新教材适用2024版高考化学一轮总复习第1章物质及其变化第2讲离子反应课件
展开1.了解电解质、强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水溶液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、发生的条件。4.能正确书写离子方程式,并能进行有关计算。
考点一 电解质及其电离
1.电解质和非电解质 (1)电解质:在____________或______________能够导电的化合物。如AlCl3在熔融状态下不导电,但溶于水导电,是电解质。 (2)非电解质:在水溶液里和______________都不能导电的化合物。如大多数有机物,部分气态氢化物,非金属氧化物。
2.强电解质和弱电解质 (1)强电解质:在水溶液中能________电离的电解质。电解质在水溶液中完全以离子形式存在,没有电解质分子存在。如强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。 (2)弱电解质:在水溶液中________电离的电解质。在水溶液中既有离子又有电解质分子存在。如弱酸、弱碱、水、极少数盐[HgCl2、(CH3COO)2Pb等]。
3.电解质的电离 (1)定义:电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成_____________的过程 (2)条件:①离子化合物:________________________。②共价化合物:____________。 (3)从电离的角度认识酸、碱、盐①酸:电离时生成的阳离子____________的化合物。②碱:电离时生成的阴离子______________的化合物。③盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。
[微点拨] ①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。②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、NH3等。③电解质的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等在水溶液中溶解度很小,但溶解的部分完全电离,因此属于强电解质。
④溶液导电性强弱与自由移动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。⑤电解质溶于水和加热熔融时破坏的化学键不一定一样,溶于水破坏离子键和某些共价键,而加热熔融只破坏离子键。
4.电离方程式的书写(1)强电解质:完全电离,用“__________”连接。如Na2SO4:________________________________。 如HClO:__________________________,①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H2CO3:__________________________,
②多元弱碱分步电离,但通常一步写出。如Fe(OH)3的电离方程式为_______________________________。③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式为_________________________________________________。
[微点拨] 书写电离方程式“三注意”(1)注意符合客观事实,不能随意书写离子符号。(2)注意质量守恒:电离方程式两边原子种类、数目不变。(3)注意电荷守恒:电离方程式右侧的电荷总数等于左侧的电荷总数,电解质溶液呈电中性。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)液态HCl不导电为非电解质;单质Cu导电,为电解质。( )(2)CO2、NH3溶于水能导电,所以二者均为电解质。( )(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物。( )(4)盐酸的导电能力一定强于醋酸。( )(5)浓度大的溶液一定比浓度小的溶液导电能力强。( )(6)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质。( )(7)NaCl溶液在电流的作用下电离成Na+和Cl-。( )
(8)CaO是强电解质,是因为它的水溶液能导电。( )[提示] CaO是强电解质,是因为熔化时,能完全电离,能导电,它的溶液能导电,是因为CaO和H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2能电离出自由移动的Ca2+和OH-。(9)在溶于水或熔融状态下能够自身发生电离的化合物一定是电解质。( )(10)Na2O溶于水和水反应生成NaOH,NaOH电离出离子,所以NaOH是电解质,Na2O是非电解质。( )[提示] Na2O熔融状态下可以导电,Na2O是电解质。
(11)强电解质饱和溶液一定比弱电解质饱和溶液的导电性强。( )[提示] 导电性的强弱由水溶液中自由移动离子的浓度决定,与电解质的强弱无必然联系。(12)NaCl溶液、Cu熔化能导电,故NaCl溶液、Cu均为电解质。( )[提示] 电解质是指在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,NaCl溶液能导电,但其是混合物,不是电解质,NaCl本身才是电解质,熔化的Cu能导电,但Cu是单质,不是电解质。
(13)HClO是弱电解质,但NaClO是强电解质。( )[提示] HClO属于弱酸,是弱电解质,但NaClO属于盐,为强电解质。(14)弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子。( )[提示] 弱电解质溶液中,有未电离的弱电解质分子和水分子这两种共价化合物分子。
2.现有下列8种物质:①H2O、②Mg、③CH3COOH、④NaOH、⑤CuSO4·5H2O、⑥碘酒、⑦C2H5OH、⑧盐酸。(将序号填在相应的空格内)(1)其中,属于强电解质的是______;属于弱电解质的是________;属于非电解质的是______。(2)完成书写下列离子方程式:①氯化钡溶液与稀硫酸:_______________________________。②醋酸溶液与碳酸氢钠溶液:__________________________________________________。(3)写出NaHSO4熔融状态下的电离方程式:________________________________。
3.(1)SO2和NH3的水溶液均导电,SO2、NH3是电解质吗?(2)某物质的水溶液导电性很强,该物质一定是强电解质吗?[提示] (1)不是,SO2、NH3本身不电离,两者属于非电解质。(2)不一定,电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。
微考点1 电解质及其强弱的判断 (1) (2022·浙江1月选考)下列物质属于非电解质的是( )A.CH4 B.KIC.NaOH D.CH3COOH[解析] KI、NaOH和CH3COOH均为电解质,只有CH4为非电解质。
(2) (2023·山东潍坊高三检测)下列说法正确的一组是( )①难溶于水的盐都是弱电解质 ②可溶于水的盐都是强电解质 ③0.5 ml·L-1一元酸溶液中H+浓度为0.5 ml·L-1 ④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度 ⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子 ⑥熔融的电解质都能导电A.只有①③⑤⑥ B.只有④⑤C.只有②④⑤⑥ D.只有③⑥
[解析] 难溶于水的盐不一定是弱电解质,如BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,BaSO4是强电解质,故①错误;电解质的强弱与溶解性无关,可溶于水的盐可能是弱电解质,如醋酸铅,故②错误;0.5 ml·L-1一元酸溶液中H+浓度不一定为0.5 ml·L-1,如醋酸,故③错误;强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度,H+浓度与酸的浓度、分子中氢离子的个数以及电离程度有关,故④正确;电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子,故⑤正确;酸在熔融态时均不导电,只有溶于水时才导电,故⑥错误;正确的有④⑤,故选B。
电解质的导电性与溶液导电能力强弱的判断
金属导电和电解质溶液导电的对比
〔对点集训1〕 (1) (2021·北京)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是( )
[解析] A、B、C三项中,试剂b均为强电解质,通电后灯泡变亮,而后加入试剂a,A、B、C三项中都有沉淀生成,离子浓度减小,灯泡变暗,当继续加试剂a直至过量时,离子浓度又增大,灯泡重新变亮;D项,试剂b是一种弱电解质,开始灯泡较暗,随着试剂a的加入,二者反应生成强电解质,灯泡变亮,继续加入试剂a直至过量,溶液中的离子浓度最终会减小,灯泡出现“暗→亮→暗”现象。
(2) (2023·湖北新高考协作体联考)某学生利用如图所示装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法正确的是( )A.闭合开关K后,电流表 的指针不发生偏转,证明酒精溶液是非电解质B.闭合开关K后,往溶液中通入氨气,随着气体通入电流表示数增大,故氨气是电解质C.闭合开关K后,往烧杯中加NaCl固体,虽然固体溶解,由于不反应,故电流表指针不发生偏转D.用蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,说明蔗糖是非电解质
[解析] 酒精溶液是酒精和水的混合物,不是非电解质,A错误;通入氨气,溶液导电能力增强,其原因是NH3和水反应生成电解质NH3·H2O,NH3·H2O电离使离子浓度增大,NH3本身不能电离,故NH3是非电解质,B错误;加入NaCl固体,溶于水并发生电离,离子浓度增大,导电能力增强,电流表指针发生偏转,C错误;用蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,说明蔗糖不能电离,故蔗糖是非电解质,D正确。
微考点2 电离方程式的书写 (1) (2023·河北张家口模拟)图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同, 表示水分子),下列说法正确的是( )A.X电极与电源负极相连B.图b、c中Y电极上会生成不同产物C.NaCl是电解质,三种状态下都能导电D.图b说明通电后发生了NaCl===Na++Cl-
[解析] 氯离子半径大于钠离子,则图中 代表的离子是Cl-,图b中阴离子向X极移动,失电子生成氯气,则X为阳极,接电源正极,A错误;Y是阴极,图b中是Na+得电子生成Na单质,图c中是水电离的H+得电子生成H2,产物不同,B正确;NaCl在晶体状态没有自由移动的离子,不导电,即图a不导电,C错误;熔融状态下,NaCl通电生成Na和Cl2,氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离,不需要通电也能电离,D错误。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式。①HClO4:______________________________②HClO:__________________________③H2SO4:____________________________④H2SO3:________________________________________________⑤Ba(OH)2:__________________________________⑥NaHCO3:_______________________________________________
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
电离方程式书写的思维流程
BaSO4、BaCO3、CaCO3
考点二 离子反应和离子方程式
1.离子反应 (1)定义在__________中或________状态下,有离子参加或生成的化学反应,统称为离子反应。(2)反应实质溶液中离子的种类或浓度发生改变。一般向着________某些离子浓度的方向进行。
(3)反应的类型及条件①复分解反应A.生成________物质,如BaSO4、AgCl、Al(OH)3等。B.生成__________的物质,如CH3COOH、NH3·H2O、H2O等。C.生成__________的物质,如CO2、SO2、NH3等。②溶液中进行的氧化还原反应如向FeCl2溶液中加入氯水的反应:____________________________________,再如Cu与FeCl3溶液的反应:__________________________________。
③络合反应如向FeCl3溶液中加入KSCN的反应:_____________________________________。④发生强烈水解相互促进类型如硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式为_______________________________________________。
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
===Al(OH)3↓+3CO2↑
2.离子方程式 (1)定义用实际参加反应的____________来表示离子反应的式子。 (2)书写步骤①写:根据客观事实写出正确的______________,并配平。②拆:把________且易________的物质写成离子形式。③删:删去方程式两边________________离子。④查:检查方程式两边是否符合________守恒和________守恒,是氧化还原反应的还要保证____________守恒。
(3)意义离子方程式不仅可以表示______________的化学反应,而且还可以表示____________的离子反应。例如,离子方程式H++OH-===H2O表示________和________在溶液中的反应,并生成__________盐的一类反应,如:2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2OBa(OH)2+2HNO3===Ba(NO3)2+2H2O
[微点拨] 物质的“拆分”原则①能拆分的物质:易电离的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)拆成离子形式。例如:强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4。强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。可溶性盐:钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐。②不能拆分的物质:氧化物、过氧化物、弱电解质、多元弱酸的酸根离子、沉淀、气体、非电解质在离子方程式中均不能拆分。③拆分的方法:可溶性酸式盐在书写离子方程式时,按照电离方程式进行拆分,如在水溶液中:
(4)微溶物在离子方程式中的书写方法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为H++OH-===H2O;用石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
[微点拨] ①浓盐酸(约36%)、浓硝酸(约69%)中含有的水足以保证其电离,在离子方程式中写离子符号,而在浓硫酸(约98%)中存在的主要是硫酸分子,写化学式。
4.离子方程式的正误判断方法 (1)“一查”是否符合客观事实如2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是错误的,因为H+不能把Fe氧化成Fe3+,而只能氧化成Fe2+。
(6)“六查”是否符合三个守恒①质量守恒:如Na+H2O===Na++OH-+H2↑是错误的,原因是反应前后氢原子的数目不等。②电荷守恒:如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+。是错误的,原因是电荷不守恒。
(7)查看是否忽略隐含的反应如将少量SO2通入漂白粉溶液中发生反应的离子方程式写成Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO是错误的,原因是忽略了HClO可以将亚硫酸盐氧化。
5.“三法”突破与量有关的离子方程式的书写 (2)假设定序法:如Cl2与FeBr2溶液反应。在不明确离子反应的先后顺序时,可假设Cl2先与Br-反应,则生成的溴单质还要氧化Fe2+生成Fe3+,这样即可确定Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应,然后再根据量的关系书写即可。
(2)假设定序法:如Cl2与FeBr2溶液反应。在不明确离子反应的先后顺序时,可假设Cl2先与Br-反应,则生成的溴单质还要氧化Fe2+生成Fe3+,这样即可确定Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应,然后再根据量的关系书写即可。
①“定”量少的反应物,其离子的化学计量数按化学式确定,即取1 ml。②“变”过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需要量来确定,不受化学式中比例的制约,是可变的。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)所有的化学反应都能写成离子方程式。( )[提示] 不是在水溶液中或熔融状态下进行的反应,不是自由移动的离子之间的反应,不能写离子方程式。如铜和浓硫酸的反应,铵盐与碱两种固体加热制取氨气等。(2)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。( )[提示] 浓盐酸与铁屑反应产物为Fe2+。
(3)将氯气溶于水制备次氯酸: [提示] 生成物中的弱电解质HClO应写成化学式。(4)向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液:(5)向NaClO和NaCl混合溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O。( )
(8)离子反应一定使溶液中所有离子的浓度都发生变化。( )[提示] 离子反应不一定使溶液中所有离子的浓度都发生变化,只有参加离子反应的离子浓度才发生变化,不参加离子反应的离子浓度不发生变化。
[提示] 浓硝酸可写成离子形式。[提示] 生成BaSO4沉淀的同时还生成了Cu(OH)2。(11)铝片溶于NaOH溶液中:
(12)NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:(13)FeO和稀HNO3的反应:FeO+2H+===Fe2++H2O。( )(14)用食醋除去水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ca2+。( )
[提示] (1)不能。H++OH-===H2O只表示强酸与强碱生成可溶性盐和水的反应,如NaOH溶液与盐酸的反应等;但Ba(OH)2溶液与稀H2SO4的反应就不能用离子方程式H++OH-===H2O表示。
===BaSO4↓+H2O
BaSO4↓+2H2O
微考点1 离子方程式的书写与正误判断 (1) (2022·全国甲)能正确表示下列反应的离子方程式为( )
[点拨] 解答与量有关的、与离子反应先后顺序有关的试题时,先确定少量物质的物质的量,然后再找出能参与反应的各离子的物质的量,最后根据各离子参与反应的先后顺序进行书写。
(2)写出下列反应的离子方程式。①NH4Cl溶液与NaOH溶液混合:________________________________②浓HNO3与Cu的反应:____________________________________________________③Cu(OH)2与醋酸溶液反应:_________________________________________________________④(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合加热:______________________________
Cu(OH)2+2CH3COOH===Cu2++2CH3COO-+2H2O
⑤Na2CO3溶液与CaCl2溶液混合:________________________________⑥NaHCO3溶液与稀盐酸混合:_________________________________⑦Na2S溶液显碱性:________________________________________________________⑧Al2O3与NaOH溶液反应:_________________________________⑨向NaHSO3溶液中加入过量NaHSO4溶液:_________________________________
[解析] 离子方程式左右两边氢原子、氧原子不守恒,A项错误;氢氧化钠溶液中通入氯气生成氯化钠、次氯酸钠和水,B项正确;在溶液中进行的离子反应,书写离子方程式时,过氧化钠应写化学式,不能拆成离子的形式,C项错误:Na2SiO3是一种易溶于水、易电离的强电解质,在书写离子方程式时,应写成离子的形式,D项错误。
书写离子方程式时应注意:①把易溶于水、易电离的强电解质拆成离子的形式;②把难溶于水的物质、单质、氧化物、难电离的物质写成化学式的形式。
(2) (2023·山东滨州检测)某工业污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+三种金属离子。除去污水中金属离子,并回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的实验流程如图:
已知:①Zn(OH)2是两性氢氧化物,Zn(OH)2+2NaOH===Na2ZnO2+2H2O;②可供选择的试剂为NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉。回答下列问题:①步骤Ⅰ若为加入硫化钠溶液,写出生成FeS的离子方程式__________________________。
②步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。③步骤Ⅲ中生成Fe(OH)3的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________。④步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。
FeS+2H+===Fe2++H2S↑,
ZnS+2H+===Zn2++H2S↑
4Fe2++O2+8OH-+
===Zn2++2H2O]
微考点2 与量有关的离子方程式的书写 (1) (2023·河北衡水高三检测)下列离子方程式正确的是( )A.向Fe(OH)2中加入足量稀硝酸:Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OB.向次氯酸钙溶液中通入过量SO2:Ca2++ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+
[易错警示] Fe(OH)2、SO2都具有较强的还原性,能和具有强氧化性的稀硝酸、ClO-发生氧化还原反应。
(2)写出符合下列要求的离子方程式:①可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如SO2通入NaOH溶液中:A.SO2不足:__________________________________;B.SO2过量:____________________________。②多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸:A.盐酸不足:_____________________________;B.盐酸过量:______________________________。
③Fe与稀HNO3溶液反应A.Fe不足:_________________________________________;B.Fe过量:_____________________________________________。[解析] 解答此类试题时首先判断反应物的用量,依据量判断反应的产物,然后根据原理书写。
(3)写出符合下列要求的离子方程式:①NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液混合A.NaHCO3不足:_____________________________________;B.NaHCO3过量:____________________________________________________。②向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液A.至溶液呈中性:_______________________________________________;B.至硫酸根离子完全沉淀:_______________________________________。
[解析] 解答此类题目,可以采用“定一法”。根据相对量将少量物质定为“1 ml”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。依据少量物质中离子的物质的量,确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。依据“先中和后沉淀”的思路书写离子方程式。
〔对点集训2〕 (1) (2021·全国乙,9,6分)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是( )
[方法技巧] 与量有关的离子方程式的书写,一般来说可以将量少的物质的化学计量数定为1,然后结合反应原理分析对应的产物,同时注意结合质量守恒、电荷守恒以及得失电子守恒进行配平和检验。
(2) (2023·江苏南京一模)SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·ml-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。将工业废气中的SO2吸收能有效减少对大气的污染,并实现资源化利用。下列离子方程式书写正确的是( )
D.用Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===2HClO+CaSO3↓
(3) (2021·全国甲卷,26节选)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:①I2的一种制备方法如下图所示:
A.加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_____________________________;生成的沉淀与硝酸反应,生成_____________后可循环使用。B.通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为________________________。②以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为______________________________________________________。
2AgI+Fe===2Ag+Fe2
FeI2+Cl2===I2+FeCl2
[解析] ①A.由流程图可知悬浊液中含AgI,AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在离子方程式中能拆写成离子形式,故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-,生成的银能与硝酸反应生成AgNO3参与循环。B.通入Cl2的过程中,因I-还原性强于Fe2+,Cl2先氧化还原性强的I-,若氧化产物只有一种,则该氧化产物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2+Cl2===I2+FeCl2。
[易错警示] 离子方程式书写及正误判断的陷阱(1)“拆分”陷阱。离子方程式的正误判断中,常常设置物质能否“拆分”陷阱,氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、难溶电解质及常见多元弱酸的酸式酸根离子。(2)“守恒”陷阱。离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,做题时往往只注意质量守恒,而忽略了电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。
(4)“量比”陷阱。在离子方程式正误判断中,做题时往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式合理,但不符合相对量”关系的陷阱。突破“陷阱”需要注意两点:一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合题设量的关系。
考点三 离子共存、离子检验与推断
1.离子共存离子共存问题是离子反应的条件和本质的最直接应用,所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间____________________;若离子之间能________________,则一般不能大量共存。
2.分析离子能否大量共存必备知识 (1)中学常见的六种有颜色的离子____________(紫红色)、________(蓝色)、________(棕黄色)、________(浅绿色)、____________(橙色)、____________(黄色)(2)常见的表示溶液呈酸性的表述①pH=1的溶液(常温下);②使pH试纸变______的溶液;③使甲基橙呈________的溶液;④与镁粉反应放出______的溶液;⑤c(OH-)=1×10-14 ml/L的溶液(常温下)。
(3)常见的表示溶液呈碱性的表述①pH=14的溶液(常温下);②使pH试纸变______的溶液;③使酚酞试液变______的溶液;④c(H+)=1×10-14 ml/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①与铝粉反应放出______的溶液;②由水电离出的c(OH-)=1×10-12 ml/L的溶液(常温下);③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”判断离子能否大量共存的“四个要点”,关键是看“一色、二性、三特殊、四反应”。 (1)一色——溶液颜色,无色溶液中不存在________离子。 (2)二性——溶液的酸碱性
(4)四反应——离子不能大量共存的四种反应类型①发生复分解反应,不能大量共存离子间因发生反应生成沉淀而不能大量共存。常见的离子组有:H+与____________;________与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等;Ag+与________、Br-、I-等;______________________与Ba2+、Ca2+、Ag+等。离子间因发生反应生成弱电解质而不能大量共存。常见的离子组有:______与OH-、CH3COO-、F-、ClO-等。
④发生络合反应(形成配合物离子),不能大量共存离子间因发生络合反应而不能大量共存的一般指Fe3+与__________,该反应通常还可以作为检验Fe3+的实验依据。
4.几种常见离子的检验①检验方法
(3)Fe2+的检验①溶液中只含Fe2+,可用KSCN溶液和氯水检验,不考虑干扰问题。②溶液中含Fe2+、Fe3+,不含Cl-时,可加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,不能用KSCN溶液和氯水,原因是Fe3+会形成干扰。③溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl-时,可通过加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成蓝色沉淀说明溶液中含有Fe2+,不能用酸性KMnO4溶液,原因是Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色,Cl-能形成干扰。
5.离子推断的“四项基本原则”(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。[微点拨] 电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(7)向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸,实验现象为胶体溶解。( )[提示] 向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸,实验现象为先生成红褐色沉淀(聚沉),沉淀再溶解。[提示] Fe3+在溶液中因发生水解呈弱酸性,中性溶液中不能大量存在Fe3+。
(11)水溶液中:Fe2+、H+、ClO-、Cl-能大量共存。( )(14)含有大量Fe3+的溶液中,Na+、SCN-、Cl-、I-一定能大量共存。( )
①当溶液中存在大量H+时,溶液中不能大量存在的离子是__________________。②当溶液中存在大量的Ba2+时,溶液中能大量存在的离子是________。③当溶液中同时存在大量________和________离子时,上述阴离子都不能大量存在。
(2)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种,请填写下列空白:①不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是______________。②取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________,有关反应的离子方程式为______________________________。③取②中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定含有________,有关反应的离子方程式为_______________________________________。
Cu2+、Fe3+
Ag++Cl-===AgCl↓
④原溶液可能大量存在的阴离子是下列的______(填字母)。(3)某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份,进行如图所示探究:
已知废水试样中可能含有下表中的离子:
甲中加入溴水不褪色,说明该废水中不含还原性离子
微考点1 离子共存 (1) (2021·湖南,12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
[易错提醒] 本题易错选C,忽视了Fe3+对H2O2分解的催化作用。
(2) (2021·天津高考)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
离子大量共存的分析方法抓住关键词语。如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。理解两大条件。若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时,“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
分析离子间发生的反应。结合题给条件和离子种类分析所给离子之间能否发生以下反应:复分解反应、氧化还原反应、相互促进的水解反应、络合反应(如Fe3+与SCN-的反应)等。
〔对点集训1〕 (1) (2023·山东师范大学附中月考)下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是( )A.②③ B.①⑥ C.③④⑤ D.①⑤⑥
(2) (2023·辽宁沈阳联考)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
微考点2 常见离子的检验与离子推断
[点拨] ①加入盐酸后溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中一定含有Cl-;②加入适量BaCl2粉末后,溶液体积变化不大,但Cl-浓度增大,导致平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O正向移动,溶液由蓝色向黄色转变。
回答下列问题:①清液中肯定存在的离子是______________________________,溶液中肯定不存在的离子是____________________________。②为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应,写出使用试剂,不必写详细操作步骤)分别为_______________________________________________________。
检验K+;Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液,检验Cl-
〔对点集训2〕 (1) (2023·天津高三检测)检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
[解析] A项,淀粉遇单质碘变蓝色,海水中的碘元素不是以单质的形式存在,故不能使淀粉变蓝;B项,SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用澄清石灰水检验SO2,可用品红溶液检验SO2;C项,向含Cu2+的溶液中滴加氨水,产生蓝色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,可以用氨水检验Cu2+;D项,检验NH3应该用湿润的红色石蕊试纸。
①常温下用pH试纸检验,溶液的pH大于7;②向溶液中加氯水,再加入CCl4振荡,静置,分液,CCl4层呈橙红色;③向所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成;④过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
下列说法正确的是( )D.为确定该溶液是否含有Na+,还要做焰色试验
1.电解质相关概念判断的两个依据 (1)以化合物在水溶液或熔融状态下是否导电判断电解质与非电解质。 (2)以电解质在水溶液中是否完全电离判断强、弱电解质。①记“强”判“弱”强酸:H2SO4、HNO3、HClO4、HCl(HBr、HI)强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2和Ca(OH)2其他酸、碱一般为弱酸、弱碱。②盐一般是强电解质。
2.书写离子方程式的四个步骤写——拆——删——查。书写时要关注两大守恒:原子守恒和电荷守恒。3.离子方程式正误判断的六个方面 (1)是否符合客观事实; (2)是否正确使用符号; (3)是否正确拆分; (4)是否写全所有反应; (5)是否符合“量”的关系; (6)是否满足守恒规律。
4.离子共存的判断 (1)看条件——题给条件一看题干要求,需辨别的离子组是“能大量共存”还是“不能大量共存”,是“可能”还是“一定”。
(2)看反应——所给离子之间能否发生反应①发生复分解反应;②发生氧化还原反应;③发生相互促进的水解反应;④发生络合反应。
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