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课时2 电解质 离子反应 最新考纲 1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2.了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。
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考点一 电解质及其电离 1.电解质和非电解质 (1)分类依据:
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(2)电解质的强弱与物质类别的关系: (3)强电解质和弱电解质的比较
定义 在水溶液中能______电离的电解质 在水溶液中只能______电离的电解质 完全 部分
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不存在 存在 电离平衡 ______ 溶液中存在微粒种类 水合离子、_________ 水合离子、_______ _______________ 电离过程 ______________ ________ 举例 强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等 弱酸:CH3COOH、HCN、H2S、H2CO3等弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等H2O及少部分盐:(CH3COO)2Pb等 水分子、 水分子 弱电解质分子 不可逆、不存在电离平衡 可逆、存在电离平衡
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2. 电解质的电离 电离是指电解质在__________________状态下,离解成自由移动离子的过程。 3.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:_________________________,HClO:__________________ (2)多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离一步写完。如:H2CO3:________________________, _________________________ ;Fe(OH)3: _________________________ 。 水溶液中或熔融 === Na2SO4===2Na++SO42-
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(3)酸式盐的电离:多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离情况不同。 如NaHSO4溶液中:___________________________; NaHCO3溶液中: _______________________、________ ______________。 NaHSO4===Na++H++SO42- HCO3-
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探究思考 1.下列物质中,属于电解质的是________,属于非电解质的是________;属于强电解质的是________,属于弱电解质的是________。 ①硫酸 ②盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤酒精 ⑥铜 ⑦醋酸 ⑧氯化氢 ⑨蔗糖 ⑩氨气 ⑪CO2 ⑫NaHCO3 答案 ①④⑦⑧⑫ ⑤⑨⑩⑪ ①④⑧⑫ ⑦
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2.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×” (1)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 ( ) (2)NH3通入水中,溶液导电性较强,故它是强电解质 (3)弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子 ( ) (4)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
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解析 电解质溶液导电性的强弱与溶液中离子浓度的大小及所带电荷数的多少有关,与电解质强弱没有必然联系,(1)错误;NH3通入水中与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O能够发生电离而使溶液有较强的导电性,而NH3本身并不能电离,故NH3不是电解质,(2)错误;弱电解质溶液中,有未电离的弱电解质和水这两种共价化合物分子,(3)正确;HCl、H2SO4都是共价化合物,但却是强电解质,(4)错误。 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
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3.判断下列电离方程式的正误,错误的请改正 (1)Na2CO3溶于水 Na2CO3===Na22++CO32- ( ) ______________________________________________ (2)Al(OH)3酸式电离 Al(OH)3===H++AlO2-+H2O( ) _______________________________________________ (3)HS-的电离 HS-+H2O H2S+OH- ( ) ____________________________________________________ (4)NaHCO3加热熔化 NaHCO3===Na++HCO3- ( ) 答案 (1)× Na2CO3===2Na++CO32- (4)√
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【示例1】 (高考题组合)下列说法正确的是 ( )。 A.蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质 (2012·浙江,7B) B.HClO是弱酸,但NaClO是强电解质 (2012·山东,8A改编) C.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电 解质 (2013·重庆,2A) D.BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质 (2013·天津,1D)
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思维启迪 ①油脂的水解产物是_____和____________ ;②电解质和非电解质的区别是_____________________ ____________________ ;③BaSO4 ____溶于水,在水中的电离方程式为: ________________________ 。 解析 油脂水解产生的高级脂肪酸为电解质,A错误;SO3为非电解质,C错误;BaSO4水溶液虽导电性较差,但其溶解的部分能全部电离,所以BaSO4为强电解质,D错误。 答案 B 甘油 高级脂肪酸 在水溶液中或在熔融 状态下自身能否电离 难 BaSO4===Ba2++SO42-
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1.下列说法正确的是 ( )。 ①强电解质一定是离子化合物,弱电解质一定是共价化合物 ②强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物 ③水难电离,纯水几乎不导电,所以水是弱电解质 ④属于共价化合物的电解质在熔融状态下不导电 A.①② B.②③ C.③④ D.①④
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解析 强电解质包括所有离子化合物和部分共价化合物,弱电解质都是共价化合物,所以①错误;强弱电解质的根本区别是其在水溶液中或熔融状态下是否完全电离,而与其溶解性没有直接的关系,所以②错误;水中只有极少量分子发生电离,离子浓度很小,导电能力极弱,③正确,共价化合物在熔融状态下不能电离,故不导电,④正确。 答案 C
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2.今有10种物质:①Cu ②稀硫酸 ③HCl ④NH3 ⑤空气 ⑥CO2 ⑦Hg ⑧NaCl ⑨CaCO3 ⑩Cl2 按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入右栏相应的位置。
序号 符合的条件 物质的化学式或名称 (1) 混合物 (2) 电解质,但熔融状态下并不导电 (3) 电解质,但难溶于水 (4) 非电解质 (5) 既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
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解析 10种物质中稀硫酸和空气属于混合物。HCl溶于水可电离出H+、Cl-,能导电是电解质,但熔融状态下不存在自由移动的离子,不导电,CaCO3是难溶性的电解质。NH3、CO2的水溶液虽然能导电,但不是它们本身发生了电离,而是它们分别与水发生了反应,生成了能导电的物质NH3·H2O和H2CO3,故它们属于非电解质。Cu和Hg属于单质,不是化合物,故既不是电解质也不是非电解质,但能导电。 答案 (1)②稀硫酸、⑤空气 (2)③HCl (3)⑨CaCO3 (4)④NH3、⑥CO2 (5)①Cu、⑦Hg
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3.写出下列物质的电离方程式。 (1)H2SO4____________________________; (2)H2CO3____________________________; (3)Ca(OH)2______________________________; (4)Fe(OH)3______________________________; (5)NH3·H2O______________________________; (6)NaCl___________________________; (7)NaHSO4______________________________; (8)NaHCO3______________________________; (9)NaHSO4(熔融)________________________________; (10)Al2O3(熔融)__________________________________。
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电离方程式书写的思维模型
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考点二 离子反应 离子方程式 1.离子反应 (1)概念:_______________________的化学反应。 (2)实质:溶液中离子的种类或浓度发生_______。 (3)离子反应发生的条件: ①发生复分解反应: 有离子参加或离子生成 改变
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②发生氧化还原反应 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_________________ ________ 。 ③发生络合反应:如Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。 2Fe3++Cu===2Fe2+ +Cu2+
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2.离子方程式 (1)书写步骤:以CaCO3与盐酸的反应为例。 (2)意义: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,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用___________________来表示。 H++OH-===H2O
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3.书写离子方程式的注意要点 (1)微溶物处理方式有三种情况 ①出现在生成物中写化学式; ②是反应物处于溶液状态写离子符号; ③是反应物处于浊液或固态时写化学式。 (3)溶液中铵盐与碱反应加热放出NH3,不加热写NH3·H2O。 (4)浓HCl、浓HNO3在离子方程式中写离子符号,浓H2SO4不写离子符号。 (5)HCO3-、HS-、HSO3-等弱酸的酸式酸根不能拆开写。
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探究思考 1.写出下列典型反应的离子方程式 (1)氯化铝溶液中加入过量氨水 _______________________________________________。 (2)小苏打与乙酸溶液混合 (3)氧化镁溶于稀硫酸 (4)澄清石灰水中加入盐酸 (5)Cl2通入水中
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(6)明矾溶于水发生水解 __________________________________________________。 (7)实验室用浓盐酸与MnO2共热制Cl2 (8)在石灰乳中加入Na2CO3溶液 (9)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合 (10)浓HNO3与Cu的反应 (11)浓H2SO4与Cu混合加热
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(12)(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合加热 __________________________________________________。 (13)Na2SO4溶液与AgNO3溶液混合 (14)NaHCO3溶液与稀盐酸混合 (15)NaHSO4溶液与NaOH溶液混合 答案 (1)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ (2)HCO3-+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O (3)MgO+2H+===Mg2++H2O (4)OH-+H+===H2O
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(8)Ca(OH)2+CO32-===CaCO3+2OH- (9)NH4++OH-===NH3·H2O (10)Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O (13)SO42-+2Ag+===Ag2SO4↓ (14)HCO3-+H+===H2O+CO2↑ (15)H++OH-===H2O
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2. 典型离子方程式的正误判断 方向1 化学式或离子符号的正确使用 (1)Na2O2固体与水反应 2O22-+2H2O===4OH-+O2↑ ( ) (2)醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应 CaCO3+2H+=== Ca2++H2O+CO2↑ ( ) (3)Mg(OH)2和稀盐酸的反应 OH-+H+===H2O ( ) 方向2 离子方程式中的守恒关系 (4)向FeCl2溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
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(5)向稀硝酸中加入铜片 3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++ 2NO↑+4H2O ( ) (6)向水中加入一小块钠 Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑ ( ) 方向3 有关离子反应的原理 (8)将Na投入到CuSO4溶液中 2Na+Cu2+===2Na++Cu
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(9)Fe和稀盐酸反应 2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ ( ) (10)Fe和稀硝酸反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ ( ) (11)Zn和浓硫酸反应 Zn+2H+===H2↑+Zn2+ ( ) (12)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应 Ba2++SO42-===BaSO4↓ ( )
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(13)Fe(OH)3和HI的反应 Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O ( ) (14)FeO和稀HNO3的反应 FeO+2H+===Fe2++H2O (15)稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应 H++SO42-+Ba2++OH-===BaSO4↓+2H2O ( ) (16)NaHCO3的水解 HCO3-+H2O===H2CO3+OH- (17)向NaClO溶液中通入少量SO2 2ClO-+SO2+H2O=== 2HClO+SO32- ( )
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答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)× (12)× (13)× (14)× (15)× (16)× (17)×
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【示例2】 (2013·新课标全国Ⅱ,10)能正确表示下列反应的离子方程式是 ( )。 A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+ C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO32-+2H+===H2O +CO2↑ D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+ ===2Fe(OH)3+3Mg2+
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思维启迪 把Na加入到CuSO4溶液所涉及到的离子反应为_________________________________ ,______________ _______________。 解析 浓盐酸与铁屑反应生成FeCl2和H2,离子方程式应为Fe+2H+===Fe2++H2↑,A项错误;Na与CuSO4溶液反应,不能置换出Cu,离子方程式应为2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,B项错误;NaHCO3与稀硫酸反应,HCO3-不能拆,离子方程式应为HCO3-+H+===H2O+CO2↑,C项错误;FeCl3溶液中加入Mg(OH)2,发生沉淀的转化反应,D项正确。 答案 D 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ Cu2++2OH- ===Cu(OH)2↓
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【示例3】 (2013·四川,3)下列离子方程式正确的是( )。 A.Cl2通入水中:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO- B.双氧水中加入稀硫酸和KI溶液:H2O2+2H++2I- ===I2+2H2O D.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O32-+4H+===SO42- +3S↓+2H2O
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解析 A项,HClO为弱电解质,应写成分子式形式,错误;C项,铜为活泼电极,而选项所给出反应是惰性电极电解CuSO4溶液时所发生的离子反应,错误;D项,反应产物应为SO2、S、H2O,错误;B项正确。 答案 B
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1.(2013·太原调研)实验室制备下列气体的离子方程式正确的是 ( )。 B.铜与浓硝酸反应制二氧化氮:Cu+4H++2NO3- ===Cu2++2NO2↑+2H2O C.软锰矿与浓盐酸反应制氯气:MnO2+4H++2Cl- ===Mn2++Cl2↑+2H2O D.用硫化亚铁与稀硫酸反应制硫化氢:S2-+2H+ ===H2S↑
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解析 固体氯化铵与熟石灰的反应不是离子反应,不能写离子方程式,A错误;二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,C错误;硫化亚铁为难溶物,正确的离子方程式为FeS+2H+===Fe2++H2S↑,D错误。 答案 B
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4.(2013·江苏,8)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 ( )。 B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O=== Al(OH)3↓+3H+ C.Na2O2溶于水产生O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH- +O2↑ D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3-+ Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
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答案 D
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3.(2012·大纲全国卷,7)能正确表示下列反应的离子方程式的是 ( )。 A.硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3++3OH-===Al(OH)3↓ B.碳酸钠溶液中加入澄清石灰水Ca(OH)2+CO32-=== CaCO3↓+2OH- C.冷的氢氧化钠溶液中通入氯气Cl2+2OH-===ClO-+Cl- +H2O D.稀硫酸中加入铁粉2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ 解析 A.一水合氨为弱电解质,应写分子式NH3·H2O,故 A错;B.澄清石灰水中Ca(OH)2应写成离子形式,正确的写 法为Ca2++CO32-===CaCO3↓;D.铁和稀硫酸的反应产物为 Fe2+,应写为Fe+2H+===Fe2++H2↑,故选C。 答案 C
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判断离子方程式正误的“四查三看七 注意” 1.四查:一查化学符号书写是否正确;二查“===”“”“↓”“↑”使用是否恰当;三查是否符合三个守恒(质量、电荷和电子守恒);四查是否符合客观事实。 2.三看:一看反应是否在溶液中进行;二看物质的溶解性;三看反应的全面性(是否为多种离子参加的反应)。 3.七注意 (1)离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应物。如2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,就不符合客观事实。
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(3)表示各物质的化学式是否正确。如HCO3-不能写成CO32-+H+,HSO4-通常应写成SO42-+H+,HCOO-不可写成COOH-等。
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(4)是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO42-的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。 (5)电荷及质量是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 (6)反应物或产物的配比是否正确:如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
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(7)是否符合题设条件及要求:如“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序等对反应离子方程式的影响。如往FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;往FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为:2I-+Cl2===I2+2Cl-。
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考点三 离子共存 1.离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用 所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间________________;若离子之间能___________ ,则不能大量共存。 2.正确判断离子是否大量共存的前提——常见离子的性质 不发生任何反应 发生反应 颜色 MnO4-(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄) 氧化性 ClO-、MnO4-、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72- 还原性 S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、I-、Br-、Fe2+
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水解显酸性 NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、 Fe3+、Zn2+ 水解显碱性 AlO2-、S2-、SO32-、HCO3-、CO32-、SiO32-、ClO-、CH3COO- 与H+和OH-均不能大量共存 HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、 H2PO4-
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3. 常见溶液酸、碱性的判断 (1)酸性溶液:pH<7(常温);能使pH试纸呈______的溶液;能使甲基橙呈______或______的溶液;能使石蕊试液呈______的溶液。 (2)碱性溶液:pH>7(常温);能使pH试纸呈______的溶液;能使石蕊试液呈______的溶液;能使酚酞试液呈______的溶液。 (3)呈酸性或碱性的溶液:和Al反应放出______的溶液(注HNO3除外);能使甲基橙呈______的溶液;常温下水电离出的H+或OH-浓度小于10-7 mol·L-1的溶液。 红色 红色 橙色 红色 蓝色 蓝色 红色 H2 黄色
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探究思考 1.指出下列离子组不能共存的原因 ①Na+、OH-、SO42-、Fe3+______________。 ②K+、Mg2+、I-、ClO-_______________________。 ③含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-______________________。 ④含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-___________________。 ⑤常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO32-、SiO32-、 Ca2+_____________________________________。
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⑥c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH4+、SO42-、S2O32-_____________________________________。 ⑦使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、NO3-、Fe3+、SO42-_______________。 ⑧与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3-、Al3+、Na+、SO42-___________。 ⑨pH=0的溶液中:Al3+、NH4+、Ca2+、ClO-________。
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答案 ①Fe3+与OH-反应生成沉淀 ②I-能被ClO-氧化 ③Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应 ④NO3-在酸性条件下能氧化Fe2+ ⑤Ca2+与SO32-、SiO32-反应生成沉淀 ⑥S2O32-与H+反应:S2O32-+2H+===S↓+SO2↑+H2O ⑦Cu2+、Fe3+与OH-反应生成沉淀 ⑧溶液可能呈碱性也可能呈酸性,NO3-在酸性溶液与铝粉反应不能放出氢气,Al3+在碱性溶液中不能存在 ⑨ClO-与H+不能大量共存
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2.填空 (1)OH-不能和________________________________ ______________________大量共存(填具体离子,下同)。 (2)H+不能和_____________________________________ _______________________________________大量共存。 (3)CO32-不能和___________________________________ ______________________________________大量共存。 (4)SO32-不能和___________________________________ (5)Fe3+不能和____________________________________
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(6)Al3+不能和_________________________________ _______________________________________大量共存。 (7)I-不能和______________________________________ (8)NO3-(H+)不能和________________________________ 答案 (1)H+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Mg2+、Al3+、 Cr3+、HCO3-、HS-、HSO3-、H2PO4-、HPO42- (2)OH-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、 PO43-(H2PO4-,HPO42-)、SiO32-、AlO2-、ClO-、F-、 CH3COO-、NO2-
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(3)H+、Mg2+、Ba2+、Ca2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+ (4)H+、MnO4-、NO3-(H+)、Mg2+、Ba2+、Fe3+、Al3+、 Fe2+、Cu2+ (5)OH-、I-、SO32-、ClO-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、 AlO2-、SCN- (6)OH-、SO32-、ClO-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、 AlO2-、SiO32- (7)Fe3+、NO3-(H+)、MnO4-、ClO-、Cr2O72- (8)CO32-(HCO3-)、SiO32-、CH3COO-、S2-(HS-)、Fe2+、 SO32-(HSO3-)
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【示例4】 (2013·江苏,3)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )。 A.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO42-、NO3- B.使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、HCO3-、NO3- C.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:H+、K+、SO42-、I- D.0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液:H+、Na+、Cl-、SO42- 思维启迪 ①甲基橙变红色溶液呈______ ;②酚酞变红色溶液呈碱性;③AlO2-与H+反应的离子方程式: ______ _______________________________ ,_______________ ______________________。 酸性 AlO2- +H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓ AlO2-+4H+ (足量)===Al3++2H2O
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解析 本题考查离子共存,意在考查考生对离子反应知识的理解与应用能力。使甲基橙变红色的溶液呈酸性,A中四种离子不反应,可大量共存。使酚酞变红色的溶液呈碱性,Cu2+、HCO3-均不能大量存在,B错误。Ag+与SO42-、I-均不能大量共存,C错误。AlO2-与H+不能大量共存,D错误。 答案 A
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【示例5】 (2013·重庆理综,1)在水溶液中能大量共存的一组离子是 ( )。 A.Na+、Ba2+、Cl-、NO3- B.Pb2+、Hg2+、S2-、SO42- C.NH4+、H+、S2O32-、PO43- D.Ca2+、Al3+、Br-、CO32-
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解析 本题考查离子共存,意在考查考生分析问题的能力。A项各离子之间不发生反应,能够大量共存,A项正确;Pb2+、Hg2+与S2-能反应生成沉淀,B项错误;H+与PO43-、S2O32-不能大量共存,C项错误;Ca2+与CO32-反应生成白色沉淀,Al3+与CO32-也不能大量共存,D项错误。 答案 A
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1.(2013·陕西质检)硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料,以下各组溶液中加入该盐后,溶液中离子数目均没有明显减少的是 ( )。 A.Na+、H+、Cl-、NO3- B.Na+、Mg2+、Cl-、SO42- C.K+、Ba2+、OH-、I- D.K+、S2-、Br-、Cl-
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解析 本题考查离子共存和离子反应,意在考查考生对离子反应本质的理解及离子反应发生条件的判断。硫酸亚铁铵加入到水溶液中可以电离出SO42-、Fe2+和NH4+。电离出的 Fe2+在H+存在的环境中能被NO3-氧化,A项中的H+、NO3-明显减少;B项中的四种离子不和SO42-、Fe2+、NH4+反 应,B项正确;Ba2+与SO42-反应生成BaSO4沉淀,Fe2+、 NH4+与OH-反应,C项中的Ba2+、OH-明显减少;且Fe2+ 与S2-能生成沉淀,D项中的S2-明显减少。 答案 B
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2.(2013·广东理综,8)水溶液中能大量共存的一组离子是 ( )。 A.Na+、Al3+、Cl-、CO32- B.H+、Na+、Fe2+、MnO4- C.K+、Ca2+、Cl-、NO3-、 D.K+、NH4+、OH-、SO42-、 解析 Al3+与CO32-发生相互促进的水解反应,产生CO2气体与Al(OH)3沉淀,A项错误;MnO4-、H+与Fe2+会发生氧化还原反应,B项错误;C项中离子能大量共存;NH4+与OH-结合生成NH3·H2O,D项错误。 答案 C
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3.(2012·安徽理综,8改编)下列离子或分子在溶液中能大量共存,通入CO2后仍能大量共存的一组是 ( )。 A.K+、Ca2+、Cl-、NO3- B.K+、Na+、Br-、SiO32- C.H+、Fe2+、SO42-、Cl2 D.Na+、S2-、OH-、SO42- 解析 A项通入CO2后溶液呈酸性,不会生成沉淀,仍能大量共存;B项通入CO2后会生成H2SiO3沉淀;C项Cl2在酸性环境中会氧化Fe2+而不能大量共存;D项CO2能与OH-反应,而不能大量存在。 答案 A
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判断离子大量共存的“四个要点” 多种离子能否大量存在于同一溶液中,归纳起来就是一句话“一色、二性、三特、四反应”。
一色(溶液的颜色) 若限定为无色溶液,有色的离子不能大量存在。如MnO4-(紫红色)、Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)
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三特 ClO-在酸性、碱性、中性溶液中都具有氧化性,与还原性离子Fe2+、S2-、HS-、I-、SO32-、HSO3-等都不能大量共存 “NO3-+H+”组合具有强氧化性,能与Fe2+、S2-、I-等发生氧化还原反应而不能大量共存 NH4+与CH3COO-、CO32-虽然两组离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,常温下它们的溶液中能大量共存
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四 反 应 复分解 反应 生成沉淀:如Ba2+与CO32-、SO42-、SO32-;SiO32-与 H+不能大量共存生成气体:H+与CO32-、HCO3-、 S2-、SO32-等不能大量共存 生成弱电解质:H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-不能大量共存 氧化还 原反应 Fe3+能氧化S2-、I-等;MnO4-、ClO-在酸性、碱性、中性条件下都有强氧化性,能将I-、Fe2+、SO32-氧化 盐的水解相互促进反应 Al3+、Fe3+与AlO2-、HCO3-、CO32-、SiO32-等水解彻底不能大量共存 络合反应 Fe3+与SCN-、 以及Ag+与NH3·H2O因发生络合反应不能大量共存
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素养4 与量有关的离子方程式的书写技巧 离子方程式的书写和正误判断题所涵盖的知识面广,考查角度灵活多变,同时也能很好地考查学生分析和解决问题的能力。因此这一类问题一直是近几年来高考的热点,然而许多学生对离子方程式的书写或正误判断,特别是遇到“少量”“适量”“足量”问题的离子反应方程式的书写和正误判断更显得束手无策。下面介绍一种简单可行的书写这类离子方程式的方法。
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[方 法 规 律] 类型一 对于复分解反应,按“以少定多”的原则来书写, 即以量少的离子确定量多的离子前面的化学计量数。 1.连续型 指反应生成的离子因又能跟过量的反应物继续反应而跟用量有关。
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(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: ①CO2少量:________________________________; ②CO2过量:_______________________。 (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: ①NaAlO2过量:__________________________________ ________________; ②NaAlO2不足:__________________________________ __________。 CO2+2OH-===CO32-+H2O CO2+OH-===HCO3- 2AlO2-+CO2+4H2O===2Al(OH)3↓+ CO32-+H2O AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+ HCO3-
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(3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸: 盐酸不足:________________________; 盐酸过量:____________________________。 (4)铝盐溶液与强碱溶液 铝盐过量:__________________________; 强碱过量:______________________________。 CO32-+H+===HCO3- CO32-+2H+===CO2↑+H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
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2.先后型 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。 NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应: NaOH不足:___________________; NaOH过量:____________________________________。 3.配比型 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。 H++OH-===H2O NH4++H++2OH-===NH3·H2O+H2O
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(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液: NaOH不足:______________________________________; NaOH过量:________________________________________ __________。 (2)NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液 溶液呈中性时:_____________________________________ _______; SO42-完全沉淀时:________________________________ Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+2H2O +CO32- 2H++SO42-+2OH-+Ba2+===BaSO4↓+ 2H2O H++SO42-+Ba2++OH-===H2O+ BaSO4↓
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类型二 对于氧化还原反应,按“强先弱后”的原则来书 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。 1.(1)FeBr2溶液中通入少量Cl2 ____________________________ (2)FeBr2溶液中通入与其等物质的量的氯气 ________________________________________ (3)FeBr2溶液中通入足量Cl2 _________________________________________ 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl- 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
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2.(1)少量铁粉加入到足量稀硝酸中 ____________________________________ (2)n(Fe)∶n[HNO3(稀)]=1∶3 ________________________________________________ (3)足量铁粉加入到少量稀硝酸中 ________________________________________ Fe+4H++NO3-===Fe3++NO↑+2H2O 4Fe+12H++3NO3-===3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O 3Fe+8H++2NO3-===3Fe2++2NO↑+4H2O
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