版新高考化学一轮复习 第2章 元素与物质世界 第2节 离子反应 离子方程式教学案 鲁科版.docx
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第2节 离子反应 离子方程式
课标解读
要点网络
1.了解电解质的概念;了解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、离子反应发生的条件。
4.能正确书写离子方程式,并能进行相关计算。
电解质的分类和电离
1.电解质和非电解质
(1)分类依据
(2)电解质的强弱与物质类别的关系
—强酸、强碱、绝大多数盐,如HNO3、NaOH、CaCO3等。
—弱酸、弱碱和水等,如乙酸、一水合氨等。
(3)熟记常见酸、碱的强弱
ⅠA
除LiOH外其余都是强碱
ⅡA
除Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱
ⅢA
H3BO3为弱酸、Al(OH)3是两性氢氧化物
ⅣA
H2CO3、H2SiO3均为弱酸
ⅤA
强酸:
HNO3;中强(或弱)酸:
HNO2、H3PO4
ⅥA
强酸:
H2SO4;弱酸:
H2SO3、H2S
ⅦA
强酸:
HCl、HBr、HI、HClO4等
弱酸:
HF、HClO等
过渡元素中
常见的弱碱
Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等
羧酸
CH3COOH、HCOOH、HOOCCOOH等
2.电解质的电离
(1)电离是指溶解于水或受热熔化时,离解成能够自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式的书写
①强电解质的电离方程式中,用“===”连接,弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中,用“
”连接。
如Na2SO4:
Na2SO4===2Na++SO
;
HClO:
HClO
H++ClO-。
②多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写出。
如H2CO3:
H2CO3
H++HCO
,
HCO
H++CO
;
Fe(OH)3:
Fe(OH)3
Fe3++3OH-。
③酸式盐的电离
如NaHSO4溶液中:
NaHSO4===Na++H++SO
;
NaHCO3溶液中:
NaHCO3===Na++HCO
,
HCO
H++CO
;
NaHSO4熔化:
NaHSO4===Na++HSO
。
④两性氢氧化物[Al(OH)3]的电离
酸式电离:
Al(OH)3+H2O
H++[Al(OH)4]-;
碱式电离:
Al(OH)3
Al3++3OH-。
3.金属导电与电解质溶液导电的原理比较
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动。
温度升高,金属阳离子振动幅度增大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性减弱。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。
电解质溶液导电能力的大小,和电解质的强弱没有必然联系,取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。
但温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性不变。
[补短板]
电解质、非电解质、强电解质、弱电解质之间的关系
(1)电解质和非电解质都是化合物,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,如金属单质和电解质溶液等。
(3)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质,如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
(4)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不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力强。
溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子的电荷数,离子浓度越大,所带电荷数越多,溶液导电能力越强。
(5)电解质是指自身电离能生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4是电解质。
(1)某化合物AB2的水溶液能导电,则AB2为电解质。
( )
(2)液态AlCl3和液态HCl均不导电,则AlCl3和HCl为非电解质。
( )
(3)BaCO3的水溶液的导电性很弱,故它是弱电解质。
( )
(4)0.1mol·L-1NaCl溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液的导电性相同。
( )
(5)草酸H2C2O4的电离方程式为H2C2O4===H++HC2O
。
( )
[答案]
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)×
同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是________,判断理由为______
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案] b>a>c 金属导体随温度升高导电能力减弱;强电解质不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,导电能力基本不变;弱电解质存在电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,随温度的升高,弱电解质的导电能力增强
命题点1 电解质的含义及其电离
1.下表中物质的分类组合完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Ba(OH)2
盐酸
HClO4
BaSO4
弱电解质
HI
CH3COOH
HClO
NH3·H2O
非电解质
SO2
NH3
Cl2
乙醇
D [HI为强电解质,盐酸为溶液,不是电解质,Cl2不是化合物。
]
2.下列说法正确的是( )
A.NaHCO3是强电解质,故NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO
B.室温下,0.1mol·L-1的BOH溶液的pH=11,则BOH的电离方程式为BOH
B++OH-
C.25℃NaA溶液的pH>7,则HA的电离方程式为HA===H++A-
D.CaCO3的饱和水溶液导电性很弱,故CaCO3的电离方程式为CaCO3
Ca2++CO
B [A项,HCO
不完全电离,NaHCO3电离应分步书写;B项,BOH为弱碱,可逆电离;C项,HA为弱酸,可逆电离;D项,CaCO3难溶,但属于强电解质,全部电离。
]
3.NaHSO3溶液呈酸性的原因________________________________(写出主要化学用语,下同),NaHS溶液呈碱性的原因___________________________。
[答案] HSO
H++SO
HS-+H2O
H2S+OH-
电离方程式的一般书写流程
注意:
①弱酸酸式盐电离,第一步用“===”,第二步用“
”。
②熔化条件电离时破坏离子键,不破坏共价键。
命题点2 溶液的导电性分析
4.(双选)下列说法正确的是( )
A.25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
B.NaHSO4熔化时电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO
C.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质
D.BaSO4的水溶液不易导电,但BaSO4是强电解质
AD [熔化时HSO
不再电离,B错误;SO3为非电解质,C错误。
]
5.下列几种导电性变化图像,把符合要求的图像序号填在相应的题目后面的括号中。
A B C D
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液。
( )
(2)向H2S溶液中通入Cl2直至过量。
( )
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl。
( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量。
( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2。
( )
[答案]
(1)D
(2)B (3)C (4)B (5)C
溶液的导电原理及强弱
(1)溶液导电的原理是带电荷的阴、阳离子在电场作用下的定向移动。
(2)溶液导电性强弱决定于溶液中离子的浓度及离子电荷数的多少。
离子反应与离子方程式
1.离子反应的概念条件和本质
(1)概念:
在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。
(2)离子反应的条件
在稀硫酸中分别加入下列物质,能发生反应的请写出有关反应的离子方程式:
A.加入BaCl2溶液:
Ba2++SO
===BaSO4↓,
B.加入CH3COONa溶液:
CH3COO-+H+===CH3COOH,
C.加入Na2CO3溶液:
2H++CO
===CO2↑+H2O,
D.加入Zn粒:
2H++Zn===H2↑+Zn2+,
E.加入NaOH溶液:
H++OH-===H2O。
从A~E可知离子反应发生的条件:
①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成气体的物质、④发生氧化还原反应。
(3)离子反应的本质
A~E中,混合后溶液中SO
的物质的量减少的是A(填序号,下同);H+的物质的量减少的是B、C、D、E;因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。
2.离子方程式的定义及写书步骤
(1)定义
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
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。
如H++OH-===H2O可以表示盐酸与NaOH反应,也可以表示强酸与强碱生成可溶性盐和H2O的一类反应。
(2)一般书写步骤——四步书写
(以CuSO4和NaOH反应为例)
在上述四步书写时,“写”是前提,“拆”是关键,“查”是保证。
[补短板]
物质的“拆分”原则及其注意事项
(1)易溶的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)写成离子形式。
难溶电解质、弱电解质、水、气体、氧化物、单质写成化学式。
(2)酸式盐
①弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO
、HS-、HSO
等。
②强酸的酸式酸根离子(如HSO
)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO
;而在熔融状态下HSO
不能拆开,应写成Na+和HSO
。
(3)微溶物:
对于反应物,是否写成离子形式由其是否为溶液状态决定。
如石灰乳写成化学式Ca(OH)2,澄清石灰水写成Ca2+和OH-;对于生成物,一般写化学式,如生成CaSO4时不能写成Ca2+和SO
。
(4)三大浓酸:
浓盐酸、浓硝酸中溶质全部电离,可拆分为离子形式,浓硫酸中溶质主要以分子H2SO4形式存在,用化学式H2SO4形式。
(3)特殊离子反应
①固体之间的反应、浓硫酸(或浓磷酸)与固体之间的反应,不能电离出自由移动的离子,所以不写离子方程式。
如:
Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)
CaCl2(s)+2NH3↑+2H2O。
②盐类水解的离子方程式用“
”,不用“↓”“↑”;相互促进的完全水解反应的离子方程式用“===”“↓”“↑”。
③溶液中铵盐与碱反应时,浓溶液或加热放出NH3,稀溶液不加热写NH3·H2O。
④Fe与一般酸(H+)反应生成Fe2+,Fe与硝酸反应时,Fe足量生成Fe2+,Fe少量生成Fe3+。
分析指出下列离子方程式的错因。
(1)①将Na投入CuSO4溶液中:
2Na+Cu2+===2Na++Cu:
_________________________________________。
②Fe和稀盐酸反应:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑:
____________________
________________________________________________________________。
③FeO和稀硝酸反应:
FeO+2H+===Fe2++H2O:
______________________
________________________________________________________________。
④向Ca(ClO)2溶液中通入SO2:
Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO:
____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)①草酸溶液中加足量NaOH溶液:
H++OH-===H2O:
____________________________________________________________________。
②醋酸溶液溶解大理石:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O:
____________________________________________________________________。
③NaHCO3溶液中加入稀盐酸:
CO
+2H+===CO2↑+H2O:
___________________________________________________________________。
(3)①FeCl3溶液中加入Cu:
Fe3++Cu===Fe2++Cu2+:
_________________________________________________________________。
②酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:
IO
+I-+6H+===I2+3H2O:
__________________________________________________________________。
(4)①Na2CO3溶液呈碱性:
CO
+H2O===HCO
+OH-:
___________________________________________________________________。
②NaHCO3溶液呈碱性:
HCO
+H2O===CO2↑+H2O:
____________________________________________________________________。
③Na2S溶液呈碱性:
S2-+2H2O
H2S+2OH-:
_______________________
_____________________________________________________________________。
(5)稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合:
H++SO
+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O:
___________________________________________________________________。
[答案]
(1)①Na先与水反应,不能置换出Cu
②Fe与稀盐酸反应生成Fe2+
③FeO能被稀硝酸氧化,不能生成Fe2+
④HClO能氧化SO2,不能生成CaSO3
(2)①草酸为弱酸,不可拆分
②醋酸为弱酸,不可拆分
③HCO
不可拆分
(3)①电荷不守恒
②电荷不守恒
(4)①CO
水解不用“===”
②HCO
水解程度小,不生成CO2
③S2-分步水解
(5)离子方程式中系数之比与组成比不一致
命题点1 离子方程式的一般书写
1.写出下列反应的离子方程式。
(1)石灰石溶于稀硝酸:
_____________________________________________
________________________________________________________________。
(2)Cu(OH)2溶于稀硫酸:
___________________________________________
________________________________________________________________。
(3)NH4Cl溶液与石灰水共热:
______________________________________
________________________________________________________________。
(4)Al2(SO4)3溶液与氨水混合加热:
__________________________________
_______________________________________________________________。
(5)NH3通入稀硫酸中:
___________________________________________
______________________________________________________________。
(6)Na2S溶液呈碱性:
____________________________________________
_______________________________________________________________。
[答案]
(1)CaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ca2+
(2)Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
(3)NH
+OH-
NH3↑+H2O
(4)Al3++3NH3·H2O
Al(OH)3↓+3NH
(5)NH3+H+===NH
(6)S2-+H2O
HS-+OH-
2.写出下列反应的离子方程式。
(1)Na投入FeCl3溶液中:
____________________________________________
________________________________________________________________。
(2)Cl2与NaOH溶液反应:
__________________________________________
________________________________________________________________。
(3)Cu与稀硝酸反应:
______________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)FeCl3腐蚀铜箔:
______________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)Na2O2溶于水:
_________________________________________________
________________________________________________________________。
(6)Ag与足量稀硝酸反应:
_________________________________________
_______________________________________________________________。
(7)NO2与水反应:
_______________________________________________
________________________________________________________________。
(8)KMnO4溶液与浓盐酸反应:
____________________________________
_______________________________________________________________。
[答案]
(1)6Na+2Fe3++6H2O===3H2↑+2Fe(OH)3↓+6Na+
(2)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(3)3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
(5)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
(6)3Ag+NO
+4H+===3Ag++NO↑+2H2O
(7)3NO2+H2O===2H++2NO
+NO
(8)2MnO
+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
命题点2 离子方程式的正误判断
3.(2019·合肥调研)下列离子方程式正确的是( )
A.用氢氧化钠溶液可以溶解氢氧化铝固体:
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
B.向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至中性:
H++OH-===H2O
C.Fe(OH)2与足量稀硝酸反应:
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
D.向FeCl3溶液中加入Cu粉:
2Fe3++3Cu===2Fe+3Cu2+
A [B项,漏掉BaSO4的生成;C项,Fe(OH)2被足量稀硝酸氧化为Fe3+;D项,Cu不能把Fe置换出来。
]
4.(双选)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.Fe与少量稀硝酸反应:
3Fe+8H++2NO
===3Fe2++2NO↑+4H2O
B.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
C.碳酸钡溶于醋酸:
BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑
D.用石墨电极电解MgCl2溶液:
2Cl-+2H+
Cl2↑+H2↑
AB [醋酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆分,正确的离子方程式为BaCO3+2CH3COOH===Ba2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,C项错误;用石墨电极电解MgCl2溶液时有Mg(OH)2沉淀生成,正确的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2O
Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,D项错误。
]
5.下列离子方程式不正确的是( )
A.氧化铁和足量HI溶液反应:
Fe2O3+6H++2I-===2Fe2++I2+3H2O
B.AgCl悬浊液中加入Na2S溶液:
2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-
C.向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳:
CO
+CO2+H2O===2HCO
D.Ag溶于浓硝酸中:
Ag+2H++NO
===Ag++NO2↑+H2O
C [NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,向饱和碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳析出NaHCO3晶体,即离子方程式为2Na++CO
+CO2+H2O===2NaHCO3↓,C项错误。
]
离子方程式正误判断的思维流程
与量有关的离子方程式书写
——证据推理与模型认知
离子方程式的书写是每年高考的必考内容,特别是与量有关的离子方程式的书写往往是学生的难点。
命题一般出现在非选择题的流程题中。
其命题角度主要有
(1)连续反应型;
(2)酸式盐与碱反应;(3)反应进程型;(4)反应先后竞争型;(5)离子方程式的综合正误判断等。
体现了“证据推理与模型认知”的化学核心素养。
突破点1 连续反应型
[方法指导]
(1)CO2(或SO2、H2S)参与的离子反应,CO2(或SO2、H2S)少量时生成正盐,过量或足量时生成酸式盐。
(2)Al3+(或[Al(OH)4]-)中加强碱(或强酸),强碱(或强酸)少
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