第二章 第4讲 电解质 离子反应
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第4讲离子反应【学科核心素养】宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识化学反应和离子反应的异同点;能从微观的角度认识溶液中离子导电的规律,能从宏观和微观相结合的视角理解化学反应和离子反应,并运用离子反应解决实际问题。
证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于不同电解质溶液导电性的差异分析推理,理解溶液中电解质的电离特点和导电规律;通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征;能运用正确的模型理解离子方程式的书写方法、离子的检验与推断的规律。
【核心素养发展目标】1.能从宏观和微观的角度理解电解质的概念,了解常见的电解质,会正确识别判断电解质与非电解质。
2.认识酸、碱、盐在水溶液中或熔融状态下能发生电离,并会用电离方程式表示。
能从电离的角度认识酸、碱、盐的概念及其各自的化学通性。
3.通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件,增强化学核心素养中的变化观念意识。
4.掌握离子方程式的书写方法及正误判断,初步掌握离子大量共存的判断方法,促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。
【知识点解读】知识点一物质的电离一、电解质和非电解质基础知识成网络:1.电解质与非电解质电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐属于电解质。
非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,如蔗糖、乙醇等。
【易错警示】①电解质和非电解质均是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
①电解质不一定导电,如固态NaCl 、液态HCl 等;导电物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
①电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO 2、SO 2、NH3、SO 3等非电解质。
它们与水反应生成的产物H 2CO 3、H 2SO 3、NH 3·H 2O 、H 2SO 4自身能电离,是电解质。
①电解质与金属的导电原理不同。
电解质的导电是由于自由移动的阴、阳离子定向移动产生的;金属导电是由于金属晶体中自由电子的定向移动。
第4讲离子反应考纲解读1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
2.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
3.了解常见离子的检验方法。
4.能正确书写化学方程式和离子方程式。
5.能够判断离子方程式书写是否正确。
6.能对离子方程式进行有关化学计算。
考向分析1.本讲高考主要考查:(1)离子方程式的书写及正误判断,以选择题和填空题形式呈现;(2)离子能否大量共存,以选择题形式呈现;(3)离子性质及检验,以填空题呈现为主。
2.有限定条件的离子共存及离子方程式书写与判断是该讲内容的主要考查形式。
考点图析基础知识梳理一、强电解质和弱电解质1.强电解质、弱电解质2.电离方程式的书写(1)强电解质:完全电离,用________表示。
如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为____ ____、_____________ _________、________________ ______、___________________________________。
(2)弱电解质:部分电离,用________表示。
①多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,酸性主要由第一步电离决定。
如H2S电离方程式为____________________________________________。
②多元弱碱分步电离,但一步写出。
如:Cu(OH)2≒2++2OH-。
③两性氢氧化物双向电离。
(3)酸式盐:①强酸酸式盐完全电离,一步到底。
NaHSO4在水溶液中的电离方程式为_________________________,在熔融状态下的电离方程式为_________________。
②多元弱酸酸式盐,第一步完全电离。
如:NaHCO3===Na++HCO-3。
二、离子反应及其发生的条件1.定义:在溶液或熔融状态下,有________参加或生成的反应。
2.离子反应发生的条件(1)在水溶液中进行复分解反应发生的条件:①生成________,如BaSO4、CaCO3等;②生成弱电解质,如________、________、水等;③生成_____ ___,如CO2、H2S等。
2―《离子反应》--知识点归纳一、电离1、电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过程。
2、酸、碱、盐的水溶液可以导电,说明他们可以电离出自由移动的离子。
不仅如此,酸、碱、盐等在熔融状态下也能电离而导电,于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物统称为电解质。
二、电离方程式H 2SO 4 = 2H + + SO 42-HCl = H + + Cl -HNO 3 = H + + NO 3-硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子。
盐酸,电离出一个氢离子和一个氯离子。
硝酸则电离出一个氢离子和一个硝酸根离子。
1、电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。
酸 —→ H ++ 酸根离子2、电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。
碱 —→ 金属离子 + OH -3、电离时生成的金属阳离子(或 NH 4+)和酸根阴离子的化合物叫做盐。
盐 —→ 金属离子/ NH 4+ + 酸根离子书写下列物质的电离方程式:KCl 、Na 2SO 4、AgNO 3、BaCl 2、NaHSO 4、NaHCO 3KCl == K ++ Cl ―Na 2SO 4 == 2 Na ++ SO 42 -AgNO 3 ==Ag + + NO 3―CH 3COOH == CH 3COOH ― + H + NH 3·H 2O == NH 4+ + OH ―酸式盐:NaHSO 4 == Na + + H + +SO 42 - NaHCO 3 == Na + + HCO 3―[小结]注意: 1、 HCO 3-(弱酸不能拆)、OH -、SO 42-等原子团不能拆开;2、HSO 4―在水溶液中拆开写,在熔融状态下不拆开写。
三、电解质与非电解质1、 ①电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐等。
②非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,如蔗糖、酒精等。
2、总结: ①能够导电的物质不一定全是电解质。
必修一第二章三、电解质(一)电解质与非电解质1、对象:化合物单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质2、电解质导电的条件:有自由移动的离子离子浓度越大,离子带电荷越多,导电能力越强。
3、电离的条件:水溶液或熔融状态4、常见的电解质:酸、碱、盐、部分氧化物、某些非金属氢化物等5、常见的非电解质:非金属氧化物、某些非金属氢化物、绝大多数有机物,全是共价化合物6、注意:①因自身电离而导电的化合物才是电解质。
CO 2、SO 2、SO 3、NO 2、NH 3等,与水反应生成电解质使溶液导电,这些物质自身不能电离,是非电解质。
Cl 2与水反应生成电解质使溶液导电,Cl 2为单质,既不是电解质也不是非电解质②温度升高:金属导电能力减弱,强电解质的导电能力不变,弱电解质溶液的导电能力增强(电离程度增大)(二)强电解质:1、定义:能全部(100%)电离成离子的电解质2、常见物质:(三)弱电解质:1、定义:部分(<100%)电离成离子的电解质2、常见物质:(四)注意:1、难溶于水的盐:由于它们溶解度太小,测不出其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,熔融时是完全电离的,所以是强电解质。
2、导电性强弱决定于离子浓度及离子所带的电荷,强电解质导电能力不一定强,弱电解质导电能力不一定弱 离子浓度决定于:电解质浓度以及电离程度两个方面3、离子键在水中或熔融时均可全部电离4、共价键熔融时不电离,水中有些全部电离,有些部分电离,有些不电离H N O 3、H C l O 4、 HBr 、HI O H 、K O H 、C a (O H )2、B a (O H )2离子化合物 只能在水中电离 在水中或熔融时均可能电离、难溶性碱 H 2S O 3 HH C l O H F H N O 2 H 2S H 2S i O 3共价化合物 只能在水中电离 HCOOH HCN Al(OH)35、鉴别离子化合物、共价化合物的实验方法:熔融测导电性,能导电的化合物是离子化合物(五)电离方程式1、先判断电解质的强弱,再书写2、强电解质写等号,弱电解质写可逆号3、多元弱酸分步电离H2C O3H2S4、多元弱碱电离写一步Fe(OH)35、强酸酸式盐:NaHSO46、弱酸酸式盐:NaHCO37、Al(OH)3: :四、离子方程式:(一)先判断反应物所含有的微粒1、必须写成离子的物质:易溶、易电离的物质,既可溶性强电解质,既强酸、强碱、可溶性盐常见物质的溶解性表NH4+、K+、Na+、NO3ˉ(全部溶于水)SO42-:(不溶钡和铅)Clˉ :(不溶银和亚汞)CO32-、SO32-、PO43-、SiO32-(溶于水有钾、钠、铵)OH-:(溶于水有钾、钙、钠、钡、铵)2、必须写化学式的物质:弱酸、弱碱、单质、氧化物、气体、难溶于水的物质、浓硫酸3、弱酸酸式盐的酸式根不能拆开写4、微溶物在生成物中写化学式,在反应物中,处于溶液状态写离子,处于浊液或固态写化学式(二)确定发生反应的微粒,直接写出离子方程式。
电解质的离子反应电解质指的是在溶液中可以导电的物质,它可以分为强电解质和弱电解质两种。
在溶液中,电解质会发生离解,产生带电的离子,并参与离子反应,这对于理解化学反应和电化学过程至关重要。
本文将介绍电解质的离子反应以及与之相关的概念和原理。
一、离子反应的基本概念离子反应是指离子之间的相互转化和结合,产生新的化学物质的反应过程。
根据离子反应的类型和机制,离子反应可以分为以下几类:酸碱反应、络合反应、氧化还原反应等。
1.1 酸碱反应酸碱反应是指酸和碱之间发生中和反应的过程。
在这种反应中,酸会释放H+离子,碱会释放OH-离子,H+离子和OH-离子结合生成H2O,形成水分子。
例如,“HCl+NaOH→NaCl+H2O”即是酸碱反应的典型示例,其中HCl为酸,NaOH为碱,NaCl为盐。
1.2络合反应络合反应是指在化学反应中,一个金属离子与配体形成配合物的过程。
在络合反应中,金属离子会与配体中的一个或多个配位原子形成配位键。
例如,Cu2+离子与CN-离子结合形成Cu(CN)2配合物,这是典型的络合反应。
1.3 氧化还原反应氧化还原反应指的是物质中的电子转移过程。
在氧化过程中,物质失去电子,被氧化剂氧化;而在还原过程中,物质得到电子,被还原剂还原。
氧化还原反应可以描述为:“氧化剂+还原剂→氧化物+还原物”。
例如,2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+ 是红ox反应。
二、电解质的离子反应机制电解质在溶液中发生离解的过程被称为电离。
当电解质溶解在水中时,其分子会被水分子包围,形成溶剂化层,并释放离子。
这个过程可以用离解方程式表示:AB(电解质)→ A+(离子)+ B-(离子)电离程度(ionization degree)是电解质溶液中离子与分子浓度之比。
对于强电解质,其电离程度接近于100%,几乎所有的分子都可以发生离解;而对于弱电解质,电离程度较低,只有一小部分分子能够电离。
当电解质溶液中有两种电离的物质时,会发生离子反应。
课时作业1.为防止流感病毒的传播,许多公共场所都注意环境消毒,以下消毒药品属于强电解质的是()答案:B2.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()3.下列说法正确的是()A.氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na+和Cl-B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质D.硫酸钠在水中的电离方程式可表示为Na2SO4===2Na++S6++4O2-答案:B4.下列叙述正确的是()A.物质的溶解过程,实质上就是其电离过程B.H2SO4溶于水能导电,液态H2SO4不导电,故H2SO4不是电解质C.1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中含有0.2 mol H+D.1 L 0.1 mol·L-1的HClO溶液中含有0.1 mol H+解析:非电解质溶解时不存在电离的过程,A错误;H2SO4溶于水电离出自由移动的离子能导电,H2SO4是电解质,B错误;H2SO4是强电解质,能完全电离,而HClO是弱电解质,只能部分电离,C正确,D错误。
答案:C5.下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是()A.NaHCO3===Na++H++CO2-3B.NaHSO4===Na++H++SO2-4C.MgCl2===Mg2++2Cl-D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-解析:HCO-3是弱酸的酸式酸根离子,不能拆分,A项书写错误;而HSO-4为强酸的酸式酸根离子,应拆分,B项书写正确;MgCl2、Ba(OH)2分别为可溶性盐和强碱,都属于强电解质,C、D项书写正确。
答案:A6.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵中,形成无色的溶液,其化学方程式是PbSO4+2CH3COONH4===(NH4)2SO4+(CH3COO)2Pb。
当在醋酸铅溶液中通入硫化氢时,有黑色沉淀硫化铅生成。
表示这个反应的离子方程式正确的是()A.(CH3COO)2Pb+H2S===PbS↓+2CH3COOHB.Pb2++2CH3COO-+H2S===PbS↓+2CH3COOHC.Pb2++H2S===PbS↓+2H+D.Pb2++2CH3COO-+2H++S2-===PbS↓+2CH3COOH解析:(CH3COO)2Pb难电离,为弱电解质。
答案:A7.下列实验过程中,始终无明显现象的是()A.O2通入酸化的KI-淀粉溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中C.0.1 mol·L-1稀H2SO4滴入0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液中D.0.2 mol·L-1H2C2O4溶液滴入酸化的KMnO4溶液中解析:氧气将碘化钾氧化,生成单质碘,碘遇淀粉变蓝,A错误;CO2与CaCl2不反应,无明显现象,B正确;0.1 mol·L-1稀H2SO4滴入0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液中,会生成硫沉淀,C错误;高锰酸钾具有强氧化性,和H2C2O4发生氧化还原反应,溶液褪色,D错误。
答案:B8.(2017·福建泉州五校联考)下列离子方程式正确的是()A.醋酸溶解鸡蛋壳:2H++CO2-3===CO2↑+H2OB.铝片加入烧碱溶液:2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑C.铁与盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑D.铜片投入FeCl3溶液中:Cu+Fe3+===Cu2++Fe2+解析:醋酸是弱酸,不能拆写成离子,鸡蛋壳的成分是碳酸钙,属于难溶于水的物质,也不能拆写成离子,故A错误;符合客观事实,故B正确;铁和盐酸反应生成Fe2+,不符合客观事实,故C错误;电荷不守恒,故D错误。
答案:B9.下列解释物质用途或现象的反应方程式不准确的是()A.硫酸型酸雨的形成会涉及反应:2H2SO3+O2===2H2SO4B.热的纯碱溶液可以清洗油污的原因:CO2-3+2H2O H2CO3+2OH-C.盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞SiO2+2OH-===SiO2-3+H2OD.成分为盐酸的洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒:Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O解析:CO2-3应分步水解。
答案:B10.下表涉及了四个离子方程式,对离子方程式的正误判断及改正方法均正确的是()物质的量应该是SO2-4的2倍;C项,离子方程式正确;D项,铜不能与醋酸发生反应;本题选B。
答案:B11.能正确表示下列反应的离子方程式的是()A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO2-3+2H+===H2O+CO2↑D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+===2Fe(OH)3+3Mg2+解析:A项,正确的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑;B项,Na首先与H2O反应生成NaOH和H2,然后OH-与Cu2+反应生成Cu(OH)2,B项错误;C 项,正确的离子方程式为HCO-3+H+===H2O+CO2↑;D项,Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,D项正确。
答案:D12.(2017·北京朝阳区质检)在胶片冲洗时可用硫代硫酸钠(Na2S2O3)做定影液,与胶片上未曝光的AgBr反应生成可溶性离子Ag(S2O3)3-2。
该有关过程的离子方程式不合理的是()A.H2S2O3溶液显弱酸性的原因:H2S2O3 H++HS2O-3B.Na2S2O3溶液显碱性的原因:S2O2-3+2H2O H2S2O3+2OH-C.Na2S2O3和AgBr反应的离子方程式:2S2O2-3+AgBr Ag(S2O3)3-2+Br-D.定影不能在酸性较强的溶液中进行的原因:S2O2-3+2H+===S↓+SO2↑+H2O解析:H2S2O3为二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,故该溶液显弱酸性的原因是H2S2O3 H++HS2O-3,A正确;Na2S2O3为二元弱酸强碱盐,分步水解,以第一步水解为主,S2O2-3+H2O HS2O-3+OH-,B错误;根据题意知Na2S2O3和AgBr反应的离子方程式是2S2O2-3+AgBr Ag(S2O3)3-2+Br-,C正确;S2O2-3在酸性条件下发生歧化反应,生成硫、二氧化硫和水,故定影不能在酸性较强的溶液中进行的原因是S2O2-3+2H+===S↓+SO2↑+H2O,D正确。
答案:B13.人体胃液中含有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定范围内,当胃酸过多时,医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为____________________。
(2)如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],反应的离子方程式为___________________________________________。
(3)氢氧化钠也能中和胃酸,为什么不用氢氧化钠来治疗胃酸过多?___________________________________________________________________。
答案:(1)HCO-3+H+===CO2↑+H2O(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O(3)NaOH属于强碱,有强腐蚀性14.离子反应是中学化学中重要的反应类型。
回答下列问题:(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在有________(填序号)。
①单质②氧化物③电解质④盐⑤化合物(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。
如分解反应和氧化还原反应可表示为如图。
请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是重要的化学用语。
下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
式都可用“Ba 2++SO 2-4===BaSO 4↓” 来表示,请写出有关反应的化学方程式(2个): ①__________________________________________________________________; ②__________________________________________________________________; ____________________________________________________________________。
解析:离子反应中一定有离子参与反应或有离子生成,因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。
置换反应一定是氧化还原反应,二者有一部分可用离子方程式表示,如Zn +CuSO 4===Cu +ZnSO 4,有的则只能用化学方程式表示,如CuO+H 2=====△Cu +H 2O 。
答案:(1)③⑤(2)(3)(合理即可)①2CH 3COOH +CaCO 3===2CH 3COO -+Ca 2++H 2O +CO 2↑ ②CH 3COOH +OH -===CH 3COO -+H 2O③CaCO 3+2H +===Ca 2++H 2O +CO 2↑(4)(合理即可)①BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl②Ba(OH)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaOH15.利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:(1)“酸溶”时,Fe2O3与硫酸反应的化学方程式为________________________ ____________________________________________________________________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和________(填化学式);Fe3+被FeS2还原的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________。
(4)滤液Ⅱ中溶质是Al2(SO4)3和________(填化学式):“洗涤”时,检验铁黄表面已洗涤干净的操作是_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。