1第2讲电荷守恒与离子反应方程式

第1页共5页第2讲电荷守恒与离子反应方程式一、电解质与非电解质１．电解质与非电解质电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物叫电解质；非电解质：在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物叫非电解质。注意：单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。水溶液导电必须是该物质自身电离。例1．SO3溶于水可导电，Na2O2溶于水也导电，二者都是电解质吗?【答】SO3不是电解质，因为液态SO3不能电离，不导电，其水溶液导电是因为SO3+H2O=H2SO4，H2SO4是电解质H2SO4=2H++SO42－；Na2O2是电解质，因为其熔融状态能发生电离Na2O2=2Na++O22－，但其水溶液导电是因为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，NaOH=Na++OH－，不能作为Na2O2是电解质的证据。例2．下列物质中：①NaCl溶液、②NaOH、③H2SO4、④Cu、⑤CH3COOH、⑥NH3·H2O、⑦CO2、⑧乙醇、⑨水②③⑤⑥⑨_是电解质，__⑦⑧_是非电解质，__①④_既不是电解质，也不是非电解质。２．强电解质与弱电解质（1）概念：强电解质：在水溶液或熔融状态下能够完全电离的电解质叫强电解质；弱电解质：在水溶液或熔融状态下能够部分电离的电解质叫弱电解质。（2）判断：强电解质包括：强酸、强碱、绝大部分盐和活泼金属氧化物。弱电解质包括：弱酸、弱碱、和H2O。例3．下列电解质中，①NaCl、②NaOH、③NH3·H2O、④CH3COOH、⑤BaSO4、⑥AgCl、⑦Na2O、⑧K2O、⑨H2O，_①②⑤⑥⑦⑧__是强电解质，__③④⑨__是弱电解质。（3）电离方程式的书写强电解质在溶液中完全电离，用“＝”弱电解质在溶液中部分电离，用“”多元弱酸的电离应分步完成电离方程式，多元弱碱则一步完成电离方程式。如H2CO3H++HCO3－，HCO3－H＋+CO32－Fe(OH)3Fe3++3OH－共价化合物在无水情况下不电离，离子化合物在熔融状态和水溶液中均可电离，可以通过熔融状态下的导电性实验证明物质是离子化合物还是共价化合物。如NaHSO4（水溶液）=Na++H++SO42－NaHSO4（熔融时）=Na++HSO4－例4．写出下列物质在水溶液中的电离方程式：①H2SO4②Ca(OH)2③NaHSO4④NaHCO3第2页共5页⑤CH3COOH⑥NH3·H2O⑦H2CO3⑧Fe(OH)3【答案】①H2SO4=2H+SO42－②Ca(OH)2=Ca2++2OH－③NaHSO4=Na++H++SO42-④NaHCO3=Na++HCO3-⑤CH3COOHCH3COO-+H+⑥NH3·H2ONH4++H2O⑦H2CO3H++HCO3-，HCO3-H++CO32－⑧Fe(OH)3Fe3++3OH－（4）电解质强弱与溶解性大小、导电性强弱的关系电解质强弱与溶解性大小、导电性强弱无对应关系。难溶的盐（如BaSO4）是强电解质，易溶的弱酸（如CH3COOH）是弱电解质。导电性与溶液中离子浓度有关，所以受溶解、电离两方面影响。例5．列说法中正确的是（）A．两种溶液中，导电能力较强的就是强电解质B．稀H2SO4是电解质溶液C．固体硫酸钡不导电，它是非电解质D．两种溶液中，溶质的量越多，导电能力越强【答案】B例6．在电解质溶液的导电性实验装置（如右图）中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液时，灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是（）A．盐酸中逐滴加入食盐溶液B．硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液C．硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液D．醋酸中逐滴加入氨水【答案】C例7．下列反应的离子方程式正确的是（）A．NaHSO4的电离：NaHSO4＝Na++HSO4－，HSO4－＝H++SO42－B．NaHCO3的电离：NaHCO3Na++HCO3－，HCO3－CO32－+H＋C．NaHCO3的水解：HCO3－+H2OCO32－+H3O＋D．硫化钠的水解反应：S2－+H3O＋HS－+H2O【答案】A例8．甲酸HCOOH的下列性质中，不能证明它是弱电解质的是（）A．1mol·L－1甲酸溶液中c(H+)＝10－2mol·L－1第3页共5页B．pH＝5的甲酸溶液稀释10倍pH小于6C．10mL1mol·L－1的甲酸溶液恰好与10mL1mol·L－1的NaOH溶液反应.D．甲酸钠能与盐酸发生离子反应【答案】C二、离子反应１．概念：有离子参加或离子生成的反应统称为离子反应。２．离子反应的条件：（1）水溶液中（或熔融状态下）。（2）发生复分解反应：有沉淀、气体、难电离的物质（H2O、弱酸、弱碱）生成。（3）发生氧化还原反应。例1．在稀H2SO4中分别加入下列物质，能发生反应的请写出有关离子方程式：A．加入BaCl2溶液：B．加入CH3COONa溶液：C．加入Na2CO3溶液：D．加入Zn粒：E．加入NaNO3溶液：【答案】A．SO42－+Ba2+=BaSO4↓B．H++CH3COO－=CH3COOHC．2H++CO32－=H2O+CO2↑D．2H++Zn=Zn2++H2↑E．不反应３．离子反应的本质：溶液中某些离子浓度减小。４．离子反应方程式（1）离子反应方程式的书写①“写”出化学方程式：要符合事实，要符合质量守恒②“拆”成离子形式：将强酸、强碱、易溶的盐按电离方程式“拆”成离子形式。拆：强酸（HCl、H2SO4、HNO3）、强碱（NaOH、KOH、Ba(OH)2、澄清石灰水）、易溶的盐：钾钠铵硝都可溶，氯化物不溶氯化银，硫酸盐不溶铅和钡，除钾钠铵盐，弱酸盐一般都不溶。不拆：单质、氧化物、H2O、弱酸、弱碱和难溶物③“删”去不反应的离子：删去两边同种类、同数目的不反应离子。④“查”是否正确：查质量守恒、电荷守恒，是否为最简整数比。[例]写出氢氧化钡与盐酸反应的离子方程式：①“写”:Ba(OH)2＋2HCl＝BaCl2＋2H2O②“拆”:Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋2Cl－＝Ba2＋＋2Cl－＋2H2O③“删”:2OH－＋2H＋＝2H2O④“查”:OH－＋H＋＝H2O（最简整数比）第4页共5页（2）离子反应方程式的意义：离子方程式可表示同类的的所有离子反应。例2．离子方程式H++OH－＝H2O可表示强酸、强碱反应生成可溶性盐和水这一类中和反应。下列物质间的反应能用该离子方程式表示的是（）①稀H2SO4+Ba(OH)2溶液；②石灰水+稀HNO3；③稀HNO3+Cu(OH)2；④醋酸和KOH；⑤Ba(OH)2溶液+稀HNO3；⑥氢氟酸+NaOH；⑦盐酸+氨水A．只有②⑤B．除③④⑥⑦外C．只有⑤D．除④外【答案】A５．离子大量共存问题：离子在溶液中能大量共存，则离子间不发生离子反应。例3．下列各组离子能大量共存且溶液颜色为无色的是（）A．Na+、MnO4－、K+、NO3－B．Na+、S2－、H+、SO32－C．Na+、S2－、K+、OH－D．Na+、HS－、NH4+、OH－【答案】C三、电荷守恒：电荷不会凭空产生，也不会凭空消失。１．熔融电解质或混合溶液中所有阴离子所带负电荷总数等于所有阳离子所带正电荷总数。２．离子反应方程式中所有反应物粒子所带电荷的代数和等于所有生成物粒子所带电荷的代数和。例1．（2011·12）下列离子式方程式正确的是（）A．稀硝酸与氢氧化钾溶液反应H++OH－＝H2O.B．铝与稀盐酸反应Al+2H+＝Al3++H2↑C．三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应FeCl3+3OH－＝Fe(OH)3↓+3Cl－D．二氧化碳与石灰水反应CO2+2OH－＝CO32－+H2O【答案】A【解析】B：等式左边2个正电荷，右边3个正电荷，电荷不守恒，错误。C．三氯化铁易溶，要拆成Fe3++3Cl－，错误。D．产物CaCO3不溶，不拆－，错误。例2．在硫酸铝、硫酸钾和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的混合液中，SO42－的浓度为0.4mol/L，当加入等体积0.4mol/LKOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解。则反应后溶液中K+的浓度约为（）A．0.225mol/LB．0.25mol/LC．0.45mol/L.D．0.9mol/L【答案】C【解析】Al2(SO4)3、K2SO4、KAl(SO4)2·12H2O的电离方程式分别为：Al2(SO4)3=2Al3++3SO42－K2SO4=2K++SO42－KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42－+12H2O设溶液体积为1L，则n(SO42－)=0.4mol，n(KOH)=0.4mol=n(OH－)=n(K+)，Al3++4OH－=AlO2－+2H2O0.1mol0.4mol第5页共5页混合液中电荷守恒：2n(SO42－)=1n(K+)+3n(Al3+)代入n(SO42－)=0.4mol，n(Al3+)=0.1mol，得n(K+)=0.5mol∴反应后溶液中K+的浓度c(K+)=（0.5mol+0.4mol）/2L=0.45mol/L例3．某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Na+、K+。为确认溶液组成进行如下实验：（1）200mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）.由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是（）A．一定存在SO42－、CO32－、NH4+，可能存在Cl－、Na+、K+B．一定存在SO42－、CO32－、NH4+、Cl－，一定不存在Na+、K+C．c(CO32－)=0.01mol·L－1，c(NH4+)=c(SO42－)D．如果上述6种离子都存在，则c(Cl－)c(SO42－).【答案】D【解析】由题意知m(BaSO4)=2.33g，则n(BaSO4)=n(SO42－)=0.01mol，m(BaCO3)=4.30g-2.33g=1.97g，则n(BaCO3)=n(CO32－)=0.01mol，n(NH3)=n(NH4+)=0.05mol，由电荷守恒：n(NH4+)+n(Na+)+n(K+)=2n(SO42－)+2n(CO32－)+n(Cl－)得n(Cl－)=0.01+n(Na+)+n(K+)≥0.01，所以一定存在SO42－、CO32－、NH4+、Cl－，可能存在Na+、K+