高考化学一轮复习精品导学案专题22 离子反应和离子方程式解析版.docx
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高考化学一轮复习精品导学案专题22离子反应和离子方程式解析版
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.能准确书写离子方程式。
一、电解质及其电离
1.电解质和非电解质
(1)分类依据:
(2)电解质的强弱与物质类别的关系:
要点提取
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
不存有
存有
溶液中存有微粒种类
水合离子、水分子
水合离子、水分子、弱电解质分子
电离过程
不可逆、不存有电离平衡
可逆、存有电离平衡
举例
强酸:
HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等
强碱:
KOH、NaOH、Ba(OH)2等
绝绝大部分盐:
BaSO4、BaCl2等
弱酸:
CH3COOH、HCN、H2S、H2CO3等
弱碱:
NH3·H2O、Cu(OH)2等
H2O及少部分盐:
(CH3COO)2Pb等
2.电解质的电离
电离是指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。
3.电离方程式的书写
(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完。
如:
H2CO3:
H2CO3H++HCO
,HCO
H++CO
;Fe(OH)3:
Fe(OH)3Fe3++3OH-。
(3)酸式盐的电离:
多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离情况不同。
如NaHSO4溶液中:
NaHSO4===Na++H++SO
;
NaHCO3溶液中:
NaHCO3===Na++HCO
、HCO
H++CO
。
【特别提醒】
(1)电解质、非电解质的判断:
单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如Cu、NaCl溶液。
本身电离而导电的化合物才是电解质,如MgCl2、H2SO4、H2O是电解质,CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,但它们属于非电解质。
(2)电解质溶液导电水平的大小,决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数,和电解质强弱没有必然联系,强电解质的导电水平不一定强,如BaSO4;弱电解质的导电水平不一定弱,如醋酸水溶液。
二、离子反应离子方程式
1.离子反应
(1)概念:
有离子参加或离子生成的化学反应。
(2)实质:
溶液中离子的种类或浓度发生改变。
(3)离子反应发生的条件:
①发生复分解反应:
②发生氧化还原反应
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发生络合反应:
如Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
2.离子方程式
(1)书写步骤:
以CaCO3与盐酸的反应为例。
(2)意义:
离子方程式不但能够表示某一个具体的化学反应,还能够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。
三、与量相关的离子方程式的书写
类型一对于复分解反应,按“以少定多”的原则来书写,即以量少的离子确定量多的离子前面的化学计量数。
1.连续型
指反应生成的离子因又能跟过量的反应物继续反应而跟用量相关。
(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:
CO2+2OH-===CO
+H2O;
②CO2过量:
CO2+OH-===HCO
。
(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:
2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
;
②NaAlO2不足:
AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
。
(3)多元弱酸盐与强酸反应。
如Na2CO3溶液与稀盐酸:
盐酸不足:
CO
+H+===HCO
;
盐酸过量:
CO
+2H+===CO2↑+H2O。
(4)铝盐溶液与强碱溶液
铝盐过量:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
强碱过量:
Al3++4OH-===AlO
+2H2O。
2.先后型
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量相关。
又可称为竞争型。
NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足:
H++OH-===H2O;
NaOH过量:
NH
+H++2OH-===NH3·H2O+H2O。
3.配比型
当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量相关。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液:
NaOH不足:
Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O;
NaOH过量:
Ca2++2HCO
+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
。
(2)NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
溶液呈中性时:
2H++SO
+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O;
SO
完全沉淀时:
H++SO
+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓。
类型二对于氧化还原反应,按“强先弱后”的原则来书写,即氧化性(或还原性)强的优先发生反应,氧化性(或还原性)弱的后发生反应。
1.
(1)FeBr2溶液中通入少量Cl2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)FeBr2溶液中通入与其等物质的量的氯气
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
(3)FeBr2溶液中通入足量Cl2
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
2.
(1)少量铁粉加入到足量稀硝酸中
Fe+4H++NO
===Fe3++NO↑+2H2O
(2)n(Fe)∶n[HNO3(稀)]=1∶3
4Fe+12H++3NO
===3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O
(3)足量铁粉加入到少量稀硝酸中
3Fe+8H++2NO
===3Fe2++2NO↑+4H2O
高频考点一电解质的相关概念及判断
【例1】下列说法准确的一组是()
①不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质②可溶于水的盐都是强电解质③0.5mol·L-1所有一元酸溶液中氢离子浓度都是0.5mol·L-1④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥B.②④⑤⑥
C.只有⑤D.只有⑥
【答案】C
【解析】判定强、弱电解质的依据是电解质能否全部电离,CaCO3、BaSO4是强电解质;可溶于水的盐不一定全部电离,如醋酸铅就属于易溶难电离的盐;对于一元弱酸,氢离子浓度小于酸的浓度;对于很稀的强酸溶液,氢离子浓度可能要小于浓的弱酸溶液中的氢离子浓度;熔融的共价化合物电解质不电离不导电,如熔融AlCl3。
【变式探究】下列关于电解质的叙述中,准确的是()
①碳酸钙在水中的溶解度很小,其溶液的导电性很弱,所以碳酸钙是弱电解质②碳酸钙在水中的溶解度虽小,但溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质③氨气的水溶液导电性很好,所以它是强电解质④水难电离,纯水几乎不导电,但水是弱电解质
A.②B.①
C.①③D.②④
【答案】D
【解析】
高频考点二离子方程式的正误判断
【例2】下列表示对应化学反应的离子方程式准确的是()
A.FeCl3溶液与Cu的反应:
Cu+Fe3+===Cu2++Fe2+
B.NO2与水的反应:
3NO2+H2O===2NO
+NO+2H+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:
2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
【答案】B
【解析】A项电荷不守恒;C项CH3COOH是弱电解质,应写化学式;D项,在通入过量CO2时,应生成HCO
,错误。
【点拨】离子方程式书写的正误判断是高考的必考内容,书写离子方程式时常见的错误类型有:
不符合客观事实;化学式的拆分不准确;反应物间量的关系不准确;不符合质量守恒;不符合电荷守恒;不符合电子守恒等。
【变式探究】能准确表示下列反应的离子方程式为()
A.硫化亚铁溶于稀硝酸中:
FeS+2H+===Fe2++H2S↑
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:
HCO
+OH-===CO
+H2O
C.少量SO2通入苯酚钠溶液中:
C6H5O-+SO2+H2O===C6H5OH+HSO
D.大理石溶于醋酸中:
CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】A不对,因为硝酸具有强氧化性,亚铁离子和S2-均能被其氧化,故二者发生的是氧化还原反应;B不对,因为氢氧化钠过量,与其中的NH
、HCO
均发生反应;C不对,因为SO2少量,故生成的是SO
;D准确,化学反应原理及物质的形式均准确。
高频考点三与量相关的离子方程式的书写
例3.下列离子方程式书写准确的是()。
A.在100mL浓度为1mol·L-1的Fe(NO3)3的溶液中通入足量SO2
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+
B.在100mL浓度为2mol·L-1的FeI2的溶液中通入标准状况下5.6L的Cl2
4Fe2++6I-+5Cl2===4Fe3++3I2+10Cl-
C.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水
2HCO
+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
D.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液
Al3++2SO
+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO
+2H2O
【答案】D
【解析】
【变式探究】能准确表示下列反应的离子方程式是()。
A.Fe3O4溶于足量稀HNO3:
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
B.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:
HCO
+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
C.向澄清石灰水中通入少量CO2:
OH-+CO2===HCO
D.将0.2mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合:
2Al3++3SO
+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
【答案】D
【解析】A项中发生氧化还原反应:
3Fe3O4+28H++NO
===9Fe3++NO↑+14H2O;B项中NH
也参与反应:
NH
+HCO
+Ba2++2OH-===BaCO3↓+NH3·H2O+H2O;C项中CO2少量时生成CaCO3:
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O。
1.【2019年高考海南卷】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
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