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第二章 元素与物质世界
第2节 电 解 质
第2课时 电解质在水溶液中的反应
1．认识离子反应及其发生条件，初步建立起用电离的观点认识物质在水溶液中的存在形式及所发生的反应。
2、掌握易溶、易电离的酸碱盐之间复分解反应的离子方程式的书写。
3．能利用离子反应检验Cl－、SO4(2－)、CO3(2－)。
一、离子反应
1．探究电解质在水溶液中反应的实质。
实验操作
实验现象
随着H2SO4溶液的滴入，电流表的指针读数先由大变小，后由小变大，同时溶液中出现白色沉淀，溶液颜色由红色变浅至无色
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的H＋和OH－结合生成极难电离的水、Ba2＋和SO4(2－)结合生成硫酸钡沉淀，溶液中离子的浓度降低
2．概念
离子反应：在溶液中有离子参加的化学反应。
3．实质：溶液中某种离子浓度的降低。
4．复分解型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)生成挥发性的物质。
二、离子方程式
1．概念
用实际参加反应离子符号的来表示离子反应的式子。例如，NaOH溶液和盐酸反应的方程式为：OH－＋H＋===H2O。
是否所有的反应都可用离子方程式表示？
答案：不是，如H2＋Cl2点燃(=====)2HCl不能写成离子方程式。
2．书写步骤(以CaCO3和稀盐酸反应为例)。
3．意义
不仅仅表示一个反应，而是表示一类反应，并揭示了这类化学反应的实质。例如，Ba2＋＋SO4(2－)===BaSO4↓不仅可表示BaCl2与Na2SO4两种溶液的反应，还表示其他可溶性钡盐与可溶性硫酸盐(或硫酸)在溶液中的反应。
所有的强酸和强碱的反应都可用H＋＋OH－===H2O表示其离子反应吗？
答案：不一定，如H2SO4与Ba(OH)2的反应的离子方程式为：2H＋＋SO4(2－)＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
三、离子反应的应用
利用离子反应可以检验某种(或某些)离子是否存在，例如，Cl－和SO4(2－)的检验如下：
离子
使用的试剂
反应现象
反应离子方程式
Cl－
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
SO4(2－)
BaCl2溶液、稀盐酸
加足量稀盐酸无沉淀，再加BaCl2溶液产生白色沉淀
Ba2＋＋SO4(2－)===BaSO4↓
离子检验广泛应用于化学研究、化工生产、医疗诊断、环境保护等方面。
1．写出下列反应的离子方程式
(1)Na投入水中：
(2)NaOH溶液和FeCl3溶液：
(3)Cu(OH)2和H2SO4：
(4)Na2O2投入水中：
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑；3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓；
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。
2．离子方程式：CO3(2－)＋2H＋===CO2↑＋H2O表示()
A．碳酸盐与盐酸之间的反应B．所有碳酸盐与所有酸之间的反应
C．可溶性碳酸盐与酸之间的反应D．可溶性碳酸盐与强酸之间的反应
D
3．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SO4(2－)B．一定含有Ag＋C．含有SO4(2－)或Ag＋D．一定含有Ag＋、SO4(2－)
C解析：加入BaCl2后生成的白色沉淀可能是AgCl，也可能是BaSO4，二者均难溶于稀硝酸。
1．能正确表示下列化学反应的离子方程式的是()
A．澄清的石灰水与稀盐酸反应：OH－＋H＋===H2O
B．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋SO4(2－)＋H＋===BaSO4↓＋H2O
C．足量CO2通入NaOH溶液中的反应：CO2＋2OH－===CO3(2－)＋H2O
D．氯气与水反应：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
C
解析：电解质属于化合物，Cu在熔融状态下导电，但Cu既不是电解质也不是非电解质，A、B项不正确；在熔融状态或在水溶液中，某化合物只要在其中一种条件下导电，即可判断该化合物为电解质，故C项正确。
2．下列各组离子，在无色透明溶液中能大量共存的是()
A．K＋、H＋、Cl－、SO4(2－)B．Na＋、H＋、CO3(2－)、Cl－
C．Na＋、Cu2＋、SO4(2－)、OH－D．H＋、K＋、HCO3(－)、Cl－
A解析：影响一组离子能否大量共存的因素很多，一是组内离子能否与外界条件的成分发生反应，如在酸性溶液中，CO3(2－)、OH－等不能大量共存；二是组内离子是否符合试题要求，如无色溶液则不能含有Fe3＋、MnO4(－)等离子，三是看各组离子之间能否发生反应。B项中H＋与CO3(2－)反应生成CO2和H2O，故不能大量共存。C项中Cu2＋在水溶液中呈蓝色，不符合“无色”的要求，且它能与OH－生成Cu(OH)2沉淀，故不能大量共存。D项中H＋能和HCO3(－)生成H2CO3，H2CO3易分解成CO2和H2O，不能大量共存。
3．能用H＋＋OH－===H2O表示的反应是()
A．Ba(OH)2溶液与H2SO3溶液反应B．Cu(OH)2与稀HNO3
C．KOH与稀H2SO4反应D．NaOH与醋酸溶液反应
C解析：A中H2SO3为弱酸，在水中不能完全电离，应写化学式，故不符合；B中Cu(OH)2为难溶物，也是弱电解质，应写化学式：D中CH3COOH为弱电解质，也应写化学式。
4．下列物质间能发生离子反应的是()
①石灰石和盐酸 ②SO2和NaOH溶液 ③KNO3和NaCl溶液 ④铜和氯气
A．①②B．③④C．②③D．①④
A解析：此题考查离子反应的概念及发生的条件。
5．下列离子在酸性溶液和碱性溶液中都能大量共存的是()
A．Cl－、NO3(－)、K＋、Na＋B．CO3(2－)、Na＋、SO4(2－)、K＋
C．SO4(2－)、Cu2＋、Na＋、Cl－D．K＋、NO3(－)、SO4(2－)、Ba2＋
A解析：本题中离子既要在酸性溶液中共存，又要在碱性溶液中共存，因此每组都要假设有H＋或OH－大量存在，则CO3(2－)和Cu2＋都不能存在，Ba2＋和SO4(2－)不能共存。
6．下列反应可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
C解析：A.Na2CO3写成CO3(2－)，NaHCO3写成HCO3(－)；B.前者只生成水，后者还有沉淀生成；D.CaCO3写成化学式，Na2CO3写成离子形式。
7．用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质)，并写出离子方程式。
(1)BaCl2溶液(HCl)：试剂________，离子方程式________________________________________________________________________。
(2)Cu(Fe)试剂：___________，离子方程式：_____________________________________________________________________________。
(3)Na2SO4溶液(Na2CO3)试剂：_________，离子方程式：_______________________________________________________________。
解析：物质的提纯或分离应遵循以下几点：被提纯或分离的物质中，最终不能再引入新的杂质(即除杂不加杂)；尽量不减少被提纯或分离的物质；采用的方法应尽量使被提纯或分离的物质跟其他物质易分离开；如果在分离操作中，被分离的物质转变为其他物质，应采用适当方法将其恢复为原物质。可记作：不增、不减、易分、复原。
答案：(1)BaCO3 BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑ (2)稀盐酸或稀硫酸 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(3)稀H2SO4 CO3(2－)＋2H＋===H2O＋CO2↑
8．
(1)向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________。
(2)在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________。
(3)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至沉淀不再增加，反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________。
解析：(1)NaHSO4在水溶液中完全电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO4(2－)，加入Ba(OH)2时，H＋与OH－、SO4(2－)与Ba2＋之间发生反应，当H＋恰好中和时，SO4(2－)未完全反应，还得到Na2SO4溶液；(2)再加入Ba(OH)2，只有SO4(2－)与Ba2＋之间的反应。(3)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至沉淀不再增加，即Ba2＋与SO4(2－)恰好完全反应。
答案：(1)2H＋＋SO4(2－)＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O (2)SO4(2－)＋Ba2＋===BaSO4↓
(3)H＋＋SO4(2－)＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
9．某溶液中含有较大量的Cl－、CO3(2－)、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．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①
B解析：首先滴加足量Ba(NO3)2溶液，如果出现白色沉淀，证明有CO3(2－)，同时除去CO3(2－)；过滤后，在滤液中加入足量Mg(NO3)2溶液，如果出现白色沉淀，证明有OH－，同时除去OH－；过滤后，滴加AgNO3溶液，如果出现白色沉淀，证明有Cl－。
10．现有一包固体粉末，其中可能含有CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、CuSO4进行如下实验：
①溶于水得无色溶液；②向溶液中滴入BaCl2溶液得白色沉淀，再滴盐酸，沉淀消失。
根据上述实验现象推断：
(1)一定不存在的物质是________________________________________________________________________；
(2)一定存在的物质是________________________________________________________________________；
(3)可能存在的物质是________________________________________________________________________；
(4)对于可能存在的物质的检验方法是____________________________________________________________________________________(写出简要步骤和有关离子方程式)。
解析：由①可知无CuSO4和CaCO3，由②可知无SO4(2－)，一定有Na2CO3，而有无NaCl不确定。若检验NaCl的存在，实则检验Cl－，必先滴入HNO3将CO3(2－)除去，再用Ag＋检验。
答案：(1)CaCO3、Na2SO4、CuSO4 (2)Na2CO3 (3)NaCl (4)取无色溶液少量于试管中，滴加足量稀硝酸，待无气泡产生后，加AgNO3试剂，看是否产生白色沉淀。若有，则含有NaCl，反之则无。2H＋＋CO3(2－)===CO2↑＋H2O，Ag＋＋Cl－===AgCl↓
