高中化学人教版特色专题1化学反应大揭秘离子反应氧化还原反应《讲义教师版》文档格式.docx
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3
D.21:
5
【答案】A
NaClO与NaClO3的浓度之比为1:
3,设NaClO为1mol,可知Cl失去电子为1mol×
(1-0)+3mol×
(5-0)=16mol,由电子守恒可知16molCl得到电子,即16molCl得到电子被还原时与4molCl失去电子被氧化时转移电子相等,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16mol:
4mol=4:
1,
练习3.
(2011秋∙温州期中)下列有关实验方面的叙述正确的是( )
A.把火柴头摘下浸泡水中,然后取少量浸泡液于试管中,滴入AgNO3和稀硝酸,以检验Cl-
B.用25.00ml酸式滴定管准确量取20.00mlKMnO4溶液
C.水杨酸与乙酰水杨酸(阿司匹林)遇FeCl3溶液都能变紫色
D.纸上层析时,用毛细管蘸取试样在滤纸上点样要浓,斑点直径要尽可能大
【答案】B
A、由于火柴头中含有的是ClO3-,无法通过具有氯离子的方法检验氯元素,故A错误;
B、KMnO4溶液必须用酸式滴定管量取,因为高锰酸钾具有氧化性,故B正确;
C、乙酰水杨酸(阿司匹林)不含酚羟基,无法遇FeCl3溶液都能变紫色,故C错误;
D、由于纸上层析时,用毛细管蘸取试样在滤纸上斑点直径不能太大,故D错误;
练习4.
(2011秋∙武邑县校级月考)某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-三种离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检出来,下列添加试剂的顺序正确的是( )
A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3
B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2
C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2
D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2,最后加AgNO3
检验氯离子选择硝酸银溶液,检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液,检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液;
而硝酸银溶液与氯离子、碳酸根离子都生成白色沉淀,而与氢氧根离子结合生成的氢氧化银不稳定,所以不能先检验氯离子;
硝酸镁溶液与碳酸根离子和氢氧根离子均能生成白色沉淀;
硝酸钡溶液只与碳酸根离子生成白色的碳酸钡沉淀,所以先检验碳酸根离子再检验氢氧根离子,最后检验氯离子;
实验顺序为:
滴加硝酸钡溶液至沉淀不再增加,过滤;
再滴加硝酸镁溶液至沉淀不再增加,过滤;
最后加入硝酸银溶液。
情景导入
知识集结
知识元
酸碱盐在水溶液中的电离
知识讲解
电解质在水溶液中能够导电,是因为它们在溶液中发生了电离,产生了能够自由移动的离子,其过程常用电离方程式来表示。
电离方程式是表示电解质电离过程的式子。
表示方法——电离方程式
电离方程式的书写
(1)符合客观事实。
不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。
离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
(2)质量守恒:
“===”两边原子种类、数目、质量不变。
(3)电荷守恒:
正电荷总数=负电荷总数。
例题精讲
例1.下列说法正确的是( )
A.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于电解质
B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
C.氯化钠溶液在电流作用下完全电离成钠离子和氯离子
D.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强
A.二氧化碳在水溶液中与水反应生成碳酸,碳酸电离出自由移动的离子导电,二氧化碳自身不能电离,二氧化碳是非电解质,故A错误;
B.硫酸钡难溶于水,但溶于水的部分完全电离,故硫酸钡为强电解质,故B正确;
C.氯化钠在水分子作用下电离出钠离子和氯离子,在电流作用下钠离子和氯离子发生定向移动,故C错误;
D.溶液的导电能力与溶液中离子浓度成正比,与电解质的强弱无关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强,故D错误。
例2.下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3═Na++H++CO32﹣
B.NaHSO4═Na++H++SO42﹣
C.Al2(SO4)3═Al3++SO42﹣
D.NH3•H2O═NH4++OH﹣
A.碳酸氢钠为强电解质,完全电离,电离方程式:
NaHCO3═Na++HCO3﹣,故A错误;
B.NaHSO4是强电解质,NaHSO4在水中电离出钠离子和硫酸根离子和氢离子,电离方程式为NaHSO4═Na++H++SO42﹣,故B正确;
C.硫酸铝强电解质,电离时电离出自由移动的铝离子和硫酸根离子,电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3SO42﹣,故C错误;
D.一水合氨为弱电解质,部分电离出铵根离子和氢氧根离子,电离方程式为NH3•H2O⇌NH4++OH﹣,故D错误。
例3.
除去下列主体物质中的杂质,请选用合适的试剂,写出主要反应的离子方程式.
(1)除去硫酸钠溶液中的少量碳酸钠试剂_____;
离子方程式____________________.
(2)除去HNO3溶液中的少量HCl试剂_________;
离子方程式_______________.
(3)除去CuCl2溶液中的少量CuSO4试剂_________;
离子方程式___________________.
【答案】
详见解析
(1)除去硫酸钠溶液中的少量碳酸钠,杂质离子为碳酸根离子,可以选用稀硫酸将碳酸根离子除去,反应后不会引进新的杂质,反应的离子方程式为:
2H++CO32-=H2O+CO2↑,故答案为:
稀硫酸;
2H++CO32-=H2O+CO2↑;
(2)除去HNO3溶液中的少量HCl,可以选用硝酸银溶液,将杂质离子氯离子生成氯化银沉淀,达到除杂目的,反应的离子方程式为:
Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:
AgNO3溶液;
Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)除去CuCl2溶液中的少量CuSO4,杂质离子为硫酸根离子,可以选用氯化钡溶液,将硫酸根离子变成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:
Ba2++SO42-=BaSO4↓,故答案为:
BaCl2溶液;
Ba2++SO42-=BaSO4↓。
例4.
今有浓度均为0.1mol∙L-1的醋酸、盐酸、硫酸和磷酸四种稀溶液,按下列题给条件回答问题(回答时用“>
”“<
”“=”连接a.b.c.d)
(1)设四种溶液的pH分别为a.b.c.d,则大小关系为_________.
(2)取等体积上述四种溶液,分别用0.1mol∙L-1的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液的体积分别为a.b.c.d,则大小关系为_________.
(3)若取等质量的锌分别跟这四种溶液反应,使锌恰好完全反应时,所消耗四种酸的体积分别为a.b.c.d,则大小关系为_________.
(4)取上述四种溶液各10mL,分别跟0.1mol∙L-1的NaOH溶液10mL混合,当反应结束后,四种混合液的pH分别为a.b.c.d,则大小关系为_________.
(1)浓度均为0.1mol∙L-1的醋酸、盐酸、硫酸和磷酸四种稀溶液,醋酸的一元弱酸,部分电离,盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,磷酸是三元中强酸,所以溶液中氢离子浓度大小顺序是a,氢离子浓度越大,溶液的pH越小,则溶液的pH大小顺序是a>
d>
b>
c,故答案为:
a>
c;
(2)醋酸和盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,磷酸是三元酸,需要氢氧化钠溶液体积与酸中氢离子的物质的量成正比,等体积等浓度的这四种酸,和氢氧化钠溶液完全中和时,需要氢氧化钠溶液体积大小顺序是d>
c>
a=b,故答案为:
a=b;
(3)相同浓度的不同酸与等质量的锌恰好反应时,消耗的氢离子的物质的量相等,所以酸的元数越大,需要的酸体积越小,所以需要酸的体积大小顺序是a=b>
d,故答案为:
a=b>
d;
(4)10mL0.1mol/L这四种酸分别与10mL0.1mol/L氢氧化钠溶液混合,醋酸恰好反应生成醋酸钠,盐酸恰好反应生成氯化钠,硫酸溶液中存在等物质的量浓度的硫酸钠和硫酸,磷酸溶液生成磷酸二氢钠,醋酸钠溶液呈碱性,氯化钠溶液呈中性,硫酸混合溶液呈强酸性,磷酸二氢钠溶液呈弱酸性,所以溶液pH大小顺序是a>
c。
例5.
(2021秋∙道里区校级月考)金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。
(1)铝制餐具不宜长期存放酸性、碱性或咸的食物,其中Al和NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________;
(2)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的CO2,会出现胶状沉淀,其离子方程式是_________________________________;
(3)向明矾中加入Ba(OH)2至其中SO42-沉淀完全,其离子方程式是___________________________________________;
(4)KMnO4是一种常见氧化剂,可用于实验室制Cl2,其化学方程式是_____________________________________;
将足量Cl2通入FeBr2溶液中,其离子方程式是_________________________________。
(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
故答案为:
(2)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的CO2,会出现软而透明的凝胶胶体硅酸胶体和碳酸氢钠,其离子方程式是:
SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-,故答案为:
SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-;
(3)向明矾[KAl(SO4)2]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全反应生成硫酸钡、偏铝酸钠、水,离子反应为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O;
Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O;
(4)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰和氯气、水,化学方程式:
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
足量Cl2通入FeBr2溶液中,其离子方程式是:
3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2;
3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2。
强电解质、弱电解质
(1)根据电解质在水溶液中电离程度的不同(即能否完全电离)将其分为两种:
强电解质和弱电解质。
强电解质:
在水溶液中能完全电离成离子的电解质。
如H2SO4、HCl、Ba(OH)2、NaNO3等。
弱电解质:
在水溶液中只能部分电离成离子的电解质。
如CH3COOH、H2CO3、NH3·
H2O等。
强电解质包括强酸、强碱和大多数盐;
弱电解质包括弱酸、弱碱和水等。
(2)对弱电解质来说,电离方程式中的“===”要用“⇌”代替,表示弱电解质在溶液里只能部分电离。
(3)电解质的强弱与其溶解度的大小无关。
某些难溶于水的盐,由于溶于水的部分完全电离,它们属于强电解质,如BaSO4、CaCO3等。
(4)电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。
由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷数多少有关,所以,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
例1.下列说法中,正确的是( )
A.强电解质溶液一定比弱电解质溶液导电能力强
B.强电解质的水溶液中不存在溶质分子,弱电解质溶液中已电离的离子和未电离的分子共存
C.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
D.不溶性盐都是弱电解质,可溶性酸都是强电解质
A.溶液的导电能力与离子浓度成正比,与电解质的强弱无关,故A错误;
B.强电解质在水溶液里完全电离,弱电解质在水溶液里部分电离,所以弱电解质溶液中已电离的离子和未电离的分子共存,故B正确;
C.硫酸、HCl是强电解质,但硫酸、HCl是共价化合物,故C错误;
D.不溶性盐不一定是弱电解质,如硫酸钡;
可溶性酸不一定是强电解质,如醋酸是弱电解质,故D错误。
例2.
(2021秋∙天元区校级月考)下列有关物质分类及说法正确的是( )
A.氮、硫、氯的简单气态氢化物的水溶液均能导电,所以这些氢化物均为电解质
B.氯化铵、硫酸铵、醋酸铵均属于铵盐,其水溶液均因铵根离子水解呈酸性
C.油脂、多糖、蛋白质都可以发生水解反应,故他们都属于有机高分子化合物
D.氯化钠、硫酸钡、碳酸氢钠均属于盐类且都属于强电解质
A.NH3溶于水形成的溶液能导电,原因氨气与水反应生成的一水合氨能够电离出铵离子和氢氧根离子,导电的离子不是氨气电离的,所以氨气属于非电解质,故A错误;
B.醋酸铵溶液中醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同,故溶液显中性,故B错误;
C.油脂不属于有机高分子化合物,故C错误;
D.完全电离的电解质是强电解质,氯化钠、硫酸钡、碳酸氢钠在均能完全电离,所以是强电解质,故D正确;
同时符合下列条件的物质是:
属于非电解质、溶于水时化学键被破坏、水溶液能导电( )
A.碳酸钠
B.乙醇
C.氨气
D.氯气
【答案】C
A.碳酸钠是电解质,故A错误;
B.乙醇是非电解质,但是乙醇溶于水后不发生化学反应,所以乙醇在溶于水时化学键不被破坏,且其水溶液也不导电,故B错误;
C.氨气属于非电解质,氨气和水反应生成一水合氨而导致化学键被破坏,一水合氨电离出阴阳离子而导致氨水导电,故C正确;
D.氯气既不是电解质也不是非电解质,但是氯气和水反应而导致化学键被破坏,生成的电解质电离出阴阳离子导致水溶液导电,故D错误;
有关电解质的说法正确的是( )
A.CO2水溶液能够导电,所以CO2是电解质
B.液态的铜导电性很好,所以铜是电解质
C.FeCl3溶液能够导电,所以FeCl3溶液是电解质
D.NaOH固体溶于水后能导电,所以NaOH是电解质
A.CO2水溶液能够导电,但导电离子不是二氧化碳电离的,则二氧化碳为非电解质,故A错误;
B.Cu为单质,不属于电解质,故B错误;
C.FeCl3溶液为混合物,不属于电解质,故C错误;
D.NaOH固体溶于水后能导电,且NaOH为化合物,所以NaOH是电解质,故D正确;
下列说法正确的是( )
A.三氧化硫的水溶液能导电,所以二氧化硫是电解质
B.自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力不一定强
C.硫酸氧钠晶体中有自由移动的
D.甲烷属于非电解质,但其水溶液能导电
A.二氧化硫的水溶液能导电,是亚硫酸导电,不是二氧化硫本身导电,二氧化硫是非电解质,故A错误;
B.离子浓度越大,溶液的导电性越强,自由移动离子数目多的电解质溶液,离子浓度不一定大,则溶液的导电能力不一定强,故B正确;
C.硫酸氢钠晶体中无自由移动的离子,水溶液中存在自由移动的离子,故C错误;
D.甲烷属于非电解质,其水溶液不能导电,故D错误;
例6.
A.水的导电性很差,所以水是非电解质
B.氯化钠和氯化氢都是电解质,所以它们在熔融状态下都能导电
C.酸碱盐都属于电解质,其他化合物都是非电解质
D.电解质与非电解质的本质区别是在一定条件下能否电离
A.水导电性很差,是由于水微弱电离,能电离且是化合物,所以水是电解质,并且是弱电解质,故A错误;
B.氯化氢是共价化合物,没有自由移动的离子,只有分子,熔融状态下不能导电,故B错误;
C.常见的电解质有酸、碱、盐、碱性氧化物和水等,所以除酸碱盐都属于电解质外,还有碱性氧化物和水也是电解质,故C错误;
D.电解质是:
该物质是化合物,溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电,是自身电离,在水溶液中和在熔融状态下两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质,所以它们的本质区别是在一定条件下能否电离,故D正确;
例7.
下列属于电解质的是( )
A.蔗糖
B.SO2
C.熔融的氯化镁
D.盐酸
A.蔗糖水溶液中和熔融状态都不导电的化合物为非电解质,故A错误;
B.二氧化硫溶于水反应生成电解质亚硫酸,本身不能电离属于非电解质,故B错误;
C.熔融氯化镁导电属于电解质,故C正确;
D.盐酸为氯化氢气体的水溶液,属于混合物既不是电解质也不是非电解质,故D错误;
电解质与非电解质
1.概念
2.常见物质类别
3.电解质判断的三个角度
(1)从物质类别判断
(2)从物质性质看:
电解质在一定条件下可以导电,条件是溶于水或熔融状态下,二者具备其一即可。
(3)从是否自身电离看:
电解质溶于水或熔融状态时,电解质自身发生电离,有些非电解质如NH3、CO2等,溶于水也能导电,但都不是自身电离产生的离子。
4.理解电解质和非电解质时要注意的四个“不一定”
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质。
电解质和非电解质的基本前提是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定同时具备以下两个条件:
①在水溶液里能导电;
②在熔融状态下能导电。
化合物只要具备其中一个条件即为电解质。
(3)导电的物质不一定是电解质。
①金属也能够导电,但它们都是单质,不属于电解质;
②电解质溶液能导电但不是电解质。
(4)不导电的物质不一定不是电解质。
固态时不导电,但其溶于水的部分完全电离,因而它们属于电解质。
例1.下列判断合理的是( )
①硫酸、烧碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物;
②蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质;
③Na2O、Fe2O3、A12O3属于碱性氧化物
④根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液;
⑤根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应;
⑥CO2、SO2、NO2,都能和碱溶液发生反应,因此它们都属于酸性氧化物.
A.只有②④⑥
B.只有①②⑤
C.只有①③⑤
D.只有③④⑥
解:
A.酸指电离时所有阳离子都是氢离子的化合物;
碱指电离时所有阴离子都是氢氧根离子的化合物;
盐指由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物;
两种元素组成其中一种是氧元素的化合物;
硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰中纯碱是盐,故A错误;
B.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,水溶液中能完全电离的电解质为强电解质,水溶液中部分电离的电解质为弱电解质;
非电解质是指在水溶液中和熔融状态下能够导电的化合物;
硫酸钡是强电解质,故B正确;
C.金属冶炼的原理是在金属活动顺序表中K~Al用电解法,Zn~Cu用还原法,Hg~Ag用加热法,铂、金物理分离法;
所以Mg、Al、Cu可以分别用电解法、电解法、热还原法进行冶炼得到,故C错误;
D.杀菌消毒用的是医用酒精(75%),不是无水乙醇,故D错误.
例2.下列物质属于电解质的是( )
A.铁单质
B.蔗糖
C.硝酸钠
D.三氧化硫
A.铁是金属能导电,但它是单质,不是电解质,故A错误;
B.蔗糖是化合物,在水中存在蔗糖分子,没有自由移动的离子,故不能导电,是非电解质,故B错误;
C.硝酸钠溶液中有自由移动的钠离子和硝酸根离子,能导电,NaKNO3是电解质,故C正确;
D.三氧化硫本身不能电离,属于非电解质,故D错误.
离子反应方程式的概念及书写
(1)离子方程式:
是用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。
(2)离子反应方程式的书写步骤和要求
①“写”化学方程式,必须根据实验事实。
②“拆”反应物和生成物,将易溶、易电离的物质改写成离子形式,其他物质写化学式(如单质、沉淀、气体、弱电解质、氧化物等)。
③“删”两边相同的离子,去除与离子反应无关的离子。
④“查”两边原子个数和电荷数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
离子方程式书写的关键是正确使用“离子符号”和“化学式”。
能改写成离子符号的物质,必须同时具备易溶、易电离这两个条件,需要熟记的有三类:
a.强酸(HCl、HNO3、H2SO4等);
(1)酸的电离(如H2SO4):
H2SO4===2H++SO42-
b.强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)2等);
碱的电离(如NaOH):
NaOH===Na++OH-
c.易溶于水的盐(NaCl、CuSO4等);
盐的电离(如CuSO4):
CuSO4===Cu2++SO42-
注:
a.复分解离子反应实质是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
b.复分解离子反应发生的条件是:
生成难溶的物质,如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等沉淀。
生成气体或易挥发性物质,如生成CO2、SO2、H2S等气体。
生成弱电解质,如生成H2O等。
离子反应方程式的书写
例1.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )
A.氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液
B.铁片置于硫酸铜溶液中
C.铁在氧气中燃烧
D.二氧化碳通入澄清石灰水中
A.NaCl+AgNO3=AgCl+HNO3,该反应中各元素化合价不变,所以不属于氧化还原
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