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离子反应ppt


离子反应

[考纲要求]
1.正确理解电解质与非电解质、强电解质与 弱电解质的概念。

2.掌握离子反应发生的条件。
3.正确书写离子方程式并学会判断正误。 4.正确判断离子共存问题,理解离子共存的条件。

一.电解质和非电解质: 化合物
定义 化合物 类型 导电实质 举例 共同点 注意



电解质
在水溶液里或熔融状态 下能导电的化合物。 共价化合物、 离子化合物 产生自由移动的离子 H2SO4 、 NaOH 、 KI 、 CaO等

非电解质
在水溶液和熔融状态下都 不导电的化合物

共价化合物
没有产生自由移动的离子 NH3 、 CO2 、SO2 、 SO3 、酒精、蔗糖、苯等

均为化合物
电解质、非电解质的区分与化合物的水溶性无关

[ 注意事项 ]
1.电解质、非电解质应是化合物; 2.电解质导电须有外界条件:水溶液或熔化状态; 3.电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物; CO2、SO2、SO3、NH3属于非电解质。

4.电解质的强弱由物质的内部结构决定,与其溶解性 无关,某些难溶于水的化合物。如BaSO4、AgCl。 由于他们溶解度太小,测不出(难测)其水溶液的 导电性,但他们溶解的部分是完全电离的,所以是 电解质。
5.电解质不一定导电。不导电物质不一定是非电解; 非电解质不导电,导电物质不一定是电解质。

二.强电解质、弱电解质
强电解质 弱电解质

相同点
化合物类型 物质种类

都是电解质, 熔融或在溶液中能电离
离子化合物、 极性共价化合物

极性共价化合物 弱酸、弱碱、水

强酸、强碱、大部分盐

不 同 点

电离程度
化学键

完全电离
离子键、极性键

部分电离
极性键

电离过程
溶液中的微粒

不可逆、无电离平衡
水合离子

可逆、有电离平衡
分子、水合离子

[例1]下列事实能说明氯化氢是共价化合物的是( D )
A.其水溶液能导电 B.极易溶于水

C.是一种具有刺激性气味的气体 D.熔化状态下不导电
[变式训练]下列物质中属于导电性最强的电解质的 是( B )。 A. 无水硫酸 C. 稀盐酸 B. 熔融的氯化钾 D. 固体氯化钠

[特别提醒] 溶液的导电能力:主要取决于溶液中自 由移动的离子的浓度及其所带的电荷的多少。

三.离子反应

1.定义:有离子参加或生成的反应通称离子反应。 2.特点:①反应迅速;②具有相对的独立性。 3.分类: ①离子互换型(如中和、水解、复分解、络合) 。 ②氧化还原型(包括电解)。 4.条件:有沉淀或气体或难电离物质(包括络离子)生成 是离子互换型发生的充要条件。但对于有离子参加的氧 化还原反应来说却不是必要条件。 5.实质:离子浓度减少的过程。 6.高考题型:主要有离子共存、离子浓度(或数目)比较、 离子方程式书写及正误判断及综合应用。

四.离子方程式

1.概念:用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。 2.意义:离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应,而 且还可以表示所有同一类型的离子反应,所以更 能说明反应的实质. 如:Ba2++SO42-=BaSO4↓可代表可溶性钡盐与可 溶性硫酸盐(或硫酸)在溶液中进行的反应。 [注意]有些离子方程式仅能表示某一特定的反应. 如:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-= BaSO4↓+Cu(OH)2↓ . [思考] Ba2++2OH-+2H++SO42-= BaSO4↓+2H2O是只表示 硫酸与氢氧化钡溶液的反应? 否。如:Ba(OH)2和NaHSO4以物质的量的比1:2反应, 也用上述的离子方程式表示。

[例2](11年新余模拟)下列离子方程式错误的是( A.向偏铝酸钠溶液中滴加少量盐酸: AlO2— + H+ + H2O = Al(OH)3↓

D )。

B.碳酸氢钠溶液与过量的石灰水:
Ca2+ + HCO3-+ OH- = CaCO3↓+ H2O

C.向三氯化铁溶液中加入过量铜屑:
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ D.用NaOH溶液吸收少量H2S 气体: OH— + H2S = HS— + H2O

五.离子方程式的正误判断要十看 1.一看反应是否能发生,不能违背客观事实。 2.二看反应是否在水溶液或熔融条件下进行。

3.三看符号运用是否正确。正确运用连接符号“=” ↑”和“↓”,强电解质的电离 不可逆反应、双水解反应应用“=”;弱电解质的电离、

双水解反应生成的难溶物用“↓”,气体用“↑”; 单水解反应生成的难溶物不用“↓”,气体不用“↑”。 4.四看反应是否符合事实。
5.五看物质的溶解性。哪些物质难溶于水?哪些物质 易溶于水?哪些物质微溶于水?在写离子方程式时难 溶于水的物质必须用分子式表示,不能写成离子形式。

6.六看电解质的属性。哪些物质是强电解质,在溶液中 易电离;哪些物质是弱电解质,在溶液中难电离。 7.七看是否守恒。一个正确的离子方程式,不仅要遵循 质量守恒,而且要遵循电荷守恒。 8.九看离子反应的先后次序。 9.十看反应物的用量和滴加顺序。

10.八看溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配比数是否 正确。有些离子方程式中离子数不能任意约减,要注意 电解质电离时阴、阳离子的配比。

[例3]含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程 式,其中不正确的是( B )。 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- D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl- [解析] 由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的 先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-, 2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2。当x/a≤0.5时, Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。当x/a≥1.5时,Fe2+和Br- 全部被氧化,D项正确;当介于两者之间时,则要分步书写 方程式, 然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5 a时,Cl2 刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6 a,显然Cl2还要 氧化Br-,而选项中没有表示,故错。

[简析] 注意过量问题的离子方程式的书写: ① Ca(OH)2溶液和CO2反应时有: Ca2++2OH-+CO2 (少量) =CaCO3↓+H2O , CO2(足量)+OH-=HCO3- ② Na2CO3溶液与HCl溶液反应时有: CO32-+H+ (HCl少量) =HCO3- , CO32-+2H+ (HCl足量) =CO2↑+H2O ③ Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液反应时有: Ca2++HCO3- +OH- (少量) = CaCO3↓+H2O , Ca2++2HCO3- +2OH-(足量) = CaCO3↓+CO32+2H2O ④Al3+和OH-的反应: Al3++3OH- (少量) =Al(OH)3↓, Al3++4OH-(足量) = AlO2-+2H2O

[例4](2010· 高考天津卷)下列实验设计及其对应的离子方程式均 正确的是( A )。 A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH- + O 2↑ C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO- D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还

原性:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O
[解析] B选项中,氧元素不守恒,正确的离子方程式为: 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;C选项中, HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D选项中,离子方程式 本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化, 不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HCl>H2O2, HCl先反应),所以,在使用KMnO4 时一般用硫酸酸化,D错。

六.离子大量共存的规律及其应用 离子能否大量共存的判断,是高考的热点。其判断 要领是:一是判断组内离子能否大量共存,如有下列情 况则离子间发生反应,不能大量共存:
1.离子发生互换反应:生成弱电解质,如OH-与NH4+; 生成气体,如H+与S2-;生成沉淀,如Pb2+与SO42-。 2.双水解反应:NH4+与SiO32-、Al3+与AlO2-、S2-、 CO32-;Fe3+与AlO2-、CO32-、SO32-。 3.络合反应:Fe3+和SCN-; Ag+和NH3。

4.氧化还原反应:Fe2+、H+、NO3-;Fe3+、I-; S2-、MnO4-、H+;H+、S2O32-;SO32-、ClO-。

5.离子共存的限制(或隐含)

(1)限制溶液为无色:
排除具有颜色的Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+

(蓝色或绿色)、MnO4-(紫色)等离子的选项
(2)限制溶液的酸碱 ① pH=1(或pH=14); ② pH ③

④与Al反应产生H2
⑤ 常温下由H2O电离出来的c (H+)=1×10-12 mol/L 。

(3)限制反应类型

(4)限制溶液中已存在某种离子 如含Fe3+的溶液或含C (HCO3- )=0.1 mol/L的溶液。 (5)限制溶液加强酸或强碱时,能产生某种气体(如CO2、 SO2、NH3)或某种有颜色(如白色、蓝色)的沉淀。 (6)限制溶液加特殊物质(如Na2O2、NaClO)而共存的 离子。

[ 综合应用 1](2010· 高考浙江卷)某钠盐溶液中可能含有NO2-、 SO32-、SO42-、CO32-、Cl-、I-等阴离子。某同学取5份此 溶液样品,分别进行了如下实验: ①用pH计测得溶液pH大于7。 ②加入盐酸,产生有色刺激性气体。 ③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性 气体。 ④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出 气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。 ⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色。 该同学最终确定在上述六种离子中含NO2-、CO32-、Cl-三种阴 离子。请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此 结论( B )

A.①②④⑤ C.③④⑤

B.③④ D.②③⑤

[解析] 本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型 难点是:熟悉各种离子的标准检验方法,明确各种离子 检验时的干扰因素。本题的难点还有:采用的出题方式 和平时不同。 根据最终的离子分析:NO2-存在时一定没有SO32-、 I-,NO2-的氧化性可以使它们氧化。Cl-存在下的NO2的检验:加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀, 且放出有色刺激性气体,即证明了NO2-的存在,又检验 出Cl-的存在。但仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有 SO32-的存在,故须先确认SO32-不存在。SO32-、CO32-、 SO42-的组合检验可以用加足量BaCl2溶液的方法,产生 白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入 品红溶液,溶液不褪色,确认SO32-、SO42-不存在, CO32-一定存在。故选择③④就可以,顺序是先④后③。

[ 综合应用 2 ] (11年杭州模拟)(8分)现有A、B、C、 D、E五种可溶强电解质,它们在水中可电离产生下列离 子(各种离子不重复)。 阳离子 H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+

阴离子 OH—、Cl—、CO32—、NO3—、SO42—
已知:①A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性。

②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量,沉淀量先增加后减
少但不消失。

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
试回答下列问题:

(1)A溶液呈碱性的原因 是 。 CO32— + H2O HCO3— +OH— (2)写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程 式 3Ba2++8OH—+2Al3++3SO42— = 3BaSO4↓+2AlO2—+4H2O 。 (3)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq) +H2O(1);△H= —a kJ· mol-1。 请写出相同条件下B与C的稀溶液反应的热化学方程 mol-1 。 式 Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)△H= - 2a kJ· (4)若25°时C、E溶液pH=4,则E溶液中水电离出的 氢离子浓度是C溶液中水电离出的氢离子浓度 106 倍。

(5)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的A溶 液中,反应后溶液中一价离子(+1或一1)浓度由大到 小的顺序 C(Na+)>C(C1-)>C(HCO3-)>C(OH-)>C(H+)。 为:

[高考风向标]
1.(2010全国卷1)能正确表示下列反应的离子方程式是( A )。 A.将铜屑加入FeCl3溶液中: 2Fe3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
Fe3O4 +8H+ =3Fe3+ +4H 2O
? C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合: Fe2+ +4H+ +NO3 =Fe3? +2H2O+NO ?

D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+ =2Fe3? ? 3H2 ?
[解析] A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,

Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O; C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒;

正确的应为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
D错误,不符合客观实际,反应后铁只能产生Fe2+和H2。

2.(2010· 上海卷)下列反应的离子方程式正确的是( AD )。

A.苯酚与碳酸钠溶液的反应:

B.等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合:
? Ca2? ? 2HCO3 ? 2OH ? ?? ?CaCO3 ? ?CO32? ? 2H2O

C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液:

Fe2? ? 2H ? ? H2O2 ?? ? Fe2? ? 2H2O
D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:

4I ? ? O2 ? 2H2O ?? ? 2I 2 ? 4OH ?

3.(2010· 四川理综卷)下列离子方程式书写正确的是( A )。

A.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:

Al 3? ? 2SO42? ? 2Ba2? ? 4OH ? ? 2BaSO4 ? ? AlO2? ? 2H2O
B.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:

Fe ?OH ?2 ? 2H ? ? Fe2? ? 2H2O
C.向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:
? NH4 ? OH ? ? NH3 ? H2O

D.向CH2BrCOOH中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:
? CH2 BrCOOH ? OH ? ?? ?CH2 BrCOO? ? H2O

[解析]本题考查离子方程式正误判断。氢氧化钡溶液 过量,Al3+转化为AlO2-,SO42-完全转化为沉淀, A项正确;硝酸有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+, 硝酸被还原为NO,B不符合客观事实,错误;在磷酸 二氢铵中加入足量的氢氧化钠,磷酸二氢根离子中的

氢将被中和,C项错误;CH2BrCOOH中存在两种
官能团,分别是-Br 和-COOH,加入足量的氢氧化钠后

加热,与-COOH发生中和反应,与-Br发生水解反应,
故应该生成CH2OHCOO-,D项错误。

4.(11年北京东城期末检测)能正确解释下列反应原 理的离子方程式是( D )。 A.用明矾作净水剂: Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+ B.用小苏打治疗胃酸过多:

CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C.用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板上的铜:

Fe3++ Cu=Fe2++ Cu2+
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢:

CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-

5. (2010· 安徽卷)在pH=1的溶液中能大量共存的一组离子或

分子是(

B )。
B. Al3+、 NH4+、 Br- 、Cl-

A.Na+、Mg2+、ClO-、NO3-

C. K+ 、Cr2O72- 、CH3CHO、 SO42- D. Na+、K+ 、SiO32-、Cl6.(2010· 广东理综卷)能在溶液中大量共存的一组离子是( C )。

A.NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl-

B.Fe3+、H+、I-、HCO3-

C.K+、Na+、NO3- 、MnO4- D.Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO327.(2010· 上海卷)下列离子组一定能大量共存的是( D )。 A.甲基橙呈黄色的溶液中:I-、Cl-、NO3-、Na+ B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-

C.含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO3-、ClOD.含大量OH-的溶液中:CO32-、Cl-、F-、K+

8.(11年南通第一次调研)滴加新制氯水后,下列各 组离子可能大量存在的是( A )。 A.Fe3+、Al3+、Cl-、NO3- B.K+、Na+、I-、SO42C.Ag+、Ca2+、NH4+、NO3D.Na+、Ba2+、CO32-、SO42- 9.(2010· 江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中 能大量共存的是( C )。 A.pH=1 的溶液中: Fe2+、NO3-、SO42-、Na+ B.由水电离的 c ? H ? ? ? 1?10?14 mol ? L?1 的溶液中: Ca2+、K+、Cl-、HCO3? ? 12 c H / c OH ? 10 ? C. ? ? ? 的溶液中: NH4+、Al3+、NO3-、ClD. c ? Fe3? ? ? 0.1mol ? L?1 的溶液中:K+、Cl-、SO42-、SCN-

10.(11年衡阳八中模拟)含有0.2molNaOH和0.1molCa(OH)2的

溶液中持续稳定地通入CO2,当通入气体为6.72L(S.T.P)时立
即停止,则在这一过程中,溶液中离子数目与通入CO2体积的关 系正确的图像是(气体的溶解可忽略不计)( C )。
mol mol mol mol

0.8 0.6 0.4 0.2

0.8 0.6 0.4 0.2

0.8 0.6 0.4 0.2

0.8 0.6 0.4 0.2
0 2.24 4.48 6.72 L

0 2.24 4.48 6.72 L 0 2.24 4.48 6.72 L 0 2.24 4.48 6.72 L

A

B

C

D

[解析]解答此题的关键有两点:一是应注意反应顺序,二是CO2 的物质的量。


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