高考人教版化学一轮第2章 第2节 离子反应 离子方程式.docx

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高考人教版化学一轮第2章第2节离子反应离子方程式

第二节　离子反应　离子方程式

考纲定位

核心素养

1.了解电解质的概念；了解强电解质和弱电解质的概念。

2．理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，并能进行相关计算。

1.微观探析——从离子间的反应认识离子反应的实质。

2．证据推理——从化学反应条件、环境等方面推出离子发生反应的条件。

3．模型认知——能正确依据离子及其变化信息建构书写离子方程式模式。

4．科学探究——根据离子的性质和实验目的能设计并优化实验方案，完成实验操作，能观察现象记录探究成果。

考点一|电解质的分类和电离

1．电解质和非电解质

（1）分类依据

（2）电解质的强弱与物质类别的关系

[深度归纳]　常见酸、碱的强弱

ⅠA

除LiOH外其余都是强碱

ⅡA

除Mg（OH）2、Be（OH）2外其余都是强碱

ⅢA

Al（OH）3是两性氢氧化物

ⅣA

H2CO3、H2SiO3均为弱酸

ⅤA

强酸：

HNO3；中强（或弱）酸：

HNO2、H3PO4

ⅥA

强酸：

H2SO4；弱酸：

H2SO3、H2S

ⅦA

强酸：

HCl、HBr、HI、HClO4等

弱酸：

HF、HClO等

过渡元素中常见的弱碱

Fe（OH）3、Fe（OH）2、Cu（OH）2等

2.电解质的电离

（1）电离是指电解质在水溶液里或熔融状态下，产生能够自由移动离子的过程。

（2）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：

Na2SO4===2Na＋＋SO

；

HClO：

HClO

H＋＋ClO－。

②多元弱酸的电离分步书写，多元弱碱的电离一步写出。

如H2CO3：

H2CO3

H＋＋HCO

，

HCO

H＋＋CO

；

Fe（OH）3：

Fe（OH）3

Fe3＋＋3OH－。

③酸式盐的电离

如NaHSO4溶液中：

NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

；

NaHCO3溶液中：

NaHCO3===Na＋＋HCO

，

HCO

H＋＋CO

；

NaHSO4熔化：

NaHSO4===Na＋＋HSO

。

④两性氢氧化物[Al（OH）3]的电离

Al3＋＋3OH－

Al（OH）3

H＋＋AlO

＋H2O。

3．金属导电与电解质溶液导电的原理比较

（1）金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动。

温度升高，金属阳离子振动幅度增大，自由电子定向移动阻力增大，金属导电性减弱。

（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，和电解质的强弱没有必然联系，取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。

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；但强电解质溶液的导电性不变。

[深度归纳]　强弱电解质与导电性的关系

（1）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，如金属单质和电解质溶液等。

（2）非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非金属单质。

（3）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。

溶液的导电能力取决于电荷浓度的大小，电荷浓度越大，导电能力越强。

（4）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，是电解质。

[体验应用]

1．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）Cl2、SO2、NH3的水溶液均导电，故Cl2、SO2、NH3均为电解质。

（　　）

（2）在熔融状态下能导电的物质一定为电解质。

（　　）

（3）强电解质溶液的导电性一定比弱电解质的强。

（　　）

（4）BaSO4的水溶液的导电性很弱，故它是弱电解质。

（　　）

（5）0.1mol·L－1NaCl溶液与0.1mol·L－1CaCl2溶液的导电性相同。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×

2．写出下列物质在水溶液中的电离方程式。

①HClO4_____________________________________________________。

②HClO___________________________________________________。

③H2SO4______________________________________________________。

④H2SO3_____________________________________________________。

⑤Ba（OH）2___________________________________________________。

⑥NaHCO3_____________________________________________________。

答案：

①HClO4===H＋＋ClO

　②HClO

H＋＋ClO－　③H2SO4===2H＋＋SO

　④H2SO3

H＋＋HSO

，HSO

H＋＋SO

　⑤Ba（OH）2===Ba2＋＋2OH－　⑥NaHCO3===Na＋＋HCO

，HCO

H＋＋CO

⊙考法☆　电解质电离及其导电分析

1．（2019·郑州模拟）下列说法正确的是（　　）

A．三氧化硫的水溶液能导电，所以三氧化硫是电解质

B．自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力一定强

C．NaHSO4在水溶液里及熔融状态下均可电离出Na＋、H＋、SO

D．NH3属于非电解质，但其水溶液能够导电

D　[A项，SO3为非电解质；B项，溶液导电性与离子浓度有关，与离子数目无直接关系；C项，NaHSO4在熔融状态下不能电离出H＋、SO

。

]

2．下列说法正确的是（　　）

A．NaHCO3是强电解质，故NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO

B．室温下，0.1mol·L－1的BOH溶液的pH＝11，则BOH的电离方程式为BOH

B＋＋OH－

C．25℃NaA溶液的pH>7，则HA的电离方程式为HA===H＋＋A－

D．CaCO3的饱和水溶液导电性很弱，故CaCO3的电离方程式为CaCO3

Ca2＋＋CO

B　[A项，HCO

不完全电离，NaHCO3电离应分步书写；B项，BOH为弱碱，可逆电离；C项，HA为弱酸，可逆电离；D项，CaCO3难溶，但属于强电解质，全部电离。

]

3．下列几种导电性变化图像，把符合要求的图像序号填在相应的题目后面括号中。

A　　　　　　　B　　　　　C　　　　　　　　D

（1）向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba（OH）2溶液。

（　　）

（2）向H2S溶液中通入Cl2直至过量。

（　　）

（3）向AgNO3溶液中通入少量HCl。

（　　）

（4）向氨水中通入HCl直至过量。

（　　）

（5）向NaOH溶液中通入少量Cl2。

（　　）

答案：

（1）D　

（2）B　（3）C　（4）B　（5）C

考点二|离子反应与离子方程式

1．离子反应的条件和本质

（1）概念：

有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。

（2）离子反应的条件

在稀硫酸中分别加入下列物质，能发生反应的请写出有关反应的离子方程式：

A．加入BaCl2溶液：

Ba2＋＋SO

===BaSO4↓，

B．加入CH3COONa溶液：

CH3COO－＋H＋===CH3COOH，

C．加入Na2CO3溶液：

2H＋＋CO

===CO2↑＋H2O，

D．加入Zn粒：

2H＋＋Zn===H2↑＋Zn2＋，

E．加入NaOH溶液：

H＋＋OH－===H2O。

从A～E可知离子反应发生的条件：

①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成气体的物质、④发生氧化还原反应。

（3）离子反应的本质

A～E中，混合后溶液中SO

的物质的量减少的是A（填序号，下同）；H＋的物质的量减少的是B、C、D、E；因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。

2．离子方程式

（1）离子方程式：

用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。

（2）书写步骤

（以CuSO4和NaOH反应为例）

（3）含义

离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，而且还可以表示同一类型的离子反应。

如H＋＋OH－===H2O可以表示盐酸与NaOH反应，也可表示强酸与强碱生成可溶性盐和H2O的一类反应。

[深度归纳]　离子方程式一般书写的8点原则

（1）易溶的强电解质（强酸、强碱、大多数可溶性盐）写成离子形式。

难溶电解质、弱电解质、水、气体、氧化物、单质写成化学式。

（2）酸式盐

①弱酸的酸式酸根离子不能拆开，如HCO

、HS－、HSO

等。

②强酸的酸式酸根离子（如HSO

）在水溶液中写成拆分形式，如NaHSO4应写成Na＋、H＋和SO

；而在熔融状态下HSO

不能拆开，应写成Na＋和HSO

。

（3）微溶物：

对于反应物，是否写成离子形式由其是否为溶液状态决定。

如石灰乳写成化学式Ca（OH）2，澄清石灰水写成Ca2＋和OH－；对于生成物，一般写化学式，如生成CaSO4时不能写成Ca2＋和SO

。

（4）固体之间的反应、浓硫酸（或浓磷酸）与固体之间的反应，不能电离出自由移动的离子，所以不写离子方程式。

如：

Ca（OH）2（s）＋2NH4Cl（s）

CaCl2（s）＋2NH3↑＋2H2O

（5）盐类水解的离子方程式用“

”，不用“↓”“↑”，若相互促进的完全水解反应的离子方程式用“===”“↓”“↑”。

（6）溶液中铵盐与碱反应时，浓溶液或加热放出NH3，稀溶液不加热写NH3·H2O。

（7）浓盐酸、浓硝酸在离子方程式中写离子符号，浓硫酸保留化学式。

（8）Fe与一般酸（H＋）反应生成Fe2＋，Fe与硝酸反应时Fe足量生成Fe2＋，Fe少量生成Fe3＋。

正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）将Na投入到CuSO4溶液中：

2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu。

（　　）

（2）Fe和稀盐酸反应：

2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。

（　　）

（3）Fe和稀硝酸反应：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

（　　）

（4）FeO和稀硝酸的反应：

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。

（　　）

（5）NaHCO3的水解：

HCO

＋H2O===H2CO3＋OH－。

（　　）

（6）NaHCO3溶液中加入稀盐酸：

CO

＋2H＋===CO2↑＋H2O。

（　　）

（7）MnO2和浓盐酸混合加热：

MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑。

（　　）

（8）FeCl3溶液溶解Cu：

Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×　（7）√　（8）×

⊙考法1　非氧化还原反应的书写

1．写出下列反应的离子方程式

（1）大理石溶于稀硝酸：

__________________________________________。

（2）SO2通入足量石灰水中：

_______________________________________。

（3）CuO溶于稀硫酸中：

__________________________________________。

（4）NH4Cl溶液与NaOH溶液共热：

_________________________________。

（5）稀硫酸与Ba（OH）2溶液反应：

_________________________________。

（6）Al2O3溶于NaOH溶液：

______________________________________。

（7）Cu（OH）2与稀醋酸反应：

_____________________________________。

（8）AlCl3与足量氨水反应：

_____________________________________。

（9）NH3通入稀硫酸中：

_______________________________________。

（10）Na2CO3溶液呈碱性：

______________________________________。

答案：

（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

（2）SO2＋Ca2＋＋2OH－===CaSO3↓＋H2O

（3）CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O

（4）NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

（5）2H＋＋SO

＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O

（6）Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

（7）Cu（OH）2＋2CH3COOH===2CH3COO－＋Cu2＋＋2H2O

（8）Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH

（9）NH3＋H＋===NH

（10）CO

＋H2O

HCO

＋OH－

⊙考法2　氧化还原反应的书写

2．写出下列反应的离子方程式

（1）Na投入FeCl3溶液中：

_______________________________________。

（2）Cl2与NaOH溶液反应：

______________________________________。

（3）Cu与稀硝酸反应：

__________________________________________。

（4）FeCl3腐蚀铜箔：

___________________________________________。

（5）Na2O2溶于水：

____________________________________________。

（6）Ag与足量稀硝酸反应：

_____________________________________。

（7）NO2与水反应：

____________________________________________。

答案：

（1）6Na＋2Fe3＋＋6H2O===3H2↑＋2Fe（OH）3↓＋6Na＋

（2）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

（3）3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

（4）2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

（5）2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑

（6）3Ag＋NO

＋4H＋===3Ag＋＋NO↑＋2H2O

（7）3NO2＋H2O===2H＋＋2NO

＋NO

课堂反馈　真题体验

[一题串知，落实考法]

（2017·全国卷Ⅰ，改编）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备。

工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在流程中涉及的物质有MgO、SiO2、H2O2、LiOH、Li2CO3、H2C2O4等，其中属于非电解质的为________，弱电解质的为________。

[考查电解质的分类]

（2）杂质MgO在“酸浸”时发生的离子方程式为____________________

________________________________________。

[考查离子方程式书写]

（3）“滤液②”加双氧水和磷酸发生的离子方程式为___________________

___________________________________________________________。

[考查离子方程式书写]

（4）“滤渣”与NaOH溶液反应的离子方程式为__________________

___________________________________________________________。

[考查离子方程式书写]

答案：

（1）SiO2　H2O2、H2C2O4

（2）MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O

（3）2Fe2＋＋H2O2＋2H3PO4===2FePO4↓＋2H2O＋4H＋

（4）SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O

[真题体验，感悟考向]

1．

（1）（2018·全国卷Ⅰ）I2溶液滴定含Na2S2O5的葡萄酒溶液时反应的离子方程式为___________________________________________________________

___________________________________________________________。

（2）（2018·全国卷Ⅱ）Zn还原除去Cd2＋的离子方程式为

___________________________________________________________。

答案：

（1）S2O

＋2I2＋3H2O===2SO

＋4I－＋6H＋　

（2）Zn＋Cd2＋===Cd＋Zn2＋

2．

（1）（2017·全国卷Ⅰ）钛铁矿（主要成分为FeTiO3，Ti为＋4价）加盐酸“酸浸”后，钛主要以TiOCl

形式存在，写出相应反应的离子方程式为

___________________________________________________________。

（2）（2017·全国卷Ⅰ）铵盐溶液注入NaOH溶液中并加热的离子方程式为___________________________________________________________。

答案：

（1）FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl

＋2H2O

（2）NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

3．

（1）（2016·全国卷Ⅱ）FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为___________________________________________________________

（2）（2016·全国卷Ⅰ）CrO

和Cr2O

在溶液中可相互转化，在酸性条件下，CrO

可转化为Cr2O

，用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应为___________________________________________________________

___________________________________________________________。

答案：

（1）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

（2）2CrO

＋2H＋

Cr2O

＋H2O

4．

（1）（2015·全国卷Ⅱ）ClO2与KI、稀硫酸反应的离子方程式为___________________________________________________________。

（2）（2014·全国卷Ⅱ）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为___________________________________________________________

___________________________________________________________。

答案：

（1）2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋2Cl－＋4H2O

（2）PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－