高考化学苏教版一轮复习配套教师用书专题二化学家眼中的物质世界第4讲离子反应离子方程式Word版含答.docx
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高考化学苏教版一轮复习配套教师用书专题二化学家眼中的物质世界第4讲离子反应离子方程式Word版含答
第4讲 离子反应 离子方程式
考 纲 展 示
1.了解电解质的概念。
了解强电解质和弱电解质的概念。
2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。
3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
4.能正确书写离子方程式,并能进行相关计算。
离子反应是高考的必考点,常见的考查方式有离子方程式的正误判断、离子共存、离子检验等。
考查形式,在Ⅰ卷、Ⅱ卷均可出现,近年的考查常与氧化还原反应方程式的书写合并进行。
结合无机化工流程或实验,在给定环境中书写离子方程式是今后命题的重点趋势。
考点
电解质
1.电离
电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
2.电解质
(1)分类依据
(2)电解质和非电解质
(3)强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
电离平衡
不存在
存在
溶液中存在微粒种类
水合离子、水分子
水合离子、水分子、弱电解质分子
3.电离方程式
(1)强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“”连接。
如Na2SO4:
Na2SO4===2Na++SO
,
HClO:
HClOH++ClO-。
(2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写出。
如H2CO3:
H2CO3H++HCO
,HCO
H++CO
;
Fe(OH)3:
Fe(OH)3Fe3++3OH-。
(3)酸式盐的电离
强酸酸式盐如NaHSO4溶液中:
NaHSO4===Na++H++SO
,NaHSO4熔融:
NaHSO4===Na++HSO
;多元弱酸酸式盐如NaHCO3溶液中:
NaHCO3===Na++HCO
、HCO
H++CO
。
(4)氢氧化铝的电离
AlO
+H++H2OAl(OH)3Al3++3OH-。
酸式电离 碱式电离
4.导电性
(1)常见导电性物质:
金属单质、石墨。
(2)电解质的导电性。
电解质本身不导电,酸在水溶液中发生电离,能够导电,熔融时不电离,不导电;强碱、大部分盐在水溶液或熔融时都能电离,能够导电,但盐中AlCl3等分子晶体熔融时不导电。
(3)导电性强弱取决于自由移动离子的浓度和所带电荷量,离子浓度越大,所带电荷量越多,导电性越强。
[易错警示] 电解质与非电解质的7点注意
(1)电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等;能导电的物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
(2)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质,如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
(3)强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力。
溶液的导电能力取决于电荷浓度的大小,电荷浓度越大,导电能力越强。
(4)电解质和非电解质一定都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(5)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CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
(6)电解质的强弱与物质内部结构有关,与外界因素无关。
(7)电解质的强弱与溶解性无关,如BaSO4、CaCO3等虽难溶于水却是强电解质;Pb(CH3COO)2尽管能溶于水,却部分电离,是弱电解质。
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)[2015·重庆卷]25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱( )
(2)[2013·四川卷]烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质( )
(3)[2013·天津卷]BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质( )
(4)[2013·重庆卷]KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质( )
(5)[2012·山东卷]HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质( )
(6)[2012·山东卷]HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物( )
答案:
(1)√
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
2.[2015·上海卷]下列物质中属于非电解质的是( )
A.硫酸铜 B.氢氧化钠
C.硫酸亚铁 D.二氧化硫
答案:
D 解析:
A项,CuSO4是盐,属于电解质,错误;B项,氢氧化钠是碱,属于电解质,错误;C项,硫酸亚铁是盐,属于电解质,错误;D项,SO2是非电解质,正确。
3.[2016·北京卷]在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的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。
下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.c点,两溶液中含有相同量的OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
答案:
C 解析:
向Ba(OH)2溶液中加入H2SO4溶液,发生反应H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,当加入的H2SO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时,溶液中的离子浓度最低,导电能力最弱,对应①中a点,继续滴加H2SO4溶液,导电能力逐渐增强,故①代表滴加H2SO4溶液的曲线,A项正确。
另一份溶液,当加入少量NaHSO4溶液时,发生反应NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+H2O+NaOH,当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时,反应后混合液的主要溶质为NaOH,此时对应②中b点,B项正确。
继续滴加NaHSO4溶液,发生反应NaOH+NaHSO4===Na2SO4+H2O,当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的总物质的量之比为2∶1时,发生反应2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,溶质为Na2SO4,对应②中d点。
c点两溶液导电能力相同,但是①中主要溶质为H2SO4,溶液显酸性,②中主要溶质为NaOH和Na2SO4,溶液显碱性,故C项错误。
a点溶液几乎为纯水,d点主要溶质为Na2SO4,a、d两点溶液均显中性,故D项正确。
题组一 强弱电解质的判断及电离方程式的书写
1.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 解析:
A项中的Fe既不是电解质,也不是非电解质,A错误;B项中的NH3为非电解质,BaSO4为强电解质,B错误;D项中的H2O为弱电解质,D错误。
2.写出下列物质的电离方程式(注:
如无特别说明,均指在水溶液中的电离)。
(1)H2SO4:
_________________________。
(2)H2CO3:
_________________________。
(3)Ba(OH)2:
____________________________。
(4)Fe(OH)3:
_____________________________。
(5)NH3·H2O:
________________________。
(6)CuSO4:
_______________________________。
(7)BaSO4:
_____________________________。
(8)NaHCO3:
_____________________________。
(9)Al2O3(熔融):
_____________________________。
(10)Al(OH)3酸式电离:
_________________________。
答案:
(1)H2SO4===2H++SO
(2)H2CO3H++HCO
、HCO
H++CO
(3)Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(4)Fe(OH)3Fe3++3OH-
(5)NH3·H2ONH
+OH-
(6)CuSO4===Cu2++SO
(7)BaSO4===Ba2++SO
(8)NaHCO3===Na++HCO
、HCO
H++CO
(9)Al2O3(熔融)===2Al3++3O2-
(10)Al(OH)3AlO
+H2O+H+
题组二 了解影响溶液导电性变化的因素
3.同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是( )
A.b>a>cB.a=b=c
C.c>a>bD.b>c>a
答案:
A 解析:
金属导体随温度升高导电能力逐渐减弱;强电解质不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,但导电能力随温度的升高而增强;弱电解质存在着电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,随温度的升高,弱电解质的导电能力增加得最快。
4.今有下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像序号填在相应的题目后面括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2SO4溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
答案:
(1)④
(2)② (3)③ (4)② (5)③ (6)①
考点
离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)概念:
电解质溶液之间发生的反应都是离子反应。
它是指在溶液中有离子参加的化学反应。
(2)本质:
反应物中某些离子的浓度减小。
(3)发生条件
①复分解反应类型
a.生成难溶性的物质,如Al(OH)3、BaSO4等。
b.生成难电离的物质,如弱酸、弱碱、水等。
c.生成挥发性的物质,如CO2、SO2、NH3等。
②氧化还原反应类型
强氧化性物质+强还原性物质===弱氧化性物质+弱还原性物质。
如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
③盐类的水解反应:
在溶液中盐电离出的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质。
④络合反应:
离子间通过配位键结合成络合物(或配合物)或络离子。
⑤电化学反应:
实质为氧化还原反应,但需要添加电解或通电条件。
2.离子方程式
(1)书写步骤:
以CaCO3与盐酸的反应为例。
(2)意义:
离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用H++OH-===H2O来表示。
注意:
离子方程式书写的2点注意
1.非水溶液或反应物在固体状态时进行的反应,不能写成离子方程式
(1)固体与固体间:
铵盐与固体碱在加热条件下生成氨气的反应不能写成离子方程式。
(2)固体与液体间:
铜与浓硫酸的反应不能写成离子方程式。
(3)气体之间:
氨气与挥发性酸(不在水溶液中进行)生“烟”的反应不能写成离子方程式。
2.离子方程式中物质的拆写要正确
记忆方法:
记住要拆的,其余是不拆的。
(1)强酸、强碱、易溶盐、强酸的酸式酸根离子要拆成离子形式。
(2)弱酸、弱碱、难溶物、氧化物、气体、弱酸的酸式酸根离子不能拆成离子形式。
(3)对于微溶物的处理分以下两种情况:
微溶物作为生成物不拆,仍写其化学式[如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4];微溶物作为反应物,若为悬浊物或固态则写其化学式,若为澄清溶液则写成离子形式。
(4)如果生成物是易溶于水的气体,要特别注意反应条件。
如NaOH稀溶液和NH4Cl稀溶液反应时,离子方程式为NH
+OH-===NH3·H2O;当反应物为浓溶液时,离子方式为NH
+OH-===NH3↑+H2O;无论是浓溶液还是稀溶液,只要加热,离子方程式都为NH
+OH-
NH3↑+H2O。
但氨水作为反应物时通常写成NH3·H2O。
1.[2016·海南卷]下列反应可用离子方程式“H++OH-===H2O”表示的是( )
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C.HNO3溶液与KOH溶液混合
D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
答案:
C 解析:
A项,NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合时,除了H+与OH-反应外,还有SO
与Ba2+反应生成BaSO4沉淀;B项,NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合产生NH3·H2O;C项,HNO3溶液与KOH溶液混合,为可溶性强酸与强碱反应只生成水的类型,符合该离子反应方程式;D项,Na2HPO4不能拆开成H+,故选C。
2.[2015·上海卷](双选)离子方程式2Ca2++3HCO
+3OH-===2CaCO3↓+CO
+3H2O可以表示( )
A.Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应
B.NaHCO3与澄清石灰水反应
C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应
D.NH4HCO3与澄清石灰水反应
答案:
AB 解析:
Ca(HCO3)2与足量的NaOH反应即n[Ca(HCO3)2]∶n(NaOH)=1∶2时,离子反应为Ca2++2HCO
+2OH-===CaCO3↓+CO
+2H2O,与少量NaOH反应即n[Ca(HCO3)2]∶n(NaOH)=1∶1时,离子反应为Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O,当n[Ca(HCO3)2]∶n(NaOH)=2∶3时,符合离子方程式2Ca2++3HCO
+3OH-===2CaCO3↓+CO
+3H2O,故A选;Ca(OH)2与少量的NaHCO3反应即n[Ca(OH)2]∶n(NaHCO3)=1∶1时,离子反应为Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O,与过量NaHCO3反应即n[Ca(OH)2]∶n(NaHCO3)=1∶2时,离子反应为Ca2++2HCO
+2OH-===CaCO3↓+CO
+2H2O,当n[Ca(OH)2]∶n(NaHCO3)=2∶3时,符合离子方程式2Ca2++3HCO
+3OH-===2CaCO3↓+CO
+3H2O,故B选;Ca(OH)2与Ca(HCO3)2反应的离子方程式为Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O,故C不选;NH4HCO3与足量澄清石灰水的离子反应为NH
+Ca2++HCO
+2OH-===CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,NH4HCO3与少量澄清石灰水的离子反应为Ca2++2HCO
+2OH-===CaCO3↓+CO
+2H2O,故D不选。
3.
(1)[2016·江苏卷]一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH
(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)
,其离子方程式为
________________________________________________。
(2)[2016·全国新课标卷Ⅱ]丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)[2015·全国新课标卷Ⅱ]在酸性条件下,ClO2与碘化钾反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)[2015·江苏卷]KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为________________________________________________。
(5)[2015·福建卷]H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________________________________________________。
(6)[2015·北京卷]在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。
写出钙化作用的离子方程式:
________________________________________________。
答案:
(1)2Fe2++BH
+4OH-===2Fe+2H2↑+B(OH)
(2)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
(3)2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O
(4)2MnO
+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(5)H2SO3+HCO
===HSO
+CO2↑+H2O
(6)Ca2++2HCO
===CaCO3↓+CO2↑+H2O
题组一 从规范书写基本反应离子方程式理解离子反
应发生的条件
1.完成下列反应的离子方程式
(1)MnO2与浓盐酸反应制Cl2:
________________________________________________。
(2)Na2S水溶液在空气中被氧化变质:
________________________________________________。
(3)实验室用NaOH溶液吸收SO2尾气:
________________________________________________。
(4)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:
________________________________________________。
(5)Na2O2溶于水:
________________________________________________。
(6)向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液:
________________________________________________。
(7)浓盐酸与铁屑反应:
________________________________________________。
(8)钠与CuSO4溶液反应:
________________________________________________。
(9)石灰乳与Na2CO3溶液反应:
________________________________________________。
答案:
(1)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)2S2-+O2+2H2O===2S↓+4OH-
(3)2OH-+SO2===SO
+H2O
(4)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(5)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
(6)HSO
+H+===H2O+SO2↑
(7)Fe+2H+===Fe2++H2↑
(8)2Na+Cu2++2H2O===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
(9)Ca(OH)2+CO
===CaCO3↓+2OH-
题组二 书写复合反应离子方程式注意思维的严密性
2.完成下列反应的离子方程式
(1)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合:
________________________________________________。
(2)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:
________________________________________________。
(3)NH4HCO3与过量NaOH溶液混合:
________________________________________________。
(4)Ba(OH)2与H2SO4两稀溶液混合:
________________________________________________。
(5)Fe(OH)3溶于HI溶液中:
________________________________________________。
(6)FeBr2溶液中通入过量Cl2:
________________________________________________。
(7)FeO溶于稀HNO3中:
________________________________________________。
答案:
(1)Ba2++2OH-+2NH
+SO
===BaSO4↓+2NH3·H2O
(2)Cu2++SO
+Ba2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(3)NH
+HCO
+2OH-===NH3·H2O+CO
+H2O
(4)Ba2++2OH-+2H++SO
===BaSO4↓+2H2O
(5)2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++6H2O+I2
(6)2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
(7)3FeO+10H++NO
===3Fe3++NO↑+5H2O
反思归纳
1.脱离“写、拆、删、查”四步书写法的直接书写的思路
根据题意确定反应物
确定反应的离子和产物离子
2.复合反应离子方程式书写时的注意点
两种电解质溶液混合,至少电离出两种阴离子和两种阳离子,这四种(或更多种)之间都能两两结合成难电离(或难溶)的物质或后续离子之间的氧化还原反应,这样的离子反应称为复合反应。
在写这类反应的离子方程式时特别注意不要丢失其中的一组反应。
题组三 与量有关的离子方程式的书写(分类突破)
类型一:
连续反应型
主要指反应生成的离子因又能与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与用量有关。
书写步骤与方法:
首先分析判断出物质过量与否,再根据原理书写。
3.
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。
如CO2通入NaOH溶液中:
①CO2少量:
________________________________________________。
②CO2过量:
________________________________________________。
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。
如CO2通入NaAlO2溶液中:
①NaAlO2过量:
________________________________________________。
②NaAlO2不足:
________________________________________________。
(3)多元弱酸盐与强酸反应。
如Na2CO3溶液与稀盐酸:
①盐酸不足:
________________________________________________。
②盐酸过量:
________________________________________________。
(4)铝盐溶液与强碱溶液
①铝盐过量:
________________________________________________。
②强碱过量:
________________________________________________。
(5)NaAl