高2021届高2018级高三化学一轮复习步步高第二章第6讲
第6讲离子反应离子方程式
考纲要求
1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
2.理解电解质在水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,能正确书写离子方程式并能进行有关计算。
1.电解质及其分类
答案①电离②强电解质③强酸④强碱⑤弱电解质⑥弱酸⑦弱碱⑧水溶液⑨熔融
应用体验
下列物质中,属于电解质的是________,属于非电解质的是________,属于强电解质的是________,属于弱电解质的是________。(填序号)
①H2SO4②盐酸③氯气④硫酸钡⑤乙醇⑥铜⑦H2CO3⑧氯化氢⑨蔗糖
⑩氨气?CO2
答案①④⑦⑧⑤⑨⑩?①④⑧⑦
2.电解质的电离
3.电离方程式的书写
书写原则：
(1)原子守恒、电荷守恒。
(2)连接符号,强电解质用“===”,弱电解质用“”。
(3)多元弱酸分步书写,多元弱碱一步完成。
理解应用
分类完成下列离子方程式的书写
(1)强电解质
①H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO2－4；
②Ba(OH)2：Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－；
③(NH4)2SO4：(NH4)2SO4===2NH＋4＋SO2－4；
④BaSO4：BaSO4===Ba2＋＋SO2－4；
⑤KAl(SO4)2：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4。
(2)弱电解质
①NH3·H2O：NH3·H2O NH＋4＋OH－；
②H2CO3：H2CO3H＋＋HCO－3、HCO－3H＋＋CO2－3；
③Al(OH)3AlO－2＋＋Al(OH)3Al3＋＋3OH－。
酸式电离碱式电离
(3)酸式盐
①NaHSO4溶于水：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4；
②NaHSO4熔融：NaHSO4===Na＋＋HSO－4；
③NaHCO3溶于水：NaHCO3===Na＋＋HCO－3、HCO－3H＋＋CO2－3。
电离方程式书写的思维模型
4.熟记常见的强电解质和弱电解质
(1)强电解质
强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4
强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2
盐：盐不论难溶、易溶,大多数盐都是强电解质
(2)弱电解质
弱酸：CH3COOH、HClO、HF、HCN、H2SO3、H2S、H2CO3、H3PO4弱碱：NH3·H2O
水及少数盐,如(CH3COO)2Pb
(1)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质(×)
(2)NaCl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子(×)
(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物(×)
(4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强(×)
(5)HClO是弱电解质,但NaClO是强电解质(√)
(6)BaSO4的水溶液不易导电,但BaSO4是强电解质(√)
(7)CO2、NH3溶于水能导电,所以二者均为电解质(×)
(8)H2SO3在水溶液中电离：H2SO32H＋＋SO2－3(×)
1.单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如Cu、NaCl溶液。
2.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。
3.本身电离而导电的化合物才是电解质。如CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,但均是非电解质。
4.电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性的大小没有直接关系。如碳酸钙,其溶解性小,溶液导电性差,但其属于强电解质。
1.(2019·成都七中月考)下列物质按强电解质、弱电解质、酸性氧化物、碱性氧化物的顺序排列,正确的是()
选项强电解质弱电解质酸性氧化物碱性氧化物
A H2SO4CH3COOH NO2Na2O
B BaSO4HClO Mn2O7CaO
C NaCl 氨水SO2MnO2
D HI HF CO2Fe3O4
答案 B
【本题解析】NO2不是酸性氧化物,A项错误；氨水为混合物,不是电解质,MnO2不是碱性氧化物,C项错误；Fe3O4不是碱性氧化物,D项错误。
2.(2020·许昌调研)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＞c
B.a＝b＝c
C.c＞a＞b
D.b＞c＞a
答案 A
【本题解析】金属导体随温度升高导电能力减弱；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,导电能力不变；弱电解质存在电离平衡,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。
3.有八种离子：H＋、Na＋、Ba2＋、Ca2＋、OH－、Cl－、SO2－4、CO2－3。
(1)由两种离子相结合形成的物质中,属于酸的是____________,属于难溶盐的是_______
_____________________________________________________________________________。
(2)写出以上离子组成的弱电解质的电离方程式：___________________________________ _____________________________________________________________________________。答案(1)HCl、H2SO4、H2CO3BaSO4、BaCO3、CaCO3
(2)H2O H＋＋OH－、H2CO3H＋＋HCO－3、HCO－3H＋＋CO2－3
1.离子反应
(1)概念：有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)条件
在稀H2SO4中分别加入下列物质,能发生反应的请写出有关反应的离子方程式：
A.加入BaCl2溶液：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓,
B.加入CH3COONa溶液：CH3COO－＋H＋===CH3COOH,
C.加入Na2CO3溶液：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O,
D.加入Zn粒：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋,
E.加入NaOH溶液：H＋＋OH－===H2O。
从A～E可知离子反应发生的条件：①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成易挥发的物质、④发生氧化还原反应。
(3)本质
A～E中,混合后溶液中SO2－4的物质的量减少的是A(填字母,下同)；H＋的物质的量减少的是BCDE；因此离子反应的本质是溶液中某些离子的种类或浓度改变。
2.离子方程式
(1)概念：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(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。
书写离子方程式的基本方法
(以CaCO3溶于盐酸为例)
方法一直接书写离子方程式的思维流程
第1步：明确物质在水溶液中的主要存在形式：
易溶性的强电解质全以离子形式存在,其他(单质、气体、氧化物、弱电解质、难溶物质)主要以化学式的形式存在。
如碳酸钙难溶于水,不能以大量离子的形式存在,用化学式表示,盐酸中HCl以H＋和Cl－的形式存在。
第2步：找出实际参加反应的微粒及相应的数量关系
CaCO3溶于盐酸的本质是CaCO3与H＋反应生成CO2气体和水,且1 mol CaCO3生成1 mol CO2和1 mol H2O需要2 mol H＋。
第3步：将参与反应的微粒写在等号左侧,生成的微粒写在等号右侧。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
第4步：检查(原子守恒、电荷守恒)
方法二：根据化学方程式改写为离子方程式
理解应用
(1)完成下列反应的离子方程式,注意难溶、气体、难电离微粒的书写形式。
①氧化镁溶于稀硫酸
MgO＋2H＋===H2O＋Mg2＋。
②AlCl3溶液中滴加过量的氨水
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。
③将浓硝酸滴到CaCO3固体上
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
④小苏打溶液与乙酸溶液混合
HCO－3＋CH3COOH===CH3COO－＋H2O＋CO2↑。
⑤向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液
HSO－3＋H＋===H2O＋SO2↑。
(2)按要求完成下列反应的离子方程式,注意微溶物质、NH ＋
4与碱反应的条件。 ①澄清石灰水中加入稀盐酸 OH －
＋H ＋
===H 2O 。
②石灰乳与Na 2CO 3溶液反应 Ca(OH)2＋CO 2－
3===CaCO 3＋2OH －
。 ③Na 2SO 4溶液与AgNO 3溶液混合 SO 2－
4＋2Ag ＋
===Ag 2SO 4↓。 ④NH 4Cl 与NaOH 两稀溶液混合 NH ＋
4＋OH －
===NH 3·H 2O 。
(3)完成下列教材中重要氧化还原反应的离子方程式,注意单质、氧化物、浓“盐酸、硝酸、硫酸”的书写形式。 ①过氧化钠溶于水
2Na 2O 2＋2H 2O===4Na ＋
＋4OH －
＋O 2↑。 ②FeCl 3腐蚀铜箔
2Fe 3＋
＋Cu===2Fe 2＋
＋Cu 2＋。 ③用MnO 2与浓盐酸共热制Cl 2
MnO 2＋4H ＋
＋2Cl －
=====△
Mn 2＋
＋Cl 2↑＋2H 2O 。 ④用NaOH 吸收Cl 2
Cl 2＋2OH －
===Cl －
＋ClO －
＋H 2O 。 ⑤铜分别溶于浓、稀硝酸
Cu ＋4H ＋
＋2NO －
3===Cu 2＋
＋2NO 2↑＋2H 2O ； 3Cu ＋8H ＋
＋2NO －
3===3Cu 2＋
＋2NO ↑＋4H 2O 。 ⑥铜加热条件下与浓硫酸反应：
Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△
CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。
1.离子方程式书写的关键
2.特殊情况的处理
(1)微溶物作为产物视为沉淀,作为反应物处理如下：
(2)铵根离子与碱的反应
(3)不是溶液中的离子反应不写离子方程式
如氯化铵固体与消石灰制氨气,铜和浓硫酸加热反应。
题组一根据题目信息规范书写离子方程式
1.某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究小组设计的除去污水中金属离子,并回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的实验方案。
[药品]NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉。
[实验方案]
已知Zn(OH)2是两性氢氧化物,Zn(OH)2＋2NaOH===Na2ZnO2＋2H2O
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ若为加入硫化钠溶液,写出生成FeS的离子方程式：________________________
______________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为______________________________________________ ______________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ中生成Fe(OH)3的离子方程式：__________________________________________ ______________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为________________________________________ ______________________________________________________________________________。答案(1)Fe2＋＋S2－===FeS↓
(2)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑,ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑
(3)4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓
[分步书写也可：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3]
(4)ZnO2－2＋4H＋===Zn2＋＋2H2O
[分步书写也可：ZnO2－2＋2H＋===Zn(OH)2↓,Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O]
题组二多重离子方程式的书写
2.完成下列反应的离子方程式
(1)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O。
(2)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合
Ba2＋＋2OH－＋2NH＋4＋SO2－4===BaSO4↓＋2NH3·H2O。
(3)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
Cu2＋＋SO2－4＋Ba2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓。
(4)Fe2O3溶于HI溶液中
Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋3H2O＋I2。
(5)FeO溶于稀HNO3中
3FeO＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。
多重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)离子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多重反应。在写这类反应的离子方程式时易丢失其中的一组反应。
题组三离子反应过程中溶液导电性变化的判断
3.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H2S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)D(2)B(3)C(4)B(5)C(6)A
【本题解析】(1)H＋与OH－中和生成极弱电解质水,Ba2＋与SO2－4结合成难溶BaSO4,溶液中自由移动的离子浓度降低。(2)和(4)都是因发生离子反应,使弱电解质生成强电解质,自由移动的离子浓度增加。(3)和(5)虽然发生了离子反应,但自由移动离子的物质的量未发生改变。(6)开始阶段CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,离子浓度降低至Ca(OH)2完全反应后,继续通入CO2,CO2和H2O与CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2,自由移动的离子浓度又增加。
电解质溶液的导电原理
电解质电离出的阴、阳离子在外加电场作用下,发生定向移动实现导电过程,一般情况下,自由移动离子的浓度越大,所带的电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。
题组一 合理拆分化学式
1.(1)向CuSO 4溶液中通入H 2S 气体：Cu 2＋
＋S 2－
===CuS ↓( ) (2)氯气溶于水：Cl 2＋H 2O
2H ＋
＋Cl －
＋ClO －
( )
(3)NaHCO 3溶液中加入稀盐酸：CO 2－
3＋2H ＋
===CO 2↑＋H 2O( ) (4)硫酸铝溶液中加入过量氨水：Al 3＋
＋3OH －
===Al(OH)3↓( ) (5)Na 2O 2固体与水反应：2O 2－
2＋2H 2O===4OH －
＋O 2↑( ) (6)Mg(OH)2和稀盐酸的反应：OH －
＋H ＋
===H 2O( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
【本题解析】(1)H 2S 是弱酸,应保留化学式；(2)HClO 是弱酸,应保留化学式；(3)HCO －3
难电离,不能拆成H ＋和CO 2－3；(4)NH 3·H 2O 是弱碱,应保留化学式；(5)Na 2O 2属于氧化物,应保留化学
式；(6)Mg(OH)2难溶于水,应保留化学式。
“拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中,常常设置物质是否能“拆分陷阱”,氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根(HSO －4除外)在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。 题组二 是否满足三守恒
2.(1)向FeCl 2溶液中通入Cl 2：Fe 2＋
＋Cl 2===Fe 3＋
＋2Cl －
( ) (2)向水中加入一小块钠：Na ＋2H 2O===Na ＋
＋2OH －
＋H 2↑( ) (3)向稀硝酸中加入铜片：Cu ＋2H ＋
＋NO －
3===Cu 2＋
＋NO ↑＋H 2O( )
(4)MnO 2和浓盐酸混合加热：MnO 2＋4H ＋
＋2Cl －
=====△
Mn 2＋
＋2H 2O ＋Cl 2↑( )
(5)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO－3＋I－＋6H＋===I2＋3H2O()
(6)用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√
【本题解析】(1)、(2)、(3)、(5)电荷、电子转移均不守恒。
“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,做题时往往只注意质量守恒,而忽略电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。
题组三是否符合反应原理
3.(1)将Na投入到CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(×)
(2)Fe和稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
(3)Fe和稀硝酸反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(×)
(4)Zn和浓硫酸反应：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋(×)
(5)Fe(OH)3和HI的反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(×)
(6)FeO和稀HNO3的反应：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(×)
(7)NaHCO3的水解：HCO－3＋H2O===H2CO3＋OH－(×)
(8)向NaClO溶液中通入少量SO2：2ClO－＋SO2＋H2O===2HClO＋SO2－3(×)
“原理”陷阱
离子反应应符合客观事实,而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱,如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2＋,金属和氧化性酸反应不生成H2,忽略隐含反应,不符合配比关系,“===”“”使用是否正确以及反应条件等。
题组四是否符合配比关系
4.(1)向FeBr2溶液中通入等量Cl2：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－(×)
(2)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO－3(×)
(3)向NaAlO2溶液中通入少量CO2：2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3(√)
(4)少量SO2和NaOH反应：SO2＋OH－===HSO－3(×)
(5)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑(×)
(6)少量Ca(OH)2和NaHCO3溶液反应：Ca2＋＋OH－＋HCO－3===CaCO3↓＋H2O(×)
“量比”陷阱
在离子方程式正误判断中,做题时往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量。
1.(2019·全国卷Ⅱ,11)下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是()
A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2===2Na2O＋O2↑
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2
答案 C
【本题解析】CuSO4溶液呈蓝色,加入足量Zn粉后,Cu2＋被还原为Cu,溶液变成无色,A项正确；澄清石灰水在空气中久置能吸收空气中的CO2,生成CaCO3白色固体,B项正确；Na2O2呈淡黄色,在空气中放置后变为白色,是Na2O2吸收空气中的CO2和H2O转化成了Na2CO3和NaOH 的缘故,C项错误；向Mg(OH)2悬浊液中加入足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀,是因为Mg(OH)2与FeCl3溶液发生复分解反应生成了更难溶的Fe(OH)3,D项正确。
2.(2019·天津,2)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是()