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“离子”三大内容与技巧(全文)

时间:2022-09-07 18:20:05 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的“离子”三大内容与技巧(全文),供大家参考。

“离子”三大内容与技巧(全文)

 

 高三化学“ 离子” 的三大内容与技巧

 [复习目标]:

 1、使学生真正掌握离子方程式的书写及正误的判断。

 2、强化离子共存及离子浓度比较方面的训练。

 3、通过此部分复习,使学生更好地将各部分知识有机地结合起来,起到以一带三的作用。

 [小序]:高中化学中的离子反应方程式,离子共存、离子浓度比较号称“离子三兄弟”。它们以知识容量大,网络化程度高,综合性强,涉及到的反应类型多,在整个高三化学复习中及高考中占有举足轻重的地位。

 一、离子反应及离子方程式 1、离子反应:有离子参加的反应。中学可认为在水溶液(或熔融态)中有电解质参加的反应。

 2、注意:①“离子”包括能自由移动的离子和组成为离子的但不能自由移动的离子。②离子反应不一定都能写出离子方程式。

 例:2NH 4 Cl(s)+Ca(OH) 2(s) CaCl 2(s) +NH 3 ↑(g)+H 2 O (l)

 NaCl+H 2 SO 4 (浓) NaHSO 4 +HCl↑ 均为离子反应,但没有自由移动的离子,故不能写出离子方程式。

 2、离子方程式:

 ①意义:可表示某一个反应,还可表示同一类反应。

 例:H + +OH - =H 2 O 表示强酸强碱的中和反应,但不表示 Ba(OH) 2 和 H 2 SO 4 的反应。

 ②书写原则和注意的问题 原则:写、拆、删、查 即书写正确的化学方程式:将在溶液中,或熔融态下完全电离的物质拆成离子;删去两边无变化的离子;根据守恒定律检查是否正确。

 注意的问题:——物质的表示形式。

 a、只能写化学式的物质有:难溶于水的;难电离的物质的[弱碱,弱酸,少数盐如 Pb(AC) 2 ;H 2 O等];气体;单质;氧化物等。

 b、微溶物作为反应物:澄清溶液写离子,浊液写化学式; 微溶物作为生成物:一般写化学式。

 c、氨水作为反应物:写 NH 3 ·H 2 O;作为生成物:需看反应条件,若为浓碱液且加热则生成 NH 3 气和 H 2 O.否则仍写 NH 3 ·H 2 O。

 d、酸式盐的阴离子一般不能拆分写。但 HSO 4 - 例外。

 例:HS - 、HCO 3 - 、HSO 3 - 、H 2 PO 4 - 、HPO 4 2- 等不能再拆。

 ③检查正误的方法:

 首先看物质的表示形式是否正确。

 再从以下四个方面看是否遵循:a、质量守恒定律 b、电荷守恒定理

 c、氧化还原反应得失电子守恒原理

 d、定组成定律。

 例 1、在酸性高锰酸钾溶液中滴加 H 2 O 2 后产生气体:

 H 2 O 2 +2MnO 4 - +6H + =2Mn 2+ +3O 2 ↑+4H 2 O.

 [解析]从表面上看此离子方程式符合上面 a.b.d 三项守恒。似乎正确。但从得失电子上考查会发现 H 2 O 2 中 O 的-1 价升为 0 价,与 MnO 4 - 中 Mn 的+7 价降为+2 价。升降数不等。故此方程式错误。

 例 2:H 2 SO 4 与 Ba(OH) 2 等物质的量反应:

 H + +SO 4 2- +Ba 2+ +OH - =BaSO 4 ↓+H 2 O [解析]:虽然此式符合 a,b,但不符合 d。即破坏了原物质的组成故错误,应为:

 2H + +SO 4 2- +Ba 2+ +2OH - =BaSO 4 ↓+2H 2 O 3、离子反应的类型及发生的条件。

 离子反应发生的根本条件是:自由移动离子的浓度改变成离子种类的改变。

 (1)在溶液中进行的复分解反应:生成沉淀,气体和难电离的物质 ※盐类的水解:生成弱酸,弱碱 (2)溶液中进行的络合反应:

 例:Fe 3+ +SCN - =Fe(SCN) 2+

 AgOH+2NH 3 ·H 2 O=Ag(NH 3 ) 2 + +OH - +2H 2 O (3)溶液中进行的氧化一还原反应:

 例:Cu+FeCl 3 :

 Cu+2Fe 3+ =Cu 2+ +2Fe 2+

 FeCl 3 +H 2 S:

  2Fe 3+ +H 2 S=2Fe 2+ +S+2H +

 (4)电解及电极反应式:

 例 1:电解硫酸铜溶液:阳极:4OH - -4e=O 2 ↑+2H 2 O

  阴极:Cu 2+ +2e=Cu 总反应:2Cu 2+ +2H 2 O 2Cu+O 2 ↑+4H +

 例 2:电解熔解态 Al 2 O 3 : 4Al 3+ +6O 2- 4Al+3O 2 ↑ 4、给定量等特殊反应式的书写技巧:

 a.生成物与过量的反应物继续反应的情况

 例:AlCl 3 与 NaOH(由少到多):

 Al 3+ +3OH - =Al(OH) 3 ↓

 Al(OH) 3 +OH - =AlO 2 - +2H 2 O b.滴加顺序不同,离子反应不同:

 例:Na 2 CO 3 中逐滴加入 HCl: CO 3 2- +H + =HCO 3 -

 HCO 3 - +H + =H 2 O+CO 2 ↑ NaOH 中逐滴加入 AlCl 3 : Al 3+ +4OH - =AlO 2 - +2H 2 O

 3AlO 2 - +Al 3+ +6H 2 O=4Al(OH) 3 ↓ c.一种物质中有两种离子参加反应时,反应物用量不同,反应不同。

 书写原则:不足量物质参加反应的离子按组成比参加反应,而过量物质则按需要确定其离子的物质的量。

 例如:Mg(HCO 3 )与过量的 Ca(OH) 2 反应:

 练习 1、小苏打溶液中加入过量石灰水。

 2、在溶液中亚硫酸氢铵与等物质的量的氢氧化钠混合。

 3、向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至硫酸根离子刚好完全沉淀的离子方程式为___________。向明矾溶液中逐渐滴加氢氧化钡至铝离子完全沉淀的离子方程式

 。

 4、磷酸二氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应。

 [解析]:1、HCO 3 - +OH - +C 2+ =H 2 O+CaCO 3 ↓

  (不足)需 OH - 1 个,Ca 2+ 1 个 反之:若小苏打过量,则 Ca 2+ +2OH - 需 HCO 3 - 2 个,即:

 Ca 2+ +2OH - +2HCO 3 - =2H 2 O+CaCO 3 ↓+CO 3 2-

 2、NH 4 HCO 3 +NaOH 等物质的量反应:

 NH 4 + +HSO 3 - +Na + +OH - =NH 4 + +H 2 O+SO 3 2- +Na +

 其中 NH 4 + 、Na + 没参和反应:故为 HSO 3 - +OH - =H 2 O+SO 3 2-

  3、Ba(OH) 2 按组加入且使 SO 4 2- 完全沉淀即:

 去分母得:2Ba 2+ +4OH - +2SO 4 2- +Al 3+ =BaSO 4 ↓+AlO 2 - +2H 2 O Ba(OH) 2 按组加入且使 Al 3+ 完全沉淀,即 Ba 2+ +2OH - + Al 3+ + SO 4 2- = Al(OH) 3 ↓+BaSO 4 ↓+ SO 4 2-

 去分母得:3Ba 2+ +6OH - +2Al 3+ +3SO 4 2- =2Al(OH) 3 ↓+BaSO 4 ↓ 4、未注明何者过量,则两物质均可过量,对应方程式均正确:

 ①若磷酸二氢钠 NaH 2 PO 4 过量则:

 Ba 2+ +2OH - +2H 2 PO 4 - =2H 2 O+BaHPO 4 ↓ ※多元酸反应特点:分步电离,分步反应且待第一步全反应毕才进行第二步反应。故 H 2 PO 4 -量多,最终以 BaHPO 4 存在。

 ②若 Ba(OH) 2 过量,则:

 H 2 PO 4 - +2OH - + Ba 2+ =2H 2 O+ Ba 3 (PO 4 ) 2 ↓ 书写顺序:先确定 1 个 H 2 PO 4 - ,需 2 个 OH -

 ,再将解离出的 PO 4 3- 与 Ba 2+ 结合成 Ba 3 (PO 4 ) 2 ,且定出系数 ,由此得出 Ba 2+ 的系数为 ,去分母得:

 2H 2 PO 4 - +4OH - +3Ba 2+ =4H 2 O+Ba 3 (PO 4 )↓ [基础训练]:判断下列离子方程式的是否正确:

 (1)氯气溶于水:Cl 2 +H 2 O 2H + +Cl - +ClO -

 (

 ) (2)碘化亚铁液中通入足量 Cl 2 :2Fe 2+ +2I -+ 2Cl 2 =2Fe 3+ +I 2 +4Cl -

 (3)过量 CO 2 通入偏铝酸钠液:CO 2 +AlO 2 - +2H 2 O=Al(OH) 3 ↓+HCO 3 -

 (4)硫化亚铁与盐酸反应:S 2- +2H + =H 2 S↑ (5)苛性钾溶液中加稀醋酸:OH - +H + =H 2 O (6)SO 2 通入 Ca(ClO) 2 溶液:SO 2 +H 2 O+Ca(ClO 2 )=CaSO 3 ↓+2HClO [解答]:

 (1)×应为 Cl 2 +H 2 O H + +Cl - +HClO

 (2)×Fe 2+ 与 I - 不符合组成。

 (3)√

 (4)×FeS 不溶,应写化学式:FeS+2H + =Fe 2+ +H 2 S↑ (5)×OH - +CH 3 COOH=CH 3 COO - +H 2 O (6)×ClO - 有氧化性。使+4 价 S 变为+6,不能城 CaSO 3

 二、离子共存问题:

 判断依据:

 (1)首先看溶液中的离子间能否发生复分解反应,是否有气体,沉淀和难电离物质生成。

  ※双水解

 (2)其次看微粒间能否彼此络合或发生氧化还原反应。

 (3)再分析溶液的特征,挖掘隐含条件。

 例:在强碱性的无色透明溶液中,不可能大量共存的离子组是(

 )

 A、Ca 2+ 、Na + 、NO 3 - 、Cl -

 B、K + 、Ba 2+ 、Cl - 、NO 3 -

 C、Na + 、HCO 3 - 、CO 3 2- 、K +

 D、Na + 、Cl - 、K + 、MnO 4 -

 [解析]:题干中前提要求是:强碱性、无色、透明溶液中,则 D 选项中 MnO 4 - 呈紫色,属提前排除项。

 其它项,可在每组离子中加入 OH - ,观察能否共存。可确定 C 项由于 HCO 3 - 与 OH - 不能共存而入选:故选 C。

 练习:1、在由水电离的[H + ]=1×10 -13 mol/L 的溶液中,下列各组离子 可能大量共存的是(

 )

 A、Na + 、MH 4 + 、NO 3 - 、CO 3 2-

 B、K + 、Mg 2+ 、AlO 2 - 、SO 4 2-

 C、Na + 、Ba 2+ 、OH - 、NO 3 -

 D、Fe 2+ 、K + 、NO 3 - 、Cl -

 E、Al 3+ 、SO 4 2- 、NH 4 + 、Cl -

 F、K + 、Fe 2+ 、Cl - 、MnO 4 -

 G、K + 、Na + 、AlO 2 - 、SO 4 2-

 H、Na + 、K + 、NO 3 - 、HCO 3 -

 2、若向无色透明的溶液中加入铝粉,反应后生成氢气,则原溶液肯定不存在的离子组是(

  )

 A、Cl - 、NO 3 - 、Mg 2+ 、K +

 B、NH 4 + 、Cl - 、Na + 、Ba 2+

 C、SO 4 2- 、Cl - 、CO 3 2- 、Na +

 D、SO 4 2- 、K + 、S 2 O 3 2- 、NH 4 +

 3、甲、乙两化工厂,污水中溶有以下 10 种离子中各不相同的 5 种离子:Fe 3+ 、Ba 2+ 、Pb 2+ 、Na + 、H + 、SO 4 2- 、NO 3 - 、Cl - 、CH 3 COO - 、OH - 。若各厂单独排放会造成坏境污染,但如将甲、乙两厂的污水按适当比例充分混合,经沉淀排放,则可转化为无色澄清的溶液,污染程度大为降低。经测定,甲厂污水的 PH 大于 7,则(PbCl 2 微溶)

 (1)甲厂污水中含有的离子可能是___________________________。

 (2)乙厂污水中含有的离子可能是___________________________。

 [解答]:1、C、E、G 2、铝在酸、或碱性溶液中均产生 H 2 ,故溶液呈酸性或碱性。其中 A 项:若含 OH - ,则 Mg 2+不与之共存,若含 H + ,则与 NO 3 - 一起形成氧化性酸 HNO 3 ,与 Al 反应不生成 H 2 ,不合题意。而 D 项中含 OH - ,NH 4 + 与之不共存,含 H + ,则 S 2 O 3 2- 与之不共存。

 故选 AD 3、据甲厂污水的 PH 大于 7 则 H + 在 Fe 3+ 在乙厂,而 CH 3 COO - 在甲厂 依次类推得:甲厂:OH - 、CH 3 COO - 、SO 4 2- 、Cl - 、Na +

 乙厂:H + 、Pb 2+ 、Ba 2+ 、Fe 3+ 、NO 3 -

 三、离子浓度比较:

 总原则:

 ①多元弱酸溶液,分步电离,且依次渐难。

 ②多元弱酸的正盐溶液,弱酸根离子水解,分步水解,且依次渐弱; ③混和溶液,依据题目所给信息,确认离子浓度的大小及酸碱性; ④溶液中存在两个守恒关系:电荷守恒,物料守恒。

 1、一种电解质溶液:弱酸或弱碱或盐(能水解的盐)

 例 1:在 0.1mol/L 的 H 2 S 溶液中,下列关系式正确的是(

 )

 A、[H + ]=[HS - ]+[S 2- ]+[OH - ]

 B、[H + ]=[HS - ]+2[S 2- ]+[OH - ]

  C、[H + ]>[HS - ]+2[S 2- ]+[OH - ] D、[H 2 S]+[HS - ]+[S 2- ]=0.1mol/L [解析]:B、符合电荷守恒;D、符合物料守恒 例 2:在 0.1mol/L 的 Na 2 S 溶液中,下列关系式正确的是(

 )

 A、[Na + ]>2[S 2- ]>2[HS - ]>2[OH - ]

  B、[OH - ]=[H + ]+[HS - ]+2[H 2 S] C、[S 2- ]+[HS - ]+[H 2 S]=0.1mol/L D、[H + ]+[Na + ]=[OH - ]+[HS - ]+[S 2- ] [解析]:A:Na 2 S 水解呈碱性,且两步水解故[OH - ]>[HS - ]

 BC:物料守恒。

 ∵溶液中 H 与 OH - 均来自于水,且相等。

 D 按电荷列等式,但所列错误[S 2- ]应为 2[S 2- ]。故 B、C 正确。

 例 3:在 0.2mol/LNaHCO 3 溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是_______________。

 [解析]:溶液中存在:NaHCO 3 =Na + +HCO 3 -

 HCO 3 - +H 2 O H 2 CO 3 +OH -

 HCO3-H + +CO 3 2-

  H 2 O H + +OH -

 ∵此溶液呈弱碱性。故 HCO 3 - 的水解大于其电离。

 ∴[Na + ]>[HCO 3 - ]>[OH - ]>[H + ]>[CO 3 2- ] 2、两种电解质的混合溶液:

 (1)弱酸与强碱混合:(或弱碱与强酸混合) ①等量混合相当于一种强碱弱酸盐,(或强酸弱碱盐)只考虑水解。(见例 4)

 ②不等量但相差不悬殊即生成盐与剩余弱酸,(或弱碱)一般电离大于水解.(见例 5)

 (2)强酸弱碱盐与碱混合(或强碱弱酸盐与酸混合)若量相当,或相差不悬殊,则表现碱(或酸)性。(见例 6)反之,具体情况具体分析。

 例 4:等体积等浓度的 MOH 强碱溶液和 HA 弱酸溶液混合后,混合液中有关离子的浓度应满足的关系是(

  )

 A、[M + ]>[OH - ]>[A - ]>[OH - ]

 B、[M + ]>[A - ]>[H + ]>[OH - ] C、[M + ]>[A - ]>[OH - ]>[H + ]

 D、[M + ]+[H + ]=[A - ]+[OH - ] [解析]B 项观察即可确认错误∵电荷不守恒了。

 ∵溶液呈碱性,且等量,故 C、D 正确。

 例 5:PH=3 的盐酸与 PH=11 的氨水等体积混合,溶液中离子浓度关系正确的是(

 )

 A、[NH 4 + ]>[Cl - ]>[H + ]>[OH - ]

 B、[NH 4 + ]>[Cl - ]>[OH - ]>[H + ] C、[Cl - ]>[NH 4 + ]>[H + ]>[OH - ]

 D、[Cl - ]>[NH 4 + ]>[OH - ]>[H + ]

 [解析]:NH 3 ·H 2 O 电离大于 NH 4 + 的水解。故 B 正确。

 例 6:将 0.2mol/LCH 3 COOK 与 0.1mol/L 盐酸等体积混合后,溶液中下列微粒的浓度关系正确的是(

  )

 A、[CH 3 COO - ]=[Cl - ]=[H + ]>[CH 3 COOH] B、[CH 3 COO - ]=[Cl - ]>[CH 3 COOH]>[H + ] C、[CH 3 COO - ]>[Cl - ]>[H + ]>[CH 3 COOH] D、[CH 3 COO - ]>[Cl - ]>[CH 3 COOH]>[H + ] [解析]:混合后相当于 CH 3 COOK 与 CH 3 COOH 1:1 混合。

 ∵CH 3 COOH 的电离大于 CH 3 COO - 的水解。故溶液呈酸性也可理解为盐中加酸,且量相差不大,必显酸性。

 答案为 D。

 练习 1:将 PH=11 的 NaOH 溶液和 PH=3 的醋酸溶液的等体积混合后,所得溶液中[Na + ]和[CH 3 COO - ]的正确关系是(

 )

 A、[Na + ]>[CH 3 COO - ]

 B、[Na + ]=[CH 3 COO - ] C、[Na + ]<[CH 3 COO - ]

 D、不能确定 2、在相同温度下等体积等物质的量浓度的四种稀溶液:①Na 2 SO 4

  ②H 2 SO 3

 ③NaHSO 3

 ④Na 2 S 中所含带电微粒由多到少的顺序是(

  )

 A、①=④>...

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