高级中学化学离子反应学习知识重点情况总结精讲精练.doc

-! 离子反应 考点一 电解质、非电解质、强电解质、弱电解质 1.电解质、非电解质 电解质 非电解质 定义 在水溶液中或熔融状态下 能导电的化合物 在水溶液中和熔融状态下 均不能导电的化合物 本质 在水溶液中或熔融状态下 能够电离的化合物 在水溶液中和熔融状态下 均不能发生电离的化合物 导电实质 产生了自由移动的离子 没有产生自由移动的离子 结构特点 离子化合物和某些具有极性键的共价化合物 某些共价化合物 共同点 均为化合物 注意点 电解质非、电解质的区分与化合物的水溶性无关. 举例 NaCl Ba(OH)2 CH3COOH CH3CH2OH C12H22O11 2.强电解质、弱电解质 强电解质 弱电解质 定义 在水溶液中能全部电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质 电离程度 完全 部分 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 电离过程 不可逆、不存在电离平衡 可逆、存在电离平衡 相互关系 均为电解质。在相同条件下,强电解质溶液的导电能力强于弱电解质溶液 电离方程式 书写规律 用等号 HnA=nH++An- 用可逆符号,弱酸分步电离 HnA H+ +HA(n-1)-，HA(n-1)- H+ +H2A(n-2)- 举例 强酸：HCl H2SO4 HNO3 HClO4 HBr HI 强碱：KOH NaOH Ba(OH)2等. 绝大部分盐：BaSO4 BaCl2. 等 弱酸：CH3COOH HCN H2S H2CO3等 弱碱：NH3H2O Cu(OH)2等. H2O及小部分盐：(CH3COO)2Pb等. [例1]下列物质属于电解质的是（ ） A.Na2O B.SO3 C.Cu D.NaCl溶液 [解析] Na2O为离子化合物，在熔融条件下能导电，为电解质，故A正确；SO3为共价化合物，在熔融条件下不能导电，其水溶液能导电是SO3与水反应生成的H2SO4导电，故SO3为非电解质，B不正确；Cu是单质，NaCl溶液为混合物，它们既不是电解质，也不是非电解质，故C、D都不正确。[答案]A 特别提醒： 1.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。水溶液中或熔融状态下，这两者之间只需满足一者就行了，但必须强调的是其本身能够导电，而不是反应的生成物。如SO2、SO3的水溶液虽然能导电，但它们都不是电解质，原因是在溶液中真正起到导电作用的是它们与水反应的生成物H2SO3、H2SO4，而不是它们自己本身。Na2O的水溶液的导电虽然也是它与水反应生成的NaOH导电，但因为其在熔融状态下本身能够导电，所以Na2O是电解质。 2.电解质和非电解质都是化合物，单质它既不是电解质，也不是非电解质。 3.判断某电解质是强电解质还是弱电解质关键是看它在水溶液中电离时是完全电离还是部分电离，与其溶解度大小、导电能力强弱等因素无关。 考点二 离子方程式的书写 1.离子反应：指在溶液中（或熔化状态下）有离子参加或离子生成的反应。 2.离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。 3.离子方程式的书写： （1）书写规则： ①单质、氧化物、不溶物、难电离的物质（弱酸、弱碱及水等）不能拆开来写。如Cl2、Na2O等不可以拆开写成Cl-、Na+、O2-；BaSO4不可以拆开写成Ba2+、SO42-形式。 ②易溶于水，易电离的物质的离子符号的改写同电离方程式中的离子形式。如NaHCO3改写Na+、HCO3-；NaHSO4应改写Na+,H+,SO42- ③微溶物，若出现在反应物中一般改写成离子符号（悬浊液除外）；若出现在生成物中一般不改写。 ④固体与固体物质反应不写离子方程式。如实验室制取NH3的离子方程式为： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ⑤浓H2SO4、浓H3PO4一般不拆开写成离子形式；HCl、HNO3无论浓稀，均应改写成离子符号。如Cu片与浓H2SO4反应的离子方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O （2）书写步骤（以CuSO4溶液与BaCl2 溶液反应为） ①写出反应的化学方程式：CuSO4+BaCl2==CuCl2+BaSO4↓ ②把易溶于水、易电离的物质拆开写成离子形式，难溶的物质或难电离的物质以及气体等仍用化学式来表示。上述化学方程式可改写成： Cu2++SO42-+Ba2+ +2Cl- =Cu2++2Cl-+BaSO4↓ ③删去方程式两边不参加反应的离子符号：Ba2+ + SO42- =BaSO4↓ ④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。 特别提醒： 常见离子方程式的书写错误 （1）不配平（一般表现为等式两边原子不守恒或电荷数不守恒）。如Fe3++Cu =Cu2++Fe2+； Na+H2O=Na++OH-+H2↑ （2）该改的不改或不该改的改了。如Na2O溶于水：O2- + H2O = 2OH-；大理石和稀盐酸反应：CO32-+2H+=CO2↑+H2O；醋酸铵溶液与烧碱溶液共热：CH3COONH4+OH- =CH3COO-+ NH3↑+H2O；乙醛做银镜反应：CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH→CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O等等…… （3）与反应事实不相符合。如铁片溶于稀HCl：2Fe+6H+ =2Fe3++ 3H2↑；铝条溶于稀HNO3：2Al+6H+ = 2Al3++3H2↑ （4）不是离子反应的写离子方程式。离子反应发生在水溶液中或熔融状态下，否则就不能写离子方程式。如浓硫酸与食盐共热制HCl；浓硫酸与Cu共热制SO2；实验室制CH4和NH3等都无离子方程式。 （5）乱用↑、↓、== 、 符号。如FeCl3溶液的水解：Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3↓+ 3H+；F2通入水中：2F2+2H2O=4HF+O2↑；Na2CO3的水解：CO32-+H2O=HCO3-+OH- （6）多步水解或电离的方程式一步完成或水解与电离方程式分不清楚。如Na2S溶于水：S2-+2H2OH2S +2OH- ；H2S溶于水：H2S 2H+ + S2-。 （7）漏写一种产物。如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：Ba2++SO42-=BaSO4↓；Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4：H+ + OH- = H2O。 （8）随便约简或不约简。如Ba(OH)2溶液不断滴加稀H2SO4：Ba2++H++OH-+SO42-=BaSO4↓+ H2O；Al2(SO4)3溶液中加氨水：2Al3+ +6NH3H2O=2Al(OH)3↓+6NH4+ [例2]（2008上海）下列离子方程式书写正确的是（ ） A.AgNO3溶液中滴入少量的Na2S溶液 2Ag+ + S2-==Ag2S↓ B.过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中 ClO-+CO2+H2O==HCO3-+HClO C.向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液 CO32-+2H+==CO2↑+H2O D.向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液 2HSO3-+Ba2++2OH-==BaSO3↓+SO32-+2H2O [解析]CH3COOH为弱电解质，不可拆开写成离子形式，故C不正确；因加入的NaHSO3溶液少量，则在反应中Ba(OH)2过量，书写离子方程式时应以少量的NaHSO3为主，其离子方程式应为：HSO3-+Ba2++OH-==BaSO3↓+ H2O，故D不正确。[答案]A B 考点三 溶液中的离子共存 1.离子共存条件： 同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，它们之间便不能在溶液中大量共存。 ⑴生成难溶物或微溶物：如：Ba2+与CO32-，Ag+与Br-，Ca2+与SO42-等不能大量共存。 ⑵生成气体或挥发性物质：如：NH4+与OH-，H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能大量共存。 ⑶生成难电离物质：如：H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等因生成弱酸不能大量共存；OH-与NH4+因生成的弱碱不能大量共存；H+与OH-生成水不能大量共存。 ⑷发生氧化还原反应： 氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-(H+)等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)不能大量共存。 2.附加隐含条件的应用规律： ⑴溶液无色透明时，则溶液中一定没有有色离子，如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4- ⑵强碱性溶液中肯定不存在与OH-反应的离子，如Fe3+、 Fe2+、HCO3-、NH4+、Al3+ ⑶强酸性溶液中肯定不存在与H+反应的离子,如HCO3-、CO32-、S2-、CH3COO-、AlO2- [例3](2008全国理综)在溶液中加入少量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（ ） A.NH4+、Ba2+、Cl-、NO3- B.K+、AlO2-、Cl-、SO42- C.Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3- D.Na+、Cl-、CO32-、SO32- [解析]由题意知，往溶液中加入少量Na2O2后，①Na2O2会与原溶液中的水反应生成NaOH，使溶液呈碱性，故NH4+、Mg2+、HCO3-不能与其大量共存，A、C不正确；②Na2O2有强氧化性，会氧化溶液中的一些还原性离子，如Fe2+、SO32-等，故D不正确。 引：为什么会有离子反应？什么样的反应是离子反应？ （一）离子反应：分析下列反应的实质，填入表格空白处。 物质反应的 化学方程式 组成反应物的微粒 参加反应的 （微粒符号） 微粒种类 、、、 离子 、、 离子和原子 、、 离子和分子 像这样，由于电解质溶于水后电离成为离子，在反应的实质上是离子间的反应，这样的反应属于离子反应，有关概念的说明： 1. 离子反应中，并不一定所有的反应物都以自由移动的离子参加反应，至少有一种即可，如第3个反应。 2. 在中学阶段，离子反应研究的主要是电解质在溶液中的行为，像 这样的反应，虽然反应物和都是由离子构成的，但由于反应时参加的离子不能自由移动，因此对这样的反应不研究。 3. 离子反应、非离子反应是以化学反应中实际参加反应的微粒中是否有离子为标准而划分的反应类型；若以电子转移、化合价升降的观点来看，离子反应既可能是氧化还原反应，又可能是非氧化还原反应。 4. 同种物质之间的化学反应，在一种条件下是离子反应，在另一种条件下就不一定是离子反应。 例如： 非离子反应 离子反应 （二）离子方程式 当与混合时，没有发生化学反应，只是电离出来的、和电离出来的、等的混合。当溶液与溶液混合时，电离出来的和电离出来的都没有发生化学反应，而电离出来的与电离出来的发生化学反应，生成了难溶的白色沉淀，所以说，这个反应的实质是 1. 概念：用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。 2. 离子方程式的书写：书写离子方程式，要按照“写、改、删、查”的四个步骤依次进行，下面以溶液与溶液的反应为例进行解析。 第一步，写：即写出反应的化学方程式 注意：这是写好离子方程的必要条件，所写化学方程式必须符合题意要求和物质发生化学反应的规律，切忌粗枝大叶或随意臆造。 第二步，改：把易溶于水并且易电离的反应物、生成物改写成离子形式，难溶或难电离以及气态、单质的反应物、生成物仍用分子式表示。 第三步，删：删去方程式两边没参加反应的离子 注意：有的离子全都没参加反应，要全部删去，也有的离子是一部分没参加反应，另一部分参加了反应，只删去不参加反应的部分，保留参加反应的部分。 第四步，查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和离子的电荷数（正电荷或负电荷）是否相等。 注意：离子方程式既符合质量守恒定律，又符合电荷守恒定律。对离子方程式进行检查时，这两个方面缺一不可。如的错误之一，就是违背了电荷守恒定律。 3. 有关说明： （1）只有离子反应才能写离子方程式。 （2）初学者一定要按上述步骤进行操作，熟练者可目测心想，简便、快速地写出有关离子方程式，但实际上还是离不开这四个步骤。 （3）要利用课本中附录Ⅱ并配合练习，熟记常见酸、碱、盐的溶解性规律及强、弱电解质的物质类别。 （4）对于微溶物的处理有两种情况： a. 微溶物处于溶液状态（稀溶液），应写成离子的形式。如气体通入澄清石灰水中： b. 当微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式，如石灰乳中加入溶液 （三）判断溶液中离子能否大量共存的规律 所谓几种离子在同一溶液中大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 1. 同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子之间能发生反应，则不能大量共存。 （1）生成气体或挥发性物质：如与、与、、、、、等不能大量共存。 （2）生成难电离的物质：如与、、、等生成弱酸；与、、等生成弱碱；与生成水，这些离子不能大量共存。 （3）发生氧化还原反应：氧化性离子（如、、、等）与还原性离子（如、、、等）会在溶液中（特别是在酸性溶液中）发生氧化还原反应而不能大量共存。注意：与可共存。 （5）形成络合物：如与生成络合物而不能大量共存。 2. 附加隐含条件的应用规律： （1）溶液无色透明，则肯定不存在有色离子。如（蓝色）、（棕黄色）、（浅绿色）、（米红色）等都有颜色，若为无色溶液则说明这些离子不存在。 （2）强碱性溶液中肯定不存在与起反应的离子。 （3）强酸性溶液中肯定不存在与起反应的离子。 【典型例题】 [例1] 下列离子方程式中，正确的是（ ） A. 金属钠与水反应： B. 石灰石和盐酸反应： C. 氢氧化钡溶液和稀硫酸反应： D. 过量的二氧化碳和石灰水反应： 解析：解题依据是书写离子方程式的规则：易溶于水、易电离的物质写成离子形式；难溶或难电离的物质以及气体等仍用化学式表示；不参加反应的离子不写；方程式两边各元素的原子个数和电荷数都应相等。 A式离子的电荷数未配平。B式把难溶写成了离子形式。C式遗漏了参加反应的和。D式既符合反应规律，又遵守离子方程式的书写规则，所以D项正确。答案：D [例2] 在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是（ ） A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 解析：对于A，因生成微溶物而不能大量共存：；对于，因生成气体而不能大量共存：；对于D，溶液呈黄色，选B。 评注有的离子虽不存在于书面上的离子组中，但有时条件中“隐含”出现，如某强酸性（或强碱性）溶液中能大量共存，说明溶液中除离子组内各离子外，还应有（或）。此外，还要注意溶液是否有颜色。如、、等都有颜色，若为无色则说明其不存在。答案：B [例3] （1）向溶液中逐滴加入溶液显中性，请写出发生反应的离子方程式： （2）在以上中性溶液中继续滴加溶液，请写出此步反应的离子方程式 。 解析：因是二元强酸的酸式盐，可以理解成全部电离。当反应后溶液呈中性时其反应式是，离子反应式是，此时中性溶液中只有溶液，加入的离子反应式为评注：酸式盐和碱的反应，情况比较复杂。因为由于加入碱的量不同，其产物有所不同，所以建议先写成化学方程式再改写成离子方程式。 【模拟训练】 1. 能用来表示的化学反应方程式的是（ ） A. B. C. D. 2. 下列离子在强碱性条件下，能大量共存的是（ ） A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 3. 下列反应的离子方程式正确的是（ ） A. 碳酸氢钙溶液跟稀反应 B. 饱和石灰水跟稀反应 C. 向稀氨水中加入稀盐酸 D. 碳酸钙溶于醋酸溶液 4. 下列各组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. 和盐酸；和 B. 和；和 C. 和；和 D. （过量）和；和（过量） 5. 溶液和溶液混合后，实际参加反应的离子是（ ） A. 和 B. 和 C. 、和 D. 和 6. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ ） A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 7. 下列各组离子中，在酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的是（ ） A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 8. 用溶质的质量分数为的盐酸作导电性实验，然后均匀通入氨气，随着氨气的通入，电流计的读数 ，其原因是 。用溶质的质量分数为的氨水作导电性实验，然后均匀通入氯化氢气体，随的通入，电流计读数 ，其原因是 。 9. 用一种试剂除去下列各物质中的杂质（括号内物质）写出所用试剂及离子方程式。 （1）：试剂 ，离子方程式 （2）：试剂 ，离子方程式 （3）：试剂 ，离子方程式 （4）粉（粉）：试剂 ，离子方程式 （答案不唯一） 10. 某河边两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含、、、、、六种离子。 甲厂的废水明显呈碱性，故甲丁废水中所含的三种离子是 乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加入一定量 （填“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”）可以回收其中的金属 （填写金属元素符号）。 另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 可用来浇灌农田。 试题答案 1. C 2. B 3. AC 4. D 5. D 6. BC 7. AB 8. 基本不变；发生反应，单位体积的溶液中离子数目不变、电荷数不变。增加；发生反应：由弱电解质转变为可溶性强电解质，单位体积的溶液中离子数目增多。 9. （1）溶液 （2）饱和溶液 （3）溶液 （4）溶液 10. 、、；粉；；、、、；