摘要:
**基本信息**
聚焦离子反应核心素养,以7大题型为框架,融合概念辨析、原理应用与解题方法,构建“概念-原理-应用”逻辑链,培养科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型01|1典例+3变式|电解质与非电解质比较法|从物质导电本质切入,建立电解质分类标准|
|题型02|1典例+3变式|电离方程式书写规则|基于电离定义,衔接酸、碱、盐本质特征|
|题型03|1典例+3变式|离子反应实质分析法|基于复分解反应条件,揭示离子反应实质|
|题型04|1典例+3变式|离子方程式正误判断“六看”法|遵循“写-拆-删-查”步骤,强化守恒与客观事实|
|题型05|1典例+3变式|连续反应分类法、少定多变法|针对用量差异,构建离子配比与反应进程分析模型|
|题型06|1典例+3变式|离子共存“三看”原则|结合生成沉淀/气体/弱电解质条件,整合限定条件判断|
|题型07|1典例+3变式|离子推断“四原则”|运用肯定性、互斥性、电中性、进出性原则,培养推理能力|
内容正文:
第二节 离子反应(题型突破·举一反三)
题型01 电解质溶液导电的原因、电解质与非电解质
题型02 电解质的电离及其方程式书写
题型03 离子反应
题型04 离子反应方程式的书写及其正误判断
题型05 与量有关的离子方程式书写
题型06 离子共存问题判断
题型07 离子的检验与推断
▌题型01 电解质导电的原因、电解质与非电解质
1.物质导电的原因
有自由移动的电子或离子,则该物质可导电。如金属铁有自由移动的 ,可导电;如氯化钠溶液,有自由移动的 ,也可导电。
2.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在 或 状态下能够导电的
在 里和 状态下均不能导电的
物质类别(共同点)
化合物
化合物
本质区别
在 或 状态下自身能发生电离
在 或 状态下自身不能发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、HCl、H2CO3 等
碱:NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3等
盐:NaCl、CuSO4、BaSO4等
活泼金属氧化物:Na2O、CaO、Al2O3等
其他:H2O等
非金属氧化物:CO2、SO2、SO3等
某些非金属氢化物:CH4、NH3等
多数有机物:酒精、蔗糖等
3.电解质的导电能力
电解质溶液的导电能力与溶液中单位体积的离子 、离子 多少有关,一般来说,单位体积的离子数目 ,离子所带的电荷 ,溶液的导电能力 。
【特别提醒】
(1)导电的物质不一定是电解质,电解质不一定导电,两者没有直接关系,需理解电解质的概念。
(2)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物、单质既不是电解质也不是非电解质。在化合物中,酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水都属于电解质,余下的为非电解质。
(3)电解质不一定易溶于水(如BaSO4等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(4)判断是不是电解质的依据:一为化合物,二“溶于水”或“熔融时”能导电,即是电解质,若“溶于水”和“熔融时”两个条件都不具备则为非电解质。
【典例1】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列叙述正确的是:
A.液态氯化氢不导电,故HCl 为非电解质
B.水溶液能导电,故为电解质
C.铜和石墨均能导电,所以它们都是电解质
D.蔗糖、乙醇在水溶液中和熔融状态下都不导电,所以它们是非电解质
【变式1-1】(25-26高一上·天津·阶段检测)下列叙述中,正确的是
A.自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力一定强
B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡仍属于电解质
C.凡溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
D.溶于水能导电的化合物一定是电解质
【变式1-2】(25-26高一上·天津·阶段检测)下列叙述中,错误的是
A.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,但它们不是电解质
C.二氧化碳的水溶液能导电,但二氧化碳不能电离
D.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
【变式1-3】(25-26高一上·天津·阶段检测)在溶液导电性的实验中,向装有一定量水的装置中,加入适量的固体,此时通电,灯泡不亮,再不断地向其中加入某种物质,会发现灯泡逐渐变亮,同时溶液变成了蓝色,据此分析加入的物质是
A.Zn粒 B.NaCl溶液 C.溶液 D.NaOH溶液
▌题型02 电解质的电离及其方程式书写
1.电离
电离定义:电解质在水溶液中或熔融状态下解离成自由移动离子的过程;
电离条件:酸的电离条件是 ;碱和盐的电离条件是 或 。
【特别提醒】电离不等同于电解,不需要通电。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
①酸:电离时生成的阳离子全都是 的化合物。
②碱:电离时生成的阴离子全都是 的化合物。
③盐:电离时生成 和 的化合物。
3.电离方程式书写要点
(1)强酸、强碱、大多数盐溶于水能完全电离,用“===”表示。
如Na2SO4===,HCl===H++Cl-,Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
(2)部分酸式盐在水溶液中的电离:
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4的电离:
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的电离:
(3)电荷要守恒,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
(4)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等原子团,不能拆开。
【特别提醒】HSO在水溶液中能完全电离,要拆开写,但在熔融状态下为原子团,整体不拆开写。
【典例2】(25-26高一上·天津河北·期中)下列电离方程式中正确的是
A. B.
C. D.
【变式2-1】(25-26高一上·天津河西·期中)下列电离方程式书写错误的是
A. B.
C. D.
【变式2-2】(25-26高一上·天津河东·阶段检测 节选)在化学家的眼中,丰富多彩的化学物质可以按一定的标准进行分类。电解质和非电解质是中学化学中两个重要的概念,辨析清楚有利于我们对元素化合物知识的学习。
(2)写出下列电解质在水溶液中的电离方程式:
①_____________________________________;
②_____________________________________;
③_____________________________________。
【变式2-3】(25-26高一上·天津静海·阶段检测)现有下列物质:
①熔融氢氧化钡;②铜片;③熔融氯化钠; ④液态氯化氢;⑤氢氧化铁胶体;⑥硫酸氢钾溶液;⑦乙醇;⑧碳酸氢钠粉末;⑨稀硫酸。 回答下列问题:
(1)以上物质中属于电解质的是___________;属于非电解质的是___________;属于电解质,但不能导电的是___________;能导电的是___________。(填序号)
(2)⑥的电离方程式为________________________________;
⑧在熔融状态下的电离方程式为__________________________;
⑨的电离方程式为________________________________。
▌题型03 离子反应
1.离子反应的概念
电解质在 中的反应实质是 之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.复分解型离子反应发生的条件
有 (沉淀)、 (气体)、 的物质(弱酸、弱碱、水)生成,三者具备其一即可。
【特别注意】
(1)初中化学中的常见八大沉淀有:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铜、氯化银、硫酸钡、碳酸钡和碳酸钙。
(2)醋酸根离子与氢离子会生成弱电解质醋酸,铵根离子与氢氧根离子会生成弱碱一水合氨。
【典例3】(25-26高一上·天津·阶段检测)下列各组离子反应可用表示的是
A.和 B.和盐酸
C.和NaOH D.和NaOH
【变式3-1】(25-26高一上·天津北辰·阶段检测)建立“宏观、微观、符号”三者间的联系是化学学科独特的思维方式。下列有关符号表征正确的是
A.稀硫酸能导电:
B.锌与盐酸反应:
C.CO2通入足量澄清石灰水中:
D.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应:
【变式3-2】(25-26高一上·天津静海·阶段检测)下列各组两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是
A.Cu(OH) 2 和盐酸;Cu(OH)2 和CH3COOH
B.BaCl2和 Na2SO4;Ba(OH)2 和CuSO4
C.NaHCO3 和NaHSO4; Na2CO3和NaHSO4
D.Na2CO3 和HCl 溶液;K2CO3 和H2SO4 溶液
▌题型04 离子方程式的书写及其正误判断
1.离子方程式书写
以CaCO3与盐酸的反应为例
步骤
内容
举例
写
写出正确的化学反应方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
拆
把易溶于水、易电离的物质(如强酸、强碱、可溶性盐)写成 的形式
删
将不参加反应的离子从方程式两端等量删去,并将化学计量数化成
查
检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否
2.书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
3.离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的反应,还可表示同一类型的离子反应。
4. 离子方程式正误判断时的“六看”:
(1)一看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(错)
【错因】Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4和Cu 【正确】Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)二看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
CO+2H+===CO2↑+H2O(错)
【错因】CaCO3是难溶盐,不能拆写成离子形式 【正确】CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(3)三看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:
CO+H+===CO2↑+H2O(错)
【错因】氢原子个数不守恒 【正确】CO+2H+===CO2↑+H2O
(4)四看是否遵守电荷守恒
如铝与CuSO4溶液反应:
Al+Cu2+===Al3++Cu(错)
【错因】电荷不守恒 【正确】2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
(5)五看是否漏掉离子反应
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SO===BaSO4↓(错)
【错因】漏掉了Cu2+和OH-的反应 【正确】Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(6)六看是否符合阴、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(错)
【错因】不符合物质的组成比 【正确】Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
【典例5】(25-26高一上·天津·阶段检测)下表中对离子方程式的评价合理的是
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:
错误,Ba(OH)2不应该拆
B
向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸
错误,碳酸镁不应该拆
C
向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:
正确
D
向石灰水中通入少量CO2反应:
正确
【变式5-1】(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)写出下列反应的离子方程式
(1)氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至溶液呈中性:_________________________;
(2)氢氧化钙溶液中加入过量碳酸氢钠溶液:_________________________;
(3)氢氧化铁与稀硫酸反应:______________________;
(4)向澄清石灰水中通入过量二氧化碳:_________________________;
(5)碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液:______________________。
【变式5-2】(25-26高一上·天津河西·阶段检测)下列离子方程式正确的是
A.向溶液中通入:
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸:
C.醋酸和氨水混合:
D.石灰石与盐酸反应:
【变式5-3】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.氧化铜与稀硫酸反应:O2-+2H+=H2O B.铝片与硝酸汞溶液反应:Al+Hg2+=Al3++Hg
C.用稀硫酸清洗铁锈 Fe2O3:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:Ba2++=BaSO4
▌题型05 与量有关的离子方程式书写
1.连续型离子方程式的书写(分类分析法):
反应生成的离子(或物质)又能与剩余(过量)的反应物继续反应,此类反应的离子方程式跟反应物的用量有关。
(1)多元弱酸盐与强酸反应,如Na2CO3溶液与盐酸反应:
盐酸不足: ;
盐酸足量: 。
Na2CO3溶液与盐酸反应,发生变化:COHCOCO2↑。若盐酸不足,只发生第一步变化:CO+H+===HCO;若盐酸足量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:HCO+ H+===CO2↑+H2O,总反应为CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)CO2通入NaOH溶液中:
CO2少量: ;
CO2过量: 。
CO2通入NaOH溶液,发生变化:OH-CO HCO。若CO2不足,只发生第一步反应:CO2+2OH-===CO+H2O,若CO2过量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:CO+CO2+ H2O===2HCO,总反应为CO2+OH-===HCO。
2.配比型离子方程式的书写(少定多变法):
一种反应物中有两种或多种离子参与反应,因参与反应的离子个数比不同,当一种离子恰好完全反应时,其他离子不能恰好完全反应(剩余或不足),此时要考虑离子配比关系。
(1)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,NaHCO3完全反应,OH-有剩余,
离子方程式为 。
(2)向Ba(OH)2溶液中加入足量NH4HSO4溶液:
向Ba(OH)2溶液中加入足量的NH4HSO4溶液,此时NH不能反应,
离子方程式为 。
(3)过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应:
过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应,设少量的Ca(OH)2的计量数为1,
则过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为 。
【典例6】(25-26高一上·天津·期中)向溶液中滴入溶液至恰好沉淀完全的离子方程式 。
【变式6-1】(25-26高一上·天津·期中)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用小苏打治疗胃酸过多:
B.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应:
C.少量碳酸氢钠与氢氧化钙反应:
D.石灰乳中通入少量:
【变式6-2】(25-26高一上·天津静海·阶段检测)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与少量溶液混合:
B.向溶液加入NaOH溶液:
C.铁和稀盐酸反应:
D.溶液与稀硫酸反应:
【变式6-3】(25-26高一上·天津西青·阶段检测 节选)(5)向两份相同的④溶液中,分别滴入浓度相等的稀硫酸、NaHSO4溶液,溶液的导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示:
滴加稀硫酸的是图中的曲线___________。
曲线②中B点之前发生反应的离子方程式为___________。
▌题型06 离子共存问题判断
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 ;若离子之间能发生 ,则不能大量共存。
常见的有以下几种类型:
1.生成气体:
H+与CO32-、HCO3-生成CO2气体,H+与SO32-、HSO3-生成SO2气体,H+与S2-、HS-生成H2S。
2.生成沉淀:
Ba2+、Ca2+与 、 、 等
Ag+与 、 、 、 等
OH-与 、 、 、 、 、 、 等
3.生成弱电解质:
生成弱酸:H+与 、 、SiO32-、F-
生成弱碱:OH-与
生成水: 、HSO、HS-、H2PO、HPO
4.限定条件下的离子共存:
(1)无色溶液中一定不存在有色离子,
如Fe2+( 色)、Fe3+( 色)、Cu2+( 色)、MnO42-( 色)等;
(2)酸性溶液或常温下pH 7的溶液中,含有大量 ,一定不会存在 、弱酸酸根离子、酸式酸根离子等。
(3)碱性溶液或常温下pH 7的溶液中,含有大量 ,一定不会存在 、弱碱阴离子、酸式酸根离子等。
【特别提醒】
“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”,是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件
题干是否有隐含条件,①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Mn (紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。
(3)看反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与C、S都不能大量共存。
【典例7】(25-26高一上·天津东丽·期中)下列各组离子一定能大量共存的是
A.在透明溶液中:、、、
B.在含大量的溶液中:、、、
C.在强碱溶液中:、、、
D.滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液中:、、、
【变式7-1】(25-26高一上·天津宝坻·阶段检测)在无色澄清且能使紫色石蕊变蓝的溶液中,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式7-2】(25-26高一上·天津·阶段检测)甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的主要成分是含有大量的如下选项中的某些物质,四位分别记录如下:
甲
、、
乙
、、
丙
、、
丁
、、
其中记录合理的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【变式7-3】(25-26高一上·天津·阶段检测)在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
▌题型07 离子的检验与推断
1.初中学过的常见阴离子的检验
2.离子推断的一般解题思路为:
根据实验现象判断 含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
3.离子推断的基本原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中 的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
(2)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, 的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带 与阴离子所 相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是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干扰。
【典例8】(25-26高一上·天津宝坻·阶段检测)某无色透明溶液中可能大量存在、、、、中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中,肯定存在的离子是________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有________,有关的离子方程式为________。
【变式8-1】(25-26高一上·天津南开·开学考试 节选)离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
III.某无色透明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.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
II.取少许溶液滴入溶液,无白色沉淀产生。
III.另取少许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
(5)根据以上现象判断,肯定存在的离子是________________;可能存在的离子是________________。
【变式8-2】(25-26高一上·天津·阶段检测)有A、B、C、D四种易溶于水的白色固体,分别由、、、、、、、中的一种阳离子和一种阴离子组成(同一种离子只存在于一种物质中)。某课外小组做了以下实验:
①将四种盐各取少量,分别溶于盛有一定量蒸馏水的四支试管中,只有B盐溶液呈蓝色。②分别向四支试管中加入足量稀盐酸,发现A盐溶液中产生白色沉淀,C盐溶液中有较多气泡产生,而D盐溶液无明显现象。
(1)根据上述实验事实,推断化学式分别为:A________;B________;C________;D________。
(2)写出下列反应的化学方程式::________。
【变式8-3】(25-26高一上·天津·阶段检测)现有三种可溶性物质A、B、C,其中有一种是碱,两种是盐,溶于水后电离产生的离子如下表所示:
阳离子
阴离子
为鉴别它们,分别完成一些实验。请根据实验的结果回答下列问题:
(1)A溶液与B溶液反应可生成气体X。根据上述六种离子之间的可能反应判断X的化学式为________。
(2)气体X可以和C溶液反应生成沉淀D,沉淀D可与B溶液反应。则C的化学式为________B溶于水后的电离方程式为________。D和足量B反应的化学方程式为________。
(3)B溶液与C溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E,B溶液与C溶液反应至中性的化学方程式为________。
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第二节
离子反应(题型突破举一反三)
题型01电解质导电的原因、电解质与非电解质
E
典例精析
【典例1】D
E
举一反三
【变式11】B
【变式1-2】D
【变式13】C
题型02电解质的电离及其方程式书写
典例精析
【典例2】D
举一反三
【变式2-1】C
【变式2-2】Ba(OHD2=Ba2++20H
(NH)2 SO,=2NH;+SO
KAI(SO)=K*+Al+2S02
【变式23】(1)
①③④⑧
⑦
④⑧
①②③⑤⑥⑨
熔融
(2)
NaHCO
Na+HCO
KHSO=K*+H+SO2
H,S0=2H+S0
题型03
离子反应
典例精析
【典例3】D
三举一反三
【变式31】C
1/3
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【变式3-2】D
题型04
离子方程式的书写及其正误判断
典例精析
【典例4)B
举一反目
【变式41】(1)Ba2+20H+2H+S04=BaS04↓+2H0
(2)Ca2+2OH+2HC03=CaC03↓+2H0+C03
(3)Fe(OHl3+3H'=fe3+3H,0
(4)CO2+OH=HCO;
(5)HCO;+OH--CO+H,O
【变式42】D
【变式43】C
题型05与量有关的离子方程式书写
典例精析
【典例5】H*+S0+Ba2+0H=BaS0,↓+H,0
举一反三
【变式5-1】C
【变式52】A
【变式5-3】①
Ba2++OH+H*+SO2=BaSO+H,O
题型06离子共存问题判断
典例精析
【典例6】A
2/3
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举一反三
【变式6-1】C
【变式6-2】C
【变式6-3】C
1题型07
离子的检验与推断
典例精析
【典例】(1)Cu2+、Fe3+
(2)Ag
3)
Mg2
Mg2++2OH=Mg(OH)2V
E
举一反三
【变式71】Ba24、OH、CI
K
【变式72】(1)
AgNO,
CuSO
Na,CO,
BaCl,
(2)CuSO,+BaCl,=BaSO+CuCl,
【变式73】(1)C02
(2)
Ba(OH),NaHSO,Na*+H*+SO2
BaCO3+2 NaHSO4=BaSO4↓+NaSO4+H,0+CO2↑
(3)2NaHSO+Ba(OH)2 BaSO+Na,SO+2H,O
3/3
第二节 离子反应(题型突破·举一反三)
题型01 电解质溶液导电的原因、电解质与非电解质
题型02 电解质的电离及其方程式书写
题型03 离子反应
题型04 离子反应方程式的书写及其正误判断
题型05 与量有关的离子方程式书写
题型06 离子共存问题判断
题型07 离子的检验与推断
▌题型01 电解质导电的原因、电解质与非电解质
1.物质导电的原因
有自由移动的电子或离子,则该物质可导电。如金属铁有自由移动的电子,可导电;如氯化钠溶液,有自由移动的离子,也可导电。
2.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物
物质类别(共同点)
化合物
化合物
本质区别
在水溶液或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液或熔融状态下自身不能发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、HCl、H2CO3 等
碱:NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3等
盐:NaCl、CuSO4、BaSO4等
活泼金属氧化物:Na2O、CaO、Al2O3等
其他:H2O等
非金属氧化物:CO2、SO2、SO3等
某些非金属氢化物:CH4、NH3等
多数有机物:酒精、蔗糖等
3.电解质的导电能力
电解质溶液的导电能力与溶液中单位体积的离子数目、离子所带电荷多少有关,一般来说,单位体积的离子数目越多,离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
【特别提醒】
(1)导电的物质不一定是电解质,电解质不一定导电,两者没有直接关系,需理解电解质的概念。
(2)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物、单质既不是电解质也不是非电解质。在化合物中,酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水都属于电解质,余下的为非电解质。
(3)电解质不一定易溶于水(如BaSO4等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(4)判断是不是电解质的依据:一为化合物,二“溶于水”或“熔融时”能导电,即是电解质,若“溶于水”和“熔融时”两个条件都不具备则为非电解质。
【典例1】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列叙述正确的是:
A.液态氯化氢不导电,故HCl 为非电解质
B.水溶液能导电,故为电解质
C.铜和石墨均能导电,所以它们都是电解质
D.蔗糖、乙醇在水溶液中和熔融状态下都不导电,所以它们是非电解质
【答案】D
【详解】A.液态氯化氢不导电,但HCl溶于水能导电,HCl是电解质,A错误;
B.水溶液导电是因与水反应生成(电解质)因此能导电,本身不电离,属于非电解质,B错误;
C.铜和石墨是单质,电解质必须是化合物,因此它们不是电解质,C错误;
D.蔗糖、乙醇作为化合物,在水溶液中和熔融状态下均不导电,符合非电解质的定义,D正确;
故答案选D。
【变式1-1】(25-26高一上·天津·阶段检测)下列叙述中,正确的是
A.自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力一定强
B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡仍属于电解质
C.凡溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
D.溶于水能导电的化合物一定是电解质
【答案】B
【详解】A.电解质溶液导电能力由自由移动离子的浓度、离子所带电荷数共同决定,自由移动离子数目多的溶液若体积很大,离子浓度可能很低,导电能力不一定强,A错误;
B.难溶于水,但其在熔融状态下能电离出自由移动的离子而导电,属于电解质,B正确;
C.溶于水后能电离出氢离子的化合物不一定是酸,如属于盐,溶于水也可电离出,C错误;
D.溶于水能导电的化合物不一定是电解质,如溶于水生成,电离使溶液导电,本身不能电离,属于非电解质,D错误;
故选B。
【变式1-2】(25-26高一上·天津·阶段检测)下列叙述中,错误的是
A.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
B.铜丝、石墨均能导电,但它们不是电解质
C.二氧化碳的水溶液能导电,但二氧化碳不能电离
D.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
【答案】D
【详解】A.是化合物,熔融状态下能导电,符合电解质的定义,A不符合题意;
B.铜丝、石墨均为单质,电解质必须是化合物,因此二者不属于电解质,B不符合题意;
C.二氧化碳是化合物,其水溶液能导电,是因为与水反应生成的发生电离,本身不能电离,属于非电解质,C不符合题意;
D.NaCl溶于水时,在水分子的作用下即可电离出自由移动的离子,不需要通电,D符合题意;
故答案选D。
【变式1-3】(25-26高一上·天津·阶段检测)在溶液导电性的实验中,向装有一定量水的装置中,加入适量的固体,此时通电,灯泡不亮,再不断地向其中加入某种物质,会发现灯泡逐渐变亮,同时溶液变成了蓝色,据此分析加入的物质是
A.Zn粒 B.NaCl溶液 C.溶液 D.NaOH溶液
【答案】C
【详解】A.Zn粒与难溶的不发生反应,溶液中自由移动离子浓度无明显增大,且不会产生蓝色的,灯泡不会变亮,溶液也不会变蓝,A错误;
B.加入NaCl溶液,仅能增加、浓度使灯泡变亮,但仍难溶,不会产生蓝色的,溶液不变蓝,B错误;
C.加入溶液时,发生反应,生成强电解质,电离出大量自由移动的和,离子浓度升高使灯泡变亮,使溶液呈蓝色,符合实验现象,C正确;
D.加入NaOH溶液,不能溶解,离子浓度明显升高,且无产生,灯泡会变亮,但溶液也不变蓝,D错误;
故答案为C。
▌题型02 电解质的电离及其方程式书写
1.电离
电离定义:电解质在水溶液中或熔融状态下解离成自由移动离子的过程;
电离条件:酸的电离条件是溶于水;碱和盐的电离条件是溶于水或熔融。
【特别提醒】电离不等同于电解,不需要通电。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
①酸:电离时生成的阳离子全都是H+的化合物。
②碱:电离时生成的阴离子全都是OH-的化合物。
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。
3.电离方程式书写要点
(1)强酸、强碱、大多数盐溶于水能完全电离,用“===”表示。
如Na2SO4=,HCl=H++Cl-,Ba(OH)2=Ba2++2OH-。
(2)部分酸式盐在水溶液中的电离:
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4的电离: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的电离:NaHCO3=Na++HCO
(3)电荷要守恒,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
(4)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等原子团,不能拆开。
【特别提醒】HSO在水溶液中能完全电离,要拆开写,但在熔融状态下为原子团,整体不拆开写。
【典例2】(25-26高一上·天津河北·期中)下列电离方程式中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.是强电解质,电离方程式:,A错误;
B.为强碱,电离方程式:,B错误;
C.为强电解质,电离方程式:,C错误;
D.为强电解质,电离方程式,D正确;
故选D。
【变式2-1】(25-26高一上·天津河西·期中)下列电离方程式书写错误的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.是强酸,完全电离为,电离方程式正确,A不符合题意;
B.是强碱,完全电离为,电离方程式正确,B不符合题意;
C.是可溶性盐,完全电离为,电离方程式错误,C符合题意;
D.是可溶性盐,完全电离为,电离方程式正确,D不符合题意;
故选C。
【变式2-2】(25-26高一上·天津河东·阶段检测 节选)在化学家的眼中,丰富多彩的化学物质可以按一定的标准进行分类。电解质和非电解质是中学化学中两个重要的概念,辨析清楚有利于我们对元素化合物知识的学习。
(2)写出下列电解质在水溶液中的电离方程式:
①_____________________________________;
②_____________________________________;
③_____________________________________。
【答案】
【详解】①是强碱,完全电离为钡离子和氢氧根,电离方程式为:;
②是可溶性盐,完全电离为铵根和硫酸根,电离方程式为:;
③是可溶性盐,完全电离为钾离子、铝离子和硫酸根,电离方程式为:;
【变式2-3】(25-26高一上·天津静海·阶段检测)现有下列物质:
①熔融氢氧化钡;②铜片;③熔融氯化钠; ④液态氯化氢;⑤氢氧化铁胶体;⑥硫酸氢钾溶液;⑦乙醇;⑧碳酸氢钠粉末;⑨稀硫酸。 回答下列问题:
(1)以上物质中属于电解质的是___________;属于非电解质的是___________;属于电解质,但不能导电的是___________;能导电的是___________。(填序号)
(2)⑥的电离方程式为________________________________;
⑧在熔融状态下的电离方程式为__________________________;
⑨的电离方程式为________________________________。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)电解质定义为水溶液或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、多数盐均属于电解质,非电解质是水溶液和熔融状态都不能导电的化合物,注意单质、混合物既不属于电解质也不属于非电解质。①为碱,③⑧为盐,④为酸,都符合电解质要求;⑦乙醇为有机物,无法电离,属于非电解质;⑤⑥⑨为混合物,②为单质铜,既不是电解质也不是非电解质。电解质中,④液态氯化氢是共价化合物,液态时仅存在氯化氢分子,无自由移动离子,⑧碳酸氢钠粉末为固体,离子被晶格束缚无法自由移动,二者均为电解质但不能导电。存在自由移动电子或离子的物质可导电:①③含自由移动离子,②铜含自由电子,⑤胶体、⑥硫酸氢钾溶液、⑨稀硫酸都含自由移动带电粒子,均可导电。
(2)硫酸氢钾是强酸的酸式盐,水溶液中酸式酸根完全电离,因此电离出钾离子、氢离子和硫酸根,电离方程式为;
碳酸氢钠是弱酸的酸式盐,熔融状态下仅断裂离子键,酸式酸根内部共价键不会断裂,因此只电离出钠离子和碳酸氢根,电离方程式为;
硫酸是二元强酸,水溶液中完全电离出2个氢离子和1个硫酸根,电离方程式为。
▌题型03 离子反应
1.离子反应的概念
电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.复分解型离子反应发生的条件
有难溶物(沉淀)、挥发性物质(气体)、难电离的物质(弱酸、弱碱、水)生成,三者具备其一即可。
【特别注意】
(1)初中化学中的常见八大沉淀有:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铜、氯化银、硫酸钡、碳酸钡和碳酸钙。
(2)醋酸根离子与氢离子会生成弱电解质醋酸,铵根离子与氢氧根离子会生成弱碱一水合氨。
【典例3】(25-26高一上·天津·阶段检测)下列各组离子反应可用表示的是
A.和 B.和盐酸
C.和NaOH D.和NaOH
【答案】D
【详解】A.和反应除生成水外,还生成难溶的沉淀,离子方程式为,不符合题干离子方程式,A错误;
B.是难溶弱电解质,不能拆分为,离子方程式为,不符合题干离子方程式,B错误;
C.是弱酸弱电解质,不能拆分为,离子方程式为,不符合题干离子方程式,C错误;
D.是强酸、是强碱,二者反应生成可溶性盐和水,离子方程式可表示为,符合题意,D正确;
故选D。
【变式3-1】(25-26高一上·天津北辰·阶段检测)建立“宏观、微观、符号”三者间的联系是化学学科独特的思维方式。下列有关符号表征正确的是
A.稀硫酸能导电:
B.锌与盐酸反应:
C.CO2通入足量澄清石灰水中:
D.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应:
【答案】C
【详解】A.为强酸,在水溶液中完全电离,正确电离方程式为,A错误;
B.离子方程式未配平,电荷、氢原子数目均不守恒,正确的离子方程式为,B错误;
C.通入足量澄清石灰水中生成碳酸钙沉淀和水,离子方程式为,C正确;
D.稀硫酸和溶液反应还生成,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
【变式3-2】(25-26高一上·天津静海·阶段检测)下列各组两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是
A.Cu(OH) 2 和盐酸;Cu(OH)2 和CH3COOH
B.BaCl2和 Na2SO4;Ba(OH)2 和CuSO4
C.NaHCO3 和NaHSO4; Na2CO3和NaHSO4
D.Na2CO3 和HCl 溶液;K2CO3 和H2SO4 溶液
【答案】D
【详解】A.盐酸是强酸可拆为,反应离子方程式为;是弱酸不可拆,反应离子方程式为,二者离子方程式不同,A错误;
B.和反应仅生成沉淀,离子方程式为;和反应同时生成和两种沉淀,离子方程式为,二者离子方程式不同,B错误;
C.为弱酸的酸式酸根不可拆,和反应的离子方程式为;和反应的离子方程式为,二者离子方程式不同,C错误;
D.、均为可溶性碳酸盐,、均为强酸,两个反应的本质均为碳酸根和氢离子反应生成二氧化碳和水,离子方程式均为,可用同一离子方程式表示,D正确;
故选D。
▌题型04 离子方程式的书写及其正误判断
1.离子方程式书写
以CaCO3与盐酸的反应为例
步骤
内容
举例
写
写出正确的化学反应方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
拆
把易溶于水、易电离的物质(如强酸、强碱、可溶性盐)写成离子的形式
CaCO3+2H++2Cl-=Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
删
将不参加反应的离子从方程式两端等量删去,并将化学计量数化成最简整数比
CaCO3+2H++2Cl-=Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
查
检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
2.书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
3.离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的反应,还可表示同一类型的离子反应。
4. 离子方程式正误判断时的“六看”:
(1)一看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(错)
【错因】Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4和Cu 【正确】Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)二看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
CO+2H+===CO2↑+H2O(错)
【错因】CaCO3是难溶盐,不能拆写成离子形式 【正确】CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(3)三看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:
CO+H+===CO2↑+H2O(错)
【错因】氢原子个数不守恒 【正确】CO+2H+===CO2↑+H2O
(4)四看是否遵守电荷守恒
如铝与CuSO4溶液反应:
Al+Cu2+===Al3++Cu(错)
【错因】电荷不守恒 【正确】2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
(5)五看是否漏掉离子反应
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SO===BaSO4↓(错)
【错因】漏掉了Cu2+和OH-的反应 【正确】Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(6)六看是否符合阴、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(错)
【错因】不符合物质的组成比 【正确】Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
【典例4】(25-26高一上·天津·阶段检测)下表中对离子方程式的评价合理的是
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:
错误,Ba(OH)2不应该拆
B
向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸
错误,碳酸镁不应该拆
C
向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:
正确
D
向石灰水中通入少量CO2反应:
正确
【答案】B
【详解】A.与反应还会生成沉淀,离子方程式需包含和的反应,且是强碱可拆,评价错误,正确的离子方程式为:,A不符合题意;
B.碳酸镁是难溶电解质,离子方程式中不能拆写为,评价正确,正确的离子方程式为:MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O,B符合题意;
C.该操作生成的是胶体,不能写沉淀符号,离子方程式错误,评价不合理,正确的离子方程式为:,C不符合题意;
D.向石灰水中通入少量生成沉淀,产物不是,离子方程式错误,评价不合理,正确的离子方程式为:,D不符合题意;
故答案选B。
【变式4-1】(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)写出下列反应的离子方程式
(1)氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至溶液呈中性:_________________________;
(2)氢氧化钙溶液中加入过量碳酸氢钠溶液:_________________________;
(3)氢氧化铁与稀硫酸反应:______________________;
(4)向澄清石灰水中通入过量二氧化碳:_________________________;
(5)碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液:______________________。
【答案】(1)Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
(2)Ca2++2OH-+2=CaCO3↓+2H2O+
(3)
(4)CO2+OH-=
(5)
【详解】(1)氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至溶液呈中性时,氢氧化钡和硫酸氢钠的物质的量之比为1:2,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O;
(2)氢氧化钙溶液中加入过量碳酸氢钠溶液,生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,反应的离子方程式为:Ca2++2OH-+2=CaCO3↓+2H2O+;
(3)氢氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式为:;
(4)向澄清石灰水中通入过量二氧化碳气体,溶液先变浑浊,后变澄清,发生反应的离子方程式为CO2+OH-=;
(5)碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:
【变式4-2】(25-26高一上·天津河西·阶段检测)下列离子方程式正确的是
A.向溶液中通入:
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸:
C.醋酸和氨水混合:
D.石灰石与盐酸反应:
【答案】D
【详解】A.溶液与不发生反应,该离子方程式不符合反应事实,A错误;
B.是可溶性强电解质,在溶液中应拆分为和,正确离子方程式为,B错误;
C.是弱电解质,不能拆写为,应保留化学式,正确的离子方程式应为,C错误;
D.石灰石主要成分为难溶物,与盐酸反应的离子方程式为:,D正确;
故选D。
【变式4-3】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.氧化铜与稀硫酸反应:O2-+2H+=H2O B.铝片与硝酸汞溶液反应:Al+Hg2+=Al3++Hg
C.用稀硫酸清洗铁锈 Fe2O3:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:Ba2++=BaSO4
【答案】C
【详解】A.氧化铜属于金属氧化物,离子方程式中不能拆分为,正确离子方程式为,A错误;
B.该离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为,B错误;
C.铁锈主要成分为,属于氧化物不可拆分,与稀硫酸反应生成可溶性硫酸铁和水,给出的离子方程式符合原子守恒、电荷守恒规则,C正确;
D.反应同时生成沉淀,离子方程式漏掉了与的反应,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
▌题型05 与量有关的离子方程式书写
1.连续型离子方程式的书写(分类分析法):
反应生成的离子(或物质)又能与剩余(过量)的反应物继续反应,此类反应的离子方程式跟反应物的用量有关。
(1)多元弱酸盐与强酸反应,如Na2CO3溶液与盐酸反应:
盐酸不足:CO+H+===HCO;
盐酸足量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
Na2CO3溶液与盐酸反应,发生变化:COHCOCO2↑。若盐酸不足,只发生第一步变化:CO+H+===HCO;若盐酸足量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:HCO+ H+===CO2↑+H2O,总反应为CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)CO2通入NaOH溶液中:
CO2少量:CO2+2OH-===CO+H2O;
CO2过量:CO2+OH-===HCO。
CO2通入NaOH溶液,发生变化:OH-CO HCO。若CO2不足,只发生第一步反应:CO2+2OH-===CO+H2O,若CO2过量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:CO+CO2+ H2O===2HCO,总反应为CO2+OH-===HCO。
2.配比型离子方程式的书写(少定多变法):
一种反应物中有两种或多种离子参与反应,因参与反应的离子个数比不同,当一种离子恰好完全反应时,其他离子不能恰好完全反应(剩余或不足),此时要考虑离子配比关系。
(1)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,NaHCO3完全反应,OH-有剩余,
离子方程式为HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O。
(2)向Ba(OH)2溶液中加入足量NH4HSO4溶液:
向Ba(OH)2溶液中加入足量的NH4HSO4溶液,此时NH不能反应,
离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
(3)过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应:
过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应,设少量的Ca(OH)2的计量数为1,
则过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。
【典例5】(25-26高一上·天津·期中)向溶液中滴入溶液至恰好沉淀完全的离子方程式 。
【答案】
【详解】恰好沉淀时与的物质的量之比为1:1,与按1:1结合,此时与中和生成水,离子方程式为:;
【变式5-1】(25-26高一上·天津·期中)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用小苏打治疗胃酸过多:
B.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应:
C.少量碳酸氢钠与氢氧化钙反应:
D.石灰乳中通入少量:
【答案】C
【详解】A.小苏打是碳酸氢钠,电离出的阴离子为,正确的离子方程式为,A错误;
B.硫酸与氢氧化钡反应时、的配比错误,正确离子方程式为,B错误;
C.少量碳酸氢钠与氢氧化钙反应时,与按照个数比1:1反应,离子方程式书写符合反应事实,C正确;
D.石灰乳为悬浊液,不能拆分为和,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
【变式5-2】(25-26高一上·天津静海·阶段检测)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与少量溶液混合:
B.向溶液加入NaOH溶液:
C.铁和稀盐酸反应:
D.溶液与稀硫酸反应:
【答案】A
【详解】A.过量,少量的完全反应,1mol 消耗1mol 生成1mol ,再与1mol 结合为沉淀,离子方程式符合反应事实,A正确;
B.在水溶液中完全电离为、和,与反应的本质是与中和,正确离子方程式为,B错误;
C.铁与稀盐酸反应生成而非,正确离子方程式为,C错误;
D.与稀硫酸反应时,除生成沉淀外,与也会反应生成,正确离子方程式为,D错误;
故答案选A。
【变式5-3】(25-26高一上·天津西青·阶段检测 节选)(5)向两份相同的④溶液中,分别滴入浓度相等的稀硫酸、NaHSO4溶液,溶液的导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示:
滴加稀硫酸的是图中的曲线___________。
曲线②中B点之前发生反应的离子方程式为___________。
【答案】 ①
【详解】向溶液中滴加溶液,反应方程式为,向溶液中滴加溶液,反应分为两步:、,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在A点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为溶液和溶液反应,则曲线②为溶液和溶液反应,即①代表滴加溶液的变化曲线,曲线②中B点之前发生反应的化学方程式:,离子方程式为。
▌题型06 离子共存问题判断
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。
常见的有以下几种类型:
1.生成气体:
H+与CO32-、HCO3-生成CO2气体,H+与SO32-、HSO3-生成SO2气体,H+与S2-、HS-生成H2S。
2.生成沉淀:
Ba2+、Ca2+与CO、SO、SO等
Ag+与Cl-、Br-、I-、CO等
OH-与Mg2+、Zn2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等
3.生成弱电解质:
生成弱酸:H+与CH3COO-、ClO-、SiO32-、F-
生成弱碱:OH-与NH
生成水:HCO、HSO、HS-、H2PO、HPO
4.限定条件下的离子共存:
(1)无色溶液中一定不存在有色离子,
如Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO42-(紫红色)等;
(2)酸性溶液或常温下pH<7的溶液中,含有大量H+,一定不会存在OH-、弱酸酸根离子、酸式酸根离子等。
(3)碱性溶液或常温下pH>7的溶液中,含有大量OH-,一定不会存在H+、弱碱阴离子、酸式酸根离子等。
【特别提醒】
“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”,是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件
题干是否有隐含条件,①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Mn (紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。
(3)看反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与C、S都不能大量共存。
【典例6】(25-26高一上·天津东丽·期中)下列各组离子一定能大量共存的是
A.在透明溶液中:、、、
B.在含大量的溶液中:、、、
C.在强碱溶液中:、、、
D.滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.透明溶液中,、、、相互间不发生反应,且透明不要求溶液无色,可以大量共存,A正确;
B.含大量的溶液中,与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.强碱溶液中存在大量,与反应生成和,不能大量共存,C错误;
D.滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液呈酸性,含大量,与反应生成和,不能大量共存,D错误;
故答案选A。
【变式6-1】(25-26高一上·天津宝坻·阶段检测)在无色澄清且能使紫色石蕊变蓝的溶液中,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【详解】A.为棕黄色,不符合无色溶液要求;且该溶液为碱性含大量,与、均能反应,与、也不能大量共存,A错误;
B.溶液含大量,与反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,B错误;
C.、、、均为无色离子,相互之间不发生反应,也不与反应,可大量共存,C正确;
D.为蓝色,不符合无色溶液要求,且与反应生成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,D错误;
故选C。
【变式6-2】(25-26高一上·天津·阶段检测)甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的主要成分是含有大量的如下选项中的某些物质,四位分别记录如下:
甲
、、
乙
、、
丙
、、
丁
、、
其中记录合理的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】A.与反应生成沉淀,无法大量共存得到澄清溶液,A错误;
B.与反应生成沉淀,无法大量共存得到澄清溶液,B错误;
C.、、之间互不发生反应,可以大量共存得到澄清溶液,C正确;
D.与反应生成气体,与反应生成沉淀,无法大量共存得到澄清溶液,D错误;
故答案为C。
【变式6-3】(25-26高一上·天津·阶段检测)在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【详解】A.酸性溶液中存在大量,会与反应生成和,不能大量共存,A错误;
B.为蓝色,不符合无色溶液的要求,且与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.四种离子均为无色,互相之间不发生反应,也不与反应,可大量共存,C正确;
D.与反应生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故选C。
▌题型07 离子的检验与推断
1.初中学过的常见阴离子的检验
2.离子推断的一般解题思路为:
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
3.离子推断的基本原则
(1)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(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
(2)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(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是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干扰。
【典例7】(25-26高一上·天津宝坻·阶段检测)某无色透明溶液中可能大量存在、、、、中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中,肯定存在的离子是________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有________,有关的离子方程式为________。
【答案】(1)、
(2)
(3)
【详解】(1)溶液为无色透明,而含有的溶液呈蓝色,含有的溶液呈黄色,因此不做任何实验即可肯定原溶液中不存在有色离子、。
(2)向溶液中加入过量稀盐酸产生白色沉淀,且该沉淀不溶于过量稀硝酸,说明生成的沉淀为氯化银(),由此推断原溶液中肯定存在。
(3) 取(2)中的滤液加入过量氢氧化钠溶液,出现白色沉淀。由于已在第(2)步沉淀完全,且原溶液中不存在、,能与反应生成白色沉淀的只有,生成的沉淀为氢氧化镁。反应的离子方程式为。
【变式7-1】(25-26高一上·天津南开·开学考试 节选)离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
III.某无色透明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.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
II.取少许溶液滴入溶液,无白色沉淀产生。
III.另取少许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
(5)根据以上现象判断,肯定存在的离子是________________;可能存在的离子是________________。
【答案】
【详解】无色溶液首先排除黄色的;
实验I溶液使石蕊变蓝,说明含;与反应生成沉淀,因此排除;
实验II加无白色沉淀,说明不含、;
实验III加硝酸酸化的产生白色沉淀,说明含;
实验IV加产生白色沉淀,说明含;
现有离子已满足电荷守恒,不影响上述实验现象,故为可能存在的离子;
综上,肯定存在;可能存在。
【变式7-2】(25-26高一上·天津·阶段检测)有A、B、C、D四种易溶于水的白色固体,分别由、、、、、、、中的一种阳离子和一种阴离子组成(同一种离子只存在于一种物质中)。某课外小组做了以下实验:
①将四种盐各取少量,分别溶于盛有一定量蒸馏水的四支试管中,只有B盐溶液呈蓝色。②分别向四支试管中加入足量稀盐酸,发现A盐溶液中产生白色沉淀,C盐溶液中有较多气泡产生,而D盐溶液无明显现象。
(1)根据上述实验事实,推断化学式分别为:A________;B________;C________;D________。
(2)写出下列反应的化学方程式::________。
【答案】(1)
(2)
【分析】根据题意,A、B、C、D四种盐均易溶于水,且每种离子只使用一次。① B盐溶液呈蓝色,说明B中含有。② 分别向四支试管中加入足量稀盐酸:A盐溶液中产生白色沉淀,说明A中含有,与盐酸中的结合生成沉淀。由于、、均不溶或微溶于水,要满足易溶于水的条件,A只能为。C盐溶液中有较多气泡产生,说明C中含有。在剩余的阳离子、中,只有易溶于水,故C为。D盐溶液无明显现象。此时剩余的阳离子为,剩余的阴离子为和。由于不溶于水,要满足易溶于水的条件,D只能为。最后,剩余的和组成B,即B为。
【详解】(1)由上述分析可知,A、B、C、D的化学式分别为、、、。
(2)B()与D()发生复分解反应,生成硫酸钡沉淀和氯化铜,其化学方程式为:。
【变式7-3】(25-26高一上·天津·阶段检测)现有三种可溶性物质A、B、C,其中有一种是碱,两种是盐,溶于水后电离产生的离子如下表所示:
阳离子
阴离子
为鉴别它们,分别完成一些实验。请根据实验的结果回答下列问题:
(1)A溶液与B溶液反应可生成气体X。根据上述六种离子之间的可能反应判断X的化学式为________。
(2)气体X可以和C溶液反应生成沉淀D,沉淀D可与B溶液反应。则C的化学式为________B溶于水后的电离方程式为________。D和足量B反应的化学方程式为________。
(3)B溶液与C溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E,B溶液与C溶液反应至中性的化学方程式为________。
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据提供的六种离子,三种物质中有一种是碱,碱只能是 或 。若碱为 ,则剩余离子 与 、 均不能共存形成可溶性盐,故碱必为 。剩余离子 、、、 组成的两种可溶性盐只能是 和 。
【详解】(1)A溶液与B溶液反应生成气体X,在上述物质中,只能是 与 发生反应生成二氧化碳气体,故X的化学式为 。
(2) 气体X()与C溶液反应生成沉淀D,则C为 ,生成的沉淀D为 。
沉淀D()可与B溶液反应,说明B溶液呈酸性,则B为 ,从而推知A为 。B()为强酸强碱的酸式盐,在水中完全电离,其电离方程式为:。
D()与足量B()反应生成硫酸钡沉淀、硫酸钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:。
(3)B()与C()反应至溶液呈中性,意味着溶液中的 与 恰好完全中和,即 与 的物质的量之比为 ,反应生成硫酸钡沉淀、硫酸钠和水,其化学方程式为:。
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