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江苏专用2022版高考化学总复习专题二化学物质及其变化第2讲离子反应教案
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这是一份江苏专用2022版高考化学总复习专题二化学物质及其变化第2讲离子反应教案，共24页。试卷主要包含了电解质及其电离，离子反应与离子方程式，离子共存等内容，欢迎下载使用。
第2讲 离子反应
考试要点
核心素养
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。
4.能正确书写离子方程式并能进行有关计算。
1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识化学反应和离子反应的异同点;能从微观的角度认识溶液中离子导电的规律,能从宏观和微观相结合的视角理解化学反应和离子反应,并运用离子反应解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于不同电解质溶液导电性的差异,分析推理,理解溶液中电解质的电离特点和导电规律。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征。能运用正确的模型理解离子反应方程式书写的方法。
一、电解质及其电离
1.电解质和非电解质的比较
定义
特性
实例
电解质
在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
化合物,能电离、能导电
盐(NaCl)、
酸(H2SO4)、
碱(NaOH)
非电
解质
在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物
化合物,不能电离、不能导电
蔗糖、乙醇
易错
点拨
a.电解质和非电解质都属于化合物,单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质
b.有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中导电的离子不是其自身电离产生的,故这些化合物不属于电解质,而属于非电解质,如SO2、CO2、SO3、NH3(因溶于水分别生成的H2SO3、H2CO3、H2SO4、NH3·H2O能电离出自由移动的离子而导电)等
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能① 全部 电离的电解质
在水溶液中② 部分 电离的电解质
电离平衡
③ 不存在
④ 存在
溶液中存在
的微粒种类
水合离子、⑤ 水分子
水合离子、⑥ 水分子 、⑦ 弱电解质分子 等
举例
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、
HClO4、HBr、HI等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等
绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等
弱碱:NH3·H2O及难溶于水的碱等
H2O
易错点拨
a.电解质强弱与物质溶解性无关,溶解度小的物质易被误认为是弱电解质。如BaSO4、AgCl、CaCO3等
b.溶液导电性强弱与自由离子的浓度及离子所带的电荷数有关,与电解质强弱无直接关系
3.电解质的电离
(1)电离的理解
电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成⑧ 自由移动离子 的过程。离子化合物的电离条件:⑨ 水溶液中或熔融状态下 ,共价化合物的电离条件:⑩ 水溶液中 。
(2)电离方程式
强电
解质
全部电离,用“ ”连接。
如Na2SO4: Na2SO4 2Na++S
弱电
解质
部分电离,用“”表示。多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H2S的电离方程式: H2S H++HS-、HS- H++S2-
多元弱碱分步电离,但一步写出。
如Cu(OH)2的电离方程式: Cu(OH)2 Cu2++2OH-
两性氢氧化物双向电离。
如Al(OH)3的电离方程式:
H++Al+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-
酸式盐
强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++S ,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4 Na++HS
多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余部分电离。
如NaHCO3的电离方程式:
NaHCO3 Na++HC、HC H++C
二、离子反应与离子方程式
1.离子反应
(1)定义:有 离子参加 或有 离子生成 的反应。
(2)类型:
2.离子方程式
(1)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
(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,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式都可用 H++OH- H2O 来表示。
(3)物质“拆分”原则
书写离子方程式时,氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、多元弱酸的酸根离子(如HC、HS-、HS等)、沉淀、气体、非电解质在离子方程式中均不能拆分,易溶的强电解质[强酸(浓盐酸、浓硝酸在离子方程式中可拆,浓硫酸一般不拆)、强碱、大多数可溶性盐]拆成离子形式。
强酸的酸式酸根离子在水溶液中写成拆分形式。如NaHSO4应写成Na+、H+和S;而NaHSO4在熔融状态下应写成Na+和HS。
微溶物出现在反应物中时,澄清溶液可以拆,悬浊液不可拆;微溶物出现在生成物中时当沉淀处理,不可拆。如:澄清石灰水与盐酸反应的离子方程式:H++OH- H2O;用石灰乳制漂白粉的离子方程式:Ca(OH)2+Cl2 Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
及时提醒 a.盐类水解的离子方程式用“”而不用“”。
b.熟记四种常见的微溶物是Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca(OH)2。
三、离子共存
1.离子共存的条件
几种离子在同一溶液中大量共存,指离子之间 不反应 ;若离子之间能 发生反应 ,则不能大量共存。
2.分析离子能否大量共存必备知识
(1)中学常见的四种有颜色的离子: Mn (紫红色)、 Cu2+ (蓝色)、 Fe3+ (棕黄色)、 Fe2+ (浅绿色)。
(2)常见的表示溶液呈酸性的表述
a.pH=1的溶液(常温下);
b.使紫色石蕊试纸变 红 的溶液;
c.使甲基橙呈 红色 的溶液;
d.与镁粉反应放出 氢气 的溶液;
e.c(OH-)=1×10-14 mol/L的溶液(常温下)。
(3)常见的表示溶液呈碱性的表述
a.pH=14的溶液(常温下);
b.使紫色石蕊试纸变 蓝 的溶液;
c.使无色酚酞试液变 红 的溶液;
d.c(H+)=1×10-14 mol/L的溶液(常温下)。
(4)常见的表示溶液可能呈酸性也可能呈碱性的表述
a.与铝粉反应放出 氢气 的溶液;
b.由水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol/L的溶液(常温下);
c.与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
3.判断离子能否大量共存的“四个要点”
(1)一色——溶液颜色,无色溶液中不存在有色离子
(2)二性——溶液的酸、碱性
a.在强酸性溶液中,OH-及 弱酸根 离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在;
b.在强碱性溶液中,H+及 弱碱 阳离子(如N、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;
c.弱酸的 酸式酸根 离子(如HC、HS、HS-等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
a.Al与HC不能大量共存,发生反应的离子方程式为 Al+HC+H2O Al(OH)3↓+C 。
b.“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等具有还原性的离子发生 氧化还原 反应而不能大量共存。
c.N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
a.复分解反应,如Ba2+与S、N与OH-、H+与CH3COO-等不能大量共存。
b.氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,N(H+)与Fe2+等不能大量共存。
c.配合反应:如Fe3+与SCN-等不能大量共存。
d.相互促进水解的反应:如Al3+与C、HC、Al等不能大量共存。
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。
(1)BaSO4投入水中,溶液的导电性弱,故它是弱电解质 ( )
(2)CO2、NH3的水溶液能导电,所以CO2、NH3均是电解质 ( )
(3)NaCl固体不导电,熔融的KCl能导电,所以前者是非电解质,后者是电解质 ( )
(4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 ( )
(5)溶液的导电性强弱与溶液中离子浓度及离子所带的电荷数有关 ( )
(6)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑ ( )
(7)NaHCO3的水解:HC+H2O H2CO3+OH- ( )
(8)向NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+H2O+SO2 2HClO+S ( )
(9)Mg(OH)2与醋酸的反应:OH-+H+ H2O ( )
(10)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:C+2H+ H2O+CO2↑ ( )
答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)√ (6)✕ (7)✕ (8)✕ (9)✕ (10)✕
2.下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是 ( )
A.NaHSO3 Na++H++S
B.H2S H++HS-
C.MgCl2 Mg2++2Cl-
D.Ba(OH)2 Ba2++2OH-
答案 A HS为弱酸根离子,不能拆开写,A错误。
3.下列化学反应的离子方程式错误的是 ( )
A.BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应:Ba2++S BaSO4↓
B.NaOH溶液与硝酸的反应:OH-+H+ H2O
C.Na2CO3溶液与硫酸的反应:C+2H+ CO2↑+H2O
D.碳酸钙与盐酸的反应:C+2H+ CO2↑+H2O
答案 D D项中碳酸钙为不溶于水的固体,应写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O。
4.水溶液中能大量共存的一组离子是 ( )
A.N、Ba2+、Br-、C
B.Cl-、S、Fe2+、H+
C.K+、Na+、S、Mn
D.Na+、H+、N、HC
答案 C Ba2+与C能反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存。S与H+能反应生成SO2和H2O,S与Fe2+能生成沉淀FeSO3,不能大量共存。H+与HC能反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
5.写出下列反应的离子方程式。
(1)澄清石灰水中加入稀盐酸: 。
(2)石灰乳与Na2CO3溶液反应: 。
(3)NH4Cl与NaOH两稀溶液混合: 。
(4)用MnO2与浓盐酸共热制Cl2: 。
答案 (1)OH-+H+ H2O
(2)Ca(OH)2+C CaCO3+2OH-
(3)N+OH- NH3·H2O
(4)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
考点一 电解质的分类和电离
题组一 电解质及其电离
1.下列说法正确的是 ( )
A.酸、碱、盐都是电解质
B.电解质都是易溶于水的物质
C.氧化物都是电解质
D.氢化物都不是电解质
答案 A 硫酸钡是电解质,但难溶于水,B错误;非金属氧化物如SO2等属于非电解质,C错误;KH属于电解质,HCl也是电解质,D错误。
2.下列物质在指定条件下的电离方程式不正确的是 ( )
A.熔融的BaSO4:BaSO4 Ba2++S
B.NH3·H2O溶液:NH3·H2O N+OH-
C.熔融的NaHSO4:NaHSO4 Na++H++S
D.H2CO3的第二步电离:HC H++C
答案 C 熔融的NaHSO4的电离方程式为NaHSO4 Na++HS。
题组二 溶液导电性变化分析
3.现有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H2SO3溶液中通入Cl2直至过量 ( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HBr ( )
(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SO2 ( )
答案 (1)④ (2)② (3)③ (4)② (5)③ (6)①
4.向0.02 mol·L-1CuSO4溶液中匀速滴加1 mol·L-1氨水,先观察到有浅蓝色沉淀[Cu2(OH)2SO4]生成,后沉淀溶解,逐渐变为深蓝色溶液。该实验过程体系的pH和电导率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.c(Cu2+):a点=b点
B.bc段生成浅蓝色沉淀的反应为2Cu2++2OH-+S Cu2(OH)2SO4↓
C.d点时:c(N)<2c(S)
D.导电能力:N>[Cu(NH3)4]2+
答案 D a点到b点发生反应:2Cu2++2NH3·H2O+S Cu2(OH)2SO4↓+2N,c(Cu2+)减小,故c(Cu2+):a点>b点,A错误;bc段生成浅蓝色沉淀的反应为2Cu2++2NH3·H2O+S Cu2(OH)2SO4↓+2N,B错误;c点沉淀达到最大值,此时溶质为(NH4)2SO4,c点到d点,pH突变,但导电率几乎不变,故d点溶质为(NH4)2SO4和NH3·H2O,那么d点溶液中电荷守恒为c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S),因为此时pH>7,c(H+)2c(S),C错误;b'点之前释放N,导电能力增强,b'点之后释放[Cu(NH3)4]2+和OH-,导电能力降低,说明导电能力:N>[Cu(NH3)4]2+,D正确。
考点二 离子方程式的书写及正误判断
题组一 离子方程式的书写
1.写出下列典型反应的离子方程式。
(1)氯化铝溶液中加入过量氨水: 。
(2)小苏打与乙酸溶液混合: 。
(3)澄清石灰水中加入盐酸: 。
(4)Cl2通入水中: 。
(5)实验室用浓盐酸与MnO2共热制Cl2: 。
(6)在石灰乳中加入Na2CO3溶液: 。
(7)NaHCO3溶液与稀盐酸混合: 。
(8)FeCl3溶液与Cu反应: 。
(9)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合: 。
(10)Fe2O3溶于HI溶液中: 。
(11)FeO溶于稀HNO3中: 。
(12)磁性氧化铁溶于稀硝酸中: 。
答案 (1)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
(2)HC+CH3COOHCH3COO-+CO2↑+H2O
(3)OH-+H+H2O
(4)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(5)4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+2H2O+Mn2+
(6)Ca(OH)2+CCaCO3+2OH-
(7)HC+H+H2O+CO2↑
(8)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(9)Ba2++2OH-+2N+SBaSO4↓+2NH3·H2O
(10)Fe2O3+6H++2I-2Fe2++I2+3H2O
(11)3FeO+10H++N3Fe3++NO↑+5H2O
(12)3Fe3O4+28H++N9Fe3++NO↑+14H2O
2.写出下列与量有关的反应的离子方程式。
(1)酸性氧化物与碱溶液反应。如CO2通入澄清石灰水中:
CO2少量: ;
CO2过量: 。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸反应:
盐酸少量: ;
盐酸过量: 。
(3)铝盐溶液与强碱溶液反应。如AlCl3溶液与NaOH溶液反应:
NaOH溶液少量: ;
NaOH溶液过量: 。
(4)NaAlO2溶液与强酸溶液反应。如NaAlO2溶液与盐酸反应:
盐酸少量: ;
盐酸过量: 。
(5)CO2通入NaAlO2溶液中:
CO2少量: ;
CO2过量: 。
(6)Fe与稀硝酸反应:
Fe少量: ;
Fe过量: 。
(7)FeI2溶液与Cl2反应:
Cl2少量: ;
Cl2过量: 。
(8)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液混合:
NaOH少量: ;
NaOH过量: 。
(9)NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应:
①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1: 。
②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2: 。
③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶3: 。
(10)向含有H+、Al3+、N的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为:
;
;
;
。
答案 (1)CO2+Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O CO2+OH-HC
(2)C+H+HC C+2H+H2O+CO2↑
(3)Al3++3OH-Al(OH)3↓ Al3++4OH-Al+2H2O
(4)Al+H++H2OAl(OH)3↓
Al+4H+Al3++2H2O
(5)2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+C Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC
(6)Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O
(7)2I-+Cl22Cl-+I2 2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl-
(8)HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O 2HC+2OH-+Ca2+CaCO3↓+C+2H2O
(9)①2Al3++3S+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
②N+Al3++2S+2Ba2++4OH-2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
③N+Al3++2S+2Ba2++5OH-2BaSO4↓+NH3·H2O+Al+2H2O
(10)H++OH-H2O Al3++3OH-Al(OH)3↓ N+OH-NH3·H2O Al(OH)3+OH-Al+2H2O
名师总结
与量有关的离子方程式的种类与书写思路
(1)先后型:向FeBr2溶液中通入氯气,氯气少量时Fe2+首先反应,Cl2过量时Fe2+和Br-均反应;向FeI2溶液中通入氯气,氯气少量时I-首先反应,Cl2过量时Fe2+和I-均反应。向NH4HCO3溶液中加入NaOH溶液,首先是HC与OH-发生中和反应,然后是N与OH-反应。
(2)配比型:两种物质比例不同,反应的离子方程式不同。这种离子反应的书写可用“定一法”书写,将量少的物质化学计量数定为1,如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写:
题组二 离子方程式的正误判断
3.(2021江苏南通启东中学期初)氯气是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是 ( )
A.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-
B.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HS+Cl2+H2O S+3H++2Cl-
答案 A HClO为弱酸,不能完全电离,该反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,A项错误。
4.(2020江苏扬州期末)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Na与H2O反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2↑
B.AlCl3溶液与氨水反应:Al3++3OH- Al(OH)3↓
C.MnO2与浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
D.酸性KMnO4溶液与NaNO2溶液反应:2Mn+5N+3H2O 2Mn2++5N+6OH-
答案 C A项电荷不守恒,正确的离子方程式为2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑,错误;一水合氨为弱电解质,不能拆开写,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,B项错误;MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,C项正确;酸性环境下不会生成OH-,正确的离子方程式为2Mn+5N+6H+ 2Mn2++5N+3H2O,D项错误。
5.(2020江苏镇江期末)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Fe3O4与HI溶液反应:Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O
B.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合使溶液呈中性:2H++S+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O
C.Cl2与热的NaOH溶液反应制取NaClO3:2Cl2+6OH- 3Cl-+Cl+3H2O
D.在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3 2Fe+3Cl-+H2O+4H+
答案 B A项,I-具有还原性,可将Fe3+还原为Fe2+,正确的离子方程式为Fe3O4+8H++2I- 3Fe2++4H2O+I2,错误;B项,反应至中性,说明反应后溶液中溶质为Na2SO4,正确;C项,电荷不守恒,正确的离子方程式为3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2O,错误;D项,碱性溶液中不会大量存在H+,正确的离子方程式为4OH-+3ClO-+2Fe(OH)3 2Fe+3Cl-+5H2O,错误。
名师总结
离子方程式正误判断的思维流程
考点三 离子共存
题组一 无限制条件的离子共存的判断
1.下列各组离子,能在溶液中大量共存的是 ( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、C、N
C.Cu2+、K+、S、N D.Na+、HC、OH-、Ca2+
答案 C A项中Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存;B项中H+与C不能大量共存,Ca2+与C会生成CaCO3沉淀,也不能大量共存;C项中各离子之间不反应,可以大量共存;D项中HC与OH-、Ca2+反应会生成H2O和CaCO3沉淀,不能大量共存。
2.(2020北京北师大附中模拟)在水溶液中能大量共存的一组离子是 ( )
A.N、H+、S2、P B.Na+、Ca2+、Cl-、N
C.Cu2+、Hg2+、S2-、S D.Ba2+、Al3+、Br-、C
答案 B A中H+与S2发生氧化还原反应;C中S2-分别与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀;D中Ba2+与C反应生成沉淀,Al3+与C发生相互促进的水解反应。
题组二 题干中有限制条件的离子共存
3.下列各组离子能在酸性溶液中大量共存的是 ( )
A.Na+、Fe2+、N、S
B.Na+、Ca2+、Cl-、ClO-
C.Mg2+、Ba2+、C、S
D.K+、N、Cl-、HC
答案 A 酸性溶液中,H+、Na+、Fe2+、N、S之间不发生反应,在溶液中能够大量共存,故A符合题意;酸性溶液中,ClO-与H+反应生成次氯酸不能大量共存,故B不符合题意;溶液中Mg2+与C反应生成碳酸镁沉淀,Ba2+与C、S反应生成碳酸钡和硫酸钡沉淀,H+与C反应生成CO2和H2O,不能大量共存,故C不符合题意;酸性溶液中,HC与H+反应生成二氧化碳气体,不能大量共存,故D不符合题意。
4.下列各组离子在碱性条件下可以大量共存,在酸性条件下因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )
A.Cu2+、Fe2+、N、Cl-
B.K+、Mg2+、HC、S
C.S2-、Na+、K+、Cl-
D.Ba2+、Na+、I-、N
答案 D OH-能与Cu2+、Fe2+发生反应生成沉淀,故不能大量共存,A不选;OH-与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,也能与HC反应生成水和C,故不能大量共存,B不选;碱性溶液中,题给离子不反应,能大量共存,在酸性条件下H+、S2-发生非氧化还原反应生成H2S气体,C不选;碱性溶液中题给离子不反应,能大量共存,但在酸性条件下I-、N能发生氧化还原反应,符合题意,选D。
题组三 选项中有限制条件的离子共存
5.(2020江苏四市模拟)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.澄清透明的溶液:K+、H+、S、Mn
B.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Na+、N、C、S
C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:Ba2+、Al3+、SCN-、Cl-
D.=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Al、Br-
答案 A ClO-会将S氧化为S,二者不能大量共存,B项错误;Fe3+会与SCN-反应生成Fe(SCN)3,二者不能大量共存,C项错误;=0.1 mol·L-1的溶液pH=1,Al和H+不能大量共存,D项错误。
6.下列有关溶液组成的描述合理的是 ( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、N、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、S、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HC
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、S
答案 C Al3+和S2-相互促进水解生成Al(OH)3和H2S,不能大量共存,A项错误;酸性溶液中ClO-能氧化I-,且H+与ClO-不能大量共存,B项错误;中性溶液中Fe3+不能大量存在,D项错误。
1.(2020江苏单科,4,2分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、N
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、S、Si
C.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:N、Na+、N、I-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:N、Mg2+、Cl-、S
答案 A B项,Si在酸性溶液中不能大量存在,错误;C项,I-具有还原性,KMnO4具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,错误;D项,Cl-与Ag+不能大量共存,S与Ag+也不能大量共存,错误。
2.(2020江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O2H++N+NO
C.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液中通入过量CO2:Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2OAgOH↓+N
答案 C A项,HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆成离子形式,错误;B项,离子方程式配平错误,正确的离子方程式为3NO2+H2O 2H++2N+NO,错误;C项,CO2过量时产物为NaHCO3,且离子方程式已配平,正确;D项,AgNO3溶液中加入过量氨水,最终生成[Ag(NH3)2]+,离子方程式为Ag++2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++2H2O ,错误。
3.(2019江苏单科,4,2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、C、Al
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、S、Mn
C.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、N、N、HS
答案 A A项,在NaOH溶液中,Na+、K+、C、Al相互之间不发生化学反应,可以共存;B项,Fe2+具有还原性,Mn具有氧化性,两者之间可发生氧化还原反应,不能共存;C项,C和Ba2+可以结合生成BaCO3沉淀,不能大量共存;D项,在酸性条件下,N可将HS氧化,不能大量共存。
4.(2019江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH- Al+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2N+2H+ Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+ H2SiO3↓+2Na+
答案 A A项,Cl2能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O,正确;B项,铝粉能与NaOH溶液反应制取H2,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2↑,错误;C项,铜与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O,错误;D项,Na2SiO3易溶于水,应用离子符号表示,故向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸发生反应的离子方程式为Si+2H+ H2SiO3↓,错误。
一、单项选择题
1.(2020河南安阳模拟)下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡,且属于电解质的是 ( )
A.氯气 B.硬脂酸(C17H35COOH)
C.氯化钾 D.甘油
答案 B 氯气是单质,既不是电解质又不是非电解质,故不选A;硬脂酸(C17H35COOH)是弱酸,属于电解质,C17H35COOH电离出氢离子,抑制水电离,故选B;氯化钾是强酸强碱盐,溶于水,不会破坏水的电离平衡,故不选C;甘油是丙三醇,属于非电解质,故不选D。
2.下列说法中正确的是 ( )
A.三氧化硫的水溶液能导电,所以三氧化硫是电解质
B.自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力一定强
C.NaHSO4在水溶液中及熔融状态下均可电离出Na+、H+、S
D.NH3是非电解质,但其水溶液能导电
答案 D 三氧化硫本身不能电离出离子,是非电解质,A错误;离子数目多的溶液中,离子浓度不一定大,离子所带电荷数不一定多,其导电能力不一定强,B错误;NaHSO4在熔融状态下电离出Na+、HS,C错误;NH3是非电解质,但其溶于水后可形成电解质NH3·H2O,其水溶液能导电,D正确。
3.(2020福建厦门质检)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 ( )
A.MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HCl Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3↓+3H+
C.Na2O2溶于水产生O2:Na2O2+H2O 2Na++2OH-+O2↑
D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HC+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O
答案 D A项,MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,错误;B项,明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,错误;C项,Na2O2溶于水产生O2:2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑,错误;D项,Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HC+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O,正确。
4.(2020湖南株洲模拟)下列解释事实的离子方程式正确的是 ( )
A.石灰水表面漂着的“白膜”可用醋酸溶解:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
B.NH4HSO4溶液呈酸性的主要原因是N+H2O NH3·H2O+H+
C.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)中加入石膏,降低土壤的碱性:Ca2++C CaCO3↓
D.漂白粉溶液在空气中失效:Ca2++2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CaCO3↓、2HClO 2HCl+O2↑
答案 D 石灰水表面漂着的“白膜”为碳酸钙,用醋酸溶解的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH 2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑,A项错误;NH4HSO4溶液呈酸性的主要原因是NH4HSO4 N+H++S,B项错误;盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)中加入石膏,降低土壤的碱性,石膏微溶于水,反应的离子方程式为CaSO4+C CaCO3+S,C项错误。
5.(2020福建泉州一模)某混合溶液中所含离子的浓度如下表所示,则X可能为 ( )
所含离子
N
S
H+
X
浓度/(mol/L)
2
1
2
1
A.Cl- B.Ba2+ C.Fe2+ D.Mg2+
答案 D 溶液(设体积为1 L)中的阴离子带电荷为2 mol/L×1×1 L+1 mol/L×2×1 L=4 mol,氢离子带正电荷为2 mol/L×1×1 L=2 mol,根据溶液呈电中性原则,可知X为阳离子,且带电荷数为2,只有Ba2+、Fe2+、Mg2+三种离子可选;而在酸性环境下,硝酸根离子能够氧化铁离子,不能存在,硫酸根离子与钡离子反应产生沉淀,不能大量存在,只有镁离子在上述溶液中可以大量存在,故D正确。
6.(2020江苏四市模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.用石墨电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
B.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O 4N+Al+2H2O
C.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热:CH3CHO+2Cu(OH)2+OH- CH3COO-+Cu2O↓+3H2O
D.向Ba(OH)2溶液中加入过量NH4HSO4溶液:Ba2++2OH-+N+H++S BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
答案 C 电解MgCl2溶液时,阴极产生的OH-与Mg2+结合会生成Mg(OH)2沉淀,正确的离子方程式为2Cl-+2H2O+Mg2+ Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,A项错误;NH3·H2O为弱碱,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,B项错误;NH4HSO4过量,则少量的OH-与H+完全反应,N不参加反应,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O,D项错误。
7.(2020江苏四市期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Mg2+、K+、HC、I-
B.0.1 mol·L-1 NaCl溶液:Al3+、K+、S、N
C.0.1 mol·L-1 HNO3溶液:Na+、N、S、C
D.0.1 mol·L-1 KOH溶液:Cu2+、Ba2+、CH3COO-、N
答案 B NaClO具有氧化性,能将I-氧化,A项错误;H+与C反应生成H2O和CO2,C项错误;OH-与Cu2+结合生成Cu(OH)2沉淀,D项错误。
8.(2020山东泰安模拟)下列离子方程式正确的是 ( )
A.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
B.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,至混合溶液恰好为中性:Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O
C.向次氯酸钙溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O CaSO3↓+2HClO
D.FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+ Cu2++Fe2+
答案 B 醋酸是弱酸,属于弱电解质,在离子方程式中不能拆为离子,故A错误;向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,至混合溶液恰好为中性,要求氢氧根离子和氢离子物质的量相等,所以氢氧化钡和硫酸氢钠的物质的量之比为1∶2,故B正确;次氯酸有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价,故C错误;离子方程式的电荷不守恒,故D错误。
9.(2020江苏四市教学情况调查)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++C CaCO3↓
B.用稀HNO3洗涤做过银镜反应的试管:Ag+4H++N Ag++NO↑+2H2O
C.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH- 2Al+H2O
D.工业上用过量氨水吸收二氧化硫:NH3·H2O+SO2 N+HS
答案 C A项,CaSO4为微溶物,不能拆成离子形式,正确的离子方程式为CaSO4+C CaCO3+S,错误;B项,电荷不守恒,正确的离子方程式为3Ag+4H++N 3Ag++NO↑+2H2O,错误;C项,NaOH与Al2O3反应生成NaAlO2和H2O,正确;D项,SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3,正确的离子方程式为2NH3·H2O+SO2 2N+S+H2O,错误。
10.(2020江苏南京三模)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.pH=2的溶液:Na+、Fe2+、I-、N
B.c(Al)=0.1 mol·L-1的溶液:K+、Na+、OH-、S
C.=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、N、Si、ClO-
D.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液:Mg2+、N、Cl-、SCN-
答案 B pH=2的溶液显酸性,酸性环境下N会将Fe2+和I-氧化,A项错误;=0.1 mol·L-1的溶液的pH=1,显酸性,Si与H+反应生成H2SiO3胶状沉淀,ClO-与H+反应生成HClO,C项错误;Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,D项错误。
11.离子方程式2Ca2++3HC+3OH- 2CaCO3↓+C+3H2O可以表示 ( )
A.Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应
B.Ca(HCO3)2与Ba(OH)2溶液反应
C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应
D.NH4HCO3与澄清石灰水反应
答案 A Ca(HCO3)2与NaOH溶液按照物质的量之比2∶3混合,发生反应的离子方程式为2Ca2++3HC+3OH- 2CaCO3↓+C+3H2O,A项正确;Ca(HCO3)2与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ca2++2HC+Ba2++2OH- CaCO3↓+BaCO3↓+2H2O,B项错误;Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应的离子方程式为Ca2++HC+OH- CaCO3↓+H2O,C项错误;NH4HCO3与澄清石灰水反应的离子方程式为Ca2++HC+N+2OH- CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,D项错误。
12.在下图点滴板上进行四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2 Fe3++2H2O
B.b反应:HC+OH- C+H2O
C.c反应:H++OH- H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N
答案 D A项,电荷不守恒,错误;B项,离子方程式书写不完整,N也会与OH-反应,错误;C项,醋酸为弱电解质,不能拆写为离子形式,错误。
13.(2020江苏南通第一次调研)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 HCl溶液:N、Na+、N、S
B.0.1 mol·L-1 KOH溶液:Na+、Ca2+、Al、Si
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:K+、Cu2+、OH-、Mn
D.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Mg2+、Fe2+、I-、S2-
答案 A Ca2+与Si反应生成沉淀,B项错误;Cu2+与OH-反应生成沉淀,HC与OH-反应生成C和H2O,C项错误;ClO-与Fe2+、I-、S2-均能发生氧化还原反应,D项错误。
14.(2021江苏南通教学质量调研)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的实验中,对晶体析出并过滤所得的母液(pH<1)进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是 ( )
A.加入足量BaCl2溶液:N、S、Fe2+、Cl-
B.加入足量Na2O2:Na+、N、S、OH-
C.加入过量稀硝酸:Fe3+、N、N、S
D.加入过量漂白粉溶液:Ca2+、Fe2+、Cl-、ClO-
答案 C Ba2+和S结合生成硫酸钡沉淀,不能共存,A项错误;N、OH-反应,不能共存,B项错误;加入过量稀硝酸,Fe3+、N、N、S能共存,C项正确;Fe2+、ClO-之间发生氧化还原反应,在溶液中不能共存,D项错误。
15.(2020江苏七市第二次调研)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.氢氧化镁溶于稀醋酸:Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O
B.将ClO2气体通入H2O2、NaOH的混合溶液中制取NaClO2溶液:2ClO2+H2O2+2OH- 2Cl+O2+2H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O- 2C6H5OH+C
D.用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:2OH-+2NO2 2N+H2O
答案 B 醋酸为弱酸,在书写离子方程式时不能拆开,A项错误;ClO2与H2O2、NaOH反应生成NaClO2,氯元素被还原,H2O2被氧化为O2,B项正确;苯酚的酸性强于HC,苯酚钠溶液中通入少量CO2生成HC,C项错误;NaOH溶液与NO2反应生成NaNO3和NaNO2,D项错误。
16.(2020江苏扬州期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K+、S、OH-
B.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:N、S、Cl-
C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:K+、SCN-、N
D.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Na+、S、I-
答案 A K+、S、OH-均不与Na2CO3反应,能够大量共存,A项正确;N与OH-会发生反应,不能大量共存,B项错误;Fe3+与SCN-能够发生反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,C项错误;ClO-具有氧化性,能够氧化I-,二者不能大量共存,D项错误。
17.(2020江苏南京、盐城二模)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.NO2溶于水:3NO2+H2O 2H++2N+NO
B.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+ Cl2↑+H2↑
C.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
D.向氨水中通入过量CO2:2NH3·H2O+CO2 2N+C+H2O
答案 A 电解饱和食盐水的离子方程式中不能直接写H+,正确的离子方程式应为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,B项错误;Fe3+会将I-氧化为I2,正确的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I- 2Fe2++6H2O+I2,C项错误;过量的CO2会与H2O和C继续反应生成HC,D项错误。
18.(2020全国高三专题练习)下列图像正确的是 ( )
答案 B 向Ca(OH)2和NaOH的混合溶液中通入CO2,CO2先与Ca(OH)2反应,所以一开始就有碳酸钙沉淀生成,当Ca(OH)2全部反应后,再与NaOH反应,图像与实际反应不符,故A错误;向FeCl3溶液中加入锌粉,Fe3+和Zn先反应生成亚铁离子,则铁离子的浓度减小,亚铁离子浓度增大,然后亚铁离子再与Zn反应生成Fe,亚铁离子浓度减小,锌离子浓度一直增大,后来保持不变,图像与实际反应符合,故B正确;向NaOH溶液中通入CO2,先生成碳酸钠,碳酸根离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,当n mol氢氧根离子完全反应生成0.5n mol碳酸根离子,继续通入二氧化碳,碳酸根离子转化为碳酸氢根离子,最后生成n mol碳酸氢根离子,图像与实际反应不符,故C错误;HCl与Cl2的混合气体通入NaOH溶液中,当NaOH完全反应后,溶液中的Cl-和ClO-会在过量HCl酸化的情况下发生反应Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O,最终溶液中ClO-的物质的量几乎为0,图像与实际反应不符,故D错误。
二、非选择题
19.(2020江苏盐城期中)用某含锌废催化剂(主要含ZnO、少量PbO、NiO、CuO及CaCl2、AlCl3等)制取ZnS的工艺流程如下:
(1)“水洗”的目的是 。
(2)“碱浸”时,在液固比为25∶1、NaOH浓度为5 mol·L-1、浸出时间为2 h、搅拌速率为300 r/min的条件下,温度对锌浸出率的影响如图所示,温度超过80 ℃时,锌的浸出率开始减小,其原因是 。
PbO被“碱浸”的化学方程式为 。
(3)“净化”前后溶液中离子浓度变化如下表:
元素
Zn
Pb
Ni
Cu
净化前浓度/(mg·L-1)
2.813×104
26.875
1.495
1.865
净化后浓度/(mg·L-1)
2.813×104
0.245
1.42
0.435
滤渣2中主要的两种成分是 (填化学式)。
(4)“沉锌”时反应的离子方程式为 。母液经浓缩后可返回 工序循环使用。
答案 (1)除去CaCl2、AlCl3等水溶性物质
(2)温度超过80 ℃时,加速了水的蒸发(溶液黏度增大),阻碍了反应物的扩散 PbO+2NaOH Na2PbO2+H2O
(3)Pb、Cu
(4)Zn+S2-+2H2O ZnS↓+4OH- 碱浸
解析 (1)题给含锌废催化剂中含有CaCl2、AlCl3等易溶于水的杂质,水洗可以除去。(2)温度升高促进水分蒸发,导致浸出液的浓度增大,阻碍反应物的扩散;根据题给信息,PbO与NaOH溶液反应生成Na2PbO2,可仿照Al2O3与碱的反应写出方程式。(3)分析题表数据可知,“净化”前后溶液中含Pb元素和Cu元素的离子浓度减少较多,可以推测滤渣2主要成分为Pb和Cu。(4)过滤2得到的滤液中主要是Na2ZnO2,Zn与S2-反应生成ZnS沉淀,结合电荷守恒和元素守恒写出离子方程式:Zn+S2-+2H2O ZnS↓+4OH-,母液主要成分为NaOH,可以返回“碱浸”中循环利用。
第2讲 离子反应
考试要点
核心素养
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。
4.能正确书写离子方程式并能进行有关计算。
1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识化学反应和离子反应的异同点;能从微观的角度认识溶液中离子导电的规律,能从宏观和微观相结合的视角理解化学反应和离子反应,并运用离子反应解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于不同电解质溶液导电性的差异,分析推理,理解溶液中电解质的电离特点和导电规律。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征。能运用正确的模型理解离子反应方程式书写的方法。
一、电解质及其电离
1.电解质和非电解质的比较
定义
特性
实例
电解质
在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
化合物,能电离、能导电
盐(NaCl)、
酸(H2SO4)、
碱(NaOH)
非电
解质
在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物
化合物,不能电离、不能导电
蔗糖、乙醇
易错
点拨
a.电解质和非电解质都属于化合物,单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质
b.有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中导电的离子不是其自身电离产生的,故这些化合物不属于电解质,而属于非电解质,如SO2、CO2、SO3、NH3(因溶于水分别生成的H2SO3、H2CO3、H2SO4、NH3·H2O能电离出自由移动的离子而导电)等
2.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能① 全部 电离的电解质
在水溶液中② 部分 电离的电解质
电离平衡
③ 不存在
④ 存在
溶液中存在
的微粒种类
水合离子、⑤ 水分子
水合离子、⑥ 水分子 、⑦ 弱电解质分子 等
举例
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、
HClO4、HBr、HI等
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等
绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等
弱碱:NH3·H2O及难溶于水的碱等
H2O
易错点拨
a.电解质强弱与物质溶解性无关,溶解度小的物质易被误认为是弱电解质。如BaSO4、AgCl、CaCO3等
b.溶液导电性强弱与自由离子的浓度及离子所带的电荷数有关,与电解质强弱无直接关系
3.电解质的电离
(1)电离的理解
电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成⑧ 自由移动离子 的过程。离子化合物的电离条件:⑨ 水溶液中或熔融状态下 ,共价化合物的电离条件:⑩ 水溶液中 。
(2)电离方程式
强电
解质
全部电离,用“ ”连接。
如Na2SO4: Na2SO4 2Na++S
弱电
解质
部分电离,用“”表示。多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H2S的电离方程式: H2S H++HS-、HS- H++S2-
多元弱碱分步电离,但一步写出。
如Cu(OH)2的电离方程式: Cu(OH)2 Cu2++2OH-
两性氢氧化物双向电离。
如Al(OH)3的电离方程式:
H++Al+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-
酸式盐
强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++S ,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4 Na++HS
多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余部分电离。
如NaHCO3的电离方程式:
NaHCO3 Na++HC、HC H++C
二、离子反应与离子方程式
1.离子反应
(1)定义:有 离子参加 或有 离子生成 的反应。
(2)类型:
2.离子方程式
(1)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
(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,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式都可用 H++OH- H2O 来表示。
(3)物质“拆分”原则
书写离子方程式时,氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、多元弱酸的酸根离子(如HC、HS-、HS等)、沉淀、气体、非电解质在离子方程式中均不能拆分,易溶的强电解质[强酸(浓盐酸、浓硝酸在离子方程式中可拆,浓硫酸一般不拆)、强碱、大多数可溶性盐]拆成离子形式。
强酸的酸式酸根离子在水溶液中写成拆分形式。如NaHSO4应写成Na+、H+和S;而NaHSO4在熔融状态下应写成Na+和HS。
微溶物出现在反应物中时,澄清溶液可以拆,悬浊液不可拆;微溶物出现在生成物中时当沉淀处理,不可拆。如:澄清石灰水与盐酸反应的离子方程式:H++OH- H2O;用石灰乳制漂白粉的离子方程式:Ca(OH)2+Cl2 Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
及时提醒 a.盐类水解的离子方程式用“”而不用“”。
b.熟记四种常见的微溶物是Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca(OH)2。
三、离子共存
1.离子共存的条件
几种离子在同一溶液中大量共存,指离子之间 不反应 ;若离子之间能 发生反应 ,则不能大量共存。
2.分析离子能否大量共存必备知识
(1)中学常见的四种有颜色的离子: Mn (紫红色)、 Cu2+ (蓝色)、 Fe3+ (棕黄色)、 Fe2+ (浅绿色)。
(2)常见的表示溶液呈酸性的表述
a.pH=1的溶液(常温下);
b.使紫色石蕊试纸变 红 的溶液;
c.使甲基橙呈 红色 的溶液;
d.与镁粉反应放出 氢气 的溶液;
e.c(OH-)=1×10-14 mol/L的溶液(常温下)。
(3)常见的表示溶液呈碱性的表述
a.pH=14的溶液(常温下);
b.使紫色石蕊试纸变 蓝 的溶液;
c.使无色酚酞试液变 红 的溶液;
d.c(H+)=1×10-14 mol/L的溶液(常温下)。
(4)常见的表示溶液可能呈酸性也可能呈碱性的表述
a.与铝粉反应放出 氢气 的溶液;
b.由水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol/L的溶液(常温下);
c.与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
3.判断离子能否大量共存的“四个要点”
(1)一色——溶液颜色,无色溶液中不存在有色离子
(2)二性——溶液的酸、碱性
a.在强酸性溶液中,OH-及 弱酸根 离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在;
b.在强碱性溶液中,H+及 弱碱 阳离子(如N、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;
c.弱酸的 酸式酸根 离子(如HC、HS、HS-等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
a.Al与HC不能大量共存,发生反应的离子方程式为 Al+HC+H2O Al(OH)3↓+C 。
b.“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等具有还原性的离子发生 氧化还原 反应而不能大量共存。
c.N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
a.复分解反应,如Ba2+与S、N与OH-、H+与CH3COO-等不能大量共存。
b.氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,N(H+)与Fe2+等不能大量共存。
c.配合反应:如Fe3+与SCN-等不能大量共存。
d.相互促进水解的反应:如Al3+与C、HC、Al等不能大量共存。
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。
(1)BaSO4投入水中,溶液的导电性弱,故它是弱电解质 ( )
(2)CO2、NH3的水溶液能导电,所以CO2、NH3均是电解质 ( )
(3)NaCl固体不导电,熔融的KCl能导电,所以前者是非电解质,后者是电解质 ( )
(4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 ( )
(5)溶液的导电性强弱与溶液中离子浓度及离子所带的电荷数有关 ( )
(6)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑ ( )
(7)NaHCO3的水解:HC+H2O H2CO3+OH- ( )
(8)向NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+H2O+SO2 2HClO+S ( )
(9)Mg(OH)2与醋酸的反应:OH-+H+ H2O ( )
(10)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:C+2H+ H2O+CO2↑ ( )
答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)√ (6)✕ (7)✕ (8)✕ (9)✕ (10)✕
2.下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是 ( )
A.NaHSO3 Na++H++S
B.H2S H++HS-
C.MgCl2 Mg2++2Cl-
D.Ba(OH)2 Ba2++2OH-
答案 A HS为弱酸根离子,不能拆开写,A错误。
3.下列化学反应的离子方程式错误的是 ( )
A.BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应:Ba2++S BaSO4↓
B.NaOH溶液与硝酸的反应:OH-+H+ H2O
C.Na2CO3溶液与硫酸的反应:C+2H+ CO2↑+H2O
D.碳酸钙与盐酸的反应:C+2H+ CO2↑+H2O
答案 D D项中碳酸钙为不溶于水的固体,应写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O。
4.水溶液中能大量共存的一组离子是 ( )
A.N、Ba2+、Br-、C
B.Cl-、S、Fe2+、H+
C.K+、Na+、S、Mn
D.Na+、H+、N、HC
答案 C Ba2+与C能反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存。S与H+能反应生成SO2和H2O,S与Fe2+能生成沉淀FeSO3,不能大量共存。H+与HC能反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
5.写出下列反应的离子方程式。
(1)澄清石灰水中加入稀盐酸: 。
(2)石灰乳与Na2CO3溶液反应: 。
(3)NH4Cl与NaOH两稀溶液混合: 。
(4)用MnO2与浓盐酸共热制Cl2: 。
答案 (1)OH-+H+ H2O
(2)Ca(OH)2+C CaCO3+2OH-
(3)N+OH- NH3·H2O
(4)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
考点一 电解质的分类和电离
题组一 电解质及其电离
1.下列说法正确的是 ( )
A.酸、碱、盐都是电解质
B.电解质都是易溶于水的物质
C.氧化物都是电解质
D.氢化物都不是电解质
答案 A 硫酸钡是电解质,但难溶于水,B错误;非金属氧化物如SO2等属于非电解质,C错误;KH属于电解质,HCl也是电解质,D错误。
2.下列物质在指定条件下的电离方程式不正确的是 ( )
A.熔融的BaSO4:BaSO4 Ba2++S
B.NH3·H2O溶液:NH3·H2O N+OH-
C.熔融的NaHSO4:NaHSO4 Na++H++S
D.H2CO3的第二步电离:HC H++C
答案 C 熔融的NaHSO4的电离方程式为NaHSO4 Na++HS。
题组二 溶液导电性变化分析
3.现有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H2SO3溶液中通入Cl2直至过量 ( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HBr ( )
(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SO2 ( )
答案 (1)④ (2)② (3)③ (4)② (5)③ (6)①
4.向0.02 mol·L-1CuSO4溶液中匀速滴加1 mol·L-1氨水,先观察到有浅蓝色沉淀[Cu2(OH)2SO4]生成,后沉淀溶解,逐渐变为深蓝色溶液。该实验过程体系的pH和电导率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.c(Cu2+):a点=b点
B.bc段生成浅蓝色沉淀的反应为2Cu2++2OH-+S Cu2(OH)2SO4↓
C.d点时:c(N)<2c(S)
D.导电能力:N>[Cu(NH3)4]2+
答案 D a点到b点发生反应:2Cu2++2NH3·H2O+S Cu2(OH)2SO4↓+2N,c(Cu2+)减小,故c(Cu2+):a点>b点,A错误;bc段生成浅蓝色沉淀的反应为2Cu2++2NH3·H2O+S Cu2(OH)2SO4↓+2N,B错误;c点沉淀达到最大值,此时溶质为(NH4)2SO4,c点到d点,pH突变,但导电率几乎不变,故d点溶质为(NH4)2SO4和NH3·H2O,那么d点溶液中电荷守恒为c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S),因为此时pH>7,c(H+)
考点二 离子方程式的书写及正误判断
题组一 离子方程式的书写
1.写出下列典型反应的离子方程式。
(1)氯化铝溶液中加入过量氨水: 。
(2)小苏打与乙酸溶液混合: 。
(3)澄清石灰水中加入盐酸: 。
(4)Cl2通入水中: 。
(5)实验室用浓盐酸与MnO2共热制Cl2: 。
(6)在石灰乳中加入Na2CO3溶液: 。
(7)NaHCO3溶液与稀盐酸混合: 。
(8)FeCl3溶液与Cu反应: 。
(9)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合: 。
(10)Fe2O3溶于HI溶液中: 。
(11)FeO溶于稀HNO3中: 。
(12)磁性氧化铁溶于稀硝酸中: 。
答案 (1)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
(2)HC+CH3COOHCH3COO-+CO2↑+H2O
(3)OH-+H+H2O
(4)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(5)4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+2H2O+Mn2+
(6)Ca(OH)2+CCaCO3+2OH-
(7)HC+H+H2O+CO2↑
(8)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(9)Ba2++2OH-+2N+SBaSO4↓+2NH3·H2O
(10)Fe2O3+6H++2I-2Fe2++I2+3H2O
(11)3FeO+10H++N3Fe3++NO↑+5H2O
(12)3Fe3O4+28H++N9Fe3++NO↑+14H2O
2.写出下列与量有关的反应的离子方程式。
(1)酸性氧化物与碱溶液反应。如CO2通入澄清石灰水中:
CO2少量: ;
CO2过量: 。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸反应:
盐酸少量: ;
盐酸过量: 。
(3)铝盐溶液与强碱溶液反应。如AlCl3溶液与NaOH溶液反应:
NaOH溶液少量: ;
NaOH溶液过量: 。
(4)NaAlO2溶液与强酸溶液反应。如NaAlO2溶液与盐酸反应:
盐酸少量: ;
盐酸过量: 。
(5)CO2通入NaAlO2溶液中:
CO2少量: ;
CO2过量: 。
(6)Fe与稀硝酸反应:
Fe少量: ;
Fe过量: 。
(7)FeI2溶液与Cl2反应:
Cl2少量: ;
Cl2过量: 。
(8)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液混合:
NaOH少量: ;
NaOH过量: 。
(9)NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应:
①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1: 。
②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2: 。
③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶3: 。
(10)向含有H+、Al3+、N的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为:
;
;
;
。
答案 (1)CO2+Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O CO2+OH-HC
(2)C+H+HC C+2H+H2O+CO2↑
(3)Al3++3OH-Al(OH)3↓ Al3++4OH-Al+2H2O
(4)Al+H++H2OAl(OH)3↓
Al+4H+Al3++2H2O
(5)2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+C Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC
(6)Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2N+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O
(7)2I-+Cl22Cl-+I2 2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl-
(8)HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O 2HC+2OH-+Ca2+CaCO3↓+C+2H2O
(9)①2Al3++3S+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
②N+Al3++2S+2Ba2++4OH-2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
③N+Al3++2S+2Ba2++5OH-2BaSO4↓+NH3·H2O+Al+2H2O
(10)H++OH-H2O Al3++3OH-Al(OH)3↓ N+OH-NH3·H2O Al(OH)3+OH-Al+2H2O
名师总结
与量有关的离子方程式的种类与书写思路
(1)先后型:向FeBr2溶液中通入氯气,氯气少量时Fe2+首先反应,Cl2过量时Fe2+和Br-均反应;向FeI2溶液中通入氯气,氯气少量时I-首先反应,Cl2过量时Fe2+和I-均反应。向NH4HCO3溶液中加入NaOH溶液,首先是HC与OH-发生中和反应,然后是N与OH-反应。
(2)配比型:两种物质比例不同,反应的离子方程式不同。这种离子反应的书写可用“定一法”书写,将量少的物质化学计量数定为1,如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写:
题组二 离子方程式的正误判断
3.(2021江苏南通启东中学期初)氯气是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是 ( )
A.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-
B.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HS+Cl2+H2O S+3H++2Cl-
答案 A HClO为弱酸,不能完全电离,该反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,A项错误。
4.(2020江苏扬州期末)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Na与H2O反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2↑
B.AlCl3溶液与氨水反应:Al3++3OH- Al(OH)3↓
C.MnO2与浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
D.酸性KMnO4溶液与NaNO2溶液反应:2Mn+5N+3H2O 2Mn2++5N+6OH-
答案 C A项电荷不守恒,正确的离子方程式为2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑,错误;一水合氨为弱电解质,不能拆开写,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,B项错误;MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,C项正确;酸性环境下不会生成OH-,正确的离子方程式为2Mn+5N+6H+ 2Mn2++5N+3H2O,D项错误。
5.(2020江苏镇江期末)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Fe3O4与HI溶液反应:Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O
B.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合使溶液呈中性:2H++S+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O
C.Cl2与热的NaOH溶液反应制取NaClO3:2Cl2+6OH- 3Cl-+Cl+3H2O
D.在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3 2Fe+3Cl-+H2O+4H+
答案 B A项,I-具有还原性,可将Fe3+还原为Fe2+,正确的离子方程式为Fe3O4+8H++2I- 3Fe2++4H2O+I2,错误;B项,反应至中性,说明反应后溶液中溶质为Na2SO4,正确;C项,电荷不守恒,正确的离子方程式为3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2O,错误;D项,碱性溶液中不会大量存在H+,正确的离子方程式为4OH-+3ClO-+2Fe(OH)3 2Fe+3Cl-+5H2O,错误。
名师总结
离子方程式正误判断的思维流程
考点三 离子共存
题组一 无限制条件的离子共存的判断
1.下列各组离子,能在溶液中大量共存的是 ( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、C、N
C.Cu2+、K+、S、N D.Na+、HC、OH-、Ca2+
答案 C A项中Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存;B项中H+与C不能大量共存,Ca2+与C会生成CaCO3沉淀,也不能大量共存;C项中各离子之间不反应,可以大量共存;D项中HC与OH-、Ca2+反应会生成H2O和CaCO3沉淀,不能大量共存。
2.(2020北京北师大附中模拟)在水溶液中能大量共存的一组离子是 ( )
A.N、H+、S2、P B.Na+、Ca2+、Cl-、N
C.Cu2+、Hg2+、S2-、S D.Ba2+、Al3+、Br-、C
答案 B A中H+与S2发生氧化还原反应;C中S2-分别与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀;D中Ba2+与C反应生成沉淀,Al3+与C发生相互促进的水解反应。
题组二 题干中有限制条件的离子共存
3.下列各组离子能在酸性溶液中大量共存的是 ( )
A.Na+、Fe2+、N、S
B.Na+、Ca2+、Cl-、ClO-
C.Mg2+、Ba2+、C、S
D.K+、N、Cl-、HC
答案 A 酸性溶液中,H+、Na+、Fe2+、N、S之间不发生反应,在溶液中能够大量共存,故A符合题意;酸性溶液中,ClO-与H+反应生成次氯酸不能大量共存,故B不符合题意;溶液中Mg2+与C反应生成碳酸镁沉淀,Ba2+与C、S反应生成碳酸钡和硫酸钡沉淀,H+与C反应生成CO2和H2O,不能大量共存,故C不符合题意;酸性溶液中,HC与H+反应生成二氧化碳气体,不能大量共存,故D不符合题意。
4.下列各组离子在碱性条件下可以大量共存,在酸性条件下因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )
A.Cu2+、Fe2+、N、Cl-
B.K+、Mg2+、HC、S
C.S2-、Na+、K+、Cl-
D.Ba2+、Na+、I-、N
答案 D OH-能与Cu2+、Fe2+发生反应生成沉淀,故不能大量共存,A不选;OH-与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,也能与HC反应生成水和C,故不能大量共存,B不选;碱性溶液中,题给离子不反应,能大量共存,在酸性条件下H+、S2-发生非氧化还原反应生成H2S气体,C不选;碱性溶液中题给离子不反应,能大量共存,但在酸性条件下I-、N能发生氧化还原反应,符合题意,选D。
题组三 选项中有限制条件的离子共存
5.(2020江苏四市模拟)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.澄清透明的溶液:K+、H+、S、Mn
B.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Na+、N、C、S
C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:Ba2+、Al3+、SCN-、Cl-
D.=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Al、Br-
答案 A ClO-会将S氧化为S,二者不能大量共存,B项错误;Fe3+会与SCN-反应生成Fe(SCN)3,二者不能大量共存,C项错误;=0.1 mol·L-1的溶液pH=1,Al和H+不能大量共存,D项错误。
6.下列有关溶液组成的描述合理的是 ( )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、N、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、S、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HC
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、S
答案 C Al3+和S2-相互促进水解生成Al(OH)3和H2S,不能大量共存,A项错误;酸性溶液中ClO-能氧化I-,且H+与ClO-不能大量共存,B项错误;中性溶液中Fe3+不能大量存在,D项错误。
1.(2020江苏单科,4,2分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1氨水:Na+、K+、OH-、N
B.0.1 mol·L-1盐酸:Na+、K+、S、Si
C.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:N、Na+、N、I-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:N、Mg2+、Cl-、S
答案 A B项,Si在酸性溶液中不能大量存在,错误;C项,I-具有还原性,KMnO4具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,错误;D项,Cl-与Ag+不能大量共存,S与Ag+也不能大量共存,错误。
2.(2020江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O2H++N+NO
C.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液中通入过量CO2:Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2OAgOH↓+N
答案 C A项,HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆成离子形式,错误;B项,离子方程式配平错误,正确的离子方程式为3NO2+H2O 2H++2N+NO,错误;C项,CO2过量时产物为NaHCO3,且离子方程式已配平,正确;D项,AgNO3溶液中加入过量氨水,最终生成[Ag(NH3)2]+,离子方程式为Ag++2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++2H2O ,错误。
3.(2019江苏单科,4,2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、C、Al
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、S、Mn
C.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、N、N、HS
答案 A A项,在NaOH溶液中,Na+、K+、C、Al相互之间不发生化学反应,可以共存;B项,Fe2+具有还原性,Mn具有氧化性,两者之间可发生氧化还原反应,不能共存;C项,C和Ba2+可以结合生成BaCO3沉淀,不能大量共存;D项,在酸性条件下,N可将HS氧化,不能大量共存。
4.(2019江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O
B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH- Al+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2N+2H+ Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+ H2SiO3↓+2Na+
答案 A A项,Cl2能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O,正确;B项,铝粉能与NaOH溶液反应制取H2,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2↑,错误;C项,铜与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O,错误;D项,Na2SiO3易溶于水,应用离子符号表示,故向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸发生反应的离子方程式为Si+2H+ H2SiO3↓,错误。
一、单项选择题
1.(2020河南安阳模拟)下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡,且属于电解质的是 ( )
A.氯气 B.硬脂酸(C17H35COOH)
C.氯化钾 D.甘油
答案 B 氯气是单质,既不是电解质又不是非电解质,故不选A;硬脂酸(C17H35COOH)是弱酸,属于电解质,C17H35COOH电离出氢离子,抑制水电离,故选B;氯化钾是强酸强碱盐,溶于水,不会破坏水的电离平衡,故不选C;甘油是丙三醇,属于非电解质,故不选D。
2.下列说法中正确的是 ( )
A.三氧化硫的水溶液能导电,所以三氧化硫是电解质
B.自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力一定强
C.NaHSO4在水溶液中及熔融状态下均可电离出Na+、H+、S
D.NH3是非电解质,但其水溶液能导电
答案 D 三氧化硫本身不能电离出离子,是非电解质,A错误;离子数目多的溶液中,离子浓度不一定大,离子所带电荷数不一定多,其导电能力不一定强,B错误;NaHSO4在熔融状态下电离出Na+、HS,C错误;NH3是非电解质,但其溶于水后可形成电解质NH3·H2O,其水溶液能导电,D正确。
3.(2020福建厦门质检)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 ( )
A.MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HCl Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3↓+3H+
C.Na2O2溶于水产生O2:Na2O2+H2O 2Na++2OH-+O2↑
D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HC+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O
答案 D A项,MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,错误;B项,明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,错误;C项,Na2O2溶于水产生O2:2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑,错误;D项,Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HC+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O,正确。
4.(2020湖南株洲模拟)下列解释事实的离子方程式正确的是 ( )
A.石灰水表面漂着的“白膜”可用醋酸溶解:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
B.NH4HSO4溶液呈酸性的主要原因是N+H2O NH3·H2O+H+
C.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)中加入石膏,降低土壤的碱性:Ca2++C CaCO3↓
D.漂白粉溶液在空气中失效:Ca2++2ClO-+CO2+H2O 2HClO+CaCO3↓、2HClO 2HCl+O2↑
答案 D 石灰水表面漂着的“白膜”为碳酸钙,用醋酸溶解的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH 2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑,A项错误;NH4HSO4溶液呈酸性的主要原因是NH4HSO4 N+H++S,B项错误;盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)中加入石膏,降低土壤的碱性,石膏微溶于水,反应的离子方程式为CaSO4+C CaCO3+S,C项错误。
5.(2020福建泉州一模)某混合溶液中所含离子的浓度如下表所示,则X可能为 ( )
所含离子
N
S
H+
X
浓度/(mol/L)
2
1
2
1
A.Cl- B.Ba2+ C.Fe2+ D.Mg2+
答案 D 溶液(设体积为1 L)中的阴离子带电荷为2 mol/L×1×1 L+1 mol/L×2×1 L=4 mol,氢离子带正电荷为2 mol/L×1×1 L=2 mol,根据溶液呈电中性原则,可知X为阳离子,且带电荷数为2,只有Ba2+、Fe2+、Mg2+三种离子可选;而在酸性环境下,硝酸根离子能够氧化铁离子,不能存在,硫酸根离子与钡离子反应产生沉淀,不能大量存在,只有镁离子在上述溶液中可以大量存在,故D正确。
6.(2020江苏四市模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.用石墨电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
B.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O 4N+Al+2H2O
C.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热:CH3CHO+2Cu(OH)2+OH- CH3COO-+Cu2O↓+3H2O
D.向Ba(OH)2溶液中加入过量NH4HSO4溶液:Ba2++2OH-+N+H++S BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
答案 C 电解MgCl2溶液时,阴极产生的OH-与Mg2+结合会生成Mg(OH)2沉淀,正确的离子方程式为2Cl-+2H2O+Mg2+ Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,A项错误;NH3·H2O为弱碱,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,B项错误;NH4HSO4过量,则少量的OH-与H+完全反应,N不参加反应,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O,D项错误。
7.(2020江苏四市期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Mg2+、K+、HC、I-
B.0.1 mol·L-1 NaCl溶液:Al3+、K+、S、N
C.0.1 mol·L-1 HNO3溶液:Na+、N、S、C
D.0.1 mol·L-1 KOH溶液:Cu2+、Ba2+、CH3COO-、N
答案 B NaClO具有氧化性,能将I-氧化,A项错误;H+与C反应生成H2O和CO2,C项错误;OH-与Cu2+结合生成Cu(OH)2沉淀,D项错误。
8.(2020山东泰安模拟)下列离子方程式正确的是 ( )
A.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
B.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,至混合溶液恰好为中性:Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O
C.向次氯酸钙溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O CaSO3↓+2HClO
D.FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+ Cu2++Fe2+
答案 B 醋酸是弱酸,属于弱电解质,在离子方程式中不能拆为离子,故A错误;向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,至混合溶液恰好为中性,要求氢氧根离子和氢离子物质的量相等,所以氢氧化钡和硫酸氢钠的物质的量之比为1∶2,故B正确;次氯酸有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价,故C错误;离子方程式的电荷不守恒,故D错误。
9.(2020江苏四市教学情况调查)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++C CaCO3↓
B.用稀HNO3洗涤做过银镜反应的试管:Ag+4H++N Ag++NO↑+2H2O
C.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH- 2Al+H2O
D.工业上用过量氨水吸收二氧化硫:NH3·H2O+SO2 N+HS
答案 C A项,CaSO4为微溶物,不能拆成离子形式,正确的离子方程式为CaSO4+C CaCO3+S,错误;B项,电荷不守恒,正确的离子方程式为3Ag+4H++N 3Ag++NO↑+2H2O,错误;C项,NaOH与Al2O3反应生成NaAlO2和H2O,正确;D项,SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3,正确的离子方程式为2NH3·H2O+SO2 2N+S+H2O,错误。
10.(2020江苏南京三模)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.pH=2的溶液:Na+、Fe2+、I-、N
B.c(Al)=0.1 mol·L-1的溶液:K+、Na+、OH-、S
C.=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、N、Si、ClO-
D.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液:Mg2+、N、Cl-、SCN-
答案 B pH=2的溶液显酸性,酸性环境下N会将Fe2+和I-氧化,A项错误;=0.1 mol·L-1的溶液的pH=1,显酸性,Si与H+反应生成H2SiO3胶状沉淀,ClO-与H+反应生成HClO,C项错误;Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,D项错误。
11.离子方程式2Ca2++3HC+3OH- 2CaCO3↓+C+3H2O可以表示 ( )
A.Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应
B.Ca(HCO3)2与Ba(OH)2溶液反应
C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应
D.NH4HCO3与澄清石灰水反应
答案 A Ca(HCO3)2与NaOH溶液按照物质的量之比2∶3混合,发生反应的离子方程式为2Ca2++3HC+3OH- 2CaCO3↓+C+3H2O,A项正确;Ca(HCO3)2与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ca2++2HC+Ba2++2OH- CaCO3↓+BaCO3↓+2H2O,B项错误;Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应的离子方程式为Ca2++HC+OH- CaCO3↓+H2O,C项错误;NH4HCO3与澄清石灰水反应的离子方程式为Ca2++HC+N+2OH- CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,D项错误。
12.在下图点滴板上进行四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2 Fe3++2H2O
B.b反应:HC+OH- C+H2O
C.c反应:H++OH- H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N
答案 D A项,电荷不守恒,错误;B项,离子方程式书写不完整,N也会与OH-反应,错误;C项,醋酸为弱电解质,不能拆写为离子形式,错误。
13.(2020江苏南通第一次调研)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 HCl溶液:N、Na+、N、S
B.0.1 mol·L-1 KOH溶液:Na+、Ca2+、Al、Si
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:K+、Cu2+、OH-、Mn
D.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Mg2+、Fe2+、I-、S2-
答案 A Ca2+与Si反应生成沉淀,B项错误;Cu2+与OH-反应生成沉淀,HC与OH-反应生成C和H2O,C项错误;ClO-与Fe2+、I-、S2-均能发生氧化还原反应,D项错误。
14.(2021江苏南通教学质量调研)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的实验中,对晶体析出并过滤所得的母液(pH<1)进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是 ( )
A.加入足量BaCl2溶液:N、S、Fe2+、Cl-
B.加入足量Na2O2:Na+、N、S、OH-
C.加入过量稀硝酸:Fe3+、N、N、S
D.加入过量漂白粉溶液:Ca2+、Fe2+、Cl-、ClO-
答案 C Ba2+和S结合生成硫酸钡沉淀,不能共存,A项错误;N、OH-反应,不能共存,B项错误;加入过量稀硝酸,Fe3+、N、N、S能共存,C项正确;Fe2+、ClO-之间发生氧化还原反应,在溶液中不能共存,D项错误。
15.(2020江苏七市第二次调研)下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A.氢氧化镁溶于稀醋酸:Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O
B.将ClO2气体通入H2O2、NaOH的混合溶液中制取NaClO2溶液:2ClO2+H2O2+2OH- 2Cl+O2+2H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O- 2C6H5OH+C
D.用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:2OH-+2NO2 2N+H2O
答案 B 醋酸为弱酸,在书写离子方程式时不能拆开,A项错误;ClO2与H2O2、NaOH反应生成NaClO2,氯元素被还原,H2O2被氧化为O2,B项正确;苯酚的酸性强于HC,苯酚钠溶液中通入少量CO2生成HC,C项错误;NaOH溶液与NO2反应生成NaNO3和NaNO2,D项错误。
16.(2020江苏扬州期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K+、S、OH-
B.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:N、S、Cl-
C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:K+、SCN-、N
D.0.1 mol·L-1 NaClO溶液:Na+、S、I-
答案 A K+、S、OH-均不与Na2CO3反应,能够大量共存,A项正确;N与OH-会发生反应,不能大量共存,B项错误;Fe3+与SCN-能够发生反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,C项错误;ClO-具有氧化性,能够氧化I-,二者不能大量共存,D项错误。
17.(2020江苏南京、盐城二模)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.NO2溶于水:3NO2+H2O 2H++2N+NO
B.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+ Cl2↑+H2↑
C.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
D.向氨水中通入过量CO2:2NH3·H2O+CO2 2N+C+H2O
答案 A 电解饱和食盐水的离子方程式中不能直接写H+,正确的离子方程式应为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,B项错误;Fe3+会将I-氧化为I2,正确的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I- 2Fe2++6H2O+I2,C项错误;过量的CO2会与H2O和C继续反应生成HC,D项错误。
18.(2020全国高三专题练习)下列图像正确的是 ( )
答案 B 向Ca(OH)2和NaOH的混合溶液中通入CO2,CO2先与Ca(OH)2反应,所以一开始就有碳酸钙沉淀生成,当Ca(OH)2全部反应后,再与NaOH反应,图像与实际反应不符,故A错误;向FeCl3溶液中加入锌粉,Fe3+和Zn先反应生成亚铁离子,则铁离子的浓度减小,亚铁离子浓度增大,然后亚铁离子再与Zn反应生成Fe,亚铁离子浓度减小,锌离子浓度一直增大,后来保持不变,图像与实际反应符合,故B正确;向NaOH溶液中通入CO2,先生成碳酸钠,碳酸根离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,当n mol氢氧根离子完全反应生成0.5n mol碳酸根离子,继续通入二氧化碳,碳酸根离子转化为碳酸氢根离子,最后生成n mol碳酸氢根离子,图像与实际反应不符,故C错误;HCl与Cl2的混合气体通入NaOH溶液中,当NaOH完全反应后,溶液中的Cl-和ClO-会在过量HCl酸化的情况下发生反应Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O,最终溶液中ClO-的物质的量几乎为0,图像与实际反应不符,故D错误。
二、非选择题
19.(2020江苏盐城期中)用某含锌废催化剂(主要含ZnO、少量PbO、NiO、CuO及CaCl2、AlCl3等)制取ZnS的工艺流程如下:
(1)“水洗”的目的是 。
(2)“碱浸”时,在液固比为25∶1、NaOH浓度为5 mol·L-1、浸出时间为2 h、搅拌速率为300 r/min的条件下,温度对锌浸出率的影响如图所示,温度超过80 ℃时,锌的浸出率开始减小,其原因是 。
PbO被“碱浸”的化学方程式为 。
(3)“净化”前后溶液中离子浓度变化如下表:
元素
Zn
Pb
Ni
Cu
净化前浓度/(mg·L-1)
2.813×104
26.875
1.495
1.865
净化后浓度/(mg·L-1)
2.813×104
0.245
1.42
0.435
滤渣2中主要的两种成分是 (填化学式)。
(4)“沉锌”时反应的离子方程式为 。母液经浓缩后可返回 工序循环使用。
答案 (1)除去CaCl2、AlCl3等水溶性物质
(2)温度超过80 ℃时,加速了水的蒸发(溶液黏度增大),阻碍了反应物的扩散 PbO+2NaOH Na2PbO2+H2O
(3)Pb、Cu
(4)Zn+S2-+2H2O ZnS↓+4OH- 碱浸
解析 (1)题给含锌废催化剂中含有CaCl2、AlCl3等易溶于水的杂质,水洗可以除去。(2)温度升高促进水分蒸发,导致浸出液的浓度增大,阻碍反应物的扩散;根据题给信息,PbO与NaOH溶液反应生成Na2PbO2,可仿照Al2O3与碱的反应写出方程式。(3)分析题表数据可知,“净化”前后溶液中含Pb元素和Cu元素的离子浓度减少较多,可以推测滤渣2主要成分为Pb和Cu。(4)过滤2得到的滤液中主要是Na2ZnO2,Zn与S2-反应生成ZnS沉淀,结合电荷守恒和元素守恒写出离子方程式:Zn+S2-+2H2O ZnS↓+4OH-,母液主要成分为NaOH,可以返回“碱浸”中循环利用。
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