人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应导学案及答案
展开1.了解常见的电解质,会正确识别判断电解质与非电解质。
2.认识酸、碱、盐在水溶液中或熔融状态下能发生电离,并会用电离方程式表示。能从电离的角度认识酸、碱、盐的概念及其各自的通性。
3.通过学习离子反应,并掌握离子反应发生的条件,增强化学核心素养中的变化观念意识。
4.掌握离子方程式的书写方法及正误判断,初步掌握离子大量共存的判断方法,促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。
【基础知识】
一、电解质的电离
1、【实验1-2】导电原因分析
(1)金属铜导电的原因是 铜内有自由移动的电子。
(2)NaCl固体、KNO3固体不导电的原因是固体中尽管有阴、阳离子,但这些离子不能自由移动 。
(3)NaCl溶液、KNO3溶液、稀盐酸导电的原因是 溶液中有自由移动的离子 。
(4)蔗糖溶液、乙醇溶液不导电的原因是蔗糖、乙醇都是由分子 构成的,在水中不能形成自由移动的带电荷的粒子。
2、电解质、非电解质
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态 下能够导电的化合物 ,如酸、碱、盐等。
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态 下都不导电的化合物 ,如乙醇、蔗糖、葡萄糖等。
(3)导电条件及原因:固体电解质不导电,只有在 水溶液里或熔融状态 下才能导电,因为电解质在水溶液里或熔融状态 下解离出了自由移动 的阴、阳离子,阴、阳离子在电场的作用下发生 定向 移动。
(4)电解质与非电解质的比较
(5)判断物质是否为电解质的方法
3、电离方程式的书写方法
(1)强酸、强碱、大部分盐书写时用“===”连接,如HCl===H++Cl-、NaCl===Na++Cl-。
(2)酸式盐的电离方程式
①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离 ,如在水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SOeq \\al(2-,4) ,熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSOeq \\al(-,4) 。
②弱酸的酸式盐在水溶液中电离生成酸式酸根阴离子和阳离子,如NaHCO3===Na++HCOeq \\al(-,3)。
(3)电离方程式的书写注意事项
①方程式左边书写化学式,表示电解质还未电离时的状态;右边书写离子符号,表示电解质电离产生的离子。
②书写时要遵循质量守恒(即方程式两边原子种类、个数相等)和电荷守恒(即电离产生的阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数)。
③书写电离方程式必须以事实为依据,不能主观臆造。
4、从电离的角度认识酸、碱、盐
5、电解质溶液的导电能力
(1)电解质溶液的导电能力与单位体积内电解质电离的离子数目及相应离子所带电荷多少有关,单位体积内电解质电离的离子数目 越大,相应离子所带电荷 越多,导电能力越强。
(2)判断电解质是否导电,关键要看电解质是否发生电离产生了自由移动 的离子,还要看单位体积内电解质电离的离子数目 的多少,如CaCO3在水中的溶解度很小,故认为其水溶液导电能力很弱。
二、离子反应
1、【实验1-3】 探究BaCl2与Na2SO4溶液反应的实质
(1)实验一:
KCl的电离方程式:KCl===K++Cl-,
Na2SO4的电离方程式:Na2SO4===2Na++SOeq \\al(2-,4);
实验前两种溶液中存在的离子:K+、Cl-、Na+、SOeq \\al(2-,4);
实验后混合溶液中存在的离子:K+、Cl-、Na+、SOeq \\al(2-,4),因此溶液中的离子没有发生反应。
(2)实验二:
BaCl2的电离方程式:BaCl2===Ba2++2Cl-,
Na2SO4的电离方程式:Na2SO4===2Na++SOeq \\al(2-,4);
实验前两种溶液中存在的离子:Ba2+、Cl-、Na+、SOeq \\al(2-,4);
实验后混合溶液中大量存在的离子:Na+、Cl-。
上述实验过程可用如图表示:
(3)由上述实验得出的结论是BaCl2与Na2SO4溶液之间的反应,实质上是Ba2+与SOeq \\al(2-,4)之间的反应。
即电解质在溶液中的反应,实质上是离子之间的反应。
2、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叫作离子方程式。
3、离子方程式的书写步骤(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例—)
4、离子方程式书写的拆写原则
(1)拆成离子的物质:易溶、易电离的物质,如强酸、强碱、绝大部分可溶性盐。
(2)书写化学式的物质:a.单质;b.气体;c.氧化物;d.难溶性物质;e.难电离的物质;f.非电解质;g.浓硫酸。
(3)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++COeq \\al(2-,3)”,应写作“Na++HCOeq \\al(-,3)”。
(4)微溶物(如Ca(OH)2):a.作反应物时,澄清溶液中写成离子形式,悬浊液中写成化学式;b.作生成物时,写成化学式。
(5)有气体或沉淀生成的离子反应,要检查离子方程式中是否注明“↑”或“↓”。
(6)写出离子方程式并配平
将相互作用的微粒的符号写在等号左边,把微粒之间作用结果的符号写在等号右边,并根据电荷守恒以及原子种类和数量守恒 配平离子方程式。
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为2H++2OH-+Ba2++SOeq \\al(2-,4)===2H2O+BaSO4↓。
5、酸碱盐溶解性口诀
全溶钾、钠、铵、硝盐;
氯化物中银沉淀;
硫酸钡难、银钙微;
碱中溶钡、钾、钠、铵;
碳酸只溶钾、钠、铵;
碳酸氢盐常溶完。
6、离子能否大量共存的判断方法
判断离子能否大量共存,实际上是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则大量共存。离子不能大量共存的三种情况
【考点剖析】
考点一 电解质及导电性
1.下列关于电解质和非电解质的说法中正确的是( )
A.它们研究的对象都是化合物
B.它们的水溶液都能导电
C.电解质一定能导电
D.不导电的物质一定是非电解质
答案 A
解析 电解质和非电解质研究的对象都是化合物;非电解质的水溶液不导电;电解质为固体时不能导电;不导电的物质不一定是非电解质。
2.下列各组物质,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A.NaCl晶体、碱石灰
B.铜、二氧化硫
C.液态的HCl、酒精
D.KNO3溶液、CO2
答案 C
解析 NaCl晶体是电解质,碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,既不是电解质也不是非电解质,A项错误;Cu属于金属单质,既不是电解质也不是非电解质,二氧化硫是非电解质,B项错误; HCl溶于水能导电,属于电解质,酒精属于非电解质,C项正确;硝酸钾溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,CO2是非电解质,D项错误。
3.下列物质分类正确的组合是( )
答案 B
解析 盐酸为混合物、铁为单质,它们既不是电解质,也不是非电解质;碳酸钠、碳酸钙为电解质。
4.下列叙述中正确的是( )
A.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强
B.稀盐酸溶液能导电,所以稀盐酸是电解质
C.二氧化硫溶于水能导电,故二氧化硫属于电解质
D.硫酸钡虽然难溶于水,但硫酸钡属于电解质
答案 D
解析 导电能力与电解质强弱无关,与自由移动离子的浓度成正比,强电解质导电能力不一定强,弱电解质导电能力不一定弱,故A错误;稀盐酸导电是因为氯化氢在水分子的作用下电离出离子,氯化氢是电解质,稀盐酸是混合物,不是电解质,故B错误;SO2溶于水后和水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出阴、阳离子而使其溶液导电,电离出阴、阳离子的物质是亚硫酸而不是二氧化硫,所以SO2是非电解质,故C错误;BaSO4在水溶液中虽难溶,但溶于水的部分能完全电离:BaSO4===Ba2++SOeq \\al(2-,4),故是电解质,且为强电解质,故D正确。
5.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.硝酸钾固体不是电解质
B.硝酸钾溶液是电解质
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子
答案 C
解析 硝酸钾是电解质,但硝酸钾固体中没有可以自由移动的离子而不导电,硝酸钾溶液是混合物不是电解质。
考点二 电解质的电离
6.下列物质溶于水时,不能电离出酸根离子的是( )
A.NaNO3 B.Ba(OH)2 C.KMnO4 D.KCl
答案 B
解析 氢氧化钡是碱,电离出的是氢氧根离子,其他三种物质均能电离出酸根离子。
7.(2019·福清市华侨中学期中)下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是( )
A.CaCl2===Ca2++2Cl-
B.NaHSO4===Na++H++SOeq \\al(2-,4)
C.HNO3===H++NOeq \\al(-,3)
D.KClO3===K++Cl++3O2-
答案 D
解析 氯酸钾是强电解质,电离方程式为KClO3===K++ClOeq \\al(-,3),D错误。
8.下列电离方程式中,书写不正确的是( )
A.Ca(OH)2===Ca2++2OH-
B.NaOH===Na++O2-+H+
C.HCl===H++Cl-
D.KHCO3===K++HCOeq \\al(-,3)
答案 B
解析 氢氧根是原子团,NaOH的电离方程式为NaOH===Na++OH-,故B错误。
9.下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中由酸电离的是( )
A.Na+、OH-、SOeq \\al(2-,4)
B.H+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)
C.Na+、K+、OH-
D.Na+、K+、NOeq \\al(-,3)
答案 B
解析 依据酸的概念——电离产生的阳离子全部是H+的化合物,B符合题意。
10.下列都是中学化学常见的物质:
①Cu ②NaCl ③NaHSO4 ④SO2 ⑤H2SO4 ⑥C2H5OH(酒精) ⑦CaCO3 ⑧BaSO4 ⑨Cu(OH)2 ⑩NaOH
请按下列分类标准回答:
(1)属于电解质的是 (填序号,下同)。
(2)溶于水能电离出H+的是 ,属于酸的是 。
(3)属于难溶性碱的是 ,属于难溶性盐的是 。
答案 (1)②③⑤⑦⑧⑨⑩ (2)③⑤ ⑤ (3)⑨ ⑦⑧
考点三 离子反应及其反应条件
11.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是( )
A.锌和稀硫酸反应
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应
C.木炭和氧气反应
D.烧碱溶液和氯化铁溶液反应
答案 C
解析 选项C中的反应不在溶液中进行且无离子参加或生成,不属于离子反应。
12.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液和CuCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Ca(OH)2和盐酸
答案 C
解析 物质在溶液中是否能够发生化学反应,可根据是否生成难溶性物质,是否生成难电离的物质或是否生成易挥发性物质来进行判断。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质,也没有难电离的物质和易挥发性物质生成,故不发生离子反应。
13.下列对于离子反应的表述正确的是( )
A.离子反应中一定有沉淀生成
B.反应中有气体生成的反应一定是离子反应
C.复分解型离子反应发生的条件之一可以是有难电离的物质生成
D.非电解质二氧化碳与足量烧碱溶液的反应不属于离子反应
答案 C
解析 离子反应不一定都有沉淀生成,有气体或难电离的物质生成的也是离子反应;有气体生成的不一定是离子反应,如碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体的反应不是离子反应;二氧化碳与烧碱溶液反应有碳酸根离子和水生成,该反应属于离子反应。
14.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( )
答案 C
解析 置换反应与复分解反应没有相交的关系,离子反应与置换反应和复分解反应分别有相交的关系。
考点四 离子反应方程式
15.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.氢氧化钡溶液与稀硝酸反应:OH-+H+===H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
C.醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-===H2O
D.碳酸钡溶于稀盐酸中:COeq \\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑
答案 A
解析 澄清的石灰水是强碱溶液,应拆分为离子,B错误;醋酸是弱电解质不可拆,C错误;碳酸钡难溶于水,不能拆成离子形式,D错误。
16.下列反应的离子方程式中,书写正确的是( )
A.碳酸钙跟盐酸反应:2H++COeq \\al(2-,3)===H2O+CO2↑
B.铁粉跟稀盐酸反应制备氢气:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.硝酸银溶液跟铜反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.用小苏打治疗胃酸过多:HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O
答案 D
解析 碳酸钙难溶,碳酸钙跟盐酸反应的离子方程式:2H++CaCO3===H2O+CO2↑+Ca2+,故A错误;铁粉跟稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑,故B错误;离子方程式要符合电荷守恒,硝酸银溶液跟铜反应的离子方程式:Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,故C错误;用小苏打治疗胃酸过多生成氯化钠、水和二氧化碳的离子方程式:HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O,故D正确。
17.下列化学方程式不能用H++OH-===H2O表示的是( )
A.KOH+HCl===KCl+H2O
B.Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O
C.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
D.Cu(OH)2+2HNO3===Cu(NO3)2+2H2O
答案 D
解析 氢氧化铜难溶于水,不能拆写为离子,反应的离子方程式是Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O,故选D。
18.下列反应①和②可以用同一离子方程式表示的是( )
A.①稀盐酸+碳酸钠溶液;②稀盐酸+碳酸氢钠溶液
B.①氢氧化钠溶液+稀盐酸;②氢氧化钡溶液+稀硫酸
C.①氯化钡溶液+稀硫酸;②氢氧化钡溶液+硫酸钠溶液
D.①稀盐酸+碳酸钙粉末;②稀硫酸+碳酸钠溶液
答案 C
19.与下列离子方程式相对应的化学方程式书写不正确的是( )
A.Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
CuSO4+2KOH===Cu(OH)2↓+K2SO4
B.COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O
BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑
C.Ca2++COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
D.H++OH-===H2O
2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O
答案 B
解析 选项B中的碳酸钡不溶于水,不能写成离子的形式。
20.人体胃液中含有胃酸(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。当胃酸过多时就会出现“咯酸水”“烧心”“胃部隐隐作痛”等症状。目前市场上的抗酸药主要有①吸收性抗酸药,如NaHCO3等。②非吸收性抗酸药,如CaCO3、MgO、Al(OH)3等。
(1)上述所举抗酸药中有 个是电解质。
(2)CaCO3作抗酸药时发生反应的离子方程式为 。
(3) (填“可以”或“不可以”)服用BaCO3来治疗胃酸过多,理由是 。
(4)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 。
答案 (1)4 (2)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O (3)不可以 Ba2+是重金属离子,对人体有害 (4)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
解析 (1)在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物是电解质,碳酸氢钠、碳酸钙、氧化镁和氢氧化铝均是电解质,则上述所举抗酸药中有4个是电解质。(2)CaCO3作抗酸药时与氢离子反应,则发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。(3)碳酸钡与酸反应生成钡离子,Ba2+是重金属离子,对人体有害,因此不可以服用BaCO3来治疗胃酸过多。(4)胃舒平中的Al(OH)3难溶于水,作抗酸药时和胃酸中的H+反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
—
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
不同点
在水溶液里或熔融状态下能导电
在水溶液里和熔融状态下都不导电
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身不发生电离
所含物质类型
酸:H2SO4、H2CO3等;
碱:NaOH、NH3·H2O等;
盐:NaCl、CaCO3等;
活泼金属氧化物:Na2O、CaO等;水
非金属氧化物:SO2、SO3、CO2等;
非酸性气态氢化物:NH3;
部分有机物:蔗糖、乙醇、CH4、CCl4等
实验
实验一
实验二
实验操作
实验现象
无明显现象
有白色沉淀
生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存
生成难溶性的盐
如Ca2+与COeq \\al(2-,3),Ba2+与COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),Ag+与Cl-等
生成难溶性的碱
如OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等
生成气体的离子不能大量共存
如H+与COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)等
生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存
如H+与OH-、CH3COO-等
选项
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
盐酸
空气
硫酸
干冰
B
蒸馏水
蔗糖溶液
氧化铝
二氧化硫
C
胆矾
氢氧化铁胶体
铁
碳酸钙
D
水银
澄清石灰水
氯化铜
碳酸钠
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