内容正文:
专题07 离子反应
考查重点
命题角度
电解质与非电解质
强电解质与弱电解质
电解质与非电解质的判断;强电解质与弱电解质的判断;溶液导电能力强弱的探究实验
电离方程式书写
强电解质的电离方程式书写;多元弱酸与多元弱碱的电离方程式的书写
离子反应;离子方程式的书写及正误判断
离子反应的本质及判断;离子方程式的书写;离子方程式的正误判断
离子共存
非限定条件的离子共存;限定条件的离子共存
离子检验及推断
常见阴离子的检验;常见阳离子的检验;限定条件的物质的推断
一、电解质和非电解质
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
概念
在 溶液里或 状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都 导电的化合物
相同点
均为 物
不同点
水溶液或熔融状态下能导电
水溶液和熔融状态下都不能导电
本质区别
在水溶液里或熔融状态下 能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身 发生电离
所含物质类型
①酸:如H2SO4、HCl、H3PO4、H2CO3、CH3COOH;②碱:如NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3;③盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3;④金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO、Al2O3;⑤水
①非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5;②非酸性气态氢化物:如NH3;③大部分有机物:如蔗糖、酒精、CH4
2.强电解质和弱电解质
强
电
解
质
和
弱
电
解
质
本质区别
是否完全
强电解质
不含溶质分子,含 分子
弱电解质
溶质分子和溶质离子共存
常见强电解质
强酸
强碱
大多数盐
、(CH3COO)2Pb除外
金属氧化物
:Na2O2、MgO、CaO等
常见弱电解质
弱酸、弱碱、少数盐和
3.电解质溶液的导电能力及原因分析
(1)电解质溶液导电的原理
电解质溶于水或熔化状态下,电离出自由移动的 在电场作用下作 移动的过程。
(2)电解质溶液的导电能力
由溶液中 浓度的大小和离子所带 的多少决定。一般,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强。物质的量浓度相同时,强电解质溶液的导电能力明显强于弱电解质溶液的导电能力。
(3)电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
比较项目
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
宏观
导电
导电
导电
微观
含有微粒及能否自由移动
Na+、Cl-
水合钠离子、水合氯离子
Na+、Cl-
自由移动
自由移动
原因
带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则紧密地排列
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,成为能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用
3.电解质电离方程式的书写
(1)酸、碱、盐的电离
①酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物是酸。如:
HCl==H++Cl-,CH3COOHCH3COO-+H+。
②碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物是碱。如:
NaOH==Na++OH-,Cu(OH)2Cu2++2OH-。
③盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物是盐。如:
Na2CO3==2Na++CO,NaCl==Na++Cl-。
(2)强电解质的电离方程式
①强电解质在水溶液中完全电离,在书写电离方程式时用符号“==”。
②有些电解质因条件不同,其电离方程式的书写形式也不同。例如熔融时:
KHSO4==K++H SO;水溶液中:KHSO4==K++H++ SO。
(3)弱电解质的电离方程式
①弱电解质在水溶液中发生部分电离,在书写电离方程式时用符号“”。例如:
CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2ONH+OH-。
②多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,要求分步写出电离方程式,几元酸就有几级电离方程式。例如:H2CO3H++ HCO,HCOH++ CO。
③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂,因此多元弱碱的电离方程式的书写一般是一步到位,但仍用符号“”。例如:Cu(OH)2Cu2++2OH-
(4)弱酸的酸式盐的电离方程式
弱酸的酸式盐是强电解质,在水中第一步完全电离出阳离子和弱酸的酸式酸根离子,而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离,且为可逆过程。例如:
NaHCO3在水溶液中的电离方程式为:NaHCO3=Na++ HCO,HCOH++ CO。
特|别|提|醒
1.电解质和非电解质
(1)电解质和非电解质是对化合物的分类,单质(如金属铜)和溶液(如K2SO4溶液)均既不是电解质也不是非电解质。
(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溶于水能导电是因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)酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质,蔗糖、酒精为非电解质。理解酸和碱的概念时注意“全部”两个字,即酸电离产生的阳离子只有一种,并且是H+,碱电离产生的阴离子也只有一种,并且是OH-,否则不能称之为“酸”或“碱”。如NaHSO4溶于水时,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,虽然有H+生成,但同时还有Na+生成,所以NaHSO4不属于酸。
(4)电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。BaSO4、AgCl难溶于水,导电性差,但由于它们的溶解度太小,测不出(或难测)其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以它们不仅是电解质,而且是强电解质。
(5)电解质溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。
2.强弱电解质
①电解质及强弱与其溶解性及导电能力无直接关系。如BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力也很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们不仅属于电解质,而且还是强电解质。
②强电解质和弱电解质比较
强电解质
弱电解质
概念
水溶液中全部电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中或熔融状态下都能电离和导电,与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“”
溶液中溶质微粒
只有水合离子
水合离子,弱电解质分子
实例
强酸:HCl、HNO3、H2SO4 等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2 等
绝大多数盐:(BaSO4、AgCl、CaCO3)
弱酸:HClO、H2SO3 、H3PO4等。
弱碱:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性水:H2O
3.电离方程式书写“三守恒”
(1)符合客观事实,不能随意书写离子符号,要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。
(2)质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
(3)电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
二、离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)定义
在 中或 状态下,有离子参加或生成的化学反应。
(2)反应实质
溶液中离子的种类或浓度发生改变。一般向着 某些离子浓度的方向进行。
(3)反应的类型及条件
①复分解型离子反应
A.生成 物质,如BaSO4、AgCl、Al(OH)3等。
B.生成 的物质,如CH3COOH、NH3·H2O、H2O等。
C.生成 的物质,如CO2、SO2、NH3等。
②置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
2.离子方程式的概念
用实际参加反应的 符号来表示反应的式子。
3.离子方程式的书写步骤
以BaCl2溶液和Na2SO4溶液的反应为例:
(1)写:写出反应的化学方程式(必须根据实验事实):
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质写成离子形式:
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:
。
(4)查:检查离子方程式两边各元素的原子 和 总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
4.书写离子方程式的“拆”与“不拆”
(1)拆写为 符号的物质
(2) 拆写为离子符号的物质
(3)特殊物质的拆与不拆
①微溶物作为反应物,若是 溶液写离子符号,若是 液写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”),如石灰水和石灰乳:石灰水写成 形式,而石灰乳则写 式。
②三大强酸中 不拆, 和 拆。
③氨水作反应物可写作 ;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写作 (标“↑”)。
④多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为 。
⑤既不是水溶液中反应也不是熔融状态下反应,不能写离子方程式。
5.离子方程式的意义
写出下列反应的化学方程式和离子方程式:
溶液中反应物
化学方程式
离子方程式
盐酸与氢氧化钠
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H++OH-===H2O
盐酸与氢氧化钾
HCl+KOH===KCl+H2O
H++OH-===H2O
硫酸与氢氧化钠
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
H++OH-===H2O
强酸、强碱发生中和反应的实质
强酸电离出的H+和强碱电离出的OH-结合生成水
根据上表,分析说明离子方程式不仅可以表示 的化学反应,还可以表示 的离子反应。
6.离子方程式正误判断
(1)在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手:
①两易—易溶、易电离:同时满足两个条件的物质改写成离子形式,否则以化学式表示。
②两等—原子个数相等、电荷总数相等。离子方程式两边原子种类和原子个数及电荷总数分别相等。即满足质量守恒和电荷守恒。
③两查—查条件、查公约数。检查是否漏写必要的反应条件和方程式是否有公约数,若有必须约去。
(2)“六看”判断离子方程式的正误
①看是否符合客观事实
如:Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(×)
正确写法:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
②看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
③看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:CO+H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CO+2H+===CO2↑+H2O
④看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:Na+2H+===Na++H2↑(×)
正确写法:2Na+2H+===2Na++H2↑
⑤看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(×)
正确写法:Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
⑥看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×)
正确写法:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
特|别|提|醒
1.书写离子方程式的拆分原则
(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(2)改写微溶物时要看清题目要求:①作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,如澄清的石灰水则拆成Ca2+、OH-,若是悬浊液写化学式。②作为生成物,一般写化学式(标↓号)。
(3)氨水作反应物写NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标↑号)。
(4)容易出现错误的几类物质的改写。
①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和CO,应拆写成Na+和HCO。
②浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO。
(5)“以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令少量物质的计量数为“1”,并以少量物质的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。
如: Ca(OH)2与少量NaHCO3溶液反应,先确定少量NaHCO3计量数为“1”,再确定Ca(OH)2的计量数,1个HCO3-只能结合1个OH-生成1个H2O,反应方程式是:Ca(OH)2+NaHCO3=== H2O+CaCO3↓+NaOH;若少量Ca(OH)2与过量的NaHCO3溶液反应,先确定少量Ca(OH)2计量数为“1”, 再确定NaHCO3的计量数,1个Ca(OH)2含2个OH-,能结合,2个HCO3-生成2个H2O,故NaHCO3的计量数为2,反应方程式是:Ca(OH)2+2NaHCO3===2H2O+CaCO3↓+Na2CO3,再根据Ca(OH)2的存在形式拆写成离子方程式。
2.常见离子方程式正误判断类型
设错方式
示例
正解
错写生成物
稀硫酸与铁反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑
错拆物质
盐酸与氨水反应:H++OH-=H2O
H++NH3·H2O=NH+H2O
电荷不守恒
铜与硝酸银反应:Cu+Ag+=Cu2++Ag
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
漏写反应
硫酸铁与氢氧化钡:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-
=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
错约计量数
硫酸与氢氧化钡:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
2H++SO42-+Ba2++2OH-
=BaSO4↓+2H2O
反应物的用量
过量CO2通入澄清石灰水:
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
CO2+OH-=HCO3-
三、离子共存
1.离子共存的概念及类型
概念
离子在同一溶液中大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子间能发生反应,则不能大量共存。
本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
类型
复分解反应不共存
a.生成难(微)溶物质:如Ba2+和SO、CO,Ag+和Cl-,Ca2+和CO,Zn2+、Ca2+、Mg2+和OH-等。
b.生成气体或易挥发性物质:如H+与CO、HCO、SO、S2-等。
c.生成难电离物质:如H+与OH-、OH-与HCO等。
氧化还原反应不共存
常见氧化性离子【如MnO(H+)、NO(H+)、ClO-、Fe3+等】与常见还原性离子【如S2-、SO、I-、Fe2+等】不能大量共存。
附加隐含条件不共存
①溶液无色时,则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)等;溶液透明时,不能存在浑浊物(沉淀),有色溶液可能是透明的。
②使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液中肯定不大量共存与OH-起反应的离子,如NH、HCO、Fe3+、Cu2+、Al3+等。
③使石蕊变红色的强酸性溶液中肯定不大量共存与H+起反应的离子,如CO、HCO等。
2.离子是否共存的判定方法
(1)看是否有隐含限制条件:如 性、无色等。
(2)看能否发生 反应:若溶液中含H+,主要看是否有弱酸根离子和弱酸酸式酸根离子等;若溶液中含OH-,主要看是否有NH、弱酸酸式酸根离子和能与OH-反应生成沉淀的金属离子。
(3)“ ”即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。 “ ”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
特|别|提|醒
1.离子不能共存的常见类型:
复分解反应
生成弱电解质的离子不能大量共存
H+与OH-、CH3COO-、ClO-(生成HClO)
OH-与NH(生成NH3·H2O)
生成气体的离子不能大量共存
H+与CO32-、HCO3-
生成沉淀的离子不能大量共存
Ba2+、Ca2+与SO、CO、SO
Ag+与Cl-、Br-、I-、SO、CO
CO与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Ag+
OH-与Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
氧化还原反应
ClO-与Fe2+、I- ClO-与Cl-Cl-
2.离子共存的判断“三注意”
(1)一注意题中的隐含条件。如“酸性环境”、“碱性环境”、“无色”、“指示剂变色”等。
(2)二注意“一定”。即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(3)三注意“可能”。即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
3.判断离子能否大量共存的“四个要点”—“一色、二性、三特殊、四反应”
(1)一色——溶液颜色。几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
①在酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
♦③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
♦④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
四、离子的检验与推断
1.离子检验
(1)依据:根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:
生成沉淀、生成气体、显现特殊颜色。
(2)几种常见离子的检验方法:
离子
检验试剂
实验现象
注意事项
沉淀法
Cl−、Br−、I−
AgNO3和稀HNO3
沉淀:AgCl( 色)、AgBr( 色)、AgI( 色)
加入稀硝酸防干扰
SO
和盐酸
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
沉淀颜色: 色→灰绿色→ 色
——
气体法
NH
NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸
无色有刺激性气味的气体,试纸变
一定要加热
SO
稀硫酸和品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使 溶液褪色
——
CO
盐酸和澄清的石灰水
无色气体能使澄清的石灰水变浑浊
等有干扰
显色法
I−
氯水(少量),CCl4
下层为 色
——
(2)焰色反应
离子
试剂或用品
实验操作
现象和结论
Na+
铁丝或铂丝
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,观察焰色
火焰呈 色,说明溶液中含钠元素
K+
铁丝或铂丝
蓝色钴玻璃
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,通过蓝色钴玻璃观察焰色
火焰呈 色,说明溶液中含有钾元素
2.离子推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”(生成沉淀、产生气体、颜色等)的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四项基本原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子
互斥性原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在
电中性
原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等
进出性
原则
通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
(3)电荷守恒在定量型离子推断: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。
(4)离子推断的步骤:
①根据实验现象推断溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
②结合离子共存规律,根据肯定存在的离子,排除与它们不共存的离子。
③结合溶液呈电中性原则和题目中已知的数量关系,确定某些离子是否存在。
④注意实验过程中生成或加入的离子对后续实验可能造成的影响。
特|别|提|醒
1.常见阳离子的检验与推断依据
①生成的沉淀
阳离子
试剂
实验现象(证据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
Cl-、Br-
、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl、产生淡黄色沉淀:AgBr、产生黄色沉淀:AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
CO
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
②生成的气体
阴离子
试剂
实验现象(证据)
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
HSO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
NH
浓NaOH溶液、加热
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
③显示特殊颜色
阳离子
试剂或方法
实验现象(证据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色反应
黄色火焰
K+
焰色反应
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
Br-(I-)
氯水、CCl4
有机层(下层)橙(紫)红色
I-
氯水(或H2O2 )、淀粉溶液
溶液变蓝
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,溶液褪色
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
题型一 与电解质相关的判断
【典例1】(24-25高一上·江苏盐城·期中)下列各组物质,前者属于电解质,后者属于非电解质的是
A.NaCl晶体、 B.熔融的NaOH、酒精
C.铜、二氧化硫 D.熔融的、硫酸溶液
【变式1-1】下列叙述中,正确的是
A.固体不导电,所以不是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质
C.熔融的能导电,所以是电解质
D.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
【变式1-2】(24-25高一上·四川达州·阶段练习)下列物质属于非电解质的是
A.氨水 B. C.熔融 D.
题型二 溶液导电能力辨析
【典例2】(24-25高一上·江苏南京·期中)向一定体积的溶液中逐滴加入离子浓度相当的稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a处溶液的导电能力几乎为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
B.段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的不是电解质
C.该反应发生的离子方程式为
D.段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
方|法|点|拨
电解质溶液导电能力的强弱决定于离子浓度的大小,只要能增大溶液的离子浓度,溶液的导电性就会增强。
【变式2-1】图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y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.氯化钠在如上图所示三种不同状态下均能导电
【变式2-2】(23-24高三上·河南南阳·阶段练习)如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量,下列说法正确的是
A.曲线A表示NaOH溶液中滴加稀盐酸
B.曲线B表示CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液
C.曲线C表示Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
D.曲线D表示Cu(OH)2悬浊液中滴加HCl溶液
题型三 突破典型物质的电离方程式的书写
【典例3】(24-25高一上·江苏淮安·期中)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是
A. B.Ba(OH)2=Ba2++2OH-
C. D.MgCl2=Mg+2+2Cl-
方|法|点|拨
(1)酸在水溶液中电离,液态时只有分子,没有离子;碱、盐在水溶液中或熔融状态下能电离,但固态时不电离;单质既不是电解质也不是非电解质,不电离。
(2)书写电离方程式时,要遵循原子守恒、电荷守恒。
【变式3-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列化学用语使用正确的是
A.Na+的结构示意图 B.明矾的化学式: KAlSO4•12H2O
C.16O与18O互为同位素 D.Al2(SO4)3的电离:Al2(SO4)3=Al3++SO
【变式3-2】(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列有关物质在水溶液中的电离方程式书写不正确的是
A. B.
C. D.
题型四 离子方程式的正误判断
【典例4】(24-25高一下·江苏淮安·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.氯化铁溶液与过量碘化钾溶液的反应:
B.溶液中加入浓溶液共热时反应的离子方程式为
C.溶液与氨水反应:
D.与稀硝酸反应:
方|法|点|拨
(1)浓盐酸(约36%)、浓硝酸(约69%)中含有的水足以保证其电离,在离子方程式中写离子符号,而在浓硫酸(约98%)中存在的主要是硫酸分子,写化学式。
(2)在写离子方程式时,HCO、HS-、HSO等弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,而HSO必须拆写。
【变式4-1】(24-25高一下·江苏南通·期中)下列离子方程式正确的是
A.向烧碱溶液中通入制取:
B.向溶液中通入:
C.强碱性溶液中将氧化成:
D.向溶液中滴加氯水:
【变式4-2】(24-25高一下·江苏南京·期中)下列指定反应离子方程式正确的是
A.氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3++4OH- =[Al(OH) 4]-
B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2:MnO2 + 4H++ 4Cl-MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O
C.向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水:Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+ H2O
D.侯氏制碱法在溶液中发生的反应:Na+ + CO2 +NH3 + H2O=NaHCO3 ↓ + NH
题型五 离子共存的判断
【典例4】(24-25高一下·江苏镇江·期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液:、、、
B.溶液:、、、
C.溶液:、、、
D.溶液:、、、
方|法|点|拨
抓准“三步”速判共存
第一步:细审题,抓关键
1.注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键词。
2.注意“透明溶液”意味着无难溶物或微溶物,但并不意味着溶液无色。
第二步:分析限制条件
1.溶液颜色:常见的有色离子有Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)。
2.溶液的酸碱性:
(1)常见表示溶液呈酸性的描述。
①常温下pH=1的溶液;
②使pH试纸变红的溶液;
(2)常见表示溶液呈碱性的描述。
①常温下pH=14的溶液;
②使pH试纸变蓝的溶液;
③使酚酞变红的溶液;
第三步:抓住反应发生条件
1.生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。
【变式4-1】(24-25高一下·江苏扬州·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.强碱性溶液中:Na+、NH、NO、SO
B.澄清透明的溶液中:K+、Na+、NO、SO
C.含有0.1mol·L-1 CO的溶液中:Na+、Ba2+、OH-、NO
D.强酸性溶液中:K+、Fe2+、NO、SO
【变式4-2】(24-25高一下·江苏扬州·期中)常温下,下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是
A. B.
C. D.
题型六 离子的检验与推断
【典例6】(24-25高一上·江苏常州·期中)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有
B.气体通过无水,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液,管口的红色石蕊试纸未变蓝,则该盐不是铵盐
D.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中有
方|法|点|拨
实验操作(取少量或适量待检溶液,加入……试剂,再加入……试剂)
⇓
现象描述(①溶液由……变为……,②若有……生成,③若没有……等)
⇓
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
【变式6-1】(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
【变式6-2】(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列叙述正确的是
A.某气体能还原灼热的氧化铜,则该气体一定为CO
B.向X的溶液中加入紫色石蕊试剂,溶液变红,则X一定为酸
C.不用其他试剂可以鉴别三种溶液
D.向某溶液中加入溶液,生成白色沉淀,再加盐酸沉淀不溶解,则原溶液中一定含有
基础通关练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(24-25高一上·广东广州·期中)下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是
A.NaCl溶液 B.液态HCl C.碳棒 D.熔融的KOH
2.(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
3.(24-25高一上·广东广州·期中)下列方程式正确的是
A.硫酸与氢氧化钡溶液混合:H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3=Na++HCO
C.碳酸钙与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
D.NaOH溶液中通入少量CO2:OH-+CO2=HCO
4.(24-25高一下·四川泸州·期中)室温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液:、、、
B.溶液:、、、
C.使pH试纸变红的溶液:、、、
D.加入铁粉放出氢气的溶液:、、、
5.(24-25高一上·广东·期中)下列实验操作可达到预期目的或能得到相应结论的是
选项
实验操作
预期目的或结论
A
向某无色溶液中滴加盐酸,有无味气泡产生
该溶液中一定有
B
将含和少量HCl的混合气体缓慢通过饱和溶液中
除去中的HCl
C
用洁净的铂丝蘸取溶液Z后在酒精灯火焰灼烧并观察
确定Z是否为钠盐
D
向包裹有过氧化钠的脱脂棉上滴几滴水,脱脂棉燃烧
与水反应放热
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一上·山东济南·期中)某溶液X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.溶液X中可能含有,一定不含
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.白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物
D.溶液X中一定含有,可能含有
7.(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.
8.(24-25高一上·云南昆明·期中)下列各组离子能大量共存,加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子或分子
加入试剂
离子方程式
A
、、
溶液
B
、、
少量溶液
C
、、
通入少量
D
、、
足量溶液
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
9.(24-25高一上·河北唐山·期中)科学家在研究化学物质时,常对其进行分类,以便对同类物质的组成和性质进行深入研究,物质分类及转化思想贯穿整个化学学科学习的始终。下列物质:
①纯;②硝酸钾溶液;③铜;④固体;⑤固体;⑥固体;⑦蔗糖;⑧熔融;⑨固体;⑩氨气。
(1)能导电的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(2)写出⑤、⑥在水溶液中的电离方程式:⑤ ;⑥ 。
(3)分类方法应用广泛,属于同一类的物质具有相似性。、、、、都属于非强酸形成的酸式盐。
①已知、,完成与反应的化学方程式: 。
②已知向(次磷酸)溶液中滴入足量的溶液,反应过程中只生成一种盐。写出溶液与足量溶液反应的化学方程式: 。
10.(24-25高一上·云南文山·期中)有四种物质:①氧化铁 ②盐酸 ③碳酸氢钠 ④氢氧化钠
(1)写出其中盐的电离方程式 。
(2)上述物质中有一种与其它三种物质均能反应,此物质是 (填序号)。
(3)写出③④两种溶液反应的离子方程式 。
(4)如图所示:向饱和溶液中逐滴加入稀硫酸,不断搅拌至过量。
①主要的实验现象:产生白色沉淀,灯泡 。(“变亮”或“变暗”)
②烧杯中反应的离子方程式: 。
重难突破练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(25-26高一上·河北石家庄·阶段练习)下表中物质分类完全正确的是
选项
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
纯碱
液氨
硫酸
干冰
B
小苏打
酒精
铁
胶体
C
冰水混合物
氨水
氧化钠
蔗糖
D
胆矾
食盐水
氯化铜
氯气
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一上·北京丰台·期末)向溶液a中加入溶液b,观察并分析实验现象产生的原因。下列说法不正确的是
实验序号
1
2
3
溶液a
溶液b
A.实验1中灯泡亮度为“亮—暗—灭—亮”
B.实验2中发生的反应:
C.实验3中的灯泡不会熄灭
D.若改为向溶液中通入至过量,其现象与实验3相同
3.(24-25高一上·北京东城·期末)氯金酸是一种强酸,可与柠檬酸钠反应生成纳米金颗粒(直径约为10nm)。下列说法不正确的是
A.中Au的化合价为
B.反应时,柠檬酸钠作为还原剂,被氧化
C.电离方程式:
D.当光束通过反应后得到的分散系时,可观察到丁达尔效应
4.(24-25高一下·云南保山·期末)火电占据了我国电力的74%,含硫煤燃烧会产生大气污染物。某火电厂设计了如图所示的治污方法同时可得到化工产品。下列叙述不正确的是
A.生活中为了减少煤燃烧产生的,通常在煤中兑入一定比例的石灰石
B.过程II涉及反应:
C.处理,理论上需要标准状况下的
D.整个过程中起催化作用
5.(24-25高一下·重庆·期末)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
浓盐酸与高锰酸钾制
2+
B
稀硫酸与硫化亚铁制
2+
C
氯化铁催化双氧水分解制O2
22
D
稀硝酸与铜片制NO
2+
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一上·河北邯郸·期末)常温下,已知某溶液中,该溶液中可能还含有、、、,、、、、中的若干种,且每种离子数目相等。现取200mL该溶液,分为两等份进行如下实验:
①向其中一份溶液中通入过量的并萃取分液,得到水层A和有机层B,有机层B经一系列操作后得到紫黑色固体
②向①所得水层A中加入足量NaOH溶液并加热,得到刺激性气味气体C和无色澄清溶液D以及沉淀F
③向②所得的无色澄清溶液D中加硝酸银和稀硝酸有白色沉淀生成
④对②中所得沉淀F加热㶧烧最终得到4.0g固体
⑤取另一份原溶液加入足量氯化钡溶液,得到白色沉淀
下列说法错误的是
A.该溶液中一定不存在,一定存在 B.该溶液中一定不存在、、
C.根据③可以得出,该溶液中一定存在 D.该无色溶液中一定存在和
7.(24-25高一上·安徽宿州·期中)仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
检验氯水中有
氯水、硝酸银溶液、稀硝酸
试管、胶头滴管
B
验证与反应有生成
、水
药匙、试管、胶头滴管、火柴、小木棒
C
除去NaOH固体中的
NaOH和固体、水、溶液
试管、胶头滴管、过滤装置
D
鉴别NaCl溶液和溶液
稀盐酸
酒精灯、铂丝、火柴、蓝色钴玻璃片
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高一上·河南周口·开学考试)如图是在一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时体系导电性的变化曲线(其中I为电导率,m为加入的新物质的质量)。下列情况与图a、b、c的变化趋势对应正确的是
①溶液中滴入溶液至过量
②溶液中滴入溶液至过量
③澄清石灰水中通入至过量
④溶液中逐渐加入适量的固体至恰好反应
⑤盐酸中通入少量氨气
A.②-a ①③-b ④⑤-c B.①②-a ③④-b ⑤-c
C.①③-a ②-b ④⑤-c D.③-a ①②-b ④⑤-c
二、填空题
9.(25-26高一上·湖北荆州·阶段练习)离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)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:和,取该溶液进行如下实验:
I.取少量原溶液滴入紫色石蕊试液,溶液呈蓝色。
II取少许原溶液滴入溶液,无白色沉淀产生。
III.取少许II中溶液先滴加硝酸再加溶液,产生白色沉淀。
IV.再取少许原溶液滴入少量溶液,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 。
②若溶液中各种离子数目相等,确定溶液中 (填“有”或“无”)。
③如何通过实验证明是否存在,写出实验操作: 。
(2))当温度和压强一定时,向混合溶液中通入足量的气体,随的通入生成的沉淀质量如图所示:
①实验室制取二氧化碳的离子方程式: 。
②根据图像可知,随着通入KOH、混合溶液,反应分多个阶段,BD阶段发生的反应的离子方程式为: 。
③随着的通入,(不考虑在溶液中的溶解,忽略溶液体积的微小变化)混合溶液的导电性会发生一些变化,导电性:O点 D点填“>”、“”或“<”)。
④OA段和BD段消耗用量的数量关系: (用a、b和c表示)。
10.(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07 离子反应
考查重点
命题角度
电解质与非电解质
强电解质与弱电解质
电解质与非电解质的判断;强电解质与弱电解质的判断;溶液导电能力强弱的探究实验
电离方程式书写
强电解质的电离方程式书写;多元弱酸与多元弱碱的电离方程式的书写
离子反应;离子方程式的书写及正误判断
离子反应的本质及判断;离子方程式的书写;离子方程式的正误判断
离子共存
非限定条件的离子共存;限定条件的离子共存
离子检验及推断
常见阴离子的检验;常见阳离子的检验;限定条件的物质的推断
一、电解质和非电解质
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
概念
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
相同点
均为化合物
不同点
水溶液或熔融状态下能导电
水溶液和熔融状态下都不能导电
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身不能发生电离
所含物质类型
①酸:如H2SO4、HCl、H3PO4、H2CO3、CH3COOH;②碱:如NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3;③盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3;④金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO、Al2O3;⑤水
①非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5;②非酸性气态氢化物:如NH3;③大部分有机物:如蔗糖、酒精、CH4
2.强电解质和弱电解质
强
电
解
质
和
弱
电
解
质
本质区别
是否完全完全电离
强电解质
不含溶质分子,含溶剂分子
弱电解质
溶质分子和溶质离子共存
常见强电解质
强酸
HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱
KOH、Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2、[Ag(NH3)2]OH
大多数盐
Fe(SCN)3、(CH3COO)2Pb除外
金属氧化物
:Na2O2、MgO、CaO等
常见弱电解质
弱酸、弱碱、少数盐和水
3.电解质溶液的导电能力及原因分析
(1)电解质溶液导电的原理
电解质溶于水或熔化状态下,电离出自由移动的阴、阳离子在电场作用下作定向移动的过程。
(2)电解质溶液的导电能力
由溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少决定。一般,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强。物质的量浓度相同时,强电解质溶液的导电能力明显强于弱电解质溶液的导电能力。
(3)电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
比较项目
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
宏观
不导电
导电
导电
微观
含有微粒及能否自由移动
Na+、Cl-
水合钠离子、水合氯离子
Na+、Cl-
不能自由移动
能自由移动
原因
带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则紧密地排列
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,成为能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用
3.电解质电离方程式的书写
(1)酸、碱、盐的电离
①酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物是酸。如:
HCl==H++Cl-,CH3COOHCH3COO-+H+。
②碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物是碱。如:
NaOH==Na++OH-,Cu(OH)2Cu2++2OH-。
③盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物是盐。如:
Na2CO3==2Na++CO,NaCl==Na++Cl-。
(2)强电解质的电离方程式
①强电解质在水溶液中完全电离,在书写电离方程式时用符号“==”。
②有些电解质因条件不同,其电离方程式的书写形式也不同。例如熔融时:
KHSO4==K++H SO;水溶液中:KHSO4==K++H++ SO。
(3)弱电解质的电离方程式
①弱电解质在水溶液中发生部分电离,在书写电离方程式时用符号“”。例如:
CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2ONH+OH-。
②多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,要求分步写出电离方程式,几元酸就有几级电离方程式。例如:H2CO3H++ HCO,HCOH++ CO。
③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂,因此多元弱碱的电离方程式的书写一般是一步到位,但仍用符号“”。例如:Cu(OH)2Cu2++2OH-
(4)弱酸的酸式盐的电离方程式
弱酸的酸式盐是强电解质,在水中第一步完全电离出阳离子和弱酸的酸式酸根离子,而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离,且为可逆过程。例如:
NaHCO3在水溶液中的电离方程式为:NaHCO3=Na++ HCO,HCOH++ CO。
特|别|提|醒
1.电解质和非电解质
(1)电解质和非电解质是对化合物的分类,单质(如金属铜)和溶液(如K2SO4溶液)均既不是电解质也不是非电解质。
(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溶于水能导电是因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)酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质,蔗糖、酒精为非电解质。理解酸和碱的概念时注意“全部”两个字,即酸电离产生的阳离子只有一种,并且是H+,碱电离产生的阴离子也只有一种,并且是OH-,否则不能称之为“酸”或“碱”。如NaHSO4溶于水时,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,虽然有H+生成,但同时还有Na+生成,所以NaHSO4不属于酸。
(4)电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。BaSO4、AgCl难溶于水,导电性差,但由于它们的溶解度太小,测不出(或难测)其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以它们不仅是电解质,而且是强电解质。
(5)电解质溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。
2.强弱电解质
①电解质及强弱与其溶解性及导电能力无直接关系。如BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力也很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们不仅属于电解质,而且还是强电解质。
②强电解质和弱电解质比较
强电解质
弱电解质
概念
水溶液中全部电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中或熔融状态下都能电离和导电,与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“”
溶液中溶质微粒
只有水合离子
水合离子,弱电解质分子
实例
强酸:HCl、HNO3、H2SO4 等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2 等
绝大多数盐:(BaSO4、AgCl、CaCO3)
弱酸:HClO、H2SO3 、H3PO4等。
弱碱:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性水:H2O
3.电离方程式书写“三守恒”
(1)符合客观事实,不能随意书写离子符号,要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。
(2)质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
(3)电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
二、离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)定义
在 水溶液 中或 熔融 状态下,有离子参加或生成的化学反应。
(2)反应实质
溶液中离子的种类或浓度发生改变。一般向着 减小 某些离子浓度的方向进行。
(3)反应的类型及条件
①复分解型离子反应
A.生成 难溶 物质,如BaSO4、AgCl、Al(OH)3等。
B.生成 难电离 的物质,如CH3COOH、NH3·H2O、H2O等。
C.生成 易挥发 的物质,如CO2、SO2、NH3等。
②置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
2.离子方程式的概念
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
3.离子方程式的书写步骤
以BaCl2溶液和Na2SO4溶液的反应为例:
(1)写:写出反应的化学方程式(必须根据实验事实):
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质写成离子形式:
2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:
SO+Ba2+===BaSO4↓。
(4)查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
4.书写离子方程式的“拆”与“不拆”
(1)拆写为离子符号的物质
(2)不能拆写为离子符号的物质
(3)特殊物质的拆与不拆
①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“↓”),如石灰水和石灰乳:石灰水写成离子形式,而石灰乳则写化学式。
②三大强酸中浓硫酸不拆,浓盐酸和浓硝酸拆。
③氨水作反应物可写作NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写作NH3(标“↑”)。
④多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
⑤既不是水溶液中反应也不是熔融状态下反应,不能写离子方程式。
5.离子方程式的意义
写出下列反应的化学方程式和离子方程式:
溶液中反应物
化学方程式
离子方程式
盐酸与氢氧化钠
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H++OH-===H2O
盐酸与氢氧化钾
HCl+KOH===KCl+H2O
H++OH-===H2O
硫酸与氢氧化钠
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
H++OH-===H2O
强酸、强碱发生中和反应的实质
强酸电离出的H+和强碱电离出的OH-结合生成水
根据上表,分析说明离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
6.离子方程式正误判断
(1)在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手:
①两易—易溶、易电离:同时满足两个条件的物质改写成离子形式,否则以化学式表示。
②两等—原子个数相等、电荷总数相等。离子方程式两边原子种类和原子个数及电荷总数分别相等。即满足质量守恒和电荷守恒。
③两查—查条件、查公约数。检查是否漏写必要的反应条件和方程式是否有公约数,若有必须约去。
(2)“六看”判断离子方程式的正误
①看是否符合客观事实
如:Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(×)
正确写法:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
②看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
③看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:CO+H+===CO2↑+H2O(×)
正确写法:CO+2H+===CO2↑+H2O
④看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:Na+2H+===Na++H2↑(×)
正确写法:2Na+2H+===2Na++H2↑
⑤看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(×)
正确写法:Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
⑥看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×)
正确写法:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
特|别|提|醒
1.书写离子方程式的拆分原则
(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(2)改写微溶物时要看清题目要求:①作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,如澄清的石灰水则拆成Ca2+、OH-,若是悬浊液写化学式。②作为生成物,一般写化学式(标↓号)。
(3)氨水作反应物写NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标↑号)。
(4)容易出现错误的几类物质的改写。
①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和CO,应拆写成Na+和HCO。
②浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO。
(5)“以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令少量物质的计量数为“1”,并以少量物质的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。
如: Ca(OH)2与少量NaHCO3溶液反应,先确定少量NaHCO3计量数为“1”,再确定Ca(OH)2的计量数,1个HCO3-只能结合1个OH-生成1个H2O,反应方程式是:Ca(OH)2+NaHCO3=== H2O+CaCO3↓+NaOH;若少量Ca(OH)2与过量的NaHCO3溶液反应,先确定少量Ca(OH)2计量数为“1”, 再确定NaHCO3的计量数,1个Ca(OH)2含2个OH-,能结合,2个HCO3-生成2个H2O,故NaHCO3的计量数为2,反应方程式是:Ca(OH)2+2NaHCO3===2H2O+CaCO3↓+Na2CO3,再根据Ca(OH)2的存在形式拆写成离子方程式。
2.常见离子方程式正误判断类型
设错方式
示例
正解
错写生成物
稀硫酸与铁反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑
错拆物质
盐酸与氨水反应:H++OH-=H2O
H++NH3·H2O=NH+H2O
电荷不守恒
铜与硝酸银反应:Cu+Ag+=Cu2++Ag
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
漏写反应
硫酸铁与氢氧化钡:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-
=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
错约计量数
硫酸与氢氧化钡:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
2H++SO42-+Ba2++2OH-
=BaSO4↓+2H2O
反应物的用量
过量CO2通入澄清石灰水:
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
CO2+OH-=HCO3-
三、离子共存
1.离子共存的概念及类型
概念
离子在同一溶液中大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子间能发生反应,则不能大量共存。
本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
类型
复分解反应不共存
a.生成难(微)溶物质:如Ba2+和SO、CO,Ag+和Cl-,Ca2+和CO,Zn2+、Ca2+、Mg2+和OH-等。
b.生成气体或易挥发性物质:如H+与CO、HCO、SO、S2-等。
c.生成难电离物质:如H+与OH-、OH-与HCO等。
氧化还原反应不共存
常见氧化性离子【如MnO(H+)、NO(H+)、ClO-、Fe3+等】与常见还原性离子【如S2-、SO、I-、Fe2+等】不能大量共存。
附加隐含条件不共存
①溶液无色时,则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)等;溶液透明时,不能存在浑浊物(沉淀),有色溶液可能是透明的。
②使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液中肯定不大量共存与OH-起反应的离子,如NH、HCO、Fe3+、Cu2+、Al3+等。
③使石蕊变红色的强酸性溶液中肯定不大量共存与H+起反应的离子,如CO、HCO等。
2.离子是否共存的判定方法
(1)看是否有隐含限制条件:如酸碱性、无色等。
(2)看能否发生复分解反应:若溶液中含H+,主要看是否有弱酸根离子和弱酸酸式酸根离子等;若溶液中含OH-,主要看是否有NH、弱酸酸式酸根离子和能与OH-反应生成沉淀的金属离子。
(3)“一定”即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。 “可能”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
特|别|提|醒
1.离子不能共存的常见类型:
复分解反应
生成弱电解质的离子不能大量共存
H+与OH-、CH3COO-、ClO-(生成HClO)
OH-与NH(生成NH3·H2O)
生成气体的离子不能大量共存
H+与CO32-、HCO3-
生成沉淀的离子不能大量共存
Ba2+、Ca2+与SO、CO、SO
Ag+与Cl-、Br-、I-、SO、CO
CO与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Ag+
OH-与Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
氧化还原反应
ClO-与Fe2+、I- ClO-与Cl-Cl-
2.离子共存的判断“三注意”
(1)一注意题中的隐含条件。如“酸性环境”、“碱性环境”、“无色”、“指示剂变色”等。
(2)二注意“一定”。即在任何条件下都可以,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(3)三注意“可能”。即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
3.判断离子能否大量共存的“四个要点”—“一色、二性、三特殊、四反应”
(1)一色——溶液颜色。几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
①在酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况:
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
♦③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
♦④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
四、离子的检验与推断
1.离子检验
(1)依据:根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:
生成沉淀、生成气体、显现特殊颜色。
(2)几种常见离子的检验方法:
离子
检验试剂
实验现象
注意事项
沉淀法
Cl−、Br−、I−
AgNO3和稀HNO3
沉淀:AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
加入稀硝酸防干扰
SO
BaCl2和盐酸
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
沉淀颜色:白色→灰绿色→红褐色
——
气体法
NH
NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸
无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝
一定要加热
SO
稀硫酸和品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色
——
CO
盐酸和澄清的石灰水
无色气体能使澄清的石灰水变浑浊
等有干扰
显色法
I−
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
——
(2)焰色反应
离子
试剂或用品
实验操作
现象和结论
Na+
铁丝或铂丝
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,观察焰色
火焰呈黄色,说明溶液中含钠元素
K+
铁丝或铂丝
蓝色钴玻璃
铁丝醮取稀盐酸,灼烧至无色,再醮取待测液灼烧,通过蓝色钴玻璃观察焰色
火焰呈紫色,说明溶液中含有钾元素
2.离子推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”(生成沉淀、产生气体、颜色等)的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四项基本原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子
互斥性原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在
电中性
原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等
进出性
原则
通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
(3)电荷守恒在定量型离子推断: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。
(4)离子推断的步骤:
①根据实验现象推断溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
②结合离子共存规律,根据肯定存在的离子,排除与它们不共存的离子。
③结合溶液呈电中性原则和题目中已知的数量关系,确定某些离子是否存在。
④注意实验过程中生成或加入的离子对后续实验可能造成的影响。
特|别|提|醒
1.常见阳离子的检验与推断依据
①生成的沉淀
阳离子
试剂
实验现象(证据)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
Cl-、Br-
、I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl、产生淡黄色沉淀:AgBr、产生黄色沉淀:AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀
CO
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体
②生成的气体
阴离子
试剂
实验现象(证据)
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
HSO
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
NH
浓NaOH溶液、加热
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
③显示特殊颜色
阳离子
试剂或方法
实验现象(证据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色反应
黄色火焰
K+
焰色反应
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN溶液再加氯水
先无明显变化,后变红色
Br-(I-)
氯水、CCl4
有机层(下层)橙(紫)红色
I-
氯水(或H2O2 )、淀粉溶液
溶液变蓝
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,溶液褪色
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
题型一 与电解质相关的判断
【典例1】(24-25高一上·江苏盐城·期中)下列各组物质,前者属于电解质,后者属于非电解质的是
A.NaCl晶体、 B.熔融的NaOH、酒精
C.铜、二氧化硫 D.熔融的、硫酸溶液
【答案】B
【解析】A.NaCl晶体、为化合物,在溶于水时或熔融状态能导电,均属于电解质,故A不符合题意;
B.熔融的NaOH为电解质,酒精为非电解质,故B符合题意;
C.铜为单质,既不是电解质,也不是非电解质,二氧化硫为非电解质,故C不符合题意;
D.熔融的属于电解质,硫酸溶液为混合物,既不是电解质,也不是非电解质,故D不符合题意;
故答案为:B。
【变式1-1】下列叙述中,正确的是
A.固体不导电,所以不是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质
C.熔融的能导电,所以是电解质
D.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
【答案】C
【解析】A.固体不导电,但水溶液中或熔融状态能导电,其属于电解质,A错误;
B.铜丝、石墨是单质既不是电解质也不是非电解质,B错误;
C.熔融的能导电,是化合物,所以是电解质,C正确;
D.NaCl溶于水,在水分子作用下发生电离,电离不需要通电,D错误;
故选C。
【变式1-2】(24-25高一上·四川达州·阶段练习)下列物质属于非电解质的是
A.氨水 B. C.熔融 D.
【答案】B
【分析】非电解质是指在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,据此解答。
【解析】A.氨水是混合物,不属于非电解质,A不符合题意;
B.是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,属于非电解质,B符合题意;
C.熔融能导电,属于电解质,C不符合题意;
D.在水溶液中能导电,属于电解质,D不符合题意;
故选B。
题型二 溶液导电能力辨析
【典例2】(24-25高一上·江苏南京·期中)向一定体积的溶液中逐滴加入离子浓度相当的稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a处溶液的导电能力几乎为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
B.段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的不是电解质
C.该反应发生的离子方程式为
D.段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
【答案】A
【分析】向一定体积的溶液中逐滴加入离子浓度相当的稀硫酸,发生反应,B点后硫酸过量,以此分析。
【解析】A.a处Ba(OH)2与稀硫酸恰好完全反应,溶液中只含有水,导电能力几乎为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,A正确;
B.AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为溶液中离子浓度逐渐降低,BaSO4是难溶性电解质,B错误;
C.该反应发生的离子方程式为,C错误;
D.a处Ba(OH)2与稀硫酸恰好完全反应,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阴阳离子导电,D错误;
故选A。
方|法|点|拨
电解质溶液导电能力的强弱决定于离子浓度的大小,只要能增大溶液的离子浓度,溶液的导电性就会增强。
【变式2-1】图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y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.氯化钠在如上图所示三种不同状态下均能导电
【答案】C
【分析】在电解池中,与电源正极相连的电极为阳极,与电源负极相连的电极为阴极,则X为阳极,Y为阴极。通电时,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动。
【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.氯化钠在熔融状态和水溶液中均能导电,但固态时(图a)不能导电,D不正确;
故选C。
【变式2-2】(23-24高三上·河南南阳·阶段练习)如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量,下列说法正确的是
A.曲线A表示NaOH溶液中滴加稀盐酸
B.曲线B表示CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液
C.曲线C表示Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
D.曲线D表示Cu(OH)2悬浊液中滴加HCl溶液
【答案】C
【解析】A.稀盐酸和NaOH溶液混合时反应生成NaCl,溶液的体积增大,溶液中离子浓度减小,溶液导电性降低,应该用D表示,故A错误;
B.醋酸是弱电解质,醋酸中加入NaOH溶液生成强电解质醋酸钠,溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用A表示,故B错误;
C.氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,当二者完全反应时溶液中离子浓度最小,导电性最弱,继续加入稀硫酸,溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用C表示,故C正确;
D.氢氧化铜是弱电解质,溶液中离子浓度较小,加入HCl溶液后生成强电解质硝酸铜,离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用A表示,故D错误;
故选C。
题型三 突破典型物质的电离方程式的书写
【典例3】(24-25高一上·江苏淮安·期中)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是
A. B.Ba(OH)2=Ba2++2OH-
C. D.MgCl2=Mg+2+2Cl-
【答案】B
【解析】A.氯酸钾完全电离为钾离子和氯酸根离子,书写正确的电离方程式为:,A错误;
B.氢氧化钡完全电离出钡离子和氢氧根离子,电离方程式为:Ba(OH)2=Ba2++2OH-,B正确;
C.硫酸完全电离出氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:,C错误;
D.氯化镁完全电离出镁离子和氯离子,电离方程式为:MgCl2=Mg2++2Cl-,D错误;
故选B。
方|法|点|拨
(1)酸在水溶液中电离,液态时只有分子,没有离子;碱、盐在水溶液中或熔融状态下能电离,但固态时不电离;单质既不是电解质也不是非电解质,不电离。
(2)书写电离方程式时,要遵循原子守恒、电荷守恒。
【变式3-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列化学用语使用正确的是
A.Na+的结构示意图 B.明矾的化学式: KAlSO4•12H2O
C.16O与18O互为同位素 D.Al2(SO4)3的电离:Al2(SO4)3=Al3++SO
【答案】C
【解析】
A.Na+的结构示意图,故A错误;
B.明矾的化学式: KAl(SO4)2•12H2O,故B错误;
C.同位素为质子数相同而中子数不同的原子,故16O与18O互为同位素,故C正确;
D.Al2(SO4)3的电离:Al2(SO4)3=2Al3++3SO,故D错误;
故选C。
【变式3-2】(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列有关物质在水溶液中的电离方程式书写不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.硫酸氢钠是强电解质,在水溶液完全电离为钠离子、氢离子、硫酸根离子,电离方程式为,故A正确;
B.次氯酸钠是强电解质,在水溶液中完全电离为钠离子、次氯酸根离子,电离方程式为,故B错误;
C.硝酸铵是强电解质,在水溶液中完全电离为铵根离子、硝酸根离子,电离方程式为,故C正确;
D.氯酸钾是强电解质,在水溶液中完全电离为钾离子、氯酸根离子,电离方程式为,故D正确;
选B。
题型四 离子方程式的正误判断
【典例4】(24-25高一下·江苏淮安·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.氯化铁溶液与过量碘化钾溶液的反应:
B.溶液中加入浓溶液共热时反应的离子方程式为
C.溶液与氨水反应:
D.与稀硝酸反应:
【答案】B
【解析】A.电荷不守恒,左边总电荷为+1,右边为+2,且未配平氧化还原反应的电子转移,正确的离子方程式为:,A错误;
B.NH与OH-在加热条件下生成NH3和H2O,方程式正确,B正确;
C.氨水是弱碱,不能拆为OH-,正确写法应为,C错误;
D.稀硝酸与Cu反应生成NO而非H2,正确的离子方程式为,D错误;
故选B。
方|法|点|拨
(1)浓盐酸(约36%)、浓硝酸(约69%)中含有的水足以保证其电离,在离子方程式中写离子符号,而在浓硫酸(约98%)中存在的主要是硫酸分子,写化学式。
(2)在写离子方程式时,HCO、HS-、HSO等弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,而HSO必须拆写。
【变式4-1】(24-25高一下·江苏南通·期中)下列离子方程式正确的是
A.向烧碱溶液中通入制取:
B.向溶液中通入:
C.强碱性溶液中将氧化成:
D.向溶液中滴加氯水:
【答案】D
【解析】A.Cl2与NaOH溶液反应制取NaClO:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故A错误;
B.溴化钠为易溶性的强电解质,离子方程式中要拆开写,氯气通入溴化钠溶液中的离子方程式为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故B错误;
C.在强碱性溶液中与H+不共存,次氯酸钠将Mn2+氧化成MnO2,离子方程式:ClO-+Mn2++2OH-=MnO2↓+Cl-+H2O,故C错误;
D.氯水中有Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HCl可以和反应,离子方程式为:+H+=CO2↑+H2O,故D正确;
故选:D。
【变式4-2】(24-25高一下·江苏南京·期中)下列指定反应离子方程式正确的是
A.氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3++4OH- =[Al(OH) 4]-
B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2:MnO2 + 4H++ 4Cl-MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O
C.向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水:Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+ H2O
D.侯氏制碱法在溶液中发生的反应:Na+ + CO2 +NH3 + H2O=NaHCO3 ↓ + NH
【答案】D
【解析】A.氢氧化铝只能和强碱反应,不能和氨水反应,离子方程式为:,故A错误;
B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2:MnO2 + 4H++ 2Cl-Mn2+ + Cl2 ↑+ 2H2O,故B错误;
C.向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水,离子方程式为Ca2++2OH-+2 HCO=CaCO3↓+2H2O+ CO,故C错误;
D.侯氏制碱法的原理是向饱和食盐水中先通入氨气,随后再通入二氧化碳,生成碳酸氢钠和氯化铵,离子方程式为:Na+ + CO2 +NH3 + H2O= NaHCO3 ↓ + NH,故D正确;
故选D。
题型五 离子共存的判断
【典例4】(24-25高一下·江苏镇江·期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液:、、、
B.溶液:、、、
C.溶液:、、、
D.溶液:、、、
【答案】A
【解析】A.FeSO4溶液中Fe2+水解产生酸性环境,但H⁺浓度较低,在此条件下不足以氧化Fe2+,因此离子间无反应,可以共存,A正确;
B.HCl溶液中H+与S2-反应生成H2S气体,S2-无法大量存在,B错误;
C.H2SO4溶液中H+与CH3COO-结合生成弱酸CH3COOH,CH3COO⁻无法大量存在,C错误;
D.KHSO3溶液中在弱酸性条件下与ClO⁻发生氧化还原反应生成和Cl⁻,二者不能共存,D错误;
故选A。
方|法|点|拨
抓准“三步”速判共存
第一步:细审题,抓关键
1.注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键词。
2.注意“透明溶液”意味着无难溶物或微溶物,但并不意味着溶液无色。
第二步:分析限制条件
1.溶液颜色:常见的有色离子有Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)。
2.溶液的酸碱性:
(1)常见表示溶液呈酸性的描述。
①常温下pH=1的溶液;
②使pH试纸变红的溶液;
(2)常见表示溶液呈碱性的描述。
①常温下pH=14的溶液;
②使pH试纸变蓝的溶液;
③使酚酞变红的溶液;
第三步:抓住反应发生条件
1.生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。
【变式4-1】(24-25高一下·江苏扬州·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.强碱性溶液中:Na+、NH、NO、SO
B.澄清透明的溶液中:K+、Na+、NO、SO
C.含有0.1mol·L-1 CO的溶液中:Na+、Ba2+、OH-、NO
D.强酸性溶液中:K+、Fe2+、NO、SO
【答案】B
【解析】A.强碱溶液中含大量氢氧根离子,会与反应生成水合氨,不能大量共存,故A不选;
B.澄清透明的溶液中:、、、互不反应,能大量共存,故B选;
C.钡离子和碳酸根要生成碳酸钡沉淀,不能大量共存,故C不选;
D.强酸性溶液中,硝酸根离子会将亚铁离子氧化成铁离子,不能大量共存,故D不选;
答案选B。
【变式4-2】(24-25高一下·江苏扬州·期中)常温下,下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.高温下,在溶液中可以大量共存,A正确;
B.ClO-具有氧化性,Fe2+具有还原性,二者可以发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.溶液中反应生成弱电解质NH3·H2O不能大量共存,C错误;
D.Fe3+具有氧化性,S2-具有还原性,二者发生氧化还原反应不能大量共存,D错误;
答案选A。
题型六 离子的检验与推断
【典例6】(24-25高一上·江苏常州·期中)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有
B.气体通过无水,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液,管口的红色石蕊试纸未变蓝,则该盐不是铵盐
D.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中有
【答案】B
【解析】A.若溶液中含有银离子,会生成不溶于酸的氯化银沉淀,干扰硫酸根离子检验,A错误;
B.CuSO4为白色粉末,遇水变为蓝色晶体,故气体通过CuSO4粉末变蓝,证明原气体中一定含有水蒸气,B正确;
C.证明铵根离子应该使用浓氢氧化钠溶液且加热使得生成氨气逸出,实验中未明确使用浓氢氧化钠溶液且未加热,不能说明该盐不是铵盐,C错误;
D.产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中可能有碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子,不确定一定是碳酸根离子,D错误;
故选B。
方|法|点|拨
实验操作(取少量或适量待检溶液,加入……试剂,再加入……试剂)
⇓
现象描述(①溶液由……变为……,②若有……生成,③若没有……等)
⇓
得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
【变式6-1】(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
【解析】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。
【变式6-2】(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列叙述正确的是
A.某气体能还原灼热的氧化铜,则该气体一定为CO
B.向X的溶液中加入紫色石蕊试剂,溶液变红,则X一定为酸
C.不用其他试剂可以鉴别三种溶液
D.向某溶液中加入溶液,生成白色沉淀,再加盐酸沉淀不溶解,则原溶液中一定含有
【答案】C
【解析】A.一氧化碳和氢气都能还原灼热的氧化铜,则能还原灼热的氧化铜的气体不一定是一氧化碳,可能是氢气,A错误;
B.向X的溶液中加入紫色石蕊试剂,溶液变红,X呈酸性,但不一定是酸,如NaHSO4,B错误
C.硝酸铜溶液呈蓝色,将硝酸铜加入到剩下的两个溶液中,产生蓝色沉淀的是氢氧化钡,剩下的是硫酸,不用其他试剂可以鉴别,C正确;
D.硫酸根离子能与加入的氯化钡溶液反应生成不溶于稀硝酸的硫酸钡白色沉淀,银离子也能与加入的氯化钡溶液反应生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,则向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,沉淀不消失,则原溶液中不一定有硫酸根离子,可能有银离子,D错误;
答案选C。
基础通关练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(24-25高一上·广东广州·期中)下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是
A.NaCl溶液 B.液态HCl C.碳棒 D.熔融的KOH
【答案】D
【解析】A.NaCl溶液是混合物,虽然导电,但电解质必须是化合物,A错误;
B.液态HCl是电解质,但未电离,无自由离子,不能导电,B错误;
C.碳棒是单质,导电但既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.熔融的KOH能电离出K+和OH-,导电且属于化合物,是电解质,D正确;
故选D。
2.(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。
3.(24-25高一上·广东广州·期中)下列方程式正确的是
A.硫酸与氢氧化钡溶液混合:H++SO+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3=Na++HCO
C.碳酸钙与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
D.NaOH溶液中通入少量CO2:OH-+CO2=HCO
【答案】B
【解析】A.硫酸与氢氧化钡反应的离子方程式中,H⁺和OH⁻的物质的量未配平,正确应为,A错误;
B.碳酸氢钠电离时生成Na⁺和HCO,方程式NaHCO3=Na++HCO,B正确;
C.碳酸钙为不溶物,应保留化学式,正确离子方程式为,C错误;
D.少量CO2与NaOH反应生成CO,正确方程式为,D错误;
故选B。
4.(24-25高一下·四川泸州·期中)室温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液:、、、
B.溶液:、、、
C.使pH试纸变红的溶液:、、、
D.加入铁粉放出氢气的溶液:、、、
【答案】C
【解析】A.和会将Fe2+氧化为Fe3+,无法大量共存,A错误;
B.NaOH溶液中,会与OH⁻反应生成NH3·H2O,无法大量共存,B错误;
C.pH试纸变红的溶液为酸性环境,、、Cl⁻、均不与反应,且不会两两反应,可以大量共存,C正确;
D.加入铁粉放出H2的溶液显酸性,会与反应生成CO2和H2O,且会与铁粉反应生成亚铁离子,不生成氢气,无法大量共存,D错误;
故选C。
5.(24-25高一上·广东·期中)下列实验操作可达到预期目的或能得到相应结论的是
选项
实验操作
预期目的或结论
A
向某无色溶液中滴加盐酸,有无味气泡产生
该溶液中一定有
B
将含和少量HCl的混合气体缓慢通过饱和溶液中
除去中的HCl
C
用洁净的铂丝蘸取溶液Z后在酒精灯火焰灼烧并观察
确定Z是否为钠盐
D
向包裹有过氧化钠的脱脂棉上滴几滴水,脱脂棉燃烧
与水反应放热
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.遇到盐酸也能产生气泡,A项错误;
B.、HCl均可与反应,B项错误;
C.钠盐与NaOH的焰色相同,不能确定Z是否为钠盐,C项错误;
D.与水反应放热,致使脱脂棉燃烧,D项正确;
故选D。
6.(24-25高一上·山东济南·期中)某溶液X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.溶液X中可能含有,一定不含
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.白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物
D.溶液X中一定含有,可能含有
【答案】C
【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,白色沉淀1含碳酸钡,、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;白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物,无法确定溶液中是否含有,故溶液X中可能含有。
【解析】A.由分析可知,溶液X中不含、,故A错误;
B.加入足量盐酸反应后得到溶液2,溶液2中含氯离子干扰原溶液中氯离子鉴定,无法证明溶液X中是否含有,故B错误;
C.由分析可知,白色沉淀1是硫酸钡和碳酸钡的混合物,故C正确;
D.由分析可知,溶液X中一定含、、,可能含有,故D错误;
故选C。
7.(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。
【解析】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。
8.(24-25高一上·云南昆明·期中)下列各组离子能大量共存,加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子或分子
加入试剂
离子方程式
A
、、
溶液
B
、、
少量溶液
C
、、
通入少量
D
、、
足量溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.、、可大量共存,在溶液中加入溶液,可生成和沉淀,A项不符合题意;
B.、、可大量共存,在溶液中加入少量溶液,发生反应,B项不符合题意;
C.、、不能大量共存,C项不符合题意;
D.、、可大量共存,在溶液中加入足量溶液,转化为和水,,D项符合题意;
答案选D。
二、填空题
9.(24-25高一上·河北唐山·期中)科学家在研究化学物质时,常对其进行分类,以便对同类物质的组成和性质进行深入研究,物质分类及转化思想贯穿整个化学学科学习的始终。下列物质:
①纯;②硝酸钾溶液;③铜;④固体;⑤固体;⑥固体;⑦蔗糖;⑧熔融;⑨固体;⑩氨气。
(1)能导电的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(2)写出⑤、⑥在水溶液中的电离方程式:⑤ ;⑥ 。
(3)分类方法应用广泛,属于同一类的物质具有相似性。、、、、都属于非强酸形成的酸式盐。
①已知、,完成与反应的化学方程式: 。
②已知向(次磷酸)溶液中滴入足量的溶液,反应过程中只生成一种盐。写出溶液与足量溶液反应的化学方程式: 。
【答案】(1) ②、③、⑧ ①、④、⑤、⑥、⑧、⑨ ⑦、⑩
(2)
(3) NaOH+H3PO2= H2O+NaH2PO2
【分析】①纯是电解质,熔融时不导电,硫酸溶液中可导电;
②硝酸钾溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,其水溶液可导电;
③铜是金属单质,即不是电解质也不是非电解质,存在可自由移动的电子,能导电;
④固体是电解质,固态无自由移动的粒子,不导电;
⑤固体是电解质,固态无自由移动的粒子,不导电;
⑥固体是电解质,固态无自由移动的粒子,不导电;
⑦蔗糖是非电解质,不导电;
⑧熔融是电解质,存在可自由移动的阴、阳离子,导电;
⑨固体是电解质,固态无自由移动的粒子,不导电;
⑩氨气是非电解质,不导电;
【解析】(1)能导电的是②、③、⑧;属于电解质的是①、④、⑤、⑥、⑧、⑨;属于非电解质的是⑦、⑩。
(2)、均为强电解质,在水溶液中完全电离,其电离方程式分别为、。
(3)①类比于可知与反应的化学方程式为。
②题目提示反应只生成一种盐,故该盐为NaH2PO2,则H3PO2为一元弱酸,因此,与足量NaOH反应生成正盐NaH2PO2,化学方程式为:NaOH+H3PO2= H2O+NaH2PO2。
10.(24-25高一上·云南文山·期中)有四种物质:①氧化铁 ②盐酸 ③碳酸氢钠 ④氢氧化钠
(1)写出其中盐的电离方程式 。
(2)上述物质中有一种与其它三种物质均能反应,此物质是 (填序号)。
(3)写出③④两种溶液反应的离子方程式 。
(4)如图所示:向饱和溶液中逐滴加入稀硫酸,不断搅拌至过量。
①主要的实验现象:产生白色沉淀,灯泡 。(“变亮”或“变暗”)
②烧杯中反应的离子方程式: 。
【答案】(1)
(2)②
(3)
(4) 变暗
【解析】(1)氧化铁、盐酸 、碳酸氢钠、氢氧化钠中属于盐的是碳酸氢钠,碳酸氢钠在水溶液中电离出钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为 ;
(2)盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水;盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳、水;盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水;氧化铁、盐酸 、碳酸氢钠、氢氧化钠中盐酸能与其它物质都反应;
(3)碳酸氢钠、氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为;
(4)①向饱和溶液中逐滴加入稀硫酸,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,主要的实验现象:产生白色沉淀,灯泡变暗;
②和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为。
重难突破练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(25-26高一上·河北石家庄·阶段练习)下表中物质分类完全正确的是
选项
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
纯碱
液氨
硫酸
干冰
B
小苏打
酒精
铁
胶体
C
冰水混合物
氨水
氧化钠
蔗糖
D
胆矾
食盐水
氯化铜
氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;
【解析】A.液氨是液态的氨气,属于纯净物,A错误;
B.酒精属于纯净物,铁为单质不是电解质,氢氧化铁胶体为混合物,B错误;
C.冰水混合物属于纯净物;氨水为一水合氨的溶液,为混合物;氧化钠是电解质,蔗糖属于非电解质,C正确;
D.氯气是单质,不属于非电解质,D错误;
故选C。
2.(24-25高一上·北京丰台·期末)向溶液a中加入溶液b,观察并分析实验现象产生的原因。下列说法不正确的是
实验序号
1
2
3
溶液a
溶液b
A.实验1中灯泡亮度为“亮—暗—灭—亮”
B.实验2中发生的反应:
C.实验3中的灯泡不会熄灭
D.若改为向溶液中通入至过量,其现象与实验3相同
【答案】D
【解析】A.实验1中氢氧化钡和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钡沉淀,恰好完全反应时,溶液中离子浓度几乎为0,所以灯泡亮度为“亮—暗—灭—亮”,故A正确;
B.实验2中氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,发生反应的离子方程式为,故B正确;
C.实验3中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,溶液中离子浓度不能变为0,所以灯泡不会熄灭,故C正确;
D.若改为向溶液中通入至过量,先生成碳酸钙沉淀和水,后生成碳酸氢钙,离子浓度先减少后增多,灯泡亮度为“亮—暗—灭—亮”,其现象与实验3不同,故D错误;
答案选D。
3.(24-25高一上·北京东城·期末)氯金酸是一种强酸,可与柠檬酸钠反应生成纳米金颗粒(直径约为10nm)。下列说法不正确的是
A.中Au的化合价为
B.反应时,柠檬酸钠作为还原剂,被氧化
C.电离方程式:
D.当光束通过反应后得到的分散系时,可观察到丁达尔效应
【答案】C
【解析】A.中H显+1价、Cl显-1价,根据化合价代数和等于0,Au的化合价为,故A正确;
B.氯金酸与柠檬酸钠反应生成纳米金颗粒,Au元素化合价降低,氯金酸是氧化剂,柠檬酸钠作为还原剂,被氧化,故B正确;
C.是强酸,电离方程式:,故C错误;
D.纳米金颗粒直径约为10nm,反应后得到的分散系是胶体,当光束通过反应后得到的分散系时,可观察到丁达尔效应,故D正确;
选C。
4.(24-25高一下·云南保山·期末)火电占据了我国电力的74%,含硫煤燃烧会产生大气污染物。某火电厂设计了如图所示的治污方法同时可得到化工产品。下列叙述不正确的是
A.生活中为了减少煤燃烧产生的,通常在煤中兑入一定比例的石灰石
B.过程II涉及反应:
C.处理,理论上需要标准状况下的
D.整个过程中起催化作用
【答案】C
【分析】由图可知,过程I的反应为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,过程II为:,过程I中消耗,过程II生成,起催化作用,总反应为:。
【解析】A.石灰石在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙,从而减少二氧化硫排放,A正确;
B.根据分析,过程II涉及反应:,B正确;
C.根据总反应:,处理,理论上需要0.5molO2,标准状况下的体积为11.2L,C错误;
D.由图示可知,过程I中消耗,过程II生成,起催化作用,D正确;
故选C。
5.(24-25高一下·重庆·期末)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
浓盐酸与高锰酸钾制
2+
B
稀硫酸与硫化亚铁制
2+
C
氯化铁催化双氧水分解制O2
22
D
稀硝酸与铜片制NO
2+
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.浓盐酸与高锰酸钾反应生成:,产物中就含有、、、,这些离子在酸性环境中能稳定共存,无后续反应干扰,A正确;
B.稀硫酸与硫化亚铁反应生成,在溶液中与在强酸性条件下还会继续结合生成气体,无法大量存在,B错误;
C.催化双氧水分解生成,作为催化剂未消耗,所以在的存在作用下会继续催化分解,无法大量存在,C错误;
D.稀硝酸与铜反应生成NO,但NO难溶于水,所以在溶液中是无法大量存在NO的,D错误;
故答案为:A。
6.(24-25高一上·河北邯郸·期末)常温下,已知某溶液中,该溶液中可能还含有、、、,、、、、中的若干种,且每种离子数目相等。现取200mL该溶液,分为两等份进行如下实验:
①向其中一份溶液中通入过量的并萃取分液,得到水层A和有机层B,有机层B经一系列操作后得到紫黑色固体
②向①所得水层A中加入足量NaOH溶液并加热,得到刺激性气味气体C和无色澄清溶液D以及沉淀F
③向②所得的无色澄清溶液D中加硝酸银和稀硝酸有白色沉淀生成
④对②中所得沉淀F加热㶧烧最终得到4.0g固体
⑤取另一份原溶液加入足量氯化钡溶液,得到白色沉淀
下列说法错误的是
A.该溶液中一定不存在,一定存在 B.该溶液中一定不存在、、
C.根据③可以得出,该溶液中一定存在 D.该无色溶液中一定存在和
【答案】C
【解析】,则无:
一份溶液中通入过量的并经过一系列操作后得到紫黑色固体是,说明原溶液有;向①所得水层A中加足量NaOH并加热得到刺激性气味气体C可知溶液中含;溶液D加硝酸银有白色沉淀不能定性得出溶液中含的结论,原因是第一步通入了过量的氯气;沉淀F是白色的,加热分解后得到的MgO质量为4g,计算可得一份溶液中;
另一份溶液加氯化钡有白色沉淀说明溶液中有,没有,再由每种离子数目相等可知,一份溶液中,根据电荷守恒,溶液中必需有,且,已没有其他可选的阴离子了,所以溶液中没有和;
答案选C。
7.(24-25高一上·安徽宿州·期中)仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
检验氯水中有
氯水、硝酸银溶液、稀硝酸
试管、胶头滴管
B
验证与反应有生成
、水
药匙、试管、胶头滴管、火柴、小木棒
C
除去NaOH固体中的
NaOH和固体、水、溶液
试管、胶头滴管、过滤装置
D
鉴别NaCl溶液和溶液
稀盐酸
酒精灯、铂丝、火柴、蓝色钴玻璃片
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.用试管取少许氯水,用胶头滴管向试管中滴加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,白色沉淀不溶解,有,A正确;
B.用药匙取少许于试管中,用胶头滴管向试管中滴加水,用火柴点燃小木棒,用带火星的小木棒伸入试管中,复燃,说明产生,B正确;
C.NaOH和固体溶于水,向其中滴加稍过量的溶液,过滤除去沉淀,得NaOH和混合溶液,没有办法除去,也没有得NaOH固体的蒸发结晶装置,C错误;
D.用铂丝蘸取稀盐酸,在酒精灯上灼烧至无色,用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,火焰呈黄色的为NaCl溶液,透过蓝色钴玻璃片,火焰呈紫色的为溶液,D正确;
故选C。
8.(25-26高一上·河南周口·开学考试)如图是在一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时体系导电性的变化曲线(其中I为电导率,m为加入的新物质的质量)。下列情况与图a、b、c的变化趋势对应正确的是
①溶液中滴入溶液至过量
②溶液中滴入溶液至过量
③澄清石灰水中通入至过量
④溶液中逐渐加入适量的固体至恰好反应
⑤盐酸中通入少量氨气
A.②-a ①③-b ④⑤-c B.①②-a ③④-b ⑤-c
C.①③-a ②-b ④⑤-c D.③-a ①②-b ④⑤-c
【答案】A
【分析】① 发生反应氢氧化钡和硫酸生成硫酸钡沉淀和水,随着溶液的滴入,体系的导电性先减弱,完全反应后导电性几乎为零,硫酸过量,体系的导电性又增强,与图b一致;
② 醋酸、氨水为弱电解质部分电离,发生反应醋酸和氨水生成强电解质醋酸铵,随着氨水的滴入,溶液的导电性先增强,但氨水滴入一定量后,溶液被稀释程度大,导电性减弱,与图a一致;
③ 发生反应氢氧化钙和二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水,体系的导电性先减弱,恰好反应时溶液几乎不导电,二氧化碳过量后,二氧化碳、水和碳酸钙生成碳酸氢钙,使溶液的导电性又增强,与图b一致;
④ 氯化铵为强电解质,发生反应氯化铵和氢氧化钠生成氨气、水和氯化钠,原溶质为强电解质,反应后有强电解质,对溶液的导电性影响不大,与图c一致;
⑤ 盐酸中通入少量氨气,反应生成NH4Cl,离子浓度基本不变,与图c一致;
【解析】A.根据分析,②对应曲线a,①③均对应曲线b,④⑤均对应曲线c,A正确;
B.根据分析,②对应曲线a,①③均对应曲线b,④⑤均对应曲线c,B错误;
C.根据分析,②对应曲线a,①③均对应曲线b,④⑤均对应曲线c,C错误;
D.根据分析,②对应曲线a,①③均对应曲线b,④⑤均对应曲线c,D错误;
故选A。
二、填空题
9.(25-26高一上·湖北荆州·阶段练习)离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)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:和,取该溶液进行如下实验:
I.取少量原溶液滴入紫色石蕊试液,溶液呈蓝色。
II取少许原溶液滴入溶液,无白色沉淀产生。
III.取少许II中溶液先滴加硝酸再加溶液,产生白色沉淀。
IV.再取少许原溶液滴入少量溶液,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 。
②若溶液中各种离子数目相等,确定溶液中 (填“有”或“无”)。
③如何通过实验证明是否存在,写出实验操作: 。
(2))当温度和压强一定时,向混合溶液中通入足量的气体,随的通入生成的沉淀质量如图所示:
①实验室制取二氧化碳的离子方程式: 。
②根据图像可知,随着通入KOH、混合溶液,反应分多个阶段,BD阶段发生的反应的离子方程式为: 。
③随着的通入,(不考虑在溶液中的溶解,忽略溶液体积的微小变化)混合溶液的导电性会发生一些变化,导电性:O点 D点填“>”、“”或“<”)。
④OA段和BD段消耗用量的数量关系: (用a、b和c表示)。
【答案】(1) 无 取少量原溶液于试管中,加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液
(2)
【分析】将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,说明不含Fe3+;
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊试液,溶液呈蓝色,说明一定含有OH-,一定不含Mg2+;
Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生,说明一定不含或;
Ⅲ.取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明一定含有Cl-;
Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生,说明一定含有Ba2+;
混合溶液中通入二氧化碳,首先是氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡和水,然后氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,然后碳酸钾和二氧化碳反应生成碳酸氢钾,碳酸钡和二氧化碳反应生成碳酸氢钡,据此分析;
【解析】(1)①根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是;
②若溶液中各种离子数目相等,一定含有,,确定溶液中无;
③如何通过实验证明是否存在,写出实验操作:取少量原溶液于试管中,加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀,则说明含有;
(2)①实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
②由分析可知,随着通入KOH、混合溶液,反应分多个阶段,BD阶段发生的反应的离子方程式、;
③溶液的导电性取决于溶液中离子的浓度和电荷,0点溶液中的离子为钾离子和钡离子和氢氧根离子,D点溶液中含有钾离子和钡离子和碳酸氢根离子,生成了极少量水,根据元素守恒分析,离子浓度和离子电荷几乎没有变化,所以两点的导电性导电性:O点D点;
④生成碳酸钡和碳酸钡溶解消耗的二氧化碳的物质的量相同,即a=(c-b)。
10.(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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