内容正文:
第一章 化学物质及其变化
第2节 电解质与离子反应
高三一轮总复习
高考题型
溶液导电性的判断 (选择题)
离子共存的判断 (选择题)
离子检验的实验操作方法或物质的推断
(填空题:实验探究题或工业流程题)
复习目标
1. 了解电解质及其分类,掌握强弱电解质的本质区别。
2. 理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
3. 了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
4. 掌握离子共存的条件,会判断溶液中离子能否大量共存。
5. 掌握离子检验的实验操作方法,根据实验现象判断存在哪些离子。
1. 电解质及其电离
2. 离子反应及发生的条件
CONTENT
电解质及其电离、电解质溶解的导电性
离子反应的条件、离子共存
3. 离子检验与推断
复习回顾
1. 判断:
1 mol NaHSO4晶体中含2NA的阳离子。
1 L 1 mol/L的NaHSO4溶液中含2NA的阳离子(忽略水的电离)。
3. 写出离子方程式
Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓ + 3CO2↑。
[Al(OH)4]- + HCO3- = Al(OH)3↓ + CO32- + H2O。
2. 0.1 mol/L的以下溶液的导电性从大到小为: 。
①HCl,②NaCl,③CH3COOH,④Na2SO4,⑤AlCl3
⑤ > ④ > ② ≈ ① > ③
×
NA
√
2. 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) 本质:离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的 。
减少
(3) 离子反应发生的条件
①发生复分解反应
②离子间发生氧化还原反应
③发生络合反应
④发生双水解反应(属于复分解反应)
——生成难溶的、难电离的、易挥发的物质。
①发生复分解反应
离子反应发生的条件
生成难溶的物质
生成难电离的物质
生成易挥发的物质
弱酸、弱碱和水
碳酸只溶钾钠铵,碱溶钾钠钙钡铵
盐酸不溶氯化银,硫酸不溶钙钡银
1) SO32-、SiO32-、PO43-与碳酸盐溶解性规律相似
2) 四个微溶:CaSO4、Ag2SO4、Ca(OH)2、MgCO3
CO2、SO2、H2S和NH3等
离子 不能大量共存的离子
H+ 弱酸阴离子 、S2-、HS-等
OH- 弱碱阳离子、酸式酸根 、HS-、Fe3+、Cu2+等
2. 离子反应
②离子间发生氧化还原反应
强还原性离子:S2- > SO32-> I- > Fe2+ > Br-
溶液中:
强氧化性离子:ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-(H+)、Fe3+
中性、酸性、碱性
③发生络合反应
Fe3+ +3SCN- = Fe(SCN)3
Fe3+ + 苯酚→ 紫色溶液
血红色溶液
Ag+ +2NH3·H2O(过量)→ [Ag(NH3)2]+
离子反应发生的条件
2. 离子反应
Cu2+ +4NH3·H2O(过量)→ [Cu(NH3)4]2+
还原有先后,硫碘亚铁溴
可氧化Cl-
a) Al3+: 与[Al(OH)4]-、HCO3–、CO32–、S2–、HS– 、HSO3–、SO32–、ClO-、SiO32-等
b) Fe3+: 与[Al(OH)4]-、HCO3–、CO32–、ClO-、SiO32-等
d) NH4+与SiO32-
Fe3+与S2–、HS– 、HSO3–、SO32–发生氧化还原反应,则不考虑水解
c) [Al(OH)4]-与所有的弱碱阳离子
Al3+、Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Mg2+、Ag+
2NH4+ + SiO32- = 2 NH3 ↑ + H2SiO3↓
④发生双水解反应
特别的离子反应:[Al(OH)4]- + HCO3–
离子反应发生的条件
2. 离子反应
强酸制弱酸
NH4+与CH3COO-、CO32-、S2-等组合总水解程度仍很小,能大量共存。
= Al(OH)3↓+ CO32–+ H2O
(1) 本质:在同一溶液中几种离子能大量共存,实质是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。
2. 离子共存
(2) 常见限定条件:
a) 无色溶液
MnO4-、MnO42-、Cr2O72-、CrO42-、Cu2+、Fe2+、Fe3+等不能大量存在
b) 溶液显酸性或碱性
c) 因发生氧化还原反应而不能大量共存
描述:pH值、c(H+)、加指示剂变色、与活泼金属反应放出氢气等
“澄清透明”溶液可以有色
9
紫色 墨绿色 橙色 黄色 蓝色 浅绿色 浅黄色
常见的隐含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性,但不能是氧化性酸,如HNO3
常见题干要求
通入足量的SO2
加入足量Na2O2
“通入足量的NH3”
与NH3·H2O反应的离子不能大量存在
H2SO3的酸性、还原性、漂白性等
需考虑“溶液的碱性和强氧化性”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
即溶液pH=2或pH=12
水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1”
(1)“一定大量共存”
(2)“可能大量共存”
(3)“不能大量共存”
审清关键字
在酸性条件下具有强氧化性
NO3-
8
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
①含有大量的溶液,隐含溶液呈____性,并具有较强氧化性。
②含有大量32-的溶液,隐含溶液呈____性,并具有______性。
③含有大量 [Al(OH)4]- 的溶液,隐含是____性溶液。
酸
碱
碱
d) 特定情况下的隐含因素
2. 离子共存
强还原
常考离子大量共存的pH环境:(大概范围)
Fe3+,Al3+,Cr3+: ,Cr2O72-: ,NH4+: ,
HCO3-: ,CO32-: ,[Al(OH)4]- : ,SiO32-: 。
< 2
< 2
< 10
7~9
>10
>12
>12
注意四个离子反应:
2H+ + S2O32- = S↓+ SO2↑+H2O
[Al(OH)4]- + HCO3–
=Al(OH)3↓+ CO32–+ H2O
3Fe2++2[Fe(CN)6]3- + K+
= KFe[Fe(CN)6] ↓
铁氰化亚铁钾(蓝色沉淀)
+2 +3
6H+ + 2S2- + SO32- = 3S↓+ 3H2O
H+ 与 S2O32-
“不能大量共存”
酸性条件下, S2-与 SO32-
[Al(OH)4]- 与HCO3–
Fe2+与[Fe(CN)6]3-
2. 离子共存
Fe3+与[Fe(CN)6]4-
1.下列溶液中,离子一定能大量共存的有哪些?
√
×
×
×
×
×
×
2. 离子共存
1.下列溶液中,离子一定能大量共存的有哪些?
×
√
×
√
2. 离子共存
因氧化还原反应不能大量共存的离子判断
2.(1)S2-与 ,Cl- 与ClO-在碱性条件下能否大量共存:______(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式: 、_______________________________。
能
2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O
Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
能
不能,H2O2在酸性条件下
氧化Fe2+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)判断下列几组离子能否大量共存,不能大量共存的说明理由。
不能,H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应
2. 离子共存
1. 某溶液中含有下列离子,通入足量NO2后,离子依然能大量共存的是( )
A
2. (2021·福建卷)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是( )
D
课堂练习
3.(2021·湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的
是( )
B
课堂练习
大本P9, 例2
4.(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO3-等离子大量共存的是( )
A. 加入ZnSO4 B. 加入Fe粉
C. 通入NH3 D.通入CO2
D
大本P10, T6
课堂练习
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成______;②生成______;③显现______颜色。
沉淀
气体
特殊
(1)常见离子的检验方法
离子 试剂 现象 注意
Cl-、Br-、I-
SO42-
AgCl
(白色)
AgBr
(淡黄色)
AgI
(黄色)
AgNO3溶液
+稀HNO3
稀盐酸
+BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
褪色
SO32-
稀H2SO4
+品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使品红溶液______
HSO3-有干扰
大本P299
3. 离子检验
离子 试剂 现象 注意
Fe2+
NaOH溶液
NaOH溶液
Fe3+
红褐色沉淀
①KSCN溶液和氯水
②铁氰化钾溶液
(K3Fe(CN)6])
KSCN溶液
①先无变化,滴加氯水后变____色
②生成______沉淀(KFe[Fe(CN)6])
白色
沉淀
灰绿色
沉淀
红褐色
沉淀
→
→
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
红色
红
蓝色
苯酚溶液
紫色
3. 离子检验
K+要透过___色钴玻璃片观察焰色
火焰分别呈____色、____色
溶液变____
离子 试剂 现象 注意
产生有刺激性气味的气体,且该气体能使湿润的______石蕊试纸变蓝
红色
NH4+
需加热
CO32-
稀盐酸
澄清石灰水
浓NaOH溶液
湿润的红色石蕊试纸
产生无色无味气体,且该气体能使澄清石灰水变______
浑浊
SO32-
HSO3-
HCO3-
有干扰
红色
黄
紫
蓝
I-
H+
Na+、K+
氯水(少量),CCl4
紫色石蕊溶液
Pt(Fe)丝和稀盐酸
下层为____色
紫
3. 离子检验
稀硝酸
盐酸
品红
硝酸
(2)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- SO42- 加过量的__________溶液
CO32- 加________酸化
OH-
SO42- CO32- 加______酸化
SO32-
Ag+
SO32- CO32- 加盐酸后将产生的气体通入______溶液中
CO32- SO32- 加______后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
3. 离子检验
(3)离子检验的规范答题
取少量或适量待检溶液于试管中,加入试剂,再加入试剂
得出
结论
现象
描述
实验
操作
①溶液由变为,②有生成,③没有等
若说明,若说明
3. 离子检验
通常是在实验过程中使用,是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
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
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
溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
4. 离子的推断
②互斥性原则
③电中性原则
(确定隐含的离子)
④进出性原则
3. 离子检验
课堂练习
A
课后作业
1. 大本《优化设计》第2讲 (P6-10),第55讲考点一(P299-301)
2. 小本《课时规范练》第2讲
CO、HCO、SO、HSO
NH、HCO、HSO
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Cl-
(3)水电离产生的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1溶液中:Na+、Al3+、NO、I-
(4)碳酸氢钠溶液:K+、SO、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液中:NH、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO
(7)中性溶液中:Fe3+、NH、SO、NO
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Fe3+、NO3-、SO
(9)由水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、NO
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、CO
(11)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
①Na+、Fe2+、NO、SO:____。
②H+、Fe2+、NO、SO:______________________________________。
③向含有Fe2+、Cl-、Na+、H+的溶液中滴入H2O2:_________________________
________________________________________________________。
SO
A.0.2 mol·L-1的NH4Cl溶液:Na+、K+、SOeq \o\al(2-,4)、SiOeq \o\al(2-,3)
B.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液:NHeq \o\al(+,4)、Ca2+、Br-、SCN-
C.0.2 mol·L-1的H2SO4溶液:Mg2+、Fe2+、NOeq \o\al(-,3)、Cl-
D.0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液:Na+、K+、Cl-、ClO-
A.Fe3+、NHeq \o\al(+,4)、NOeq \o\al(-,3)、SOeq \o\al(2-,4)
B.Ba2+、Mg2+、HCOeq \o\al(-,3)、Cl-
C.Fe2+、Na+、NOeq \o\al(-,3)、SOeq \o\al(2-,4)
D.Na+、K+、I-、Br-
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O
不能大量共存,因发生反应:
Al3++4NH3·H2O===AlOeq \o\al(-,2)+4NHeq \o\al(+,4)+2H2O
B
H+、K+、S2Oeq \o\al(2-,3)、SOeq \o\al(2-,4)
不能大量共存,因发生反应:
2H++S2Oeq \o\al(2-,3)===S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SOeq \o\al(2-,4)、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、MnOeq \o\al(-,4)
能大量共存,粒子间不反应
$$