内容正文:
专题02 离子反应
重点一 电解质与非电解质的比较、判断
1.电解质和非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
关键词
“或、化合物”
“和、化合物”
满足条件
导电
不导电
实质
自身电离出离子
自身不能电离出离子
注意
用“自身”能否电离可确定是否为电解质
物质类别
酸、碱、盐、水、金属氧化物
非金属氧化物、氨气、绝大多数有机物
2.电解质的种类
种类
导电条件
酸
水溶液中
碱
水溶液中(难溶物除外)或熔融状态下(NH3·H2O除外)
盐
水溶液中(难溶物除外)或熔融状态下
金属氧化物
熔融状态下
水
液态
方法点拨
电解质判断的三个角度
(1)从物质类别判断
(2)从物质性质看
电解质在一定条件下可以导电,条件是溶于水或熔融状态下,二者具备其一即可。
(3)从是否自身电离看
电解质溶于水或熔融状态时,电解质自身发生电离,有些非电解质如NH3、CO2等,溶于水也能导电,但都不是自身电离产生的离子。
3.电解质导电情况分析
①不同电解质的导电情况:电解质导电的原因是电解质能在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子。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
②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。
方法点拨
(1)电解质与导电性的关系
①有些电解质溶于水能导电,在熔融状态下不能导电,如HCl、H2SO4等。
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4、CaCO3等。
③能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等,电解质本身也不一定能导电,如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定是电解质,如SO2、NH3等。
(2)电解质与溶解性的关系
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)。
4.强电解质和弱电解质
(1)强电解质和弱电解质的概念:
①强电解质是指在水溶液里能 出离子的电解质。
②弱电解质是指在水溶液里只能 出离子的电解质。
(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
强酸:HCl,H2SO4,HNO3等
强碱:NaOH,Ba(OH)2等
大多数盐:NaCl,K2CO3,NH4Cl,CaCO3等
弱酸:CH3COOH,HClO,HF等
弱碱:NH3·H2O,Fe(OH)3等
少数盐:(CH3COO)2Pb
H2O
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
重点二 电离方程式的书写
1.电离方程式的书写规则
(1)强电解质:完全电离,用“ ”连接。
(2)弱电解质:部分电离,用“ ” 连接。
①多元弱酸(如H2CO3、H2SO3、H2S等均为二元弱酸)分步电离,且电离程度逐步减弱,酸性由第 步电离决定,
如H2CO3的电离方程式为H2CO3H++HCO、HCO⇌H++CO。
②多元弱碱[如Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3等]分步电离,但一步写出,
如Fe(OH)3的电离方程式为 。
③酸式盐的电离:多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离方式不同,
如NaHSO4溶于水中: ,
在熔融状态下: ;
NaHCO3溶于水中: , 。
2.书写电离方程式的注意要点:
(1)原子与电荷必须要守恒
(2)原子团不能拆开写
(3)构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为系数
(4)强电解质的电离写“==”,弱电解质的电离写“⇌”
方法点拨
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。
重点三 溶液导电性强弱的比较、判断
1.电解质的导电原理
熔融电解质或电解质溶液中的导电微粒是 的阴、阳离子,它们在外电场作用下能产生定向移动从而导电。
2.电解质溶液导电能力大小的影响因素
(1)电解质溶液导电能力的大小取决于溶液中自由移动离子的 和离子的 。
(2)温度升高时,弱电解质电离程度 ,离子浓度 ,导电性会 ;但强电解质溶液的导电性 。
3.电解质导电性与导电能力强弱的判断
4.金属导电与电解质溶液导电原因对比
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动,温度高、金属阳离子振动幅度大,自由电子定向移动阻力 ,金属导电性变 。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时,弱电解质电离程度 、离子浓度 、导电性会 。
重点四 离子方程式的书写与正误判断
1.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∶
(1)写∶根据客观事实,写出正确的化学方程式。如氯化铜溶液与硝酸银溶液反应的化学方程式为CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu(NO3)2。
(2)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。则上述化学方程式改写为
Cu2++2CI-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3-。
(3)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++2CI-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3- 2Ag++2CI-=2AgCl↓
(4)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↓
方法点拨
(1)能拆写成离子的物质
拆
(2)不能拆写成离子的物质
不拆
(3)特殊物质的拆与不拆
①在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO的形式,NaHCO3应拆写成Na+和HCO的形式。
②对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2。
2.离子方程式正误判断——“七看”
(1)看 ,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 ,如醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O,CH3COOH不能拆为H+。
(3)看 。要注意“===”“”“↓”“↑”等符号的正确使用。
(4)看 ,如铝与氯化铜溶液反应:Al+Cu2+=Al3++Cu,电荷不守恒。
(5)看 ,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。
(6)看 ,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。
(7)看 。如过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对反应产物的影响。
3.与量有关的离子方程式的书写
连续型反应
指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐:
①碱过量(CO2少量):CO2+2OH-===CO+H2O ;
②碱不足(CO2过量):CO2+OH-===HCO 。
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如CO2通入NaAlO2溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐:
①NaAlO2过量(CO2少量):2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO ;
②NaAlO2不足(CO2过量):AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 。
(3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸,先反应生成酸式盐,然后生成二氧化碳:
①盐酸不足:CO+H+===HCO ;
②盐酸过量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
(4)铝盐溶液与强碱溶液,如在铝盐中滴入强碱,先生成氢氧化铝沉淀,然后溶解生成偏铝酸根:
①铝盐过量(NaOH少量):Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ;
②强碱过量(NaOH过量):Al3++4OH-===AlO+2H2O 。
(5)NaAlO2溶液与强酸溶液,在偏铝酸盐中滴加强酸,先生存氢氧化铝,然后溶解,生成铝离子:
①NaAlO2过量:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ ;
②强酸过量:AlO+4H+===Al3++2H2O 。
(6)Fe与稀HNO3溶液,在硝酸中逐渐加入铁,先生存三价铁,铁过量,生成二价铁:
①Fe过量:3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O ;
②HNO3过量:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O 。
先后型反应
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
(1)非氧化还原型的离子反应
如:向含有Na+、OH-、CO、AlO的溶液中,逐滴加入盐酸,因为结合质子的能力:OH->AlO>CO,故反应的先后顺序为:
①H++OH-===H2O
②H++AlO+H2O===Al(OH)3↓
③CO+H+===HCO
④HCO+H+===CO2↑+H2O
⑤最后生成Al(OH)3沉淀进一步与H+反应: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,该类型离子方程式的书写步骤如下:
第一步:确定反应的先后顺序:(氧化性:HNO3>Fe3+,还原性:I->Fe2+>Br-)。如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应。
第二步:根据用量判断反应发生的程度,
如少量Cl2与FeI2溶液反应时只有I-与Cl2反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2。
足量Cl2与FeI2溶液反应时溶液中的I-和Fe2+均与Cl2发生反应:
2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-。
第三步:用“少量定1法”书写离子方程式,即将“量”少物质的化学计量数定为“1”进行书写。
配比型反应
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)而跟用量有关。书写方法为“少定多变”法
(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。如:
①少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应:
“少定”——即定HCO的物质的量为1 mol,
“多变”——1 mol HCO能与1 mol OH-发生反应,得到1 mol H2O和1 mol CO、1 mol CO再与1 molCa2+反应生成Ca CO3沉淀:HCO+OH-+Ca2+===Ca CO3↓+H2O;
②NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,同理可得:
溶液呈中性时:2H++SO+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O ;
SO完全沉淀时:H++SO+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓ 。
重点五 离子共存的判断
1.概念:几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间 离子反应;若离子之间能发生离子反应,则不能大量共存。
2.离子不能大量共存的原因
(1)生成 或 的离子不能大量共存
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+
CO、SO、SO、SiO、PO
Fe3+、Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、HCO、SiO、AlO
Al3+、Zn2+
OH-、CO、HCO、SiO、AlO
H+
SiO、AlO
(2)生成 及 的离子不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2-、HS-
OH-
NH(浓溶液并加热)
(3)生成 物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
①H+与CH3COO-、CO、S2-、SO、ClO-等生成弱酸不能大量共存;
②OH-与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;
③H+与OH-生成水不能大量共存。
3.离子能否大量共存的判断思路
(1)一是判断离子共存,还是判断不共存,注意题目要求是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求
(2)二是看是否有隐含限制条件,如:碱性、酸性、无色等。这些问题较易忽视,故放在第一步
①在无色透明溶液中:中学常见的有色离子:MnO4—,Fe3+,Fe2+,Cu2+
②在酸性溶液中、pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中
③在碱性溶液中、pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中
(3)看能否发生复分解反应。可分三步进行:
①查H+,主要看是否有弱酸根离子和酸式酸根离子等
②查OH-,主要看是否有NH、酸式酸根离子和金属离子
③查金属离子,主要看是否与酸根产生难溶性盐(包括微溶性盐)
(4)注意正确理解“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,不能认为“有色”就不透明。
重点六 离子的检验与推断
1.离子检验
(1)离子检验的原理
根据离子之间发生反应时产生的具有特征性的现象来确定离子的种类
①产生某种颜色的 (加酸能否 )。
②产生 (是否有 、有 )。
③溶液的 是否发生变化(生成了有颜色的离子)。
(2)常见离子检验方法
离子
试剂与操作
现象
H+
紫色石蕊溶液
溶液变
甲基橙溶液
溶液变
Fe3+
观察法
色溶液
NaOH溶液
生成 沉淀
Cu2+
观察法
色溶液或 色溶液
NaOH溶液
生成 沉淀
Mg2+
NaOH溶液
生成 沉淀
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
生成 沉淀,加稀HNO3沉淀
SO42-
加足量的稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液
生成 沉淀
CO32-
先加入BaCl2溶液,再加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
产生 沉淀,加入足量稀盐酸,产生 气体,将产生的气体通入澄清石灰水,有
沉淀生成
(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-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
(3)离子检验的规范答题
①实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
②现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
③得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
2.离子推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
(1)物质检验的一般步骤
(2)物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的 、 都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根据 的变化、是否有 产生、能否 、有无 、有无 或 等现象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的 进行判断。
【特别提醒】必须注意两点:
①所加试剂引入的离子对后续实验的影响;
②用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。
(3)离子推断的“四项基本原则”
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。
(4)电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用 守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数 阴离子所带的负电荷总数。
(5)离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
→→
电解质与非电解质的比较、判断
【典例1】(24-25高一上·安徽六安·期中)下列关于电解质的说法正确的是
A.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
B.金属铝能导电,所以铝是电解质
C.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质
D.BaSO4在水溶液中难导电,但熔融下能导电,所以BaSO4是电解质
技巧点拨
1.电解质和非电解质是对化合物的分类,单质既不是电解质也不是非电解质。电解质应是化合物(属于纯净物)。而Cu则是单质(能导电的物质不一定是电解质,如石墨或金属),K2SO4与NaCl溶液都是混合物。
2.电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中离子不是它本身电离出来的,而是与水反应后生成的,因此也不是电解质。例如CO2能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3,H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质,是非电解质(氨气、二氧化硫、三氧化硫同样道理)。而H2CO3、H2SO3 、NH3·H2O是电解质。
3.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。
【即时检测1】下列叙述不正确的是
A.石墨有较好的导电性,但不是电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.实验测定固体KNO3不能导电,所以KNO3是非电解质
D.酒精在水溶液和熔融状态下均不能导电,酒精属于非电解质
【即时检测2】(24-25高一上·安徽宿州·期中)现有以下物质:
①固体 ②熔融的 ③Cu ④固体 ⑤胶体 ⑥乙醇 ⑦ ⑧稀硫酸
(1)上述状态下的物质可导电且属于电解质的是 。
(2)胶体与稀硫酸两种分散系的本质区别是 。
重点二 电离方程式的书写
【典例2】(24-25高一上·安徽六安·期中)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3 =Na+ + H ++CO32- B.KHSO4 =K+ + H + + SO42-
C.H2SO32H++ SO32- D.CHCOONH4 CHCOO - +NH4+
技巧点拨
表示方法——电离方程式
强酸、强碱和绝大部分盐
书写时用“=”连接,如H2SO4=2H++SO、NaOH=Na++OH-、NaCl=Na++Cl-
酸式盐
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4=Na++H++SO
弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3=Na++HCO
电离方程式
书写原则
电离方程式左边书写化学式,右边书写离子符号。
要遵循质量守恒定律,即在电离方程式两边原子的种类和数目相同。
要遵循电荷守恒定律,即在电离方程式右边,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,溶液显电中性。
【即时检测3】下列物质在水中的电离方程式错误的是
A.NH4HCO3=NH+HCO3- B.Ba(NO3)2=Ba2++2NO3-
C.KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42- D.Ca(OH)2=Ca2++(OH) 2-
【即时检测4】(24-25高一上·安徽阜阳·期中) 完成下列问题:有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦盐酸、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩熔融的硫酸钡、⑪液氨、⑫氨水、⑬冰醋酸、⑭乙醇。(填序号)
(1)其中在常温下能导电的是 。
(2)属于盐的是 。
(3)属于电解质的是 。
(4)属于弱电解质的是 。
(5)写出②在水溶液中的电离方程式 。
重点三 溶液导电性强弱的比较、判断
【典例3】实验室借助电导率传感器研究溶液中离子反应的实质。将电导率传感器插入滴有酚酞的一定体积、一定浓度的溶液中,匀速逐滴加入与溶液等浓度的溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.实验中观察到溶液中立即产生白色沉淀,同时溶液由无色逐渐变为红色
B.段溶液的导电能力不断减弱,说明生成难溶于水难电离
C.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中没有电解质
D.段导电能力不断增强,主要是由于过量的电离的离子导电
技巧点拨
电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。
【即时检测5】(24-25高一上·安徽合肥·期中)图a∼c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(、均表示石墨电极,与电源正极相连,与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是
A.图示中代表的是水合钠离子
B.氯化钠只有在通电条件下才能电离
C.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
D.由图c可判断水合离子中和原子的朝向不受到离子所带电荷种类的影响
【即时检测6】(24-25高一上·广东佛山s6高质量发展联盟·期中)某兴趣小组为探究离子反应发生的条件,选取了和为实验对象,过程如下所示:
实验1:向烧杯中依次加入下列试剂,记录灯泡变化。
①粉末:灯泡不亮;
②加入蒸馏水:灯泡变亮;
③逐滴滴加一定浓度的溶液,灯泡变化如下:
实验2:用氢氧化钠溶液替代溶液,重复实验进行对照。
实验3:用M溶液替代溶液,重复实验进行对照,结果与实验1的灯泡现象相同。
(1)实验1中加蒸馏水灯泡变亮的原因是 ,用离子方程式解释过程1中灯泡变暗的原因 ,可表示实验1中逐滴滴加溶液过程中溶液导电能力变化的是下图 。
A. B. C.
(2)下列过程的导电能力随加入的物质变化图像与所选图像类似的是 (填序号)。
①向一定体积的饱和石灰水中通入气体 ②向一定体积的溶液中滴加KOH溶液
③向一定体积的溶液中通入HCl气体 ④向一定体积的溶液中滴加溶液
(3)实验2中加入氢氧化钠溶液过程中灯泡不熄灭,原因是 。
(4)实验3中,M溶液为 ,该溶液属于 (填“强电解质”“弱电解质”“非电解质”或“以上都不是”)。
(5)已知:常温下,悬浊液中,(A是一个常数)。比较实验1中大小,溶液1 溶液2(填“>”“<”或“=”)。
重点四 离子方程式的书写与正误判断
【典例4】下列化学反应对应的离子方程式错误的是
A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:
B.过量的溶液与,溶液反应:
C.溶于HI溶液中:
D.放入水中:
技巧点拨
"定1法"书写离子方程式:
(1) 把"量少"的物质的化学计量数定为"1",使其阴、阳离子都完全反应,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数目之比与其化学式相符。
(2)依据少量物质中离子的数目,确定过量物质中实际参加反应的离子的数目。
【即时检测7】下列实验中相关反应的离子方程式书写错误的是
装置
选项
物质X
离子方程式
A
溶液
B
石灰乳
C
镁粉
D
溶液
【即时检测8】(24-25高一上·广东佛山·期中)化学反应产生颜色变化美。下列离子方程式中正确的是
A.钠加入滴有酚酞的水中,出现红色:
B.滴有酚酞的加入盐酸,红色逐渐消失:
C.打磨后的铝箔插入溶液,长出红色“铜树”:
D.溶液中加入溶液且通,产生红褐色沉淀:
重点五 离子共存的判断
【典例5】某无色溶液中大量存在的离子组可能是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
技巧点拨
判断离子共存的“1色”“2性”“3反应”
(1)记住几种离子的颜色:如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)。
(2)溶液酸性(如:遇石蕊显红色,pH=2等)、碱性(如遇石蕊显蓝色,遇酚酞显红色,pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、H2O(难电离物质)等符合离子反应条件的离子不能共存。
【即时检测9】(24-25高一上·安徽合肥·期中)下列选项中的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的有色溶液是
A.Cu2+、OH-、Ba2+、NO B.Fe3+、K+、SO、OH-
C.MnO、Cl-、H+、Na+ D.I-、Na+、ClO-、K+
【即时检测10】(24-25高一上·广东佛山s6高质量发展联盟·期中)常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A.加入过氧化钠固体的溶液中:、、、
B.在无色透明溶液中:、、、
C.使石蕊变红的溶液中:、、、
D.碱性溶液中:、、、
重点六 离子的检验与推断
【典例6】某无色澄清溶液中可能含有:①Na+、②、③Cl-、④、⑤、⑥H+、⑦Cu2+中的若干种,且每种离子数目相等,依次进行下列实验(每步所加试剂均过量),观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
Ⅰ
用紫色石蕊试液检验
溶液变红
Ⅱ
向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3 溶液和稀HNO3
有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液含有③
B.肯定含有的离子是①②⑥
C.为确定是否有①,还需进行焰色试验
D.肯定没有的离子是④⑤⑦,可能含有的离子是①③
【典例7】(24-25高一上·安徽芜湖·期中)某溶液只含Cl、CO、SO、Na、K、Mg六种离子中的某几种。经实验:
①原溶液白色沉淀;
②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀;
③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解。回答下列问题:
(1)试分析原溶液中一定含有的离子是 ,一定不含有的离子是 ,可能含有的离子是 。
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”) ,说明理由 。
技巧点拨
1.进行离子检验的易错点
①向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
②向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在SO、HSO、HCO等,也有相同的现象。
③向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在HCO、SO、HSO等,也有相同的现象。
④向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,不能确定原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在SO和Ag+,也有相同的现象。
⑤向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
⑥做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
2.进行离子推断的注意点
(1)注意操作过程中上一步中所加的试剂的离子,是否会对后续实验产生影响。
(2)若某种离子无法确定,可利用电荷守恒来确定该离子是否存在。
【即时检测11】(24-25高一上·安徽合肥·期中)一包白色固体粉末,可能含有Na2CO3、CuSO4、Ba(NO3)2、KCl中的一种或几种,现做以下实验(所加试剂均足量):
则下列说法正确的是
A.乙中可能含Ag2CO3 B.原粉末中一定没有CuSO4
C.KCl必须通过焰色试验来确定 D.滤渣可能是BaCO3和CuCO3的混合物
【即时检测12】(24-25高一上·广东深圳深圳科学高中·期中)某无色溶液中可能含大量的下列表格中的离子(不考虑其他离子):
阳离子
、、、
阴离子
、、、
为了推断溶液中离子的种类,取待测溶液进行以下流程图所示的实验(已知也能使酚酞变红)。
取白色沉淀M溶于盐酸,沉淀的质量与加入盐酸体积的关系如图所示。
(1)白色沉淀M与盐酸反应的离子方式为: ,其中不反应的物质的化学式为 。
(2)步骤4产生白色沉淀的离子方程式为 。
(3)根据上述信息推断,原溶液中一定不存在的离子有 。
(4)原溶液中阳离子的物质的量浓度范围为 。
(5)为了进一步确定原溶液中“可能存在的离子”,结合原实验流程,还需要进行的操作是:取少量 于试管中,滴加 ,若溶液变为红色,则证明原溶液中含 。
夯实基础
1.下列说法正确的是
A.熔融NaCl能导电,是因为通电时NaCl发生了电离
B.NaCl固体不导电,因为NaCl固体中没有离子存在
C.NH4NO3电离时产生了、,无金属离子,所以NH4NO3不是盐
D.NaHSO4在水溶液中电离生成了Na+、H+、三种离子
2.(24-25高一上·安徽六安·期中)下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·广东深圳深圳科学高中·期中)次磷酸是一种精细化工产品,在水中存在分子。有关的性质如图:
根据以上信息,应属于
①一元酸;②二元酸;③三元酸;④电解质;⑤非电解质;⑥热稳定性强的物质;⑦热稳定性差的物质
A.③④⑦ B.①⑤⑦ C.②⑤⑥ D.①④⑦
4.(24-25高一上·广东珠海金砖四校·期中)下列各组中两种溶液间的反应,均可用同一离子方程式表示的是
A.NaOH和,和
B.HCl和,HCl和
C.和,和
D.和,和
5.下列离子方程式书写正确的是
A.足量与氢氧化钠溶液的反应:
B.用石灰乳与溶液制波尔多液:
C.向氯化钙溶液中通入:
D.铁粉溶于足量稀硫酸中;
6.(24-25高一上·安徽合肥·期中)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.向酸性溶液中滴入少量稀溶液:
B.铁与稀盐酸反应:
C.碳酸镁与稀盐酸反应:
D.少量金属钠投入溶液中:
7.下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A.无色溶液:、、、
B.遇石蕊变蓝的溶液:、、
C.强碱性溶液:、、、
D.无色溶液:、、、
8.某白色粉末中可能含有CaCl2、Ba(NO3)2、K2CO3中的一种或者几种。现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成:
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
有关粉末说法正确的是
A.肯定有Ba(NO3)2 B.肯定没有Ba(NO3)2
C.肯定有K2CO3,可能有CaCl2 D.肯定有K2CO3、CaCl2
9.在学习化学的过程中,我们经常利用实验来探究物质的性质及转化,也可以通过查阅资料来解决问题或拓展视野。下列物质:① I2;②盐酸;③CaCO3;④干冰;⑤NaOH;⑥熔融KCl;⑦酒精;⑧石灰乳;⑨氯水。回答下列问题:
(1)属于混合物的是 (填代号,下同),能导电的是 ,属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(2)②与⑧反应的离子方程式为 。
(3)检验⑥中金属阳离子的方法是 (填实验操作的名称),确定该离子存在的现象是 。
10.对于数以千万计的化学物质和如此丰富的化学变化,分类法的作用几乎是无可替代的。已知有下列物质:
①Ca②熔融CaO③固体④干冰⑤酒精⑥稀硫酸⑦稀氨水⑧有色玻璃⑨稀醋酸⑩小苏打粉末⑪胶体
回答下列问题:
(1)属于酸式盐的有 (填序号,下同),属于胶体的有 。
(2)不能导电的电解质有 ,非电解质有 。
(3)将⑥逐滴加入到⑪中的现象是 。
(4)写出⑥与⑦反应的离子方程式: 。
(5)通常情况下,在弱酸及弱碱的稀溶液中,弱酸、弱碱的电离程度均较小,据此可判断,向⑨中逐滴加入⑦直至过量,溶液的导电能力[电流(I)]随⑦滴入量[质量(m)]变化的趋势正确的是 (填选项字母)。
A. B. C.
综合运用
11.(24-25高一上·广东佛山·期中)模型认知是间接揭示化学本质的一种方法。下图为电解质M溶于水的微观模型,关于该图的说法正确的是
A.图中表示通电条件下M发生电离 B.M溶于水的过程中发生电子转移
C.M在熔融状态也能电离 D.M也可表示
12.滴有酚酞的溶液显红色,在上述溶液中分别滴加溶液后有下列现象。下列说法不正确的是
序号
装置
X溶液
现象
Ⅰ
盐酸
溶液红色褪去,无沉淀,灯泡亮度没有明显变化
Ⅱ
溶液
溶液红色不变,有白色沉淀生成,灯泡亮度没有明显变化
Ⅲ
溶液
溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗
A.实验Ⅰ中溶液红色褪去,说明发生了反应:
B.实验Ⅱ中溶液红色不变,且灯泡亮度没有明显变化,说明溶液中依然存在大量的与
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗,说明发生了反应:
D.将实验Ⅱ中溶液换成溶液,现象与原实验Ⅱ中的现象相同
13.下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A.与水反应:
B.溶于水:
C.石灰乳与盐酸反应:
D.向液中加足量溶液:
14.下列离子方程式正确的是
A.氢氧化铜中加入稀硫酸:
B.硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性:
C.金属钠投入到硫酸铜溶液中:
D.碳酸氢钠溶液中加入盐酸:
15.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.澄清透明溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.能使酚酞变红的溶液中:、、、
D.无色透明溶液中:、、、
16.(24-25高一上·安徽宿州·期中)ORS是世界卫生组织推荐使用的一种口服溶液,临床用于治疗急性腹泻伴轻、中度脱水。配制方法为:氯化钠3.5g、碳酸氢钠2.5g、氯化钾1.5g、葡萄糖20.0g,加温开水至1000mL制成。下列有关说法正确的是
A.ORS溶液中所有溶质均为电解质
B.ORS溶液中碳酸氢钠电离方程式为:
C.向ORS溶液中滴加盐酸的离子反应式为:
D.取少许ORS溶液做焰色试验可直接观察到火焰呈紫色
17.某无色澄清溶液中可能含有:①Na+,②SO,③Cl-,④HCO,⑤CO,⑥H+,⑦Cu2+中的若干种。依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如表:
步骤
实验操作
实验现象
I
用紫色石蕊溶液检验
溶液变红
Ⅱ
向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定是否含有④ B.肯定含有的离子是②③⑥
C.可能含有的离子是①③⑦ D.肯定没有的离子是④⑤⑦,可能含有的离子是①③
18.利用化学知识,可以帮助我们解决一些化工生产和生活中的问题。
(1)在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。现有一种无色的鲜花营养液,可能由硝酸钙﹑碳酸钾、硝酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成,为探究其成分,某同学设计并完成了如图所示的实验。
由实验Ⅰ可确定原营养液中一定没有的物质是 (填化学式),写出生成白色沉淀的离子方程式: 。
(2)经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量。取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的数目会发生明显变化的是 (用离子符号表示)。
(3)NaHCO3是生活中常见的物质,请回答。
①写出NaHCO3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式 。
②写出足量的NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的离子方程式 。
(4)次磷酸(H3PO2)在化工领域中发挥着重要作用。已知H3PO2+NaOH(过量)=NaH2PO2+H2O,写出次磷酸的电离方程式 。
(5)一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时溶液导电能力(σ)随新物质加入量(V)的变化曲线如图。分别与A、B、C曲线变化趋势一致的是 、 、 (填序号)。
A. B. C.
①向NaCl溶液中通入HCl气体
②向饱和石灰水中不断通入CO2
③向硝酸中逐滴加入等浓度的氢氧化钾溶液至过量
思维拔高
19.(24-25高一上·安徽合肥·期中)分门别类地研究物质的组成、性质、用途,可以找到有关规律,发现同类物质之间的内在联系。
(1)下列三组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同:
①、、、
②、、、
③、、、
三种物质依次是(填化学式):① ;② ;③ 。
(2)用双线桥法表示反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2的电子转移 。
(3)电解质溶液中离子导电能力的强弱可用离子的摩尔电导率来衡量,摩尔电导率数值越大,离子在溶液中的导电能力越强。已知H+、OH-、、Ba2+、Na+的摩尔电导率数值分别为34.98、19.8、7.98、6.36、5.01。
A. B.
C. D.
向Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度的NaHSO4溶液,导电能力曲线正确的是 ;滴加NaHSO4溶液体积为V1时,反应的离子方程式为(填字母,下同) ;滴加NaHSO4溶液体积为V2时,反应的离子方程式为 。
a.2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
b.H++OH-=H2O
c. H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
d.+Ba2+=BaSO4↓
(4)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入相同浓度的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
曲线 (填①或②)表示滴加H2SO4溶液的导电能力变化;c点溶液的酸性:曲线② 曲线①(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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专题02 离子反应
重点一 电解质与非电解质的比较、判断
1.电解质和非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在水溶液或熔融状态下能导电的化合物
在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物
关键词
“或、化合物”
“和、化合物”
满足条件
导电
不导电
实质
自身电离出离子
自身不能电离出离子
注意
用“自身”能否电离可确定是否为电解质
物质类别
酸、碱、盐、水、金属氧化物
非金属氧化物、氨气、绝大多数有机物
2.电解质的种类
种类
导电条件
酸
水溶液中
碱
水溶液中(难溶物除外)或熔融状态下(NH3·H2O除外)
盐
水溶液中(难溶物除外)或熔融状态下
金属氧化物
熔融状态下
水
液态
方法点拨
电解质判断的三个角度
(1)从物质类别判断
(2)从物质性质看
电解质在一定条件下可以导电,条件是溶于水或熔融状态下,二者具备其一即可。
(3)从是否自身电离看
电解质溶于水或熔融状态时,电解质自身发生电离,有些非电解质如NH3、CO2等,溶于水也能导电,但都不是自身电离产生的离子。
3.电解质导电情况分析
①不同电解质的导电情况:电解质导电的原因是电解质能在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子。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
②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。
方法点拨
(1)电解质与导电性的关系
①有些电解质溶于水能导电,在熔融状态下不能导电,如HCl、H2SO4等。
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4、CaCO3等。
③能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等,电解质本身也不一定能导电,如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定是电解质,如SO2、NH3等。
(2)电解质与溶解性的关系
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)。
4.强电解质和弱电解质
(1)强电解质和弱电解质的概念:
①强电解质是指在水溶液里能完全电离出离子的电解质。
②弱电解质是指在水溶液里只能部分电离出离子的电解质。
(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
强酸:HCl,H2SO4,HNO3等
强碱:NaOH,Ba(OH)2等
大多数盐:NaCl,K2CO3,NH4Cl,CaCO3等
弱酸:CH3COOH,HClO,HF等
弱碱:NH3·H2O,Fe(OH)3等
少数盐:(CH3COO)2Pb
H2O
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
重点二 电离方程式的书写
1.电离方程式的书写规则
(1)强电解质:完全电离,用“===”连接。
(2)弱电解质:部分电离,用“” 连接。
①多元弱酸(如H2CO3、H2SO3、H2S等均为二元弱酸)分步电离,且电离程度逐步减弱,酸性由第一步电离决定,
如H2CO3的电离方程式为H2CO3H++HCO、HCO⇌H++CO。
②多元弱碱[如Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3等]分步电离,但一步写出,
如Fe(OH)3的电离方程式为 Fe(OH)3⇌Fe3++3OH-。
③酸式盐的电离:多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离方式不同,
如NaHSO4溶于水中:NaHSO4===Na++H++SO ,
在熔融状态下:NaHSO4===Na++HSO;
NaHCO3溶于水中:NaHCO3===Na++HCO, HCO ⇌ H++CO。
2.书写电离方程式的注意要点:
(1)原子与电荷必须要守恒
(2)原子团不能拆开写
(3)构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为系数
(4)强电解质的电离写“==”,弱电解质的电离写“⇌”
方法点拨
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。
重点三 溶液导电性强弱的比较、判断
1.电解质的导电原理
熔融电解质或电解质溶液中的导电微粒是自由移动的阴、阳离子,它们在外电场作用下能产生定向移动从而导电。
2.电解质溶液导电能力大小的影响因素
(1)电解质溶液导电能力的大小取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。
(2)温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性几乎不变。
3.电解质导电性与导电能力强弱的判断
4.金属导电与电解质溶液导电原因对比
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动,温度高、金属阳离子振动幅度大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性变弱。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时,弱电解质电离程度增大、离子浓度增大、导电性会增强。
重点四 离子方程式的书写与正误判断
1.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∶
(1)写∶根据客观事实,写出正确的化学方程式。如氯化铜溶液与硝酸银溶液反应的化学方程式为CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu(NO3)2。
(2)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。则上述化学方程式改写为
Cu2++2CI-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3-。
(3)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++2CI-+2Ag++2NO3-=2AgCl↓+Cu2++2NO3- 2Ag++2CI-=2AgCl↓
(4)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↓
方法点拨
(1)能拆写成离子的物质
拆
(2)不能拆写成离子的物质
不拆
(3)特殊物质的拆与不拆
①在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO的形式,NaHCO3应拆写成Na+和HCO的形式。
②对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2。
2.离子方程式正误判断——“七看”
(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)看符号使用是否正确。要注意“===”“”“↓”“↑”等符号的正确使用。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)看是否符合题设条件的要求。如过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对反应产物的影响。
3.与量有关的离子方程式的书写
连续型反应
指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐:
①碱过量(CO2少量):CO2+2OH-===CO+H2O ;
②碱不足(CO2过量):CO2+OH-===HCO 。
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如CO2通入NaAlO2溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐:
①NaAlO2过量(CO2少量):2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO ;
②NaAlO2不足(CO2过量):AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 。
(3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸,先反应生成酸式盐,然后生成二氧化碳:
①盐酸不足:CO+H+===HCO ;
②盐酸过量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
(4)铝盐溶液与强碱溶液,如在铝盐中滴入强碱,先生成氢氧化铝沉淀,然后溶解生成偏铝酸根:
①铝盐过量(NaOH少量):Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ;
②强碱过量(NaOH过量):Al3++4OH-===AlO+2H2O 。
(5)NaAlO2溶液与强酸溶液,在偏铝酸盐中滴加强酸,先生存氢氧化铝,然后溶解,生成铝离子:
①NaAlO2过量:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ ;
②强酸过量:AlO+4H+===Al3++2H2O 。
(6)Fe与稀HNO3溶液,在硝酸中逐渐加入铁,先生存三价铁,铁过量,生成二价铁:
①Fe过量:3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O ;
②HNO3过量:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O 。
先后型反应
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
(1)非氧化还原型的离子反应
如:向含有Na+、OH-、CO、AlO的溶液中,逐滴加入盐酸,因为结合质子的能力:OH->AlO>CO,故反应的先后顺序为:
①H++OH-===H2O
②H++AlO+H2O===Al(OH)3↓
③CO+H+===HCO
④HCO+H+===CO2↑+H2O
⑤最后生成Al(OH)3沉淀进一步与H+反应: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,该类型离子方程式的书写步骤如下:
第一步:确定反应的先后顺序:(氧化性:HNO3>Fe3+,还原性:I->Fe2+>Br-)。如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应。
第二步:根据用量判断反应发生的程度,
如少量Cl2与FeI2溶液反应时只有I-与Cl2反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2。
足量Cl2与FeI2溶液反应时溶液中的I-和Fe2+均与Cl2发生反应:
2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-。
第三步:用“少量定1法”书写离子方程式,即将“量”少物质的化学计量数定为“1”进行书写。
配比型反应
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)而跟用量有关。书写方法为“少定多变”法
(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。如:
①少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应:
“少定”——即定HCO的物质的量为1 mol,
“多变”——1 mol HCO能与1 mol OH-发生反应,得到1 mol H2O和1 mol CO、1 mol CO再与1 molCa2+反应生成Ca CO3沉淀:HCO+OH-+Ca2+===Ca CO3↓+H2O;
②NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,同理可得:
溶液呈中性时:2H++SO+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O ;
SO完全沉淀时:H++SO+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓ 。
重点五 离子共存的判断
1.概念:几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生离子反应;若离子之间能发生离子反应,则不能大量共存。
2.离子不能大量共存的原因
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+
CO、SO、SO、SiO、PO
Fe3+、Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、HCO、SiO、AlO
Al3+、Zn2+
OH-、CO、HCO、SiO、AlO
H+
SiO、AlO
(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2-、HS-
OH-
NH(浓溶液并加热)
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
①H+与CH3COO-、CO、S2-、SO、ClO-等生成弱酸不能大量共存;
②OH-与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;
③H+与OH-生成水不能大量共存。
3.离子能否大量共存的判断思路
(1)一是判断离子共存,还是判断不共存,注意题目要求是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求
(2)二是看是否有隐含限制条件,如:碱性、酸性、无色等。这些问题较易忽视,故放在第一步
①在无色透明溶液中:中学常见的有色离子:MnO4—,Fe3+,Fe2+,Cu2+
②在酸性溶液中、pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中
③在碱性溶液中、pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中
(3)看能否发生复分解反应。可分三步进行:
①查H+,主要看是否有弱酸根离子和酸式酸根离子等
②查OH-,主要看是否有NH、酸式酸根离子和金属离子
③查金属离子,主要看是否与酸根产生难溶性盐(包括微溶性盐)
(4)注意正确理解“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,不能认为“有色”就不透明。
重点六 离子的检验与推断
1.离子检验
(1)离子检验的原理
根据离子之间发生反应时产生的具有特征性的现象来确定离子的种类
①产生某种颜色的沉淀(加酸能否溶解)。
②产生气体(是否有色、有味)。
③溶液的颜色是否发生变化(生成了有颜色的离子)。
(2)常见离子检验方法
离子
试剂与操作
现象
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
甲基橙溶液
溶液变红
Fe3+
观察法
棕黄色溶液
NaOH溶液
生成红褐色沉淀
Cu2+
观察法
蓝色溶液或蓝绿色溶液
NaOH溶液
生成蓝色沉淀
Mg2+
NaOH溶液
生成白色沉淀
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
生成白色沉淀,加稀HNO3沉淀不溶解
SO42-
加足量的稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液
生成白色沉淀
CO32-
先加入BaCl2溶液,再加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
产生白色沉淀,加入足量稀盐酸,产生无色无味气体,将产生的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成
(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-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
(3)离子检验的规范答题
①实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
②现象描述(①溶液由……变为……,②有……生成,③没有……等)
③得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
2.离子推断
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查了考生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
(1)物质检验的一般步骤
(2)物质检验的一般依据
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在物质鉴定过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;还可以根据能不能产生某个现象来判断,也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。
【特别提醒】必须注意两点:
①所加试剂引入的离子对后续实验的影响;
②用电荷守恒判断溶液中还可能含有的离子时要将定性与定量的方法相结合。
(3)离子推断的“四项基本原则”
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。
(4)电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即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)离子推断常见解题思路
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。其一般解题思路如下所示:
→→
电解质与非电解质的比较、判断
【典例1】(24-25高一上·安徽六安·期中)下列关于电解质的说法正确的是
A.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
B.金属铝能导电,所以铝是电解质
C.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质
D.BaSO4在水溶液中难导电,但熔融下能导电,所以BaSO4是电解质
【答案】D
【解析】A.液态HCl不导电,但溶于水后能导电,所以HCl是电解质,A错误;B.Al为单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;C.SO2溶于水后生成了H2SO3电离而导电,SO2是非电解质,C错误;D.BaSO4在水溶液中难导电,但熔融下能导电,可知其在熔融状态下可以电离,因此是电解质,D正确;故选:D。
技巧点拨
1.电解质和非电解质是对化合物的分类,单质既不是电解质也不是非电解质。电解质应是化合物(属于纯净物)。而Cu则是单质(能导电的物质不一定是电解质,如石墨或金属),K2SO4与NaCl溶液都是混合物。
2.电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中离子不是它本身电离出来的,而是与水反应后生成的,因此也不是电解质。例如CO2能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3,H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质,是非电解质(氨气、二氧化硫、三氧化硫同样道理)。而H2CO3、H2SO3 、NH3·H2O是电解质。
3.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。
【即时检测1】下列叙述不正确的是
A.石墨有较好的导电性,但不是电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.实验测定固体KNO3不能导电,所以KNO3是非电解质
D.酒精在水溶液和熔融状态下均不能导电,酒精属于非电解质
【答案】C
【解析】A.石墨是单质,不是电解质,也不是非电解质,故A正确;
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,均属于盐,是电解质,故B正确;
C.固体KNO3不能导电,但KNO3的水溶液或熔融状态下能导电,则KNO3是电解质,故C错误;
D.酒精是非电解质,在水溶液和熔融状态下均不能导电,故D正确;
故答案为C。
【即时检测2】(24-25高一上·安徽宿州·期中)现有以下物质:
①固体 ②熔融的 ③Cu ④固体 ⑤胶体 ⑥乙醇 ⑦ ⑧稀硫酸
(1)上述状态下的物质可导电且属于电解质的是 。
(2)胶体与稀硫酸两种分散系的本质区别是 。
【答案】(1)②
(2)分散质粒子直径大小不同
【解析】(1)①固体不导电,溶于水或熔融状态下能导电,是电解质;
②熔融的能导电,是电解质;
③Cu能导电,为单质,既不是电解也不是非电解质;
④固体不导电,溶于水或熔融状态下能导电,是电解质;
⑤胶体为混合物,既不是电解也不是非电解质;
⑥乙醇不导电,在水溶液和熔融状态下均不导电,属于非电解质;
⑦不导电,在水溶液中自身不能电离,属于非电解质;
⑧稀硫酸混合物,既不是电解也不是非电解质。
根据分析,上述状态下的物质可导电且属于电解质的是:②;
(2)胶体与稀硫酸两种分散系的本质区别是:分散质粒子直径大小不同。
重点二 电离方程式的书写
【典例2】(24-25高一上·安徽六安·期中)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3 =Na+ + H ++CO32- B.KHSO4 =K+ + H + + SO42-
C.H2SO32H++ SO32- D.CHCOONH4 CHCOO - +NH4+
【答案】B
【解析】A.NaHCO3为强电解质,但HCO3-不能完全电离,则NaHCO3的电离方程式为NaHCO3═Na++HCO3-,故A错误;B.硫酸氢钾是强电解质,能完全电离出三种离子,电离方程式为:KHSO4=K++H++SO42-,故B正确;C.H2SO3是弱电解质,且分步电离,其第一步电离方程式为H2SO3H++ HSO3-,故C错误;D.CHCOONH4是强电解质,能完全电离,电离方程式为:CHCOONH4 = CHCOO - +NH4+,故D错误;故答案为B。
技巧点拨
表示方法——电离方程式
强酸、强碱和绝大部分盐
书写时用“=”连接,如H2SO4=2H++SO、NaOH=Na++OH-、NaCl=Na++Cl-
酸式盐
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4=Na++H++SO
弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3=Na++HCO
电离方程式
书写原则
电离方程式左边书写化学式,右边书写离子符号。
要遵循质量守恒定律,即在电离方程式两边原子的种类和数目相同。
要遵循电荷守恒定律,即在电离方程式右边,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,溶液显电中性。
【即时检测3】下列物质在水中的电离方程式错误的是
A.NH4HCO3=NH+HCO3- B.Ba(NO3)2=Ba2++2NO3-
C.KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42- D.Ca(OH)2=Ca2++(OH) 2-
【答案】D
【解析】A项,NH4HCO3在水溶液中完全电离成NH和HCO3-,电离方程式为:NH4HCO3=NH+HCO3-,正确;B项,Ba(NO3)2在水溶液中完全电离成Ba2+和NO3-,电离方程式为:Ba(NO3)2=Ba2++2NO3-,正确;C项,KAl(SO4)2在水溶液中完全电离成K+、Al3+、SO42-,电离方程式为:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-,正确;D项,Ca(OH)2在水溶液中完全电离成Ca2+和OH-,电离方程式为:Ca(OH)2=Ca2++2OH-,错误,答案选D。
【即时检测4】(24-25高一上·安徽阜阳·期中) 完成下列问题:有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦盐酸、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩熔融的硫酸钡、⑪液氨、⑫氨水、⑬冰醋酸、⑭乙醇。(填序号)
(1)其中在常温下能导电的是 。
(2)属于盐的是 。
(3)属于电解质的是 。
(4)属于弱电解质的是 。
(5)写出②在水溶液中的电离方程式 。
【答案】(1)①⑦⑨⑩⑫
(2)⑩
(3)②④⑧⑩⑬
(4)②④⑬
(5)H2SHS-+H+,HS⁻H⁺+S²-
【分析】①铝能导电,是单质,不是电解质和非电解质;
②硫化氢不能导电,溶于水导电属于电解质,水溶液中部分电离属于弱电解质;
③金刚石是单质,不能导电,不是电解质和非电解质;
④氢氧化铝不导电,水溶液中微弱部分电离属于电解质中的弱电解质;
⑤干冰是CO2不能电离,不能导电,属于非电解质;
⑥液氯是液态氯气属于单质,不能导电不是电解质和非电解质;
⑦氯水是氯气水溶液,是混合物,能导电,不是电解质也不是非电解质;
⑧氢氧化钠固体不能导电,溶于水导电属于电解质中的强电解质;
⑨碳酸氢钾溶液导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑩熔融的硫酸钡能导电,熔融状态完全电离属于电解质中的强电解质;
⑪液氨是液态氨气,不能电离,不能导电,属于非电解质;
⑫氨水氨气水溶液,是混合物,能导电,不是电解质,也不是非电解质;
⑬冰醋酸是纯净醋酸不能导电,溶于水导电部分电离,属于电解质中的弱电解质;
⑭乙醇不能电离不能导电,属于非电解质。
【解析】(1)其中在常温下能导电的是①⑦⑨⑩⑫;
(2)盐是由金属离子(铵根离子)与酸根离子构成的化合物,属于盐的是⑩;
(3)属于电解质的是 ②④⑧⑩⑬;
(4)属于弱电解质的是②④⑬。
(5)H2S为二元弱酸,在水中分步电离,电离方程式为H2SHS-+H+,HS⁻H⁺+S²-。
重点三 溶液导电性强弱的比较、判断
【典例3】实验室借助电导率传感器研究溶液中离子反应的实质。将电导率传感器插入滴有酚酞的一定体积、一定浓度的溶液中,匀速逐滴加入与溶液等浓度的溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.实验中观察到溶液中立即产生白色沉淀,同时溶液由无色逐渐变为红色
B.段溶液的导电能力不断减弱,说明生成难溶于水难电离
C.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中没有电解质
D.段导电能力不断增强,主要是由于过量的电离的离子导电
【答案】D
【分析】溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,稀硫酸和氢氧化钡生成水和硫酸钡沉淀,溶液中离子浓度减小,导电性减弱,恰好反应时溶液中几乎不存在自由移动的离子,导电性为零,继续滴加硫酸,硫酸过量又存在自由移动的氢离子、硫酸根离子,溶液导电性增强;故导电性先变小后变大;
【解析】A.实验过程中产生了硫酸钡沉淀,氢氧化钡被硫酸反应,溶液碱性消失,溶液由红色逐渐变为无色,A错误;B.AB段稀硫酸和氢氧化钡生成水和硫酸钡沉淀,溶液中离子浓度减小,导电性减弱,恰好反应时溶液中几乎不存在自由移动的离子,导电性为零,B错误;C.生成的硫酸钡为电解质,C错误;D.硫酸过量又存在自由移动的氢离子、硫酸根离子,溶液导电性增强;硫酸电离出阴阳离子而使溶液导电,D正确;故选D。
技巧点拨
电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。
【即时检测5】(24-25高一上·安徽合肥·期中)图a∼c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(、均表示石墨电极,与电源正极相连,与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是
A.图示中代表的是水合钠离子
B.氯化钠只有在通电条件下才能电离
C.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
D.由图c可判断水合离子中和原子的朝向不受到离子所带电荷种类的影响
【答案】C
【解析】A.图示中,向X电极移动,X电极为阳极,则其代表的是水合氯离子,A不正确;B.氯化钠电离不需要通电条件,在水溶液或熔融液中,氯化钠都能发生电离,B不正确;C.图b中,只存在Cl-和Na+,且Cl-向X电极(阳极)移动,Na+向Y电极(阴极)移动,则表示熔融状态下氯化钠的导电过程,C正确;D.由图c可判断水合离子中和原子的朝向受到离子所带电荷种类的影响,当中心离子为阴离子时,H朝向中心离子,当中心离子为阳离子时,O朝向中心离子,D不正确;故选:C。
【即时检测6】(24-25高一上·广东佛山s6高质量发展联盟·期中)某兴趣小组为探究离子反应发生的条件,选取了和为实验对象,过程如下所示:
实验1:向烧杯中依次加入下列试剂,记录灯泡变化。
①粉末:灯泡不亮;
②加入蒸馏水:灯泡变亮;
③逐滴滴加一定浓度的溶液,灯泡变化如下:
实验2:用氢氧化钠溶液替代溶液,重复实验进行对照。
实验3:用M溶液替代溶液,重复实验进行对照,结果与实验1的灯泡现象相同。
(1)实验1中加蒸馏水灯泡变亮的原因是 ,用离子方程式解释过程1中灯泡变暗的原因 ,可表示实验1中逐滴滴加溶液过程中溶液导电能力变化的是下图 。
A. B. C.
(2)下列过程的导电能力随加入的物质变化图像与所选图像类似的是 (填序号)。
①向一定体积的饱和石灰水中通入气体 ②向一定体积的溶液中滴加KOH溶液
③向一定体积的溶液中通入HCl气体 ④向一定体积的溶液中滴加溶液
(3)实验2中加入氢氧化钠溶液过程中灯泡不熄灭,原因是 。
(4)实验3中,M溶液为 ,该溶液属于 (填“强电解质”“弱电解质”“非电解质”或“以上都不是”)。
(5)已知:常温下,悬浊液中,(A是一个常数)。比较实验1中大小,溶液1 溶液2(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)粉末溶于蒸馏水,离解成自由移动的和,可以导电 A
(2)①
(3)生成的可以导电
(4)硫酸铜溶液或硫酸溶液) 以上都不是
(5)<
【解析】(1)加入蒸馏水,MgSO4粉末溶于水形成溶液,发生电离:MgSO4=Mg2++SO,存在自由移动的离子使溶液导电;加入氢氧化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁沉淀,使溶液中自由移动离子浓度减小,导电性减弱,离子方程式为Mg2++SO+ Ba2++2OH-= BaSO4↓+ Mg(OH)2↓;由离子方程式可知,当和恰好完全反应时,溶液中自由移动的阴阳离子浓度几乎为0,导电能力几乎为0,故选A;
(2)①.向饱和石灰水通入二氧化碳气体先生成碳酸钙沉淀和弱电解质水,恰好完全反应时导电能力约为0,二氧化碳过量后生成碳酸氢钙,导电性逐渐增强,①正确;
②.向MgSO4溶液中逐滴加入溶液生成沉淀和,在水溶液中完全电离,滴加过程中导电能力均大于0,且离子电荷基本不变,不会有导电能力约为0的情况,②错误;
③.向AgNO3溶液中通入HCl气体反应生成氯化银沉淀和硝酸,硝酸是强电解质,恰好完全反应时溶质为HNO3,导电能力大于0,③错误;
④.向Na2SO4溶液中逐滴加入溶液生成BaSO4沉淀和NaCl,NaCl在水溶液中完全电离,滴加过程中导电能力均大于0,且离子电荷基本不变,不会有导电能力约为0的情况,④错误;
故选①;
(3)氢氧化钠与硫酸镁反应生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀,Na2SO4易溶于水电离出Na+和SO,灯泡不熄灭;
(4)用M溶液替代MgSO4溶液,重复实验进行对照,结果与实验1的灯泡现象相同,则加入氢氧化钡后依然产生两种沉淀,M为CuSO4溶液;该溶液为混合物,既不是强电解质、弱电解质也不是非电解质;
(5)溶液1中Mg2+尚未完全沉淀,溶液2中Mg2+完全沉淀,则溶液1中Mg2+浓度大于溶液2中Mg2+浓度,溶液1氢氧根浓度小于溶液2氢氧根浓度。
重点四 离子方程式的书写与正误判断
【典例4】下列化学反应对应的离子方程式错误的是
A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:
B.过量的溶液与,溶液反应:
C.溶于HI溶液中:
D.放入水中:
【答案】B
【解析】A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合,反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,离子方程式为:,A正确;B.过量的溶液与溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,离子方程式为:,B错误;C.溶于HI溶液中,反应生成碘化亚铁、碘单质和水,离子方程式为:,C正确;D.放入水中,与水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为:,D正确;故选B。
技巧点拨
"定1法"书写离子方程式:
(1) 把"量少"的物质的化学计量数定为"1",使其阴、阳离子都完全反应,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数目之比与其化学式相符。
(2)依据少量物质中离子的数目,确定过量物质中实际参加反应的离子的数目。
【即时检测7】下列实验中相关反应的离子方程式书写错误的是
装置
选项
物质X
离子方程式
A
溶液
B
石灰乳
C
镁粉
D
溶液
【答案】B
【分析】氯水的成分为Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-,据此回答;
【解析】A.向溶液中滴加氯水,会产生气泡,是因为氢离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水,离子方程式为,A正确;B.石灰乳在离子方程式中不能拆分,故氯水与石灰乳反应的离子方程式为,B错误;C.向镁粉中滴加氯水,氢离子与Mg发生置换反应,离子方程式为,C正确;D.向溶液中滴加氯水,银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,离子方程式为,D正确;故选B。
【即时检测8】(24-25高一上·广东佛山·期中)化学反应产生颜色变化美。下列离子方程式中正确的是
A.钠加入滴有酚酞的水中,出现红色:
B.滴有酚酞的加入盐酸,红色逐渐消失:
C.打磨后的铝箔插入溶液,长出红色“铜树”:
D.溶液中加入溶液且通,产生红褐色沉淀:
【答案】C
【解析】A.钠加入滴有酚酞的水中,出现红色,是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:,A错误;
B.碳酸氢根不可拆,离子方程式为:,B错误;
C.铝的活泼性强于铜,能与硫酸铜溶液发生置换反应,离子方程式正确,C正确;
D.溶液中加入溶液且通,产生红褐色沉淀,离子方程式为:,D错误;
故选C。
重点五 离子共存的判断
【典例5】某无色溶液中大量存在的离子组可能是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】D
【解析】A.银离子和氯离子可以生成沉淀而不能大量共存,故A错误;
B.钙离子和碳酸根可以生成沉淀而不能大量共存,故B错误;
C.含的溶液为蓝色,故C错误;
D.选项中四种离子无色且互不反应,可以大量共存,故D正确;
故选D。
技巧点拨
判断离子共存的“1色”“2性”“3反应”
(1)记住几种离子的颜色:如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)。
(2)溶液酸性(如:遇石蕊显红色,pH=2等)、碱性(如遇石蕊显蓝色,遇酚酞显红色,pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、H2O(难电离物质)等符合离子反应条件的离子不能共存。
【即时检测9】(24-25高一上·安徽合肥·期中)下列选项中的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的有色溶液是
A.Cu2+、OH-、Ba2+、NO B.Fe3+、K+、SO、OH-
C.MnO、Cl-、H+、Na+ D.I-、Na+、ClO-、K+
【答案】C
【解析】A.铜离子和氢氧根因发生复分解反应而不能大量共存,故A不符合题意;B.铁离子和氢氧根因发生复分解反应而不能大量共存,故B不符合题意;C.氢离子大量存在的情况下高锰酸根会将氯离子氧化,且含有高锰酸根的溶液显紫红色,故C符合题意;D.虽然次氯酸根会将碘离子氧化而不能大量共存,但该组离子的溶液没有颜色,故D不符合题意;综上所述答案为C。
【即时检测10】(24-25高一上·广东佛山s6高质量发展联盟·期中)常温下,下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是
A.加入过氧化钠固体的溶液中:、、、
B.在无色透明溶液中:、、、
C.使石蕊变红的溶液中:、、、
D.碱性溶液中:、、、
【答案】D
【解析】A.过氧化钠与水反应会生成NaOH,氢氧根与Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀,Mg2+不能大量存在,故A不选;
B.含铜离子的溶液呈蓝色,故B不选;
C.使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,能氧化,不能大量共存,故C不选;
D.碱性溶液中含大量OH-,、、、相互不反应,与OH-也不反应,可以大量共存,故D选;
答案选D。
重点六 离子的检验与推断
【典例6】某无色澄清溶液中可能含有:①Na+、②、③Cl-、④、⑤、⑥H+、⑦Cu2+中的若干种,且每种离子数目相等,依次进行下列实验(每步所加试剂均过量),观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
Ⅰ
用紫色石蕊试液检验
溶液变红
Ⅱ
向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3 溶液和稀HNO3
有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液含有③
B.肯定含有的离子是①②⑥
C.为确定是否有①,还需进行焰色试验
D.肯定没有的离子是④⑤⑦,可能含有的离子是①③
【答案】B
【分析】由信息知无色澄清溶液中不可能还有大量Cu2+,I.用紫色石蕊试液检验,溶液变红,说明溶液显酸性,溶液里含有H+,不含和;Ⅱ.向溶液中滴加BaCl2和稀盐酸,有白色沉淀生成,此沉淀为BaSO4,说明溶液里有;Ⅲ.将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,此沉淀为AgCl,但无法说明溶液里有Cl-,因实验Ⅱ中滴加了稀盐酸和氯化钡溶液,引入了Cl-,综上一定含有,一定不含,可能存在,但是根据电荷守恒可以得到,s所以一定有:,一定没有:;
【解析】A.由分析可知,一定不存在,A错误;B.由分析可知,一定存在,B正确;C.由分析可知,一定存在,不需要焰色试验,C错误;D.由分析可知,不存在不确定的离子,D错误;故选B;
【典例7】(24-25高一上·安徽芜湖·期中)某溶液只含Cl、CO、SO、Na、K、Mg六种离子中的某几种。经实验:
①原溶液白色沉淀;
②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀;
③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解。回答下列问题:
(1)试分析原溶液中一定含有的离子是 ,一定不含有的离子是 ,可能含有的离子是 。
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”) ,说明理由 。
【答案】(1) Mg2+、Cl- CO32-、SO42- K+、Na+ (2)是 溶液必须呈电中性,有Mg2+,无CO32-、SO42-,则必然有Cl-
【解析】⑴.题目所给的六种离子中,只有Mg2+遇NaOH可以生成白色沉淀,则原溶液中一定含有Mg2+;向原溶液中加入BaCl2溶液不产生沉淀,则原溶液中一定没有CO32-和SO42-;原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解,说明原溶液中一定含有Cl-,则可能含有的离子是K+、Na+,故答案为 Mg2+、Cl-;CO32-、SO42-; K+、Na+;
⑵.根据上述分析可知,原溶液中一定有Mg2+,根据溶液电中性原则,溶液中一定含有阴离子,但根据上述判断可知原溶液中无CO32-、SO42-,则一定含有Cl-,故答案是:是;溶液必须呈电中性,有Mg2+,无CO32-、SO42-,则必然有Cl-。
技巧点拨
1.进行离子检验的易错点
①向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
②向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在SO、HSO、HCO等,也有相同的现象。
③向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定存在CO,若原溶液中存在HCO、SO、HSO等,也有相同的现象。
④向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,不能确定原溶液中一定存在SO,若原溶液中存在SO和Ag+,也有相同的现象。
⑤向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色,原溶液中不一定存在Fe2+,检验Fe2+时,应先加KSCN,再加氯水,否则,Fe3+干扰结果的判断。
⑥做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
2.进行离子推断的注意点
(1)注意操作过程中上一步中所加的试剂的离子,是否会对后续实验产生影响。
(2)若某种离子无法确定,可利用电荷守恒来确定该离子是否存在。
【即时检测11】(24-25高一上·安徽合肥·期中)一包白色固体粉末,可能含有Na2CO3、CuSO4、Ba(NO3)2、KCl中的一种或几种,现做以下实验(所加试剂均足量):
则下列说法正确的是
A.乙中可能含Ag2CO3 B.原粉末中一定没有CuSO4
C.KCl必须通过焰色试验来确定 D.滤渣可能是BaCO3和CuCO3的混合物
【答案】B
【分析】滤液与稀硫酸反应有白色沉淀甲生成,由给出的物质可知沉淀甲只能为BaSO4,可知原固体一定含有Ba(NO3)2;由于Ba2+与会反应产生BaSO4白色沉淀,BaSO4不溶于水,也不溶于硝酸,因此根据其中含有Ba(NO3)2,就一定不含CuSO4,而滤渣可以完全溶解在硝酸中,滤渣只能是BaCO3,故根据碳元素守恒,可知原固体一定含有Na2CO3,滤液中含有Ba(NO3)2,说明Na2CO3完全反应,滤液与AgNO3溶液反应产生白色沉淀,沉淀乙只能是AgCl,则原固体一定含有KCl。
【解析】根据上述分析可知:原白色粉末中一定有KCl、Ba(NO3)2、Na2CO3,一定没有CuSO4。
A.根据上述分析可知:沉淀乙为AgCl,不可能含Ag2CO3,A错误;B.根据上述分析可知:原粉末中一定没有CuSO4,B正确;C.根据上述分析可知:原粉末中一定有KCl,因此无需通过焰色试验来确定,C错误;D.滤渣能够溶于稀HNO3,该沉淀为BaCO3,而不含有CuCO3,D错误;故合理选项是B。
【即时检测12】(24-25高一上·广东深圳深圳科学高中·期中)某无色溶液中可能含大量的下列表格中的离子(不考虑其他离子):
阳离子
、、、
阴离子
、、、
为了推断溶液中离子的种类,取待测溶液进行以下流程图所示的实验(已知也能使酚酞变红)。
取白色沉淀M溶于盐酸,沉淀的质量与加入盐酸体积的关系如图所示。
(1)白色沉淀M与盐酸反应的离子方式为: ,其中不反应的物质的化学式为 。
(2)步骤4产生白色沉淀的离子方程式为 。
(3)根据上述信息推断,原溶液中一定不存在的离子有 。
(4)原溶液中阳离子的物质的量浓度范围为 。
(5)为了进一步确定原溶液中“可能存在的离子”,结合原实验流程,还需要进行的操作是:取少量 于试管中,滴加 ,若溶液变为红色,则证明原溶液中含 。
【答案】(1)
(2)
(3)、、
(4)
(5)溶液Ⅰ 酚酞溶液
【分析】待测液为无色溶液,故不含Cu2+,加入足量硝酸钡溶液,得到沉淀M和溶液1,结合沉淀M溶于盐酸的反应图像可知,M加足量盐酸后没有完全溶解,故该沉淀为BaCO3和BaSO4的混合物,所以该溶液一定含有、,故一定不含有Ba2+、Ca2+,一定含有阳离子,只能是Na+;溶液1加足量硝酸,变为溶液2,溶液2加入硝酸银生成白色沉淀为AgCl,所以一定含有Cl-;综上所述,溶液中一定含有Cl-、、、Na+,一定不含Ba2+、Cu2+、Ca2+,待测液加入酚酞变红,可能是,也可能是OH-,所以不能确定是否含有OH-。
【解析】(1)根据分析,M为BaCO3和BaSO4的混合物,碳酸钡和盐酸反应的离子方程式为,其中BaSO4和盐酸不反应。
(2)根据分析,步骤4为Ag+与Cl-生成AgCl的反应,离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)根据分析,原溶液中一定不存在的离子有Ba2+、Cu2+、Ca2+;
(4)由图像可知,m(BaSO4)=2.33g,m(BaCO3)=4.30-2.33g=1.97g,n()=n(BaSO4)= =0.01mol,n()=n(BaCO3)= =0.01mol,c()=c()=0.1mol/L,因为溶液中含有Cl-,还可能有OH-,因此根据电荷守恒,c(Na+)>0.1mol/L×2+0.1mol/L×2=0.4mol/L。
(5)取少量1中滤液于试管中,滴加酚酞溶液,此时溶液变红,证明原溶液中OH-的存在。
夯实基础
1.下列说法正确的是
A.熔融NaCl能导电,是因为通电时NaCl发生了电离
B.NaCl固体不导电,因为NaCl固体中没有离子存在
C.NH4NO3电离时产生了、,无金属离子,所以NH4NO3不是盐
D.NaHSO4在水溶液中电离生成了Na+、H+、三种离子
【答案】D
【解析】A.熔融NaCl能电离出自由移动的Na+和Cl-,电离与电流无关,不是因为通电NaCl才发生电离的,A错误;
B.氯化钠固体不导电是因为NaCl固体中带电的阴阳离子不能自由移动,B错误;
C.由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的纯净物是盐,硝酸铵是由铵根离子和酸根离子构成的纯净物,属于盐,C错误;
D.硫酸氢钠在水溶液中完全电离出三种离子,其电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO,D正确;
故选D。
2.(24-25高一上·安徽六安·期中)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】C
【解析】A.NaHSO4在水中完全电离为钠离子、氢离子、硫酸根离子,正确的写法为,A错误;B.KNO3的电离方程式为,B错误;C.NaHCO3为强电解质,完全电离为钠离子和碳酸氢根离子:,C正确;D.Al2(SO4)3为强电解质,完全电离为铝离子和硫酸根离子:,D错误;答案选C。
3.(24-25高一上·广东深圳深圳科学高中·期中)次磷酸是一种精细化工产品,在水中存在分子。有关的性质如图:
根据以上信息,应属于
①一元酸;②二元酸;③三元酸;④电解质;⑤非电解质;⑥热稳定性强的物质;⑦热稳定性差的物质
A.③④⑦ B.①⑤⑦ C.②⑤⑥ D.①④⑦
【答案】D
【分析】H3PO2与过量的NaOH反应生成NaH2PO2,说明H3PO2电离只能产生1个H+;
【解析】根据分析,H3PO2只能电离1个氢离子,H3PO2为一元酸;
H3PO2受热分解,故热稳定性差;
H3PO2在水中能电离出离子,其为电解质;
故①④⑦正确;
故答案为:D。
4.(24-25高一上·广东珠海金砖四校·期中)下列各组中两种溶液间的反应,均可用同一离子方程式表示的是
A.NaOH和,和
B.HCl和,HCl和
C.和,和
D.和,和
【答案】C
【解析】A.NaOH和H2SO4反应的离子方程式为H++OH-=H2O,与H2SO4反应的离子方程式为+2H+=Cu2++2H2O,故A不选;
B.HCl和Na2CO3反应的离子方程式为2H++=CO2↑+H2O,HCl和反应的离子方程式为H++=CO2↑+H2O,故B不选;
C.BaCl2和Na2SO4反应的离子方程式为+Ba2+=BaSO4↓,和反应的离子方程式为+Ba2+=BaSO4↓,故C选;
D.和反应的离子方程式为2CH3COOH+=2CH3COO-+CO2↑+H2O,和反应的离子方程式为2H++=CO2↑+H2O,故D不选;
故选C。
5.下列离子方程式书写正确的是
A.足量与氢氧化钠溶液的反应:
B.用石灰乳与溶液制波尔多液:
C.向氯化钙溶液中通入:
D.铁粉溶于足量稀硫酸中;
【答案】A
【解析】A.足量与氢氧化钠溶液的反应生成碳酸氢钠:,A符合题意;
B.石灰乳不拆写成离子符号,用石灰乳与溶液制波尔多液:,B不符合题意;
C.盐酸的酸性大于碳酸,向氯化钙溶液中通入不反应,C不符合题意;
D.铁粉溶于足量稀硫酸:,D不符合题意;
故选A。
6.(24-25高一上·安徽合肥·期中)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.向酸性溶液中滴入少量稀溶液:
B.铁与稀盐酸反应:
C.碳酸镁与稀盐酸反应:
D.少量金属钠投入溶液中:
【答案】A
【解析】A.向酸性溶液中滴入少量稀溶液,双氧水在酸性条件下将二价铁氧化生成三价铁:,A正确;B.铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式应为:,B错误;C.碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水、二氧化碳,碳酸镁是难溶物,不可拆,离子方程式:,C错误;D.少量金属钠投入溶液中,先与水反应,产生的再与反应生成氢氧化铜:,D错误;故选A。
7.下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A.无色溶液:、、、
B.遇石蕊变蓝的溶液:、、
C.强碱性溶液:、、、
D.无色溶液:、、、
【答案】A
【解析】A.所给离子无颜色且相互之间不反应,在无色溶液中能大量共存,A符合题意;
B.遇石蕊变蓝色溶液显碱性,即溶液中存在大量OH-,OH-与反应生成碳酸根离子和水,不能共存,B不符合题意;
C.强碱性溶液中存在大量OH-,OH-、反应生成氢氧化铁沉淀,不能共存, C不符合题意;
D.由于含的溶液显蓝色,不符合溶液无色要求,D不符合题意;
故答案选A。
8.某白色粉末中可能含有CaCl2、Ba(NO3)2、K2CO3中的一种或者几种。现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成:
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
有关粉末说法正确的是
A.肯定有Ba(NO3)2 B.肯定没有Ba(NO3)2
C.肯定有K2CO3,可能有CaCl2 D.肯定有K2CO3、CaCl2
【答案】D
【分析】由①取少量粉末于一支试管中,加入水,振荡,有白色沉淀生成,可知白色沉淀为碳酸钡或碳酸钙,则一定有K2CO3;由②往试管中继续滴入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;③再往试管中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可知③中白色沉淀为AgCl,则原粉末一定含CaCl2,不能确定是否含Ba(NO3)2,以此来解答。
【解析】A.根据以上分析可知不一定有Ba(NO3)2,A错误;B.根据以上分析可知不一定有Ba(NO3)2,B错误;C.根据以上分析可知肯定有K2CO3、CaCl2,C错误;D.根据以上分析可知肯定有K2CO3、CaCl2,D正确;答案选D。
9.在学习化学的过程中,我们经常利用实验来探究物质的性质及转化,也可以通过查阅资料来解决问题或拓展视野。下列物质:① I2;②盐酸;③CaCO3;④干冰;⑤NaOH;⑥熔融KCl;⑦酒精;⑧石灰乳;⑨氯水。回答下列问题:
(1)属于混合物的是 (填代号,下同),能导电的是 ,属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(2)②与⑧反应的离子方程式为 。
(3)检验⑥中金属阳离子的方法是 (填实验操作的名称),确定该离子存在的现象是 。
【答案】(1)②⑧⑨ ②⑥⑧⑨ ③⑤⑥ ④⑦
(2)
(3)焰色试验(焰色反应) 透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色
【解析】(1)上述物质中属于混合物的是②⑧⑨,存在移动的离子或者自由电子的物质可以导电,能导电的是②⑥⑧⑨,在水溶液或熔融态可以导电的化合物为电解质,属于电解质的是③⑤⑥,在水溶液和熔融态均不可以导电的化合物为非电解质,属于非电解质的是④⑦。
(2)石灰乳需要保留化学式,②与⑧反应的离子方程式为。
(3)钾的焰色实验为紫色,检验⑥熔融KCl中金属阳离子的方法是焰色试验(焰色反应),确定该离子存在的现象是透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。
10.对于数以千万计的化学物质和如此丰富的化学变化,分类法的作用几乎是无可替代的。已知有下列物质:
①Ca②熔融CaO③固体④干冰⑤酒精⑥稀硫酸⑦稀氨水⑧有色玻璃⑨稀醋酸⑩小苏打粉末⑪胶体
回答下列问题:
(1)属于酸式盐的有 (填序号,下同),属于胶体的有 。
(2)不能导电的电解质有 ,非电解质有 。
(3)将⑥逐滴加入到⑪中的现象是 。
(4)写出⑥与⑦反应的离子方程式: 。
(5)通常情况下,在弱酸及弱碱的稀溶液中,弱酸、弱碱的电离程度均较小,据此可判断,向⑨中逐滴加入⑦直至过量,溶液的导电能力[电流(I)]随⑦滴入量[质量(m)]变化的趋势正确的是 (填选项字母)。
A. B. C.
【答案】(1)⑩ ⑧⑪
(2)③⑩ ④⑤
(3)先生成红褐色沉淀,随着硫酸的不断加入,沉淀溶解,溶液变黄色
(4)
(5)A
【分析】①Ca是金属单质,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
②熔融CaO是电解质,能导电;
③Ca(OH)2固体是电解质,没有自由移动的离子,不导电;
④干冰自身不发生电离、是非电解质,不导电;
⑤酒精是非电解质,不导电;
⑥稀硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
⑦稀氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
⑧有色玻璃是混合物,是一种胶体,既不是电解质也不是非电解质,不能导电;
⑨稀醋酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
⑩小苏打属于盐,是一种酸式盐,是电解质,固体不导电;
⑪胶体是混合物,既不是电解质也不是非电解质,含有胶粒,能导电。
【解析】(1)属于酸式盐的有⑩小苏打粉末,属于胶体的有⑧有色玻璃、⑪胶体。
(2)不能导电的电解质有③Ca(OH)2固体⑩小苏打粉末,非电解质有④干冰⑤酒精。
(3)将⑥逐滴加入到⑪ ,即将稀硫酸逐滴加入到胶体中,会发生聚沉,然后和稀硫酸反应,现象是先生成红褐色沉淀,随着硫酸的不断加入,沉淀溶解,溶液变黄色。
(4)⑥与⑦反应,即稀硫酸与稀氨水反应生成硫酸铵,一水合氨为弱碱,离子方程式为。
(5)向⑨中逐滴加入⑦直至过量,即向稀醋酸中逐滴加入稀氨水直至过量,两者反应生成醋酸铵,醋酸铵为强电解质,随着反应进行溶液中离子浓度逐渐增大,溶液导电性增强,当醋酸与一水合氨完全反应,再加入氨水,溶液中离子的数量没有明显增加,但是溶液体积增大,离子浓度减小,导电能力减小,答案:A。
综合运用
11.(24-25高一上·广东佛山·期中)模型认知是间接揭示化学本质的一种方法。下图为电解质M溶于水的微观模型,关于该图的说法正确的是
A.图中表示通电条件下M发生电离 B.M溶于水的过程中发生电子转移
C.M在熔融状态也能电离 D.M也可表示
【答案】D
【解析】A.电解质在水分子的作用下发生电离,不需要通电,该图表示在水溶液中M发生电离,A错误;
B.由图可知该电解质电离产生水合阳离子和水合阴离子,并没有发生氧化还原反应,B错误;
C.并不是所有电解质在熔融状态下都能电离,如HCl、H2SO4在熔融状态下还是分子形态,C错误;
D.HCl在水分子作用下产生电离,得到水合氢离子和水合氯离子,D正确;
故答案选D。
12.滴有酚酞的溶液显红色,在上述溶液中分别滴加溶液后有下列现象。下列说法不正确的是
序号
装置
X溶液
现象
Ⅰ
盐酸
溶液红色褪去,无沉淀,灯泡亮度没有明显变化
Ⅱ
溶液
溶液红色不变,有白色沉淀生成,灯泡亮度没有明显变化
Ⅲ
溶液
溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗
A.实验Ⅰ中溶液红色褪去,说明发生了反应:
B.实验Ⅱ中溶液红色不变,且灯泡亮度没有明显变化,说明溶液中依然存在大量的与
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,有白色沉淀生成,灯泡逐渐变暗,说明发生了反应:
D.将实验Ⅱ中溶液换成溶液,现象与原实验Ⅱ中的现象相同
【答案】D
【解析】A.显红色的酚酞,溶液显碱性,滴加盐酸,发生酸碱中和反应:溶液红色褪去,A正确;B.与发生复分解反应:,溶液中依然存在有大量的与,B正确;C.与发生复分解反应:,溶液中离子浓度减小,灯泡变暗,氢氧根浓度逐渐减小,红色逐渐褪去,C正确;D.与发生复分解反应:,溶液中离子浓度逐渐减小,灯泡逐渐变暗,氢氧根浓度逐渐减小,红色逐渐褪去,与的实验现象不同,D错误;故选D。
13.下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A.与水反应:
B.溶于水:
C.石灰乳与盐酸反应:
D.向液中加足量溶液:
【答案】D
【解析】A.与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为,故A错误;
B.溶于水生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为,故B错误;
C.石灰乳与盐酸反应,生成氯化钙和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.向液中加足量溶液生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为,故D正确;
选D。
14.下列离子方程式正确的是
A.氢氧化铜中加入稀硫酸:
B.硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性:
C.金属钠投入到硫酸铜溶液中:
D.碳酸氢钠溶液中加入盐酸:
【答案】B
【解析】A.氢氧化铜难溶于水,不能拆成离子形式,故氢氧化铜中加入稀硫酸的离子方程式为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,A错误;
B.硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性时生成Na2SO4、BaSO4和H2O,故离子方程式为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,B正确;
C.将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中,Na先与水反应生成NaOH和氢气,然后NaOH再与CuSO4反应,故离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+ H2↑,C错误;
D.碳酸氢钠电离出钠离子和碳酸氢根离子,故碳酸氢钠溶液中加入盐酸的离子方程式为:+H+=CO2↑+H2O,D错误;
故答案为B。
15.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.澄清透明溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.能使酚酞变红的溶液中:、、、
D.无色透明溶液中:、、、
【答案】A
【解析】A.澄清透明溶液中,、、、相互之间不反应,能大量共存,A正确;
B.的溶液呈酸性,酸性条件下会与发生氧化还原反应生成铁离子和氯离子,B错误;
C.能使酚酞变红的溶液呈碱性,碱性条件下与不能大量存在,会生成一水合氨、水和碳酸根离子,C错误;
D.无色透明溶液中与不能大量共存,会生成硫酸银沉淀,D错误;
答案选A。
16.(24-25高一上·安徽宿州·期中)ORS是世界卫生组织推荐使用的一种口服溶液,临床用于治疗急性腹泻伴轻、中度脱水。配制方法为:氯化钠3.5g、碳酸氢钠2.5g、氯化钾1.5g、葡萄糖20.0g,加温开水至1000mL制成。下列有关说法正确的是
A.ORS溶液中所有溶质均为电解质
B.ORS溶液中碳酸氢钠电离方程式为:
C.向ORS溶液中滴加盐酸的离子反应式为:
D.取少许ORS溶液做焰色试验可直接观察到火焰呈紫色
【答案】C
【解析】A.ORS溶液中溶质有葡萄糖,葡萄糖为非电解质,A错误;B.在水中不能拆,电离方程式应为:,B错误;C.盐酸在水中拆成和,拆成,故离子反应为:,C正确;D.K的焰色试验火焰的颜色不能直接观察到,有钠的黄色干扰,必须透过蓝色的钴玻璃才看到火焰呈紫色,D错误;故选C。
17.某无色澄清溶液中可能含有:①Na+,②SO,③Cl-,④HCO,⑤CO,⑥H+,⑦Cu2+中的若干种。依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如表:
步骤
实验操作
实验现象
I
用紫色石蕊溶液检验
溶液变红
Ⅱ
向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定是否含有④ B.肯定含有的离子是②③⑥
C.可能含有的离子是①③⑦ D.肯定没有的离子是④⑤⑦,可能含有的离子是①③
【答案】D
【分析】溶液无色,则一定不含⑦Cu2+;Ⅰ中向溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,说明溶液呈酸性,则含有⑥H+,一定不含④HCO、⑤CO;Ⅱ中向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,白色沉淀只能为BaSO4,溶液一定含有②SO;Ⅲ中生成的白色沉淀为AgCl,该操作不能说明原溶液含有③Cl-,因为Ⅱ中引入Cl-。
【解析】A.由分析可知,溶液一定不含④,故A错误;B.由分析可知,溶液中一定含有②SO⑥H+,无法判断是否含③Cl-,故B错误;C.由分析可知,溶液一定不含有⑦Cu2+,故C错误;D.由分析可知,肯定没有的离子是④HCO、⑤CO、⑦Cu2+,可能含有①③,故D正确。答案选D。
18.利用化学知识,可以帮助我们解决一些化工生产和生活中的问题。
(1)在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。现有一种无色的鲜花营养液,可能由硝酸钙﹑碳酸钾、硝酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成,为探究其成分,某同学设计并完成了如图所示的实验。
由实验Ⅰ可确定原营养液中一定没有的物质是 (填化学式),写出生成白色沉淀的离子方程式: 。
(2)经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量。取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的数目会发生明显变化的是 (用离子符号表示)。
(3)NaHCO3是生活中常见的物质,请回答。
①写出NaHCO3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式 。
②写出足量的NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的离子方程式 。
(4)次磷酸(H3PO2)在化工领域中发挥着重要作用。已知H3PO2+NaOH(过量)=NaH2PO2+H2O,写出次磷酸的电离方程式 。
(5)一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时溶液导电能力(σ)随新物质加入量(V)的变化曲线如图。分别与A、B、C曲线变化趋势一致的是 、 、 (填序号)。
A. B. C.
①向NaCl溶液中通入HCl气体
②向饱和石灰水中不断通入CO2
③向硝酸中逐滴加入等浓度的氢氧化钾溶液至过量
【答案】(1)K2CO3 +Ca2+=CaCO3↓
(2)H+、Cu2+
(3)+OH-=+H2O Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O
(4)H3PO2H++
(5)C A B
【解析】(1)向原营养液中加入Na2CO3溶液,反应产生白色沉淀,说明该营养液中含有Ca(NO3)2,则能够与Ca(NO3)2反应产生白色沉淀的K2CO3就不能大量存在;Ca(NO3)2与Na2CO3反应生成CaCO3白色沉淀和NaNO3,该反应的离子方程式为:+Ca2+=CaCO3↓;
(2)某化工厂排出的废水呈酸性,说明废水中含有大量H+,且其中含有大量,向其中逐滴加入NaOH溶液至呈碱性,首先发生反应:H++OH-=H2O,然后发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,则原溶液中离子数目会减少的离子为H+、Cu2+;
(3)①NaHCO3溶液与NaOH溶液反应产生Na2CO3、H2O,该反应的离子方程式为:+OH-=+H2O;
②足量的NaHCO3溶液与澄清石灰水反应,产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O,该反应的离子方程式为:Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O;
(4)次磷酸(H3PO2)在化工领域中发挥着重要作用。根据H3PO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式H3PO2+NaOH(过量)=NaH2PO2+H2O,可知H3PO2是一元弱酸,则次磷酸的电离方程式为:H3PO2H++;
(5)①NaCl是可溶性强电解质,在水溶液中完全电离产生Na+、Cl-,导电能力强;当向NaCl溶液中通入HCl气体时,二者不能发生反应,溶解的HCl电离产生自由移动的H+、Cl-,使溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液的导电能力增强,故溶液的导电能力与曲线C的变化吻合,故合理选项是C;
②饱和石灰水中Ca(OH)2电离产生自由移动的Ca2+、OH-,使溶液导电能力较强,当向其中不断通入CO2气体时,会发生离子反应:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O,离子浓度减小,溶液的导电能力减弱,当二者恰好发生该反应时,溶液几乎不导电,后来CO2过量时,又发生反应:CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2,溶液中自由移动的离子浓度逐渐增大,导电能力又逐渐增强,最后离子浓度与开始时饱和石灰水中离子浓度几乎持平,溶液的导电能力与曲线A相吻合,故合理选项是A;
③向硝酸中逐滴加入等浓度的氢氧化钾溶液,发生反应:HNO3+KOH=KNO3+H2O,反应产生的KNO3是可溶性强电解质,完全电离,该反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,反应后溶液中自由移动的离子数目不变,但由于溶液体积增大,使自由移动的离子浓度减小,因而溶液导电能力逐渐减弱,当恰好反应时,离子浓度最小,导电能力最弱。当KOH溶液过量时,过量KOH又电离产生K+、OH-,使溶液中自由移动的离子浓度又逐渐增大,溶液导电能力又逐渐增强,但最终离子浓度小于开始时硝酸溶液,故溶液导电能力先逐渐减小,后又逐渐增大,溶液的导电能力与曲线B吻合,合理选项是B。
思维拔高
19.(24-25高一上·安徽合肥·期中)分门别类地研究物质的组成、性质、用途,可以找到有关规律,发现同类物质之间的内在联系。
(1)下列三组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同:
①、、、
②、、、
③、、、
三种物质依次是(填化学式):① ;② ;③ 。
(2)用双线桥法表示反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2的电子转移 。
(3)电解质溶液中离子导电能力的强弱可用离子的摩尔电导率来衡量,摩尔电导率数值越大,离子在溶液中的导电能力越强。已知H+、OH-、、Ba2+、Na+的摩尔电导率数值分别为34.98、19.8、7.98、6.36、5.01。
A. B.
C. D.
向Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度的NaHSO4溶液,导电能力曲线正确的是 ;滴加NaHSO4溶液体积为V1时,反应的离子方程式为(填字母,下同) ;滴加NaHSO4溶液体积为V2时,反应的离子方程式为 。
a.2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
b.H++OH-=H2O
c. H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
d.+Ba2+=BaSO4↓
(4)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入相同浓度的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
曲线 (填①或②)表示滴加H2SO4溶液的导电能力变化;c点溶液的酸性:曲线② 曲线①(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)CO2 H2O Na2CO3
(2)
(3)D c b
(4)① 小于
【解析】(1)①中CO2为酸性氧化物,其余的为碱性氧化物;②中H2O为氧化物,其余的为酸;③中Na2CO3为盐,其余的物质为碱;
(2)在反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,Cl元素化合价由反应前Cl2中的0价变为反应后NH4Cl中的-1价, 降低,得到电子6×e-;N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的0价,化合价升高,失去电子2×3e-,用双线桥法表示该反应的电子转移为:;
(3)向Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度NaHSO4溶液时,首先发生反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,反应消耗溶液中Ba2+、OH-,使溶液中自由移动的离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减弱,当二者体积比是1:1,上述反应恰好反应完全,此时溶液为NaOH溶液,后来继续滴加NaHSO4溶液,又发生离子反应:H++OH-=H2O,当加入NaHSO4溶液体积是Ba(OH)2溶液体积的2倍时,该反应恰好进行完全,溶液的溶质为Na2SO4,后继续滴加NaHSO4溶液,不再发生反应,溶液中离子浓度增大,导电能力增强,溶液为Na2SO4、NaHSO4的混合溶液,故能够表示向Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度的NaHSO4溶液,导电能力曲线正确的是选项D;根据图示可知:在滴加NaHSO4的体积是V1时,发生反应为:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,故选项是c;当滴加NaHSO4的体积是V2时,又发生离子反应:H++OH-=H2O,故合理选项是b;
(4)向Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度H2SO4溶液时,发生离子反应:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,发生该反应使溶液中自由移动的离子浓度逐渐减小,溶液导电能力逐渐减弱。当二者体积相同为a点时,上述反应恰好进行完全,此时溶液中几乎无自由移动的离子,导电能力最弱,后硫酸溶液过量,H2SO4电离产生自由移动的H+、,使溶液导电能力逐渐增强,故曲线①表示硫酸与Ba(OH)2溶液反应时溶液的导电能力;向另一份相同的Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度的NaHSO4溶液时,先发生反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,反应不断消耗溶液中Ba2+、OH-,使溶液中自由移动的离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减弱,当二者体积比是1:1的b点时,上述反应恰好进行完全,此时为NaOH溶液,后来继续滴加NaHSO4溶液,又发生离子反应:H++OH-=H2O,当加入NaHSO4溶液体积是Ba(OH)2溶液体积的2倍的d点时,该反应恰好进行完全,此时溶液溶质为Na2SO4,后继续滴加,不再发生反应,溶液中离子浓度增大,导电能力增强,故曲线②能够表示向Ba(OH)2溶液中滴入相同浓度的NaHSO4溶液的导电能力的变化。
根据图示可知:在c点上,两份溶液导电能力相同,对于①为H2SO4电离产生的离子导电;对于②为NaOH与Na2SO4溶液导电,根据溶液的溶质组成,可知溶液的酸性:曲线②<曲线①。
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