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    2020-2021学年新鲁科版选择性必修1第3章 第4节 第1课时 离子反应发生的条件学案
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    高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第1课时学案及答案

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    这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 离子反应第1课时学案及答案,共1页。

    第4节 离子反应

    第1课时 离子反应发生的条件

    发 展 目 标

    体 系 构 建

    1.通过实验探究,认识离子反应发生的条件,并能判断离子在水溶液中是否大量共存。

    2.能用化学符号表征离子反应,并能对离子方程式进行正误判断。

    1离子反应

     |

    溶液中某种或某些离子浓度降低

     |

    离子方程式

    微点拨:(1)某些物质在熔融状态时也可以发生离子反应。

    (2)离子反应的实质是溶液中某种或某些离子的浓度降低,并不是所有的离子浓度都降低。

    2复分解型离子反应发生的条件

    (1)生成沉淀

    Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应:

    Ba2SO===BaSO4

    MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应:

    MgCO32OH===Mg(OH)2CO

    (2)生成弱电解质

    NaOH与盐酸混合的离子反应:

    HOH===H2O

    盐酸与CH3COONa混合的离子反应:

    HCH3COO===CH3COOH

    向稀NH4NO3溶液中加入NaOH溶液的离子反应:

    NHOH===NH3·H2O

    (3)生成气体(或挥发性物质)

    Na2CO3溶液与稀硫酸混合的离子反应:

    CO2H===H2OCO2

    NH4NO3溶液中加入浓NaOH溶液的离子反应:

    NHOH===NH3H2O

    3氧化还原型离子反应

    (1)非原电池、电解池的反应

    在溶液中,具有氧化性和还原性的离子相遇时,二者能发生氧化还原反应而使离子浓度降低,例如:

    FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,离子方程式为5Fe2MnO8H===5Fe3Mn24H2O

    CuSO4溶液中加入锌片,离子方程式为

    ZnCu2===Zn2Cu

    FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板,离子方程式为

    2Fe3Cu===2Fe2Cu2

    (2)原电池、电解池反应

    原电池:Cu­Zn­H2SO4

    电极反应式:负极:Zn2e===Zn2,正极:2H2e===H2,总反应离子方程式:Zn2H===Zn2H2

    电解池:电解饱和食盐水。

    阳极:2Cl2e===Cl2

    阴极:2H2e===H2

    总反应离子方程式:2Cl2H2O2OHH2Cl2

    微点拨:(1)微溶物在产物中写成化学式,在反应物中若是澄清溶液写成离子形式,若是悬浊液写成化学式,不能拆。

    (2)弱酸的酸式酸根不能拆写成H和弱酸酸根离子形式。

    4离子反应方向的判断

    (1)ΔHTΔS判据

    室温时,ΔHTΔS<0的离子反应能正向自发进行。

    (2)平衡常数判据

    当反应物的浓度很小时,就可以满足Q<K的条件,因此正反应很容易进行。

    1判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”)

    (1)在溶液中进行的氧化还原反应不可能有分子参加。(  )

    (2)离子反应发生的条件一定是复分解反应发生的条件。(  )

    (3)溶液中离子的浓度减小,一定发生了离子反应。(  )

    (4)溶液中的置换反应一定既是离子反应,也是氧化还原反应。(  )

    提示:(1)× 溶液中进行的氧化还原反应中可能有分子参加,如2Fe2Cl2===2Fe32Cl

    (2)× 离子反应的类型有:复分解反应型、氧化还原反应型、络合反应型、水解相互促进型。

    (3)× 溶液的稀释过程离子浓度减小,但没有发生离子反应。

    (4)

    2.对于离子反应,下列说法正确的是 (  )

    A.参加离子反应的一定都是电解质

    B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小

    C.自由离子之间的反应不能在固态中进行

    D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应

    C [金属钠与乙醇的反应也属于离子反应,但反应物都不是电解质,故A错误;离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小,如FeCuSO4===FeSO4Cu的反应中,Fe2的浓度是增大的,故B错误;复分解型离子反应发生的条件是产生沉淀、气体或难电离的物质,氧化还原型离子反应就不一定满足这些条件,如2Fe3Fe===3Fe2,故D错误。]

    3.下列反应的离子方程式正确的是(  )

    A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:2H2ClBa22OH===2H2OBaCl2

    B.往FeCl3溶液中加入铁粉:2Fe3Fe===3Fe2

    C.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca22OHCO2===CaCO3H2O

    D.往FeCl3溶液中加入铜粉:Fe3Cu===Fe2Cu2

    B [A项,应为HOH===H2OC项,应为OHCO2===HCOD项,应为2Fe3Cu===2Fe2Cu2]

    离子反应的四种类型

    (素养养成——宏观辨识与微观探析)

    某化学兴趣小组探究电解质在水溶液中反应的实质,设计如下实验步骤:

    (1)利用有关仪器组装成如图所示的装置。

    (2)在水槽中加入200 mL 0.2 mol·L1H2SO4溶液,同时将一个表面光滑的小球放入溶液,小球悬浮于溶液中。

    1.闭合开关K,向溶液中逐滴加入200 mL 0.2 mol·L1Ba(OH)2溶液有何现象?

    提示:向溶液中加入Ba(OH)2溶液,H2SO4Ba(OH)2===BaSO42H2O,反应过程中溶质不断减少直到没有。小球不断下沉,检流计指针偏转角变小到零,溶液中有白色沉淀生成。

    2.若将Ba(OH)2溶液改为Na2CO3溶液,试推测实验过程中检流计的变化有何不同?

    提示:若改为Na2CO3溶液,则反应过程中Na2CO3H2SO4===Na2SO4H2OCO2n(H2SO4)n(Na2SO4),只是随着溶液体积增大,离子浓度在逐渐变小,变小幅度比滴加Ba(OH)2幅度小,因此检流计指针偏转角缓慢变小,且不会减小到零。

    3.电解质在水溶液中反应的实质是什么?

    提示:其实质是离子之间的反应。

    1复分解反应型

    (1)生成难溶物或微溶物的离子反应。

    (2)生成弱电解质的离子反应

    常见的与H结合的弱酸酸根离子有:FClOS2HSSOHSOPOHPOH2POCOHCOCH3COO[Al(OH)4]SiO等;

    常见的与OH结合的弱碱阳离子有:NHMg2Al3Fe3Zn2Cu2等。

    (3)生成气体或挥发性物质的离子反应

    HCOSOS2HSHSOHCO等;OHNH

    2氧化还原反应型

    (1)MnO(H)ClBrIS2HSSOHSOFe2等。

    (2)NO(H)BrIS2HSSOHSOFe2等。

    (3)ClOBrIS2HSSOHSOFe2等。

    (4)Fe3IS2HSSOHSO等。

    3水解相互促进型

    (1)Al3COHCOS2HSSiO[Al(OH)4]ClO等。

    (2)Fe3COHCOSiO[Al(OH)4]ClO等。

    (3)Mg2S2HS[Al(OH)4]SiO等。

    (4)NH[Al(OH)4]ClOSiO等。

    4络合反应型

    Fe3SCN生成Fe(SCN)3AgNH3·H2O生成[Ag(NH3)2]

    【例题】 25 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 (  )

    A.无色透明的溶液中:KCu2NOCl

    B0.1 mol·L1 CaCl2溶液中:Mg2NHCOSO

    CpH12的溶液中:NaKSiOCl

    D.使甲基橙变红的溶液中:NaFe2NOCl

    C [无色透明的溶液中不可能含有Cu2(显蓝色)A项不符合题意;Ca2Mg2均和CO发生反应生成沉淀,故B项不符合题意;在pH12的溶液中

    NaKSiOCl之间不发生离子反应,可大量共存,故C项符合题意;使甲基橙变红的溶液显酸性,在酸性条件下Fe2能被NO氧化,不能大量共存,故D项不符合题意。]

    (1)NO与还原性离子在碱性(或中性)条件下能大量共存,在酸性条件下不能大量共存。

    (2)与铝反应放出H2的溶液条件下,溶液可能是酸性、碱性两种情况,但若是酸性条件,则溶液中不能大量存在NO

    (3)NHCH3COOCOHCOMg2HCO等组合,在水溶液中可以大量共存。

    1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是(  )

    AKNHHCOOH  BFe3Zn2SOI

    CBa2Al3NONa DCa2NHCOSO

    C [A项,NHHCOOH不能大量共存;B项,Fe3I不能大量共存;D项,Ca2CO不能大量共存。]

    2.某溶液中由水电离产生的c(H)1.0×1010 mol·L1,则下列各组离子在该溶液中肯定能大量共存的是(  )

    AKNaHCOCl   BNaKNOCl

    CKNaS2NO DMg2NaSOCO

    B [某溶液中由水电离产生的c(H)1.0×1010 mol·L1,说明该溶液中水的电离平衡被抑制,因此溶液可能显酸性,也可能显碱性,酸性条件下HCOH反应生成CO2而不能大量存在,碱性条件下HCOOH反应生成COH2O而不能大量存在,A项不符合题意;NaKNOCl四种离子无论是在酸性条件还是碱性条件下均能大量共存,B项符合题意;在酸性条件下,NO能与

    S2发生氧化还原反应而不能大量共存,C项不符合题意;酸性条件下,SOCOH反应生成气体不能大量共存,碱性条件下,Mg2OH反应生成沉淀不能大量共存,D项不符合题意。]

    离子方程式的书写与判断

    (素养养成——宏观辨识与微观探析)

    Na2CO3溶液与HCl溶液互滴

    1.开始滴加时,甲、乙两支试管中反应的现象相同吗?

    提示:不相同。甲试管中几乎没有气泡产生,乙试管中立即产生气泡。

    2.写出甲、乙两支试管内滴加溶液至过量的反应的离子方程式。

    提示:甲试管内COH===HCOHCOH===H2OCO2;乙试管内2HCO===H2OCO2

    1书写要点:抓住一易、两等、三查

    (1)一易:易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示;其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。

    (2)两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。

    (3)三查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件,是否漏写离子反应。

    2与量有关的离子方程式的书写注意问题

    (1)要注意过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量以及滴加顺序对离子方程式的影响。

    (2)以量少的为标准,一般将少量物质的物质的量,先定为“1 mol”,确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子系数之比要符合化学式。

    3离子方程式的正误判断

    (1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应

    2Fe6H===2Fe33H2就不符合客观事实。

    (2)===””“↑”“↓”等是否正确

    如用饱和FeCl3溶液制备胶体的离子方程式不能写为Fe33H2OFe(OH)33H,应该写为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H

    (3)看表示各物质的化学式是否正确

    HCO不能写成COHHSO通常写成SOHHCOO不可写成COOH等。

    (4)看是否漏掉离子反应

    Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2SO的反应,又要写

    Cu2OH的反应。

    (5)看是否遵循两等

    即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等。氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等。如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2Cl2===Fe32Cl,而应写成2Fe2Cl2===2Fe32Cl

    (6)看反应物或产物的配比是否正确

    如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成:

    HOHSOBa2BaSO4H2O

    应写成:2H2OHSOBa2===BaSO42H2O

    (7)看是否符合题设条件要求

    过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量以及滴加顺序等对反应的影响。如向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2Cl2===

    2Fe32Cl;往FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为

    2Fe24Br3Cl2===2Fe32Br26Cl

    Na2CO3溶液中通入过量SO2的离子方程式为:

    CO2SO2H2O===CO22HSO

    (8)对于微溶物的处理归纳为三种情况

    在反应产物中有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:

    2AgSO===Ag2SO4

    当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时,应写成离子的形式,如少量CO2气体通入澄清石灰水中:

    CO2Ca22OH===CaCO3H2O

    当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写成化学式,如石灰乳中加入Na2CO3溶液:

    Ca(OH)2CO===CaCO32OH

    1.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )

    A.氯化铝溶液中加入过量氨水:Al34NH3·H2O===[Al(OH)4]4NH

    B.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe33H2OFe(OH)33H

    C.碳酸钙溶于醋酸:CaCO32H===Ca2CO2H2O

    D.氯化亚铁溶液中通入氯气:2Fe2Cl2===2Fe32Cl

    D [Al(OH)3沉淀不溶于氨水,A错误;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热可得红褐色液体,题中没有强调饱和FeCl3溶液,B错误;醋酸为弱酸,不能拆写成离子形式,C错误;Fe2具有还原性,能够被Cl2氧化成Fe3D正确。]

    2.下列是离子反应的写出离子方程式。

    (1)实验室用NH4Cl和熟石灰共热制氨气:____________________________

    ________________________________________________________________

    (2)氧化铁溶于稀硫酸:____________________________________________

    (3)醋酸与氨水反应:______________________________________________

    (4)小苏打加入NaHSO4溶液中:____________________________________

    _______________________________________________________________

    (5)小苏打与NaOH溶液:_________________________________________

    _______________________________________________________________

    (6)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:________________________________

    ______________________________________________________________

    [答案] (1)不是离子反应

    (2)Fe2O36H===2Fe33H2O

    (3)CH3COOHNH3·H2O===CH3COONHH2O

    (4)HCOH===CO2H2O

    (5)HCOOH===COH2O

    (6)Cu2SOBa22OH===BaSO4Cu(OH)2

    1(素养题)某同学在实验室中进行如下实验:

    编号

    实验

    现象

    没有明显变化,溶液仍为无色

    有白色沉淀生成,溶液为蓝色

    有无色气体放出

    以下结论正确的是    (  )

    A中无明显变化,说明两溶液不反应

    B中的白色沉淀为CuCl2

    C中的离子方程式为2HZn===Zn2H2

    D中发生的反应不是离子反应

    C [实验中虽无明显现象,但发生了离子反应:HOH===H2OA项错误;实验中发生的反应为Ba2SO===BaSO4,所以白色沉淀为BaSO4B项错误;实验中的反应是离子反应,离子方程式为Zn2H===Zn2H2C项正确,D项错误。]

    2(双选)下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 (  )

    AFe3NHSOI

    BBa2NaSOCl

    CHNOSONa

    DHCOOHClCa2

    AC [A项,Fe3I发生氧化还原反应而不能大量共存;B项,Ba2SO因结合产生沉淀而不能大量共存;C项,NO在有H存在的情况下具有强氧化性,SO具有还原性,所以NOSO因发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,OHHCO反应生成COH2OCO又与Ca2结合生成沉淀,因而不能大量共存。]

    3.下列反应的离子方程式正确的是(  )

    A.氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫:

    SO2OH===HSO

    B.碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:

    HCOBa2OH===BaCO3H2O

    C.盐酸滴入氨水中:HOH===H2O

    D.碳酸钙溶解于稀硝酸中:CO2H===CO2H2O

    [答案] B

    4.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)33ClO4OH===2RO3Cl5H2O,则2ROR的化合价是(  )

    A.+3   B4

    C.+5 D6

    D [根据反应前后电荷守恒可知,-34=-2n3,解得n2,所以ROR的化合价为+6D项正确。]

    5.写出下列与量有关的离子方程式

    (1)过量的二氧化硫通入氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________

    (2)NaHSO4溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至沉淀完全_______________

    溶液至中性_____________________________________________________

    (3)向同浓度的NaBrNaI混合溶液中滴入少量氯水

    _______________________________________________________________

    [解析] (1)SO2过量,故与碱反应生成HSO

    (2)用数值假设法确定,假设NaHSO41 mol,使原溶液中的SO恰好完全沉淀,需要Ba(OH)2 1 mol,根据各离子的物质的量判断反应的程度,以此书写离子方程式;若溶液呈中性,则HOH恰好完全反应。

    (3)因还原性IBr,故少量Cl2只氧化I

    [答案] (1)SO2OH===HSO

    (2)HSOBa2OH===BaSO4H2O

    2HSOBa22OH===BaSO42H2O

    (3)2ICl2===I22Cl

     

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