(共85张PPT)
第二节 离 子 反 应
第1课时 电解质的电离
一、电解质
1.实验探究
(1)装置:
(2)实验过程:
灯泡不亮,
无电流产生
干燥的NaCl固体、
KNO3固体都不导电
灯泡变亮,
有电流产生
NaCl溶液、KNO3
溶液都能导电
烧杯中物质 现象 结论
固体NaCl __________
___________ _________________
________________
固体KNO3
蒸馏水 导电能力非常弱,上
述装置不能测出
NaCl溶液 __________
___________ ______________
_____________
KNO3溶液
2.电解质
(1)电解质:
【巧判断】
(1)铁丝、盐酸都能导电,所以两者都是电解质。( )
提示:×。单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,电解质和非电解质都属于化合物。
(2)H2SO4、固态NaCl均不导电,所以H2SO4、NaCl均不是电解质。 ( )
提示:×。电解质不一定在任何状态下都导电,H2SO4在水溶液中能导电,故H2SO4是电解质,NaCl溶于水和熔融状态都能导电,故NaCl是电解质。
(3)碳酸钡水溶液几乎不导电,故碳酸钡是非电解质。
( )
提示:×。BaCO3熔融时能导电,BaCO3属于电解质。
(2)电解质导电的原因:
①物质导电的前提——物质具有能___________、___
_____的粒子。
②电解质导电的原因(以NaCl为例):
自由移动的
带
电荷
NaCl固体 NaCl溶液 熔融NaCl
含有微粒 Na+、Cl- 水合钠离子
水合氯离子 Na+、Cl-
能否自由移动 否 能 能
能否导电 否 能 能
【情境·思考】
夏天出了很多汗的手不能去接触电器或擦拭电器,否则容易发生触电事故(如图1)。一旦有人因接触电线发生触电事故,在取走电线的时候应该用干燥的木杆或竹竿挑走,切不可直接用手拿走(如图2)。
(1)为什么出了很多汗的手可以导电?溶液导电的原因是什么?
(2)化学中还有哪些物质的溶液可以导电?
提示:(1)人体的汗液中含有大量的盐,汗液中盐发生电离产生自由移动的阴阳离子,可以导电。(2)酸、碱、盐的水溶液可以导电。
二、电解质的电离
1.电离
(1)电离:电解质溶于水或受热熔化时,形成_________
_______的过程。
自由移动
的离子
(2)表示方法——电离方程式
用化学式和离子符号表示_____过程的化学方程式。
①HCl: _____________。
②NaOH: _______________。
③NaCl: _______________。
HCl====H++Cl-
NaOH====Na++OH-
NaCl====Na++Cl-
电离
【情境·思考】
松花蛋于明朝初年问世,其腌制配方有
多种,但主要配料为生石灰、纯碱和
食盐。将一定比例的配料用水和黏土
调成糊状,敷于蛋上,密封保存,数日后可食用。
(1)腌制松花蛋的配料用水调制时,主要发生的化学反应的方程式有哪些?(不考虑黏土中物质可能参与的反应)
(2)松花蛋外的糊状物经溶解、过滤后,滤液中肯定含有的溶质是什么?分别属于哪类物质?
(3)写出纯碱的电离方程式。
提示:(1)发生反应有CaO+H2O====Ca(OH)2,Ca(OH)2+
Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH。
(2)滤液中肯定含有的溶质是NaCl和NaOH,分别属于
类和碱类。
(3)Na2CO3====2Na++ 。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸
①含义:__________________________________。
②实例
电离时生成的阳离子全部是H+的化合物
(2)碱
①含义:___________________________________。
②实例
电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物
(3)盐
①含义:_________________________________________
_____________。
②实例
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
【巧判断】
(1)NaCl晶体不能导电,是由于其中不含离子。 ( )
提示:×。NaCl晶体中含有Na+、Cl-,NaCl晶体不导电的原因是NaCl没有电离出自由移动的Na+、Cl-。
(2)CaCl2在水中电离方程式为CaCl2====Ca+2+2Cl-。
( )
提示:×。Ca2+书写错误。
【情境·思考】化学中的模型有实物模型、理论模型等,瑞典化学家阿伦尼乌斯提出了电离模型,因此获得了诺贝尔化学奖。
(1)电解质溶液导电是在通电下产生了离子,对吗?为什么?
提示:不对。电解质溶于水会自动电离出自由移动的离子,通电后发生定向移动,产生电流,而非在通电下才产生离子。
(2)NaHSO4在水中能电离出Na+、H+和 ,那NaHSO4属
于酸吗?
提示:不属于。在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的
化合物是酸,NaHSO4电离出的阳离子有H+和Na+,故
NaHSO4不是酸而是酸式盐。
知识点一 电解质的含义
【重点释疑】
1.电解质与非电解质
2.判断物质是否为电解质的方法
【易错提醒】(1)电解质必须是自身能电离出自由移动的离子的化合物,SO3、CO2、NH3等化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它本身电离产生的,而是它与水反应的产物H2SO4、H2CO3、NH3·H2O电离产生的,所以SO3、CO2、NH3等化合物不是电解质,而是非电解质。
(2)理解酸和碱的含义时注意“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++ ,虽然有H+电离产生,但同时还有Na+电离产
生,所以NaHSO4不属于酸。
【思考·讨论】
(1)已知SO2溶于水与水反应生成了酸H2SO3。SO2属于化合物,溶于水也能导电,SO2属于电解质吗?
提示:电解质是指在水溶液中或熔融状态下能自身电离而导电的化合物。SO2溶于水导电是因为生成了H2SO3,电离产生自由移动的离子而导电,应该理解为H2SO3是电解质,SO2属于非电解质。
(2)NaCl溶液能导电,NaCl溶液是电解质吗?为什么?
提示:NaCl溶液是混合物,不是电解质。
【案例示范】
【典例】(2019·德州高一检测) 有下列物质:
①氢氧化钠固体 ②铜丝 ③氯化氢气体 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥氨水 ⑦碳酸钠粉末
⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩FeSO4·7H2O晶体
请用上述序号填空:
(1)上述状态下可导电的是_____________。?
(2)属于电解质的是______________。?
(3)属于非电解质的是________________。?
(4)上述状态下的电解质不能导电的是___________。?
【思维建模】解答有关电解质的思维流程如下:
【解析】铜是单质,能导电,不是电解质,也不是非电解质;酸、碱、盐属于电解质,故氢氧化钠固体、氯化氢气体、碳酸钠粉末、FeSO4·7H2O晶体是电解质,但都没电离,所以不导电;稀硫酸、氨水能导电,属于混合物,不是电解质,也不是非电解质;二氧化碳气体、蔗糖晶体是非电解质,不导电;熔融氯化钠发生了电离,有自由移动的离子,能导电,是电解质。
答案:(1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧
(4)①③⑦⑩
【母题追问】(1)如何理解“导电的不一定是电解质,电解质不一定导电”?
提示:金属单质或盐溶液能导电,但单质、混合物不是电解质;导电是因为有自由移动的阴、阳离子,电解质如果不是处于水溶液或熔融状态下,没有电离就不能导电。
(2)金属单质导电原因是什么?非金属单质是不是不导电?
提示:金属单质导电是因为金属原子核外自由电子的定向移动,非金属单质如石墨也可以导电。
【迁移·应用】
1.(2019·沧州高一检测)下列关于电解质的叙述中错误的是 ( )
A.在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质
B.电解质、非电解质都指化合物,单质不属于此范畴
C.电解质在水中一定能导电,在水中导电的化合物一定是电解质
D.纯水的导电性虽然很差,但水是电解质
【解析】选C。在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物叫非电解质,在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫电解质,A、B正确;电解质导电是有条件的,电解质在水中不一定能导电,如硫酸钡,在水中导电的化合物也不一定是电解质,如二氧化碳,C错误;水是电解质,D正确。
2.(2019·长沙高一检测)下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是 ( )
A.氯化镁晶体 B.氯化钠溶液
C.液态氯化氢 D.熔融氢氧化钾
【解析】选D。电解质导电所需的条件是在水溶液中或熔融状态下,氯化镁晶体为固态,不导电,是电解质;氯化钠溶液导电,为混合物,不是电解质;液态氯化氢不导电,是电解质,只有溶于水才导电;熔融氢氧化钾导电,是电解质。
【补偿训练】
1.下列物质的水溶液能导电,但不属于电解质的是
( )
A.CaO B.CO2 C.NH4NO3 D.HNO3
【解析】选B。CaO、NH4NO3、HNO3均为电解质,CO2溶于水生成了H2CO3导电,而CO2本身不属于电解质。
2.(2019·潍坊高一检测)电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。几位同学对此定义中关键词发表了以下理解或看法,其中不正确的是 ( )
A.“或”字意味着水溶液中、熔融状态下这两个条件只需具备其中之一就行了
B.“能够导电”是指该物质本身能够电离出离子,而不是它发生反应后的生成物能电离出离子
C.“化合物”指明了该物质不能是单质,更不能是混合物
D.像硫酸钡、碳酸钙这样难溶的化合物就不可能是电解质了
【解析】选D。硫酸钡、碳酸钙在熔融状态下导电,能否导电与溶解性强弱无关。
【素养提升】
禁渔期是指政府规定的禁止或者是限制捕捞海内动物的活动的期间。其目的是保护水生生物的正常生长或繁殖,保证鱼类资源得以不断恢复和发展。
社会上有些不法分子采用通电的方法捕鱼,会造成鱼类资源的严重破坏。
(1)河水为什么可以导电? 河水是电解质吗?
提示:河水中含有大量的矿物质,大部分是盐类,盐是电解质,发生电离,使河水可以导电。河水属于混合物不是电解质。
(2)禁渔期渔政工作人员长期在河道、海洋上工作,要出很多的汗,不仅需要补充水分还要补充盐分,目的是防止肌肉抽筋,原因是什么?
提示:人出很多的汗,从而损失水分和盐分,造成肌肉缺少电解质,引起肌肉抽筋,盐水可及时补充电解质,避免该现象产生。
知识点二 电解质的电离与电解质导电
【重点释疑】
1.电离方程式的书写遵循原则
(1)符合客观事实。
①不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。
②离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。如2
个OH-写成2OH-而不能写成 。
③在溶液中 不能拆成H+和 ,而 必须拆成
H+和 。
(2)质量守恒:“====”两边原子种类、数目、质量不变。
(3)电荷守恒:正电荷总数=负电荷总数。
2.电解质的导电条件
状态
物质 固体 熔融
(或液体) 水溶液
强碱和盐 不导电 能导电 导电(难溶物的溶液浓度小,导电能力差)
酸 不导电 不导电 导电
【思考·讨论】
(1)电解质只有在水中才能发生电离吗?
提示:不一定。电解质在水溶液里或熔融状态下可以电离,二者具备其一即可。
(2)电解质溶液导电和金属导电的原理一样吗?
提示:电解质溶液导电是因为溶液中有自由移动的阴、阳离子,通电时离子发生定向移动;金属导电是金属中电子发生定向移动。
【案例示范】
【典例1】下列关于溶液的导电性的叙述正确的是( )
A.硝酸钾溶液能导电,所以硝酸钾溶液是电解质
B.固态氯化钾不导电,所以氯化钾不是电解质
C.氯化氢溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质
【解题指南】解答本题要注意两点:
(1)单质、溶液即使能导电也不是电解质;
(2)电解质导电需要在水溶液里或熔融状态下。
【解析】选C。因为硝酸钾溶液是混合物,所以不是电
解质,但硝酸钾是电解质,A错误;固态氯化钾不导电是
因为K+和Cl-不能自由移动,但氯化钾在水溶液中或熔融
状态下能导电,所以是电解质,B错误;氯化氢是化合物,
在水溶液中能电离出自由移动的离子,能导电,所以氯
化氢是电解质,C正确; SO2的水溶液能导电,是因为SO2
与水反应生成了H2SO3,H2SO3在水溶液里能导电,是电解
质,SO2是非电解质,D错误。
【典例2】下列电离方程式书写正确的是 ( )
A.NaHCO3====Na++H++
B.NH4NO3==== +
C.H2SO4====2H++S2-+4O2-
D.Ba(OH)2====Ba2++
【解题指南】电离方程式书写要注意三点:
(1)正确书写离子符号;
(2)弱酸的酸式酸根不能拆开写;
(3)注意质量守恒和电荷守恒,化学式中原子或原子团的个数电离后作为离子的个数写在离子前面。
【解析】选B。 不能拆开写,应为:NaHCO3====Na++
,A错误;原子团 要作为一个整体不能拆开写,
应为:H2SO4====2H++ ,C错误;Ba(OH)2电离后离子个
数应写在离子之前,且氢氧根离子带1个负电荷,应为
Ba(OH)2====Ba2++2OH-,D错误。
【迁移·应用】
1.(2019·菏泽高一检测)下列说法错误的是 ( )
A.熔融NaCl发生了电离,能导电
B.NaCl晶体不能导电
C.NH4NO3电离时产生了 、 ,无金属离子,所以
NH4NO3不是盐
D.NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+、 三种离子
【解析】选C。明确电解质的导电与电离的关系以及
酸、碱、盐的概念是解答本题的前提。熔融NaCl能电
离出Na+和Cl-,故能导电;NaCl晶体中无自由移动的离
子,所以不能导电; 的性质与金属离子相似,NH4NO3
是铵盐。
2.判断下列物质在水溶液中的电离方程式是否正确,不正确的加以改正。
(1)HNO3====H+1+ ????????????
(2)Ba(OH)2====Ba2++(OH-)2????????????
(3)Na2SO4==== + ????????????
(4)Al2(SO4)3====Al3++ ????????????
(5)NaHSO4====Na++ ????????????
答案: (1)不正确;改正:HNO3====H++
(2)不正确;改正:Ba(OH)2====Ba2++2OH-
(3)不正确;改正:Na2SO4====2Na++
(4)不正确;改正:Al2(SO4)3====2Al3++3
(5)不正确;改正:NaHSO4====Na++H++
【补偿训练】
1.(2019·菏泽高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.电解质本身不一定能导电
B.溶液中离子数目越多,导电性就越强
C.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
D.电解质本身必须含有阴、阳离子
【解析】选A。电解质是指在水溶液里或熔融状态下能
导电的化合物,其本身不一定能导电,如固体氯化钠、
液态氯化氢等就不能导电;溶液的导电性与溶液中含有
的阴、阳离子浓度和离子所带电荷数有关,离子浓度越
大,离子所带电荷数越多,导电性越强;酸是指电离出的
阳离子全部是H+的化合物,如NaHSO4是盐不是酸;有的电
解质本身没有阴、阳离子,但在水的作用下,可电离产
生阴、阳离子,如HCl、H2SO4。
2.下列物质中,含有自由移动的Cl-的是 ( )
A. KClO3溶液 B.CaCl2溶液
C. KCl晶体 D.液态氯化氢
【解析】选B。A中KClO3电离出K+和 ;B中电离出
Ca2+和Cl-;C中KCl不电离;D中HCl为液态不是在溶液
中,不电离。
3.下列电离方程式中,正确的是 ( )
A.Ca(OH)2====Ca2++2(OH)-
B.FeCl2====Fe2++3Cl-
C.K2SO4==== +
D.Al2(SO4)3====2Al3++3
【解析】选D。A项2(OH)-为错误表示方法,正确为2OH-;
B项是2Cl-;C项 为错误表示方法,正确为2K+。
4.电解质溶液导电能力的强弱主要由自由移动的离子浓度的大小决定。某兴趣小组同学在测定溶液的导电性实验时,采用如图所示的串联装置,闭合电键时,发现灯泡不亮。
(1)判断上述四个烧杯中的溶质的电解质类型。
提示:醋酸、硝酸属于酸,KOH属于碱,Cu(NO3)2属于盐。
(2)上述四个烧杯中哪个烧杯中的物质发生了电离?写
出Cu(NO3)2和KOH溶液的电离方程式。
提示:A、B、D烧杯中的溶质均发生了电离,C烧杯中的
硝酸没有发生电离。Cu(NO3)2====Cu2++2 ,
KOH====K++OH-。
(3)小灯泡不亮的原因是什么?怎样才能使灯泡亮起来?
提示:四个烧杯中只有C中纯硝酸没有自由移动的离子,不导电,整个装置没有形成闭合回路,灯泡不亮;当向C中加水时,HNO3发生电离而导电,整个装置形成闭合回路,灯泡亮。
(4)若经过操作灯泡亮起来后,各烧杯等体积溶液中溶质的粒子数目相等,则哪个烧杯的溶液导电能力最强?
提示:B烧杯。等体积的溶液中溶质的粒子数目相等时,溶液中离子浓度越大、离子所带电荷越多,导电能力越强。
【素养提升】
某同学做导电性实验时,向稀硫酸溶液中滴加Ba(OH)2溶液,发现灯泡明暗变化:明亮→变暗→几乎熄灭→变亮。
(1)溶液导电的原因是什么?
提示:电解质在水溶液中电离出
自由移动的阴阳离子,通电后阴
阳离子在溶液中定向移动而导电。
(2)灯泡的明暗程度与什么有关?
提示:向稀硫酸溶液中滴加Ba(OH)2溶液过程中,因生成硫酸钡沉淀使溶液浓度发生变化,离子浓度越大,导电性越强,灯泡就越亮,反之越暗。
【课堂回眸】
(共106张PPT)
第2课时
离 子 反 应
一、离子反应
1.离子反应
(1)实验探究:
实验操作
变少
Ba2+与 发生反应生成
BaSO4沉淀
实验现象 有白色沉淀
混合前溶
液中微粒 Ba2+、Cl-
Na+、
混合后溶液
中微粒变化 Na+、Cl-没有变化,Ba2+、
_____
结论 实质:______________________
_________
(2)离子反应:
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的_________来表示反应的式
子。
离子符号
(2)书写步骤(以氯化钡与硫酸钠溶液反应为例):
总结:写是基础,拆是关键,删是途径,查是保证。
(3)离子方程式表示的意义:
【巧判断】
(1)CuSO4溶液与BaCl2溶液反应,实质是 和Ba2+生成
BaSO4沉淀的反应。 ( )
提示:√。离子反应的实质是使溶液中某些离子浓度减
小, 和Ba2+生成BaSO4沉淀使溶液中离子浓度减小。
(2)离子反应中参加反应的都能写成离子形式。( )
提示:×。参加离子反应的物质有些是不能写成离子形式的,如单质、氧化物、难溶物等。
(3)AgNO3溶液与NaCl溶液反应和AgNO3溶液与盐酸反应都可用Ag++Cl-====AgCl↓来表示。 ( )
提示:√。AgNO3溶液与NaCl溶液反应和AgNO3溶液与盐酸反应时实际参加离子反应的就是Ag+和Cl-。
二、离子反应发生的条件
1.复分解型离子反应发生的条件
2.离子反应的常见类型和应用
【情境·思考】
《三国演义》中有这样一个故事:诸葛亮第四次释放孟
获后,孟获逃至秃龙洞,秃龙洞的毒泉中有一个“哑
泉”。蜀军先锋王平率数百军士前来探路,由于天气炎
热,人马均争先恐后误喝哑泉水(含有较多的硫酸铜)。
回营后军士们个个说不出话来,生命危在旦夕,诸葛亮
也毫无办法。此时,幸巧遇见一老叟,经指点,蜀军众将
士及时饮用万安溪安乐泉水(含有较多的碱),终于逐渐转危为安,渡过难关。
那么喝了万安溪安乐泉水又为何转危为安呢?发生的反应是否是离子反应?若是,写出反应的离子方程式。
提示:安乐泉水中含有较多的碱,大量饮此泉水,其中碱先中和了胃酸,然后多余的碱又会在胃肠中与CuSO4发生反应生成不溶物Cu(OH)2,而不再会被吸收,因此具有解毒作用。该过程发生了两个离子反应,离子方程式为H++OH-====H2O,Cu2++2OH-====Cu(OH)2↓。
知识点一 离子方程式的书写及正误判断
【重点释疑】
1. 离子方程式书写及判断的核心
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:
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( )
Fe+Cu2+====Fe2++Cu( )
×
√
(2)看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
+2H+====CO2↑+H2O( )
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:
+H+====CO2↑+H2O( )
+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↑( )
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++ ====BaSO4↓( )
Ba2++ +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++ ====BaSO4↓+H2O( )
Ba2++2OH-+2H++ ====BaSO4↓+2H2O( )
×
√
【易错提醒】离子方程式中的“拆”与“不拆”
(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 ,应拆写成Na+和 。
(2)浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;浓盐
酸、浓硝酸拆成离子形式。
(3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和 。
(4)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,则不能拆写成离子,应保留化学式Ca(OH)2。
【思考·讨论】
(1)H++OH-====H2O能表示所有的强酸和强碱发生的反应吗?为什么?
提示:不能。如H2SO4与Ba(OH)2反应除H+和OH-反应生成
H2O外,Ba2+与 反应生成BaSO4沉淀,故其离子方程式
为Ba2++2OH-+2H++ ====BaSO4↓+2H2O。
(2)澄清石灰水中通入CO2是否一定产生沉淀?
提示:不一定。持续不断通入CO2产生的沉淀会溶解,即CaCO3转化为Ca(HCO3)2。
(3)离子方程式 +2H+====H2O+CO2↑的含义是什么?
提示:可溶性碳酸盐与强酸或强酸的酸式盐生成可溶性
盐、水和二氧化碳的反应。
【案例示范】
【典例】能正确表示下列化学反应的离子方程式的是
( )
A.向ZnCl2溶液中加入Fe粉:Fe+Zn2+====Fe2++Zn
B.向硫酸溶液加入Cu(OH)2固体:OH-+H+====H2O
C.向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸: +2H+====CO2↑
+H2O
D.向氯化钾溶液中滴加硝酸银溶液:Cl-+Ag+====AgCl↓
【解析】选D。A项不符合化学事实,错误;B项Cu(OH)2
为难溶性固体,不能拆分成离子形式,错误;C项NaHCO3
应拆分为 ,错误;D项正确。
【规律方法】“拆”与“不拆”
(1)可拆为离子符号的物质
(2)不可拆为离子符号的物质
【迁移·应用】
1.离子方程式是用实际参加反应的离子符号表示离子
反应的式子。下列反应的离子方程式中,正确的是
( )
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+====Cu2++H2↑
B.硫酸铜溶液与Ba(OH)2溶液混合: +Ba2+====
BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+====Ca2++H2CO3
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O
【解析】选D。某个离子方程式书写是否正确应遵循客观事实。A反应不能发生,因为Cu的金属活动性弱,不能置换出氢气;B忽视了所有阴、阳离子均参加了反应,产物中BaSO4和Cu(OH)2均是难溶物;C反应生成的H2CO3不稳定,分解成CO2和H2O;D正确。
2.(2019·长春高一检测)下列各组中的两个反应,可用同一离子方程式表示的是 世纪金榜导学号( )
A.CaCO3和HCl、K2CO3和HCl
B.BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4
C.HCl和Na2CO3、HCl和NaHCO3
D.NaOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3
【解析】选D。A中离子方程式分别为CaCO3+2H+====Ca2+
+H2O+CO2↑和 +2H+====CO2↑+H2O;B中离子方程式分
别为Ba2++ ====BaSO4↓和Ba2++2OH-+2H++ ====
BaSO4↓+2H2O;C中离子方程式分别为 +2H+====CO2↑
+H2O和 +H+====CO2↑+H2O;D中离子方程式均为H++
OH-====H2O。
【补偿训练】
下列不能发生离子反应的是________。
①NaCl溶液与AgNO3溶液
②KNO3溶液与NaOH溶液
③稀硫酸与BaCl2溶液
④盐酸与Na2CO3溶液
⑤Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液
⑥NaOH溶液与稀硝酸溶液
⑦锌与CuSO4溶液
⑧稀硫酸和NaCl溶液
⑨Na2SO4溶液和CuCl2溶液
【解析】复分解型离子反应发生的条件是a.生成难溶或微溶物质;b.生成难电离物质(弱酸、弱碱、H2O);c.生成挥发性物质(或气体)。三者满足其一即可发生离子反应,其中①③⑤分别生成AgCl沉淀、BaSO4沉淀、CaCO3沉淀,⑥生成H2O,④生成H2O和CO2,⑦Zn与Cu2+发生置换反应,故①③④⑤⑥⑦都能发生离子反应,②⑧⑨不符合离子反应发生的条件,不能发生离子反应。
答案:②⑧⑨?
【素养提升】
化学是一门自然科学,渗透在我们生活的每一个环节。 例如:豆腐不可与菠菜一起煮。原因是菠菜中含有丰富的草酸、草酸钠(Na2C2O4),豆腐中含有较多的钙盐,如硫酸钙等。一起煮时上述物质发生复分解反应,生成草酸钙沉淀等物质。从医学的观点看:混合食用,生成草酸钙沉淀,是产生结石的诱因 ;从营养学的观点看:混合食用会破坏它们的营养成分。
(1)写出草酸钠(Na2C2O4)与可溶性钙盐反应的离子方程式。
提示:Ca2++ ====CaC2O4↓。
(2)生活中还有很多类似的例子,请利用所学知识解释。
①洁厕剂(主要成分为HCl)可用于除去卫生间瓷砖污垢[主要成分有CaCO3、Mg(OH)2],原因是什么?写出相关反应的离子方程式。
提示:CaCO3、Mg(OH)2与HCl发生复分解反应,生成可溶物,则水垢除去,反应的离子方程式为CaCO3+2H+====
Ca2++H2O+CO2↑,Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O。
②生活中常用白醋(主要成分为CH3COOH,为一元弱酸)擦拭洗手盆上的铁锈(主要成分为Fe2O3),请用离子方程式解释原因。
提示:Fe2O3为金属氧化物能够溶于酸,反应的离子方程式为Fe2O3+6CH3COOH====2Fe3++3H2O+6CH3COO-。
知识点二 离子大量共存
【重点释疑】
1.离子不能大量共存的情况分析
发生反
应类型 反应条件 举例
复分解
反应 生成难溶或微溶的物质 如生成BaSO4、AgCl、
CaCO3、CaSO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等
生成难电离的物质 如生成H2O、CH3COOH、NH3·H2O等
生成挥发性物质(气体) 如生成CO2、SO2、H2S等
2.离子共存问题中易忽视的三类隐含条件
【思考·讨论】
(1)电解质在水溶液中发生反应后,所有离子浓度是否均减小?
提示:否。只有相互结合生成难溶物、气体、难电离物质的离子浓度才减小。
(2)参加离子反应的物质是不是一定是电解质?
提示:不一定。电解质必须是化合物,而单质也可以参加离子反应。
(3)强酸性和强碱性溶液中,Cu2+、Cl-、 、 、
都能大量共存吗?
提示: Cu2+能与OH-反应, 能与H+反应, 既与OH-
反应,又与H+反应,故只有Cl-、 在强酸性和强碱性
溶液中都能大量共存。
【案例示范】 【典例】(2019·柳州高一检测)某无色
溶液可能是强酸性又可能是强碱性,在该溶液中一定能
大量共存的离子是 ( )
A.H+ Na+
B.Na+ Ca2+ Cl-
C.K+ Na+ Cl-
D.K+ Cl- Ba2+
【思维建模】解答有关离子共存问题的思维流程如下:
【解析】选C。A项, 是紫红色;B项,酸性时 +2H+====CO2↑+H2O,碱性时Ca2+与 生成沉淀;D项,
酸性时 +H+====CO2↑+H2O,碱性时 +OH-====
+H2O, +Ba2+====BaCO3↓。
【母题追问】(1)上题A、D项的溶液混合,离子能否
大量共存?会产生什么现象?
提示:不能,有气泡产生。A中H+与D中 发生反应
+H+====CO2↑+H2O。
(2)向上题C项中分别加入少量BaCl2溶液,反应的离子方程式是什么?
提示:Ba2++ ====BaSO4↓。
【方法规律】离子共存判断的“一色、二性、三反
应”
(1)记住几种溶液颜色,如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、
Fe3+(棕黄色)、 (紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊显红色、0.1 mol·L-1 H+、pH=2
等)、碱性(如石蕊显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能共存。
【迁移·应用】
1.某工厂排出的废水没有特殊颜色,加入OH-有沉淀生
成,加入H+有气体生成,推测下列哪一组离子符合这一
情况 ( )
A.K+、Mg2+、Cl-、 B.K+、Cu2+、 、Na+
C. 、 、 、Na+ D. 、Cl-、 、K+
【解析】选A。A项加入OH-有Mg(OH)2沉淀生成, 加入H+有CO2气体生成,符合题意;B项Cu2+显蓝色;C、D项加入OH-没有沉淀生成。
2.(2019·江苏高考改编)室温下,下列各组离子在指
定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1NaOH溶液:Na+、K+、 、Cl-
B.0.1 mol·L-1FeCl2溶液:K+、 、OH-
C.0.1 mol·L-1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1 mol·L-1H2SO4溶液:K+、Cl-、
【解析】选A。A项,可以共存,正确;B项,Fe2+与OH-不共
存,错误;C项, 与Ba2+会反应生成BaCO3沉淀,错误;
D项,H+可以与 反应生成SO2,不共存,错误。
【补偿训练】
1. 某溶液遇石蕊试液显红色,下列各组离子中能在该
溶液中大量共存的是 ( )
A.Na+、 、Ca2+、Cl-
B.K+、 、 、Na+
C.Fe2+、 、OH-、Ba2+
D. 、 、 、
【解析】选A。能使石蕊试液显红色的溶液是酸性溶液,
溶液中存在大量H+。B项, 与H+不能大量共存;C项,
Fe2+与OH-不能大量共存,H+与OH-不能大量共存,Ba2+和
不能大量共存;D项, 与H+不能大量共存。
2.某种溶液可能含有下列阴离子中的一种或几种: 、
、Cl-。
(1)当溶液中有大量H+存在时,溶液中不可能有________
存在。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有________
存在。
(3)当溶液中有________和________等阳离子存在时,上述所有阴离子都不可能存在。
【解析】溶液中离子不能共存,即发生了离子反应。氢离子可与碳酸根反应,所以不能共存;钡离子可与硫酸根和碳酸根反应,所以它们在含有钡离子的?溶液中不能存在;银离子可与氯离子产生沉淀,所以有钡离子和银离子的溶液中题干中的离子都不能存在。
答案: (1) (2) 、 (3)Ba2+ Ag+
【素养提升】
2019年3月21日,宁波市首家也是目前唯一一家“准四类水”污水处理厂——宁波市供排水集团新周污水处理厂开始出水。污水处理厂往往会给人一种污水横流、空气中飘满臭味印象,但新周污水处理厂非常清新、洁净、优雅,是一座花园式工厂。
某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中,共
含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、 六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种
离子是什么?
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的物质A可以回收其中的某种金属B,A、B分别是什么?
(3)在污水处理厂某技术人员提出了另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,经过滤后的废水,可用来浇灌农田。你能解释其中的原因吗?
【解析】(1)甲厂废水呈碱性,则溶液中含有大量的OH-,
与OH-反应的Ag+、Fe3+不能大量共存,根据溶液电中性可
知甲厂废水中应含有K+,乙厂中含有Ag+、Fe3+,则与Ag+、
Fe3+反应的Cl-、OH-不能共存,所以根据溶液电中性可知
乙厂还有 ,由此可知:甲厂含有K+、Cl-、OH-,乙厂
含有Ag+、Fe3+、 。
(2)含有的金属离子有K+、Ag+、Fe3+,加入单质Fe,可置换出Ag。
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,生成沉淀的离子有Ag+、Fe3+、
Cl-、OH-,经过滤后的废水中溶质主要为KNO3。
答案:(1)OH-、 Cl- 、 K+。 (2)A为铁粉,B为Ag。 (3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,经过滤后的废水中溶质主要为KNO3,可作为钾肥灌溉农田。
【课堂回眸】
【核心整合】
1.知识体系
2.主干知识梳理
(1)下列物质中,属于强电解质的是_________(均填序
号);属于弱电解质的是_______;属于非电解质的是___
___。
①氨气 ②氨水 ③盐酸 ④CH3COOH ⑤硫酸钡
⑥氯化银 ⑦氯化钠 ⑧二氧化碳 ⑨醋酸铵
⑩氢气 水
⑤⑥⑦⑨
④ ?
①
⑧
(2)现有 、K+、 、Cl-、Al3+、Fe3+、Ba2+七种离
子,试按要求填空:
①只能与H+大量共存,不能与OH-大量共存的有______
____。
②只能与OH-大量共存,不能与H+大量共存的有____。
③既能与H+大量共存,又能与OH-大量共存的有_______
_________。
Al3+、
Fe3+
K+、 、
Cl-、Ba2+
(3)现有NaHSO4溶液,请回答下列问题:
①写出NaHSO4在水溶液中电离的方程式:
_____________________。
②NaHSO4属于“酸”“碱”“盐”中的盐,你的选择
理由是_______________________________________
___________________。
NaHSO4====Na++H++
NaHSO4在水溶液中电离出的离子,既有金属阳
离子又有酸根阴离子
③若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按化学计量数比2∶1
混合,反应的离子方程式是_____________________
____________。
④若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按化学计量数比1∶1
混合,反应的离子方程式是_______________________
________。
2H++ +2OH-+Ba2+====
BaSO4↓+2H2O
H++ +OH-+Ba2+==== H2O
+BaSO4↓
【素养迁移】
1.电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的物质。下列有关电解质的叙述正确的是 ( )
A.化合物都是电解质
B.电解质一定是化合物
C.SO3溶于水后,溶液能导电,所以SO3是电解质
D.NaCl固体不导电,所以NaCl不是电解质
【解析】选B。化合物不一定是电解质,但电解质一定
是化合物,故A项错误,B项正确;SO3溶于水后,溶液导电
是因为发生反应:SO3+H2O====H2SO4,H2SO4====2H++ ,
所以H2SO4是电解质而SO3本身是非电解质,故C项错误;
NaCl在水溶液中或熔融状态下均能导电,是电解质,故
D项错误。
2.下列离子在溶液中能大量共存,加入OH-能产生白色
沉淀的是 ( )
A.Na+、Ca2+、 、Cl-
B.H+、Mg2+、 、S2-
C.K+、Mg2+、 、
D.K+、Na+、 、
【解析】选C。A项,Ca2+与 生成微溶物CaSO4,不能
大量共存;B项,H+与 、H+与S2-可生成气体CO2、H2S,
不能大量共存,Mg2+与 生成MgCO3沉淀不能大量共
存;C项,四种离子可大量共存,且加入OH-能与Mg2+生成
Mg(OH)2白色沉淀;D项,四种离子可大量共存,但加入
OH-不能产生白色沉淀。
3.(2019·武汉高一检测)下列离子方程式中,正确的是
( )
A.稀硫酸滴在铁片上:2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
B.氢氧化镁与稀盐酸反应:OH-+H+====H2O
C.碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合: +H+====H2O+CO2↑
D.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合:Cu2++2OH-====
Cu(OH)2↓
【解析】选C。A项,稀硫酸滴在铁片上发生反应生成硫
酸亚铁,应写成:Fe+2H+====Fe2++H2↑;B项,氢氧化镁与
稀盐酸反应因氢氧化镁难溶于水不能拆开,应写成:
Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O;C项正确;D项硫酸铜溶液与
氢氧化钡溶液混合生成Cu(OH)2和BaSO4都不溶于水,应
写成:Cu2++ +Ba2++2OH-====Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
4.海水中含有大量的溴元素,从海水提取单质溴的过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生如下化学反应:Br2+SO2+2H2O====2HBr+H2SO4。
(1)请指出上述反应中涉及的各种物质是电解质还是非电解质。
提示:Br2为单质既不是电解质也不是非电解质,H2O、HBr、H2SO4均为电解质,SO2为非电解质。
(2)上述反应是离子反应吗?若是,请改写为离子方程
式。
提示:是离子反应,离子反应方程式为Br2+SO2+2H2O
====4H++2Br-+ 。
5.胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的小苏打(NaHCO3)能治疗胃酸过多;如果病人同时患胃溃疡,为防胃壁穿孔,不能服用小苏打,此时最好用含氢氧化铝的胃药(如胃舒平)。请写出上述治疗过程反应的离子方程式。
提示: +H+====CO2↑+H2O Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O
6.波尔多液是法国植物学家米拉德无意中发现的。1878年,名为“霉叶病”的植物病害狂扫波尔多城,许多葡萄园很快变得枝叶凋零。米拉德发现公路旁的葡萄树郁郁葱葱,经打听,才知是园主为防馋嘴的过路人偷吃而洒的“毒药”,由熟石灰与硫酸铜溶液混合配制而成。于是米拉德经过不断努力,成功制成了波尔多液。
无水硫酸铜为白色晶体,胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体,硫酸铜溶液是蓝色溶液,向硫酸铜溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
(1)硫酸铜电离出的离子是________(用离子符号表示,下同);BaCl2电离出的离子是________,Cu2+和Cl-有没有参加反应?________。?
(2)生成的白色沉淀是________,硫酸铜与BaCl2反应的实质是___________________________,?反应的离子方程式是__________________。?
【解析】(1) CuSO4电离方程式为CuSO4====Cu2++ ,
BaCl2电离方程式为BaCl2====Ba2++2Cl-。Cu2+、Cl-不
能结合成难溶物,它们不参与反应。
(2) 与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀,CuSO4与BaCl2
反应的实质是 与Ba2+结合生成难溶性BaSO4,反应的
离子方程式是 +Ba2+====BaSO4↓。
答案:(1)Cu2+、 Ba2+、Cl- 没有
(2)BaSO4 与Ba2+结合生成难溶性BaSO4
+Ba2+====BaSO4↓
