内容正文:
第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
[模块导航]
模块一 知识网络构建
模块二 基础知识梳理
模块三 核心考点剖析
(精选全国各地期中真题)
考点1:电解质与非电解质
考点2:电离方程式
考点3:溶液导电性的判断
考点4:离子反应方程式
考点5:离子共存
考点6:离子的检验与推断
模块四 基础过关练
模块五 能力提升练
模块六 教材习题答案
[学习目标]
1.了解电解质的概念,以及电解质溶液的导电性。
2.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
3.会书写常见反应的离子方程式,能判断给定反应的离子方程式正误。
4.理解离子反应的本质,掌握复分解型离子反应发生的条件。
5.能根据常见离子的性质,判断离子能否大量共存,推断离子的存在。
[模块一 知识网络构建]
[模块二 基础知识梳理]
一、电解质与非电解质
1.概念
(1)电解质:在 或 状态下能够导电的 。常见的电解质:
①酸:HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3等。
②碱:KOH、NaOH、NH3·H2O、Mg(OH)2、Ba(OH)2等。
③盐:KCl、Na2SO4、等。
④水。
⑤活泼金属氧化物:Na2O、CaO等。
(2)非电解质:在 和 状态下均不能导电的 。常见的非电解质:
①部分非金属氧化物:CO2、SO2、SO3、P2O5等。
②非酸性气态氢化物:如NH3。
③部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等。
2.导电条件及原因
(1)固体电解质 导电,只有在水溶液里或受热熔化时才能导电。因为电解质在水溶液里或受热熔化时发生了 ,电离出了能 的阴阳离子,阴阳离子在电场作用下发生 移动。
(2)金属能够导电是因为金属中存在 的电子,电子在外电场的作用下, 形成电流而导电。
(3)溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷有关:电解质溶液导电能力与离子浓度成正比。自由离子浓度 ,溶液的导电能力 。自由离子所带的电荷 ,溶液的导电能力 。
【提分速记】
判断物质是否为电解质的方法
(1)单质或混合物既不是电解质也不是非电解质。如Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电,但它们是单质,既不属于电解质,也不属于非电解质;如稀盐酸能导电,但稀盐酸不是电解质,因为稀盐酸是混合物;
(2)电解质不一定导电,导电是有条件的,电解质只有在水溶液里或熔融状态下电离产生自由移动的离子才能导电,其他条件下不导电。如:CaCO3固态时不导电;
(3)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质。如CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
(4)电解质不一定易溶于水(如:硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质 (如:酒精等)。
(5)电解质溶于水能导电,但熔融状态下不一定能导电 (如:氯化氢等)。强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力。
二、电解质的电离
1.电离:电解质 或受热熔化时,形成自由移动的 的过程叫做电离。
2.表示方法——电离方程式
(1)电离可以用电离方程式表示。
(2)电离方程式的书写:左边为电解质的化学式,右边为电离生成的离子(离子数目写在离子符号之前),中间用“=”(弱电解质用“⇌”)连接。实例:
HCl===
Ba(OH)2===
NaCl===
CH3COOH(弱酸)⇌
【详解】HCl为强酸,在水中完全电离,电离方程式为HCl===H++Cl-
Ba(OH)2为强碱,完全电离,电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-
NaCl为可溶性盐,完全电离,电离方程式为。
【提分速记】
电离方程式书写注意事项:
(1)质量与电荷要守恒。
(2)原子团不能拆开,如HCO、SO、OH-等,但HSO在水溶液中拆开,在熔融状态下不拆开。
(3)正确标注离子所带的电荷及其数目。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是 的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是 的化合物。
(3)盐:由 和酸根阴离子组成的化合物。
三、离子反应及离子方程式
1. 离子反应
(1)实验探究:向盛有2mL Na2SO4溶液的试管里加入2mLBaCl2溶液
现象: 其原因是溶液中 结合生成 。
发生反应的化学方程式:
微观分析:
混合前溶液中微粒
Ba2+、Cl-
Na+、SO
混合后溶液中微粒
BaSO4、Na+、Cl-
实验结论
Ba2+、SO浓度减小
(2)概念:有 参加或有 生成的化学反应属于离子反应。
(3)实质:反应物的某些离子的浓度 。
2. 离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的 来表示化学反应的式子。
(2)书写步骤:写、拆、删、查(以BaCl2和Na2SO4在溶液中反应为例):
①写:写出正确的化学反应方程式(必须根据实验事实)
②拆:把易溶于水、易电离的物质(如强酸、强碱、可溶性盐)写成离子的形式
③删:并将把不参加反应的离子从方程式两端等量删去,并将化学计量数化成最简整数比
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、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
(3)意义
①表示某一个具体的化学反应
例如:可表示为
②表示同一类型的反应
例如: 可以表示强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应。
【提分速记】
“写”是基础。化学方程式若书写错误,则后面的“拆”“删”“查”是无用功。
“拆”是关键。物质是保留化学式形式,还是拆分为离子,此处特别重要。
“删”是重点。化学方程式两边的离子符号完全相同时才能删去。
“查”是保证。检查原子、电荷是否守恒,避免出错。
书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理:
(1)强酸、强酸、可溶性盐,要拆成离子的形式。常见的物质有:
①强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI。
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)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“↓”号)。如澄清石灰水中加盐酸的离子方程式为OH-+H+===H2O,石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
(3)酸式盐
①强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO;
②弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等。
3.离子方程式正误的判断
(1)看反应产物是否符合事实,如铁与硫酸铜溶液反应:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu,Fe参加反应实际上生成的是Fe2+。
(2)看物质拆写是否正确,如醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O,CH3COOH不能拆为H+。
(3)看是否符合原子守恒和电荷守恒,如铝与氯化铜溶液反应:Al+Cu2+=Al3++Cu,电荷不守恒。
(4)看是否漏写离子反应,如硫酸铁与氢氧化钡溶液反应:SO42-+Ba2+=BaSO4↓,漏写了Fe3+与OH-的反应。
(5)看方程式整体的阴、阳离子配比是否正确,如硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,实际上H+与SO42-是按2∶1参加反应,Ba2+与OH-是按1∶2参加反应。
4.离子反应发生的条件
(1) 复分解反应类型
有难溶物(沉淀)、挥发性物质(气体)、难电离的的物质(弱酸、弱碱、水)生成,三者具备其一即可。
①生成 ,如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等沉淀。
②生成 ,如生成CO2、SO2、H2S等气体。
③生成 的物质,如生成H2O等。
(2)氧化还原反应类型(本章第三节将学到)
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溶液与Cu反应的离子方程式为 。
四、离子反应的应用
(一)离子共存的判断
1.离子共存:发生反应的离子不能大量共存。如:
(1)生成 :例如Ag+与Cl-,Ba2+与SO42-不能共存。
(2)生成 :例如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等一挥发的弱酸酸根不能与H+大量共存。
(3)生成 :如H+和OH-生成H2O,CH3COO-和H+生成CH3COOH等。
2. 审题技巧
(1)注意判断离子共存的情况,“能、不能”,“一定、可能、一定不能”。
(2)注意题干中提示的溶液酸碱性,酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在。
(3)注意题干中提示的溶液颜色,溶液无色时,有色离子不能存在。
3. 隐含条件
(1)无色透明--不存在有色离子,如Cu2+(蓝色) 、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。
(2)酸性溶液--①酸性溶液;②pH<7的溶液;③使石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液--①碱性溶液;②pH>7的溶液;③使石蕊溶液变蓝的溶液。
(4)透明溶液--"透明"与溶液有无颜色无关,不能认为"有色"就不透明。只要溶液不形成混浊或沉淀,即为透明溶液。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。
(二)离子的检验及应用
1.常见离子的检验:
(1)SO42-:先加 酸化,再加 溶液,现象为有 生成。
(2)Cl-:先加HNO3酸化,再加 溶液,现象为有 生成。
(3)CO32-:先加CaCl2溶液,再加HCl,现象为先产生 ,后 。
2.治理污水
如一种污水中含有KCl,另一种污水中含有AgNO3,若将这两种污水按适当比例混合,则发生离子反应: ,混合后的污水过滤后再排放,不但消除了水污染,还能回收 。
(三)离子推断
1.离子推断的解题思路
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
2.离子推断的“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CO、SO。
(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。
[模块三 核心考点剖析]
考点1:电解质与非电解质
[典例1](24-25高二上·北京·期中)下列说法正确的是
A.强电解质都是离子化合物 B.CO2 的水溶液能导电,则 CO2为电解质
C.Cl2不导电,则 Cl2为非电解质 D.AgCl难溶于水,但 AgCl是强电解质
[变式1](24-25高一上·山东日照·期中)下列说法正确的是
A.CuCl2溶于水,在通电条件下才能发生电离
B.熔融NaOH能导电,故NaOH是电解质
C.铜丝、石墨均能导电,故二者均为电解质
D.K2SO4固体不导电,故K2SO4不是电解质
考点2:电离方程式
[典例2](24-25高一上·福建泉州·期中)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
[变式2](24-25高一上·天津河西·期中)下列电离方程式书写正确的是
A.NaOH=Na++O2-+H+ B.Fe2(SO4)3=3Fe3++2
C.H2SO4=2H++ D.NaHCO3=Na++H++
考点3:溶液导电性的判断
[典例3](24-25高一上·北京通州·期中)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,并测得混合溶液的能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.AB段溶液显酸性,BC段溶液显碱性
B.B点导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.B点导电能力约为0,说明生成的BaSO4不是电解质
D.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的Ba(OH)2电离出的离子导电
[变式3](24-25高一上·山东德州·期中)向溶液中逐滴滴加溶液,忽略溶液温度变化带来的影响,溶液的导电能力变化曲线正确的是
A. B.
C. D.
考点4:离子反应方程式
[典例4](24-25高一上·辽宁沈阳·期中)下列离子方程式正确的是
A.将NaOH溶液与溶液混合:
B.用小苏打溶液治疗胃酸过多:
C.将稀硫酸滴在铁片上:
D.大理石和稀硫酸反应:
[变式4](24-25高一上·江西景德镇·期中)下列反应的离子方程式正确的是
A.石灰乳中滴加盐酸:
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:
C.碳酸钡溶于醋酸:
D.溶液中加入少量溶液:
考点5:离子共存
[典例5](24-25高一上·山东东营·期中)常温下,下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是
A.在盐酸溶液中:Mg2+、Na+、NO、SO
B.在能使石蕊呈蓝色的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO
C.在澄清石灰水中:K+、CO、Cl-、SO
D.在含大量CO的溶液中:Ba2+、Na+、NO、Cl-
[变式5](24-25高一上·广东广州·期中)下列离子能大量共存的是
A.使无色酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、Cl-、
B.无色透明的溶液中:H+、K+、、MnO
C.pH=1的溶液中:Ba2+、K+、NO、HCO
D.含有大量的溶液中:、NH、、
考点6:离子的检验与推断
[典例6](24-25高一上·云南文山·期中)某无色溶液中只可能含有中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
②向①所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
③将②)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有 B.可能含有
C.一定含有 D.一定不含
[变式6](24-25高一上·江西抚州·期中)有一瓶无色透明的溶液可能存在下列离子: 。某同学为了确定该溶液的离子组成进行了如下实验。
①取少量上述溶液,逐滴滴加盐酸时立刻出现气泡。
②往“步骤①”的溶液中加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法正确的是
A.可能存在OH- B.可能存在
C.一定存在 Cl- D.一定存在
[模块四 基础过关练]
1.下列物质的水溶液能导电,且属于电解质的是
A.Cl2 B.Na2O C.CO2 D.C2H5OH
2.在某无色酸性溶液中能大量共存的一组离子是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
3.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A.Ca(OH)2=Ca2++(OH-)2 B.Fe(NO3)3=Fe2++3
C.NaHSO4=Na++H++ D.NaHCO3=Na++H++
4.在电解质溶液的导电性装置中,若如下图中滴加溶液时,灯泡亮暗变化随加入溶液体积变化的图像是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
5.下列离子方程式正确的是
A.盐酸滴在铜片上:
B.醋酸滴在大理石上:
C.向澄清石灰水中通入过量:
D.氢氧化钡与硫酸反应:
6.某未知无色溶液可能含Cl﹣、H+、、Na+、、Cu2+。取少量溶液,滴加石蕊试剂,溶液变红,另取少量试液,滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液中滴加硝酸银溶液、产生白色沉淀,下列判断不合理的是
A.一定有Cl﹣ B.一定有
C.一定没有Cu2+ D.一定没有
7.现有、和三种无色溶液,用一种试剂就可将它们鉴别出来,这种试剂是
A. B. C. D.
8.、、和四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是
A. B. C. D.
9.欲除去粗盐中含有的,下列加入三种除杂试剂顺序方案,不可行的是
A. B.
C. D.
10.某无色溶液中,可能含有以下几种离子:Na+、K+、Cl-、Ba2+、、、,已知各离子数目均相等。取两份溶液进行实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
(2)第二份加的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加入过量的稀硝酸,沉淀不溶解。
以下推测正确的是
A.一定存在Na+、Ba2+、Cl- B.一定存在Na+、K+、
C.可能存在K+、、Cl- D.一定存在Na+、K+、
[模块五 能力提升练]
1.下列说法正确的是
A.液态、固态均不能导电,所以、是非电解质
B.、、的水溶液均能导电,所以、、是电解质
C.蔗糖、酒精在液态时或水溶液里均不能导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
2.下列各项中两组物质之间的反应可以用同一个离子方程式表示的是
A.溶液和NaOH溶液:溶液和溶液
B.溶液和溶液:溶液和溶液
C.氨水和稀盐酸:KOH溶液和HF溶液
D.溶液和NaOH溶液:溶液和
3.常温下,在给定溶液中下列离子能大量共存的是
A.使紫色石蕊变蓝的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.透明溶液中:、、、
D.碳酸钠溶液中:、、、
4.我国是世界产盐大国,海水晒盐得到的粗盐中含有、、,粗盐经过如图步骤得到精盐。下列说法错误的是
A.“除杂”时,可依次加入溶液、溶液、溶液
B.通入是为了除去滤液中的和
C.“操作X”为蒸发结晶,可将多余的HCl除去
D.向“滤液”中先加过量稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成
5.有溶液、溶液、溶液、稀硫酸六种物质,在常温下物质两两间能发生反应的最多有
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
6.下列反应不能用H++ OH−= H2O表示的是
A.NaOH + HCl= NaCl + H2O B.KOH + HCl= KCl + H2O
C.Mg(OH)2 + H2SO4= MgSO4 + 2H2O D.2NaOH + H2SO4= Na2SO4+ 2H2O
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在无色溶液中:、、、
B.在硝酸银溶液中:、、、
C.在加入酚酞变红的溶液中:、、、
D.在溶液中:、、、
8.“宏观-微观-符号”是学习化学的重要方法。如图为NaCl在水中的溶解和电离示意图。下列说法不正确的是(已知钠离子半径小于氯离子)
A.NaCl为电解质
B.a离子为,b离子为
C.NaCl的电离方程式为
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
9.某白色粉末中可能含有、、、、、中的一种或几种,为了探究它的成分,进行以下实验:
①向白色粉末中加入适量的水,充分振荡后过滤,得到白色滤渣A和无色滤液B;
②向白色滤渣A中加入足量稀盐酸,滤渣全部溶解,得到无色气体C;
③将无色气体C通入①中所得无色滤液B中,生成白色沉淀D。
下列对该溶液的说法正确的是
A.白色粉末一定不含有、、
B.白色粉末可能含有、、
C.白色粉末一定含有、可能含有
D.白色粉末一定含有、、
10.甲和乙两个相邻的化工厂,排放的污水中含有以下八种离子中各不相同的四种,Ag+、 Ba2+、 Fe2+、Na+、Cl-、、、OH-,若单独排放会污染环境,如果将甲乙两厂的污水按适当比例充分混合,经沉淀后排放出的污水转变为无色且澄清的硝酸钠溶液,污染程度大为降低。关于污染源的分析,你认为正确的是
A.和可能来自同一工厂 B.Cl-和一定来自不同的工厂
C.Ag+和Na+可能来自同一工厂 D.Na+和来自同一工厂
11.有以下几种物质,根据所学知识,回答下列问题。
①熔融的NaCl②Fe③酒精④NaHSO4溶液⑤碳酸钠溶液⑥Ba(OH)2溶液⑦⑧NaHCO3溶液⑨CaO⑩稀盐酸
(1)上述物质中,属于非电解质的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
(2)NaHSO4通常为晶体,易溶于水。写出NaHSO4溶于水的电离方程式: ,NaHSO4在物质分类中属于 (填字母)。
A.钠盐 B.含氧酸 C.酸式盐 D.氧化物
(3)写出下列物质混合时离子方程式:
②+⑩ ;
⑨+⑩ ;
④+⑧ 。
12.A、B、C、D为四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的一种,阴离子分别是、、、中的一种(离子在物质中不能重复出现)。现做如下实验:
①把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C的溶液呈蓝色。
②向①的四支试管中分别加入盐酸,B的溶液中有沉淀生成,D的溶液中有无色无味的气体逸出。
根据①②实验现象回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A ,B ,C 。
(2)写出盐酸与D反应产生气体的离子方程式: 。
(3)写出C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式: 。
(4)将含相同数目A、B、C的溶液混合后,写出溶液中存在的离子 ;在此溶液中加入锌粒,写出发生反应的离子方程式 。
[模块六 教材习题答案]
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第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
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1.了解电解质的概念,以及电解质溶液的导电性。
2.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
3.会书写常见反应的离子方程式,能判断给定反应的离子方程式正误。
4.理解离子反应的本质,掌握复分解型离子反应发生的条件。
5.能根据常见离子的性质,判断离子能否大量共存,推断离子的存在。
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一、电解质与非电解质
1.概念
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。常见的电解质:
①酸:HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3等。
②碱:KOH、NaOH、NH3·H2O、Mg(OH)2、Ba(OH)2等。
③盐:KCl、Na2SO4、等。
④水。
⑤活泼金属氧化物:Na2O、CaO等。
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物。常见的非电解质:
①部分非金属氧化物:CO2、SO2、SO3、P2O5等。
②非酸性气态氢化物:如NH3。
③部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等。
2.导电条件及原因
(1)固体电解质不导电,只有在水溶液里或受热熔化时才能导电。因为电解质在水溶液里或受热熔化时发生了电离,电离出了能自由移动的阴阳离子,阴阳离子在电场作用下发生定向移动。
(2)金属能够导电是因为金属中存在自由移动的电子,电子在外电场的作用下,定向移动形成电流而导电。
(3)溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷有关:电解质溶液导电能力与离子浓度成正比。自由离子浓度越大,溶液的导电能力越强。自由离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
【提分速记】
判断物质是否为电解质的方法
(1)单质或混合物既不是电解质也不是非电解质。如Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电,但它们是单质,既不属于电解质,也不属于非电解质;如稀盐酸能导电,但稀盐酸不是电解质,因为稀盐酸是混合物;
(2)电解质不一定导电,导电是有条件的,电解质只有在水溶液里或熔融状态下电离产生自由移动的离子才能导电,其他条件下不导电。如:CaCO3固态时不导电;
(3)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质。如CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
(4)电解质不一定易溶于水(如:硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质 (如:酒精等)。
(5)电解质溶于水能导电,但熔融状态下不一定能导电 (如:氯化氢等)。强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力。
二、电解质的电离
1.电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离。
2.表示方法——电离方程式
(1)电离可以用电离方程式表示。
(2)电离方程式的书写:左边为电解质的化学式,右边为电离生成的离子(离子数目写在离子符号之前),中间用“=”(弱电解质用“⇌”)连接。实例:
HCl===H++Cl-
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
NaCl===Na++Cl-
CH3COOH(弱酸)⇌CH3COO-+H+
【详解】HCl为强酸,在水中完全电离,电离方程式为HCl===H++Cl-
Ba(OH)2为强碱,完全电离,电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-
NaCl为可溶性盐,完全电离,电离方程式为。
【提分速记】
电离方程式书写注意事项:
(1)质量与电荷要守恒。
(2)原子团不能拆开,如HCO、SO、OH-等,但HSO在水溶液中拆开,在熔融状态下不拆开。
(3)正确标注离子所带的电荷及其数目。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
(3)盐:由金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子组成的化合物。
三、离子反应及离子方程式
1. 离子反应
(1)实验探究:向盛有2mL Na2SO4溶液的试管里加入2mLBaCl2溶液
现象:出现白色沉淀,其原因是溶液中Ba2+与SO42-结合生成BaSO4。
发生反应的化学方程式:BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
微观分析:
混合前溶液中微粒
Ba2+、Cl-
Na+、SO
混合后溶液中微粒
BaSO4、Na+、Cl-
实验结论
Ba2+、SO浓度减小
(2)概念:有离子参加或有离子生成的化学反应属于离子反应。
(3)实质:反应物的某些离子的浓度减小。
2. 离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子。
(2)书写步骤:写、拆、删、查(以BaCl2和Na2SO4在溶液中反应为例):
①写:写出正确的化学反应方程式(必须根据实验事实)
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl;
②拆:把易溶于水、易电离的物质(如强酸、强碱、可溶性盐)写成离子的形式
2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-;
③删:并将把不参加反应的离子从方程式两端等量删去,并将化学计量数化成最简整数比
SO+Ba2+===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、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
(3)意义
①表示某一个具体的化学反应
例如:可表示为
②表示同一类型的反应
例如:H++OH-===H2O可以表示强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应。
【提分速记】
“写”是基础。化学方程式若书写错误,则后面的“拆”“删”“查”是无用功。
“拆”是关键。物质是保留化学式形式,还是拆分为离子,此处特别重要。
“删”是重点。化学方程式两边的离子符号完全相同时才能删去。
“查”是保证。检查原子、电荷是否守恒,避免出错。
书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理:
(1)强酸、强酸、可溶性盐,要拆成离子的形式。常见的物质有:
①强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI。
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)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“↓”号)。如澄清石灰水中加盐酸的离子方程式为OH-+H+===H2O,石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
(3)酸式盐
①强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO;
②弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等。
3.离子方程式正误的判断
(1)看反应产物是否符合事实,如铁与硫酸铜溶液反应:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu,Fe参加反应实际上生成的是Fe2+。
(2)看物质拆写是否正确,如醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O,CH3COOH不能拆为H+。
(3)看是否符合原子守恒和电荷守恒,如铝与氯化铜溶液反应:Al+Cu2+=Al3++Cu,电荷不守恒。
(4)看是否漏写离子反应,如硫酸铁与氢氧化钡溶液反应:SO42-+Ba2+=BaSO4↓,漏写了Fe3+与OH-的反应。
(5)看方程式整体的阴、阳离子配比是否正确,如硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,实际上H+与SO42-是按2∶1参加反应,Ba2+与OH-是按1∶2参加反应。
4.离子反应发生的条件
(1) 复分解反应类型
有难溶物(沉淀)、挥发性物质(气体)、难电离的的物质(弱酸、弱碱、水)生成,三者具备其一即可。
①生成难溶的物质,如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等沉淀。
②生成气体或易挥发性物质,如生成CO2、SO2、H2S等气体。
③生成难电离的物质,如生成H2O等。
(2)氧化还原反应类型(本章第三节将学到)
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溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
四、离子反应的应用
(一)离子共存的判断
1.离子共存:发生反应的离子不能大量共存。如:
(1)生成沉淀:例如Ag+与Cl-,Ba2+与SO42-不能共存。
(2)生成气体:例如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等一挥发的弱酸酸根不能与H+大量共存。
(3)生成难电离物质:如H+和OH-生成H2O,CH3COO-和H+生成CH3COOH等。
2. 审题技巧
(1)注意判断离子共存的情况,“能、不能”,“一定、可能、一定不能”。
(2)注意题干中提示的溶液酸碱性,酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在。
(3)注意题干中提示的溶液颜色,溶液无色时,有色离子不能存在。
3. 隐含条件
(1)无色透明--不存在有色离子,如Cu2+(蓝色) 、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。
(2)酸性溶液--①酸性溶液;②pH<7的溶液;③使石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液--①碱性溶液;②pH>7的溶液;③使石蕊溶液变蓝的溶液。
(4)透明溶液--"透明"与溶液有无颜色无关,不能认为"有色"就不透明。只要溶液不形成混浊或沉淀,即为透明溶液。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。
(二)离子的检验及应用
1.常见离子的检验:
(1)SO42-:先加HCl酸化,再加BaCl2溶液,现象为有白色沉淀生成。
(2)Cl-:先加HNO3酸化,再加AgNO3溶液,现象为有白色沉淀生成。
(3)CO32-:先加CaCl2溶液,再加HCl,现象为先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
2.治理污水
如一种污水中含有KCl,另一种污水中含有AgNO3,若将这两种污水按适当比例混合,则发生离子反应:Ag+ + Cl- ==AgCl↓,混合后的污水过滤后再排放,不但消除了水污染,还能回收AgCl。
(三)离子推断
1.离子推断的解题思路
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
2.离子推断的“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CO、SO。
(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。
[模块三 核心考点剖析]
考点1:电解质与非电解质
[典例1](24-25高二上·北京·期中)下列说法正确的是
A.强电解质都是离子化合物 B.CO2 的水溶液能导电,则 CO2为电解质
C.Cl2不导电,则 Cl2为非电解质 D.AgCl难溶于水,但 AgCl是强电解质
【答案】D
【详解】A.强电解质不一定是离子化合物,如HCl,而弱电解质也不都是共价化合物,如乙酸铅,A错误;
B.CO2的水溶液能导电,是CO2与水反应生成的碳酸发生电离,不是CO2本身电离,CO2为非电解质,B错误;
C.Cl2不导电,是单质,不是非电解质,C错误;
D.AgCl难溶于水,但溶于水的部分全部电离,AgCl属于强电解质,D正确;
故选D。
[变式1](24-25高一上·山东日照·期中)下列说法正确的是
A.CuCl2溶于水,在通电条件下才能发生电离
B.熔融NaOH能导电,故NaOH是电解质
C.铜丝、石墨均能导电,故二者均为电解质
D.K2SO4固体不导电,故K2SO4不是电解质
【答案】B
【分析】电离不需要通电,在熔融状态或者水溶液中能导电的化合物是电解质,据此进行解答。
【详解】A.CuCl2溶于水,无需通电即可发生电离,A错误;
B.熔融NaOH能导电,符合电解质的定义,故NaOH是电解质,B正确;
C.铜丝、石墨为单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.K2SO4在水溶液或熔融状态下均能导电,故K2SO4是电解质,D错误;
故答案为:B。
考点2:电离方程式
[典例2](24-25高一上·福建泉州·期中)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.的电离方程式为:,A错误;
B.是强酸的酸式盐,电离方程式为:,B正确;
C.的电离方程式为:,C错误;
D.属于弱酸的酸式盐,电离方程式为:,D错误;
故选B。
[变式2](24-25高一上·天津河西·期中)下列电离方程式书写正确的是
A.NaOH=Na++O2-+H+ B.Fe2(SO4)3=3Fe3++2
C.H2SO4=2H++ D.NaHCO3=Na++H++
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠的电离方程式:,A错误;
B.硫酸铁电离方程式:Fe2(SO4)3=2Fe3++3,B错误;
C.硫酸电离方程式:H2SO4=2H++,C正确;
D.碳酸氢钠电离方程式:NaHCO3=Na++,D错误;
答案选C。
考点3:溶液导电性的判断
[典例3](24-25高一上·北京通州·期中)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,并测得混合溶液的能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.AB段溶液显酸性,BC段溶液显碱性
B.B点导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.B点导电能力约为0,说明生成的BaSO4不是电解质
D.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的Ba(OH)2电离出的离子导电
【答案】B
【分析】溶液的导电性与离子浓度成正比,向一定体积的Ba(OH)2中逐滴加入稀硫酸溶液至过量,AB段发生的离子反应方程式为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,导致溶液中离子浓度减小,B点酸碱恰好完全反应生成硫酸钡和水,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的硫酸电离出的离子导电。
【详解】A.结合分析可知,AB段氢氧化钡没有反应完,溶液显碱性,BC段酸过量,显酸性,A错误;
B.B处溶质是硫酸钡,在水溶液电离出的离子浓度极小,导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;
C.BaSO4是盐,属于强电解质,C错误;
D.由上述分析可知,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的硫酸电离出的离子导电,D错误;
故选B。
[变式3](24-25高一上·山东德州·期中)向溶液中逐滴滴加溶液,忽略溶液温度变化带来的影响,溶液的导电能力变化曲线正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】与生成BaSO4沉淀、硫酸钠和水,反应的化学方程式为。
【详解】由反应的化学方程式可知,随着的加入,不断转化成BaSO4沉淀和水,导致溶液的导电能力减弱,当溶液中的全部反应时,导电能力达到最低,但不为0(反应过程中生成了),当过量,溶液的导电能力增强,综上可知A正确;故答案选A。
考点4:离子反应方程式
[典例4](24-25高一上·辽宁沈阳·期中)下列离子方程式正确的是
A.将NaOH溶液与溶液混合:
B.用小苏打溶液治疗胃酸过多:
C.将稀硫酸滴在铁片上:
D.大理石和稀硫酸反应:
【答案】A
【详解】A.将NaOH溶液与溶液混合生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的离子方程式为:,A正确;
B.小苏打溶液为溶液,正确的离子方程式为,B错误;
C.将稀硫酸滴在铁片上生成,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,C错误;
D.大理石和稀硫酸反应会生成、和,正确的离子方程式为,D错误;
答案选A。
[变式4](24-25高一上·江西景德镇·期中)下列反应的离子方程式正确的是
A.石灰乳中滴加盐酸:
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:
C.碳酸钡溶于醋酸:
D.溶液中加入少量溶液:
【答案】D
【详解】A.石灰乳为浊液,滴加盐酸:,A错误;
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:,B错误;
C.碳酸钡溶于醋酸,醋酸是弱酸:,C错误;
D.溶液中加入少量溶液生成碳酸钙、碳酸氢钠和水,离子方程式:,D正确;
故选D。
考点5:离子共存
[典例5](24-25高一上·山东东营·期中)常温下,下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是
A.在盐酸溶液中:Mg2+、Na+、NO、SO
B.在能使石蕊呈蓝色的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO
C.在澄清石灰水中:K+、CO、Cl-、SO
D.在含大量CO的溶液中:Ba2+、Na+、NO、Cl-
【答案】A
【详解】A.Mg2+、Na+、NO、SO相互之间不反应,也不和盐酸反应,可以大量共存,A正确;
B.能使石蕊呈蓝色的溶液显碱性,此时三价铁可以和氢氧根离子反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.澄清石灰水的钙离子和碳酸根反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;
D.碳酸根离子和钡离子反应生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故选A。
[变式5](24-25高一上·广东广州·期中)下列离子能大量共存的是
A.使无色酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、Cl-、
B.无色透明的溶液中:H+、K+、、MnO
C.pH=1的溶液中:Ba2+、K+、NO、HCO
D.含有大量的溶液中:、NH、、
【答案】A
【详解】A.使无色酚酞试液呈红色的溶液显碱性,选项中各离子间不反应,也不与反应,能大量共存,A符合题意;
B.含有的溶液呈紫红色,无色透明的溶液中不能含有大量,B不符合题意;
C.pH=1的溶液呈酸性,与反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,C不符合题意;
D.含有大量的溶液中,与反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
综上,答案是A。
考点6:离子的检验与推断
[典例6](24-25高一上·云南文山·期中)某无色溶液中只可能含有中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
②向①所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
③将②)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有 B.可能含有
C.一定含有 D.一定不含
【答案】A
【分析】某无色溶液中只可能含有中的一种或几种,根据题目条件和实验现象判断如下:①溶液无色则无:;②与溶液中所有阴离子、、按题目条件时都不能共存,所以溶液中无:;③取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀,由于无,则能与产生沉淀的离子有:或中的一种或两种都有;④向③所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,由第③所得的沉淀可能是或,能溶于盐酸的是,不溶的是,根据沉淀部分溶解,说明是和都存在,则原溶液中一定有:和,则与和不能共存的一定不存在,由于溶液中的阳离子、、不存在,仅有的阳离子一定存在;⑤将④所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成,说明滤液中存在,但第③步加了盐酸提供了,所以无法确定原溶液中是否存在,通过以上判断得出:则原溶液中一定存在的是:、、;一定不存在的是:、、;可能存在的是:;根据分析解答。
【详解】A.一定含有,A正确;
B.可能含有,一定存在,B错误;
C.一定含有,可能存在,C错误;
D.一定不含,一定存在,可能存在,D错误;
故答案为:A。
[变式6](24-25高一上·江西抚州·期中)有一瓶无色透明的溶液可能存在下列离子: 。某同学为了确定该溶液的离子组成进行了如下实验。
①取少量上述溶液,逐滴滴加盐酸时立刻出现气泡。
②往“步骤①”的溶液中加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法正确的是
A.可能存在OH- B.可能存在
C.一定存在 Cl- D.一定存在
【答案】D
【详解】无色溶液,溶液中肯定不含Fe2+和Cu2+,溶液中一定有Ca2+,根据离子共存,不存在OH-;滴加盐酸后产生气泡,说明存在,步骤②中加入硝酸银产生白色沉淀,不能说明原溶液中一定有氯离子,因为第①步中,引入氯离子。综上溶液中一定有Ca2+和,一定不存在Fe2+、Cu2+、OH-,可能有Cl-,答案选D。
[模块四 基础过关练]
1.下列物质的水溶液能导电,且属于电解质的是
A.Cl2 B.Na2O C.CO2 D.C2H5OH
【答案】B
【详解】A.Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,A不符合题意;
B.Na2O在熔融状态下能自身电离出Na+和O2-,属于电解质,其水溶液因生成NaOH而导电,B符合题意;
C.CO2溶于水生成H2CO3导电,但CO2本身不电离,属于非电解质,C不符合题意;
D.C2H5OH在水溶液中不电离,属于非电解质,D不符合题意;
故选B。
2.在某无色酸性溶液中能大量共存的一组离子是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【详解】A.在酸性溶液中会与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,A不符合题意;
B.、和在酸性溶液中均不反应,且所有离子均无色,B符合题意;
C.会生成BaSO4沉淀,不能共存,C不符合题意;
D.溶液呈紫色,与题干“无色”条件矛盾,D不符合题意;
故选B。
3.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A.Ca(OH)2=Ca2++(OH-)2 B.Fe(NO3)3=Fe2++3
C.NaHSO4=Na++H++ D.NaHCO3=Na++H++
【答案】C
【详解】A.氢氧化钙是强电解质,应完全电离为和,其电离方程式为:Ca(OH)2=Ca2++2OH-,A错误;
B.硝酸铁电离应生成而非,电离方程式为,B错误;
C.硫酸氢钠在水中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,符合强酸酸式盐的电离规律,C正确;
D.碳酸氢钠电离应首先生成和,为弱酸根,不会完全离解为和,电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO,D错误;
故选C。
4.在电解质溶液的导电性装置中,若如下图中滴加溶液时,灯泡亮暗变化随加入溶液体积变化的图像是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】溶液的导电性与离子浓度和离子所带电荷有关,离子浓度越大、离子所带电荷越多,溶液导电性越强,灯泡越亮。向氢氧化钡溶液中逐滴滴加稀硫酸,二者发生反应:,因此溶液中自由移动的离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡恰好完全反应时,溶液中离子浓度接近为零,导电性接近为0,继续滴加稀硫酸,稀硫酸又电离出自由移动的离子,所以灯泡亮度先变暗后又变亮。即导电性先减小后增大。
【详解】A.导电性先减小直至接近为0,后增大,A正确;
B.导电性先减小直至接近为0,后增大,B错误;
C.导电性先减小直至接近为0,后增大,C错误;
D.导电性先减小直至接近为0,后增大,D错误;
故选A。
5.下列离子方程式正确的是
A.盐酸滴在铜片上:
B.醋酸滴在大理石上:
C.向澄清石灰水中通入过量:
D.氢氧化钡与硫酸反应:
【答案】C
【详解】A.铜在金属活动性顺序表中位于氢之后,不能与盐酸反应生成氢气,A错误;
B.醋酸是弱酸,在离子方程式中应保留分子形式,不能拆分为H+,离子方程式为,B错误;
C.过量CO2与OH-反应生成,且Ca2+与形成可溶的Ca(HCO3)2,离子方程式为,C正确;
D.氢氧化钡与硫酸反应生成BaSO4沉淀和水,离子方程式为,D错误;
故选C。
6.某未知无色溶液可能含Cl﹣、H+、、Na+、、Cu2+。取少量溶液,滴加石蕊试剂,溶液变红,另取少量试液,滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液中滴加硝酸银溶液、产生白色沉淀,下列判断不合理的是
A.一定有Cl﹣ B.一定有
C.一定没有Cu2+ D.一定没有
【答案】A
【分析】未知无色溶液可能含Cl﹣、H+、、Na+、、Cu2+,说明溶液中不含有Cu2+。取少量溶液,滴加石蕊试剂,溶液变红,说明溶液中含有H+,则溶液中不含有,另取少量试液,滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有;在上层清液中滴加硝酸银溶液、产生白色沉淀,由于开始加入了氯化钡,不能说明原溶液是否含有Cl﹣,无法确认是否含有Na+。
【详解】A.由于开始加入了氯化钡,加入硝酸银产生白色沉淀,不能确认原溶液中是否含有Cl﹣,故A符合题意;
B.滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有,故B不符合题意;
C.未知无色溶液,说明一定没有Cu2+,故C不符合题意;
D.溶液中含有H+,则溶液中不含有,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
7.现有、和三种无色溶液,用一种试剂就可将它们鉴别出来,这种试剂是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用一种试剂鉴别几种溶液,那么该种试剂与这些溶液混合时的现象要不相同。
【详解】A.NaCl与三种溶液不反应,A错误;
B.H2SO4与NaOH混合时除了放热无明显现象,H2SO4与Na2CO3混合时产生气泡,H2SO4与 Ba(OH)2混合时产生白色沉淀,B正确;
C.Na2SO4与NaOH、Na2CO3混合都无明显现象,C错误;
D.NaOH、Ba(OH)2和氯化钙均不反应,只有Na2CO3和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,D错误;
故选B。
8.、、和四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】Fe3+、SO、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,由溶液呈电中性可知,Fe3+和Al3+所带正电荷总数大于SO所带负电荷总数,设X离子带的负电荷数为x,则,解得x=1,即X为带一个负电荷的阴离子,因OH-与Fe3+、Al3+结合生成沉淀,不能共存于同一溶液,故X可能为Cl-;
故选A。
9.欲除去粗盐中含有的,下列加入三种除杂试剂顺序方案,不可行的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】加过量的NaOH溶液可将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀而除去,加过量的Na2CO3溶液可将Ca2+转化为CaCO3沉淀而除去,加过量的BaCl2溶液可将转化为而除去,而过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液后续加入盐酸可除去,过量的BaCl2溶液需加Na2CO3溶液除去,为使实验步骤简单,BaCl2溶液要在Na2CO3溶液之前加入(加入NaOH溶液除去Mg2+在试剂使用顺序上无要求),因此三种试剂使用顺序可以是NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH或BaCl2、NaOH、Na2CO3,而不能按Na2CO3、NaOH、BaCl2的顺序,故选D。
10.某无色溶液中,可能含有以下几种离子:Na+、K+、Cl-、Ba2+、、、,已知各离子数目均相等。取两份溶液进行实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
(2)第二份加的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加入过量的稀硝酸,沉淀不溶解。
以下推测正确的是
A.一定存在Na+、Ba2+、Cl- B.一定存在Na+、K+、
C.可能存在K+、、Cl- D.一定存在Na+、K+、
【答案】D
【分析】某无色溶液中,说明溶液中不含有,第二份加的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加入过量的稀硝酸,沉淀不溶解,说明含有,不含有Ba2+、,根据溶液中各离子数目均相等,再根据电荷守恒得到溶液中含有Na+、K+,不含有Cl-。
【详解】A.根据前面分析一定存在Na+、Ba2+,一定不存在Cl-,故A错误;
B.根据无色溶液,说明一定不存在,故B错误;
C.根据前面分析一定存在K+、,一定不存在Cl-,故C错误;
D.根据前面得到一定存在Na+、K+、,故D正确。
综上所述,答案为D。
[模块五 能力提升练]
1.下列说法正确的是
A.液态、固态均不能导电,所以、是非电解质
B.、、的水溶液均能导电,所以、、是电解质
C.蔗糖、酒精在液态时或水溶液里均不能导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
【答案】C
【详解】A.液态HCl不导电是因为未电离,固态NaCl不导电因为离子无法自由移动,但HCl溶于水或NaCl熔融时能导电,均为电解质,A错误;
B.NH3、CO2溶于水导电是因生成新物质(NH3·H2O、H2CO3),Cl2是单质,三者本身均不导电,不属于电解质,B错误;
C.蔗糖、酒精为化合物,在液态或水溶液中均不导电,符合非电解质定义,C正确;
D.铜、石墨为单质,电解质必须是化合物,则这两者既不是电解质也不是非电解质,D错误;
故选C。
2.下列各项中两组物质之间的反应可以用同一个离子方程式表示的是
A.溶液和NaOH溶液:溶液和溶液
B.溶液和溶液:溶液和溶液
C.氨水和稀盐酸:KOH溶液和HF溶液
D.溶液和NaOH溶液:溶液和
【答案】A
【详解】A.硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,硝酸溶液与氢氧化钡溶液反应生成硝酸钡和水,反应的离子方程式都为H++OH—=H2O,则两组物质之间的反应可以用同一个离子方程式表示,故A符合题意;
B.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为Ba2++2H++2OH—+SO=BaSO4↓+2H2O,硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成氯化钠和硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为Ba2++SO=BaSO4↓,则两组物质之间的反应不能用同一个离子方程式表示,故B不符合题意;
C.氨水与稀盐酸反应生成氯化铵和水,反应的离子方程式为NH3·H2O+OH—=NH+H2O,氢氧化钾溶液与氢氟酸溶液反应生成氟化钾和水,反应的离子方程式为HF+OH—=F—+H2O,则两组物质之间的反应不能用同一个离子方程式表示,故C不符合题意;
D.硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式为H++OH—=H2O,硫酸溶液与氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为Cu(OH)2+2H+= Cu2++2H2O,则两组物质之间的反应不能用同一个离子方程式表示,故D不符合题意;
故选A。
3.常温下,在给定溶液中下列离子能大量共存的是
A.使紫色石蕊变蓝的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.透明溶液中:、、、
D.碳酸钠溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.使紫色石蕊变蓝的溶液呈碱性,不能大量存在,且与也不能大量共存,A错误;
B.的溶液呈酸性,与反应生成CO2和水而不能大量共存,B错误;
C.透明溶液中、、、能大量共存,C正确;
D.碳酸钠溶液中Ba2+与反应而不能大量共存,D错误;
故选C。
4.我国是世界产盐大国,海水晒盐得到的粗盐中含有、、,粗盐经过如图步骤得到精盐。下列说法错误的是
A.“除杂”时,可依次加入溶液、溶液、溶液
B.通入是为了除去滤液中的和
C.“操作X”为蒸发结晶,可将多余的HCl除去
D.向“滤液”中先加过量稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成
【答案】A
【分析】粗盐溶解后过滤除去不溶性杂质,向滤液中加入过量氢氧化钠溶液除去镁离子,加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,加入过量碳酸钠溶液除去钙离子和过量的钡离子,则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换,但加入碳酸钠溶液必须在加入氯化钡溶液之后,待杂质转化为沉淀后,过滤,再向滤液中加入适量盐酸,除去过量氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发结晶得到精盐,则“操作X”为蒸发结晶,据此解答。
【详解】A.由分析可知,加入溶液必须在加入溶液之后,A错误;
B.由分析可知,滤液中含有过量的和,则通入是为了除去滤液中的和,B正确;
C.由分析可知,“操作X”为蒸发结晶,HCl易挥发,则“操作X”可将多余的HCl除去,C正确;
D.滤液含有NaOH、Na2CO3和NaCl,向“滤液”中先加过量稀硝酸排除了氢氧化钠和碳酸钠的干扰,再滴加溶液,有白色沉淀(AgCl)生成,D正确;
故选A。
5.有溶液、溶液、溶液、稀硫酸六种物质,在常温下物质两两间能发生反应的最多有
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】C
【分析】氧化铜仅与稀硫酸反应生成硫酸铜和水;铁仅与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气(金属与酸反应);氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水(酸碱中和)、与K2CO3溶液反应生成BaCO3沉淀和KOH(盐与碱反应);K2CO3溶液与稀硫酸反应生成CO2、水和硫酸钾(盐与酸反应);NaOH溶液仅与稀硫酸反应生成硫酸钠和水(酸碱中和);稀硫酸与上述5种物质分别反应,共5个反应。
【详解】A.根据分析可知总反应数为6个,A错误;
B.根据分析可知总反应数为6个,B错误;
C.根据分析可知总反应数为6个,C正确;
D.根据分析可知总反应数为6个,D错误;
故答案选C。
6.下列反应不能用H++ OH−= H2O表示的是
A.NaOH + HCl= NaCl + H2O B.KOH + HCl= KCl + H2O
C.Mg(OH)2 + H2SO4= MgSO4 + 2H2O D.2NaOH + H2SO4= Na2SO4+ 2H2O
【答案】C
【详解】A.NaOH和HCl均为强酸强碱,产物可溶,离子方程式为H++ OH−= H2O,故A不符合题意;
B.KOH和HCl均为强酸强碱,产物可溶,离子方程式为H++ OH−= H2O,故B不符合题意;
C.Mg(OH)2为难溶弱碱,不能拆为OH⁻,离子方程式为Mg(OH) 2+2H+=Mg2++2H2O,不能用H++ OH−= H2O表示,故C符合题意;
D.NaOH和H2SO4为强酸强碱反应,产物可溶,离子方程式为H++OH−= H2O,故D不符合题意;
答案选C。
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在无色溶液中:、、、
B.在硝酸银溶液中:、、、
C.在加入酚酞变红的溶液中:、、、
D.在溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.为蓝色,不符合无色溶液的条件,A不符合题意;
B.硝酸银溶液中的会与生成AgCl沉淀,B不符合题意;
C.酚酞变红说明溶液呈碱性,、、、在碱性条件下不反应,C符合题意;
D.会与反应生成沉淀,D不符合题意;
故选C。
8.“宏观-微观-符号”是学习化学的重要方法。如图为NaCl在水中的溶解和电离示意图。下列说法不正确的是(已知钠离子半径小于氯离子)
A.NaCl为电解质
B.a离子为,b离子为
C.NaCl的电离方程式为
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
【答案】D
【详解】A.NaCl属于盐,为强电解质,故A正确;
B.水分子中H显正电性,O显负电性,根据异性相吸原理,Na+带正电荷,应该是围绕钠离子的水分子中的氧原子朝向钠离子,所以b离子为Na+,a离子为Cl-,故B正确;
C.NaCl为强电解质,在水中完全电离出Na+和Cl-,电离方程式为:NaCl=Na++Cl-,故C正确;
D.NaCl为离子化合物,熔融状态下也可以电离,故D错误;
答案选D。
9.某白色粉末中可能含有、、、、、中的一种或几种,为了探究它的成分,进行以下实验:
①向白色粉末中加入适量的水,充分振荡后过滤,得到白色滤渣A和无色滤液B;
②向白色滤渣A中加入足量稀盐酸,滤渣全部溶解,得到无色气体C;
③将无色气体C通入①中所得无色滤液B中,生成白色沉淀D。
下列对该溶液的说法正确的是
A.白色粉末一定不含有、、
B.白色粉末可能含有、、
C.白色粉末一定含有、可能含有
D.白色粉末一定含有、、
【答案】D
【分析】将白色粉末加入足量水中充分溶解,过滤得到滤渣A和溶液B,在白色滤渣A中加入足量稀盐酸,A全部溶解并产生气体C可知,滤渣A为碳酸钙,一定不含有硫酸钡、氯化银、氢氧化铜,则气体C为二氧化碳,白色粉末中一定含有碳酸钙,则粉末可能含①、②、、③、、;将无色气体C通入①中所得无色滤液B中,生成白色沉淀D,则只有②、、能产生白色沉淀,故一定含有、、,据此分析。
【详解】A.根据分析可知白色粉末一定含有,A错误;
B.、反应生成硫酸钡,根据分析可知,滤渣A一定不含有硫酸钡,B错误;
C.根据分析可知,一定含有,C错误;
D.根据分析可知,白色粉末一定含有、、,D正确;
故选D。
10.甲和乙两个相邻的化工厂,排放的污水中含有以下八种离子中各不相同的四种,Ag+、 Ba2+、 Fe2+、Na+、Cl-、、、OH-,若单独排放会污染环境,如果将甲乙两厂的污水按适当比例充分混合,经沉淀后排放出的污水转变为无色且澄清的硝酸钠溶液,污染程度大为降低。关于污染源的分析,你认为正确的是
A.和可能来自同一工厂 B.Cl-和一定来自不同的工厂
C.Ag+和Na+可能来自同一工厂 D.Na+和来自同一工厂
【答案】B
【分析】同一厂内,离子之间不能发生反应,不能生成沉淀、气体、水;Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl-、、、OH-八种离子中Ag+、与Cl-、、OH-不能共存,所以Ag+与Cl-、、OH-不能在同一个工厂,故Ag+和一定来自同一工厂,Cl-、、OH-在同一个工厂;Ba2+、之间生成沉淀,不能共存,Ba2+、不能在同一个工厂;Fe3+、OH-之间生成沉淀,不能共存,Fe3+、OH-不能在一个同工厂内,故Ba2+、Fe3+、Ag+、一定来自同一工厂,根据电中性原理,Na+、Cl-、、OH-来自同一工厂,由此分析。
【详解】A.根据分析,Cl-、、OH-在同一个工厂,和来自不同工厂,故A不符合题意;
B.根据分析,Cl-、、OH-在同一个工厂,根据电中性原理,Cl- 和一定来自不同的工厂,故B符合题意;
C.根据分析,Ag+与Cl-、、OH-不能在同一个工厂,则Cl-、、OH-在同一个工厂,Na+、Cl-、、OH-在同一个工厂,Ag+和Na+一定来自不同的工厂,故C不符合题意;
D.根据分析,Na+、Cl-、、OH-在同一个工厂,Na+和一定来自不同的工厂,故D不符合题意;
答案选B。
11.有以下几种物质,根据所学知识,回答下列问题。
①熔融的NaCl②Fe③酒精④NaHSO4溶液⑤碳酸钠溶液⑥Ba(OH)2溶液⑦⑧NaHCO3溶液⑨CaO⑩稀盐酸
(1)上述物质中,属于非电解质的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
(2)NaHSO4通常为晶体,易溶于水。写出NaHSO4溶于水的电离方程式: ,NaHSO4在物质分类中属于 (填字母)。
A.钠盐 B.含氧酸 C.酸式盐 D.氧化物
(3)写出下列物质混合时离子方程式:
②+⑩ ;
⑨+⑩ ;
④+⑧ 。
【答案】(1) ③⑦ ①⑨
(2) NaHSO4=Na++H++ AC
(3) Fe+2H+=Fe2++H2↑ CaO+2H+=Ca2++H2O H++=H2O+CO2↑
【详解】(1)在水溶液和熔融状态下不能导电的化合物为非电解质,属于非电解质的是酒精、二氧化碳,答案选③⑦;
在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物属于电解质,属于电解质的是熔融的NaCl、CaO,混合物不是电解质,答案是①⑨;
(2)NaHSO4溶于水完全电离出Na+、H+、,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++;
NaHSO4属于钠盐、酸式盐,答案选AC;
(3)Fe与稀盐酸反应得到FeCl2和H2,反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
CaO与稀盐酸反应得到CaCl2和水,离子方程式为:CaO+2H+=Ca2++H2O;
NaHSO4电离出的H+与NaHCO3电离出的碳酸氢根离子反应得到CO2和H2O,离子方程式为:H++=H2O+CO2↑。
12.A、B、C、D为四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的一种,阴离子分别是、、、中的一种(离子在物质中不能重复出现)。现做如下实验:
①把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C的溶液呈蓝色。
②向①的四支试管中分别加入盐酸,B的溶液中有沉淀生成,D的溶液中有无色无味的气体逸出。
根据①②实验现象回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A ,B ,C 。
(2)写出盐酸与D反应产生气体的离子方程式: 。
(3)写出C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式: 。
(4)将含相同数目A、B、C的溶液混合后,写出溶液中存在的离子 ;在此溶液中加入锌粒,写出发生反应的离子方程式 。
【答案】(1) BaCl2 AgNO3 CuSO4
(2)2H++CO=CO2↑+H2O
(3)Cu2++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(4) Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
【分析】给出的离子形成四种可溶性物质,而离子在物质中不能重复出现,由于Ag+与、、在溶液中不能大量共存,故其中一种物质为AgNO3,剩余离子中与Ba2+、Cu2+在溶液中不能大量共存,故一定有Na2CO3,其它离子中Ba2+不能与大量共存,故有CuSO4,另一种物质为BaCl2,由①中C盐的溶液呈蓝色,则C为CuSO4,由②中盐酸与B盐的溶液有沉淀生成,则B为AgNO3,而盐酸与D盐的溶液有无色无味的气体逸出,则D为Na2CO3,故A为BaCl2,据此解答。
【详解】(1)①根据以上分析可知, A为BaCl2,故答案为:BaCl2;
②根据以上分析可知,B为AgNO3,故答案为:AgNO3;
③根据以上分析可知,C为CuSO4,故答案为:CuSO4;
(2)盐酸与Na2CO3反应产生气体的离子方程式为2H++CO=CO2↑+H2O,故答案为:2H++CO=CO2↑+H2O;
(3)CuSO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Cu2++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,故答案为:Cu2++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
(4)①BaCl2、AgNO3、CuSO4等物质的量混合后生成氯化银和硫酸钡沉淀,溶液中含有,故答案为:;
②在上述溶液中加入锌粒,锌置换出铜,发生反应的离子方程式为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,故答案为:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+。
[模块六 教材习题答案]
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