高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第3讲电解质与离子反应教案

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1．电解质
(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
(2)电解质和非电解质
①电解质和非电解质都必须是化合物，单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质；②本身电离而导电的混合物才是电解质，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，这些化合物属于非电物质。例如：SO2、NH3(因溶于水分别生成的H2SO3、NH3·H2O能电离出自由移动的离子而导电)等；③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，如铜、稀硫酸等；④区分电解质和电解质溶液，HCl是电解质，盐酸是HCl的水溶液，属于混合物，是电解质溶液。
(3)强电解质和弱电解质
①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等在水溶液中溶解度很小，但溶解部分是完全电离的，因此属于强电解质；②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。
2．电解质的电离
(1)电离及其条件
电解质在水溶液中或熔融状态下，离解成自由移动离子的过程。电解质的电离条件是溶于水或受热熔化。
(2)从电离的角度认识酸、碱、盐
(3)电离方程式
①强电解质：全部电离，用“===”连接。例如，K2SO4：K2SO4===2K＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
②弱电解质：部分电离，用“⇌”表示。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)金属铝和NaCl溶液都能导电，故都属于电解质(×)
(2)CO2、NH3的水溶液能导电，故CO2、NH3均是电解质(×)
(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)(2019·北京卷)CH3COOH在水中电离(如图)：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋(√)
[通关2] (2020.7·浙江选考)下列物质在熔融状态下不导电的是( )
A．NaOH B．CaCl2
C．HCl D．K2SO4
C [NaOH、CaCl2、K2SO4为离子化合物，熔融状态下均能够导电，HCl为共价化合物，液态HCl不导电，C项正确。]
[通关3] (2019.4·浙江选考)下列属于强电解质的是( )
A．硫酸钡 B．食盐水
C．二氧化硅 D．醋酸
A [BaSO4是难溶于水的盐，属于强电解质，A项正确；食盐水是NaCl溶液，属于混合物，是强电解质溶液，B项错误；SiO2是非金属氧化物，属于非电解质，C项错误；醋酸是弱酸，属于弱电解质，D项错误。]
[通关4] (人教必修1·P34，4题改编)下列电离方程式中，正确的是( )
A．H2SO4===H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B．Ca(OH)2===Ca2＋＋OH eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2))
C．Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
D．NH3·H2O===NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－
C [H2SO4溶于水电离产生H＋和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，正确应为H2SO4===2H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，A项错误；Ca(OH)2电离产生Ca2＋和OH－，正确应为Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－，B项错误；Fe2(SO4)3电离产生Fe3＋和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，符合离子配比关系，C项正确；NH3·H2O是弱电解质，部分电离，正确应为NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－，D项错误。]
[通关5] (深度思考)现有8种物质：①铜；②稀硫酸；③HCl；④乙醇；⑤NaCl；⑥H2S；⑦CaCO3；⑧蔗糖。
(1)属于非电解质的有____________(填序号，下同)。
(2)属于电解质，但液态时不能导电的是________。
(3)既不是电解质，也不是非电解质，但本身能导电的是__________。
(4)分别写出③、⑥的电离方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
答案 (1)④⑧ (2)③⑥ (3)①② (4)HCl===H＋＋Cl－ H2S⇌HS－＋H＋、HS－⇌S2－＋H＋
知识点2 离子反应与离子方程式
1．离子反应
(1)概念：有离子参加或离子生成的化学反应。
(2)条件
(3)本质：溶液中离子的种类或浓度减小。
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。
(3)书写方法——“改写法”(以Na2SO4溶液和BaCl2溶液的反应为例)
“改写法”书写离子方程式的关键环节是“拆”：氧化物、过氧化物、弱电解质、多元弱酸的酸式根离子、沉淀、气体、非电解质均不能拆分，易溶于水的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)拆成离子形式。
[通关1] (海南卷)下列反应可用离子方程式“H＋＋OH－===H2O” 表示的是( )
A．NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
B．NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C．HNO3溶液与KOH溶液混合
D．Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
C [离子方程式“H＋＋OH－===H2O” 表示强酸(或强酸的酸式盐)与强碱反应，生成可溶性盐和水的一类反应。NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合，除生成H2O外，还有Ba2＋和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 生成BaSO4沉淀，A项错误；NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和OH－生成NH3·H2O，B项错误；HNO3溶液与KOH溶液混合，H＋和OH－反应生成H2O，且KNO3易溶于水，符合该离子方程式，C项正确；Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合，HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 与OH－反应生成PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) 和H2O，HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 不能拆分，D项错误。]
[通关2] (新教材链接)(人教必修第一册·P19，7题改编)写出与下列离子方程式相对应的一个化学方程式。
(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓：
________________________________________________________________________。
(2)CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===CO2↑＋H2O：
________________________________________________________________________。
(3)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋：
________________________________________________________________________。
(4)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O：
________________________________________________________________________。
答案 (1)MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl(其他合理答案均可，下同)
(2)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
(3)Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2
(4)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
[通关3] (深度思考)完成下列反应的离子方程式：
(1)氧化铜溶于稀硫酸：
________________________________________________________________________。
(2)澄清石灰水中加入稀盐酸：
________________________________________________________________________。
(3)石灰乳与Na2CO3溶液反应：
________________________________________________________________________。
(4)Na2CO3溶液与AgNO3溶液混合：
________________________________________________________________________。
(5)用MnO2与浓盐酸共热制Cl2：
________________________________________________________________________。
(6)铜与稀硝酸反应制取NO：
________________________________________________________________________。
(7)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：
________________________________________________________________________。
(8)向NaAlO2溶液中通入足量CO2：
________________________________________________________________________。
答案 (1)CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
(2)OH－＋H＋===H2O
(3)Ca(OH)2＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===CaCO3＋2OH－
(4)CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2Ag＋===Ag2CO3↓
(5)MnO2＋4H＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up15(△)) Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(6)3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(7)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
(8)AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
训练(六) 电解质和离子反应
1．(2021·山东师大附中检测)有如下物质：①NaCl溶液；②熔融MgCl2；③CuSO4·5H2O晶体；④NaOH固体；⑤金属铜；⑥蔗糖。有关它们的说法正确的是( )
A．属于非电解质的有①⑤⑥
B．属于电解质的有①②③④
C．不能导电的有③④⑥
D．属于混合物的有①②③⑥
C [NaCl溶液是混合物，铜是单质，二者既不是电解质也不是非电解质，A项错误；NaCl溶液是电解质溶液，并非电解质，B项错误；CuSO4·5H2O和NaOH固体均为电解质，但固态时不导电，蔗糖是非电解质，不导电，C项正确；熔融MgCl2、CuSO4·5H2O和蔗糖都是纯净物，D项错误。]
2．(2021·北京师大附中检测)下图是NaCl加入水中溶解并电离的示意图，观察该图可得到的结论是( )
A．该过程通常表示为NaCl===Na＋＋Cl－
B．NaCl只有在水分子的作用下才能形成Na＋
C．NaCl的水溶液是电解质
D．NaCl只有在水溶液中才能导电
A [NaCl溶于水或受热熔化时，均发生电离，其电离过程可表示为NaCl===Na＋＋Cl－；NaCl的水溶液是混合物，是电解质溶液，而不是电解质，NaCl为电解质，在水溶液中或熔融状态下均能够导电。]
3．下列物质在水中的电离方程式中正确的是( )
A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
B．NaHSO4===Na＋＋HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))
C．MgCl2===Mg2＋＋2Cl－
D．H2S===2H＋＋S2－
C [NaHCO3是弱酸的酸式盐，溶于水电离生成Na＋和HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，A项错误；NaHSO4在水中电离出Na＋、H＋和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，应为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，B项错误；MgCl2是易溶于水的强电解质，电离产生Mg2＋和Cl－，C项正确；H2S是弱电解质，存在电离平衡，且分步电离，D项错误。]
4．(2020·湖北沙市中学模拟)下列离子方程式的书写中，正确的是( )
A．碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：Ca(HCO3)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O＋2CO2↑
B．“84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵”(主要成分盐酸)混合使用放出氯气：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C．将少量SO2通入NaClO溶液：SO2＋H2O＋2ClO－===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2HClO
D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋OH－===CaCO3↓＋H2O
B [碳酸氢钙易溶于水，要用离子符号表示，应为HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===CO2↑＋H2O，A项错误； “84消毒液”和“洁厕灵”混合时发生氧化还原反应生成Cl2，符合反应事实及守恒规律，B项正确；SO2通入NaClO溶液中发生氧化还原反应，应为SO2＋ClO－＋H2O===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋Cl－＋2H＋，C项错误；漏写NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 与OH－发生的反应，应为NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，D项错误。]
5．(2021·安徽六校联考)在电解质的导电性装置(如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是( )
A．盐酸中逐滴加入食盐溶液
B．硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C．石灰乳中逐滴加入稀盐酸
D．硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
D [盐酸滴加到食盐溶液中，不发生反应，溶液的导电性变化不大，灯泡的明亮程度变化不大，A错误；硫酸滴加到NaOH溶液中，二者发生反应生成Na2SO4和H2O，Na2SO4在水中电离产生Na＋和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，溶液的导电性变化不大，灯泡的明亮程度变化不大，B错误；石灰乳中Ca(OH)2达到过饱和状态，导电能力较弱，逐滴加入稀盐酸，二者反应生成CaCl2和H2O，溶液的导电能力增大，灯泡变亮，C错误；硫酸逐滴加入氢氧化钡溶液中，二者反应生成BaSO4沉淀和H2O，BaSO4难溶于水，而水几乎不导电，溶液的导电能力逐渐减弱，二者恰好完全反应时，灯泡熄灭，当硫酸过量时，灯泡逐渐变亮，D正确。]
6．(2021·安徽“江南十校”联考)下列离子方程式正确的是( )
A．在AgNO3溶液中加入过量氨水：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
B．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ===BaSO4↓＋H2O
C．在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋3Cl－＋4H＋＋H2O
D．等体积、等浓度的Ba(OH)2溶液与NH4HCO3溶液混合：Ba2＋＋2OH－＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O
D [AgOH溶于过量氨水，正确应为Ag＋＋2NH3·H2O===Ag(NH3) eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) ＋2H2O，A项错误；不符合离子配比关系，正确应为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ===BaSO4↓＋2H2O，B项错误；强碱性溶液中不能生成H＋，正确应为3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋3Cl－＋5H2O，C项错误；符合反应事实及守恒规律，D项正确。]
7．(2021·黑龙江哈尔滨模拟)在下图点滴板上进行四个溶液之间反应的小实验，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：CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H＋===HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
C．c反应：H＋＋OH－===H2O
D．Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
D [a中反应的离子方程式不符合电荷守恒，A项错误；忽视反应物的量对产物的影响，正确应为CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；CH3COOH是弱酸，书写离子方程式时要用化学式表示，C项错误。]
8．下列物质：①液态HCl ②NaHCO3 ③NaCl溶液 ④CO2 ⑤蔗糖晶体 ⑥Ba(OH)2 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧NH3·H2O ⑨空气 ⑩Al2(SO4)3
(1)上述十种物质中有两种物质在水溶液中可发生反应，离子方程式为H＋＋OH－===H2O，该反应的化学方程式为________________________________。
(2)⑩在水中的电离方程式为___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打(NaHCO3)，能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式：______________________________________；如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，不能服用小苏打，此时最好用含Al(OH)3的胃药(如胃舒平)，它与胃酸反应的离子方程式为________________________________________。
(4)向Ba(OH)2溶液中通入过量的CO2的离子方程式：
________________________________________________________________________。
解析 (1)可溶性的强酸和强碱反应生成可溶性盐，可用离子方程式H＋＋OH－===H2O表示，则化学方程式为Ba(OH)2＋2HCl===BaCl2＋2H2O。
(2)Al2(SO4)3是强电解质，在水中发生完全电离，电离方程式为Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。(3)胃液中含有盐酸，盐酸与小苏打反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===H2O＋CO2↑；Al(OH)3与HCl发生酸碱中和反应，由于Al(OH)3是难溶物，故书写离子方程式时不拆分，该反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===3H2O＋Al3＋。
(4)向Ba(OH)2溶液中通入过量的CO2，生成Ba(HCO3)2，反应的离子方程式为CO2＋OH－===HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 。
答案 (1)Ba(OH)2＋2HCl===BaCl2＋2H2O
(2)Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
(3)HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===H2O＋CO2↑ Al(OH)3＋3H＋===3H2O＋Al3＋
(4)CO2＋OH－===HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
知识清单
[基本概念]①电解质和非电解质；②强电解质和弱电解质；③电离；④离子反应；⑤氧化还原反应；⑥氧化剂和还原剂；⑦氧化性和还原性
[基本规律]①离子反应规律；②氧化还原反应基本规律
前提条件
实验条件
现象
实质
范围
电
解
质
都必须是
化合物
水溶液或
熔融状态
下
能导电
自身电离
出自由移
动离子
酸、碱、盐、大部分金属氧化物、水等
非
电
解
质
水溶液和
熔融状态
下
不能
导电
自身不
能电离
大多数非金属氧化物和氢化物、大多数有机物等
强电解质
弱电解质
概念
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
溶液中
存在微
粒种类
离子、水分子
离子、水分子和弱电解质分子
电离
过程
电离过程不可逆，不存在电离平衡
可逆，存在电离平衡
包含
范围
①强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr 、HI等；
②强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等；
③绝大部分盐：BaSO4、BaCl2等
①弱酸：CH3COOH、HF、H2S、H2CO3、H2SO3等；
②弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2等；
③水(H2O)
电离特征及产生离子
酸
电离出的阳离子全部是H＋的化合物是酸，分为强酸与弱酸、含氧酸与无氧酸等；但能电离出H＋的物质不一定是酸，如NaHSO4是一种盐
碱
电离出的阴离子全部是OH－的化合物是碱，分为强碱与弱碱、可溶性碱与难溶性碱等
盐
由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物是盐， 分为可溶性盐与难溶性盐，酸式盐、碱式盐与正盐等
弱电
解质
多元弱酸分步电离，分步书写且电离程度逐步减弱，以第一步电离为主。例如，H2SO3的电离：H2SO3H＋＋HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
多元弱碱分步电离，但一步写出。例如，Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
两性氢氧化物的电离，例如Al(OH)3的电离：
H＋＋AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2O(酸式电离) Al(OH)3Al3＋＋3OH－(碱式电离)
酸式盐
在水中强酸的酸式盐完全电离，但受热熔化电离产生阳离子和酸式根离子。例如，NaHSO4在水溶液中电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，在熔融状态下的电离：NaHSO4===Na＋＋HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))
多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。例如，NaHCO3的电离：
NaHCO3===Na＋＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) H＋＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
复分解
反应型
生成难溶的物质，例如Cu(OH)2、BaSO4等
生成难电离的物质，例如弱酸、弱碱、水等
生成易挥发的物质，例如CO2、SO2、NH3等
氧化还原
反应型
强氧化性与强还原性微粒发生反应，如Fe3＋与I－、S2－等反应