《高考一轮复习—离子反应和离子方程式中学教育高考中学教育高考.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考一轮复习—离子反应和离子方程式中学教育高考中学教育高考.pdf(6页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习必备 欢迎下载 高考一轮复习离子反应和离子方程式 考试说明 1了解电离、强弱电解质的概念 2了解离子反应的概念,掌握离子反应发生的条件,能正确书写简单的离子方程式。一、电解质 1.电解质和非电解质 从宏观角度认识:在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质。而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质。从微观角度认识:在水溶液中或熔化状态下能自身电离出自由移动的离子的化合物是电解质,而在水溶液或熔化状态下自身不能电离出自由移动的离子的化合物是非电解质。因而电解质是在化合物范畴内研究的。酸、碱、盐、活泼金属的氧化物、部分有机物属于电解质。【注意】(1)电解质和非电解质必须是化合物,
2、单质及混合物(如 Cl2、食盐水)既不是电解质也不是非电解质。(2)有些化合物的水溶液能导电,如二氧化碳等酸性氧化物的水溶液,但其导电的根本原因不是 CO2本身发生电离产生离子所致,所以 CO2是非电解质,H2CO3才是电解质。(3)有些化合物水溶液不能导电,如 BaSO4、AgCl 溶液等,是因为它们的溶解度小,其水溶液测不出导电性,但只要溶解的部分完全电离,在熔化状态下,它们也能完全电离,所以 BaSO4和 AgCl 等难溶盐是电解质。2.强、弱电解质 强电解质:在水溶液中全部电离为离子的电解质。强酸、强碱及大多数盐为强电解质。属于强电解质的有:强酸:HCl、H2SO4、HNO3等;强碱:
3、KOH、NaOH、Ba(OH)2等;大多数盐类:NaCl、KNO3、BaSO4、NaHSO4、NaHCO3、CH3COONH4等。弱电解质:电解质在水中只能部分电离为离子的电解质;弱酸、弱碱、水等均为弱电解质。(2)属于弱电解质的有:中强酸和弱酸:H3PO4、H2SO3、H2CO3、CH3COOH、HF、H2S 等;弱碱:NH3 H2O、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等;水及两性氢氧化物:H2O、Al(OH)3;少数盐,如 Pb(CH3COOH)2等。(3)要区分好溶液的导电性强弱与电解质强弱的关系。溶液的导电性强弱是由溶液中自由移动的离子浓度及离子所带电荷决定的,即离子浓度越
4、大,离子所带电荷越多,则溶液的导电性越强,反之导电性弱。因此,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强,如:BaSO4是强电解质,由于其溶液浓度小,溶液中离子浓度很小,几乎不导电,其溶液的导电性就比一定浓度的弱电解质 CH3COOH 溶液的导电性弱。但同浓度、同温度时,强电解质溶液的导电性一定要比弱电解质溶液的导电性强。而电解质的强弱是根据其在水溶液中电离程度决定的,在水中溶解的部分完全电离,则这种化合物为强电解质,反之为弱电解质。学习必备 欢迎下载(4)电离方程式的书写:强电解质:完全电离,用等号“”,如:H2SO42H+SO42-;Ba(OH)2=Ba2+2OH-;CH3COON
5、H4=CH3COO-+NH4+弱电解质:部分电离,用可逆号“”,如:HF F-+H+多元弱酸分步电离:H2CO3H+HCO3-HCO3-H+CO32-多元弱碱也是分步电离,但书写时应一步写完:Fe(OH)3Fe3+3OH-二、离子反应:指有 参加或有 生成的化学反应。酸、碱、盐溶于水后,能电离产生离子,所以酸、碱、盐在水溶液里发生的化学反应都属于离子反应。离子反应通常用离子方程式表示。【注意 1】下列反应不是在水溶液中进行的:;像这些没有自由移动离子参加的反应通常不用离子方程式表示。【注意 2】上述反应在水溶液不能进行,是由于 Na+、Cl、H+、SO42-能共存而不反应,是由于 Cu和稀硫酸
6、不反应,在水溶液中也能进行,此时可用离子方程式表示,即 或 1.离子反应的本质 强酸能制取弱酸,弱酸能制取更弱酸例如,用盐酸和 CH3COONa 溶液反应可以得到 CH3COOH,用CH3COOH 溶液和 Na2CO3溶液反应可以得到 H2CO3。COOHCHNaClCOONaCHHCl33 323323COHCOONaCH2CONaCOOHCH2)OHCOCOH(2232 而盐酸溶液中 c(H+)大于 CH3COOH 溶液中 c(H+),CH3COOH 溶液中 c(H+)又大于 H2CO3溶液中 c(H+)由此可知,由 HClCH3COOHH2CO3,c(H+)一次一次减小。强碱能制取弱碱,
7、弱碱能制取更弱碱例如,NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液反应能制取 NH3 H2O,NH3 H2O 和AlCl3溶液反应能制取 Al(OH)3。OHNHNaClClNHNaOH234 34323)OH(AlClNH3AlClOHNH3 而 NaOH 溶液中 c(OH)大于 NH3 H2O 中 c(OH),NH3 H2O 中 c(OH)又大于 Al(OH)3产生的 c(OH)由此可知,由 NaOHNH3 H2OAl(OH)3,c(OH)一次一次减小。上述还可以概括为:由易电离的物质可以生成难电离的物质,由难电离的物质可以生成更难电离物质 易溶于水的物质可以生成微溶于水的物质,微溶于水的物质可以生
8、成难溶于水的物质例如,把较浓的CaCl2溶液和较浓的 NaOH 溶液混合会生成微溶于水的 Ca(OH)2沉淀,再加入 Na2CO3溶液,Ca(OH)2会转化为 CaCO3沉淀从 CaCl2溶液到 Ca(OH)2,再到 CaCO3,溶解在水中的 C(Ca2+)一次一次减小。上述列举的都是离子反应,透过这些反应的现象,细细地分析,我们可以找到离子反应的本质。离子反应的本质就是溶液中反应物的某种离子浓度减小 HCl2SONa )(SOH)s(NaCl24242浓OH2SOCuSO Cu)(SOH222442浓OH2NH2CaCl )()OH(Ca)s(ClNH223224sOHNH OHNH234O
9、HNHOHNH234掌握离子反应发生的条件能正确书写简单的离子方程式一电解质电解质和非电解质从宏观角度认识在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质从微观角度认识在水溶移动的离子的化合物是非电解质因而电解质是在化合物范畴内研究的酸碱盐活泼金属的氧化物部分有机物属于电解质注意电解质和非电解质必须是化合物单质及混合物如食盐水既不是电解质也不是非电解质有些化合物的水溶液能导解质有些化合物水溶液不能导电如溶液等是因为它们的溶解度小其水溶液测不出导电性但要溶解的部分完全电离在熔化状态下它们也能完全电离所以和等难溶盐是电解质强弱电解质强电解质在水溶液中
10、全部电离为离子的电解质强酸学习必备 欢迎下载【注意 3】有人根据 H2S+CuSO4CuS+H2SO4,得出结论:由弱酸同样可以制取强酸这是一种表面现象,若加以推广是不妥的此反应的本质是 c(S2-)减小,即 CuS 产生的 S2-比 H2S 电离出的 S2-还要少。2.离子反应发生的条件和类型 根据离子反应发生的条件不仅能判断反应能否发生,且可以判断离子间是否可以共存。凡是能使反应物离子浓度减小的条件就是离子反应发生的条件 (1)若离子之间的反应是两种电解质在溶液中相互交换离子(复分解反应),这类反应发生的条件是:(a)生成难溶物质;。(b)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水);(c)生成挥发性
11、物质(如 CO2、HCl 等)。中学化学常见挥发性物质有:CO2、SO2、NH3,它们都可以由难电离物质 H2CO3、H2SO3、NH3 H2O 分解得到因此,生成 CO2、SO2、NH3与生成相应的难电离的物质本质上是一致的 例:Ba(OH)2H2SO4BaSO4 2H2O;Na2CO32HCl2NaClCO2 2H2O;NH4ClNaOHNH3 H2ONaCl 这些反应的共同特点是:反应后溶液中自由移动的离子数目减少,因此离子互换反应一般是朝着溶液离子浓度减少的方向进行。但有少数例外,如:CaCO3CO2H2OCa(HCO3)2 此反应能够进行的原因,是因为生成了更难电离的 HCO3-化合
12、物。(2)离子反应若属氧化还原反应,离子反应应遵照氧化还原反应规律进行。例:c(H+)减小;c(Cu2+)减小 c(I-)减小 c(Fe3+)减小 C(H+)和 C(NO3-)减小 三、离子方程式 1.离子反应方程式是指:用 来表示离子反应的式子。例如:在 NaOH 溶液中存在有 Na+,OH,而 HCl 溶液中有 H+,Cl,当向 NaOH 溶液中加入 HCl 发生下述反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,因为 NaCl 在水溶液中仍以离子形式存在,故实际上参加反应的离子只 H+和OH,故离子方程式为 H+OH=H2O。又如:BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl,其离子方程式
13、为 Ba2+SO42=BaSO4。2.离子方程式书写步骤(以 H2SO4与 BaCl2反应为例说明):写出并配平反应的化学方程式:H2SO4+BaCl2=BaSO4+2H Cl 把易溶于水的强电解质(即:易溶于且在水中完全电离的电解质)拆成离子形式,其他仍以分子形式书写:2H+SO42-+Ba2+2Cl-=BaSO4+2H+2Cl-删去两边未反的离子:此反应中没有不参加反应的离子 SO42-+Ba2+=BaSO4 22HZnH2ZnCuFeCuFe2222IBr2I2Br223CuFe2CuFe2OH4NO2Cu3NO2H8Cu3223掌握离子反应发生的条件能正确书写简单的离子方程式一电解质电
14、解质和非电解质从宏观角度认识在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质从微观角度认识在水溶移动的离子的化合物是非电解质因而电解质是在化合物范畴内研究的酸碱盐活泼金属的氧化物部分有机物属于电解质注意电解质和非电解质必须是化合物单质及混合物如食盐水既不是电解质也不是非电解质有些化合物的水溶液能导解质有些化合物水溶液不能导电如溶液等是因为它们的溶解度小其水溶液测不出导电性但要溶解的部分完全电离在熔化状态下它们也能完全电离所以和等难溶盐是电解质强弱电解质强电解质在水溶液中全部电离为离子的电解质强酸学习必备 欢迎下载 检查两边的元素是否守恒、净电荷数
15、是否守恒、电子得失是否守恒、该用号还是号、有没有漏写、等符号。3.离子方程式的书写规则(1)在离子方程式书写时,同时符合易溶于水、完全电离两个条件的强电解质(即:强酸、强碱、可溶性盐)拆开成离子形式,其他(包括难电离物质、难溶物、单质和氧化物及其他所有气体)一律写化学式。(2)在离子方程式中,微溶物(如 Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等)写成离子形式还是写成化学式,要具体问题具体分析看主要的存在形式。微溶物在生成物中要写成化学式。微溶物在反应物中如果以溶液形式存在(浓度小,如澄清石灰水),要写成离子形式;如果以悬浊液形式存在(浓度大,如石灰乳),要写成化学式。(3)三大浓
16、酸的处理:浓硫酸一般写化学式,浓盐酸和浓硝酸拆成离子形式。(4)酸式盐的写法:如果是强酸的酸式根,一般拆写成离子形式,如 HSO4-要写成 H+和 SO42-;如果是弱酸的酸式根则不能拆开写,如 HCO3-、HSO3-、HS-等均不能拆开写。(4)与量有关的离子方程式的书写 在 Ca(HCO3)2溶液中滴加少量的 NaOH 溶液:OH-+HCO3-+Ca2+=CaCO3+H2O 在 Ca(HCO3)2溶液中滴加足量的 NaOH 溶液:2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+2 H2O+CO32-某些氧化还原反应:FeBr2溶液与不同量的氯水混合 当氯水足量时:2Fe2+4Br-+3C122
17、Fe3+2Br2+6Cl-当氯水少量时:2Fe2+C122Fe3+2Cl-(因为 Fe2+的还原能力比 Br-强,所以当氯水少量时将先氧化 Fe2+)当 FeBr2与 C12为 11 时:2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl-FeCl3溶液与不同量的 Na2S 溶液混合 当 Na2S 溶液少量时:2Fe3+S2-2Fe2+S ;当 Na2S 溶液过量时:2Fe3+3S2-2FeS(黑)+S 铝盐溶液和强碱溶液的反应 偏铝酸盐(或锌酸盐)和强酸的反应 酸性氧化物与碱溶液反应。如 CO2、SO2与碱的反应。多元酸(如:H2S、H2SO3等)与碱反应,酸和碱的量不同可生成不同的盐。
18、部分多元弱酸盐(如 Na2S、Na2CO3、Na2SO3)与强酸的反应 铁和稀 HNO3(或其他氧化性的酸)的反应。硝酸银和氨水的反应。掌握离子反应发生的条件能正确书写简单的离子方程式一电解质电解质和非电解质从宏观角度认识在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质从微观角度认识在水溶移动的离子的化合物是非电解质因而电解质是在化合物范畴内研究的酸碱盐活泼金属的氧化物部分有机物属于电解质注意电解质和非电解质必须是化合物单质及混合物如食盐水既不是电解质也不是非电解质有些化合物的水溶液能导解质有些化合物水溶液不能导电如溶液等是因为它们的溶解度小其水
19、溶液测不出导电性但要溶解的部分完全电离在熔化状态下它们也能完全电离所以和等难溶盐是电解质强弱电解质强电解质在水溶液中全部电离为离子的电解质强酸学习必备 欢迎下载 规律:如果组成某反应物的多种(两种或两种以上)离子参加了离子反应,该物质处于过量时,不考虑离子间的数量组成比,如果处于少量或适量时一定要考虑离子间的组成比,否则是错误的。(5)离子反应方程式中化学计量数处理 方程式两边各物质前的化学计量数含有公约数可以消掉,例如:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O 写成离子形式为:2H+2OH=2H2O,“2”可以去掉,离子方程式为:H+OH=H2O。只部分物质的化学计量数有公约数则不能去
20、掉。例如:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O,其离子方程式为:Ba2+2OH+2H+SO42=BaSO4+2H2O,不能写成:Ba2+OH+H+SO42=BaSO4+H2O 4.离子方程式的意义 离子方程式较化学方程式更能突出表现反应的实质,不同物质间的反应其实质可能是一样的,例如:NaOH+HCl=NaCl+H2O 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O,NaOH+HNO3=NaNO3+H2O,其反应实质均是H+OH=H2O。由此可知离子方程式代表的不仅是某一个反应,还可以表示某一类反应。根据离子方程式表示的某一类反应,可以将离子方程式改写成化学方程式。例如:2H+CO32
21、=H2O+CO2,该反应的代表的是强酸和可溶性碳酸盐生成可溶性盐及水和 CO2的一类反应。符合该离子方程式的化学反应有:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2,2HNO3+K2CO3=2KNO3+H2O+CO2 等,即酸应为强酸如 H2SO4、HNO3、HCl,而反应物中的盐应为可溶性的碳酸盐,如钾盐或钠盐等。5.离子方程式正误判断 离子方程式的判断正误,可总结为“八查”:(1)一查反应是否符合客观事实 如钠投入 CuSO4溶液中:2Na+Cu2+=2Na+Cu();2Na+Cu2+2H2O2Na+Cu(OH)2+H2()(2)二查质量是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒 如
22、Fe2+Cl2Fe3+2Cl-()2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-()(3)三查化学符号(、=、化学式、离子形式)使用是否正确,如碳酸氢钙溶液与盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+Ca2+2H2O+2CO2()HCO3-+H+=H2O+CO2 ()(4)四查是否忽略隐离子反应 如 CuSO4溶液和 Ba(OH)2溶液反应:Ba2+SO42-BaSO4 ()Cu2+SO42-+Ba2+2OH-Cu(OH)2+BaSO4()(5)五查阴、阳离子配比是否正确 如稀 H2SO4和 Ba(OH)2溶液反应:H+SO42-+OH-+Ba2+BaSO4+H2O()2H+SO42-+2OH-+Ba2+BaS
23、O4+2H2O()掌握离子反应发生的条件能正确书写简单的离子方程式一电解质电解质和非电解质从宏观角度认识在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质从微观角度认识在水溶移动的离子的化合物是非电解质因而电解质是在化合物范畴内研究的酸碱盐活泼金属的氧化物部分有机物属于电解质注意电解质和非电解质必须是化合物单质及混合物如食盐水既不是电解质也不是非电解质有些化合物的水溶液能导解质有些化合物水溶液不能导电如溶液等是因为它们的溶解度小其水溶液测不出导电性但要溶解的部分完全电离在熔化状态下它们也能完全电离所以和等难溶盐是电解质强弱电解质强电解质在水溶液中全
24、部电离为离子的电解质强酸学习必备 欢迎下载(6)六查反应物用量与其反应是否一致。如碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠:Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O ();Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3+H2O ()(7)七查加入试剂顺序与其反应是否一致。如往 Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸:2H+CO32-H2O+CO2()H+CO32-=HCO3-()(8)八查反应条件与其反应是否一致。如往氯化铵溶液中滴入烧碱溶液:NH4+OH-=NH3+H2O ()NH4+OH-NH3 H2O ()四、离子共存 1.若离子之间能发生化学反应,离子之间不能大量共存;若不发生反应即可
25、共存。(1)在强酸性条件下(即有大量 H+),不能共存的离子有:OH-(大量)、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等,即:OH和弱酸的酸根、弱酸的根式根离子不能与 H共存。(2)在强碱性条件下(即有大量 OH-);不能共存的离子有:H+(大量)、HCO3-、HS-、HSO3-、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等,即:H及弱酸的酸式根离子、弱碱的阳离子不能与 OH共存。(3)相互反应生成沉淀的离子间不能共存,如 Ag+跟 Cl-、Br-、I-,Ba2+跟 CO32-、SO42-、SO32-、PO43-,H+和 SiO32-等。(4)相互反应生
26、成气体的离子间不能共存,如 H+跟 HSO3-、HCO3-、HS-,OH-和 NH4+(加热)等。(5)相互反应生成难电离物质的离子间不能共存,如 H+跟 F-、ClO-、CH3COO-,OH-和 NH4+等。(6)离子间发生氧化还原反应的不能共存,如 H+跟 NO3-、Fe2+,H+跟 MnO4-、Cl-,S2-跟 ClO-、H+(OH-),Fe3+跟 I-或 S2-,H+跟 S2O32-,H+跟 S2-、SO32-等。(7)离子间发生相互促进水解反应的不能大量共存,如 Al3+和 CO32-(HCO3-)等。(8)离子间能相互形成络合物的不能共存,如 Fe3+和 SCN-,Fe3+和 C6
27、H5O-等。2.审题时应注意题中给出的附加条件 酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出气体的溶液、由水电离出的 H+或 OH-=110-12mol/L的溶液等。有色离子 MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+。MnO4-、NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-2H+SSO2H2O 注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。掌握离子反应发生的条件能正确书写简单的离子方程式一电解质电解质和非电解质从宏观角度认识在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质从微观角度认识在水溶移动的离子的化合物是非电解质因而电解质是在化合物范畴内研究的酸碱盐活泼金属的氧化物部分有机物属于电解质注意电解质和非电解质必须是化合物单质及混合物如食盐水既不是电解质也不是非电解质有些化合物的水溶液能导解质有些化合物水溶液不能导电如溶液等是因为它们的溶解度小其水溶液测不出导电性但要溶解的部分完全电离在熔化状态下它们也能完全电离所以和等难溶盐是电解质强弱电解质强电解质在水溶液中全部电离为离子的电解质强酸