第三讲 离子反应
【知识点归纳】
一、电解质和非电解质、强电解质和弱电解质:
电解质:凡是在水溶液中或在熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。 非电解质:在水溶液中和在熔融状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。
强电解质:溶于水后能完全电离的电解质。 弱电解质:溶于水后只有部分电离的电解质。 二、离子反应和离子方程式:
1、离子方程式表示的意义:离子方程式反映了离子反应的实质,它不仅能表示一定物质间的某个反应,而且可以表示同一类型的离子反应。 2、判断离子方程式书写正误的方法:
⑴看离子反应是否符合客观事实,不能主观臆造产物及反应。
例如: 稀盐酸与铁片:2Fe + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2↑ (错误) Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑(正确) ⑵看“==” “ ” “↓ ” “↑”等是否正确。
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⑶看化学式或离子符号是否正确。如HCO3 不能写成 CO32 + H+ ,HSO4 通常写成SO42+ H+ 等。 例如: 碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸, 离子方程式为:HCO3+H+ = CO2↑+H2O
⑷看是否漏掉离子反应。例如:Ba(OH)2 溶液与CuSO4 溶液反应,既要写Ba2+与SO42的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。离子方程式为:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-= BaSO4↓+Cu(OH)2↓ ⑸看质量、电荷是否守恒,若是氧化还原反应还要看电子是否守恒。
例如:FeCl2溶液与Cl2溶液反应,不能写成Fe2+ + Cl2 == Fe3+ + 2Cl,应写成2Fe2+ + Cl2 ==2Fe3+ + 2Cl- ⑹看反应物与产物的配比是否正确。例如:稀H2SO4 与Ba(OH)2 溶液反应不能写成 H++OH+SO42-+Ba2+==BaSO4↓+H2O ,应写成2H++2OH+SO42+Ba2+==BaSO4↓+2H2O 。 ⑺看是否符合题设条件及要求。如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“滴加顺序”的影响。
例题1:a. 碳酸氢钠溶液中加入过量的氢氧化钡溶液 b. 氢氧化钡溶液中加入过量的碳酸氢钠溶液 解析:a中氢氧化钡过量,以碳酸氢钠为“标准”,化学方程式为:NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O
离子方程式为:HCO3+Ba2++OH=BaCO3↓+H2O
b中碳酸氢钠过量,以氢氧化钡为“标准”,化学方程式为:Ba(OH)2+2NaHCO3 =BaCO3↓+Na2CO3+2H2O
离子方程式为:2OH+Ba2++2HCO3=BaCO3↓+CO32+2H2O
例题2: 将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中 ; 将Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中 。 将NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中 ; 将AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中 。
1
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三、离子共存
判断离子共存问题,应先看清试题的前提条件,如“在强酸性溶液中??”、“在无色透明溶液中??”、“在水电离出的c (H+):1×10-13mo1·L-1的溶液中??”、“??因发生氧化还原反应而??”等等,再分析离子间的相互反应情况。归纳起来就是一句话:一色、二性、三特、四反应。
1.一色。即溶液颜色。若限定无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等有色离子不能存在。 例题3:在pH=13的无色溶液中,可以大量共存的一组离子是( )
A.NH4+、NO3- 、K+、SO42- B.CO32-、NO3-、Fe3+、Na+ C.Na+、ClO-、AlO2-、NO3- D.Cu2+、K+、Na+、SO42-
2.二性。即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液,OH 及弱酸根阴离子(如CO32、SO32、S2
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—
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、CH3COO
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等)不能大量存在;
在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在; 酸式弱酸根离子(如HCO3、HSO3、HS
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—
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、H2PO4
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等)在强酸性或强碱性溶液中均不可大量存在。
例题4:室温时某溶液的pH为1,该溶液中可能大量共存的离子组是( )
A、Na+ Cl- Ba2+ HCO3- B、Na+ NO3- K+ CO32- C、K+ SO32- Na+ [Al(OH)4]- D、Cu2+ NO3- Al3+ SO42-
3.三特。指三种特殊情况。
① A1O2与HCO3不能大量共存:A1O2+HCO3+H2O=A1(OH)3↓+CO32-
②“NO3+ H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I等发生反应,较为隐蔽,不易被察觉; ③ NH4+ 与CH3COO
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,CO32,Mg2+与HCO3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但
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总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
例题5:已知某溶液中存在较多的H、SO42、NO3,则该溶液中还可能大量存在的离子组是( ) A.Al3+、CH3C00、Cl B.Mg2+、Ba2+、BrNH4+、Cl
4.四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应,如Ba2+与SO42、NH4+与OH-、H+与CH3COO-等;②氧化还原反应,如Fe3+与I、NO3(H+)与Fe2+等;③双水解反应,如A13+与 CO32-、Al3+与AlO2-等; ④络合反应,如Fe3+与SCN
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+
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C.Mg2+、Cl—、Fe2+
D.Na+、
等。
例题6:下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A I-、 NO3- 、 Fe3+、 Na+ B Ag+、 NO3- 、Cl-、 K+ C K+ 、Ba2+、OH-、 SO42- D Cu2+、NH4+、Br-、CO32 【巩固练习】
1. 某溶液的溶质可能由下列离子组成: CO32、SO42、Cl、H+、 Ba2+、 Na+ ,某同学进行了如下实验:
2
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(1) 向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤; (2) 向(1)中滤液里加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生; (3) 将(1)中的沉淀加入稀盐酸中,沉淀部分消失,有气体产生。依据以上实验可以推断,原溶液中一定含有__________________,一定没有_________________,可能含有______________________。 2.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.碳酸氢钠溶液与稀盐酸 HCO3+H===H2O+CO2↑
C.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:CuSO4+2OH===Cu(OH)2↓+SO24
-
-
+
+
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+
D.硝酸银溶液与氯化钠溶液混合:AgNO3+Cl===AgCl↓+ NO3 3.下列反应中,可用离子方程式H+OH===H2O表示的是( )
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A.NH4Cl+NaOH△NaCl+NH3↑+H2O B.Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O C.NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O D.NaOH+HNO3===NaNO3+H2O 4.下列反应的离子方程式中,正确的是( )
A.氢氧化钡溶液和稀硫酸Ba2++OH+H++SO42=BaSO4↓+2H2O B.氯化铁溶液中加铁粉 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
C.过量CO2通入NaOH溶液CO2 + 2OH = CO32 + H2O D.少量CO2通入NaOH溶液CO2 + OH
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-
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+
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--
= HCO3 + H2O
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5.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.醋酸钠的水解 CH3COO+H3O+=CH3COOH+ H2O B.苯酚钠溶液与二氧化碳 C6H5O+CO2+ H2O=C6H5OH+CO32
C.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应 Ca2++2HCO3+2OH=CaCO3↓+ 2H2O+ CO32 D.稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H++2NO3—=3Fe3++2NO↑+4 H2O 6.下列化学反应的离子方程式正确的是( )
A.稀氨水中通入过量CO2:NH3+H2O+CO2= NH4++ HCO3 B.稀HNO3与FeS固体:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
C.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO D.氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合:Ca2++OH-+H++SO42=CaSO4↓+H2O 7. 在pH = 1时,可大量共存的无色溶液是( )
A.Ca2+ NO3- Cl Na+ B.NO 3 Fe2+ Mg2+ SO24
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- Al3+ SO2 3
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C.Cu2+ Ba2+ Na+ Cl
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D.K+ Cl
8.下列各组离子,在所给条件下能够大量共存的是( )
A.水电离出的c(H+)=1×10-10 mol/L的溶液中,K+、HCO3、Cl、S2-
3
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B.酚酞试液变红的溶液: Na+ Cl SO42 Fe3+ C.pH试纸显深蓝色的溶液:Cu2+ Fe3+ NO3
-
--
SO42
+
+
-
D.在c(H) =1.0×10—13mol/L的溶液中:Na、S2—、AlO2—、SO32— 9. 在碱性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( )
A.K+ Cl- MnO4- SO42- B.Na+ CO32- NO3- NH4+ C.Na+ HCO3- NO3- SO42- D.Na+ SO42- S2- Cl-
10. 在溶液中能共存,加入OH有沉淀析出,加入H+能放出气体的是( )
A. Na+ H+ NO3 Cl B. Ca2+ NO3 HCO3 Cl C. K+ H+ Cl SO42- D. Ca2+ Cl SO42- CO32
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11.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,可能共存的是( )
A.NH4+ NO3- CO32 Na+ B.Ba2+ Mg2+ HCO3 AlO2- C.NO3- Ca2+ K+ Cl? D.NO3-
-
-
K+ AlO2- H+
12.在甲乙两烧杯溶液中,含有大量的Cu2+、Na+ 、H+ 、SO42、 CO32、OH 六种离子。已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是( ) A. Cu2+、H+ 、SO42H+、SO42
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B. Na+、CO32、OH C. CO32、OH、SO42
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-
-
D. Na+ 、
【高考真题】
13.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( ) A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2Fe = Cu + 2Fe B.Na2O2与H2O反应制备O2 :Na2O2 + H2O = 2Na + 2OH+ O2↑ C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2 + H2O = 2H + Cl + ClO D.用浓盐酸 酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2有还原性: 2MnO4 + 6H + 5H2O2 = 2Mn + 5O2↑ + 8H2O 14. 能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.金属铝溶于稀硫酸中:Al + 2H = A1+ H2↑ B.碳酸锌溶于稀硝酸中:CO3 + 2H =H2O + CO2↑ C.醋酸钠水溶液中通入足量CO2:2CH3COO+ CO2 + H2O = 2CH3COOH + CO3 D.少量Cl2通入KI溶液中:Cl2+ 2I =2C1 + I2
15.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Fe、NO3、SO4、Na B.c(Fe)=0.1 mol·L的溶液中:K、ClO、SO4、SCN C.c(H)/c(OH)=10的溶液中:NH4、Al、NO3、Cl
+
-14
-1
+
—
12
+
3+
-—
+
—
-2+
-2-+
3+
-1
+
—
2-—
—
—-
2-+
3+
2-+
-+
2+
+
-
-
+
-
3+
2+
2+
D.由水电离的c(H)=1×10 mol·L的溶液中:Ca、K、Cl、HCO3
16. 把500ml含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀:另取一份加入b mol硝酸银的溶液,恰好使卤离子完全沉淀,则该混合溶液中钾离子浓度为( ) A.0.1(b-2a)mol·L
2+
+
--1
2+
B.10(2a-b) mol·L
3+
+
-
-1
C.10(b-a) mol·L
2-
-1
D.10(b-2a) mol·L
+
+
2-
-1
17. 在pH?1的溶液中,能大量共存的一组离子或分子是( ) A.Mg、Na、ClO、NO3
-
B.Al、NH4、C1、Br
-
C.K、Cr2O7、CH3CHO、SO4
+2-
D.Na、K、SiO3、C1
-
18.能在溶液中大量共存的一组离子是( )
4
A.NH4、Ag、PO4、Cl B.Fe、H、I、HCO3 C.K、Na、NO3、MnO4 D.Al、Mg 、SO4 、CO3 19.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
-
①无色溶液中:K+、Na+、MnO4、SO42-
-
-
-
++3-- 3++--++--3+2+2-2-
②pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
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-
-
③加入Al放出H2的溶液:Cl、HCO3、SO42、NH4+ ④由水电离出的c(OH)=10-13 mol·L-1 的溶液中: Na+、Ba2+、Cl、Br ⑤有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH4+、SCN、HCO3
-
-
--- ⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3、I、Cl
A.①② B.③⑥
---
C.②④
+
D.⑤⑥
+
---
20.下列离子组一定能大量共存的是( )
A.甲基橙呈黄色的溶液中:I、Cl、NO3、Na B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na、AlO2、NO3、HCO3 C.含大量Al3+
的溶液中:K+
、Na+
、NO--3、ClO D .含大量OH一
的溶液中:CO2--3、Cl、F-、K
+
5