课件 高考化学一轮复习第一单元 物质及其变化 第二讲　离子反应　离子方程式

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第2讲 离子反应　离子方程式
考点一　电解质及其电离考点二　离子反应　离子方程式考点三 与量有关离子方程式的书写经典真题·明考向作业手册
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考点一　电解质及其电离
(1)电解质和非电解质
(2)强电解质和弱电解质
[微点拨] 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自身电离而导电的化合物才是电解质,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解质,如SO2、NH3等;③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。
2. 电解质的电离及表征
(1)电离的条件及结果
(2)从电离的角度认识酸、碱、盐
(3)不同类型电离方程式的书写
NaOH = Na++OH-
HClO ⇌ H++ClO-
Fe(OH)3 ⇌ Fe3++3OH-
Al(OH)3 ⇌ Al3++3OH-
Al(OH)3+H2O ⇌ [Al(OH)4]-+H+
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)[2023·浙江卷] 氯化铁属于弱电解质(　)(2)[2023·浙江卷] 硫酸铜属于强电解质(　)(3)Cl2、SO2、NH3的水溶液均导电,故Cl2、SO2、NH3均为电解质(　)
[解析] (2)CuSO4溶于水完全电离,为强电解质,正确。
[解析] (1)氯化铁在水溶液中能完全电离出铁离子和氯离子,属于强电解质,错误。
[解析] (3)氯气是单质,不在电解质的讨论范围内,SO2、NH3溶于水时生成的H2SO3、NH3·H2O是电解质,而SO2、NH3自身不电离,二者为非电解质,错误。
[解析] (4)稀硫酸属于混合物,不属于电解质,错误。
[解析] (6)HCl是共价化合物,但属于强电解质,错误。
2.现有8种物质:①铜;②稀硫酸;③HCl;④NH3;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)属于电解质,但难溶于水的是　　　　。 (4)既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电的是　　　　。 (5)分别写出⑤在熔融状态下和③⑥在水中的电离方程式:　 、 　 、 　 。 
NaCl = Na++Cl-
HCl = H++Cl-
H2S ⇌ HS-+H+、HS- ⇌ S2-+H+
题组一　电解质的电离及表征
1.氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极)微观示意图如图所示。下列说法错误的是(　 )A.图示中 代表的离子的电子式为B.图甲中放入的是氯化钠固体,该条件下氯化钠不导电C.图乙和图丙中发生的化学反应完全相同D.图乙能证明氯化钠固体含有离子键
[解析] 由图丙可知,生成水合离子时,H2O分子的氢原子(显正电性)倾向于 ,则 代表Cl-,其电子式为 ,A正确;图甲中离子有序排列,未发生移动,说明放入的是NaCl固体,不能导电,B正确;图乙代表NaCl熔融状态下的电解,发生反应2NaCl 2Na+Cl2↑,图丙代表NaCl水溶液的电解,发生反应2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,C错误;图乙中NaCl受热熔化,产生自由移动的离子,故氯化钠固体中含有离子键,D正确。
【易错警示】 判断电解质和非电解质、强电解质和弱电解质(1)判断电解质和非电解质的两个要点:①必须是化合物;②看溶于水或受热熔化时能否自身电离出自由移动的离子而导电。(2)判断强电解质和弱电解质的两个要点:①必须是电解质;②看溶于水是否完全电离。
题组二　反应过程中溶液的导电性变化
3.使用如图所示装置(搅拌装置略)探究溶液中离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是(　 )
4.[2024·辽宁名校联盟联考] 某兴趣小组测定混合溶液导电性实验,下列说法中错误的是(　 )A.图①可以是向H2SO4溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液B.图②可以是将饱和氯水进行光照C.图③可以是向NaOH溶液中通入少量Cl2D.图④可以是向饱和石灰水中不断通入CO2
[解析] 向H2SO4溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,发生反应:H2SO4+Ba(OH)2 = BaSO4↓+2H2O,二者完全反应生成沉淀和弱电解质水,导致溶液导电性几乎为0,再继续滴加Ba(OH)2溶液,溶液中离子浓度增大,导电性又逐渐增强,A正确;将饱和氯水进行光照,HClO分解得到HCl和氧气:2HClO 2HCl+O2↑,Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO平衡正向移动,HCl是强酸,HClO是弱酸,光照后溶液导电性增强,B正确;
向NaOH溶液中通入少量Cl2会发生反应:Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O,自由移动离子浓度几乎不变,溶液导电性也基本不变,C正确;饱和石灰水中通入二氧化碳,得到难溶的碳酸钙沉淀和水,导电能力会明显降低,继续通入二氧化碳,在溶液中和碳酸钙反应得到易电离的碳酸氢钙,导电能力又会逐渐变强,D错误。
【归纳总结】 电解质溶液的导电原理及影响因素如下:(1)电解质电离产生的阴、阳离子在外加电场作用下发生定向移动而实现导电过程。(2)一般来说,自由移动离子的浓度越大,所带电荷数越多,电解质溶液的导电能力就越强。
考点二　离子反应　离子方程式
(2)离子反应发生的条件
(1)定义用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫作离子方程式。(2)意义不仅表示某一个具体的化学反应,还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,都可用离子方程式　　　　　　　　　　来表示。 
H++OH- = H2O
(3)书写步骤(以Na2SO4溶液和BaCl2溶液的反应为例)
Na2SO4+BaCl2 = 2NaCl+BaSO4↓
[解析] (2)铁与稀盐酸反应,生成Fe2+,而非Fe3+。
[解析] (5)Na不与CuSO4发生置换反应,Na应先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应。
(7)Cl2通入水中的离子反应为Cl2+H2O = 2H++Cl-+ClO-(　)
[解析] (7)Cl2通入水中的反应为可逆反应,HClO为弱酸,不可拆,离子方程式为Cl2+H2O ⇌ H++Cl-+HClO。
2.[2024·湖北天门中学期中] 下列化学反应对应的离子方程式书写正确的是 (　 )A.利用食醋除去水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+ = Ca2++CO2↑+H2O B.磁铁矿石溶于稀硝酸:Fe3O4+8H+ = 2Fe3++Fe2++4H2O C.SO2通入氯化钡溶液:Ba2++SO2+H2O = BaSO3↓+2H+D.11.2 L Cl2(标准状况)通入含1.5 ml FeI2的溶液:Cl2+2I- = 2Cl-+I2
[解析] 食醋的主要成分是醋酸,醋酸是弱酸,书写离子方程式时醋酸应保留化学式,A错误;硝酸会将Fe2+氧化为Fe3+,B错误;SO2与BaCl2不反应,C错误;I-的还原性强于Fe2+,Cl2先与I-反应,由于I-过量,故Cl2只与I-反应,D正确。
题组　离子方程式的正误判断
[解析] (1)将石灰石加入醋酸溶液中,CaCO3难溶于水,醋酸是弱电解质,均不能拆分。
[解析] (2)过氧化钠是金属氧化物,书写离子方程式时不拆分。
(4)Mg(OH)2溶于稀硫酸中:OH-+H+ = H2O(　)(5)向CuSO4溶液中通入H2S气体:Cu2++S2- = CuS↓(　)
[解析] (4)Mg(OH)2难溶于水,正确应为Mg(OH)2+2H+ = Mg2++2H2O。
[解析] (5)向CuSO4溶液中通入H2S气体,H2S是弱电解质,不能拆分。
2.警惕“原理错误”(1)Fe与稀硫酸反应:2Fe+6H+ = 2Fe3++3H2↑(　)(2)Fe(OH)2与稀硝酸的反应:Fe(OH)2+2H+ = Fe2++2H2O(　)(3)Fe(OH)3与HI溶液的反应:Fe(OH)3+3H+ = Fe3++3H2O(　)
[解析] (1)铁与稀硫酸反应生成Fe2+,正确应为Fe+2H+ = Fe2++H2↑。
[解析] (3)Fe(OH)3与HI溶液发生氧化还原反应,正确应为2Fe(OH)3+6H++2I- = 2Fe2++I2+6H2O。
[解析] (1)由于还原性:Fe2+>Br-,向FeBr2溶液中通入等量Cl2,参与反应的Fe2+、Br-和Cl2物质的量之比为1∶1∶1,正确应为2Fe2++2Br-+2Cl2 = 2Fe3++Br2+4Cl-。
5.警惕“守恒陷阱”(1)金属钠与水反应:Na+2H2O = Na++OH-+H2↑(　)(2)利用FeCl3溶液蚀刻覆铜电路板:Fe3++Cu = Fe2++Cu2+(　)(3)用MnO2与浓盐酸共热制Cl2:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O (　)
[解析] (1)金属钠与水反应生成NaOH和H2,正确应为2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑。
[解析] (2)不符合电荷守恒,正确应为2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+。
【思维模型 】离子方程式正误判断的审题要点
考点三　与量有关离子方程式的书写
1. 连续型离子方程式的书写
(1)反应特点反应生成的离子因又能与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与用量有关。(2)常见类型①可溶性多元弱酸(如H2S等)与碱反应酸不足(或碱过量)时生成正盐,如H2S+2OH- = S2-+2H2O,酸过量(或碱不足)时生成酸式盐,如H2S+OH- = HS-+H2O。
2. 先后型离子方程式的书写
(1)反应特点某种反应物的两种或两种以上的构成离子,都能跟另一种反应物的构成离子发生反应,但因反应顺序不同而跟用量有关,又称为竞争型反应。
3. 配比型离子方程式的书写
(1)反应特点一种反应物中有两种或两种以上构成离子参与反应,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种构成离子恰好完全反应时,另一种构成离子能不能恰好完全反应(有剩余或不足)跟用量有关。
题组一　连续型离子方程式的书写
1.根据题给信息,写出下列反应的离子方程式。(1)向水玻璃中逐渐通入过量CO2,该过程的离子方程式为  　。 
(2)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量,先有大量白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解,该过程的离子方程式为 　 。 (3)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸至有大量气泡冒出,该反应过程中发生反应的离子方程式为 　 。
[Al(OH)4]-+H+ = Al(OH)3↓+H2O、Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O
2.按要求写出下列反应的离子方程式。(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Na2S溶液加入稀盐酸:盐酸不足:　 。 盐酸过量:　 。 
CO2+Ca2++2OH- = CaCO3↓+H2O
S2-+H+ = HS-
S2-+2H+ = H2S↑
【方法技巧 】连续型离子方程式的书写方法根据反应条件先分析反应物是否存在过量,再根据反应原理书写。若无过量,则发生第一步反应,若过量,则反应物发生多步反应,写离子方程式时则不必写出第一步反应的中间产物,按终态产物写离子方程式。如多元弱酸或酸酐(如CO2或SO2)与强碱溶液反应,若CO2(或SO2)少量,则产物为正盐;若CO2(或SO2)过量,则产物为酸式盐;多元弱酸正盐与强酸反应,先生成酸式盐,酸式盐再进一步与强酸反应,生成强酸盐和弱酸。
题组二　先后型离子方程式的书写
3.根据题给信息,写出FeBr2与Cl2反应的离子方程式。(1)向FeBr2溶液中通入少量Cl2:　 。 (2)向FeBr2溶液中通入与其等物质的量的Cl2:　 。 (3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2:　 。
[解析] 由于Fe2+的还原性强于Br-,故通入少量Cl2时,Cl2只将Fe2+氧化成Fe3+;通入等物质的量的Cl2时,Cl2先将溶液中的Fe2+全部氧化成Fe3+,再将一半的Br-氧化成Br2,反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2 = 2Fe3++Br2+4Cl-;通入足量Cl2时会将溶液中的Fe2+和Br-全部氧化成Fe3+和Br2,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 = 2Fe3++2Br2+6Cl-。
2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2 = 2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++4Br-+3Cl2 = 2Fe3++2Br2+6Cl-
4.按用量要求书写下列离子方程式。(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:NaOH不足:　 。 NaOH过量:　 。 (2)FeI2溶液与Cl2反应:Cl2少量:　 。 Cl2过量:　 。 
2I-+Cl2 = I2+2Cl-
2Fe2++4I-+3Cl2 = 2Fe3++2I2+6Cl-
题组三　配比型离子方程式的书写
5.按用量要求书写NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式。(1)NaHCO3不足:　 。  
[解析] (1)NaHCO3与过量Ca(OH)2溶液反应,“少定多变”的解题流程:
(2)NaHCO3过量:　 。 
[解析] (2)Ca(OH)2溶液与过量NaHCO3溶液反应,“少定多变”的解题流程:
6.按用量要求书写KHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。(1)KHCO3不足:　 。  (2)KHCO3过量:　 。 
7.按要求写出NH4Al(SO4)2与NaOH溶液反应的离子方程式。(1)NaOH溶液少量:　 。 (2)n[NH4Al(SO4)2]∶n(NaOH)=1∶4时:　 。 
Al3++3OH- = Al(OH)3↓
(3)NaOH溶液过量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【方法技巧 】配比型离子方程式的书写方法配比型离子反应按照“少定多变”的原则进行书写,即先根据题给条件判断“少量物质”,以“少量物质”的离子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法如下:
1. [2023·北京卷] 下列离子方程式与所给事实不相符的是(　 )A.Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2OB.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+ = Ca2++H2O+CO2↑C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+D.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2- = HgS↓
[解析] 醋酸是弱酸,不能拆成离子形式,离子方程式为CaCO3+2CH3COOH = Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B错误。
2. [2023·湖南卷] 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是(　 )A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e- = MnO(OH)+OH-B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e- = PbO2+4H+C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]↓D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O = TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
[解析] 类比氯气与碱反应可知,溴与冷的NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为Br2+2OH- = Br-+BrO-+H2O,D错误。
[解析] 化学方程式为Ba(OH)2+2HCl = BaCl2+2H2O,强酸、强碱、可溶性盐拆为离子形式,离子方程式为H++OH- = H2O,A项正确;化学方程式为AgNO3+KI = KNO3+AgI↓,钾盐、硝酸盐拆为离子形式,离子方程式为Ag++I- = AgI↓,B项正确;
化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O = 2[Al(OH)4]-+3H2↑,C项正确;向次氯酸钙溶液中通入少量CO2气体,发生反应生成 CaCO3和HClO:Ca2++2ClO-+H2O+CO2 = CaCO3↓+2HClO,D项错误。
[解析] 氯气与氢氧化钠反应生成两种易溶的钠盐(NaCl、NaClO)和H2O,A项正确;氧化铝是两性氧化物,能够与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],B项正确;CO2通入饱和Na2CO3溶液生成NaHCO3,因NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,且溶质质量增加、溶剂减少,故析出NaHCO3,C项正确;H2SO3是弱酸,不能与CaCl2溶液反应,D项错误。
[解析] HClO为弱酸,在离子方程式中不可拆开,A项错误;O原子和电荷都不守恒,B项错误;AgOH会溶于过量的浓氨水,生成[Ag(NH3)2]OH,D项错误。
考点一 电解质及其电离
[解析] CH4是非电解质,A项正确;一般酸、碱、盐都是电解质,B、C、D项错误。
1. 下列物质属于非电解质的是(　 )A.CH4D.CH3COOH
[解析] BaSO4是强电解质,溶于水的部分完全电离,不能用“ ⇌ ”,A项书写错误。
4. 下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是 ( 　)A.氢氧化钠与盐酸　氢氧化钠与碳酸B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液　Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液C.Na2CO3与硝酸溶液　CaCO3与硝酸溶液D.石灰石与硝酸溶液　石灰石与盐酸
考点二　离子反应和离子方程式
7. [2024·江西赣州名校联考] 下列离子方程式书写正确的是(　 )A.铜片表面滴加几滴稀硝酸:Cu+2H+ = Cu2++H2↑B.向饱和食盐水中加浓盐酸析出固体:Na+(aq)+Cl-(aq) ⇌ NaCl(s)C.向Na2S溶液中滴加NaClO溶液:S2-+ClO-+2H+ = S↓+Cl-+H2OD.向红色Fe(SCN)3溶液中加入过量铁粉至溶液褪色:2Fe3++Fe = 3Fe2+
考点三　与“量”有关离子方程式的书写
考点四　离子反应综合考查
②过程Ⅱ“氧化、沉淀”反应生成FePO4沉淀的离子方程式是 　 　　　　　　　　　。 
(2)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2的工艺原理示意图如图所示。①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:　 。