【文档说明】高考化学一轮复习精讲精练第06讲 离子反应 离子方程式(精讲)(原卷版) .doc,共(14)页,273.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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第六讲离子反应离子方程式【核心素养分析】宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识化学反应和离子反应的异同点;能从微观的角度认识溶液中离子导电的规律,能从宏观和微观相结合的视角理解化学反应和离子反应,并运用离子反应解决实
际问题。证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于不同电解质溶液导电性的差异分析推理,理解溶液中电解质的电离特点和导电规律;通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征;能运用正确的模型理解离子方程式的书写方法。【重点知识梳理】知识点一物质的电离一、电解质和非电解质基础知识成网络:1.电解
质与非电解质电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐属于电解质。非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,如蔗糖、乙醇等。电解质非电解质相同点均为化合物不同点水溶液或熔融状态能导电水溶液和熔融状态都不能导电本质区别在水溶液或熔融状态下自身能发生电离在水溶液中和熔
融状态下自身不能发生电离所含物质类型酸:如H2SO4、HCl、HNO3等非金属氧化物:SO2、SO3、CO2、CO、P2O5碱:如NaOH、Ca(OH)2等盐:如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3等非酸性气态氢化物:NH3
金属氧化物:如Na2O、CaO、MgO等水H2O部分有机物:蔗糖、酒精【易错警示】①电解质和非电解质均是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。②电解质不一定导电,如固态NaCl、液态HCl等;导电物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。③电解质一定是指自身电离生成离子的化
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自身能电离,是电解质。④电解质与金属的导电原理不同。电解质的导电是由于自
由移动的阴、阳离子定向移动产生的;金属导电是由于金属晶体中自由电子的定向移动。2.强电解质和弱电解质强电解质:在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。弱电解质:在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。【归纳总结】强电解质与弱电解质的比较:强电解质弱
电解质定义溶于水后几乎完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物。电离程度几乎100%完全电离只有部分电离电离过程不可逆过程,无电离平衡可逆过程,存在电离平衡溶液中存
在的微粒(水分子不计)只有电离出的阴阳离子,不存在电解质分子既有电离出的阴阳离子,又有电解质分子实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)强酸:H2SO4、HCl、HClO4等强碱:Ba(OH)2Ca(HO)2等弱酸:H2C
O3、CH3COOH等。弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2Fe(OH)3等。电离方程式KNO3=K++NO-3H2SO4=2H++SO2-4NH3·H2ONH+4+OH-H2SH++HS-HS-H++S2-二、电离与电离方程式的书写1.概念电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离
子的过程。电离条件:酸的电离条件是溶于水,盐和碱的电离条件是溶于水或熔融,金属氧化物的电离条件是熔融。2.电离方程式书写方法(1)强电解质:完全电离,用===表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2
SO4的电离方程式分别为H2SO4===2H++SO2-4、NaOH===Na++OH-、(NH4)2SO4===2NH+4+SO2-4。(2)弱电解质:部分电离,用“”表示。①多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H
2S的电离方程式为H2SH++HS-;HS-++S2-。②多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2Cu2++2OH-。③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式:H++AlO-2+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。(3)酸式盐:①
强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO2-4,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO-4。②多元弱酸酸式盐,第一步完
全电离,其余部分电离。如NaHCO3===Na++HCO-3,HCO-3H++CO2-3。3.金属导电与电解质溶液导电原因对比(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动,温度高、金属阳离子振动幅度大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性变弱
。(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,决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。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。知识点二离子反应和离子方程式1、离子反应(1)概念:凡有离子参
加或生成的反应都是离子反应。(2)本质:溶液中某些离子的物质的量的减小或子种类发生改变。(3)离子反应发生的条件①复分解反应类型:②氧化还原反应类型:强氧化性物质+强还原性物质―→弱氧化性物质+弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应
的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。③络合反应:生成稳定的络合物或络合离子。如向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液时反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。④盐类的水解反应:在溶液中盐电离出的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱
电解质。如NH4Cl水解离子方程式为NH+4+H2ONH3·H2O+H+。⑤电化学反应:实质为氧化还原反应,但需要添加电解或通电条件。2、离子方程式及书写(1)离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子.所谓实际参加反应的离子,即是在反应前后数目发生
变化的离子。(2)意义:离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应,而且可以表示所有同一类型的离子反应。如:H++OH-=H2O可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐的中和反应。(3)离子方程式书写步骤书写离子方程式按照“一写、二改、三
消、四查”的步骤书写。应注意的是,第二步“改”是关键:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式,难溶、难电离、气体、单质、氧化物等仍用化学式表示以CaCO3与盐酸的反应为例【特别提醒】书写离子方程式的注意事项①微溶物处理方式有三种情况:出现在生成物中写化学式;作反应物处于溶液
状态写离子符号;作反应物处于浊液或固态时写化学式。②单一离子水解的离子方程式不要忘记“”。③NH+4与OH-在稀溶液中反应生成NH3·H2O,在浓溶液中并加热时生成NH3(g)和H2O。④浓HCl、浓HNO3在离子方程式中写离子符号,浓H
2SO4不写离子符号。⑤HCO-3、HS-、HSO-3等弱酸的酸式酸根离子不能拆开写。⑥易溶、易电离的物质(可溶性强电解质,包括强酸、强碱、可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示;非电解质、弱电解质、难溶物
、气体、单质、氧化物均用化学式表示。⑦离子方程式要遵循质量守恒、电荷守恒,是氧化还原反应的还要遵循得失电子守恒。【知识拓展】离子方程式的正误判断离子方程式的书写时高考的重点和难点,特别是与用量有关的反应方程式的书写、正误的判断及其应用。解决此类问题的难点在量的关系及进行的配平。在解决过程中可
按照其成因进行分类,了解其原理,届可以顺利解决。1、连续型反应指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐:①碱过量(CO2少量):CO2
+2OH-===CO2-3+H2O;②碱不足(CO2过量):CO2+OH-===HCO-3。(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如CO2通入NaAlO2溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐:①NaAlO2过量(CO2少量):2AlO-2+CO2+3H2O===2Al(
OH)3↓+CO2-3;②NaAlO2不足(CO2过量):AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3。(3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸,先反应生成酸式盐,然后生成二氧
化碳:盐酸不足:CO2-3+H+===HCO-3;盐酸过量:CO2-3+2H+===CO2↑+H2O。(4)铝盐溶液与强碱溶液,如在铝盐中滴入强碱,先生成氢氧化铝沉淀,然后溶解生成偏铝酸根:铝盐过量(NaOH少量):Al3++3OH-===Al(OH
)3↓;强碱过量(NaOH过量):Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。(5)NaAlO2溶液与强酸溶液,在偏铝酸盐中滴加强酸,先生存氢氧化铝,然后溶解,生成铝离子:NaAlO2过量:AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓;强酸过量:AlO-2+4H+==
=Al3++2H2O。(6)Fe与稀HNO3溶液,在硝酸中逐渐加入铁,先生存三价铁,铁过量,生成二价铁:Fe过量:3Fe+2NO-3+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O;HNO3过量:Fe+NO-3+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。2、先后型反应:一种
反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。(1)非氧化还原型的离子反应如:向含有Na+、OH-、CO2-3、AlO-2的溶液中,逐滴加入盐酸,
因为结合质子的能力:OH->AlO-2>CO2-3,故反应的先后顺序为:①H++OH-===H2O②H++AlO-2+H2O===Al(OH)3↓③CO2-3+H+===HCO-3④HCO-3+H+===CO2↑+H2O⑤最
后生成Al(OH)3沉淀进一步与H+反应:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O(2)氧化还原型的离子反应对于氧化还原反应,按“先强后弱”的顺序书写,即氧化性(或还原性)强的优先发生反应,氧化性(或
还原性)弱的后发生反应,该类型离子方程式的书写步骤如下:第一步:确定反应的先后顺序:(氧化性:HNO3>Fe3+,还原性:I->Fe2+>Br-)。如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应。第二步:根据用量判断反应发生的程度,
如少量Cl2与FeI2溶液反应时只有I-与Cl2反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2。足量Cl2与FeI2溶液反应时溶液中的I-和Fe2+均与Cl2发生反应:2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-。第三步:用“少量定1法”书写离子方程式,
即将“量”少物质的化学计量数定为“1”进行书写。3、配比型反应:当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)
而跟用量有关。书写方法为“少定多变”法(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。(2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量
数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应:“少定”——即定HCO-3的物质的量为1mol,“多变”——1molHCO-3能与1molOH-发生反应,得到1molH2O和1molCO2-3、1mol
CO2-3再与1如如NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液溶液呈中性时:2H++SO2-4+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O;SO2-4完全沉淀时:H++SO2-4+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓。【注意事项】与“量”有关
的离子方程式的书写技巧(1)多元弱酸盐与强酸反应时,应注意反应物的用量。如在Na2CO3溶液中滴加少量盐酸,离子方程式为CO2-3+H+===HCO-3;若盐酸过量,离子方程式为CO2-3+2H+===CO2↑+H2O。(2)CO2(或SO2)与
强碱溶液反应时,应注意CO2(或SO2)是否过量。一般地,若CO2(或SO2)少量,产物为碳酸盐(或亚硫酸盐),若CO2(或SO2)过量,产物为碳酸氢盐(或亚硫酸氢盐)。如将少量CO2气体通入澄清石灰水中,离子方程式为
CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O;若通入过量的CO2,离子方程式为CO2+OH-===HCO-3。(3)酸式盐与碱反应时,应注意物质之间“量”的关系。如NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应,NaHCO3溶液与Ca(O
H)2溶液的反应,Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液的反应等。对于这类反应要按照“以少定多”的原则进行书写,即先假定少量物质的化学计量数为1,根据少量物质的化学式,写出参加反应的离子数目,然后根据少量
物质的离子数目来确定过量物质的离子数目。如少量的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为HCO-3+OH-+Ba2+===BaCO3↓+H2O;若NaHCO3溶液过量,离子方程式为Ba2++2OH-
+2HCO-3===BaCO3↓+2H2O+CO2-3。(4)强氧化剂遇到两种还原性离子时,应注意氧化剂是否过量。如将少量的Cl2通入到FeBr2溶液中,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;若Cl2过量
,则离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。【典型题分析】高频考点一电解质及其电离例1.下列有关电解质的叙述中,正确的是()A.碳酸钙在水中的溶解度很小,其溶液的电
阻率很大,所以碳酸钙是弱电解质B.碳酸钙在水中的溶解度虽小,但溶解的碳酸钙全部电离,所以是强电解质C.SO3和氨的水溶液导电性都很好,所以它们都是电解质D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是非电解质【易错警示】(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如Cu、
NaCl溶液。(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,如铁、铝等金属单质。(3)本身电离而导电的化合物才是电解质,如CO2、SO2、SO3、NH3的水溶液虽能导电,但均是非电解质。(4)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性的大小没有直接关
系,如碳酸钙,其溶解度小,溶液导电性差,但其属于强电解质。(5)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离子浓度的大小和离子所带电荷的多少,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,则导电能力越强。【变式探
究】下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是()A.NaHSO4===Na++H++SO2-4B.Ba(OH)2===Ba2++OH-2C.Al2(SO4)3===2Al+3+3SO-24D.H2CO32H++CO2-3高频考点二离子方程式正误判断例2.(新课标Ⅲ)对于下列实验,能正确描述其
反应的离子方程式是()A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:2-2322343SO+Cl+HO=2HSO+2Cl+SO−−−B.向CaCl2溶液中通入CO2:2++223Ca+HO+CO=CaCO+2HC.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:3++2+2222Fe+H
O=O+2H+2FeD.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+4NH32+OH=NHHO-【变式探究】(2019·江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH−==ClO−+Cl−+H2OB.
用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH−==AlO2-+H2↑C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO3-+2H+==Cu2++2NO2↑+H2OD.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+==H2SiO3↓+2Na+【举
一反三】(天津卷)下列离子方程式书写正确的是()A.CaCO3与稀硝酸反应:2-+322CO+2H=HO+COB.FeSO4溶液与溴水反应:2+3+-22Fe+Br=2Fe+2BrC.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:-2-224242
HCO+2OH=CO+2HOD.C6H5ONa溶液中通入少量CO2:-2-65226532CHO+CO+HO=2CHOH+CO高频考点三离子方程式的应用例3.(新课标Ⅱ)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响,其原理如下图所示。下列叙述错误的
是()A.海水酸化能引起HCO-3浓度增大、CO2-3浓度减小B.海水酸化能促进CaCO3的溶解,导致珊瑚礁减少C.CO2能引起海水酸化,其原理为HCO-3H++CO2-3D.使用太阳能、氢能等新能源可改善珊
瑚的生存环境【变式探究】(2019·新课标Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变B.水中的NO-3、SO2-4、Cl-通过阴离子树脂后被除去C.通过净化处理后,水的导电性降低D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-===H2O高频
考点四离子方程式的书写例4.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)有广泛的用途,实验室中通过如下方法制备:①不断搅拌条件下,在饱和Na2CO3溶液中缓缓通入SO2至反应完全;②取下三颈烧瓶,测得反应液的pH=4.1;③将溶液蒸发浓缩、结晶、过滤得焦亚硫酸钠晶体。请回答下列问题:(1)实验室可利用Na2SO
3和较浓的硫酸制备少量SO2气体,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。硫酸浓度太大不利于SO2气体逸出,原因是____________________
___________________________________________________________________________________________。制备、收集干燥的SO2气体时,所需仪器如下。装置A是气体发生装置,按气流方向连接各仪器口,顺
序为a→________→________→________→________→f。装置D的作用是________________________________________________________________________。(2)步骤①反应的离子方程式为___
_________________________________________,合成Na2S2O5的总化学方程式为_______________________________________________。(3)在强碱性条
件下利用Na2S2O5氧化HCOONa的方法可制备保险粉连二亚硫酸钠(Na2S2O4),反应的离子方程式为__________________________________。【变式探究】请按要求书写下列离子方程
式:(1)将NaHSO4溶液滴到Ba(OH)2溶液中,当溶液恰好呈中性时,反应的离子方程式为_________________________________________________。(2)向Ba(HCO3)2溶液中
滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式:_________________________________________________________。在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为______________
______________________________________________。(3)0.2mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合:___________________________
___________________。