離子方程式和 離子反應

2023-01-03 05:36:02 字數 4562 閱讀 1152

第6講電解質離子反應

(建議2課時完成)

[考試目標]

1.了解電解質概念。了解強電解質和弱電解質的概念。

2.了解電解質在水溶液中的電離以及電解質溶液的導電性。

3.了解弱電解質在水溶液中的電離平衡。

4.了解離子反應概念、離子反應發生條件。了解常見離子的檢驗方法。

5.掌握離子共存的規律。

[要點精析]

一、電解質、非電解質的概念

例1.下列物質屬於電解質的是( )

a.so2 b.cu c.氨水 d.nacl e.naoh f.hcl g.酒精 h.agcl

解析:電解質應該是化合物,銅(單質)、氨水(混合物)不是電解質;電解質的導電條件是在水溶液裡或熔化狀態下,氯化銀雖然其水溶液幾乎不導電,但在熔化狀態下導電,因此它是電解質;電解質導電必須是用化合物本身電離出自由移動的離子而導電,不能是發生化學反應生成的物質導電,如二氧化硫水溶液導電,是由於二氧化硫與水反應生成的亞硫酸能導電,所以二氧化硫不是電解質;蔗糖、酒精等化合物,無論是固態或其水溶液都不導電,這些化合物是非電解質。

答案:d、e、f、h。

二、強電解質與弱電解質的概念

根據化合物在水溶液或熔化狀態下能否導電,可將其劃分為電解質、非電解質。電解質有強、弱之分,強電解質、弱電解質的本質區別在於它們在溶液中的電離程度不同。電解質在水中的溶解程度和電離程度可能不一致,在水中溶解程度大的不一定是強電解質(如醋酸),在水中溶解程度小的不一定是弱電解質(如硫酸鋇)。

三、電解質在水溶液中的電離以及電解質溶液的導電性

1.電解質溶於水或受熱熔化時離解成自由移動離子的過程稱為電離。

強電解質在水中完全電離,屬不可逆過程,溶液中不存在強電解質的電離平衡:

hcl = h+ + clba(oh)2 = ba2+ + 2oh- (nh4)2so4 = 2nh4+ + so42-

弱電解質在水中部分電離,屬可逆過程,溶液中存在弱電解質的電離平衡;弱電解質在水溶液中的電離趨勢很小,並且,多元弱電解質的電離是分步進行的,書寫弱電解質的電離方程式常用符號"":

nh3·h2onh4+ + oh-

h2co3h+ + hco3- hco3-h+ + co32-

電解質溶液是電中性的,即陽離子所帶的正電荷和陰離子所帶的負電荷電量相等。

2.與金屬的導電原理(通過內部自由電子的定向移動)不同,電解質溶液之所以能夠導電,是因為溶液中存在自由移動的離子;在一定濃度範圍內,溶液導電能力的強弱與溶液中離子的濃度有關:離子濃度越高,溶液的導電能力越強。

例2.如圖是向不同電解質溶液中加入另一種物質後溶液導電性變化曲線,以下四個實驗中,屬於圖中曲線的是( )。

a. 氫氧化鋇溶液中滴加同濃度的硫酸至過量

b. 醋酸溶液中滴入氨水至過量

c. 澄清石灰水通入二氧化碳至過量

d. 氫硫酸中通入二氧化硫至過量

答案:ac

四、離子反應

1.概念:溶液中離子之間,以及離子與原子或分子之間發生的反應稱為離子反應。離子反應的共同特點是某種或某些離子濃度的降低。

2.離子反應的發生條件

(1)生成沉澱:熟悉常見物質的溶解性,如ba2+、ca2+、mg2+與so42-、co32-等反應生成沉澱ba2++co32-=caco3↓、ca2++so42-=caso4(微溶);cu2+、fe3+等與oh-也反應生成沉澱如

cu2++2oh-=cu(oh)2↓,fe3++3oh-=fe(oh)3↓等

(2)生成弱電解質:如oh-、ch3coo-、po43-、hpo42-、h2po4-等與h+發生反應: oh-+h+=h2o、ch3coo-+h+=ch3cooh;一些酸式弱酸根與oh- 反應:

hco3-+oh-=co32-+h2o、hpo42-+oh-=po43-+h2o;nh4++oh-=nh3·h2o等。

(3)生成氣體(揮發性物質):如co32-、s2-、hs-、hso3-等易揮發的弱酸的酸根與h+ 常生成氣體co32-+2h+=co2↑+h2o、hs-+h+=h2s↑。

(4)發生氧化還原反應:具有較強還原性的離子與具有較強氧化性的離子如i-和fe3+ 發生2i-+2fe3+=i2+2fe2+;在酸性或鹼性的介質中由於發生氧化還原反應如no3-和i-在中性或鹼性溶液中可以共存,但在有大量h+存在情況下則不能共存;so32-和s2-在鹼性條件下也可以共存,但在酸性條件下則由於發生2s2-+so32-+6h+=3s↓+3h2o反應不能共存。在原電池、電解池中的離子反應也屬於這一型別。

(5)其它條件

還應注意有少數離子可形成絡合離子的情況。如fe3+和scn-、c6h5o-,發生如下絡合反應 fe3++scn- [fe(scn)]2+;能水解的陽離子跟能水解的陰離子(如al3+和hco3-、co32-、hs-、s2-、clo-)在水溶液中也能發生反應等。

3.離子反應方程式

離子反應方程式是用實際參加反應的離子所表示的在溶液中進行的反應,它體現了某一類反應的實質。

離子反應方程式的書寫有如下兩種不同的方法:

(1)"寫、拆、刪、查"四步法

先寫出正確的化學反應方程式。

將方程式兩邊易溶於水易電離的強電解質改寫成離子,單質、氧化物、沉澱、氣體、弱電解質、非電解質則保留化學式。微溶於水的強電解質,若以溶液的形式存在,則改寫為離子,若以濁液的形式存在,則應保留化學式;h2so3、h3po4通常也保留化學式。

hso4-可以拆寫為h+和so42-,也可以不拆寫,多元弱酸的酸式酸根離子,一律不能拆寫。如:hco3-、h2po4-、hpo42-、hs-等。

刪除兩邊沒有參加反應的離子,化簡各物質的係數成最簡整數比,檢查方程式兩邊各原子數是否平衡,電荷總數是否平衡。

(2)離子反應實質法

分析反應物在水溶液中的存在形式。易溶於水、易電離的反應物寫出其電離方程式;難溶於水、氣體、難電離的物質寫化學式。

判斷反應物存在形式的微粒哪些能相互作用生成沉澱、水、氣體或者發生氧化還原反應。

綜合上述兩步寫出離子方程式並配平。

例3.下列離子方程式中不正確的是(  )

a.碳酸氫鈣溶液跟鹽酸反應:ca(hco3)2+2h+=ca2++2h2o+2co2↑

b.碘化鉀溶液跟適量溴水反應:2i-+br2=i2+2br-

c.將金屬鈉加入水中:na+2h2o=na++2oh-+h2↑

d.將氯氣通入氯化亞鐵溶液中:2fe2++cl2=2fe3++2cl-

解析:檢查離子反應方程式的書寫是否正確是高考中的常見題型,考生應從如下四個方面展開思考:明確哪些物質能「拆」,可寫成離子形式(如a選項中的ca(hco3)2是易溶於水易電離的鹽),哪些物質不能「拆」,必須寫化學式;檢查離子方程式是否配平時,要注意原子守恆和電荷守恆(c項方程式兩邊的電荷不守恆);看反應是否能發生及是否符合反應的實際;要有「量」的概念,即:

一定物質的量的物質溶於水時電離出離子的種類及物質的量,發生反應的離子種類和物質的量。

答案:ac

4.離子反應的應用

(1)物質檢驗與含量測定:只要對其中特定的離子進行檢驗或測定即可,不必對物質的所有構成離子進行檢驗和測定。定量測定的方法包括酸鹼中和滴定法、氧化還原滴定法、沉澱滴定法、絡合滴定法等。

附:常見離子的檢驗

(2)物質的製備與純化

(3)生活中的應用

五.離子共存問題

近幾年高考幾乎每年都設定判斷離子共存問題的試題。從歷年高考中有關離子共存問題的難度上分析,這類問題都屬於中等難度偏易題,但這類題的區分度都比較高。離子共存與離子反應是乙個問題的兩個方面,離子不能共存必然是離子反應發生的結果,討論離子共存也就是對離子反應發生條件的判斷。

另外,離子共存問題又比較綜合,往往涉及多種離子之間的反應,有時還要考慮環境因素的影響。

例4.在ph=1的無色透明溶液中不能大量共存的離子組是

a.al3+ ag+ no3- cl-   b.mg2+ nh4+ no3- cl-

c.ba2+  k+  s2-  cl-   d.zn2+  na+ no3-  so42-

答案:ac

解題說明:1.首先從化學基本理論和概念出發,理清離子反應的規律和「離子共存」的條件。在中學化學中要求掌握的離子反應規律主要是離子間發生復分解反應和離子間發生氧化反應,以及在一定條件下一些微粒(離子、分子)可形成絡合離子等。

「離子共存」的條件是根據上述三個方面統籌考慮、比較、歸納整理而得出。因此解決「離子共存」問題可從離子間的反應規律入手,逐條梳理。2.

審題時應注意題中給出的附加條件:(1)酸性溶液(h+)、鹼性溶液(oh-)、能在加入鋁粉後放出可燃氣體的溶液、由水電離出的h+或oh-的濃度為

1×10-10mol/l的溶液等。(2)有色離子mno4—(紫色)、fe3+(黃色)、cu2+(藍色)、fe2+(淺綠色)、fe(scn)2+(血紅色)。(3)mno4-,no3-等在酸性條件下具有強氧化性。

(4)s2o32-在酸性條件下發生氧化還原反應:s2o32-+2h+=s↓+so2↑+h2o (5)注意題目要求「大量共存」還是「不能大量共存」。3.審題還應特別注意以下幾點:

(1)注意溶液的酸性對離子間發生氧化還原反應的影響。如:fe2+與no3-能共存,但在強酸性條件下(即fe2+、no3-、h+相遇)不能共存;mno4- 與cl-在強酸性條件也不能共存;s2-與so32-在鈉、鉀鹽時可共存,但在酸性條件下則不能共存。

(2)酸式鹽的含氫弱酸根離子不能與強鹼(oh-)、強酸(h+)共存。

離子反應和離子方程式

考點一電解質 非電解質 強電解質 弱電解質 1.電解質 非電解質 2.強電解質 弱電解質 考點二離子方程式的書寫 1.離子反應 指在溶液中 或熔化狀態下 有離子參加或離子生成的反應。2.離子方程式 用實際參加反應的離子符號表示化學反應的式子。3.離子方程式的書寫 1 書寫規則 單質 氧化物 不溶物 ...

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