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离子反应离子共存及检验

离子反应离子共存及检验一、电解质和非电解质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:在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物,如蔗糖、乙醇等。

【易错警示】(1)电解质和非电解质的范畴都是化合物,所以单质既不是电解质也不是非电解质。

(2)化合物为电解质,其本质是自身能电离出离子,有些物质溶于水时所得溶液也能导电,但这些物质自身不电离,而是生成了一些电解质,则这些物质不属于电解质。

如:SO2、SO3、CO2、NO2等。

(3)常见电解质的范围:酸、碱、盐、离子型氧化物。

(4)溶剂化作用:电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的,而是与水分子相互吸引、相互结合,以“水合离子”或“水合分子”的形态存在,这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。

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。

【注意】(1)强、弱电解质的范围:强电解质:强酸、强碱、绝大多数盐弱电解质:弱酸、弱碱、水(2)强、弱电解质与溶解性的关系:电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离,与溶解度的大小无关。

一些难溶的电解质,但溶解的部分能全部电离,则仍属强电解质。

如:BaSO4、BaCO3等。

(3)强、弱电解质与溶液导电性的关系:溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。

强电解质溶液的导电性不一定强,如很稀的强电解质溶液,其离子浓度很小,导电性很弱。

而弱电解质溶液的导电性不一定弱,如较浓的弱电解质溶液,其电离出的离子浓度可以较大,导电性可以较强。

(4)强、弱电解质与物质结构的关系:强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物,弱电解质一般为含弱极性键的化合物。

(5)强、弱电解质在熔融态的导电性:离子型的强电解质由离子构成,在熔融态时产生自由移动的离子,可以导电。

而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成,熔融态时仍以分子形式存在,所以不导电。

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。

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)2SO4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H2S的电离方程式为H2S H++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+H2O Al(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。

【迁移训练1】在氢硫酸溶液中,通入或加入少量的下列物质:①O2;②Cl2;③SO2;④CuSO4;⑤NH3能使溶液的导电能力增强的是()A.①②③B.②④⑤C.①④⑤D.②③④【迁移训练2】下列物质在指定条件下电离方程式正确的是()A.Na2CO3溶于水Na2CO3===Na2+2+CO2-3B.Al(OH)3酸式电离Al(OH)3===H++AlO-2+H2OC.NaHS溶于水HS-的电离HS-+H2O H2S+OH-D.NaHCO3加热熔化NaHCO3===Na++HCO-3二、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,其本质是向着离子浓度减少的方向进行,发生反应的条件为生成沉淀、气体、弱电解质以及发生氧化还原反应。

(2)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、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。

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。

(2)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①没有自由移动离子参加反应,不能写离子方程式②单质、氧化物、弱电解质、难溶物在离子方程式中一律写化学式,如SO2与NaOH+H2O,生石灰与盐酸反应离子方程式:溶液反应的离子方程式:SO2+2OH-=SO2-3CaO+2H+=Ca2++H2O,锌与醋酸溶液反应离子方程式:Zn+2HAC=Zn2++2AC—+H2↑③弱酸及多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHS溶液与NaOH溶液反应:+H+=H2O+CO2↑HS-+OH-=S2-+H2O,NaHCO3溶液与盐酸反应:HCO-3【规律小结】离子方程式书写中的一般规律1)易溶、易电离的物质(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、氧化物均以化学式表示。

2)离子方程式中,浓硫酸不能拆写成离子形式,而浓硝酸、浓盐酸要拆写成离子形式,多元弱酸的酸式酸根不能拆写成离子形式,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++CO2-3”。

3)拆写时,微溶物的澄清溶液要写成离子形式,呈浑浊状态或沉淀时要写成化学式,如在离子方程式中澄清石灰水表示为“Ca2++2OH-”,而石灰乳表示为“Ca(OH)2”。

4)氨水作为反应物写为NH3·H2O,作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,写为“NH3↑+H2O”。

5)检查“===”“”“↓”“↑”及必要条件是否正确、齐全,离子方程式应遵循质量守恒、电荷守恒。

【典型例题3】下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2OB.5molFe和4molCl2反应:5Cl2+4Fe 2FeCl2+2FeCl3C.向Ca(ClO)2溶液中通入过量的 SO2:C1O-+SO2+H2O=HClO+HSO3-D.FeSO4酸性溶液中加H2O2:2Fe2++H2O2=2Fe3++2OH-【迁移训练3】下列解释物质用途或现象的反应方程式不准确的是()A.NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO-3+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-B.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液;2Fe3++2I-=2Fe2++I2C.Na2S203溶液中加入稀硫酸:S2O32-+2H+=SO2+S↓+H2OD.成分为盐酸的洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O 三、离子共存发生下列反应而不能大量共存的情况:1、发生复分解反应。

(1)生成难溶物或微溶物:如:Ba2+与CO2-3,Ag+与Br-,Ca2+与SO2-4等不能大量共存。

(2)生成气体或挥发性物质:如:NH+4与OH-,H+与CO2-3、HCO-3、S2-、HS-、SO2-3、HSO-3等不能大量共存。

(3)生成难电离物质:如:H+与CH3COO-、CO2-3、S2-、SO2-3等因生成弱酸不能大量共存;OH-与NH4+因生成的弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。

2、发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO-3、ClO-、MnO-4(H+)等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO2-3等)不能大量共存。

3、离子间发生水解相互促进不能共存:弱酸对应的阴离子和弱碱对应的阳离子相互促进双水解进行到底。

如Al3+、Fe3+、NH+4与CO2-3、HCO-3、S2-、HS-、AlO-2等。

4、络合反应:如Fe3+和SCN-。

【典型例题4】在下列各溶液中,离子可能大量共存的是()A.无色的碱性溶液中:CrO42﹣、K+、Na+、SO42﹣B.含有大量ClO﹣的溶液中:K+、H+、I﹣、SO42C.使pH试纸变红的溶液中:NH4+、Na+、SO42﹣、Cl﹣D.水电离产生的c(H+)=10﹣12mol•L﹣1的溶液中:Na+、Fe2+、SO42﹣、NO3﹣【迁移训练4】下列有关离子组的评价及相关离子方程式均正确的是()(一)离子的检验1、常见的阳离子的检验(1)常规检验法①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+Cu2+:产生蓝色沉淀Fe3+:产生红褐色沉淀Fe2+:先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变成红褐色Al3+:产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会迅速消失NH4+:共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体②焰色反应用焰色反应可以检验溶液中的K+和Na+。

K+:火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)Na+:火焰呈黄色(2)特殊检验法Fe3+:加入KSCN溶液呈红色Fe2+:加入KSCN溶液无现象,滴加新制氯水后溶液呈红色。

2、常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验OH- :滴入酚酞试液,溶液变红色滴入紫色石蕊试液,溶液变蓝色(2)利用盐酸和其他试剂检验:①加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味气体CO2-3②加入稀盐酸后,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体:先加入稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀SO2-4:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,放出无色有刺激性气味,能使品红溶SO2-3液褪色的气体(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验Cl-:生成不溶于稀硝酸的白色沉淀Br-:生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀I-:生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀(4)利用某些特征反应检验I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(二)、离子的推断【典型例题5】某溶液可能含有Na+、Ag+、Al3+、S2-、CO32-、SO42-、NO3-等离子中的数种。

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