内容正文:
第2讲 离子反应
知识点1:电解质的电离
1.电解质和非电解质的比较
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够导电
在水溶液里和熔融状态下都不能够导电
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里或熔融状态下自身都不能发生电离
存在形式
离子(或离子和分子)
分子
常见物质
①酸:HCl,H2SO4等
②碱:NaOH,NH3·H2O等
③盐:NaCl,KNO3等
④大部分金属氧化物:MgO,Na2O等
⑤少部分有机物:CH3COOH等
⑥H2O
①大部分非金属氧化物:SO2,CO,SO3等
②非酸性气态氢化物:NH3,PH3等
③大部分有机物:蔗糖,C2H5OH,CH4,CCl4等
(1)判断物质是不是电解质的关键
①判断物质是不是化合物;
②判断物质在水溶液里或熔融状态下能否自身发生电离。
(2)对电解质导电的理解
①能导电的物质不一定是电解质,如石墨、盐酸等能导电,但它们不是化合物,因而不是电解质;
②电解质本身不一定能导电,如氯化钠晶体是电解质,但其本身不导电∶
③某物质的水溶液能导电,该物质也不一定是电解质,如SO2、SO3、NH4、CO2等的水溶液都能导电,但溶液中能导电的离子是它们与水反应生成的电解质电离产生的,其本身在水溶液里和熔融状态下都不能电离,不是电解质。
④有些电解质溶于水能够导电,但熔融状态不能导电,如所有酸;有些电解质在熔融状态下能够导电,但因难溶于水,其水溶液几乎不导电,如 BaSO4等。
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
常见物质
①强酸:HCl,H2SO4,HNO3等
②强碱:NaOH,Ba(OH)2等
③大多数盐:NaCl,K2CO3,NH4Cl,CaCO3等
①弱酸:CH3COOH,HClO,HF等
②弱碱:NH3·H2O,Fe(OH)3等
③少数盐:(CH3COO)2Pb
④H2O
相同点
均为电解质
不同点
在水溶液中能完全电离出离子
在水溶液中只能部分电离出离子
水溶液中的溶质形式
阴离子,阳离子
阴离子,阳离子,
未电离的溶质分子
电解质强弱与溶解度大小的关系
电解质的强弱与其在水中溶解度的大小无关,只与其溶于水的部分是否完全电离有关。例如某些难溶于水的化合物,如 BaSO4、CaCO3、AgCl等,虽然它们在水中的溶解度很小,但由于它们溶于水的部分是完全电离的,所以它们是强电解质。又如易溶于水的(CH3COO)2Pb,在水中大部分以:(CH3COO)2Pb形式存在,只有小部分电离出离子,所以是弱电解质。
3.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。电离不需要通电。
不同物质的电离情形分析
①强碱、大多数盐、大部分金属氧化物等电解质本身存在阴、阳离子,但不能自由移动,不导电。在一定条件下,电解质电离成为自由移动的离子,能导电。
②酸、少数盐、水等电解质本身不存在阴、阳离子,在一定条件下电离成为自由移动的离子,能导电。具体分析如下:
电解质种类
导电情况分析
酸
气态,固态或液态时只有分子,没有自由移动的离子,不能导电
溶于水时在水分子的作用下,电离产生自由移动的离子,能够导电
碱和盐
固态时没有自由移动的离子,不能导电
在水溶液中或熔融状态下能电离出自由移动的离子,能够导电
活泼金属氧化物
在熔融状态下自身能电离出阴、阳离子,能够导电;
在水溶液中能和水反应生成新的电解质(碱)而导电。
如Na2O在熔融状态下因电离出Na+和O2-而导电,在水溶液中与水反应生成NaOH,NaOH电离产生Na+和OH-而导电
③影响电解质溶液导电能力的因素:电解质溶液能够导电是因为通电时溶液中自由移动的离子作定向移动,故其导电能力的强弱只与自由移动的离子浓度大小及离子所带电荷数的多少有关。自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液导电能力越强。
4.电离的表达方法--电离方程式
电解质的电离过程可以用电离方程式来表示。
①强电解质在水溶液中完全电离,电离方程式用“=”来连接
H2SO4=2H++SO42-
NaOH=Na++OH-
Na2CO3=2Na++CO32-
②弱电解质在水溶液中的电离过程可逆,部分电离,电离方程式用“"来连接。
CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2ONH4++OH-
H2OH++OH-
③多元弱酸分步电离
H2CO3H++HCO3-
HCO3-H++CO32-
④多元弱碱实际上也是分步电离,因为其电离很复杂,所以写电离方程式时一般一步写出
Mg(OH)2Mg2++2OH-
Fe(OH)3Fe3++3OH-
⑤弱酸的酸式盐在水溶液中完全电离,但其酸式酸根离子只能部分电离
NaHCO3=Na++HCO3-
HCO3-H++CO32-
⑥强酸的酸式盐在受热熔化时只能电离成金属阳离子(或NH4+)和酸式酸根离子,在水溶液中可以完全电离成金属阳离子(或NH4+)、氢离子和酸根离子
NaHSO4=Na++H++SO42-
NaHSO4(熔融)=Na++HSO4-
①书写时要遵循“质量守恒”和“电荷守恒”(电解质溶液中的“电荷守恒”也可理解为电解质溶液呈中性)。“质量守恒”要求电离方程式左右两边原子的种类和数目必须相等,“电荷守恒”要求在电离方程式的右边,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
5.从电离角度认识酸、碱、盐
分类
电离特征
实例
酸
电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物
碱
电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)的化合物
盐
电离时可生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物
①在理解酸和碱的概念时要注意“全部”二字,即酸电离产生的阳离子只有一种,一定是H+,如NaHSO4虽然能电离出H+,但电离出的阳离子还有Na+,故不是酸,而是酸式盐。
②碱电离出的阴离子也只有一种,一定是OH-,如Cu2(OH)2CO3电离出的阴离子除OH-外还有CO32-,故不是碱,而是碱式盐。
1.有关电解质的说法正确的是
A.溶于水,在电流的作用下电离成钠离子和氯离子
B.电解质本身不一定能导电,能导电的一定是电解质
C.稀盐酸能导电,所以稀盐酸是电解质
D.是非电解质,但其水溶液能导电
【答案】D
【详解】A.电离是电解质在水溶液中或熔融状态下电离成自由移动的离子的过程,不需要通电,因此不是在电流的作用下发生电离,A错误;
B.电解质本身不一定能导电,如固体氯化钠;能导电的不一定是电解质,如金属单质能导电,而金属单质既不是电解质,也不是非电解质,B错误;
C.稀盐酸是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,C错误;
D.本身不能电离,属于非电解质,但溶于水后生成的一水合氨是电解质,其水溶液能导电,D正确;
答案选D。
2.图a~c分别为氯化钠在固体、熔融状态、溶于水三种状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极)的微观示意图。下列说法错误的是
A.图a中的黑球“”代表的离子是
B.图a表示的是干燥的NaCl固体不导电
C.由图b可知,NaCl在通电条件下才能发生电离
D.图c表示NaCl在水溶液中的导电情况,表示水合氯离子
【答案】C
【详解】
A.氯离子半径大于钠离子半径,因此“”代表的是Cl-,A正确;
B.干燥的NaCl固体中Na+和Cl-不能自由移动,图a表示的是干燥的NaCl固体不导电,B正确;
C.NaCl在水溶液中或熔融状态下都能发生电离,而不是在通电条件下才能发生电离,C错误;
D.观察图c可知,通电后阴、阳离子在水溶液中定向移动,则图c表示NaCl在水溶液中的导电情况,氯离子半径大于钠离子半径,则表示水合氯离子,D正确;
故选C。
3.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.是弱酸,在水中不能完全电离,应该用可逆符号,A错误;
B.在水中完全电离为、和,B正确;
C.电离生成和,为弱酸酸式根,不会完全离解为和,C错误;
D.电离生成和,是整体,不会离解为和,D错误;
故答案选B。
4.分类法是学习和研究物质的一种常用科学方法。现有以下物质:
①铜、②干冰、③固体、④KOH溶液、⑤熔融NaCl、⑥酒精、⑦HCl气体
(1)上述物质中能导电的是 (填序号,下同);属于非电解质的是 。
(2)写出物质③在水溶液(稀溶液)中的电离方程式 。
(3)NaCl是电解质,NaCl固体却不导电,其原因是 。
【答案】(1) ①④⑤ ②⑥
(2)
(3)NaCl固体中和不能自由移动
【详解】(1)能够导电的物质有金属单质、石墨以及发生了电离的电解质,所以上述物质中能导电的是①④⑤。非电解质是指在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,所以属于非电解质的是②⑥。
(2)硫酸氢钠是强电解质,电离方程式为:。
(3)NaCl是电解质,NaCl固体却不导电,是因为处于固体时,其中的钠离子和氯离子不能自由移动,故不能导电。
知识点2:离子反应
1.离子反应
(1)离子反应的实验探究
实验操作
实验现象
产生白色沉淀
实验分析
BaCl2和Na2SO4的电离方程式
BaCl2=Ba2++2Cl-
Na2SO4=2Na++SO42-
混合前两种溶液中的离子
BaCl2溶液:Ba2+、Cl-
Na2SO4溶液:Na+、SO42-
混合后溶液中的离子
Na+、Cl-
解释
实验结论
BaCl2和Na2SO4在水溶液中反应的实质是Ba2++SO4=BaSO4↓
(2)概念
电解质溶于水后,电离成为自由移动的离子,因此,电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.离子方程式的书写及意义
(1)概念
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。
(2)离子方程式的书写
离子方程式体现了化学反应的本质,因此在书写时必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质、离子和离子反应。书写离子方程式的一般步骤如下∶
步骤
内容
举例
一写
根据客观事实,写出正确的化学方程式
CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu(NO3)2
二拆
把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,气体、单质、氧化物、难溶和难电离的物质等仍用化学式表示
Cu2++2Cl-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3-
三删
删去方程式两边不参加反应的离子,并将化学计量数化为最简
Cu2++2Cl-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3-
2Ag++2Cl-=2AgCl↓
四查
整理方程式并检查两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
Ag++Cl-=AgCl↓
书写离子方程式时的拆分原则
(1)强酸、强碱和易溶于水且完全电离的盐拆写成离子形式。
(2)难溶物质、弱电解质、易挥发物质(包括气体)、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(3)多元弱酸的酸式酸根离子不能继续拆分,如NaHCO3,不能拆写成“Na++H++CO32-”,应写成“Na++HCO3-”。
(4)微溶物如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3
①作反应物:澄清溶液中写成离子,悬浊液中写成化学式;
②作生成物:一律视为沉淀,写成化学式。
(5)氨水
①作反应物:写成NH3·H2O;
②作生成物:铵盐与稀碱溶液反应时,写成NH3·H2O,与浓溶液反应或加热时写成“NH3↑”。
通过以上分析发现,在离子方程式中除了易溶于水的强电解质应写成离子形式外,其他均不能拆。
与量有关的离子方程式的书写
“少定多变法”书写与量有关的离子方程式
(1)“少定”是指把用量相对较少的物质的化学计量数定为“1”,若该物质中有两种或两种以上离子参加反应,则离子的化学计量数之比与原物质化学式中比例相等。
(2)“多变”是指相对过量的反应物电离出的离子的化学计量数根据实际反应来确定,不受化学式中比例的制约。
例如,向KHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液的反应:
“少定”:将Ba(OH)2的化学计量数定为1,则Ba2+的化学计量数为1、OH-的化学计量数为2;
“多变”:1个Ba2+能与1个SO42-反应生成BaSO4沉淀,2个OH-能与2个H⁺反应生成2个H2O,则SO42-的化学计量数为1、H⁺的化学计量数为2。
可得离子方程式:Ba2++2OH-+SO42-+2H⁺===BaSO4↓+2H2O。
(3)离子方程式的意义
下表是用化学方程式和离子方程式表示的不同的酸碱中和反应。
化学方程式
离子方程式
NaOH+HCl===NaCl+H2O
H++OH-=H2O
KOH+HNO3===KNO3+H2O
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+H2O
2KOH+H2SO4===K2SO4+H2O
由上表可知,化学方程式只表示某一具体的反应,而离子方程式不仅可以表示某一具体的化学反应,而且可以表示同一类型的离子反应,更能体现反应的本质。
离子反应的本质是反应物中某些离子浓度的减小,即离子反应总是向着某种离子浓度减小的方向进行。
①H++OH-===H2O这一离子方程式表示强酸和强碱生成可溶性盐和水这一类型的中和反应,并不能表示所有的中和反应,如不能表示
稀硫酸与氢氧化钡溶液的反应(2H++SO42-+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓),
氢氧化钠与醋酸溶液的反应(OH-+CH3COOH===H2O+CH3COO-)。
②H++OH-===H2O这一离子方程式也不一定只表示强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的中和反应。如 NaOH与 NaHSO4,溶液的反应(NaOH+NaHSO4===H2O+Na2SO4),其离子方程式也为H++OH-===H2O。
1.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合:
B.石灰石溶于醋酸中:
C.氯化钠与硝酸银溶液反应:
D.硫酸与氢氧化钡反应:
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠与稀盐酸混合生成二氧化碳、氯化钠、水,反应的离子方程式为:,A正确;
B.醋酸为弱酸,在离子方程式中不能拆开,该反应的离子方程式应为,B错误;
C.和均为可溶盐,应拆为离子形式,正确离子方程式为,C错误;
D.与反应,与反应,正确的离子方程式为,D错误;
故选A。
2.(24高一·上海青浦·期末)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.向溶液中通入少量:
B.白醋溶解鸡蛋壳(主要成分是):
C.向碳酸氢钠溶液中滴加烧碱溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:
【答案】C
【详解】A.二氧化硫和氯化钡不反应,A错误;
B.醋酸为弱酸、碳酸钙难溶于水,两者均不能拆,反应为,B错误;
C.碳酸氢钠溶液中滴加烧碱氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,C正确;
D.向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性,则氢离子恰好和氢氧根离子生成水,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀、和钠离子生成硫酸钠,反应为:,D错误;
故选C。
3.(24高一·北京昌平·期末)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。
4.有下列物质:①冰醋酸;②铜;③;④硫酸溶液;⑤固体;⑥固体;⑦固体;⑧氨水;⑨稀硝酸;⑩蔗糖。回答下列问题:
(1)上述物质中属于电解质的有 (填编号,下同),属于强电解质的有 ,属于非电解质的有 ,能导电的物质有 。
(2)i.当过量③和⑥混合后,写出离子方程式: ;
ii.当④通入⑥的水溶液中,写出离子方程式: ;
iii.当⑦与⑧混合后,写出离子方程式: ;
iv.当⑤与⑥溶于水使溶液呈中性,写出该离子方程式: 。
【答案】(1) ①⑤⑥⑦ ⑤⑥⑦ ③⑩ ②④⑧⑨
(2)
【详解】(1)①冰醋酸是乙酸分子,不存在自由移动电子,不能导电,在水溶液中可部分电离出H+和CH3COO-,属于弱电解质;
②铜是金属单质,含有自由移动的电子而能够导电,单质既不属于电解质,也不属于非电解质;
③CO2是由分子构成的共价化合物,其中无自由移动的离子,因此不能导电,该物质在水中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电,因此属于非电解质;
④硫酸溶液中含有大量自由移动的离子而能够导电,溶液是混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;
⑤NaHSO4固体是硫酸盐,属于离子化合物,其中含有的离子不能自由移动,因此不能导电,该物质在水溶液中和熔融状态下能够发生完全电离而导电,因此NaHSO4属于强电解质;
⑥Ba(OH)2固体是离子化合物,其中含有的离子不能自由移动,因此不能导电,该物质在水溶液中和熔融状态下能够发生完全电离而导电,因此Ba(OH)2属于强电解质;
⑦Al2(SO4)3固体是离子化合物,其中含有的离子不能自由移动,因此不能导电,该物质在水溶液中和熔融状态下能够发生完全电离而导电,因此Al2(SO4)3固体属于强电解质;
⑧氨水中含有大量自由移动的离子而能够导电,氨水是溶液,属于混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;
⑨稀硝酸中含有大量自由移动的离子而能够导电,稀硝酸是溶液,属于混合物,故稀硝酸既不属于电解质,也不属于非电解质;
⑩蔗糖是由分子构成的共价化合物,其中无自由移动的离子,因此不能导电;该物质在水中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电,因此蔗糖属于非电解质;
综上所述:属于电解质的有①⑤⑥⑦,属于强电解质的有⑤⑥⑦,属于非电解质的有③⑩,能导电的物质有②④⑧⑨。
(2)i.过量CO2与Ba(OH)2混合生成Ba(HCO3)2,离子方程式为;
ii.硫酸与氢氧化钡生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为;
iii.硫酸铝与氨水生成氢氧化铝和硫酸铵,离子方程式为;
iv.硫酸氢钠和氢氧化钡以2:1反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,溶液为中性,离子方程式为。
知识点3:离子反应发生的条件及其应用
1.离子反应的条件
(1)复分解型离子反应
只要具备上述条件之一,反应就能发生。
(2)氧化还原反应型离子反应
参加离子反应的不一定都是电解质,只要有一种是即可;后面学习的氧化还原型离子反应就不一定满足产生沉淀、气体、难电离的物质的条件,如铁与氯化铁溶液的反应,没有产生沉淀、气体和难电离的物质,但依然是离子反应,离子方程式为Fe+2Fe3+===3Fe2+
2.应用
(1)混合物的分离(以分离MgCl2和NaCl为例)
(2)物质的鉴别
例如:鉴别失去标签的四种溶液——Na2CO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、MgCl2溶液。
【实验操作】各取3mL分别加入四支试管中,先向各试管内滴入少量的Ba(OH)2溶液,再滴人足量的稀盐酸,观察现象。实验现象、结论及离子方程式如下:
实验现象
结论
离子方程式
无明显现象
原溶液是NaCl溶液
—
生成白色沉淀且沉淀不溶于盐酸
原溶液是Na2SO4溶液
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
生成白色沉淀且沉淀溶于盐酸并有气体逸出
原溶液是Na2CO3溶液
CO32-+Ba2+=BaCO3↓
BaCO3+H+=Ba2++CO2↑+H2O
生成白色沉淀且沉淀溶于盐酸但无气体逸出
原溶液是MgCl2溶液
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
(3)消除水中污染物
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的比例混合,则发生离子反应:Ag++Cl-==AgCl↓。混合后的污水经过滤后再排放,不但消除了水污染,而且还能回收AgCl,再用这样的水浇灌农田又为植物提供了营养(K+和NO3-)。
(4)离子的检验
离子
所用试剂
操作及现象
结论
离子反应
SO42-
稀盐酸
BaCl2溶液
取少许待测液于试管中,滴入稀盐酸,无明显现象(排除CO32-、SO32-、Ag+等的干扰),再滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀(注意加入顺序不能颠倒)
待测液中含有SO42-
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
Cl-
AgNO3溶液
稀HNO3
取少许待测液于试管中,滴入稀HNO3,无明显现象(排除CO32-等的干扰),再滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生(或滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀)
待测液中含有Cl-
Ag++Cl-==AgCl↓
CO32-
CaCl2溶液
稀盐酸
澄清石灰水
取少许待测液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀溶解并产生无色无味气体,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
待测液中含有CO32-
CO32-+Ca2+=CaCO3↓
CaCO3+H+=Ca2++CO2↑+H2O
Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
1.(24高一·上海·期末)只用一种试剂就能把、NaCl、、四种溶液区分开来, 种试剂是
A. B.NaOH C. D.
【答案】D
【详解】A.、NaCl、、四种溶液均与溶液反应生成白色沉淀,硝酸银溶液不能将4种溶液区分开来,A错误;
B.溶液和NaCl溶液均不能与NaOH溶液反应,NaOH溶液与、均反应,不能区分,B错误;
C.溶液和溶液均能与溶液反应生成白色沉淀,溶液与NaCl、均不反应,不能区分,C错误;
D.溶液与溶液反应有白色沉淀生成,与NaCl溶液不反应,与溶液共热反应生成白色沉淀和无色、具有刺激性气味的气体,与溶液共热反应生成无色、具有刺激性气味的气体,则氢氧化钡溶液能将4种溶液区分开来,D正确;
故选D。
2.(24高一·江苏徐州·期末)粗盐主要含、、等杂质,一种提纯NaCl的实验方案如图所示,下列说法正确的是
A.溶液a、b、c分别为、、溶液
B.溶液d可选用稀硫酸或稀盐酸
C.操作Ⅲ为蒸发结晶
D.流程中若先加入溶液d再进行操作Ⅱ,实验方案也可行
【答案】C
【分析】由流程可知,粗盐溶解后加氯化钡可除去硫酸根离子,a中加BaCl2除去硫酸根离子,b中加NaOH可除去镁离子,c中加Na2CO3除去钙、钡离子,过滤后主要为氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,滤液中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,以此解答该题。
【详解】A.氯化钡溶液应该在碳酸钠溶液之前加入,故A错误;
B.加入稀硫酸会引入硫酸根杂质离子,故B错误;
C.氯化钠溶液蒸发结晶得到氯化钠固体,故C正确;
D.若先加入盐酸,碳酸钡、氢氧化镁沉淀又会溶解,引入杂质离子,故D错误;
故选C。
3.(多选)(23高一·山西晋城·期末)某溶液中可能含有、、、、、中的若干种。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法正确的是
A.白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物
B.溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,说明溶液中含有
C.溶液中可能存在,一定不存在
D.溶液中存在、、
【答案】AD
【分析】溶液X和足量Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀1,白色沉淀1和足量盐酸反应得到气体A和白色沉淀2,气体A为CO2,则溶液X中一定含有,、和不能大量共存,故溶液X中不含、,则溶液中阳离子一定为;白色沉淀2不与盐酸反应,白色沉淀2为BaSO4,则溶液X中一定含有;无法确定溶液中是否含有,故溶液X中可能含有。
【详解】A.由分析可知,白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物, A正确;
B.加入足量盐酸反应后得到溶液2,溶液2中一点含有,无法证明溶液X中是否含有,B错误;
C.由分析可知,溶液X中不含、,C错误;
D.由分析可知,溶液X中一定含有、、,可能含有,D正确;
答案选AD。
4.(24高一·海南省直辖县级单位·阶段考)实验室有一瓶无色透明的溶液,可能含有 中的若干种离子,且每种离子的个数一样多。化学兴趣小组设计了一系列实验来探究该溶液的成分。
(1)通过观察,该溶液中一定不存在 (填写离子符号)。
为鉴别该溶液的成分,对该溶液进行了以下实验。
①取少量溶液,加入紫色石蕊,溶液变红。
②取样,向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀。
③将②得到的浊液过滤,再加入溶液,生成白色沉淀。
(2)实验①证明溶液含有 。
(3)写出实验②发生的离子方程式 。
(4)写出实验③发生的离子方程式 。
(5)结合上述实验,溶液中一定存在的离子是 ,可能存在的离子是 。
【答案】(1)Cu2+
(2)H+
(3)Ba2++=BaSO4↓
(4)Ag++Cl-=AgCl↓
(5) H+、、Mg2+、Cl- Na+、
【分析】由于含铜离子的溶液呈蓝色,实验室这一瓶无色透明的溶液中一定不存在Cu2+;
①:取少量溶液,加入紫色石蕊,溶液变红,则存在H+,因OH-、能与氢离子反应,则OH-、CO不存在;
②:取样,向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,则沉淀为不溶于氢离子的硫酸钡,则存在SO、不存在Ba2+;
③:将②得到的浊液过滤,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,沉淀为不溶于氢离子的氯化银,溶液中含有氯离子,溶液中每种离子的个数一样多,结合电荷守恒,溶液中一定存在Cl-、Mg2+、、H+,可能同时存在Na+,NO;
【详解】(1)通过观察,该溶液中一定不存在Cu2+;
(2)根据分析,实验①证明溶液含有H+;
(3)根据分析,实验②发生的离子方程式为: +Ba2+= BaSO4↓;
(4)根据分析,实验③发生的离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓;
(5)根据分析,溶液中一定存在Cl-、Mg2+、、H+,可能同时存在Na+,。
知识点4:离子共存的判断
判断离子能否大量共存,即判断离子之间能否发生反应。若发生反应,则不能大量共存;若不发生反应,则能大量共存。
1.看溶液颜色
当给出了有关颜色的信息(无色或有色)时,应注意具有特殊颜色的离子。以下是几种常见离子的颜色;
离子
Cu2-
Fe3+
Fe2+
MnO4-
CrO42-
Cr2O72-
颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
黄色
橙色
2.注意溶液的酸碱性
(1)强酸性溶液、pH小于7(常温下)的溶液或使紫色石蕊变红的溶液,都含有大量的H+,则能与H+反应的离子不能大量存在,如OH-、HCO3-等。
(2)强碱性溶液、pH大于7(常温下)的溶液、使紫色石蕊变蓝的溶液或使酚酞变红的溶液,都含有大量的OH-,则能与OH-反应的离子不能大量存在,如H+、NH4+等。
3.看是否发生反应
如能发生复分解反应和氧化还原反应的离子不能大量共存:
类型
举例
发生复分解反应
生成难溶或微溶的物质
①Ca2+与CO32-,Ba2+与CO32-、SO42-、SO32-,Ag+与Cl-、Br-、I-、S2-、CO32-等
②OH-与Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cu2-、Al3+等
③Ag+与SO42-,Ca2+与SO42-,Mg2+与CO32-等
生成气体
H+与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等
生成水或其他难电离的物质
H+与OH-、CH3COO-等,OH-与HCO3-、NH4+等
发生氧化还原反应(下节学习)
涉及的离子共存问题将在以后的学习中进行详细介绍
1.(24高一·江苏盐城·期末)下列各组离子中,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.Mg2+、OH-生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.H+、Ca2+、都能和反应,但碳酸根优先和氢离子反应,所以不能大量共存,故B错误;
C.四种离子间不形成沉淀、气体、水,能够大量共存,故C正确;
D.、OH-反应,不能大量共存,故D错误;
故选C。
2.(24高一·河北保定·期末)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。
3.(24高一·江苏盐城·期末)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的
A.强碱性溶液:Na+、Mg2+、NO、SO
B.含大量SO的澄清溶液:Mg2+、Ca2+、Cl-、NO
C.澄清透明的溶液:K+、Cu2+、SO、Cl-
D.经酸化的0.1mol/L KI溶液中:Na+、K+、ClO-、SO
【答案】C
【详解】A.强碱性溶液含大量OH⁻,Mg2+会与OH⁻生成Mg(OH)2沉淀,无法大量共存,A错误;
B.大量SO与Ca2+会形成微溶的CaSO4沉淀,无法大量共存,B错误;
C.K+、Cu2+、SO、Cl⁻相互不反应,澄清透明说明无沉淀或反应,能大量共存,C正确;
D.酸化后的KI溶液中含H+和I⁻,ClO⁻在酸性条件下会与I⁻发生氧化还原反应,无法共存,D错误;
故答案为:C。
命题点1:电解质与非电解质的辨别
【针对练习1】(24高一·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。
【针对练习2】(24高一·广东广州·期中)下列说法正确的是
A.溶于水可以导电,所以是电解质
B.难溶于水,所以是非电解质
C.硫酸是强酸,醋酸是弱酸,所以硫酸是电解质,醋酸是非电解质
D.熔融状态可导电,所以为电解质
【答案】D
【详解】A.的水溶液虽然能导电,但导电的原因是一水合氨电离产生自由移动的阴阳离子,不是NH3本身电离,不属于电解质,是非电解质,A错误;
B.难溶于水,但溶于水的完全电离,所以是电解质,B错误;
C.硫酸是强酸,硫酸是电解质,醋酸是弱酸,属于弱电解质,C错误;
D.在熔融状态下可以电离出可以自由移动的钠离子和氧离子,可以导电,Na2O为电解质,D正确;
故选D。
【针对练习3】(24高一·四川眉山·期中)下列有关电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
非电解质
乙醇
葡萄糖
强电解质
HClO4
弱电解质
氨水
【答案】C
【详解】A.Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.CO2是非电解质,分类错误,故B错误;
C.NaCl是电解质,葡萄糖是非电解质,HClO4是强电解质,Cu(OH)2是弱电解质,分类均正确,故C正确;
D.“氨水”是混合物,不符合弱电解质的定义,故D错误;
答案选C。
【针对练习4】(24高一·浙江台州·期中)现有中学化学中常见的九种物质:①氢氧化钡固体②石墨③盐酸④纯醋酸⑤二氧化碳气体⑥硫酸氢钠固体⑦碳酸钠粉末⑧蔗糖晶体
请用上述序号填空:
(1)上述状态下可导电的是 。
(2)属于电解质的是 。
(3)②与金刚石的关系是 。
【答案】(1)②③
(2)①④⑥⑦
(3)同素异形体
【分析】导电的条件是有自由移动的离子或自由移动的电子,电解质在水溶液中或熔融状态下能导电,金属单质能导电,某些非金属单质如石墨也能导电;非电解质是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物;酸:电离的阳离子全部是氢离子的化合物;碱:电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;盐:指一类金属离子或铵根离子与酸根离子结合的化合物,以此来解析。
【详解】(1)①氢氧化钡固体是二元强碱,属于电解质,不存在自由移动的阴阳离子,不导电;②石墨是单质,存在自由移动的电子,能导电;③盐酸是HCl的溶液,是电解质的水溶液,存在自由移动的阴阳离子,能导电;④纯醋酸是一元酸,属于电解质,不存在自由移动的阴阳离子,不导电;⑤二氧化碳气体属于非电解质,不存在自由移动的阴阳离子,不导电;⑥硫酸氢钠固体是酸式盐,属于电解质,不存在自由移动的阴阳离子,不导电;⑦碳酸钠粉末是盐,属于电解质,不存在自由移动的阴阳离子,不导电;⑧蔗糖晶体属于非电解质,不存在自由移动的阴阳离子,不导电;
故答案为:②③;
(2)电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸、碱、盐及活泼金属氧化物;①氢氧化钡固体是二元强碱,属于电解质;②石墨是单质,不属于电解质,也不属于非电解质;③盐酸是HCl的溶液,是混合物,不属于电解质,也不属于非电解质;④纯醋酸是一元酸,属于电解质;⑤二氧化碳气体属于非电解质;⑥硫酸氢钠固体是酸式盐,属于电解质;⑦碳酸钠粉末是盐,属于电解质;⑧蔗糖晶体属于非电解质;
故答案为:①④⑥⑦;
(3)②石墨是碳的单质,金刚石也是碳的单质,二者互为同素异形体;
故答案为:同素异形体。
【针对练习5】(24高一上·安徽滁州·期中)铜器久置于空气(①)中会和空气中的(②)、(③)、(④)作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,又称“孔雀石”[化学式为,(⑤)],“铜绿”能跟盐酸(⑥)反应生成氯化铜(⑦)、和,在其溶液中滴入NaOH(⑧)溶液,生成(⑨),过滤干燥灼烧可以得到CuO(⑩),电解氯化铜溶液可以制备Cu(⑪)和(⑫)。
(1)上述短文标有序号的物质中,属于混合物的是 (填序号,下同);属于酸性氧化物的是 ;属于碱的是 ;属于盐的是 。
(2)从物质的类别来看,、Cu和都属于 。
(3)以上属于电解质的是 。
(4)请用离子方程式表示的生成过程: 。
【答案】(1) ①⑥ ③ ⑧⑨ ⑤⑦
(2)单质
(3)②⑤⑦⑧⑨⑩
(4)
【详解】(1)①空气、⑥盐酸均由多种物质组成,属于混合物;③CO2能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;⑧NaOH、⑨Cu(OH)2组成的阴离子只有氢氧根离子,属于碱;⑤Cu(OH)2CO3、⑦氯化铜均由金属阳离子和酸根阴离子组成,属于盐;
(2)从物质的类别来看,O2、Cu和Cl2都是只由一种元素组成的纯净物,都属于单质;
(3)电解质指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,属于电解质的是②⑤⑦⑧⑨⑩;
(4)铜离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铜,离子方程式表示Cu(OH)2的生成过程:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
命题点2:物质的导电性及电离方程式的书写
【针对练习6】(24高一·北京顺义·期末)下列物质不能导电的是
A.Cu B.KCl固体 C.KCl溶液 D.熔融KCl
【答案】B
【详解】A.Cu是金属,含有自由移动的电子,能够导电,A错误;
B.KCl固体中的K⁺和Cl⁻被束缚在晶格中无法自由移动,不能导电,B正确;
C.KCl溶液中的K⁺和Cl⁻可自由移动,能够导电,C错误;
D.熔融的KCl中离子脱离晶格束缚可自由移动,能够导电,D错误;
故选B。
【针对练习7】(24高一·北京·期末)下列电离方程式中不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.氢氧化钡是强碱,水溶液中完全解离为钡离子和氢氧根离子,故A正确;
B.亚硫酸是弱酸,在水溶液中部分电离为氢离子和亚硫酸氢根离子:,故B错误;
C.硫酸氢钠是盐,在水溶液中完全解离为钠离子、氢离子和硫酸根离子,故C正确;
D.硫酸铝是盐,在水溶液中完全解离为铝离子和硫酸根离子,故D正确;
故答案为B。
【针对练习8】(24高一·浙江杭州·期末)下列物质属于电解质但目前状态下不能导电的是
①液态氯化氢②稀硫酸③KOH固体④熔融碳酸钠⑤一水合氨⑥石墨
A.②④⑥ B.①③⑤ C.①④⑥ D.②③⑤
【答案】B
【分析】电解质是在水溶液中或熔融状态下能自身离解出离子的化合物,存在自由移动的离子或电子的物质能够导电。
【详解】①液态氯化氢是电解质,但液态时以分子形式存在,不能导电;
②稀硫酸是混合物,不属于电解质,能够导电;
③KOH固体是电解质,但固态时离子无法自由移动,故不导电;
④熔融碳酸钠是电解质,熔融状态离解出自由移动的钠离子和碳酸根离子,能够导电;
⑤一水合氨是电解质,纯液态时以分子形式存在,不导电;
⑥石墨是单质,不属于电解质,能够导电;
属于电解质但目前状态下不能导电的是①③⑤,故选B。
【针对练习9】(24高一·湖南长沙·期中)某化学兴趣小组的同学向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间的变化如图所示,下列相关说法正确的是
A.段溶液的导电能力不断减弱,说明反应的生成物不是电解质
B.B处溶液的导电能力几乎为0,是因为溶液中几乎没有可自由移动的离子
C.段溶液导电能力不断增大,是因为溶液中未反应的电离出了可自由移动的离子
D.上述反应过程可以用离子方程式表示为:
【答案】B
【详解】A.段溶液的导电能力不断减弱,是因为生成的难溶于水,属于电解质,故A错误;
B.B点处,和稀硫酸恰好完全反应生成和,几乎没有可以自由移动的离子,所以不导电,故B正确;
C.B点后溶液导电性增强是因为过量,过量的硫酸电离出可自由移动的离子,故C错误;
D.溶液中逐滴加入稀硫酸生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式应为,故D错误;
选B。
【针对练习10】(24高一·重庆·期末)常温下,在两份相同的溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的、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
A.②代表滴加溶液的变化曲线
B.点对应的离子方程式为
C.点,两溶液中含有相同量的
D.a点对应的溶液显中性,d点呈碱性
【答案】B
【分析】溶液和、溶液反应方程式分别为,、,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为溶液和的反应,则曲线②为溶液和溶液的反应,根据图知,点为溶液和恰好反应,、溶液的物质的量浓度相等,则点发生;c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中反应后溶质为、;a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为。据此解答:
【详解】A.当与恰好反应时,溶液中几乎没有自由移动离子,溶液导电能力接近0,根据图知,曲线①在点溶液导电能力接近0,故曲线①代表滴加溶液的变化曲线,故A错误;
B.根据图知,a点为溶液和恰好反应,、溶液的物质的量浓度相等,即点时加入的与物质的量之比为,此时恰好沉淀完,而被中和一半,对应离子方程式为:,故B正确;
C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中b点时剩余一半,溶液显碱性,继续滴加,发生反应,至点时被反应完,溶液显中性,故曲线②c点显碱性,因为硫酸根离子浓度相同,②中钠离子浓度大于①中氢离子浓度,离子总浓度相同,导电能力相同,故两溶液中含离子浓度不同,则量也不等,故C错误;
D。a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;点②中溶质为,水和硫酸钠溶液都呈中性,故D错误;
故答案为B。
命题点3:离子反应及离子反应方程式的书写
【针对练习11】(24高一·浙江嘉兴·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.用食醋处理水垢中的
B.把Na放入水中:
C.向NaOH溶液中通入过量
D.氯水和氯化亚铁溶液混合:
【答案】B
【详解】A.食醋中的醋酸是弱酸,不能拆成H⁺,正确写法应为Mg(OH)2+ 2CH3COOH =Mg2++ 2CH3COO⁻ + 2H2O,A错误;
B.钠与水反应生成NaOH和H2,离子方程式:,B正确;
C.过量CO2与OH⁻反应生成,离子方程式为,C错误;
D.电荷未配平,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
【针对练习12】(24高一·北京顺义·期中)下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸:
B.溶液与NaOH溶液反应:
C.溶液中加入足量溶液:
D.溶液中加入足量澄清石灰水
【答案】C
【详解】A.氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为,故A错误;
B.溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为,故B错误;
C.溶液中加入足量溶液生成硫酸钡沉淀、硫酸钠、水,反应的离子方程式为,故C正确;
D.溶液中加入足量澄清石灰水,反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为,故D错误;
选C。
【针对练习13】(24高一上·浙江丽水·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.将稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.向次氯酸钙溶液通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
C.FeCl3溶液中加入氨水:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D.Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
【答案】B
【详解】A.铜与稀硫酸常温下不反应,A错误;
B.次氯酸钙与少量CO2反应生成CaCO3和HClO,离子方程式正确,B正确;
C.氨水为弱碱,不能拆为OH⁻,应写为NH3·H2O,反应为,C错误;
D.Ba(OH) 2与H2SO4反应时,H⁺和OH⁻的系数应为2,,D错误;
故选B。
【针对练习14】(23高一·安徽合肥·期末)现有以下物质:①醋酸②稀硫酸③液态CO2④熔融的KNO3⑤硫酸氢钾晶体⑥石墨⑦铁片⑧酒精⑨NaOH溶液⑩氧化钠,请回答下列问题(填序号)
(1)以上物质能导电的是 。
(2)以上物质中属于电解质的是 。
(3)写出⑤溶于水的电离方程式 。
(4)写出②与⑦反应的离子方程式 。
(5)写出过量③与⑨反应的离子方程式 。
【答案】(1)②④⑥⑦⑨
(2)①④⑤⑩
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)①醋酸没有电离,不能导电;②稀硫酸中硫酸电离出氢离子和硫酸根离子,能导电;③液态CO2不能电离,不导电;④熔融的KNO3能电离出离子,能导电;⑤硫酸氢钾晶体没有电离,不能导电;⑥石墨能导电;⑦铁片能导电;⑧酒精是非电解质,不导电;⑨NaOH溶液中存在氢氧化钠的电离,能导电;⑩氧化钠没有电离,不导电。故选②④⑥⑦⑨。
(2)醋酸为化合物,无阴阳离子,不能导电,溶于水可形成阴阳离子,为电解质;
稀硫酸为混合物,含有自由移动的阴阳离子,能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
液态为化合物,无阴阳离子,不能导电,为非电解质;
熔融的为化合物,含有能自由移动的阴阳离子,能导电,属于电解质;
硫酸氢钾晶体属于盐,含有不能自由移动的阴阳离子,不能导电,属于电解质;
石墨为单质,含有自由移动的电子,能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
铁片为单质,含有自由移动的电子,能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
酒精为化合物,无阴阳离子,不能导电,为非电解质;
溶液为混合物,含有自由移动的阴阳离子,能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
氧化钠属于活泼金属氧化物,含有不能自由移动的阴阳离子,不能导电,属于电解质;故属于电解质的有①④⑤⑩。
(3)硫酸氢钾在水中电离出钾离子和氢离子和硫酸根离子,电离方程式为。
(4)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为。
(5)过量的二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为:。
【针对练习15】(24高一·四川成都·期中)现有下列物质:①铜 ②胆矾 ③溶液 ④ ⑤KHCO3 ⑥ ⑦碳酸钙 ⑧熔融 ⑨饱和NaCl ⑩酒精 ⑪FeCl3。
(1)上述物质属于电解质的有 ,给定状态下能导电的有 (填序号)。
(2)过量④通入③的溶液中,反应的离子方程式为: 。
(3)写出⑤在水溶液中的电离方程式: 。
(4)向溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为 ,然后继续滴加溶液时,此步发生反应的离子方程式为 。
(5)实验室用⑪制备氢氧化铁胶体涉及到的化学方程式 。
(6)FeCl3可以腐蚀铜制电路板,溶液逐渐由黄色变成蓝绿色,请书写离子反应方程式 。
【答案】(1) ②⑤⑦⑧⑪ ①③⑧⑨
(2)CO2+OH-=HCO
(3)
(4)
(5)
(6)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
【详解】(1)电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物,一般为酸、碱、盐及活泼金属的氧化物,上述物质属于电解质的有②胆矾、⑤KHCO3晶体、⑦碳酸钙、⑧熔融NaHSO4、⑪FeCl3,含有自由移动的电子或离子的物质能够导电,给定状态下能导电的有①铜、③Ba(OH)2溶液、⑧熔融NaHSO4、⑨饱和NaCl ;
(2)过量CO2通入Ba(OH)2溶液中反应生成碳酸氢钡,离子方程式为:CO2+OH-=HCO;
(3)碳酸氢钾是盐,是强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为:;
(4)向溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀,此时氢氧根有剩余,发生反应的离子方程式为:;然后继续滴加溶液时,过量的氢氧根与氢离子反应生成水,此步发生反应的离子方程式:;
(5)制备Fe(OH)3胶体的方法是向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,该过程的化学方程式为:;
(6)FeCl3可以腐蚀铜制电路板是Cu与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
命题点4:离子反应的应用
【针对练习16】(24高一·重庆·期末)一包固体混合物,其中含有、、及铁粉,加入盛有足量水的烧杯中,一段时间后,过滤(不考虑空气对反应的影响)。下列说法不正确的是
A.若滤液中有,则滤液中一定还有
B.若滤液中有,则滤纸上一定没有
C.若滤液中有,则滤纸上一定没有
D.若铁粉过量,则滤纸上一定有、、
【答案】C
【分析】含有AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2及铁粉,将其加入盛有足量水的烧杯中,铁首先和硝酸银生成银和硝酸亚铁,再和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,硝酸镁不参与反应;据此解答:
【详解】A由分析可知,溶液中由Ag+,则Cu2+没有被还原,溶液中还有Cu2+,故A正确;
B若滤液中有Cu2+,则说明Cu2+过量、Fe不足,滤纸上一定没有Fe,故B正确;
C若滤液中有Cu2+,说明铜离子没有完全反应或没有反应,而硝酸银首先反应,故滤纸上一定有Ag,故C错误;
D若Fe过量,则Ag+、Cu2+完全被还原为Ag、Cu后还剩有Fe,滤纸上一定有Fe、Ag、Cu,故D正确;
故答案为C。
【针对练习17】(24高一·浙江杭州·期末)对于某些离子的检验及结论正确的是
A.加入稀硝酸后再加入硝酸银,产生白色沉淀,原溶液中一定有
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中一定有
C.某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有
D.加稀盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,原物质中一定有
【答案】A
【详解】A.银离子和氯离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,则加入稀硝酸后再加入硝酸银,产生白色沉淀,原溶液中一定有,A正确;
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中有硫酸根离子或银离子,B错误;
C.某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,白色沉淀消失,不一定有钙离子,也有可能是钡离子,C错误;
D.加稀盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,原物质可能含碳酸盐或碳酸氢盐或亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,D错误;
故选A。
【针对练习18】(24高一·福建福州·期末)室温下,在的溶液中,可大量共存的一组离子或分子是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】的溶液显碱性,溶液中含有大量的氢氧根离子,以此解题。
【详解】A.的溶液显碱性,此时氢氧根离子和醋酸反应,不能共存,A错误;
B.氢氧根离子可以和碳酸氢根离子反应,不能共存,B错误;
C.碱性条件下,相互之间不反应,可以共存,C正确;
D.氢氧根离子可以和银离子反应,不能共存,D错误;
故选C。
【针对练习19】(24高一·北京昌平·期末)粗食盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质,为得到精制食盐需除杂,某同学利用NaOH溶液、盐酸、Na2CO3溶液和BaCl2溶液,设计了如下实验流程:
(1)操作a的名称是 。
(2)粗盐水中需要除去的杂质离子为 。
(3)写出加入试剂1的目的 。
(4)写出加入试剂2发生反应的离子方程式 。
(5)某同学认为也可选用Ba(OH)2溶液作为除去部分杂质离子的试剂,用离子方程式表示其除杂过程 。
【答案】(1)过滤
(2)、Mg2+ 、Ca2+
(3)除去Ca2+和过量的Ba2+
(4)+2H+= H2O+CO2↑,OH-+H+= H2O
(5)Ba2++= BaSO4↓,Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓
【分析】粗食盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质,杂质离子为Mg2+、Ca2+、,分别利用OH-、、Ba2+除去,每次加入除杂试剂过量,因此所用试剂顺序为必须在Ba2+之后加入,在最后加入HCl溶液除去过量的OH-和,结合框图可知操作a为过滤、试剂1为Na2CO3溶液、试剂2为HCl溶液;
【详解】(1)加入氯化钡后将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,不溶性固体和溶液分离采用过滤的方式,操作a为过滤;
(2)根据题意粗盐中含有Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、,其中杂质离子为Mg2+、Ca2+、;
(3)根据分析,除杂试剂应为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液,结合框图可知试剂1为Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+和过量的Ba2+;
(4)试剂2为HCl溶液,加入后与过量的OH-和反应,离子方程式为,OH-+H+= H2O;
(5)加入氢氧化钡后钡离子会和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀、氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为,Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓。
【针对练习20】将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、、OH-、和Cl-,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生。
Ⅲ.另取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生。
(1)根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是 ,肯定存在的离子是 。
(2)写出实验Ⅲ中可能发生反应的离子方程式: 。
(3)如溶液中各种离子的个数相等,确定溶液中 (填“有”或“无”)K+,判断依据是 。
【答案】(1) 铁离子、镁离子、碳酸根离子和硫酸根离子 氢氧根离子、氯离子和钡离子
(2)H++OH-=H2O、Cl-+Ag+=AgCl↓
(3) 无 溶液中Ba2+、OH-、C1-的物质的量相等,由电荷守恒可知溶液中无K+
【分析】无色透明溶液中一定不存在铁离子;取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色说明溶液呈碱性;取少许原溶液滴入氯化钡溶液,无白色沉淀产生说明溶液中一定不存在硫酸根离子、碳酸根离子,则溶液中一定存在氢氧根离子,一定不存在镁离子;另取少许原溶液先滴加硝酸再加硝酸银溶液,产生白色沉淀说明溶液中一定存在氯离子;再取少许原溶液滴入少量稀硫酸溶液,有白色沉淀产生说明溶液中存在钡离子;由实验现象无法判断溶液中是否存在钾离子,综上可知,溶液中一定存在氢氧根离子、氯离子和钡离子,一定不存在铁离子、镁离子、碳酸根离子和硫酸根离子,可能存在钾离子。
【详解】(1)由分析,原溶液中肯定不存在的离子是铁离子、镁离子、碳酸根离子和硫酸根离子,肯定存在的离子是氢氧根离子、氯离子和钡离子;
(2)实验Ⅲ中发生的反应为先加入的稀硝酸中和溶液中的氢氧根离子,溶液呈酸性后加入的硝酸银溶液与银离子反应生成氯化银白色沉淀,反应的离子方程式为H++OH-=H2O、Cl-+Ag+=AgCl↓;
(3)若溶液中各种离子的物质的量相等,溶液中一定存在氢氧根离子、氯离子和钡离子,由电荷守恒可知,溶液中一定无钾离子,故答案为:无;溶液中Ba2+、OH-、C1-的物质的量相等,由电荷守恒可知溶液中无K+。
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第2讲 离子反应
知识点1:电解质的电离
1.电解质和非电解质的比较
电解质
非电解质
相同点
均为
不同点
在 或 下能够导电
在水溶液里和熔融状态下都 导电
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里或熔融状态下自身都不能发生电离
存在形式
(或 )
常见物质
① :HCl,H2SO4等
② :NaOH,NH3·H2O等
③ :NaCl,KNO3等
④ :MgO,Na2O等
⑤ :CH3COOH等
⑥
① :SO2,CO,SO3等
② :NH3,PH3等
③ :蔗糖,C2H5OH,CH4,CCl4等
(1)判断物质是不是电解质的关键
①判断物质是不是化合物;
②判断物质在水溶液里或熔融状态下能否自身发生电离。
(2)对电解质导电的理解
①能导电的物质 是电解质,如石墨、盐酸等能导电,但它们不是化合物,因而不是电解质;
②电解质本身 能导电,如氯化钠晶体是电解质,但其本身不导电∶
③某物质的水溶液能导电,该物质也 是电解质,如SO2、SO3、NH4、CO2等的水溶液都能导电,但溶液中能导电的离子是它们与水反应生成的电解质电离产生的,其本身在水溶液里和熔融状态下都不能电离,不是电解质。
④有些电解质溶于水能够导电,但熔融状态不能导电,如所有 ;有些电解质在熔融状态下能够导电,但因难溶于水,其水溶液几乎 ,如 BaSO4等。
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
常见物质
① :HCl,H2SO4,HNO3等
② :NaOH,Ba(OH)2等
③ :NaCl,K2CO3,NH4Cl,CaCO3等
① :CH3COOH,HClO,HF等
② :NH3·H2O,Fe(OH)3等
③ :(CH3COO)2Pb
④
相同点
均为电解质
不同点
在水溶液中能完全电离出离子
在水溶液中只能部分电离出离子
水溶液中的溶质形式
阴离子,阳离子
阴离子,阳离子,
未电离的
电解质强弱与溶解度大小的关系
电解质的强弱与其在水中溶解度的大小 ,只与其溶于水的部分是否完全电离 。例如某些难溶于水的化合物,如 BaSO4、CaCO3、AgCl等,虽然它们在水中的溶解度很小,但由于它们溶于水的部分是完全电离的,所以它们是 电解质。又如易溶于水的(CH3COO)2Pb,在水中大部分以:(CH3COO)2Pb形式存在,只有小部分电离出离子,所以是 电解质。
3.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。电离 通电。
不同物质的电离情形分析
①强碱、大多数盐、大部分金属氧化物等电解质本身 阴、阳离子,但不能自由移动,不导电。在一定条件下,电解质电离成为自由移动的离子,能导电。
②酸、少数盐、水等电解质本身 阴、阳离子,在一定条件下电离成为自由移动的离子,能导电。具体分析如下:
电解质种类
导电情况分析
酸
气态,固态或液态时只有 ,没有自由移动的离子, 导电
溶于水时在 的作用下,电离产生自由移动的离子, 导电
碱和盐
固态时 自由移动的离子, 导电
在 中或 下能电离出自由移动的离子, 导电
活泼金属氧化物
在 下自身能电离出阴、阳离子, 导电;
在 中能和水反应生成新的电解质(碱)而导电。
如Na2O在熔融状态下因电离出Na+和O2-而导电,在水溶液中与水反应生成NaOH,NaOH电离产生Na+和OH-而导电
③影响电解质溶液导电能力的因素:电解质溶液能够导电是因为通电时溶液中自由移动的离子作定向移动,故其导电能力的强弱只与自由移动的 大小及 的多少有关。自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液导电能力越 。
4.电离的表达方法--电离方程式
电解质的电离过程可以用电离方程式来表示。
①强电解质在水溶液中完全电离,电离方程式用“=”来连接
H2SO4=
NaOH=
Na2CO3=
②弱电解质在水溶液中的电离过程可逆,部分电离,电离方程式用“"来连接。
CH3COOH
NH3·H2O
H2O
③多元弱酸分步电离
H2CO3
HCO3-
④多元弱碱实际上也是分步电离,因为其电离很复杂,所以写电离方程式时一般一步写出
Mg(OH)2
Fe(OH)3Fe3++3OH-
⑤弱酸的酸式盐在水溶液中完全电离,但其酸式酸根离子只能部分电离
NaHCO3=
HCO3-
⑥强酸的酸式盐在受热熔化时只能电离成金属阳离子(或NH4+)和酸式酸根离子,在水溶液中可以完全电离成金属阳离子(或NH4+)、氢离子和酸根离子
NaHSO4=
NaHSO4(熔融)=
①书写时要遵循“质量守恒”和“电荷守恒”(电解质溶液中的“电荷守恒”也可理解为电解质溶液呈 )。“质量守恒”要求电离方程式左右两边原子的种类和数目必须相等,“电荷守恒”要求在电离方程式的右边,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷 。
5.从电离角度认识酸、碱、盐
分类
电离特征
实例
酸
电离时生成的阳离子 是氢离子(H+)的化合物
碱
电离时生成的阴离子 是氢氧根离子(OH-)的化合物
盐
电离时可生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物
①在理解酸和碱的概念时要注意“全部”二字,即酸电离产生的阳离子只有一种,一定是H+,如NaHSO4虽然能电离出H+,但电离出的阳离子还有Na+,故不是酸,而是 。
②碱电离出的阴离子也只有一种,一定是OH-,如Cu2(OH)2CO3电离出的阴离子除OH-外还有CO32-,故不是碱,而是 。
1.有关电解质的说法正确的是
A.溶于水,在电流的作用下电离成钠离子和氯离子
B.电解质本身不一定能导电,能导电的一定是电解质
C.稀盐酸能导电,所以稀盐酸是电解质
D.是非电解质,但其水溶液能导电
2.图a~c分别为氯化钠在固体、熔融状态、溶于水三种状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极)的微观示意图。下列说法错误的是
A.图a中的黑球“”代表的离子是
B.图a表示的是干燥的NaCl固体不导电
C.由图b可知,NaCl在通电条件下才能发生电离
D.图c表示NaCl在水溶液中的导电情况,表示水合氯离子
3.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
4.分类法是学习和研究物质的一种常用科学方法。现有以下物质:
①铜、②干冰、③固体、④KOH溶液、⑤熔融NaCl、⑥酒精、⑦HCl气体
(1)上述物质中能导电的是 (填序号,下同);属于非电解质的是 。
(2)写出物质③在水溶液(稀溶液)中的电离方程式 。
(3)NaCl是电解质,NaCl固体却不导电,其原因是 。
知识点2:离子反应
1.离子反应
(1)离子反应的实验探究
实验操作
实验现象
产生白色沉淀
实验分析
BaCl2和Na2SO4的电离方程式
BaCl2=Ba2++2Cl-
Na2SO4=2Na++SO42-
混合前两种溶液中的离子
BaCl2溶液:
Na2SO4溶液:
混合后溶液中的离子
解释
实验结论
BaCl2和Na2SO4在水溶液中反应的实质是
(2)概念
电解质溶于水后,电离成为自由移动的离子,因此,电解质在溶液中的反应实质上是 之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.离子方程式的书写及意义
(1)概念
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。
(2)离子方程式的书写
离子方程式体现了化学反应的本质,因此在书写时必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质、离子和离子反应。书写离子方程式的一般步骤如下∶
步骤
内容
举例
一写
根据客观事实,写出正确的化学方程式
CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu(NO3)2
二拆
把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,气体、单质、氧化物、难溶和难电离的物质等仍用化学式表示
Cu2++2Cl-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3-
三删
删去方程式两边不参加反应的离子,并将化学计量数化为最简
Cu2++2Cl-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3-
2Ag++2Cl-=2AgCl↓
四查
整理方程式并检查两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
Ag++Cl-=AgCl↓
书写离子方程式时的拆分原则
(1)强酸、强碱和易溶于水且完全电离的盐拆写成离子形式。
(2)难溶物质、弱电解质、易挥发物质(包括气体)、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(3)多元弱酸的 不能继续拆分,如NaHCO3,不能拆写成“Na++H++CO32-”,应写成“Na++HCO3-”。
(4)微溶物如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3
①作反应物:澄清溶液中写成 ,悬浊液中写成 ;
②作生成物:一律视为 ,写成化学式。
(5)氨水
①作反应物:写成 ;
②作生成物:铵盐与稀碱溶液反应时,写成 ,与浓溶液反应或加热时写成“ ”。
通过以上分析发现,在离子方程式中除了 溶于水的 应写成离子形式外,其他均不能拆。
与量有关的离子方程式的书写
“少定多变法”书写与量有关的离子方程式
(1)“少定”是指把用量相对较少的物质的化学计量数定为“1”,若该物质中有两种或两种以上离子参加反应,则离子的化学计量数之比与原物质化学式中比例相等。
(2)“多变”是指相对过量的反应物电离出的离子的化学计量数根据实际反应来确定,不受化学式中比例的制约。
例如,向KHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液的反应:
“少定”:将Ba(OH)2的化学计量数定为1,则Ba2+的化学计量数为1、OH-的化学计量数为2;
“多变”:1个Ba2+能与1个SO42-反应生成BaSO4沉淀,2个OH-能与2个H⁺反应生成2个H2O,则SO42-的化学计量数为1、H⁺的化学计量数为2。
可得离子方程式: 。
(3)离子方程式的意义
下表是用化学方程式和离子方程式表示的不同的酸碱中和反应。
化学方程式
离子方程式
NaOH+HCl===NaCl+H2O
KOH+HNO3===KNO3+H2O
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+H2O
2KOH+H2SO4===K2SO4+H2O
由上表可知,化学方程式只表示 的反应,而离子方程式不仅可以表示 的化学反应,而且可以表示 的离子反应,更能体现反应的本质。
离子反应的本质是反应物中某些离子浓度的减小,即离子反应总是向着某种离子浓度 的方向进行。
①H++OH-===H2O这一离子方程式表示 和 生成 和 这一类型的中和反应,并 表示所有的中和反应,如不能表示
稀硫酸与氢氧化钡溶液的反应( ),
氢氧化钠与醋酸溶液的反应( )。
②H++OH-===H2O这一离子方程式也 定只表示强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的中和反应。如 NaOH与 NaHSO4,溶液的反应(NaOH+NaHSO4===H2O+Na2SO4),其离子方程式也为H++OH-===H2O。
1.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合:
B.石灰石溶于醋酸中:
C.氯化钠与硝酸银溶液反应:
D.硫酸与氢氧化钡反应:
2.(24高一·上海青浦·期末)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.向溶液中通入少量:
B.白醋溶解鸡蛋壳(主要成分是):
C.向碳酸氢钠溶液中滴加烧碱溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:
3.(24高一·北京昌平·期末)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
4.有下列物质:①冰醋酸;②铜;③;④硫酸溶液;⑤固体;⑥固体;⑦固体;⑧氨水;⑨稀硝酸;⑩蔗糖。回答下列问题:
(1)上述物质中属于电解质的有 (填编号,下同),属于强电解质的有 ,属于非电解质的有 ,能导电的物质有 。
(2)i.当过量③和⑥混合后,写出离子方程式: ;
ii.当④通入⑥的水溶液中,写出离子方程式: ;
iii.当⑦与⑧混合后,写出离子方程式: ;
iv.当⑤与⑥溶于水使溶液呈中性,写出该离子方程式: 。
知识点3:离子反应发生的条件及其应用
1.离子反应的条件
(1)复分解型离子反应
只要具备上述条件之一,反应就能发生。
(2)氧化还原反应型离子反应
参加离子反应的不一定都是电解质,只要有一种是即可;后面学习的氧化还原型离子反应就不一定满足产生沉淀、气体、难电离的物质的条件,如铁与氯化铁溶液的反应,没有产生沉淀、气体和难电离的物质,但依然是离子反应,离子方程式为Fe+2Fe3+===3Fe2+
2.应用
(1)混合物的分离(以分离MgCl2和NaCl为例)
(2)物质的鉴别
例如:鉴别失去标签的四种溶液——Na2CO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、MgCl2溶液。
【实验操作】各取3mL分别加入四支试管中,先向各试管内滴入少量的Ba(OH)2溶液,再滴人足量的稀盐酸,观察现象。实验现象、结论及离子方程式如下:
实验现象
结论
离子方程式
无明显现象
原溶液是NaCl溶液
—
生成白色沉淀且沉淀不溶于盐酸
原溶液是Na2SO4溶液
生成白色沉淀且沉淀溶于盐酸并有气体逸出
原溶液是Na2CO3溶液
生成白色沉淀且沉淀溶于盐酸但无气体逸出
原溶液是MgCl2溶液
(3)消除水中污染物
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的比例混合,则发生离子反应: 。混合后的污水经过滤后再排放,不但消除了水污染,而且还能回收AgCl,再用这样的水浇灌农田又为植物提供了营养(K+和NO3-)。
(4)离子的检验
离子
所用试剂
操作及现象
结论
离子反应
SO42-
稀盐酸
BaCl2溶液
取少许待测液于试管中,滴入 ,无明显现象(排除CO32-、SO32-、Ag+等的干扰),再滴入 ,产生白色沉淀(注意加入顺序不能颠倒)
待测液中含有SO42-
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
Cl-
AgNO3溶液
稀HNO3
取少许待测液于试管中,滴入 ,无明显现象(排除CO32-等的干扰),再滴入 ,有白色沉淀产生(或滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀)
待测液中含有Cl-
Ag++Cl-==AgCl↓
CO32-
CaCl2溶液
稀盐酸
澄清石灰水
取少许待测液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀溶解并产生无色无味气体,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
待测液中含有CO32-
CO32-+Ca2+=CaCO3↓
CaCO3+H+=Ca2++CO2↑+H2O
Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
1.(24高一·上海·期末)只用一种试剂就能把、NaCl、、四种溶液区分开来, 种试剂是
A. B.NaOH C. D.
2.(24高一·江苏徐州·期末)粗盐主要含、、等杂质,一种提纯NaCl的实验方案如图所示,下列说法正确的是
A.溶液a、b、c分别为、、溶液
B.溶液d可选用稀硫酸或稀盐酸
C.操作Ⅲ为蒸发结晶
D.流程中若先加入溶液d再进行操作Ⅱ,实验方案也可行
3.(多选)(23高一·山西晋城·期末)某溶液中可能含有、、、、、中的若干种。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了如下实验,下列说法正确的是
A.白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物
B.溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,说明溶液中含有
C.溶液中可能存在,一定不存在
D.溶液中存在、、
4.(24高一·海南省直辖县级单位·阶段考)实验室有一瓶无色透明的溶液,可能含有 中的若干种离子,且每种离子的个数一样多。化学兴趣小组设计了一系列实验来探究该溶液的成分。
(1)通过观察,该溶液中一定不存在 (填写离子符号)。
为鉴别该溶液的成分,对该溶液进行了以下实验。
①取少量溶液,加入紫色石蕊,溶液变红。
②取样,向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀。
③将②得到的浊液过滤,再加入溶液,生成白色沉淀。
(2)实验①证明溶液含有 。
(3)写出实验②发生的离子方程式 。
(4)写出实验③发生的离子方程式 。
(5)结合上述实验,溶液中一定存在的离子是 ,可能存在的离子是 。
知识点4:离子共存的判断
判断离子能否大量共存,即判断离子之间能否发生反应。若发生反应,则不能大量共存;若不发生反应,则能大量共存。
1.看溶液颜色
当给出了有关颜色的信息(无色或有色)时,应注意具有特殊颜色的离子。以下是几种常见离子的颜色;
离子
Cu2-
Fe3+
Fe2+
MnO4-
CrO42-
Cr2O72-
颜色
2.注意溶液的酸碱性
(1)强酸性溶液、pH小于7(常温下)的溶液或使紫色石蕊变红的溶液,都含有大量的 ,则能与H+反应的离子不能大量存在,如OH-、HCO3-等。
(2)强碱性溶液、pH大于7(常温下)的溶液、使紫色石蕊变蓝的溶液或使酚酞变红的溶液,都含有大量的 ,则能与OH-反应的离子不能大量存在,如H+、NH4+等。
3.看是否发生反应
如能发生复分解反应和氧化还原反应的离子不能大量共存:
类型
举例
发生复分解反应
生成难溶或微溶的物质
①Ca2+与CO32-,Ba2+与CO32-、SO42-、SO32-,Ag+与Cl-、Br-、I-、S2-、CO32-等
②OH-与Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cu2-、Al3+等
③Ag+与SO42-,Ca2+与SO42-,Mg2+与CO32-等
生成气体
H+与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等
生成水或其他难电离的物质
H+与OH-、CH3COO-等,OH-与HCO3-、NH4+等
发生氧化还原反应(下节学习)
涉及的离子共存问题将在以后的学习中进行详细介绍
1.(24高一·江苏盐城·期末)下列各组离子中,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
2.(24高一·河北保定·期末)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:、、、
3.(24高一·江苏盐城·期末)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的
A.强碱性溶液:Na+、Mg2+、NO、SO
B.含大量SO的澄清溶液:Mg2+、Ca2+、Cl-、NO
C.澄清透明的溶液:K+、Cu2+、SO、Cl-
D.经酸化的0.1mol/L KI溶液中:Na+、K+、ClO-、SO
命题点1:电解质与非电解质的辨别
【针对练习1】(24高一·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
【针对练习2】(24高一·广东广州·期中)下列说法正确的是
A.溶于水可以导电,所以是电解质
B.难溶于水,所以是非电解质
C.硫酸是强酸,醋酸是弱酸,所以硫酸是电解质,醋酸是非电解质
D.熔融状态可导电,所以为电解质
【针对练习3】(24高一·四川眉山·期中)下列有关电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
非电解质
乙醇
葡萄糖
强电解质
HClO4
弱电解质
氨水
【针对练习4】(24高一·浙江台州·期中)现有中学化学中常见的九种物质:①氢氧化钡固体②石墨③盐酸④纯醋酸⑤二氧化碳气体⑥硫酸氢钠固体⑦碳酸钠粉末⑧蔗糖晶体
请用上述序号填空:
(1)上述状态下可导电的是 。
(2)属于电解质的是 。
(3)②与金刚石的关系是 。
【针对练习5】(24高一上·安徽滁州·期中)铜器久置于空气(①)中会和空气中的(②)、(③)、(④)作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,又称“孔雀石”[化学式为,(⑤)],“铜绿”能跟盐酸(⑥)反应生成氯化铜(⑦)、和,在其溶液中滴入NaOH(⑧)溶液,生成(⑨),过滤干燥灼烧可以得到CuO(⑩),电解氯化铜溶液可以制备Cu(⑪)和(⑫)。
(1)上述短文标有序号的物质中,属于混合物的是 (填序号,下同);属于酸性氧化物的是 ;属于碱的是 ;属于盐的是 。
(2)从物质的类别来看,、Cu和都属于 。
(3)以上属于电解质的是 。
(4)请用离子方程式表示的生成过程: 。
命题点2:物质的导电性及电离方程式的书写
【针对练习6】(24高一·北京顺义·期末)下列物质不能导电的是
A.Cu B.KCl固体 C.KCl溶液 D.熔融KCl
【针对练习7】(24高一·北京·期末)下列电离方程式中不正确的是
A. B.
C. D.
【针对练习8】(24高一·浙江杭州·期末)下列物质属于电解质但目前状态下不能导电的是
①液态氯化氢②稀硫酸③KOH固体④熔融碳酸钠⑤一水合氨⑥石墨
A.②④⑥ B.①③⑤ C.①④⑥ D.②③⑤
【针对练习9】(24高一·湖南长沙·期中)某化学兴趣小组的同学向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间的变化如图所示,下列相关说法正确的是
A.段溶液的导电能力不断减弱,说明反应的生成物不是电解质
B.B处溶液的导电能力几乎为0,是因为溶液中几乎没有可自由移动的离子
C.段溶液导电能力不断增大,是因为溶液中未反应的电离出了可自由移动的离子
D.上述反应过程可以用离子方程式表示为:
【针对练习10】(24高一·重庆·期末)常温下,在两份相同的溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的、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
A.②代表滴加溶液的变化曲线
B.点对应的离子方程式为
C.点,两溶液中含有相同量的
D.a点对应的溶液显中性,d点呈碱性
命题点3:离子反应及离子反应方程式的书写
【针对练习11】(24高一·浙江嘉兴·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.用食醋处理水垢中的
B.把Na放入水中:
C.向NaOH溶液中通入过量
D.氯水和氯化亚铁溶液混合:
【针对练习12】(24高一·北京顺义·期中)下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸:
B.溶液与NaOH溶液反应:
C.溶液中加入足量溶液:
D.溶液中加入足量澄清石灰水
【针对练习13】(24高一上·浙江丽水·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.将稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.向次氯酸钙溶液通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
C.FeCl3溶液中加入氨水:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D.Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
【针对练习14】(23高一·安徽合肥·期末)现有以下物质:①醋酸②稀硫酸③液态CO2④熔融的KNO3⑤硫酸氢钾晶体⑥石墨⑦铁片⑧酒精⑨NaOH溶液⑩氧化钠,请回答下列问题(填序号)
(1)以上物质能导电的是 。
(2)以上物质中属于电解质的是 。
(3)写出⑤溶于水的电离方程式 。
(4)写出②与⑦反应的离子方程式 。
(5)写出过量③与⑨反应的离子方程式 。
【针对练习15】(24高一·四川成都·期中)现有下列物质:①铜 ②胆矾 ③溶液 ④ ⑤KHCO3 ⑥ ⑦碳酸钙 ⑧熔融 ⑨饱和NaCl ⑩酒精 ⑪FeCl3。
(1)上述物质属于电解质的有 ,给定状态下能导电的有 (填序号)。
(2)过量④通入③的溶液中,反应的离子方程式为: 。
(3)写出⑤在水溶液中的电离方程式: 。
(4)向溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为 ,然后继续滴加溶液时,此步发生反应的离子方程式为 。
(5)实验室用⑪制备氢氧化铁胶体涉及到的化学方程式 。
(6)FeCl3可以腐蚀铜制电路板,溶液逐渐由黄色变成蓝绿色,请书写离子反应方程式 。
命题点4:离子反应的应用
【针对练习16】(24高一·重庆·期末)一包固体混合物,其中含有、、及铁粉,加入盛有足量水的烧杯中,一段时间后,过滤(不考虑空气对反应的影响)。下列说法不正确的是
A.若滤液中有,则滤液中一定还有
B.若滤液中有,则滤纸上一定没有
C.若滤液中有,则滤纸上一定没有
D.若铁粉过量,则滤纸上一定有、、
【针对练习17】(24高一·浙江杭州·期末)对于某些离子的检验及结论正确的是
A.加入稀硝酸后再加入硝酸银,产生白色沉淀,原溶液中一定有
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中一定有
C.某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有
D.加稀盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,原物质中一定有
【针对练习18】(24高一·福建福州·期末)室温下,在的溶液中,可大量共存的一组离子或分子是
A. B.
C. D.
【针对练习19】(24高一·北京昌平·期末)粗食盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质,为得到精制食盐需除杂,某同学利用NaOH溶液、盐酸、Na2CO3溶液和BaCl2溶液,设计了如下实验流程:
(1)操作a的名称是 。
(2)粗盐水中需要除去的杂质离子为 。
(3)写出加入试剂1的目的 。
(4)写出加入试剂2发生反应的离子方程式 。
(5)某同学认为也可选用Ba(OH)2溶液作为除去部分杂质离子的试剂,用离子方程式表示其除杂过程 。
【针对练习20】将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、、OH-、和Cl-,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生。
Ⅲ.另取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生。
(1)根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是 ,肯定存在的离子是 。
(2)写出实验Ⅲ中可能发生反应的离子方程式: 。
(3)如溶液中各种离子的个数相等,确定溶液中 (填“有”或“无”)K+,判断依据是 。
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