必修1第2节 电解质第3课时学案

第3课时　与量有关的离子方程式的书写常见离子的检验与推断(提升课时)

与量有关的离子方程式的书写

1．连续型：

指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。如：

(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中：

碱过量：CO2＋2OH－===CO＋H2O；

碱不足：CO2＋OH－===HCO。

(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸：

盐酸不足：CO＋H＋===HCO；

盐酸过量：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。

2．配比型：

一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)，因而跟用量有关。如Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应：

①NaOH不足：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；

②NaOH过量：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO。

【典例】(2021·会宁高一检测)下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2气体：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO

B．向Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

C．向CuSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液：SO＋Ba2＋===BaSO4↓

D．向NH4HSO4溶液中滴入过量Ba(OH)2溶液：NH＋H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O＋Ba(SO)4↓

【思维建模】书写或判断与量相关的离子方程式的一般思路如下：

【解析】选D。过量CO2与Ca(ClO)2溶液反应生成Ca(HCO3)2和HClO，其离子方程式为ClO－＋H2O＋CO2===HCO＋HClO，选项A错误；少量稀盐酸与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3和NaCl，其离子方程式为CO＋H＋===HCO，选项B错误；Ba2＋与SO反应生成BaSO4的同时，Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2，选项C错误；过量Ba(OH)2溶液与NH4HSO4溶液反应生成NH3·H2O、H2O和BaSO4，反应的离子方程式为NH＋H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O＋BaSO4↓，选项D正确。

　(2021·佛山高一检测)下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．向碳酸氢钠溶液中加入过量的氢氧化钙溶液：2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO

B．向NH4HSO4溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全：NH＋ H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋H2O＋NH3·H2O

C．NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O

D.石灰乳与碳酸钠溶液混合：Ca2＋＋CO===CaCO3↓

【解析】选B。碳酸氢钠溶液少量，氢氧化钙溶液过量，因此离子方程式为HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O，故A错误；向NH4HSO4溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全，氢离子和铵根刚好反应：NH＋H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋H2O＋NH3·H2O，故B正确；NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液：NH＋HCO＋2OH－===CO＋H2O ＋ NH3
·H2O，故C错误；石灰乳属于浊液，保留化学式形式，不能拆成离子形式，故D错误。

【拔高题组】

1．(2021·泰安高一检测)向含1 mol NaHCO3的溶液中逐滴加入含b mol Ca(OH)2的溶液，充分反应。下列说法不正确的是(　　)

A．滴加Ca(OH)2溶液立即有沉淀生成

B．当b＝0.5时，发生反应：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O

C．当b＝1时，反应后的溶液中几乎不存在Ca2＋

D．当b＝1.5时，向溶液中再通入少量CO2，还会有沉淀生成

【解析】选B。向含1 mol NaHCO3的溶液中滴加Ca(OH)2溶液，随Ca(OH)2物质的量的增多，反应的化学方程式依次为①2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3和②NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O＋NaOH。滴加Ca(OH)2溶液立即有白色沉淀生成，故A正确；当n(NaHCO3)∶n[Ca(OH)2]＝2∶1时，发生反应①，故B不正确；当b＝1时，发生反应②，所以溶液中几乎没有Ca2＋，故C正确；当b＝1.5时，Ca(OH)2过量，则通入少量CO2会生成CaCO3沉淀，故D正确。

2．(2021·石家庄高一检测)向含a mol Ba(OH)2的溶液中逐滴加入含b mol NaHCO3的溶液，充分反应(不考虑盐类的水解及沉淀溶解)。下列说法不正确的是(　　)

A．a＝2b时，生成沉淀98.5a g

B．a≤b≤2a时，溶液中含n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝(2a－b)∶(b－a)

C．0<b<2a时，沉淀质量随着NaHCO3的加入而不断增加

D．b＝a时，总反应的离子方程式：3HCO＋2Ba2＋＋3OH－===2BaCO3↓＋CO＋3H2O

【解析】选C。A项，发生反应：Ba2＋＋OH－＋HCO===BaCO3↓＋H2O，生成沉淀197b g，即98.5a g；B项，发生反应：

Ba(OH)2＋NaHCO3===BaCO3↓＋NaOH＋H2O

a mol    a mol    a mol    a mol

NaHCO3＋    NaOH===     Na2CO3＋H2O

(b－a) mol    (b－a) mol    (b－a) mol

所以n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝(2a－b)∶(b－a)；C项，当b＝a时，沉淀质量即达到最大值；D项，由＝，可得总反应的离子方程式为3HCO＋2Ba2＋＋3OH－===2BaCO3↓＋CO＋3H2O。

　电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子，电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大，电导率就越大。向20 mL 0.01 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中滴入2滴酚酞溶液，然后向Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2 mol·L－1 H2SO4溶液，获得电导率随时间变化的曲线图。

(1)0～80 s观察到的实验现象是_______________________________________

__________________________________________________________。

(2)写出该实验中的离子方程式___________________________________。

(3)截至b点，加入0.2 mol·L－1 H2SO4 溶液的体积为__________mL；解释bc段电导率又增加的原因______________________________________________

_________________________________________________________。

【解析】(1)0～80 s是溶液导电率降低的阶段，发生的反应为Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，所以现象为：产生白色沉淀，溶液红色褪去，电导率减小；

(2)根据化学方程式，可知离子方程式为2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O；

(3)b点是Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应的点，根据化学方程式知，Ba(OH)2和滴入的H2SO4的物质的量相同，所以H2SO4溶液的体积为＝1×10－3 L＝1 mL；bc段电导率增加是因为随着H2SO4溶液的不断滴加，溶液中H＋和SO浓度变大，自由移动离子浓度变大，bc段电导率增加。

答案：(1)产生白色沉淀，溶液红色褪去，电导率减小

(2)2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O

(3)1　bc段：b点溶液中的Ba(OH)2被反应完，溶液中自由移动的离子浓度达到最小值，随着H2SO4溶液的不断滴加，溶液中H＋和SO浓度变大，自由移动离子浓度变大，bc段电导率增加

常见离子的检验与推断

1．几种常见离子的检验：

(1)氯离子(Cl－)的检验

①反应原理：Cl－＋Ag＋===AgCl↓(白色)。

②可能存在的干扰离子：CO。因为CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓(白色)，但Ag2CO3能跟硝酸反应而溶解：Ag2CO3＋2HNO3===2AgNO3＋CO2↑＋H2O。

③试剂：AgNO3溶液、稀硝酸。

④检验方法：

 (2)硫酸根离子(SO)的检验

①反应原理：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。

②可能存在的干扰离子：CO、SO。因为Ba2＋＋CO===BaCO3↓、Ba2＋＋SO===BaSO3↓，但CO、SO均可用稀盐酸排除掉。

③试剂：稀盐酸、BaCl2溶液。

④检验方法：

2．离子推断：

(1)依据：离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。

(2)离子推断要坚持“四项原则”

①肯定性原则：据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。

②互斥性原则：如溶液中含有Ba2＋，则不存在大量的CO、SO。

③进出性原则：要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰。

④守恒原则(电中性原则)：阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。

【典例】(2021·西城区高一检测)对一份稀溶液做初步分析发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO、Na＋、CO、H＋、HCO、Cl－等离子中的若干种，然后又做了如下实验，以确定这些离子是否大量共存。

①用pH试纸测溶液pH，pH试纸显红色。

②取2 mL溶液，用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。

③将②中所得混合物充分静置后，取上层清液用硝酸银溶液和稀硝酸检验，结果又生成了白色沉淀。

回答下列问题：

(1)原溶液中一定存在的离子是__________；一定不存在的离子是__________。

(2)上述实验中不能肯定是否存在的离子是_____________________________。

【解题指南】解答本题时应注意以下几点：

(1)pH试纸显红色说明溶液显酸性；

(2)注意常见离子的检验方法。

【解析】由①知溶液呈酸性，则含有H＋，CO、HCO不能大量共存。由②知和BaCl2反应后生成沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，则一定含SO，但BaCl2带入了Cl－，因此第③步无法得知原溶液中是否含有Cl－，由信息也无法肯定

Na＋是否存在。

答案：(1)H＋、SO　CO、HCO　(2)Na＋、Cl－

　(2021·大庆高一检测)对于某些常见离子的检验及结论一定正确的是(　　)

A．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋

B．加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，一定有SO

C．加入氯化钠溶液有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不消失，一定有Ag＋

D．加稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO

【解析】选C。A中白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等，故无法判断原溶液存在的离子，故A错误；B中产生的沉淀可能是硫酸钡，还可能是氯化银，原溶液不一定有硫酸根存在，故B错误；C中产生的沉淀一定是氯化银，故原溶液中一定存在Ag＋，故C正确；D中无色气体可能是二氧化碳，也可能是二氧化硫，原溶液不一定有碳酸根存在，故D错误。

【拔高题组】

1．(2021·泰宁高一检测)下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是(　　)

【解析】选D。向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能有碳酸根离子、硫酸根离子等，故A错误；向某溶液中加入稀盐酸，产生无色气体，该溶液中可能含有CO、SO、HCO、HSO等，故B错误；向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有SO、CO、Ag＋等，故C错误；室温下向某溶液中加入几滴酚酞溶液，溶液变红，则该溶液一定呈碱性，故D正确。

2．(2021·益阳高一检测)如图是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程，其中试剂甲和乙分别可能是(　　)

　A．甲：熟石灰；乙：稀盐酸

B．甲：水；乙：氢氧化钠溶液

C．甲：氯化钠溶液；乙：稀硫酸

D．甲：稀盐酸；乙：氯化钠溶液

【解析】选A。在三种物质中加入试剂甲时，有氨味产生，说明产生了氨气，铵盐和碱反应生成氨气，所以试剂甲为碱类物质；NH4HCO3和NH4Cl组成上差别在于阴离子不同，HCO能够和酸反应放出二氧化碳气体，而Cl－不能，所以试剂乙为酸类物质；符合这两个条件的只有A选项。

1．(水平1)某无色溶液中加入氯化钡溶液后有白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，该溶液中(　　)

A．一定含有SO

B．一定含有Ag＋

C．含有SO或Ag＋

D．一定含有Ag＋、SO

【解析】选C。加入BaCl2后生成的白色沉淀可能是AgCl，也可能是BaSO4，二者均难溶于稀硝酸。

2．(水平1)下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．用醋酸除去水垢：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

B．Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O

C．Cu与稀硫酸反应：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑

D．澄清石灰水与过量二氧化碳气体反应：CO2＋OH－===HCO

【解析】选D。用醋酸除去水垢，醋酸是弱酸，保留化学式：CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，故A错误；Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙和水，离子方程式：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O，故B错误；Cu活泼性比氢弱，与稀硫酸不反应，故C错误；澄清石灰水与过量二氧化碳气体反应生成碳酸氢钙：CO2＋OH－===HCO，故D正确。

【补偿训练】

(2021·丽水高一检测)下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．Na2CO3溶液与少量盐酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

B．BaCO3溶于醋酸：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑

C．澄清石灰水中滴加少量NaHCO3：Ca2＋＋2OH―＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO

D．将钠投入水中：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH―＋H2↑

【解析】选D。Na2CO3溶液与少量盐酸反应生成碳酸氢钠，其离子方程式为CO＋H＋===HCO，故A错误；醋酸是弱酸，主要以电解质分子存在，BaCO3难溶于水，应该写化学式，其离子方程式应该为BaCO3＋2CH3COOH===Ba2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，故B错误；要以不足量的NaHCO3为标准，澄清石灰水可以拆成Ca2＋和OH－，所以该反应的离子方程式应该为：Ca2＋＋OH－＋ HCO===CaCO3↓＋H2O，故C错误；将钠投入水中发生反应生成氢氧化钠和氢气，其反应的离子方程式为：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故D正确。

3．(水平2)有A、B、C、D四种化合物，分别由K＋、Ba2＋、SO、CO、OH－中的两种组成，它们具有下列性质：

①A不溶于水和盐酸；②B不溶于水，但溶于盐酸，并放出无色无刺激性气味的气体E；③C的水溶液呈碱性，与硫酸反应生成A；④D可溶于水，与硫酸作用时放出气体E，E可使澄清石灰水变浑浊。

(1)推断A、B、C、D的化学式。

A.__________、B.__________、C.__________、D.__________。

(2)写出下列反应的离子方程式。

B与盐酸反应：____________________________________________，

C与硫酸反应：_______________________________________________，

E(少量)与澄清石灰水反应：_______________________________________

_________________________________________________________________。

【解析】①常见的“不溶于水和盐酸”的物质是氯化银和硫酸钡，结合所给离子知A是硫酸钡；②B不溶于水，但溶于盐酸并放出无色无刺激性气味的气体，则B是碳酸钡，E是二氧化碳；③C的水溶液呈碱性，与硫酸反应生成硫酸钡，则C是氢氧化钡；④D可溶于水，与硫酸作用时放出气体CO2，则D是碳酸钾。

答案：(1)BaSO4　BaCO3　Ba(OH)2　K2CO3

(2)2H＋＋BaCO3===CO2↑＋H2O＋Ba2＋

Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O

Ca2＋＋2OH－＋CO2(少量)===CaCO3↓＋H2O