内容正文:
高三一轮复习·基本概念
离子反应——
离子共存、溶液导电性分析、离子检验
一、电解质及电离
·能分辨物质是否为电解质(强弱电解质)、非电解质
电离
强电解质
强酸
强碱
弱电解质
弱酸
弱碱
水溶液
熔融
酸、碱、盐和活泼金属氧化物等
1. 电解质溶于水或熔融状态下导电的本质是它本身电离出自由移动的阴、阳离子。电解质与非电解质都是针对化合物而言的。像CO2、SO2、SO3、NH3等溶于水能导电的本质原因是它们与水反应生成了电解质,而它们本身属于非电解质,如氨气属于非电解质,一水合氨(NH3·H2O)属于电解质。金属氧化物如Na2O、CaO等属于电解质是因为它们在熔融状态时能导电,而不是因为它们溶于水能导电。
2. 导电能力:导电能力与电解质本身没有必然联系。导电能力只与溶液中自由移动的离子浓度大小及所带电荷数有关,与电解质强弱无关。
=
HClO H++ClO-
H2CO3H++HC
HCH++C
Fe(OH)3Fe3++3OH-
NaHSO4=Na++H++S
NaHCO3=Na++HC
HCH++C
H2SO4 = 2H++S
Al3++3OH-
H++Al+H2O
NaOH = Na++OH
(NH4)2SO4 = 2N+S
NaCl的电离和电解一样吗?
·能书写电离方程式(电解质才有,注意符号及相关微粒的书写)
强电解质在水溶液中完全电离,用“===”连接。
弱电解质在水溶液中部分电离,用“ ”连接,多元弱酸分步电离,一般以第一步电离为主;多元弱碱,分步电离,一步完成。
1.有如下物质:①NaCl溶液;②熔融MgCl2;③CuSO4·5H2O晶体;④NaOH固体;⑤金属铜;⑥蔗糖。有关它们的说法正确的是 ( )
A.属于非电解质的有①⑤⑥ B.属于电解质的有①②③④
C.不能导电的有③④⑥ D.属于混合物的有①②③⑥
练一练
C
2. 下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是 ( )
A.BaSO4 Ba2++S
B.CH3COOH CH3COO-+H+
C.MgCl2 Mg2++2Cl-
D.NaOH Na++OH-
A
[解析] NaCl溶液是混合物,铜是单质,二者既不是电解质也不是非电解质,A错误;
NaCl溶液是电解质溶液,并非电解质,B错误;
CuSO4·5H2O和NaOH固体均为电解质,但固态时不导电,蔗糖是非电解质,不导电,C正确;
熔融MgCl2、CuSO4·5H2O和蔗糖都是纯净物,D错误。
(2022·广东卷·T4)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和 ,所用试剂包括BaCl2以及
A.Na2CO3、NaOH、HCl B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH D.Na2CO3、NaOH、HNO3
高考真题
A
二、离子共存
·离子共存的本质:
离子之间能发生离子反应(有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。),则不能大量共存。
二、离子共存
前提条件 类型
颜色 Fe3+(棕黄色)、Fe2+ (浅绿色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫红色)、Cr2O72-(橙色)等
酸性/
碱性 ①直接给出:0.1mol/L HCl溶液;0.1mol/L NaOH溶液;
②使甲基橙(或石蕊溶液)呈 色的溶液;使酚酞溶液变 的溶液;
③常温下,pH 7的溶液;
④常温下,c(H+) 1×10-7 mol/L的溶液;
⑤常温下,c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液;
⑥与镁粉等活泼金属反应放出氢气的溶液;
酸碱性
性均有可能 ①与 反应放出氢气的溶液;
②常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液;
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
“透明溶液”并不代表无色,也可以有色。
含能强烈水解的阳离子(Fe3+ Al3+等),默认溶液环境需要强酸性
二、离子共存
·离子不能大量共存的几种反应类型
1.与H+不共存的离子:
(1)OH-;(2)弱酸阴离子:CO32-、SO32-、S2-、AlO2-、 SiO32-等;
(3)弱酸的酸式酸根:HCO3-、HSO3-、HS-等;
2.与OH-不共存的离子:
(1)H+;(2)弱碱阳离子:NH4+ 、Al3+ 、Mg2+ 、Fe3+、Cu2+ 、Ag+;
(3)弱酸的酸式酸根:HCO3-、HSO3-、HS-等;
3.因发生双水解不能大量共存:弱酸阴离子 + 弱碱阳离子:
补充:NH4+一般不与弱酸有阴离子发生双水解,但可以与SiO32-、AlO2-发生双水解
4.生成沉淀不能大量共存(必修1 P120 的溶解性表)
二、离子共存
·离子不能大量共存的几种反应类型
5.因发生氧化还原反应不能大量共存
·五大氧化剂:MnO4-(H+)、NO3-(H+常隐含)易错、Fe3+、ClO-、Cr2O72-
·四大还化剂:S2-、I-、Fe2+及SO32-
·ClO-、Cl- 和 S2-与SO32-两组离子,在碱性条件可以共存,在酸性条件下归中而不能大量共存。
6.络合反应不能大量共存(会生成配位离子)
[应用举例]判断下列溶液中离子一定能大量共存的有哪些?
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、、Cl-
(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:、Al3+、、
(4)碳酸氢钠溶液:K+、、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液:、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液:Na+、K+、[Al(OH)4]-、
(7)常温下,pH=1的溶液:K+、Fe2+、Cl-、
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液:K+、Na+、、
(9)由水电离出的c水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、
(11)澄清透明的溶液:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
(12)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Ag+、Na+、、
(13)常温下,pH=7的溶液:Na+、Cu2+、HS-、Cl-
√
√
√
答案 (6)、(9)、(11)
练一练
1. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( D )
A. 0.1 mol/L KI溶液:ClO-、OH-、Na+、K+
B. 新制的饱和氯水:Cl-、N、Na+、S
C. 与Al粉反应放出H2的溶液:Fe2+、K+、CH3COO-、N
D. c(H+)=1×10-14 mol/L溶液:Al、Na+、S、C
D
2. 25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( B )
A. 某无色溶液:Na+、S、Cu2+
B. pH=1的溶液:Ba2+、N、K+
C. 能使酚酞变红的溶液:Fe3+、Al3+、I-
D. 水电离的c(H+)=1×10-11 mol/L的溶液:K+、HC、Cl-
B
【解析】 I-与ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,A不选;饱和氯水具有强氧化性,能够氧化S,不能大量共存,B不选;加入铝粉能产生氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱性溶液,酸性环境下,N具有强的氧化性,与铝反应不能生成氢气,碱性环境下OH-与Fe2+反应,不能大量共存,C不选;c(H+)=1×10-14 mol/L 溶液,含有大量OH-,OH-、Al、Na+、S、C相互不反应,可以大量共存,D选。
【解析】 Cu2+呈蓝色,不符合无色条件,A错误;pH=1的溶液呈酸性,这几种离子之间不反应且都和H+不反应,所以能大量共存,B正确;能使酚酞试液变红的溶液呈碱性,Fe3+、Al3+能和OH-反应,不能大量共存,Fe3+、I-发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;水电离的c(H+)=1×10-11 mol/L 的溶液中,水的电离被抑制,溶液呈强酸性或强碱性,H+、HC反应生成CO2和H2O而不能大量共存,HC、OH-反应生成C和H2O而不能大量共存,D错误。
必修1 P19
三、离子反应过程中溶液导电性分析
溶液的导电能力溶液的导电能力与离子的电荷浓度成正比(即离子浓度×离子所带电荷数);
❀导电能力与强弱电解质、物质溶解性、是共价/离子化合物无关。
但是同温度,同浓度的强电解质溶液的导电性一定要比弱电解质溶液导电性强。
思考:盐酸的导电能力一定比醋酸溶液的导电能力强吗?
3.(2025·惠州模拟)离子反应过程中溶液导电性变化分析
电导率(I)是衡量溶液的导电能力强弱的一个物理量,一般来说溶液中离子浓度越大,电导率越大,下列几种溶液电导率变化图像对应关系错误的是
A.图A代表向饱和澄清石灰
水中不断通入CO2气体
B.图B代表向NaOH溶液中滴加相同浓度的CH3COOH溶液
C.图C代表向NaOH溶液中通入Cl2至恰好完全反应
D.图D代表向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba溶液
√
P9
向饱和澄清石灰水中不断通入CO2气体,先生成碳酸钙沉淀和水,恰好完全反应时电导率几乎为0,继续通入二氧化碳,反应生成碳酸氢钙,电导率增大,故A正确;
向NaOH溶液中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,反应生成醋酸钠和水,离子数目几乎不变,但溶液体积增大,电导率会下降,故B错误;
向NaOH溶液中通入Cl2至恰好完全反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO +H2O,离子数目不变,溶液体积不变,电导率不变,故C正确;
向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的溶液,两者反应生成硫酸钡沉淀和水,则完全反应时电导率几乎为0,故D正确。
下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像字母填在相应的题目后面的括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2S溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
D
B
C
B
C
A
❀导电能力与强弱电解质、物质溶解性、是共价/离子化合物无关。
但是同温度,同浓度的强电解质溶液的导电性一定要比弱电解质溶液导电性强。
四、离子检验
·离子检验操作现象描述
1.离子的检验要求:原理必须正确,操作需要简单,现象一定要明显,注意排除干扰因素,这样结论才能正确。
2.一般步骤:取样---操作---描现象---得结论。
3、答题模式“四字口诀”: 取,加,若,则
高考真题
(2021·广东卷·T17)含氯物质在生产生活中有重要作用。
1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为___________________________。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是___________________________________________。
取少许久置的氯水于试管中,滴加稀硝酸,无明显现象,
再滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明溶液中有氯离子。
四、离子检验
SO
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