高考化学专题:电荷守恒解题突破秘籍.docx
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1、1判断离子离子方程式正误离子方程式的书写要求满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒。利用电荷法可以快速判断离子离子方程式的正误,特别是一些比较复杂的氧化还原反应离子方程式。例1、向含x mol NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入y mol Ba(OH)2溶液,下列说法正确的是A.当x=2y时,发生的离子反应为2NH4+SO42-+ Ba2+2OH-=2NH3H2O+ BaSO4B.当xy时,发生的离子反应为2Fe3+ 3SO42-+3 Ba2+ 6OH-=2Fe(OH)3+3BaSO4C.当2x=y时,发生的离子反应为2Fe3+2NH4+2SO42-+2Ba2+6OH-=2Fe(OH)3+2
2、BaSO4+ 2 NH3H2OD.当x yl.5x时,沉淀质量为(233x+1072x/3)g分析:由NH4+和Fe3+共存时,OH-先与Fe3+反应;如假设NH4+先与OH-反应,则反应生成的NH3H2O能够与Fe3+反应得到Fe(OH)3、NH4+,即NH4+实际没有消耗。所以这类“竞争性反应”中,需要理顺反应的顺序。解析:Ba(OH)2电离生成的OH-首先与Fe3+反应,然后再与NH4+反应。A、x=2y时,设x=1,NH4+、Fe3+各1mol,SO42-2mol,Ba(OH)20.5 mol,所以SO42-、Fe3+均未完全反应,NH4+没有参加反应,发生的离子反应为2Fe3+3SO
3、42-+ 3Ba2+6OH-=2Fe(OH)3+3 BaSO4,A错误。B、当xy时,类似选项A,SO42-、Fe3+均未完全反应,NH4+没有参加反应,发生的离子反应为2Fe3+3SO42-+ 3Ba2+6OH-=2Fe(OH)3+3 BaSO4,B正确。C、反应前电荷总数为2个单位正电荷,反应后电荷数为0,电荷不守恒,C错误。D、y=l.5x时,Fe3+与OH-恰好完全反应,SO42-有部分剩余,y=x时,Fe3+、SO42-均有剩余,所以当x y(Cl)c(H+)c(OH)D.向溶液中加入5mL0.1molL1盐酸,所得溶液中离子的浓度一定符合:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl)+c
4、(OH)分析:溶液中离子大小比较时,一定要先判断出溶液的酸碱性,然后根据电荷守恒,排出离子大小顺序。解析:A. 25时,若溶液的pH=11,则c(NH4+)c(OH)0.001mol/L,是Kb(NH3H2O)=1105,A错误;B.向溶液中加入少量CH3COONa固体,醋酸钠水解显碱性,则溶液中氢氧根浓度增大,因此溶液中c(NH3H2O)/c(NH4+)c(OH)/ Kb(NH3H2O)的值变大,B错误;C.向溶液中加入10mL0.1molL1盐酸,所得溶液是氯化铵,不能正电荷都大于负电荷,这样溶液显正电性,C错误;D.向溶液中加入5mL0.1molL1盐酸,根据电荷守恒可知所得溶液中离子的
5、浓度一定符合:c(NH4+)+c(H+)c(Cl)+c(OH),D正确,答案选D。5计算雨水的pH当知道了雨水中有关离子浓度数值时,计算雨水的pH时,就要考虑到应用电荷守恒。例5、若测得雨水所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度mol/L410-6610-6210-5410-5310-5210-5根据表中数据判断试样的pH=_。分析:计算溶液中某离子浓度时,首先要想到用电荷守恒,就是阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,列式时不要忘了离子浓度前乘上离子所带电荷数。解析:根据表格提供的离子可知,NH4水解导致试样溶液呈酸性,
6、再根据电荷守恒可知,c(K)+c(NH4)+c(Na)+c(H)=2c(SO42-)+c(Cl)+c(NO3-),将表格中的数据代入得H+离子浓度为10-4,则pH值为4。总之电荷守恒法在解决有关离子浓度问题时有重要作用,可以快速准确判断离子方程式的正误、计算复杂离子中某元素的化合价、判断溶液中离子能否能大量共存、以及离子浓度大小比较、计算溶液中某离子浓度等。突破练习1某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32、SO42、Cl中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图:(所加试剂均过量,气体全部逸出)下列说法不正确的是()A.原溶液一定存在CO32和SO42,一定不存在F
7、e3+B.原溶液一定存在Cl,可能存在Na+C.原溶液中c(Cl)0.1molL1D.若原溶液中不存在Na+,则c(Cl)0.1molL1【答案】D根据电荷守恒,阳离子所带正电荷的物质的量之和:0.05mol,阴离子所带负电荷的物质的量之和=0.012+0.012=0.04mol,所以一定存在氯离子,钠离子不能确定,n(Cl-)0.01mol,所以c(Cl-)0.1molL-1。A原溶液一定存在CO32-和SO42-、Cl-,一定不存在Fe3+,故A正确;B原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+,故B正确;C原溶液中c(Cl-)0.1molL-,故C正确;D若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)
8、=0.1molL-1,故D错误。故选D。2下列离子方程式书写正确的是A.向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液:CO32-+ 2H+CO2+H2OB.少量CO2通入Ca(ClO)2溶液中:ClO-+ CO2+ H2OHCO3-+ HClOC.钠与水反应: 2Na + 2H2O2Na+ 2OH-+ H2D.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液:HCO3-+OH-CO32-+ H2O【答案】C【解析】CH3COOH为弱酸,不能拆成离子形式,A错误;反应体现强酸制备弱酸,是CO2量少,应生成正盐碳酸钙,不是酸式盐碳酸氢钙,B错误;符合原子守恒、电荷守恒规律,C正确;方程式中还缺少NH4+ OH
9、-NH3H2O反应,D错误;正确选项C。3下列指定反应的离子方程式正确前是A. Cl2通入水中:C12+H2O2H+C1+ClOB.将铜丝插入浓硝酸中:Cu+4H+2NO3=Cu2+2NO2+2H2OC.磁性氧化铁溶于稀硝酸:Fe3O4+8H+NO3=3Fe3+NO+4H2OD. (NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量Ba(OH)2溶液混合:Fe2+2SO42+2Ba2+2OH=Fe(OH)2+2BaSO4【答案】B4下列指定反应的离子方程式正确的是A.氯化铁溶液溶解铜片:Fe3+ CuFe2+ Cu2B.氯气与水反应:Cl2+ H2O2H+ Cl+ ClOC.硝酸银溶液中加入过量氨水:Ag+
10、 NH3H2OAgOH+ NH4+D. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:Ca2+ HCO3+ OHCaCO3+ H2O【答案】D【解析】A.电荷不守恒,氯化铁溶液溶解铜片,反应的离子方程式为:2Fe3+ Cu2Fe2+ Cu2,选项A错误;B.氯气与水反应的离子方程式为:Cl2+ H2OH+ Cl+ HClO,选项B错误;C.硝酸银溶液中加入过量氨水,反应的离子方程式为:Ag+ 3NH3H2OAg(NH3)2OH+ NH4+,选项C错误;D. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应的离子方程式为:Ca2+ HCO3+ OHCaCO3+ H2O,选项D正确。答案选D。5下列离
11、子方程式与所述事实相符且正确的是A.钠与水反应:2Na + 2H2O = 2Na+ 2OH-+ H2B.纯碱溶液去油污:CO32-+ H2O = HCO3-+ OH-C. Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O32-4H+SO42-3S+2H2OD.明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al3+SO42-+Ba2+4OH-=BaSO4+AlO2-+2H2O【答案】A【解析】A.钠与水反应生成NaOH和氢气,A正确;B.油污主要成分为酯类,酯在碱性溶液中水解,生成酸和醇,起到去油污作用,B错误;C.电荷不守恒。S2O32-为硫代硫酸根,在强酸溶液中水解,生成S和SO2,离子方程式为S2O32-2H
12、+SO2S+2H2O,C错误;D.该离子方程式不正确,由反应方程式写成的离子方程式为Al3+2SO42-+2Ba2+4OH-=BaSO4+AlO2-+2H2O,D错误。所以选择A。6下列离子方程式正确的是A. Fe(OH)3溶于HI溶液中: Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2OB.磁性氧化铁溶于稀盐酸: Fe3O4+8H+=Fe3+2Fe2+4H2OC. NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-D. NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合: HCO3-+Ba2+OH-+BaCO3+H2O【答案】C7下列离子方程式书写正确且能合理解释
13、事实的是A. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:Ca2+2HCO3+2OH= CaCO3+CO32+H2OB.用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢:CaSO4(s)+CO32= CaCO3(s)+ SO42C.用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的Cu:Fe3+ Cu= Fe2+ Cu2+D.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3+3H2O = Al(OH)3+3H+【答案】B【解析】A. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应的离子方程式为:Ca2+HCO3+OH= CaCO3+ H2O,选项A错误;B.用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢,反应的离子方程式为:CaSO4(s)+CO32
14、= CaCO3(s)+ SO42,选项B正确;C.电荷不守恒。用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的Cu,反应的离子方程式为:2Fe3+ Cu= 2Fe2+ Cu2+,选项C错误;D.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体,反应的离子方程式为:Al3+3H2O = Al(OH)3(胶体)+3H+,选项D错误。答案选B。8下列解释事实的离子方程式不正确的是A.铝片放入NaOH溶液中有气体产生:2Al + 2OH+ 2H2O=2AlO2+3H2B.向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓H2SO4,溶液橙色加深:Cr2O72(橙色) + H2O2CrO42(黄色) + 2H+C.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2
15、制备硅酸凝胶:SiO32+ CO2+ H2O=H2SiO3(胶体)+ CO32D.用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢(含CaSO4):CaSO4+ CO32CaCO3+ SO42【答案】C为CaSO4+ CO32CaCO3+ SO42,D正确。本题选C。9下列指定反应的离子方程式正确的是A.将铜丝插入浓硝酸中:Cu4H2NO3= Cu22NO22H2OB.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3+Fe = 2Fe2+C.向NaAlO2溶液中通入少量CO2制Al(OH)3: CO2+ AlO2-+ 2H2O =Al(OH)3+ HCO3-D.用氨水吸收足量的SO2气体:2OHSO2SO32+
16、H2O【答案】A【解析】A、将铜丝插入浓硝酸中,铜被氧化,硝酸还原成NO2:Cu4H2NO3= Cu22NO22H2O,故A正确;B、向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:2Fe3+Fe =3Fe2+,原方程电荷不守恒,故B错误;C、向NaAlO2溶液中通入少量CO2制Al(OH)3,生成碳酸钠,CO2+2 AlO2-+ 3H2O =2Al(OH)3+ CO32-,故C错误;D、一水合氨是弱碱,用氨水吸收足量的SO2气体:2NH3H2OSO2SO32+2 H2O2NH4,故D错误;故选A。10下列说法中正确的是()A.当溶液中存在的离子只有Cl-、OH-、NH4+、H+时,该溶液中离子浓度大
17、小关系可能为c(Cl-)c(NH4+)c(OH-)c(H+)B.常温下,稀释0.1 mol/L的氨水,溶液中c(OH-)、c(NH4+)、c(H+)均下降C.常温下,c(NH4+)相等的(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2NH4Cl (NH4)2CO3溶液中,溶质物质的量浓度大小关系是:c(Na2CO3)c(NaOH)C. 0.10molL1NaHA溶液的pH=5,则溶液中:c(HA)c(H)c(A2)c(H2A)D. 0.10molL1pH=7.8 NH4HCO3溶液中:c(HCO3)c(NH4)c(OH)c(H+)【答案】D)c(HCO3),D错误;正确选项D。12室温下,向下列
18、溶液中通入相应的气体至溶液pH=7 (通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系确的是A.向0.10mol/L NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)B.向0.10 mol/L NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)c(SO32-)c(NH4+)C.向0.10 mol/L Na2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)D.向0.10 mol/L CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)c(CH3COOH)c(Cl-)【答案】B【解析】pH=7,则c(H+)=c(OH-
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