離子反應(yīng) (2)
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1、 離子反應(yīng) 一、電解質(zhì)及其電離 ⒈電解質(zhì)、非電解質(zhì) 電解質(zhì):在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩? 非電解質(zhì):在水溶液里和熔化狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物。 判斷電解質(zhì)的依據(jù):化合物是否能發(fā)上電離 注意: ⑴電解質(zhì)的導(dǎo)電前提條件是發(fā)生電離。電解質(zhì)不一定導(dǎo)電,導(dǎo)電的不一定是電解質(zhì)。 ⑵電解質(zhì)非電解質(zhì)都是化合物,是純凈物。單質(zhì)和混合物即不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。 例:稀硫酸、NaOH溶液都屬于混合物,所以不是電解質(zhì),是電解質(zhì)溶液。 ⑶在水溶液里能夠?qū)щ娀蛉廴跔顟B(tài)下能夠?qū)щ?,兩個(gè)條件中只要具備一個(gè)的化合物即稱為電
2、解質(zhì)。 例:金屬氧化物,雖不溶于水,但熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?。Al2O3 ⑷在水溶液里或熔化狀態(tài)下,化合物本身電離出自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電時(shí),才是電解質(zhì)。 例:酸性氧化物CO2 、SO2 、P2O5 和NH3 ⒉強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念 強(qiáng)電解質(zhì):在水溶液中全部電離成離子的電解質(zhì)。例如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽。 弱電解質(zhì):在水溶液中只一部分電離成離子的電解質(zhì)。例如弱酸,弱堿,水等。 判斷強(qiáng)弱電解質(zhì)的依據(jù):在水溶液中或熔化狀態(tài)下是否完全電離。 理解強(qiáng)弱電解質(zhì)時(shí)必須弄清楚下面幾點(diǎn)? ⑴電解質(zhì)的強(qiáng)弱是由物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)決定的。(鍵的類型) 一般地,強(qiáng)電解質(zhì)是含離子鍵的化合物或強(qiáng)極
3、性鍵。 ⑵電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電能力沒有必然的聯(lián)系。(單位體積內(nèi)自由移動(dòng)的離子數(shù)目,和離子所帶的電荷數(shù)。) ⑶電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶解性無關(guān)。(溶于水的部分完全電離即是強(qiáng)電解質(zhì)) ⑷大多數(shù)鹽是強(qiáng)電解質(zhì),HgCl2是弱電解質(zhì)。(少數(shù)鹽由于離子的極化作用,由離子鍵向共價(jià)鍵過渡,有共價(jià)鍵的傾向,在水溶液中電離程度很小。) ⒊電離及其電離方程式 電離:電解質(zhì)在水溶液中或熔化狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的過程。 電離方程式:用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號表示離子反應(yīng)的式子 ⑴強(qiáng)電解質(zhì)完全電離,符號用”= ”表示。 多元強(qiáng)酸強(qiáng)堿一步電離完成。 ⑵弱電解質(zhì)部分電離,符號用“ ” 多元弱酸分步電離,以
4、第一步電離為主。 多元弱堿也分步電離,但一步寫完。 ⑶兩性氫氧化物雙向電離 AlO2- + H+ + H2OAl(OH)3 Al3+ + 3OH- 二、離子反應(yīng) ⒈離子反應(yīng)的基本概念 離子反應(yīng):在溶液中(或熔融狀態(tài))有離子參加的化學(xué)反應(yīng)。 離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì):向著減小某種離子濃度的方向進(jìn)行。 離子反應(yīng)發(fā)生的條件:有自由移動(dòng)離子參加的反應(yīng),且能發(fā)生以下幾種類型的反應(yīng): ⑴離子間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) 離子相互直接結(jié)合生成難溶物(如AgCl、AgBr、BaSO4等)、揮發(fā)性物質(zhì)(如NH3、CO2等)或弱電解質(zhì)(如H2O、HF、H2S等) ⑵離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng) S2O32-在酸性
5、條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng):S2O32--+2H+=S↓+SO2↑+H2O ⑶離子間發(fā)生雙水解反應(yīng) Al3+與HCO3–、CO32–、HS-、S2- AlO2—;Fe3+與HCO3–、CO32–;NH4+與SiO32-發(fā)生雙水解反應(yīng)。 ⑷離子間發(fā)生絡(luò)合反應(yīng) Fe3+與SCN-、苯酚,Ag+與NH3發(fā)生絡(luò)合反應(yīng) 離子方程式的意義:離子方程式不僅可以表示某一具體的化學(xué)反應(yīng),而且還可以表示同一類型的離子反應(yīng)。 ⒉離子方程式的書寫方法: ⑴寫:寫出正確的化學(xué)方程式; ⑵拆:把易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)拆寫成離子形式; ⑶刪:將不參加反應(yīng)的離子從方程式兩端刪除,并使化學(xué)計(jì)量數(shù)最簡化; ⑷查:
6、檢查方程式兩端各元素的原子個(gè)數(shù)和電荷是否相等。 注意: ⑴未處于自由移動(dòng)的離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式。 ⑵易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)改寫成離子形式,其他物質(zhì)均寫化學(xué)式(單質(zhì)、氧化物、非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、易揮發(fā)物質(zhì)、那溶物質(zhì)、多元弱酸的酸式根等)。 ⑶微溶物作反應(yīng)物,若為澄清溶液則寫為離子符號,若是懸濁液則寫為化學(xué)式。 微溶物作生成物,則一般寫化學(xué)式(標(biāo)號)。 ⑷氨水作反應(yīng)物寫NH3·H2O, 若作生成物,若有加熱條件或濃度很大時(shí),則寫NH3(標(biāo)號)。 ⑸反應(yīng)物相對量不同(過量、少量、等物質(zhì)的量、適量、任意量)和滴加順序?qū)﹄x子反應(yīng)方程式或產(chǎn)物的影響。 酸式鹽和堿的反應(yīng),氧化還
7、原中的先強(qiáng)后弱反應(yīng)。 ⒊離子方程式的正誤判斷 ⑴觀察離子反應(yīng)是否符合客觀事實(shí),不可主觀臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。 例:Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫:Ca2++2ClO-+SO2+H2O ==== CaSO3↓+2HclO ⑵觀察各物質(zhì)的拆分離子是否正確。 ⑶觀察反應(yīng)前后是否符合質(zhì)量守恒、電荷守恒。 ⑷觀察是否正確使用“===”“”“↓”“↑”等符號。 ⑸看反應(yīng)是否與量或滴加順序有關(guān)。 離子方程式錯(cuò)因透視: ⑴電荷不守恒 Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S :Fe3++H2S==Fe2++S↓+2H+ ⑵漏寫部分離子反應(yīng) MgSO4 溶液與Ba(OH)2
8、溶液反應(yīng) :Ba2++SO42- ==BaSO4↓ ⑶化學(xué)式拆分錯(cuò)誤 Ca (H2PO4)2 溶液與澄清石灰水反應(yīng) :H2PO4- + 2OH- == PO43-+2H2O ⑷忽視反應(yīng)物或生成物的氧化性、還原性強(qiáng)弱 FeS固體放入稀硝酸中 :FeS+2H+== Fe2++H2S↑ 過量CI2通入FeBr2溶液中 :CI2+ 2Fe2+=2Fe3+ +2CI- 向FeI2溶液中加入少量溴水 :3Br2+2Fe2+ +4I-== 2Fe3+ +6Br-+ 2I2 向 Ca(CIO)2 溶液中通入SO2 :Ca2++2CIO-+ SO2+H2O==CaSO3↓+2HCIO ⑸忽視反應(yīng)
9、物或生成物的酸性、堿性強(qiáng)弱 苯酚鈉溶液中通入少量CO2 :2C6H5O- +CO2+H2O = 2C6H5OH↓+CO32- 在溶液中NH4HSO3與等物質(zhì)的量NaOH混合 :NH4++ HSO3-+2OH-== SO32-+NH3↑+2H2O ⑹忽視難溶物溶解度大小的比較 Mg(HCO3)2溶液中加入過量澄清石灰水:Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH- == CaCO3↓+2H2O+MgCO3↓ ⑺忽視反應(yīng)物的用量 Ca(CIO)2溶液中通入過量的 CO2 :Ca2++2CIO-+ CO2+H2O==CaCO3↓+2HCIO 在 Ca(HCO3)2溶液中加入過量 NaOH
10、 溶液 :Ca2+ +HCO3- +OH- == CaCO3↓+ H2O 1.下列離子方程式正確的是 ( ) A.向銀氨溶液中滴加鹽酸:[Ag(NH3)2]+ + OHˉ + 3H+ = Ag+ + 2NH4+ + H2O B.Fe(OH)3溶于氫碘酸:2Fe(OH)3 + 6H+ + 2Iˉ = 2Fe2+ + I2 + 6H2O C.向硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中加入氫氧化鋇溶液至SO42ˉ離子沉淀完全 Al3+ + 2SO42ˉ + 2Ba2+ + 4OHˉ = AlO2ˉ + 2BaSO4↓+ 2H2O D.向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣:
11、S2O32ˉ+2Cl2+3H2O=2SO32ˉ+4Clˉ+6H+ 2.【2009寧夏】能正確表示下列反應(yīng)的例子方程式是 A.向次氯酸鈣溶液通入過量CO2:Ca2++2+CO2+H2O =CaCO3↓+2HClO B.向次氯酸鈣溶液通入SO2:Ca2++2+SO2+H2O= CaSO3↓+2HClO C.氫氧化鈣溶液與碳酸氫鎂溶液反應(yīng):+Ca2++OH—=CaCO3↓+H2O D.在氯化亞鐵溶液中加入稀硝酸:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O 3.下列離子方程式中正確的是( ) A.向Mg(HCO3)2溶液中加入過量的NaOH溶液:
12、 B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液: C.將足量的CO2氣體通入飽和Na2CO3溶液中(已知NaHCO3的溶解度較小): D.向稀Fe(NO3)2溶液中加入稀鹽酸: 4.【2009全國Ⅱ】含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各項(xiàng)為通Cl2過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是 A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl- C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
13、 D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl- 5.【2009江蘇】下列離子方程式與所述事實(shí)相符且正確的是 A.漂白粉溶液在空氣中失效:+CO2+H2O=HClO+HCO3- B.用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制取少量氯氣:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O C.向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3:+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- D.在強(qiáng)堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4:+2Fe(OH)3=2+3+H2O+4H+ 三、離子共存 離子共存問題是離子反應(yīng)條件和本質(zhì)的最直接
14、應(yīng)用。 判斷離子共存的原則:是否滿足離子反應(yīng)發(fā)生的條件。即幾種離子在同一溶液中大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存。 判斷離子共存的步驟:“一色二性三特四反應(yīng)” 注意隱含的條件 一色:即溶液顏色,若限定無色溶液,F(xiàn)e2+(淺綠色)、Fe3+(棕黃色)、Cu2+(藍(lán)色)、MnO4-(紫色)、Cr2O72-(橙色)不能存在。 二性:即溶液的酸堿性。 水電離出來的c(H+)=10-12 mol·L-1或c(OH-)=10-12 mol·L-1, 這樣的溶液可以是酸性或堿性。 投入Al可以產(chǎn)生H2的溶液,可能是酸性,也可能是
15、強(qiáng)堿性,但溶液中不同時(shí)存在H+、NO3- 三特:幾種特殊情況 “NO3- + H+”組合具有強(qiáng)氧化性,能與還原性離子S2-、Fe2+、I-發(fā)生反應(yīng)不能大量共存。 NH4+與CH3COO-、CO32- ,Mg2+與HCO3-等組合,雖然兩種離子水解相互促進(jìn),但總的水解程度仍很小,它們在水溶液中能大量共存。 四反應(yīng):即滿足離子反應(yīng)發(fā)生的條件 有自由移動(dòng)離子參加且能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、雙水解反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)。 6.【2008廣東】下列各組離子一定能大量共存的是() A.在含有大量[Al(OH)4]- 溶液中NH4+、Na+、Cl-、H+ B.在強(qiáng)
16、堿溶液中 Na+、K+、、 C.在pH=12的溶液中 NH4+、Na+、、 D.在c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液中K+、、、 7.【2009全國Ⅰ】下列各組離子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加熱既有氣體放出又有沉淀生成的一組是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m A.Ba2+、NO3-、NH4+、Cl- B.Ca2+、HCO3-、NH4+、AlO2- C.K+、Ba2+、Cl-、HSO3- D.Mg2+、NH4+、SO42-、K+ 8.【2009江蘇】在下列各溶液中,離子一定能大量共存的是 A.強(qiáng)堿性溶液中:、、、 B. 含有0.1 mol·L-1
17、 的溶液中:、、、 C. 含有0.1 mol·L-1溶液在中:、、、 D. 室溫下,pH=1的溶液中:、、、 9.【2009北京】下列敘述正確的是 A.將CO2通入BaCl2溶液中至飽和,無沉淀產(chǎn)生;再通人SO2,產(chǎn)生沉淀 B.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解 C.向AlCl3溶液中滴加氨水,產(chǎn)生白色沉淀;再加入過量NaHSO4溶液,沉淀消失 D.純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率較慢;再加入少量CuSO4固體,速率不改變 四、離子檢驗(yàn)與離子推斷 離子的檢驗(yàn)與推斷是離子反應(yīng)的重要應(yīng)用,是離子反應(yīng)的進(jìn)一步深化。 解題思路: ⑴依據(jù)
18、溶液的性質(zhì)推斷出溶液中一定含有的離子(或一定不含有的離子),然后依據(jù)離子共存,推出一定不含的離子。 ⑵在進(jìn)行多種離子鑒別時(shí)要注意考慮離子鑒別的先后順序,易干擾其他離子鑒別的離子放在靠前鑒別,易被其他離子干擾的離子放在靠后鑒別。如鑒別SO32-和CO32-時(shí),因SO32-會(huì)影響CO32-的鑒別,因此SO32-應(yīng)該放在CO32-之前進(jìn)行鑒別。 常見離子的檢驗(yàn): ⑴常見陽離子的檢驗(yàn) ①H+:用紫色石蕊試液檢驗(yàn),石蕊試液變紅。 ②Na+、K+:用焰色反應(yīng)檢驗(yàn),焰色反應(yīng)呈黃色的為Na+,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色的為K+。 ③Ba2+:加入過量稀硫酸,有白色沉淀生成。 ④Cu2+:加入N
19、aOH溶液有藍(lán)色沉淀生成。 ⑤A13+:加入Na{]H溶液,開始有白色絮狀沉淀產(chǎn)生,繼續(xù)加入沉淀溶解。 ⑥Fe3+:加入KSCN溶液變?yōu)檠t色,或加入NaOH溶液有紅褐色沉淀生成,或加入苯酚溶 液,溶液變?yōu)樽仙? ⑦Fe2+:加入NaOH溶液開始生成白色沉淀,然后變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;或先加入KSCN溶液,溶液不變色,然后加入氯水,溶液變?yōu)檠t色。 ⑧NH4+:加入濃氫氧化鈉溶液并加熱,能夠產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。 ⑵常見陰離子的檢驗(yàn) ①OH-:加入酚酞試液,酚酞試液變紅。 ②Cl-:加入用硝酸酸化了的AgNO3溶液,生成白色沉淀。 ③Br-:加入用硝酸酸化了
20、的AgNO3溶液,生成淺黃色沉淀。 ④I-:加入用硝酸酸化了的AgNO3溶液,生成黃色沉淀;或是加入氯水,然后用CCl4萃取, CCl4層呈紫紅色;或加入氯水,然后加入淀粉溶液變藍(lán)。 ⑤SO32-:先加入過量HCl溶液,若無沉淀產(chǎn)生,若無沉淀產(chǎn)生,再加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明溶液中含有SO32-。 ⑥CO32-:加入BaCl2(CaCl2)溶液有白色沉淀生成,加入鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生,且該氣體能使澄清石灰水變混濁。 ⑦SO42-:加入BaCl2(CaCl2)溶液有白色沉淀生成;加入鹽酸,產(chǎn)生的氣體能使品紅褪色。 ⑧HCO3-:加入BaCl2(CaCl2)溶液無
21、白色沉淀生成,加入鹽酸有無色無味氣體產(chǎn)生,且該 氣體能使澄清石灰水變混濁 10.【2007上?!拷裼幸换旌衔锏乃芤?,只可能含有以下離子中的若干種:K+、NH4+ 、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32 -、SO42 -,現(xiàn)取三份100 mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): (1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生 (2)第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體0.04 mol (3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27 g,經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為2.33 g。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測正確的是( ) (A)K+一定存在 (B)100 mL溶液中含0
22、.01 mol CO32 - (C)Cl-可能存在 (D)Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在 11.【2008北京】下列各組物質(zhì)的無色溶液,不用其它試劑即可鑒別的是 ①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4 ③HCl NaAlO2 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl3 A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④ 12.A、B、C、D是四種可溶的化合物,分別由陽離子K+、Ba2+、A13+、Fe3+和陰離子0H-、CO32-、NO3-、SO42-。兩兩組合而成
23、,它們的溶液發(fā)生如下反應(yīng):A與B反應(yīng)生成白色沉淀,再加過量A,沉淀量減少,但不會(huì)完全消失。C與D反應(yīng)生成有色沉淀。B與C反應(yīng)生成白色沉淀. 寫出它們的化學(xué)式: A________ B_______ C________ D_________ 13.【08全國Ⅱ】某鈉鹽溶液可能含有陰離子、、、、、、。為了鑒別這些離子,分別取少量溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn): ①所得溶液呈堿性; ②加HCl后,生成無色無味的氣體。該氣體能使飽和石灰水變渾濁。 ③加CCl4,滴加少量氯水,振蕩后,CCl4層未變色。 ④加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,分離,在沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀不
24、能完全溶解 ⑤加HNO3酸化后,再加過量的AgNO3,溶液中析出白色沉淀 (1)分析上述5個(gè)實(shí)驗(yàn),寫出每一實(shí)驗(yàn)鑒定離子的結(jié)論與理由 實(shí)驗(yàn)①_____________________ _。 實(shí)驗(yàn)②______________________________ 實(shí)驗(yàn)③___________________________________ 實(shí)驗(yàn)④____________________________ _。 實(shí)驗(yàn)⑤______________________________________ __。 (2)上述5個(gè)實(shí)驗(yàn)不能確定是否的離子是______________ _____。
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