高一化学必修一第2章 第2节 电解质及其电离
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电解质及其电离
一、电解质和非电解质
1.电解质与非电解质的概念
2.电解质与非电解质的比较
1.电解质和非电解质的判断依据
(1)电解质与非电解质的基本前提是化合物。
(2)化合物溶于水或熔融状态下能够导电,二者具备其一即可。
①有些电解质溶于水导电,但熔融状态下不导电,如HCl气体、硫酸。
②有些电解质只在熔融状态下才能导电,如BaSO4、Al2O3。
2.电解质的导电条件
酸:溶于水导电,气态或液态不导电。
碱:溶于水或熔化状态下(NH3·H2O除外)均导电,固态不导电。
多数盐:溶于水或熔化状态下均导电,固态不导电。
金属氧化物:熔融状态下导电,固态不导电。
水:液态导电。
例1下列说法正确的是()
A.铜、石墨均能导电,所以它们均是电解质
B.NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质
C.液态HCl、固体NaCl均不能导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
D.蔗糖、酒精在水溶液和熔融状态下均不能导电,所以它们均是非电解质
例2 有下列物质:①氢氧化钠固体 ②铜丝 ③氯化氢气体 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥稀氨水 ⑦碳酸钠粉末 ⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩CuSO 4·5H 2O 晶体。
请回答下列问题:
(1)属于电解质的是________(填序号,下同)。
(2)属于非电解质的是________。
(3)上述状态下可导电的是________。
(4)上述状态下的电解质不能导电的是________。
二、电解质的电离 1.电解质导电的原因
2.电离
(1)概念:电解质溶于水或受热熔化时,离解成能够自由移动的离子的过程称为电离。
(2)表示方法——电离方程式
强酸的电离(如H 2SO 4):H 2SO 4===2H +
+SO 2-
4。
强碱的电离(如NaOH):NaOH===Na ++OH -。
盐的电离(如Na 2SO 4):Na 2SO 4===2Na +
+SO 2-
4。
(3)从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸、碱、盐的电离条件
①多数盐在熔化状态或水溶液中能发生电离而导电。
②酸只有在水溶液中能电离,故液态酸不导电。
③NaOH 、KOH 等强碱,在熔融状态或水溶液中均能发生电离而导电。
提醒 电解质发生电离的条件是溶于水或受热熔化,而不是通电后才电离。
(2)电离方程式书写注意事项
①符合客观事实,不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。
②质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
③电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
例3 (1)下列电离方程式正确的是________。
A.CaCl 2===Ca 2+
+Cl 2 B.Na 2SO 4===Na +
+SO 2-
4
C.HNO 3===H +
+NO -
3 D.NaHCO 3===Na +
+H +
+CO 2-
3
(2)填写下表:(类别填“酸”“碱”或“盐”)
例4 下列关于酸、碱、盐的各种说法中正确的是( ) A.电离出的阳离子有H +
的化合物叫酸,电离出OH -
的化合物叫碱 B.氯化钠溶液在电流的作用下电离出Na +
和Cl -
C.化合物电离时,生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的是盐
D.NaHSO 4可以电离出H +
,因此NaHSO 4属于酸 例5 下列说法中正确的是( )
A.CaCl 2溶液的导电能力不一定大于KCl 溶液的导电能力
B.固态KCl 不导电,所以KCl 是非电解质
C.在相同温度下,强酸溶液一定比弱酸溶液的导电能力强
D.在相同温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液的导电能力强 三、强电解质和弱电解质 1.强电解质
(1)定义:在水溶液中能完全电离的电解质。
(2)常见物质⎩⎪⎨⎪
⎧
强酸:如H 2SO 4、HNO 3、HCl 等。
强碱:如NaOH 、KOH 、Ba (OH )2等。
大部分盐:如NaCl 、CuSO 4、CaCO 3等。
(3)电离方程式:强电解质的电离方程式用“===”,如Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba 2+
+2OH -。
2.弱电解质
(1)定义:在水溶液中部分电离的电解质。
(2)常见物质⎩⎪⎨⎪
⎧
弱酸:如H 2CO 3、CH 3COOH 等。
弱碱:如NH 3·
H 2O 等。
水
(3)电离方程式:弱电解质的电离方程式用“
”,如NH 3·H 2O :NH 3·H 2O
NH +4+OH -。
强弱电解质判断注意事项
(1)电解质的强弱与其溶解度的大小无关。
某些难溶于水的盐,由于溶于水的部分完全电离,所以它们属于强电解质,如BaSO 4、CaCO 3等。
(2)电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。
由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所
带的电荷数多少有关,所以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也不一定弱。
例6下列说法正确的是()
A.强电解质的水溶液中不存在溶质分子,弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子
B.强电解质的水溶液导电性比弱电解质的水溶液强
C.硫酸钡难溶于水,其水溶液电阻很大,所以硫酸钡属于弱电解质
D.强电解质易溶于水,弱电解质难溶于水
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)NaCl晶体不能导电,是由于其中不含离子()
(2)电解质发生电离需要通电才能进行()
(3)NaOH、Na2SO4在水溶液中和熔融状态下均能发生电离()
(4)盐一定能电离出金属阳离子()
(5)在水溶液中能电离出H+的化合物都是酸()
(6)在水溶液中和熔融状态下都能导电的化合物是电解质()
(7)Fe、Cu能够导电,说明它们都是电解质()
(8)氯化氢是电解质,但液态氯化氢不导电()
(9)BaSO4难溶于水,固体NaCl不导电,故BaSO4和NaCl是非电解质()
(10)盐酸中存在HCl分子,CH3COOH水溶液中存在CH3COOH分子()
(11)导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多()
2.下列物质中不属于电解质的是()
①氢氧化钠②硫酸钡③氨气④蔗糖⑤盐酸⑥铁
A.③④⑤⑥
B.①②③⑤
C.③④⑤
D.④⑥
3.下列有关电解质的说法正确的是()
A.NH3溶于水可导电,所以NH3是电解质
B.Na2O熔融时能导电,所以Na2O是电解质
C.铜的导电性很好,所以铜是电解质
D.SO2水溶液的导电性很好,所以SO2是电解质
4.下列物质能够导电的是()
A.熔融状态下的氯化钾
B.液态的氯化氢
C.硫酸铜晶体
D.无水乙醇
5.下列说法中正确的是()
A.氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na+和Cl-
B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于电解质
D.硫酸钠在水中的电离方程式可表示为Na2SO4===2Na++S6++4O2-
6.下列物质中导电能力最差的是()
A.(NH4)2CO3溶液
B.铁丝
C.食盐晶体
D.熔融的Na2SO4
7.(1)以下为中学化学中常见的几种物质:
①Cu②NaCl③NaHSO4④CO2⑤H2SO4⑥酒精⑦CaCO3⑧BaSO4⑨NaOH
属于电解质的是________(填序号)。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①Ba(OH)2:__________________________________________________。
②KHSO4:___________________________________________________。
③HNO3:____________________________________________________。
④Na2CO3:___________________________________________________。
⑤Fe2(SO4)3:__________________________________________________。
(3)对(2)中各物质按酸、碱、盐分类,其中,属于酸的是____________(填序号,下同),属于碱的是__________,属于盐的是____________。
题组1电解质和非电解质的概论与判断
1.对电解质的叙述正确的是()
A.溶于水后得到的溶液能导电的物质
B.熔融态能导电的物质
C.电解质必须通电才能发生电离
D.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
2.下列说法正确的是()
A.SO3、SO2的水溶液均能导电,所以均是电解质
B.蔗糖、酒精在水溶液和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
C.液态硫酸、固态硫酸钡不能导电,所以两者均不是电解质
D.钢铁、石墨均导电,所以它们是电解质
3.下列说法正确的是()
A.酸、碱、盐都是电解质
B.电解质都是易溶于水的物质
C.氧化物都是电解质
D.氢化物都不是电解质
4.下列物质中,能够导电的电解质是()
A.铜丝
B.熔融的MgCl2
C.NaCl溶液
D.蔗糖
5.下列说法正确的是()
A.水导电性很差,所以水是非电解质
B.电解质与非电解质的本质区别,是在一定条件下能否电离
C.酸、碱和盐类都属于电解质,其他化合物都是非电解质
D.NaCl和HCl都是电解质,所以它们熔融状态下都能导电
6.下列叙述中正确的是()
A.能电离出氢离子的化合物叫做酸
B.能电离出氢氧根离子的化合物叫做碱
C.盐电离出的阳离子只能是金属阳离子
D.由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐
7.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图A连接好线路,发现灯泡不亮;按照图B连接好线路,发现灯泡亮了。
由此得出的以下结论正确的是()
A.KNO3固体不是电解质
B.KNO3溶液是电解质
C.KNO3在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在KNO3溶液中,水电离出了大量的离子
8.下列物质溶于水,其电离方程式正确的是()
A.NaHCO3===Na++H++CO2-3
B.(NH4)2SO4===NH+4+SO2-4
C.NH4Cl===NH+4+Cl-
D.Ba(OH)2===Ba2++OH-2
9.下列叙述正确的是()
A.NaHSO4在水溶液中能够电离出H+、Na+和SO2-4,NaHSO4是酸
B.NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO2-3
C.液态的醋酸属于电解质,酒精属于非电解质
D.NaCl只能在水溶液中电离出可以自由移动的离子
10.下列物质能导电的是()
①固体食盐②氯水③CuSO4·5H2O④液氯⑤蔗糖⑥氯化氢气体⑦盐酸⑧液态氯化氢
A.①④⑤
B.②⑦
C.⑤⑥⑧
D.④⑧
11.将以下4份溶液分别置于如图的装置中,其他条件相同时,灯泡最亮的是()
A.100 mL 1 mol·L-1的盐酸
B.100 mL 2 mol·L-1的蔗糖溶液
C.100 mL 1 mol·L-1的食盐水
D.30 mL 1 mol·L-1的CaCl2溶液
[综合强化]
13.现有以下物质:①NaCl晶体②干冰③液态醋酸④汞⑤CuSO4·5H2O⑥蔗糖⑦稀硫酸⑧熔融态Na2SO4
⑨稀氨水⑩Ca(OH)2HClO ⑫BaCO3固体⑬NaHSO4晶体
(1)以上物质能导电的是________(填序号,下同)。
(2)以上物质属于电解质的是________________。
(3)属于弱电解质的是________。
(4)NaHSO4在水溶液中能够电离出H+、Na+和SO2-4,下列对NaHSO4的分类中不正确的是______(填字母)。
A.NaHSO4是盐
B.NaHSO4是酸式盐
C.NaHSO4是钠盐
D.NaHSO4是酸
14.某研究性学习小组为了了解HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的电离情况,进行了下列实验:
①分别测定了0.1 mol·L-1的HCl、NaHSO4、NaHCO3溶液中H+的物质的量浓度,HCl溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,NaHSO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,而NaHCO3溶液中H+的物质的量浓度远远小于0.1 mol·L-1。
②取少量NaHSO4溶液于试管中,滴入BaCl2溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
③取少量NaHCO3溶液于试管中,滴入几滴BaCl2溶液无明显现象。
请根据实验结果回答下列问题:
(1)分别写出HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的电离方程式:
HCl:___________________________________________________________________;
NaHSO4:_______________________________________________________________;
NaHCO3:_______________________________________________________________。
(2)NaHSO4属于“酸”“碱”“盐”中的__________,理由是__________________。
(3)写出②中反应的化学方程式:____________________________________________。
(4)若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按照物质的量之比1∶1混合,化学方程式为____________________________。
第2课时电解质在水溶液中的反应
一、离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)探究电解质在水溶液中反应的实质
(2)离子反应的概念:在溶液中有离子参加的化学反应。
(3)离子反应的实质:某些离子的浓度降低。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。
(2)书写步骤(以氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应为例)
3.离子方程式表示的意义
(1)表示某一个具体的化学反应的实质。
(2)表示同一类型的离子反应。
例如:常见强酸、强碱中和反应的离子方程式见下表:
离子方程式书写的关键是正确使用“离子符号”和“化学式”。
(1)能改写成离子符号的物质,必须同时具备易溶、易电离这两个条件,需要熟记的有三类:
①强酸:如HCl、HNO3、H2SO4等;
②强碱:如NaOH、KOH、Ba(OH)2等;
③易溶于水的盐:如NaCl、Cu(NO3)2等。
(2)其余的均用化学式表示。
包括难溶的物质,难电离的物质:弱酸(如H2CO3)、弱碱(如NH3·H2O)、水、气体、单质、氧化物等。
例1写出下列反应的离子方程式:
(1)澄清石灰水和HCl溶液反应________________________________________________。
(2)Ba(OH)2和CuSO4溶液反应________________________________________________。
(3)Na2CO3溶液和HNO3溶液反应______________________________________________。
(4)碳酸钙和HCl溶液反应____________________________________________________。
(5)氧化镁和H2SO4溶液反应__________________________________________________。
例2能用H++OH-===H2O表示的反应为()
A.稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应
B.氢氧化铜和稀盐酸反应
C.氢氧化钾和稀H2SO4反应
D.氢氧化钠和醋酸反应
例3下列离子方程式中正确的是()
A.澄清石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B.氢氧化钡与硫酸反应OH-+H+===H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
二、复分解离子反应发生的条件
1.实验探究
2.复分解离子反应发生的条件
(1)生成难溶的物质,如生成BaSO 4、AgCl 、CaCO 3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等沉淀。
(2)生成气体或易挥发性物质,如生成CO 2、SO 2、NH 3等气体。
(3)生成弱电解质,如生成H 2O 等。
水溶液中离子共存的判断
离子间若发生下列反应之一,就不能大量共存
(1)离子间反应生成沉淀。
凡是能在水溶液中相互结合生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存,如Ca 2+
与CO 2-
3、
Ba 2+
与SO 2-
4、Ag +
与Cl -
、Mg 2
+
与OH -
等之间能发生沉淀反应而不能大量共存。
(2)生成气体的离子不能大量共存:如H +
与CO 2-
3、HCO -
3等。
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:如H +与OH -、CH 3COO -,OH -与NH +
4等。
例4 下列各组离子能在溶液中大量共存的是( ) A.Na +
、Mg 2+
、Cl -
、OH
-
B.H +
、Ca 2+
、CO 2-
3、NO -
3
C.Cu 2+
、K +
、SO 2-
4、NO -
3 D.Na +
、HCO -
3、OH -
、Ca 2+
例5 在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.无色溶液中:Na +
、Cl -
、SO 2-
4、Fe 3+
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:Na +
、Mg 2+
、CO 2-
3、Cl -
C.含SO 2-
4的溶液中:K +
、Ba 2+
、Cl -
、Br -
D.酸性溶液中:Na +
、SO 2-
4、Cl -
、NH +
4
答案 D
解析 A 项,Fe 3+
为棕黄色;B 项,酸性溶液中CO 2-
3不能大量共存;C 项,SO 2-
4与Ba 2+
不能大量共存;D 项,酸
性溶液中上述离子可以大量共存。
方法规律——离子共存判断“隐含条件”的应用规律 (1)“无色透明”溶液不存在有色离子
Cu2+Fe3+Fe2+MnO-4
↓↓↓↓
蓝色棕黄色浅绿色紫红色
(2)溶液“酸碱性”的不同描述
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)CuSO4溶液与BaCl2溶液反应,实质上是SO2-4和Ba2+生成BaSO4的反应()
(2)CaCO3与HCl溶液反应的离子方程式为CO2-3+2H+===H2O+CO2↑()
(3)AgNO3溶液与NaCl溶液反应和AgNO3溶液与盐酸反应都可用Ag++Cl-===AgCl↓来表示()
(4)稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ba2++SO2-4===BaSO4↓()
(5)在酸性条件下,CO2-3、Na+、SO2-4、Ba2+能够大量共存()
(6)在溶液中与Ag+能共存的常见阴离子只有NO-3()
(7)澄清透明溶液中,一定不存在Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO-4()
(8)离子方程式中的H+只能代表强酸()
2.下列两种物质混合后不能发生离子反应的是()
A.硝酸溶液和碳酸钠溶液混合
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液混合
C.硫酸钾溶液和氯化钡溶液混合
D.硝酸钾溶液和氯化钡溶液混合
3.下列各组离子中,能在强酸性溶液里大量共存并且溶液呈无色透明的是()
A.Fe3+、K+、Na+、SO2-4
B.Na+、K+、CO2-3、Cl-
C.Mg2+、Na+、Cl-、NO-3
D.Na+、K+、HCO-3、SO2-4
4.下列离子方程式中错误的是()
A.铁跟稀硫酸反应Fe+2H+===Fe2++H2↑
B.碳酸氢钙溶液跟盐酸反应Ca(HCO3)2+2H+===Ca2++2H2O+2CO2↑
C.醋酸跟氢氧化钾溶液反应CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
D.碳酸镁跟稀硫酸反应MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑
5.硫酸铜溶液是蓝色溶液,向硫酸铜溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
(1)硫酸铜电离出的离子是________(用离子符号表示,下同);BaCl2电离出的离子是_______,Cu2+和Cl-有没有参加反应?________。
(2)生成的白色沉淀是________,硫酸铜与BaCl2反应的实质是________________________,
反应的离子方程式是_____________________________________________。
题组1离子反应的概念及发生条件
1.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是()
A.Zn和H2SO4(稀)反应
B.NaCl溶液和AgNO3溶液反应
C.C和O2反应
D.Fe和CuSO4溶液反应
2.下列物质混合后,不会发生离子反应的是()
A.NaOH溶液和FeCl3溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液
3.加入适量的稀硫酸,可使溶液中下列离子浓度明显减小的是()
A.Cl-
B.Na+
C.NO-3
D.Ba2+
4.离子反应、复分解反应、置换反应之间可用集合关系来表示,其中正确的是()
题组2离子反应方程式的书写与判断
5.铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中常见的物质。
如图所示,四种物质间反应的离子方程式书写错误的是()
A.OH-+H+===H2O
B.2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓
C.Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
D.Fe+2H+===Fe3++H2↑
6.离子方程式CO2-3+2H+===CO2↑+H2O所表示的反应可以是()
A.碳酸盐与盐酸之间的反应
B.一切碳酸盐与一切酸之间的反应
C.可溶性碳酸盐与强酸之间的反应
D.可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应
7.下列反应可以用同一离子方程式表示的是()
A.HCl溶液+Na2CO3溶液,HCl溶液+NaHCO3溶液
B.NaOH溶液+HCl溶液,Ba(OH)2溶液+H2SO4溶液
C.BaCl2溶液+H2SO4溶液,Ba(OH)2溶液+Na2SO4溶液
D.CaCO3+HCl溶液,Na2CO3溶液+H2SO4溶液
8.(2017·吉林高一检测)离子方程式Ba2++SO2-4===BaSO4↓可能表示()
①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应
④氢氧化钡溶液与稀硫酸反应
A.①②
B.①②④
C.②③
D.①②③
9.下列离子方程式改写成化学方程式不正确的是()
A.Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓CuSO4+2KOH===Cu(OH)2↓+K2SO4
B.CO2-3+2H+===CO2↑+H2 BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑
C.Ca2++CO2-3===CaCO3↓CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
D.H++OH-===H2O 2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O
题组3离子共存判断
10.下列各组离子能在溶液中大量共存的是()
A.Ag+、K+、Cl-、NO-3
B.Ba2+、Cl-、H+、SO2-4
C.H+、CO2-3、Cl-、Na+
D.Na+、Ba2+、OH-、NO-3
11.(2017·武汉高一检测)对四组透明溶液进行离子检验,四位同学各鉴定一组,他们的实验报告的结论如下,其中可能正确的是()
A.H+、K+、S2-、Na+
B.Mg2+、NO-3、OH-、Cl-
C.K+、H+、Cl-、CO2-3
D.Na+、OH-、Cl-、NO-3
12.下列碱性透明溶液中,能大量共存的离子组是()
A.K+、Na+、MnO-4、Cl-
B.K+、Ag+、NO-3、Cl-
C.Ba2+、Na+、Cl-、SO2-4
D.Na+、Cu2+、NO-3、Cl-
13.下列各组离子能在强酸性溶液中大量共存的是()
A.K+、Na+、SO2-4、NO-3
B.OH-、Na+、Cl-、SO2-4
C.Ba2+、K+、Cl-、SO2-4
D.K+、NH+4、HCO-3、Cl-
[综合强化]
14.(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体,反应的离子方程式:__________;
常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是_______________________________。
(2)将表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是
_______________________________________________;
反应片刻后,可观察到有气体产生,其离子方程式是_______________________________。
(3)人体胃液中有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定范围内,当胃酸过多时,医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
①用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为_____________________________。
②如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
15.为证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应,实验设计和过程如下:
如图所示连接好装置,向烧杯中加入25 mL 1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液和2滴酚酞溶液,再一边不断地滴加 1 mol·L -1的H
SO4溶液,并轻轻振荡。
试完成下列内容:
2
(1)实验现象及分析:①溶液颜色变化为_________________________________________,
原因是_____________________________________________________________________。
②灯泡亮度变化:___________________________________________________________,
原因是_____________________________________________________________________。
③溶液变浑浊,原因是_______________________________________________________。
(2)实验结论:稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的实质是____________(用离子方程式表示)。
第3课时离子反应的应用
一、离子检验
1.常见阴离子的检验
离子检验的注意事项:
(1)离子检验时一定要排除杂质离子的干扰。
①检验Cl-时,为排除CO2-3、SO2-3等离子的干扰,应加入稀硝酸。
②检验SO2-4时,为排除CO2-3、SO2-3等离子的干扰,应先加入稀盐酸。
③检验CO2-3时,为排除HCO-3离子的干扰,用CaCl2溶液或BaCl2溶液区别HCO-3和CO2-3。
(2)离子检验时为排除其他离子的干扰,一定要注意滴加试剂的顺序。
如检验SO2-4时,为排除CO2-3、Ag+、SO2-3等离子的干扰,应先加稀盐酸,没有白色沉淀生成,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
若顺序颠倒,无法排除Ag+的干扰。
(3)检验固体物质中的离子时,则应先将其溶解后再取样检验。
(4)检验溶液中的离子时,则应“先取样,后操作”。
例1下列检验试样中有无SO2-4的操作及结论正确的是()
A.滴加BaCl2有白色沉淀生成,一定有SO2-4
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO2-4
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成,一定没有SO2-4
D.先加盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO2-4
例2只用一种试剂就能鉴别出碳酸钠、氯化钡、氯化钠三种溶液,该试剂是( )
A.氢氧化钠
B.硝酸银
C.稀硫酸
D.氯化钙
例3某溶液中含有K+、Cl-、CO2-3、SO2-4等,今要求在该溶液中先后检验出CO2-3、SO2-4、Cl-,请你帮助小明同学完成下列实验设计:
(1)试剂:先加____________,依据现象______________________________________,
确定CO2-3存在;再加________,再依据现象_________________________________,
确定SO2-4存在;最后加__________,依据现象________________,确定Cl-存在。
(2)根据你选择的试剂,写出检验CO2-3、SO2-4、Cl-的离子方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
二、物质的除杂和分离——食盐的精制
除去粗食盐水中Ca2+、Mg2+、SO2-4实验方案的设计
1.选择除杂试剂
(1)原则:选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。
(2)除杂试剂及新引入的杂质离子
2.确定试剂的添加顺序和实验步骤
(1)原则:综合考虑原有杂质离子和新引入杂质离子,确定试剂添加顺序和实验操作。
(2)试剂添加顺序和实验操作
①粗食盐水―――――――→加过量BaCl 2溶液――――――――→加过量NaOH 溶液――――――――→加过量Na 2CO 3溶液过滤――――→加稀盐酸调节pH 到中性。
②粗食盐水―――――――→加过量NaOH 溶液――――――――→加过量BaCl 2溶液
――――――――→加过量Na 2CO 3溶液过滤――――→加稀盐酸调节pH 到中性。
③粗食盐水―――――――→加过量BaCl 2溶液
――――――――→加过量Na 2CO 3溶液
――――――――→加过量NaOH 溶液
过滤――――→加稀盐酸
调节pH 到中性。
(3)有关离子反应
Ba 2+
+SO 2-
4===BaSO 4↓、Mg 2+
+2OH -
===Mg(OH)2↓、CO 2-
3+Ca 2+
===CaCO 3↓、Ba 2+
+CO 2-
3===BaCO 3↓、CO 2
-
3
+2H +===H 2O +CO 2↑、OH -+H +
===H 2O 。
3.检验杂质离子是否去除干净
如检验SO 2-
4除净的操作:少取滤液,加入稀盐酸和BaCl 2溶液,没有白色沉淀生成,证明SO 2-
4除净。
(1)物质除杂和分离的基本原则 ①不增(不引入新的杂质)。
②不减(不减少被提纯的物质)。
③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
④易复原(被提纯的物质易复原)。
(2)物质除杂和分离注意的问题 ①除杂试剂要过量。
②后续试剂应能除去过量的前一试剂。
③尽可能将杂质转化为所需物质。
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
例4 提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以采用的方法是( ) A.加入过量的碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量的硝酸 B.加入过量的硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量的硝酸 C.加入过量的硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量的硝酸 D.加入过量的碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量的硝酸
例5 通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除含有NaCl 外,还含有MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4以及泥沙等杂质。
制备精
盐的各步操作流程如下:
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌,目的是_________________________________。
(2)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na 2SO 4和CaCl 2,需要加入的试剂依次是________________(填化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能是KOH 溶液,理由是____________________。
(5)第⑤步操作中,需要的仪器有________、________、________、________。
规律总结
(1)除去粗盐水中Ca 2+
、Mg 2+
、SO 2-
4的原理表示如下:
(2)Na 2CO 3溶液要在BaCl 2溶液之后加入,加入试剂顺序有3种。
离子反应的应用⎩⎪⎨⎪
⎧
离子共存判断离子检验与物质鉴别
物质的分离与提纯
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)某溶液中加入BaCl 2溶液产生白色沉淀,该溶液中可能含SO 2-
4( )
(2)检验溶液中的Cl -
时,先加盐酸,再加AgNO 3溶液( )
(3)某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,该溶液中可能含CO 2-
3( )
(4)某溶液中加入AgNO 3溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有Cl -
( )
(5)某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,该溶液中一定有SO 2-
4( )
(6)某溶液中滴入盐酸酸化的BaCl 2溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有SO 2-
4( )
(7)加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba 2+
( )
(8)检验Cl -
和SO 2-
4混合溶液中的Cl -
时,先加入过量的Ba(NO 3)2溶液,再加入AgNO 3溶液( )
(9)用Fe 粉除去FeSO 4溶液中含有的少量CuSO 4( ) (10)用稀盐酸除去BaSO 4中混有的BaCO 3( )
2.(2017·洛阳高一检测)用可溶性钡盐检验SO 2-
4的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是(答案 B )
A.形成较多的白色沉淀
B.排除SO2-4以外的其他阴离子及Ag+的干扰
C.形成的沉淀纯度更高
D.排除Ba2+以外的其他阳离子的干扰
3.下列实验设计方案中可行的是()
A.向某无色溶液中仅加入AgNO3溶液,以检验未知溶液中的Cl-
B.用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体
C.向某无色溶液中仅加入BaCl2溶液,以检验未知溶液中的SO2-4
D.用加入适量铜粉的方法除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质
4.(2017·青岛高一检测)某溶液中含有较大量的Cl-、CO2-3、OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是()
①滴加Mg(NO3)2溶液②过滤③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③
B.④②①②③
C.①②③②④
D.④②③②①
5.(2017·石家庄高一检测)某溶液中含有X-、Y2-、Z2-三种常见的无机离子。
如图所示,发生了一系列化学反应。
第
④步反应生成的白色沉淀中含Y2-。
(1)判断X-、Y2-、Z2-分别为__________、__________、__________。
(写离子符号)
(2)写出④、⑤步反应的离子方程式:
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
6.四支试剂瓶中分别盛装有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液,就如何检验这四种溶液分别作如下探究。
探究过程:分别取四种溶液各1 mL于四支试管中,做下列实验。
(1)在四支试管中分别滴入__________,出现__________现象的是________,离子方程式是_____________________。
(2)在剩余三支试管中分别滴入________,出现________现象的是________,离子方程式是______________________。
(3)在剩余两支试管中分别滴入________,出现________现象的是________,离子方程式____________________。
三次实验中都没有明显现象的是____________________________________________。
7.食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料,粗食盐常含有少量Ca2+、Mg2+、SO2-4等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如图:
提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液
(1)从上述提供的试剂中选出适当的试剂除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO2-4,滴加顺序依次为____________________________________________________________(只填化学式)。
(2)检验溶液中SO2-4沉淀完全的操作为__________________________________________。
(3)操作Ⅲ的名称是__________,所需用到的仪器主要有铁架台、酒精灯、铁圈、________、______(填仪器名称)。
(4)加盐酸的目的是(用离子方程式表示)_________________________________________。
题组1离子检验
1.某无色溶液中加入氯化钡溶液后有白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸,该溶液中()
A.一定含有SO2-4
B.一定含有Ag+
C.可能含有SO2-4或Ag+
D.一定含有Ag+、SO2-4
2.下列离子的检验能达到目的的是()
A.检验某溶液是否含有SO2-4时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
B.检验某溶液是否含有Ag+,依次加入BaCl2溶液,稀硝酸
C.检验某溶液中是否含有SO2-4,依次加入足量稀盐酸和BaCl2溶液
D.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO2-3
3.在表中,欲用一种试剂Z来检验盐溶液中的离子X,在同时有离子Y存在时,此检验仍可以判别的是()
4.实验室有三瓶失去标签的试剂,分别是Na2CO3、NaCl、AgNO3。
实验员选择了一种试剂一次就把它们区别开了,这种试剂是()
A.盐酸
B.氢氧化钠溶液
C.硝酸钡溶液
D.硝酸
5.(2017·信州区校级月考)某溶液中含有大量的Cl-、CO2-3、SO2-4三种阴离子。
如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是()
①滴加HNO3溶液②过滤③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①④②③
B.④②①③
C.③②①④
D.④②③②①
6.有4瓶常用溶液:①BaCl2溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④CuSO4溶液。
不用其他试剂,可通过实验方法将它们一一鉴别开来,鉴别出来的先后顺序可能是(答案D)
A.①④③②
B.①④②③
C.①③④②
D.④①②③
7.(2017·周口高一检测)有一无色未知溶液中检验出Ba2+、Ag+,同时又测得其酸性很强。
某学生还要鉴定此溶液中是否大量存在:①Cu2+、②Fe3+、③Cl-、④NO-3、⑤S2-、⑥CO2-3、⑦NH+4、⑧Mg2+、⑨Al3+,而事实上有部分离子不用鉴定就能加以否定,你认为不必鉴定的是()
A.③⑤⑥⑦⑨
B.①②⑤⑥⑧
C.③④⑦⑧⑨
D.①②③⑤⑥。