离子反应
【学习目标】
1.了解电解质的概念,了解酸、碱、盐在水溶液中的电离。
2.了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件,并会判断离子在溶液中能否大量共存。
3.能运用书写规则书写常见反应的离子方程式;或结合具体反应对所给离子方程式进行正误判断。
【要点梳理】
要点一、电解质与非电解质
1. 电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物
相同点
二者均为化合物
不同点
在水溶液中或熔融状态下能够导电
在上述两种情况下均不导电
物质种类
酸、碱、盐、金属氧化物和水
非金属氧化物、气态氢化物、大多数有机物
2.实例分析:电解质与非电解质的辨析
是否导电
电解质
非电解质
NaCl晶体
否
是
否
NaCl溶液
是
否
否
熔融的NaCl
是
是
否
固态H2SO4
否
是
否
H2SO4溶液
是
否
否
液态纯H2SO4
否
是
否
固态酒精
否
否
是
酒精水溶液
否
否
否
液态酒精
否
否
是
干冰
否
否
是
CO2的水溶液
是
否
否
液态CO2
否
否
是
金属铜
是
否
否
要点诠释:
(1).电解质、非电解质均应是化合物。金属属于单质,故既不是电解质,也不是非电解质。
(2).电解质导电必须有外界条件:水溶液或熔融状态。
(3).电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电,却是与水反应生成新物质后电离而导电的,不是本身电离导电的,故属于非电解质。
(4).能导电的物质并不一定是电解质,如铜、铝、石墨能导电,但因其为单质,故不属于电解质(也不属于非电解质);食盐水能导电,但其为混合物,不属于电解质。溶于水不能导电的物质可能是电解质,如BaSO4难溶于水,但其溶于水的部分是完全电离的,属于电解质。
要点二、强电解质与弱电解质
强电解质与弱电解质的比较
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,都能导电,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 HBr、HI、HClO4等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2
绝大多数盐:BaSO4、AgCl、CaCO3
弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、H2SiO3、CH3COOH等。
弱碱:NH3·H2O、Fe (OH)3等不溶性碱
水:H2O
要点诠释:
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。
①BaSO4、CaCO3等虽然在水中溶解度很小,溶液的导电性很差,但是由于都是离子化合物,溶于水的部分是全部电离的,是强电解质。
②浓氨水的导电性比极稀NaOH溶液强,但NH3·H2O属于弱电解质。
2.电离方程式的书写方法:
(1)要求左边书写电解质的化学式,右边写电解质电离出的离子的化学式,不同离子间用加号相连。强电解质用“==”,弱电解质用“”。
如:H2SO4==2H++SO42- ;NaHSO4==Na++H++SO42—;Ca(HCO3)2==Ca2++2HCO3—
CH3COOH/CH3COO- + H+ ;NH3·H2O/NH4+ +OH- ; H2O/H+ + OH-(2)电离过程中,元素或原子团的化合价不变。离子所带电荷数等于它在化合物中显示的化合价。
(3)检查电离方程式书写是否正确时,不仅要检查质量是否守恒(即电离前后原子的种类是否相同和个数是否相等),而且要检查电荷是否守恒(即电离后的阴、阳离子所带负、正电荷总数是否相等)。
(4)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如碳酸电离方程式:
H2CO3H++HCO3―;HCO3―H++CO32―
3.酸、碱、盐的定义
(1)酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸。
HCl = H+ + Cl- H2SO4 = 2H+ + SO42- HNO3 = H+ + NO3-
(2)碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的的化合物叫做碱。
NaOH = Na+ + OH- Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- KOH = K+ + OH-
(3)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叫做盐。
NH4NO3 = NH4+ + NO3- MgCl2 = Mg2+ + 2Cl- Fe2(SO4)3 = 2Fe3+ + 3SO42-
要点三、离子反应
1.定义:由于电解质溶于水后电离成为离子,所以,电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,像这样,有离子参加的反应,就叫做离子反应。
2.本质:反应物中的某些离子的浓度减小。
3.发生条件:
①生成难溶(或微溶)的物质,如Al(OH)3、BaSO4、Ag2SO4、CaSO4、Ca(OH)2等。
②生成难电离的物质,如弱酸、弱碱、水等。
③生成挥发性的物质,如CO2、SO2、NH3等。
④发生氧化还原反应:如Zn与硫酸铜溶液:Zn+Cu2+= Zn2+ +Cu
要点四、离子方程式
1.概念:用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。
2.书写离子方程式的四个步骤(以碳酸钙和盐酸的反应为例):
“一写”:首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式:
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O “二改”(或拆):把易溶于水且易电离的物质改写成离子形式(最关键的一步):
CaCO3+2H++2Cl―==Ca2++2Cl―+CO2↑+H2O
注意:(1)书写离子方程式时,反应物或生成物中易溶的强电解质(强酸、强碱和可溶性盐)必须写成阴、阳离子的形式。难溶的强电解质、弱电解质、非电解质和单质则必须保留化学式。
(2)对于微溶性的强电解质:①在反应物中视情况而定。如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2+、OH―存在,可以拆成离子的形式;石灰乳中主要以不溶的Ca(OH)2固体形式存在,不能拆成离子形式。②在生成物中,一般不能拆,以化学式形式表示。
(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式。如在水溶液中HCO3―写成H++CO32―是不对的。
“三删”: 删去方程式两边未参加反应的离子:
CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O “四查”: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。 3.离子方程式的意义:
化学方程式只表示某一个具体反应,而离子方程式表示的是某一类反应,并且它只写参与反应的离子,更能体现反应本质。例如:离子方程式CO32―+2H+==CO2↑+H2O表示可溶性碳酸盐和强酸在溶液中的反应,如Na2CO3和盐酸的反应。
要点五、离子方程式的正误判断
一个离子方程式是否正确,关键要看它能否反映溶液中离子反应的真实情况。我们可以从以下几个方面进行判断: (1)是否以客观事实为依据:如铁与稀盐酸反应就不能写成:2Fe+6H+ = 2Fe3++3H2↑,而应写成:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 。 (2)是否符合质量守恒定律,即式中等号两边各种原子的种类和个数是否相等。如铝与稀盐酸的反应不能写成:Al+3H+ = Al3++H2↑,而应写成:2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑ 。 (3)电荷是否守恒 如硝酸银溶液中加入铜粉的反应不能写成:Ag++Cu==Cu2++Ag,应写成:2Ag++Cu==Cu2++2Ag。 (4)电解质拆分要正确: 如碳酸钡和稀硝酸反应不能写成:CO32-+2H+ = H2O+CO2↑,因为碳酸钡难溶于水要保留它的化学式,这个反应的离子方程式应写成:BaCO3+2H+ = Ba2++H2O+CO2↑ 。
(5)要注意阴阳离子配比:
如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:H++SO42―+Ba2++OH―==BaSO4↓+H2O,错在SO42―和H+、Ba2+和OH―未遵循1∶2这一组成。应为:2H++SO42―+Ba2++2OH―==BaSO4↓+2H2O。
(6)注意反应中的“量”
有些反应,反应物的相对量不同,生成物也不同,离子方程式也就不同。
如Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液:
若NaOH溶液过量,离子方程式为:Ca2++2HCO3―+2OH―==CaCO3↓+CO32―+2H2O
若Ca(HCO3)2溶液过量,离子方程式为:Ca2++HCO3―+OH―==CaCO3↓+H2O
要点六、判断溶液中离子是否能大量共存
1、能相互反应的离子显然不能大量共存,主要有以下几种情形:
(1)在反应里生成难溶或微溶物质(如CaCO3、BaSO4、AgCl、Cu(OH)2等)。 BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl (2)在反应里生成气态物质(如CO2、SO2、NH3等)。 CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑ (3)在反应里生成弱电解质[包括水、弱酸(如CH3COOH)、弱碱(如NH3·H2O)等)]。 NaOH+HCl = NaCl+H2O CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl
【离子反应】
(4)发生氧化还原反应:2Fe3++2I―==2Fe2++I2
下图中相应氧化性离子可以把下面对应还原性离子氧化
/
说明:
I、NO3—、SO32—只有在酸性环境下才表现氧化性
II、酸性环境可加大MnO4—、ClO—的氧化性
2、注意限定条件:
①若限定溶液的颜色为无色溶液,则MnO4-(紫色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)等有色离子不能存在,应首先将这四种离子排除。
②在强酸性溶液中,OH―及弱酸根阴离子(如CO32―、SO32―、S2―、CH3COO―、ClO―等)均不能大量存在;
③在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cu2+等)均不能大量存在;
④酸式弱酸根离子(如HCO3―、HSO3―等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
【典型例题】
类型一、电解质与非电解质的概念
例1、下列物质中①NaCl溶液、②NaOH 、③H2SO4、④Cu、⑤CH3COOH、⑥NH3·H2O、⑦CO2、⑧乙醇、 ⑨水,____________是电解质;__________是非电解质;____________既不是电解质,也不是非电解质。 【思路点拨】本题考查基本概念的记忆与理解,电解质指的是在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物;而非电解质指的是在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物。
【答案】②③⑤⑥⑨;⑦⑧;①④ 【解析】首先判断是否是化合物,然后判断水溶液中或熔化状态下能否导电,是化合物的有②③⑤⑥⑦⑧ ⑨,而NaCl溶液是混合物,是电解质溶液,不是电解质。 【总结升华】一种物质是电解质还是非电解质,前提首先应该是化合物。只要在水溶液中、熔化状态下任一条件导电,就是电解质,比如某些共价化合物熔化状态下都不导电,但溶于水可以导电,所以就是电解质;水溶液中、熔化状态下都不导电才是非电解质。举一反三:
【变式1】以下有10种物质:①铜 ②稀硫酸 ③氯化氢 ④氨气 ⑤空气 ⑥二氧化碳
⑦金属汞(俗称水银) ⑧氯化钠 ⑨硫酸钡 ⑩氯气
其中____________是电解质;__________是非电解质;____________既不是电解质,也不是非电解质且能导电。
【答案】③⑧⑨;④⑥;①②⑦⑩
【变式2】下列叙述正确的是( ) A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子 B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸 C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于电解质 D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水不是电解质 【答案】C
【变式3】下列物质都能导电,其中属于电解质的是( )?
A.NaCl溶液 B.铁? C.稀硫酸 D.熔融的NaOH?
? 【答案】D
【解析】电解质是溶于水或熔融状态下能导电的化合物。
类型二、强、弱电解质的概念
例2、下列物质中:(1)属于电解质的是________;(2)属于非电解质的是________;(3)属于强电解质的是________;(4)属于弱电解质的是________;(5)能导电的是________。
A.NaOH溶液 B.Cu C.冰醋酸 D.氢硫酸 E.蔗糖溶液 F.BaSO4
G.氨水 H.CuSO4晶体 I.熔化的KOH J.无水乙醇
【思路点拨】本题除了要掌握基本概念外,还要注意物质的状态;能导电的物质未必是电解质,而电解质未必能导电,掌握能导电的物质和电解质的关系。
【答案】(1)C、F、H、I (2)J (3)F、H、I (4)C (5)A、B、D、G、I
【解析】第(1)~(4)问根据电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念进行判断。
(5)离子化合物在水溶液里、熔融状态下能导电,共价化合物中的电解质在水溶液里能导电,金属单质和部分非金属单质能导电。
【总结升华】(1)单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质,应先将这些物质排除。
(2)冰醋酸是纯醋酸,而稀硫酸是H2SO4的水溶液。
举一反三:
【变式1】下列属于强电解质的是 ( ) ① NaOH ② NH3·H2O ③ AgCl ④ 醋酸 ⑤NaHCO3 A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.①③⑤ 【答案】D
【变式2】下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
【答案】C
类型三、电离方程式的书写
例3.下列电解质在水中的电离方程式书写错误的是( )。
A.NaHCO3==Na++H++CO3- B.NaHSO4==Na++H++SO42-
C.MgCl2==Mg++Cl2- D.Ba(OH)2==Ba2++2OH-
【思路点拨】注意强、弱电解质在电离方程式中的写法、电离方程式左右两边的连接符号。同时,需要注意本题要求选择错误的选项。
【答案】AC
【解析】HCO3-为弱酸根离子,在溶液中只有很少一部分发生电离,不能拆成H+与CO32-,应写为NaHCO3== Na++HCO3-,A错。NaHSO4中的HSO4-在水溶液中能够完全电离成H+与SO42-,B正确。MgCl2电离应写为MgCl2 ==Mg2++2Cl-,C错。Ba(OH)2是强碱,D正确。
【总结升华】NaHSO4在水溶液中能完全电离出钠离子、氢离子和氯酸根离子,电离方程式为:NaHSO4/Na++H++SO42-。NaHSO4若在受热熔化时只能电离出钠离子和硫酸氢根离子,无H+生成,故其在受热熔化时的电离方程式为:NaHSO4/Na+ +HSO4-。
举一反三:
【变式1】下列电离方程式中正确的是( )
A.HNO3===H++N5++3O2- B.Ca(OH)2===Ca2++(OH-)2
C.AlCl3===Al+3+3Cl- D.Al2(SO4)3===2Al3++3SO42-
【答案】D
【解析】A项错误,原子团在写电离方程式时一般不拆开;B项错误,其中数字2表示有2个OH-,应标在OH-的前面;C项错误,Al+3中的“+”号应放在3的后面。
【变式2】下列电离方程式书写错误的是
A、BaSO4==Ba2++SO42- B、H2SO4==2H++ SO42-
C、KClO3==K++Cl-+3O2- D、Ca(OH)2==Ca2++2OH-
【答案】C
【变式3】写出下列物质在水溶液中的电离方程式: (1)Na2SO4 (2)H2SO4 (3)CH3COONH4 【答案】 ⑴Na2SO4=2Na++SO42-
⑵H2SO4=2H++ SO42-
⑶CH3COONH4=CH3COO-+NH4+
【变式4】下列电离方程式正确的是( )
A.H2 CO32H++ CO32― B.NaHCO3Na++H++ CO32―
C.NaHSO4==Na++H++SO42― D.HClO==H++ClO―
【答案】C
【解析】A、B项应分步写出,D项为“”。
【总结升华】先判断强弱电解质,强电解质用“==”,弱电解质用“”。
类型四、 离子方程式的书写与正误判断
例4、下列离子方程式中,不正确的是 (填序号) ①大理石跟盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O ②硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓ ③把金属铁放入稀硝酸中:Fe+2H+=Fe2++H2↑ ④铜片插入硝酸银溶液:Cu+Ag+=Cu2++Ag ⑤碳酸钙跟盐酸反应:CaCO3+2HCl=Ca2++2Cl-+H2O+CO2↑ ⑥氢氧化钡溶液跟硫酸反应;Ba2++SO42-+OH-+H+=H2O+BaSO4↓ 【思路点拨】做这类题的一般方法是先写化学方程式,然后再改写成离子方程式,最后核对题中的选项是否正确。技巧方面请见【总结升华】。
【答案】①②③④⑤⑥ 【解析】本题考查离子方程式的书写。①中大理石的主要成分碳酸钙难溶于水,所以不能拆;②中是同时发生了两个离子反应:Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓;③中铁放入稀硝酸中生成Fe3+和NO气体;④中不满足电荷守恒;⑤中盐酸没有拆, ⑥中不能将其中的中和反应局部约分,应为:Ba2++SO42-+2OH-+2H+=2H2O+BaSO4↓。
【总结升华】判断离子方程式正误的方法是“五查”“三看”。“五查”:一查化学式是否需改写或改写是否正确;二查“==”或“”使用是否恰当;三查两个守恒:质量守恒和电荷守恒;四查电子得失是否相等(对氧化还原反应);五查反应是否符合客观事实。“三看”:一看反应环境,到底是酸性介质还是碱性介质;二看物质的溶解性;三看反应的可能性,即反应是否能发生,或者反应过程中的过量与不足的讨论。
举一反三:
【变式1】下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与盐酸反应:CO32-+2H+===CO2↑+H2O
B.硫酸和氯化钡溶液反应:Ba2++SO42-===BaSO4↓
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+===Ag+Cu2+
D.铁钉放入硫酸铜溶液中:Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
【答案】B
【解析】A项错误,碳酸钙难溶于水,应用化学式表示;C项错误,反应前后电荷不相等;D项错误,违背了客观事实,铁在发生置换反应时一般生成Fe2+。
【变式2】下列离子方程式正确的是( ) A.稀硫酸滴在铁片上:Fe+2H+=Fe3++H2↑ B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:SO42- +Ba2+=BaSO4↓ C.足量盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O D.氢氧化铜与稀硫酸混合:H++OH-=H2O
【答案】C
【变式3】下列离子方程式正确的是( ) A.盐酸与碳酸钡反应: CO32-+2H+==CO2↑+H2O B.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液: Ba2++2OH-+Cu2++SO42-==BaSO4↓+Cu(OH)2↓ C.硝酸银溶液中加入铜粉: Ag++Cu==Cu2++Ag↓ D.石灰石溶于硝酸: CO32- + 2H+ = H2O + CO2 ↑
【答案】B
【变式4】能用H++OH-== H2O表示的是
A、硝酸和氢氧化镁的反应 B、硫酸和氢氧化钡的反应
C、氢氧化钡溶液和盐酸反应 D、氨水和稀H2SO4的反应
【答案】C
类型五、 与量有关的离子方程式的书写与正误判断
例5、向Ca(HCO3)2溶液中滴入足量NaOH溶液,请写出离子方程式。
【思路点拨】分析本题中哪些离子能反应,可分步考虑反应的先后顺序问题。
【答案】Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
【解析】将溶液中Ca(HCO3)2定为1,即为1 mol Ca2+和2 mol HCO3-。中和2 mol HCO3-需2 mol OH-,生成2 mol H2O和2 mol CO32-,溶液中有1 mol Ca2+会与1 mol CO3-反应生成CaCO3沉淀,所以溶液中还剩1 mol CO32-。
【总结升华】酸式盐和碱的离子方程式书写时一般规律为“先中和后成盐”,即先考虑弱酸酸式酸根(如HCO3-)与OH-的中和反应(生成H2O和CO32-),再考虑溶液中的阳离子(如Ca2+)与游离出来的弱酸根离子(如CO32-)间的反应。此类问题一般是设少量的一方为“1”入手分析。
举一反三:
【变式1】向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH溶液,请写出离子方程式。
【答案】Ca2++HCO3-+OH-==H2O+CaCO3↓
【变式2】向Ca(OH)2溶液中滴入足量Na HCO3溶液,请写出离子方程式。
【答案】Ca2++2OH-+2HCO3-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
【变式3】向Ca(OH)2溶液中滴入少量Na HCO3溶液,请写出离子方程式。
【答案】Ca2++OH-+HCO3-==H2O+CaCO3↓
【变式4】下列反应的离子方程式中不正确的是( )
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-===BaSO4↓+2H2O
B.Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32-+2H2O
C.Na2CO3溶液中通入少量CO2:CO32-+CO2+H2O===2HCO3-
D.CH3COOH溶液与NH3·H2O溶液反应:H++OH-===H2O
【答案】BD
【解析】B项,离子方程式为:Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O,D项,正确的离子方程式为CH3COOH+NH3·H2O===CH3COO-+NH4++H2O。
类型六、 有关“离子能否大量共存”的考查
例6、(2019 衡水中学期中考)已知某酸性溶液中含有Ba2+、Fe3+,则下述离子组中能与上述离子共存的是( )
A. CO32﹣、Cl﹣ B. NO3﹣、Cl﹣ C. NO3﹣、SO42﹣ D. OH﹣、NO3﹣
【思路点拨】溶液呈强酸性,则溶液中存在大量的H+离子,与H+离子反应的离子不能共存,溶液中含有Ba2+、Fe3+离子,与之反应生成沉淀的离子不能大量共存。
【答案】B
【解析】A、H+离子与CO32﹣离子反应生成二氧化碳气体和水,不能大量共存,并且CO32﹣离子与Ba2+、Fe3+离子易生成沉淀,不能大量共存,故A错误;
B、NO3﹣、Cl﹣离子与H+、Ba2+、Fe3+离子不发生反应,可以大量共存,故B正确;
C、Ba2+离子与SO42﹣离子反应生成沉淀,不能大量共存,故C错误;
D、H+离子与OH﹣离子反应生成水,Fe3+离子与OH﹣离子反应生成沉淀,不能大量共存,故D错误。
【总结升华】本题考查离子共存问题,注意溶液的酸碱性、颜色等隐性要求,从离子之间能否发生反应生成沉淀、气体、弱电解质等角度分析此类题目。
举一反三:
【变式1】 在无色透明强酸性溶液中,能大量共存的离子组是( ) A.K+、Cu2+、NO3-、SO42- B.K+、Na+、Cl-、CO32- C.Zn2+、NH4+、NO3-、Cl- D.K+、Na+、MnO4-、SO42-
【答案】C
【变式2】(2019 江苏启东期中考)在无色溶液中能大量共存的离子组是( )
A. Ca2+、Cl﹣、CO32﹣ B. K+、Na+、SO42﹣
C. HCO3﹣、Na+、OH﹣ D. K+、Fe3+、SCN﹣
【答案】B
【解析】A.Ca2+、CO32﹣结合生成沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.该组离子之间不反应,可大量共存,且离子均为无色,故B正确;
C.HCO3﹣、OH﹣结合生成水和碳酸根离子,不能大量共存,故C错误;
D.Fe3+为黄色,与无色不符,故D错误。
【巩固练习】
一、选择题:(每题有1-2个选项符合题意)
1.(2019 衡水中学期中考)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A.HNO3 B.Cl2 C.SO2 D.Na2O
2.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、BaSO4 B.铜、二氧化硫
C.液态的醋酸、酒精 D.熔融的KNO3、硫酸溶液
3.关于酸、碱、盐的下列各种说法中,正确的是( )
A.化合物电离时,生成的阳离子有氢离子的是酸
B.化合物电离时,生成的阴离子有氢氧根离子的是碱
C.化合物电离时,只生成金属阳离子和酸根阴离子的是盐
D.NH4Cl的电离方程式是:NH4Cl===NH4++Cl-,所以NH4Cl是盐
4.NaHSO4在水溶液中能够电离出Na+、H+和SO42-。下列对于NaHSO4的分类不正确的是( )
A.NaHSO4是盐 B.NaHSO4是酸式盐
C.NaHSO4是钠盐 D.NaHSO4是酸
5.下列两种物质混合后不能发生离子反应的是( )
A.硝酸溶液和碳酸钠溶液混合
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液混合
C.硫酸钾溶液和氯化钡溶液混合
D.硝酸钾溶液和氯化钡溶液混合
6.下列离子反应不能发生的是( )
A.KHCO3+HCl===KCl+CO2↑+H2O
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
D.2HCl+Na2SO4===2NaCl+H2SO4
7.下列各组中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+HCl;Cu(OH)2+CH3COOH B. NaHCO3+H2SO4;KHCO3+HCl
C. NaHCO3+NaOH;Ca(HCO3)2+NaOH D. BaCl2+H2SO4;Ba(OH)2+H2SO4
8.下列各组的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.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与硝酸溶液;CaCO3溶液与硝酸溶液
D.石灰石与硝酸反应;石灰石与盐酸
9.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是
A.氢氧化钡溶液与盐酸的反应 OH(+H+ = H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应 Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O
C. CH3COOH溶液与NH3·H2O溶液反应:H++OH-===H2O
D.碳酸钙溶于稀盐酸中 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
10.在下列化学方程式中,能够用离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓表示的是
A.BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl
B.BaCO3+H2SO4 = BaSO4↓+CO2↑+H2O
C.Ba(NO3)2+ H2SO4= BaSO4↓+2H NO3
D.Ba(OH)2+ 2KHSO4 = BaSO4↓+K2SO4+2H2O
11.(2019 安徽合肥期中考)下列各组离子能大量共存于同一溶液中,且加入适量NaOH溶液或少量稀硫酸时,都能产生白色沉淀的是( )
A. Cu2+、Ba2+、NO3﹣、Cl﹣ B. Mg2+、Na+、CO32﹣、SO42﹣
C. Ba2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣ D. Fe3+、Ba2+、NO3﹣、SO42﹣
12.在酸性溶液中能大量共存而且为无色透明的溶液是 ( )
A. NH4+、Al3+、SO42-、NO3- B. K+、Na+、NO3-、SO42-
C. K+、MnO4-、NH4+、NO3- D. Na+、K+、HCO3-、NO3-
13.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 ( )
A.Na+、Ba2+、Cl(、SO42- B. Ca2+、HCO3(、C1(、K+
C.Mg2+、Ag+、NO3(、Cl( D. H+ 、Cl( 、Na+ 、CO32(
14.下列反应的离子方程式正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸: 2H++2Cl-+Ba2++2OH- 2H2O+BaCl2
B.澄清石灰水与少量NaHCO3溶液混合:Ca2+ + OH-+ HCO3-/ CaCO3↓+ H2O
C.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳: Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O
D.大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH==Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
15.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合:HCO+OH==CO+H2O
B.醋酸钠溶液和盐酸混合:CH3COONa+H+ == CH3COOH + Na+
C.氢氧化铜加到盐酸中:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:Cu2+ + SO +Ba2+ + 2OH== Cu(OH)2↓+ BaSO4↓
二、填空题:
1.(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①Ba(OH)2:____________________________________________;
②KHSO4:_____________________________________________;
③HNO3:_______________________________________________;
④Na2CO3:_____________________________________________;
(2)按酸、碱、盐分类,其中,属于酸的是________,属于碱的是________,属于盐的是________。
2.写出下列离子方程式相对应的一个化学方程式。
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O___________________________
(2)Fe3++3OH—==Fe(OH)3↓___________________________
(3)Ba2++ CO32—==BaCO3↓___________________________
(4) CO32- + 2H+ = CO2↑+ H2O _____________________
(5) NH4+ + OH- = NH3↑+ H2O _____________________________
(6)Mg 2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓____________________________
3.某溶液中可能含有HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-等阴离子。
(1)当溶液中有大量H+存在时,则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的是________________________。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的是________________________。
4.(2019 吉林汪清期中考)现有以下物质:①NaCl晶体②KOH固体③熔融KCl④蔗糖⑤铜⑥CO2⑦H2SO4
(1)以上物质中能导电的是 。
(2)以上物质中属于电解质的是 。
(3)以上物质中,溶于水能导电的是 。
一、选择题
1.C
【解析】A.硝酸在水溶液中能够导电,且为化合物,硝酸属于电解质,故A错误;
B.氯气为单质,既不是电解质,也不是非电解质,故B错误;
C.二氧化硫的水溶液能够导电,由于导电离子不是二氧化硫本身电离的,所以二氧化硫为非电解质,故C正确;
D.氧化钠在熔融状态下能够导电,氧化钠为电解质,故D错误。
2.C
【解析】A中均为电解质;B中铜既不是电解质,也不是非电解质;D中硫酸溶液为混合物不是非电解质,是电解质溶液。
3.CD
【解析】酸、碱、盐是从电离角度对化合物的一种分类,电离出的阳离子全部是H+的化合物是酸,电离出的阴离子全部是OH-的化合物是碱,电离时只要能生成金属阳离子和酸根阴离子的就是盐。所以A、B项说有氢离子、氢氧根离子就是酸、碱,显然错误,应该强调全部。
4.D
【解析】凡是电离出的阳离子全部是H+的化合物叫酸。NaHSO4在水溶液中虽然能够电离出H+,但电离出的阳离子还有Na+,故NaHSO4不属于酸,属于盐。
5. D
【解析】A中两种物质反应有气体和水生成:2HNO3+Na2CO3===2NaNO3+H2O+CO2↑,其离子方程式是:2H++CO32-===H2O+CO2↑;B项生成白色沉淀:Cl-+Ag+===AgCl↓;C中有白色沉淀生成:SO42-+Ba2+===BaSO4↓;D项混合无沉淀、气体、水生成,不能发生离子反应。
6. D
【解析】反应要生成沉淀、气体、水(难电离)的物质,导致离子浓度减小,离子反应就能发生。A项生成了气体CO2和水,B项、C项生成了沉淀,所以反应能发生。
7.B
8. D
【解析】A项中碳酸是弱酸,在离子方程式中要用分子式表示,错误;B项错误,Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应生成的水也要在离子方程式中表达出来;C项中CaCO3难溶,在离子方程式中要用化学式表示;D项正确,硝酸和盐酸的作用都是提供H+。
9.AD
10.AC
11.C
【解析】A.加入氢氧化钠,生成氢氧化铜蓝色沉淀,不是白色,故A错误;
B.Mg2+、CO32﹣反应生成沉淀,且加入硫酸不生成沉淀,故B错误;
C.离子之间不发生任何反应,可大量共存,且Mg2++2OH﹣═Mg(OH)2↓,Ba2++SO42﹣═BaSO4↓,Mg(OH)2和BaSO4都是白色沉淀,故C正确;
D.因发生Ba2++SO42﹣═BaSO4↓而不能大量共存,故D错误。
12.AB
13.B
14.BD
【解析】A选项中的BaCl2为易溶于水的强电解质,应写成离子的形式,故错误;C选项中的二氧化碳是过量的应生成可溶性的Ca(HCO3)2。
15.CD
【解析】A中产物应有CaCO3沉淀生成;B中CH3COONa为可溶性盐应拆成离子形式。
二、填空题
1.答案:(1)①Ba(OH)2===Ba2++2OH-
②KHSO4===K++H++SO42-
③HNO3===H++NO3-
④Na2CO3===2Na++CO32-
(2)③ ① ②④
2.答案:(1)Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
(2)Fe(NO3)3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaNO3
(3)BaCl2+K2 CO3==BaCO3↓+ 2KCl
(4) K2CO3 + H2SO4 = CO2↑+ H2O+K2SO4
(5) NH4Cl +NaOH = NH3↑+ H2O + NaCl
(6)MgSO4 + 2KOH = Mg(OH)2↓+K2SO4
3.答案:(1)CO32-、HCO3- (2)SO42-、CO32-
【解析】(1)当溶液中有大量H+存在时,则发生反应:
H++HCO3-===H2O+CO2↑;
2H++CO32-===H2O+CO2↑。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,则发生反应:
Ba2++CO32-===BaCO3↓;Ba2++SO42-===BaSO4↓
4.答案:(1)③⑤;(2)①②③⑦;(3)①②③⑥⑦。
【解析】①NaCl晶体不能导电,在水溶液中能导电,是电解质;
②KOH固体不能导电,在水溶液中能导电,是电解质;
③熔融KCl能导电,在水溶液中也能导电,是电解质;
④蔗糖不能导电,在水溶液中也不能导电,是非电解质;
⑤铜金属单质,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
⑥CO2不能导电,在水溶液中能导电,但自身不能电离,是非电解质;
⑦H2SO4不能导电,在水溶液中能导电,是电解质;
故能导电的是:③⑤;属于电解质的是:①②③⑦;溶于水能导电的是:①②③⑥⑦。