内容正文:
第二讲 离子反应 离子方程式
|内|容|与|目|标|
1.了解电解质的概念;了解强电解质和弱电解质的概念。
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.能正确书写离子方程式,并能进行相关计算。
逐点清(一) 电解质的分类及电离
系统教材·固本强基
1.电解质和非电解质
(1)分类依据
(2)电解质的强弱与物质类别的关系
2.电解质导电的原因——电离
(1)概念:电解质溶于水或受热熔化时,形成 的过程。
(2)电离条件:酸的电离条件是 ,盐和碱的电离条件是 或 。
(3)电离方程式的书写
①强电解质的电离方程式中,用“”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“”连接。例如:
Na2SO4: ;
HClO: 。
②多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写完。例如:
H2CO3: ,
;
Fe(OH)3: 。
③酸式盐的电离,强酸酸式盐与弱酸酸式盐的阴离子在水溶液中的电离方式不同。例如:
NaHSO4溶于水: ;
NaHSO4熔融: ;
NaHCO3溶于水: 、
。
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CO2、SO2、NH3的水溶液都能导电,故它们属于电解质 ( )
(2)硫酸在水溶液中能完全电离,所以稀硫酸是强电解质 ( )
(3)NaCl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子 ( )
(4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 ( )
(5)BaSO4、CaCO3水溶液的导电性很弱,故都是弱电解质 ( )
(6)HBr在水溶液中电离:HBrH++Br- ( )
(7)葡萄糖既是有机物又是电解质 ( )
2.同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力如何变化,并说明原因 。
3.(鲁科必修1 P55“拓展视野”改编)现有11种物质:①Al ②稀硝酸 ③HNO3
④NH3·H2O ⑤CO2 ⑥空气 ⑦NaCl ⑧CaCO3 ⑨NaHCO3 ⑩乙醇 11Al2O3
把符合条件的物质的序号填入横线上。
(1)电解质,熔融状态下能导电 。
(2)非电解质 。
(3)强电解质,但熔融状态下并不导电 。
(4)强电解质,但难溶于水 。
(5)弱电解质 。
(6)既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电 。
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 电解质及其电离
1.(2025·邹城市期中)在2024巴黎奥运会上我国代表团取得了优异成绩。举重运动员比赛时为了防滑,常在手上涂抹碳酸镁粉末,下列说法正确的是 ( )
A.碳酸镁微溶于水,属于非电解质
B.碳酸镁受热分解生成两种电解质
C.向MgCl2溶液中通入CO2,可制得碳酸镁
D.碳酸镁可用于治疗胃酸过多
2.(2025·信阳市期中)在水溶液中,下列电离方程式书写正确的是 ( )
A.NH4H2PO4N+H2P
B.H2CO32H++C
C.CH3COONH4CH3COO-+N
D.KHSO4K++HS
题点(二) 电解质溶液的导电性
3.数字化实验是化学研究的重要手段。实验小组将电导率传感器插入20.00 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中,向溶液中匀速滴入等浓度的BaCl2溶液,电导率与滴加溶液体积的关系如图所示。(已知溶液导电性越强,电导率值越大),请回答下列问题。
(1)按物质分类,BaCl2属于 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)其他条件相同的情况下,溶液的导电性由 决定。
(3)用离子方程式解释图中a→b段曲线变化的原因: 。
(4)对b、c两处溶液的c(H+)进行比较,b c(填“>”“=”或“<”),说明原因: 。
(5)用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液,则电导率最低点与图中b点的位置关系为 。
A.在b上方 B.与b重合
C.在b下方 D.无法确定
|练后补强|
1.掌握电离方程式书写的流程
2.理清电解质溶液导电的原理及影响因素
(1)导电原理
电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,发生定向移动实现导电过程。
(2)影响因素
①离子浓度:一般情况下,自由移动的离子浓度越大,所带电荷数越多,电解质溶液导电能力越强。
②离子种类:离子浓度相同时,不同离子导电能力不同。
③溶液温度:一般情况下,温度升高,电解质溶液导电能力增强。
自我补给
逐点清(二) 离子反应和离子方程式
系统教材·固本强基
1.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变化。
(3)常见类型
复分解
反应
生成难溶的物质,如Al(OH)3、BaSO4等
生成难电离的物质,如弱酸、弱碱、水等
生成气态物质,如CO2、SO2、NH3等
氧化还
原反应
溶液中进行的氧化还原反应,如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式:2Fe3++CuCu2++2Fe2+
络合
反应
如FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
水解
反应
如硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子 来表示反应的式子。
(2)意义: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。如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钡溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用 来表示。
(3)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
(4)书写原则
①客观事实原则:如2Fe+6H+2Fe3++3H2↑,错在H+不能把Fe氧化成Fe3+,而只能氧化成Fe2+。应为 。
②质量守恒原则:如Na+H2ONa++OH-+H2↑,错在反应前后H原子的数目不等。应为 。
③电荷守恒原则:如Fe3++CuFe2++Cu2+,错在左右两边电荷不守恒。应为 。
④定组成原则:如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O,错在S和H+、Ba2+和OH-未遵循1∶2这一定组成。应为 。
基本能力自查
1.指出下列离子方程式的错因。
(1)从“拆分”视角
①食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
错因 。
②过氧化物转化为碱:
2+2H2O4OH-+O2↑
错因 。
(2)从原理的视角
①SO2与KClO溶液反应:SO2+2ClO-+H2O2HClO+S
错因 。
②溴与热的NaOH溶液反应:
Br2+2OH-Br-+BrO-+H2O
错因 。
(3)从守恒视角
①NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-I-+I+H2O
错因 。
②高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应:Mn+4Cl-+8H+Mn2++2Cl2↑+4H2O
错因 。
2.书写离子方程式时,对微溶物及一水合氨如何处理?
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
1.(2024·新课标卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是 ( )
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
Ag+2H++NAg++NO2↑+H2O
B.工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-PbS↓
C.海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔:Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
2.(2024·北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是 ( )
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2Br2+2Cl-
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的Cr2转化为Cr3+:6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
C.用5% Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2+:S+Ba2+BaSO4↓
D.用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3:Ca2++CCaCO3↓
3.(2024·贵州卷)下列离子方程式书写错误的是 ( )
A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4H++4F-SiF4↑+2H2O
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2:6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
C.用泡沫灭火器灭火的原理:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
4.[双选]下列离子方程式书写错误的是 ( )
A.向CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入少量的Fe:2Fe3++Fe3Fe2+
B.向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2+2Cl2+3H2O2S+4Cl-+6H+
C.向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液至S恰好沉淀完全:
N+Al3++2S+2Ba2++4OH-Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O
D.用铜电极电解硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu↓+O2↑+4H+
5.(2025年1月·八省联考河南卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是 ( )
A.向浓硝酸中加入少量氧化亚铜:Cu2O+2H+Cu+C+H2O
B.以热氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫:3S+6OH-2S2-+S+3H2O
C.醋酸铵的水解:N+H2ONH3·H2O+H+
D.向碘酸钾溶液中滴加双氧水:H2O2+2I+6H+I2+2O2↑+4H2O
|练后补强|
掌握离子方程式正误判断的流程
逐点清(三) 与量有关的离子方程式的书写
类型(一) 反应连续型——“分步分析”法
1.反应特点
反应生成的部分离子与过量的离子继续反应而导致其离子方程式与用量有关。
2.解题思路
首先分析判断出物质过量与否,再根据原理书写。
3.应用举例
(1)如H2S与碱(OH-)反应
①酸不足时生成正盐,如H2S+2OH-S2-+2H2O;
②酸过量时生成酸式盐,如H2S+OH-HS-+H2O。
(2)Fe与稀HNO3溶液反应
①Fe过量生成Fe2+:
3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O;
②稀HNO3过量生成Fe3+:
Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O。
[对点训练]
1.(1)CO2通入NaOH溶液中:
碱过量: ;
碱不足: 。
(2)Na2CO3溶液与稀盐酸反应:
稀盐酸不足: ;
稀盐酸过量: 。
(3)铝盐溶液与强碱溶液反应:
铝盐过量: ;
强碱过量: 。
类型(二) 物质配比型——“少定多变”法
1.反应特点
当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而与用量有关。
2.解题思路
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 mol”,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。
3.应用举例
写出少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式。
其步骤是:“少定”——即定HC的物质的量为1 mol,“多变”——1 mol HC能与1 mol OH-发生反应,得到1 mol H2O和1 mol C,1 mol C再与1 mol Ca2+结合生成CaCO3沉淀。故离子方程式为
HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O。
[对点训练]
2.(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应:
①NaOH不足: ;
②NaOH过量: 。
(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1 , 此时溶液呈 性;
②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2 ,
此时溶液呈 性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为S+Ba2+BaSO4↓。
类型(三) 先后反应型——“先强后弱”法
1.反应特点
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟同一种反应物反应,但因反应顺序不同而离子方程式不同,又称为竞争型。
2.解题思路
(1)非氧化还原型的离子反应
如向含有Na+、OH-、C、[Al(OH)4]-的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,离子方程式依次为OH-+H+H2O、[Al(OH)4]-+H+Al(OH)3↓+H2O、C+2H+H2O+CO2↑、Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。
(2)氧化还原型的离子反应
对于氧化还原反应,按“先强后弱”的顺序书写,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。如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应,I-反应完后,Fe2+再与Cl2发生反应。
[对点训练]
3.(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足: ;
NaOH过量: 。
(2)向含有H+、Al3+、N的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应依次为 ;
;
;
。
(3)少量Cl2与FeI2溶液反应: ;
足量Cl2与FeI2溶液反应: 。
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