的是( )
A.K+、MnO、Cl-、SO
B.Na+、CO、SO、Cl-
C.NO、Na+、HCO、Ba2+
D.Na+、NO、H+、SO
【答案】B [碱性溶液说明溶液中含大量OH-,H+、HCO不能共存,C、D错误;溶液为无色,MnO不能大量存在,A错误,B正确。]
5.强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、K+、Cl-、NO B.Ag+、Na+、NO、Cl-
C.Zn2+、Al3+、SO、Cl- D.Ba2+、NH、Cl-、HCO
【答案】C [A选项中四种离子不能相互反应,可共存,但Fe3+在溶液中为棕黄色,不符合题意;B选项中Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,不能共存;D选项的四种离子可以共存,但HCO在强酸性条件下不能存在,不符合题意。]
6.给定的四种溶液中加入以下各种离子,能在原溶液中大量共存的是( )
A.常温下pH<7的溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、NO
B.滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH、Cl-、NO
C.所含溶质为NaOH的溶液:K+、SO、NO、H+
D.碱性溶液:K+、HCO、Br-、Ba2+
【答案】A [A项,常温下溶液pH<7,即为酸性溶液,选项中所列离子与H+能共存;B项,滴加酚酞溶液显红色,即为碱性溶液,发生反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、NH+OH-===NH3·H2O,故不能大量共存;C项,NaOH溶液为碱溶液,H+不能大量共存;D项,发生反应:OH-+HCO===H2O+CO,故HCO不能大量存在。]
【思维拓展】判断离子能否大量共存
1.离子共存判断的“三种类型”
(1)离子之间反应生成沉淀:如图连线的两离子之间。能在溶液中大量共存。生成难溶物或微溶物。如Ba2+与CO、SO,Ag+与Cl-,Fe3+、Ca2+与OH-等。
(2)离子之间反应生成气体:如图连线的两离子之间。生成气体或挥发性物质。如NH与OH-,H+与CO、HCO等。
(3)离子之间反应生成水或其他难电离的物质:如图连线的两离子之间。生成难电离物质。如H+与CH3COO-、CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等生成难电离的酸;OH-与NH生成难电离的碱;H+与OH-生成水等。
2.离子共存判断的“两个隐含条件”:
(1)“无色透明”溶液不存在有色离子。
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO4-
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)溶液的酸碱性。
(3)滴入酚酞溶液变红的溶液或pH>7(常温下)的溶液中肯定不能大量存在与OH-反应的离子,如Al3+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Ca2+、NH、H+、HCO、HSO等。
(4)滴入石蕊溶液变红的溶液或pH<7(常温下)的溶液中肯定不能大量存在与H+反应的离子,如OH-、CO、HCO等。
考点四:离子的推断
7.某溶液的溶质离子可能含有Mg2+、Ba2+、、Cl-、、中的几种,现进行如下实验:
Ⅰ.取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀;
Ⅱ.过滤,向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是 。
(2)写出Ⅰ中所发生反应的离子方程式: 。
(3)为了验证溶液中是否存在Cl-、,某同学提出下列假设:
①只存在Cl-;② ;③Cl-、同时存在。
已知实验提供的试剂只有稀盐酸、AgNO3溶液、稀硝酸、NaOH溶液和蒸馏水。
验证溶液中是否存在Cl-的实验方法: 。
(4)若同时存在Cl-、,则溶液中阳离子总数与阴离子总数之比为 (不考虑水电离出的H+和OH-)。
【答案】 、 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 只存在 取适量溶液,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中存在Cl-,若无明显现象,则不存在 1:2
【分析】
取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀,说明含有Mg2+,则不含,过滤,向实验Ⅰ所得的滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成,生成沉淀为BaSO4,含有钡离子,则不含,根据溶液显电中性,则Cl-、至少含有一种,以此解答该题。
【解析】
(1)由以上分析可知一定不含有、;
(2)Ⅰ中镁离子结合氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)Cl-、至少含有一种,根据假设①、③可知假设②为只存在;由于氯化银是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,则验证溶液中是否存在Cl-的实验方法为:取适量溶液,加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中存在Cl-,若无明显现象,则不存在;
(4)若同时存在Cl-、,由于阳离子一定有Mg2+、Ba2+,均带2个正电荷,而阴离子均带1个负电荷,根据溶液显电中性可知溶液中阳离子总数与阴离子总数之比为1:2(不考虑水电离出的H+和OH-)。
【思维拓展】离子检验和推断
1.几种常见离子的检验:
(1)氯离子(Cl-)的检验
①反应原理:Cl-+Ag+=AgCl↓(白色)。
②试剂:AgNO3溶液、稀硝酸。
③可能存在的干扰离子:CO32-。因为CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓(白色),但Ag2CO3能跟硝酸反应而溶解:Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+H2O。
④检验方法:
(2)硫酸根离子(SO42-)的检验
①反应原理:Ba2++SO42-=BaSO4↓。
②试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
③可能存在的干扰离子:CO32-、SO32-。因为Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ba2++SO32-=BaSO3↓,但CO32-、SO32-均可用稀盐酸排除掉。
④检验方法:
2.离子推断:
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断要坚持“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CO32-、SO42-。
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。
知识导图记忆
知识目标复核
1. 区分电解质与非电解质并列举常见物质。
2. 书写电离方程式,从电离角度认识酸、碱、盐。
3. 用四步法书写离子方程式并判断其正误。
4. 分析离子共存条件,注意无色、酸碱性等隐含条件。
5. 检验Cl⁻、SO₄²⁻并依据原则进行离子推断。
6. 理解离子反应实质及溶液导电性变化原因。
一、单选题
1.下列各组关于电解质、非电解质的归类,完全正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
Fe
NaCl溶液
CaCO3
HNO3
非电解质
C2H5OH(乙醇)
BaSO4
CO
H2O
【答案】C
【解析】A.铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.氯化钠溶液为混合物,不是电解质,硫酸钡属于盐,是电解质,故B错误;
C.碳酸钙属于盐,是电解质,CO在水溶液中或熔融状态下均不能导电,是非电解质,故C正确;
D.水是电解质,故D错误;
故选C。
2.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图。下列有关说法错误的是
A.上述过程可表示为
B.在NaCl固体中,和有序排列
C.水分子破坏了和之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
【答案】D
【解析】A.题述过程为NaCl的电离过程,可表示为,A正确;
B.NaCl固体中含有带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子,由于带相反电荷的离子间的相互作用,和按一定规则紧密地排列着,B正确;
C.当将NaCl固体加入水中时,在水分子的作用下,和之间的相互作用被破坏,和脱离NaCl固体的表面,进入水中,形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子,由图可知,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同,C正确;
D.NaCl在熔融状态下也能发生电离,D错误;
故选D。
3.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①2OH-+CO2=CO+H2O
②Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
③Ag++Cl-=AgCl↓
④Fe+Cu2+=Fe2++Cu
A.①③ B.②④ C.②③ D.没有
【答案】D
【解析】①可以表示与强碱溶液生成可溶性碳酸盐的反应,如与溶液或溶液的反应;
②可以表示与或等的反应;
③可以表示可溶性银盐与可溶性氯化物或盐酸的反应,如与、的反应;
④可以表示与可溶性铜盐的反应,如和、的反应。
答案选D。
4.下列两种物质的溶液混合后,能发生离子反应,且溶液的总质量不会发生改变的是( )
A.澄清石灰水和稀盐酸混合
B.小苏打溶液和柠檬水混合制汽水
C.人工盐(含有硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钾)溶液与BaCl2溶液混合
D.氯化钠溶液和蔗糖水的混合溶液可治疗腹泻
【答案】A
【解析】A.发生了离子反应:生成水,溶液总质量不变,选项A符合题意;
B.与酸反应产生气体,发生了离子反应,逸出,使溶液总质量变小,选项B不符合题意;
C.与反应生成沉淀,发生了离子反应,溶液总质量变小,选项C不符合题意;
D.与蔗糖不发生反应,选项D不符合题意。
答案选A。
5.以下表中评价合理的是
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
向溶液中加入少量盐酸:
正确
B
向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸:
错误,碳酸镁不应写成离子形式
C
向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:
正确
D
向石灰乳中加入足量稀盐酸:
错误,应写成离子形式
【答案】B
【解析】A.向溶液中加入少量盐酸,不能发生化学反应,评价不合理,A错误;
B.碳酸镁浊液中碳酸镁不能拆成离子形式,评价合理,B正确;
C.向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色,制备的是Fe(OH)3胶体,不能生成沉淀,评价不合理,C错误;
D.石灰乳不能拆成离子形式,评价不合理,D错误;
故答案选B。
6.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.氧化镁投入稀盐酸:MgO+2H+=Mg2++H2O
B.金属铜投入FeCl3溶液:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
C.NaOH溶液滴入NaHCO3溶液:OH-+HCO=CO2↑+H2O
D.硫酸铜溶液滴入氢氧化钡溶液:SO+Ba2+=BaSO4↓
【答案】A
【解析】A.氧化镁投入稀盐酸:MgO+2H+=Mg2++H2O,A正确;
B.金属铜投入FeCl3溶液:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,B错误;
C.NaOH溶液滴入NaHCO3溶液:OH-+HCO=CO+H2O,C错误;
D.硫酸铜溶液滴入氢氧化钡溶液:SO+ Cu2++ 2OH-+Ba2+=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓,D错误;
故选A。
7.为了证明长期暴露在空气中的氢氧化钠浓溶液已部分变质,某同学先取2mL试样于试管中,然后进行如下实验,其中不能达到目的的是
A.加入过量的稀硫酸,观察现象 B.加入澄清石灰水,观察现象
C.加入氯化钡溶液,观察现象 D.加入氯化镁溶液,观察现象
【答案】D
【分析】长期暴露在空气中的氢氧化钠浓溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠。
【解析】A.碳酸钠和硫酸反应产生二氧化碳气体,加入过量的稀硫酸,若有气泡产生,说明氢氧化钠已变质,故不选A;
B.碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,加入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,说明氢氧化钠已变质,故不选B;
C.碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明氢氧化钠已变质,故不选C;
D.碳酸钠、氢氧化钠都能与氯化镁反应生成白色沉淀,加入氯化镁溶液,有白色沉淀生成,不能证明氢氧化钠已变质,故选D;
选D。
8.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,溶液为蓝绿色
有无色气体放出
以下结论不正确的是
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BaSO4
C.Ⅲ中发生的反应是离子反应
D.Ⅲ中发生反应的离子方程式为2H++Zn=Zn2++H2↑
【答案】A
【解析】A.I中硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,故A错误;
B.Ⅱ中氯化钡和硫酸铜溶液反应生成氯化铜溶液和白色沉淀BaSO4,故B正确;
C.Ⅲ中锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,有氢离子参加反应,属于离子反应,故C正确;
D.Ⅲ中锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为2H++Zn=Zn2++H2↑,故D正确;
选A。
9.某实验室有、、三种溶液,同学们进行的实验操作及现象如下:
①取一定体积的溶液于试管中,向试管中加入溶液,有白色沉淀生成;
②继续向试管中加入过量溶液,沉淀溶解并产生气体;
③再向试管中加入溶液,又有白色沉淀生成。
则、、三种溶液可能依次为
A.溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液
C.溶液、溶液、溶液
D.溶液、溶液、溶液
【答案】D
【分析】①取一定体积的溶液于试管中,向试管中加入溶液,有白色沉淀生成,可能含有钡离子或钙离子;
②继续向试管中加入过量溶液,沉淀溶解并产生气体,则Y为溶液或溶液;
③再向试管中加入溶液,又有白色沉淀生成,由于②溶液中含有钡离子或钙离子,Z应为溶液;
【解析】由分析知、、三种溶液可能依次为溶液、溶液、溶液,先与反应生成BaCO3沉淀,加入溶液沉淀溶解并产生气体,得到BaCl2,再加入溶液得到BaSO4沉淀,符合题意,故选:D。
10.下表为部分酸、碱、盐在水中的溶解性()。
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
溶
微溶
溶
溶
微溶
不溶
—
溶
不溶
微溶
不溶
溶
溶
溶
不溶
不溶
在表中所涉及的离子范围内,下列说法不正确的是
A.可以采用滴加硝酸酸化硝酸银溶液的方法检验
B.可用澄清石灰水作酸性气体的吸收剂
C.会干扰氯化钡溶液对的检验
D.向硫酸银浊液中加入足量溶液会得到沉淀
【答案】B
【解析】A.检验Cl时,加入HNO3可排除、OH-等离子干扰,此时若加入AgNO3产生白色沉淀,说明含有Cl-,A正确;
B.由于Ca(OH)2微溶于水,所以即使是饱和澄清石灰水,浓度也不会太大,不利于酸性气体的充分吸收,B错误;
C.BaCO3也是沉淀,故会干扰检验,C正确;
D.Ag2SO4微溶于水,遇到Ba(NO3)2可反应生成难溶的BaSO4,D正确;
故答案选B。
11.某工业废水中存在大量的、、、,欲除去其中的、 (除试剂c外,每一步所加试剂均过量),设计工艺流程如图所示,下列说法不正确的是
A.的作用是除去
B.试剂a为,试剂b为
C.可用溶液代替溶液和试剂a
D.当不再产生气泡时,说明试剂c已足量
【答案】B
【分析】根据需要除去的离子,利用离子反应将离子转化转化为沉淀进行除去,铜离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,多加的离子氢氧根离子和碳酸根离子,用氢离子进行转化为水和气体从而去除;
【解析】A.根据题目信息除去铜离子,在第一步加入氢氧化钠后,钠离子是所要离子,氢氧根离子会与铜离子发生反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,故作用是除去铜离子,故A正确;
B.试剂a为BaCl2,b为碳酸钠,因为加入碳酸钠的目的是将多余的氯化钡中的钡离子除去,故B不正确;
C.因为除去铜离子和硫酸根离子的目的是使其沉淀,由于两种离子的除杂不干扰,故可用氢氧化钡一次性将两种离子都沉淀,故C正确;
D.试剂c应该是除去多余的氢氧根离子和碳酸根离子杂质,当不再产生气泡时,说明试剂c已足量,故D正确;
故选答案B。
【点睛】离子除杂中,利用离子反应将其转化为沉淀或者气体,注意除杂不能引杂,但所加物质又需要过量的试剂,故加试剂后还需将多加的离子进行除去,本题考查实质是离子反应,根据离子反应结合除杂方式进行分析。
12.如图所示为“铁链环”结构,图中两环相交部分A、B、C、D表示物质间的反应。下列对应部分反应的离子方程式书写正确的是
A.C12+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O B.Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
C.SO42-+Ba2+=BaSO4↓ D.OH-+HCO3-=H2O+CO32-
【答案】B
【解析】A.氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO、水,离子反应为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,故A错误;
B.NaOH和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,离子反应为Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,故B正确;
C.硫酸铜、氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化铜,离子反应为Cu2++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+ Cu(OH)2↓,故C错误;
D.氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成碳酸钡、水,若碳酸氢钠少量发生HCO3-+Ba2++OH-═BaCO3↓+H2O,若碳酸氢钠足量,发生2HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+2H2O+CO32-,故D错误;
答案选B。
13.在下列条件下,一定能大量共存的离子组是
A.无色透明的水溶液中:、、、
B.强碱溶液中:,,、
C.有存在的溶液中:、、、
D.强酸溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.含的溶液呈紫红色,不能在无色透明的水溶液中存在,A错误;
B.在强碱溶液中,、、、四种离子不反应,可大量共存,B正确;
C.Ba2⁺和反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C错误;
D.在强酸溶液中会反应生成水和二氧化碳,不能大量存在,D错误;
故选B。
14.下列各组离子,在无色溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【解析】A.铜离子溶液呈蓝色,A不合题意;
B.、、、互不反应,可以大量共存,B符合题意;
C.与、会形成沉淀,不能大量共存,C不合题意;
D.与、反应,不能大量共存,D不合题意;
故选B。
15.下列离子能大量共存的是
A.含有大量HCO的溶液中:NH、K+、SO、OH-
B.无色透明的溶液中:Mg2+、K+、SO、NO
C.含有大量Ba2+的溶液中:Na+、Cu2+、SO、Cl-
D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:NH、K+、CO、NO
【答案】B
【解析】A. HCO与OH-发生反应生成碳酸根和水、NH与OH-发生反应生成一水合氨无法共存,故A错误;
B. Mg2+、K+、SO、NO无色透明且可以大量共存,故B正确;
C. Ba2+与SO会发生反应生成BaSO4沉淀,无法共存,故C错误;
D. 使石蕊溶液呈红色的溶液中含有大量H+会与CO反应无法共存,故D错误。
故答案选:B。
二、填空题
16.现有下列物质:①Na2CO3·10H2O晶体,②石墨,③无水酒精,④小苏打,⑤NaHSO4固体,⑥Ba(OH)2固体,⑦氨气,⑧稀硝酸,⑨食醋。
(1)按物质的分类方法,填写表格的空白处(填序号):
分类标准
能导电的物质
电解质
非电解质
既不是电解质
也不是非电解质
属于该类的物质
(2)写出属于电解质的物质在水溶液中的电离方程式: 。
(3)写出属于酸式盐的两种物质在水溶液中反应的化学方程式: 。
【答案】(1)②⑧⑨ ①④⑤⑥ ③⑦ ②⑧⑨
(2)Na2CO3·10H2O=2Na+++10H2O、NaHCO3=Na++、NaHSO4=Na++H++、Ba(OH)2=Ba2++2OH-
(3)NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
【解析】(1)含有自由移动电子或自由移动离子的物质能导电,如金属或石墨、电解质溶液、熔融的离子化合物等,故能导电的物质有②⑧⑨;
电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,具体包括:酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水,故属于电解质的有①④⑤⑥;
非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物,如非金属氧化物、除羧酸外的多数有机物,部分非金属氢化物等,故属于非电解质的有③⑦;
单质、混合物既不是电解质也不是非电解质,故既不是电解质也不是非电解质的有②⑧⑨。
(2)属于电解质的物质在水溶液中的电离方程式:
Na2CO3·10H2O=2Na+++10H2O;
NaHCO3=Na++;
NaHSO4=Na++H++;
Ba(OH)2=Ba2++2OH-。
(3)属于酸式盐的两种物质在水溶液中反应的化学方程式:
NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+CO2↑+H2O。
17.掌握电解质和非电解质的概念,能熟练判断一种物质是否是电解质,是了解电解质的性质、研究离子反应的前提。
Ⅰ.有以下几种物质:①铁片②稀盐酸③饱和食盐水④SO3⑤AgCl固体⑥CaCl2固体。请按要求填空。
(1)能导电的是 。(填标号,下同)
(2)属于电解质的是 。
(3)属于非电解质的是 。
(4)属于混合物的是 。
Ⅱ.写出下列物质溶于水的电离方程式。
(5)K2CO3: 。
(6)NaHSO4: 。
(7)NH4Cl: 。
【答案】(1)①②③
(2)⑤⑥
(3)④
(4)②③
(5)
(6)
(7)
【分析】Ⅰ.①铁片能导电,铁是单质,既不是电解质也不是非电解质;
②稀盐酸能导电,稀盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
③饱和食盐水能导电,食盐水是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
④SO3不能导电,溶于水产生H2SO4,H2SO4在水中电离出自由移动的离子而导电,故SO3是非电解质;
⑤AgCl固体不能导电,熔融的AgCl能够导电,故AgCl是电解质;
⑥CaCl2固体不能导电, CaCl2在水溶液中能够导电,故CaCl2是电解质;
【解析】(1)由分析可知,能导电的是①②③;
(2)由分析可知,属于电解质的是⑤⑥;
(3)由分析可知,属于非电解质的是④;
(4)由分析可知,属于混合物的是②③;
(5)K2CO3是强电解质,在水溶液中完全电离,其电离方程式为;
(6)NaHSO4是强电解质,在水溶液中完全电离,其电离方程式为;
(7)NH4Cl是强电解质,在水溶液中完全电离,其电离方程式为。
三、解答题
18.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】
【解析】(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:。
19.用海水“晒盐”的方法得到的粗盐中,除氯化钠外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。将此粗盐提纯的部分实验方案如图:
(1)加入BaCl2溶液的目的是(用离子方程式表示) 。
(2)判断BaCl2已过量的方法是
(3)生成沉淀C的离子方程式是 。
(4)D中所含离子有 。
(5)E的主要成分的化学式是 。
(6)用文字描述加入适量盐酸的目的是 。
【答案】(1)Ba2++ =BaSO4↓
(2)取上层清液,向其中加入硫酸钠溶液,若产生白色沉淀,则氯化钡已经过量
(3)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)Ba2+、Ca2+、Na+、Cl-、OH-
(5)CaCO3、BaCO3
(6)除去OH-和
【分析】根据粗盐的成分,可知:粗盐水中,还有钠离子、氯离子、镁离子、钙离子和硫酸根离子等,往中加入过量的氯化钡,会除去硫酸根离子,生成A硫酸钡沉淀,同时引入钡离子;加入过量的氢氧化钠,会除去镁离子,生成C氢氧化镁,同时引入氢氧根离子;加入过量的碳酸钠,会除去钙离子和钡离子,生成E中有碳酸钙和碳酸钡,同时引入碳酸根离子;最后加入适量的盐酸,除去碳酸根离子和氢氧根离子,最后剩下的钠离子和氯离子,据此分析作答。
【解析】(1)加入过量的氯化钡,会除去硫酸根离子,离子方程式为:Ba2++ =BaSO4↓,故答案为:Ba2++ =BaSO4↓;
(2)判断BaCl2已过量的方法是取上层清液,向其中加入硫酸钠溶液,若产生白色沉淀,则氯化钡已经过量;
(3)加入过量的氢氧化钠,会除去镁离子,生成C氢氧化镁,离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)开始的时候为钠离子、氯离子、镁离子、钙离子和硫酸根离子,往中加入过量的氯化钡,会除去硫酸根离子,同时引入钡离子;加入过量的氢氧化钠,会除去镁离子,同时引入氢氧根离子,则D中所含离子有Ba2+、Ca2+、Na+、Cl-、OH-,故答案为:Ba2+、Ca2+、Na+、Cl-、OH-;
(5)加入过量的碳酸钠,会除去钙离子和钡离子,生成E中有碳酸钙和碳酸钡,故答案为:CaCO3、BaCO3;
(6)最后加入适量的盐酸,除去OH-和,故答案为:OH-和。
20.电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大,电导率就越大。如图是向20mL0.01mol/LBa(OH)2溶液中滴入了2滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液,获得电导率随时间变化的曲线图。
(1)0-80s观察到的实验现象是 。
(2)写出该实验中的离子方程式 。
(3)截至b点,加入0.2mol•L-1H2SO4溶液的体积为 mL,解释b点的电导率不等于零和bc段电导率又增加的原因 。
(4)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是( )(多选题)
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.a、d两点对应的溶液均显中性
D.c点,两溶液中含有相同量的OH-
E.H+导电能力比Na+强
【答案】 产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 1 b点:BaSO4在水中溶解度很小,溶液中SO42-和Ba2+浓度很小但不等于0。水存在微弱的电离,溶液中H+和OH-浓度很小但不等于0。溶液中有自由移动的离子,电导率不等于零。bc段:b点溶液中的Ba(OH)2被反应完,溶液中自由移动的离子浓度达到最小值,随着H2SO4溶液的不断滴加,溶液中H+和SO42-浓度变大,自由移动离子浓度变大,bc段电导率增加。 ABCE
【分析】溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子电荷数决定,Ba(OH)2 是强电解质,开始滴定时溶液中离子浓度较大,溶液的电导率大,随反应的进行,溶液中钡离子生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子变成水,恰好完全反应时,溶液中主要是水和极少量的硫酸钡,水是弱电解质,再继续加入硫酸,硫酸是强电解质,离子浓度增大,导电能力增强。
【解析】(1)0—80s,Ba(OH)2 是强电解质,开始滴定时溶液中离子浓度较大,溶液的电导率大,随反应的进行,溶液中钡离子生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子变成水,恰好完全反应时,溶液中主要是水和极少量的硫酸钡。观察到的实验现象是产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小。
(2)该实验中硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。
(3)截至b点,加入0.2mol•L-1H2SO4溶液的体积为V=20mL×0.01mol/L÷0.2mol•L-1=1mL;b点的电导率不等于零和bc段电导率又增加的原因: b点:BaSO4在水中溶解度很小,溶液中SO42-和Ba2+浓度很小但不等于0。水存在微弱的电离,溶液中H+和OH-浓度很小但不等于0。溶液中有自由移动的离子,电导率不等于零。bc段:b点溶液中的Ba(OH)2被反应完,溶液中自由移动的离子浓度达到最小值,随着H2SO4溶液的不断滴加,溶液中H+和SO42-浓度变大,自由移动离子浓度变大,bc段电导率增加。
(4)A.溶液中钡离子与SO42-生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子与H+生成水,曲线①中a点溶液的导电能力接近0,①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B.②是NaHSO4溶液与氢氧化钡反应,b点,氢氧化钡与硫酸氢钠以1:1物质的量之比反应生成硫酸钡、水和NaOH,溶液中有NaOH,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-,故b正确;
C.a、d两点均将氢氧化钡全部反应,a点硫酸与氢氧化钡恰好反应生成硫酸钡和水,d点硫酸氢钠与氢氧化钡恰好反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,a和d之后,硫酸均过量,a和d对应的溶液均显中性,故C正确;
D.c点,两溶液中导电能力相同,对曲线①硫酸过量,溶液呈酸性,对曲线②OH-未被完全中和,溶液呈碱性,OH-含量不相同,故D错误;
E.根据曲线①和②导电能力的变化幅度分析,H+导电能力比Na+强,故E正确;
故选ABCE。
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