【暑假初高衔接】人教版化学初三（升高一）暑假预习-（必修1）第02课 离子反应 讲学案

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第02课时 离子反应


学习目标：
1．了解电解质的概念，区分强弱电解质，电解质的电离方程式书写
2．掌握离子反应的概念，能发生离子反应的条件，熟练书写离子方程式
3．熟练运用离子反应进行离子鉴定、除杂。
重点：
1．电解质的概念
2．离子方程式的书写
3．离子反应的应用
难点：
1. 离子方程式的书写
2. 离子反应的应用
温故知新
1．溶液能导电的原因是_________________。
2．根据溶解度将能溶解在水中的物质分为：大于10g为___________，1~10g为____________，0．1~1g为____________，小于0．1g为________。 对于气体，极易溶于水的气体有_____________。
3．复分解反应能发生的条件______________________________________________________________。
【答案】1．溶液中存在自由移动的带电粒子；2．易溶、可溶、微溶、难容，NH3、HCl；有气体逸出、有沉淀生成、有水生成。
【练习1】下列物质中加入水中能形成溶解的是
A．NaCl B．汽油 C．泥土 D．玻璃
【答案】A
【解析】汽油与水不能互溶，静置后分层；泥土与水混合静置后泥土沉底；玻璃不溶于水。故选A。
【练习2】下列物质中其他条件不变，溶解度随温度升高而降低的是
A．KNO3 B．NaCl C．NaOH D．CO2
【答案】D
【解析】对于固体溶质而言，大多数溶解度随温度升高而升高（如KNO3），少部分随温度变化不明显（如NaCl），极少数随温度升高而降低[如Ca(OH)2]。而气体的溶解度是受温度、气压影响，当气压一定时，气体溶解度随温度升高而降低；当温度一定时，溶解度随气压升高而降低。故选D
【练习3】以下离子能在无色溶液中大量共存的是
A．Fe2+、Cl—、Na+、NO— 3 B．H+、NH+ 4、NO— 3、CO2— 3
C．Na+、Mg2+、Cl—、NO— 3 D．K+、Ca2+、CO2— 3、OH—
【答案】C
【解析】本题考查溶解性及常见离子颜色，B选项中H+与CO2- 3有气体逸出，不能共存；D选项中Ca2+与 CO2- 3有CaCO3沉淀出现，不能共存。A选项中，Fe2+的溶液呈浅绿色，不符合题意；常见离子颜色：Cu2+（蓝色），Fe2+（浅绿色），Fe3+（黄色），MnO- 4 （紫色），Cr2O2- 7（橙色）。不选C
开启新世界
1． 电解质的电离
【思考】在初中学习电解水实验中，为了增强水的导电性，往往要加入氢氧化钠溶液或稀硫酸，为什么加进去之后就能增强水的导电性呢？
【探究学习】观看视频，并填下表
物质
NaOH
NaCl
KCl
蒸馏水
导电情况
固体
溶液
固体
溶液
固体
溶液
——
溶液
×
√
×
√
×
√
——
×
从上表可以看出：
1．固体NaOH、NaCl、KCl能否导电？_______
2．NaOH溶液、NaCl溶液、KCl溶液能否导电？________
【答案】1．不导电；2．能导电
实际上将NaOH、NaCl等加热至熔化，它们都能导电。
【总结】在水溶液或融融状态下能够导电的化合物叫做___________，不能导电的叫做__________。
【答案】电解质，非电解质
【注意】1．有的化合物在融融状态不能导电，但水溶液能导电，如：_________________________；
2．有的化合物本身是非电解质或单质，但溶于水后有电解质生成，如：_________________；
3．电离是电解质溶于水后会自动解离成离子，不需要通电。
【答案】1．AlCl3、HCl、H2SO4等，2．NH3、CO2、SO2、Cl2等。
【思考】带电离子定向移动就会产生电流，因此能导电的物质必须具有自由移动的、带电的离子，水溶液中是否也有这样的带电的粒子？

氯化钠溶是由__Na+和Cl—______构成，这两种离子带电相反，能紧密排列，不能游动，所以固体NaCl不能导电。将NaCl固体加入水中，在水分子作用下，Na+和Cl—脱离固体表面，进入水中，形成能自由移动的水和钠离子、水合氯离子。如下图。








氯化钠受热熔化时，离子运动随温度升高而加快，克服了离子键的相互作用，也能产生自由移动的Na+和Cl—，因而NaCl在熔融状态时也能导电。如下图






【总结】电解质溶于水或受热融化时，形成自由移动的离子的过程叫做___________。电解质的电离过程可以用______________表示。
例如：NaCl = ____________________
KNO3 = ____________________
【答案】电离，电离方程式，NaCl = Na+ + Cl—，KNO3 = K+ + NO— 3
【归纳】在水溶液中能完全电离的电解质为____________，部分电离的为______________。常见的强电解质有_________（如：HCl、H2SO4、HNO3等），____________[如：NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、KOH等]，大部分盐（HgCl2、HgCl除外）。
【答案】强电解质，弱电解质，强酸，强碱
【注意】1.强酸的酸式盐是一步全部电离，而弱酸的酸式盐需要分布电离。如：
NaHSO4 = Na+ + H+ + SO2— 4
NaHS = Na+ + HS—，HS— ⇄ H+ + S2—
2．CaCO3、BaSO4、AgCl等虽然难溶于水，但仍然有少部分溶于水，溶于水部分也全部电离。
3．弱电解质只能分步电离，且可逆，需要用可逆符号（“⇄”）连接。
（1）弱酸：以碳酸为例第一步电离出一个氢离子：H2CO3 ⇄ H+ + HCO— 3
第二步碳酸氢根离子电离出一个氢离子：HCO— 3 ⇄ H+ + CO2— 3
（2）弱碱：电离过程比较复杂，高中阶段可视为一步电离，如：
Al(OH)3 ⇄ Al3+ + 3OH—
【练习4】写出下列物质属于电解质的是
A．Fe B．NaCl溶液 C．SO2 D．H2SO4
【答案】D
【解析】电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，A选项是单质；B选项是混合物；C选项属于非电解质，其水溶液导电是因为SO2与水反应后生成的H2SO3是电解质。故选D。
【练习5】写出下列物质的电离方程式
① NH4NO3，②NaHCO3，③NaHSO4，④H3PO4
【答案】①NH4NO3 = NH+ 4 + NO— 3；②NaHCO3 = Na+ + HCO— 3，HCO— 3 ⇄ H+ + CO2— 3 ；
②H3PO4 ⇄ H+ + H2PO— 4，H2PO2— 4 ⇄ H+ + HPO2— 4，HPO2— 4 ⇄ H+ + PO3— 4

【思考】能否从电离的角度来重新定义酸、碱、盐？
【总结】从电离的角度来说，电离出的阳离子全是_______的化合物为酸，电离出的阴离子全是_________的化合物为碱。
【答案】H+，OH—
2．离子反应
【探究学习】判断下列物质是否发生复分解反应，如果可以请写出化学方程式
反应物
化学方程式
Na2SO4、BaCl2

KNO3、BaCl2

HCl、CaCO3

H2SO4、Na2CO3

HCl、KOH

【思考】上述反应在宏观上可以看到有沉淀、气体、水生成，微观上呢？
例如：Na2SO4 + BaCl2 = Na2SO4↓+ 2NaCl，微观上反应实质是__Ba2+ + SO2— 4 = BaSO4↓____。
【总结】电解质在溶液中的变化实质上__离子之间的反应___之间的变化，这样的反应属于离子反应，用离子符号来表示反应的式子叫__离子方程式___。
【例题演示】写出Na2SO4和BaCl2反应的离子方程式。
1．正确写出化学方程式：
Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓
2．将强酸、强碱、可溶性盐拆写成离子形式，难溶物、氧化物、气体、单质写化学式：
2Na+ + SO2— 4 + Ba2+ + 2Cl— = 2Na+ + 2Cl— + BaSO4↓
3．删去方程式两边不参与反应的离子，并将方程式化为最简：
Ba2+ + SO2— 4 = BaSO4↓
4．检查方程式两边各元素原子个数和电荷总数是否相等。
【思考】完成下表中各反应的化学方程式和离子方程式，思考两种方程式在表示某一类反应时，表达的含义有什么不同。
反应物
化学方程式
离子方程式
两种方程式的不同
HCl + NaOH
NaOH + HCl = NaCl + H2O
H+ + OH— = H2O
略
HCl + KOH
KOH + HCl = KCl + H2O
H+ + OH— = H2O
H2SO4 + NaOH
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+H2O
H+ + OH— = H2O
H2SO4 + KOH
2KOH + H2SO4 = K2SO4+H2O
H+ + OH— = H2O
【归纳】上述4个反应都是中和反应，虽然4个反应的化学方程式不同，但它们的离子方程式却相同。这说明强酸与强碱发生中和反应的实质是，强酸电离出来的________与强碱电离出来的________结合生成水，离子方程式为________________________。
【答案】H+，OH—，H+ + OH— = H2O
★ 离子反应不仅可以表示某个具体的化学反应，也能表示同一类型的离子反应。
【思考】酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应是否都属于离子反应？是否都能用离子方程式表示？
（1）碳酸钙与稀盐酸：_____CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑____________，
（2）氯化钙溶液和碳酸钠溶液：__Ca2+ + CO2— 3= CaCO3_____，
（3）氯化铝溶液和氨水：___Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH+ 4_______。
【归纳】从微观角度看，酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。这类离子反应发生的条件就是复分解发生的条件，即：_有气体逸出、有沉淀生成、有水生成。___________________________。
【思考】锌和稀硫酸反应是否属于离子反应？如果是，请写出离子方程式。



【归纳】离子反应除了以离子形式交换进行的复分解反应外，还有其他类型，如有离子参与的置换反应。
【练习6】 写出下列反应的离子方程式
（1）硫酸钠溶液和氯化钡溶液：__________________________________________；
（2）氨水与硫酸铜溶液：__________________________________________；
（3）稀盐酸和碳酸钠溶液：__________________________________________；
（4）碳酸钠溶液和稀醋酸：__________________________________________；
（5）氧化铜和稀硫酸：_____________________________________________；
（6）铁和硫酸铜溶液：_____________________________________________；
（7）氢氧化钡溶液和稀硫酸：_______________________________________。
【答案】（1）Ba2+ + SO2— 4 = BaSO4↓，（2）Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓ + 2NH+ 4
（3）CO2— 3 + 2H+ = H2O + CO2↑ （4）CO2— 3 + 2CH3COOH = 2CH3COO— + H2O + CO2↑
（5）CuO + 2H+ = Cu2+ H2O （6）Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
（7）Ba2+ + 2OH— + 2H+ + SO2— 4 = BaSO4↓ + 2H2O
【探究学习】离子反应应用
1．离子共存问题。组合中离子如果能发生离子反应，则离子不能共存。如Fe3+和OH—；
2．离子鉴定。利用某些离子与其他特定离子会发生离子反且有明显现象进行鉴定，如用稀硝酸酸化后的硝酸银鉴定氯离子。
3．物质提纯。利用离子反应去除杂质离子，如用稀盐酸去除氯化钠中的碳酸钠杂质。

本堂总结
1. 在水溶液或熔融状态下能导电的化合物称为电解质。
2. 电解质溶于水或受热融化时，形成自由移动的离子的过程叫做电离。电解质的电离过程可以用电离方程式表示
3. 电解质在溶液中的变化实质上离子之间的变化，这样的反应属于离子反应，用离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。
4. 离子反应除了以离子形式交换进行的复分解反应外，还有其他类型，如有离子参与的置换反应。
课堂练习
1．下列叙述中，正确的是
A． 干燥木棍不导电，但潮湿木棍导电，说明水的导电能力非常强
B． 熔融的KCl能导电，所以KCl是电解质
C． 铜丝、石墨均能导电，所以它们都是电解质
D． NaOH溶于水，在通电条件下才能发生电离
【答案】B
【解析】A选项，潮湿的木棍中有较多的电解质被溶解，形成溶液，而干燥的木棍没有溶剂，不能形成溶液，所以干燥的木棍不导电，A选项错误；B选项符合电解质概念，在水溶液或融融状态能导电的化合物是电解质，B选项正确；C选项中铜丝、石墨属于单质，不符合电解质概念，C错误；D选项对电离理解错误，电离是溶于水后自动解离成离子，不需要通电，D选项错误。故选B。
2．离子方程式Ba2＋＋SO2— 4 = BaSO4↓它可能表示
①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应
④氢氧化钡溶液与稀硫酸反应
A． ①②  B． ①②④  C． ②③  D． ①②③
【答案】D
【解析】本次考查对离子方程式的理解，离子方程式不仅可以表示某个具体的化学变化，也能表示一类的化学变化。首先阳离子必须是可溶性钡的化合物，阴离子必须是可溶性的硫酸类化合物，但要注意剩下的两种离子之间可以不反应；因此说法④正确离子方程式为Ba2+ + 2OH— + 2H+ + SO2— 4 = BaSO4↓ + 2H2O。故选D。
3．下列各组离子，能在水溶液中大量共存的是
A． Ba2+、H+、NO— 3、OH—  B． Mg2+、H+、Cl—、SO2— 4
C． Na+、Ca2+、CO2— 3、SO2— 4                              D． Ca2+、Ag+、OH—、HCO— 3
【答案】B
【解析】A选项H+和OH—不能大量共存；C选项中Ca2+和CO2— 3不能大量共存；D选项中Ag+和OH—不能共存，并且OH—和HCO— 3也不能大量共存（OH— + HCO— 3 = H2O + CO2— 3）。故选B。
4．足量 NaCl在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图。下列相关说法正确的是
A．该过程通常表示为 NaCl = Na+ + Cl—
B．NaCl 为弱电解质，在水中只部分电离
C．Na+和Cl—均与水分子中的氧原子结合形成水合离子
D．离子从固体表面脱离后不会再回到固体表
【答案】A
【解析】图表示NaCl在水中溶解和电离示意图，因此A答案正确；B选项因为NaCl溶解在水中部分完全电离成离子，所以NaCl是强电解质；C选项Na+ 和Cl—是与水分子结合形成水合离子；D选项当溶剂蒸发时，离子会重新组合，回到固体表面。
5．提纯含有少量硝酸钙杂质的硝酸钾溶液，设计实验方案为：

则X、Y试剂分别为
A．Na2CO3、HNO3 B．K2CO3、HNO3
C．Na2CO3、HCl D．K2CO3、HCl
【答案】B
【解析】除杂基本要求是①每次加入试剂必须过量，②不能引入新的杂质，引入后也需要去除。B符合题意，A、C均引入新杂质Na+，C、D选项引入了新杂质Cl—。故选B。
6．下列关于纯净物、混合物、电解质和非电解质的正确组合是

纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
浓盐酸
天然气
硫酸
干冰
B
氢氧化钡
蔗糖溶液
硫酸钡
三氧化硫
C
胆矾
石灰水
KOH
碳酸钙
D
硫酸
铝合金
氯化钠
氢气
【答案】B
【解析】此提醒题应先看分类，观察不是这个类别物质，即可排除答案。第一列中浓盐酸不属于纯净物；
第三列中物质都属于电解质；第四列中干冰、氢气均是非电解质。综合选B。

7．如下图所示，纵坐标表示导电能力，横坐标表示所加溶液的量，以下各组反应，符合该图的是
A．Cu(OH)2悬浊液中滴加HNO3溶液
B．NaOH溶液中滴加稀HCl
C．CH3COOH溶液中滴加KOH溶液
D．Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4
【答案】D
【解析】溶液的导电能力与溶液中的离子浓度有关，当溶液中离子浓度降低时，溶液导电性减弱。A选项导电性增强；B选项导电性降低，但不会降到0；C选项导电性降低，但不会降到0；D选项生成BaSO4沉淀和H2O，导电性减弱到0，由于稀硫酸加入过量，导电性会恢复。故选D。
8．现有以下物质：①NaCl晶体 ②干冰  ③熔融的KNO3   ④石墨  ⑤BaSO4固体 ⑥蔗糖  ⑦酒精，请回答以下问题（填序号）：
A．能导电的是______________；
B．属非电解质的是______________；
C．属于电解质的是_____________；
【答案】A．③④；B．②⑥⑦；C．①③⑤
【解析】能导电的物质有电解质溶液或熔融状态的电解质、石墨、金属；非电解质和电解质均为化合物，电解质是在水溶液或熔融状态能导电的化合物。
9．写出下列电离方程式或离子方程式：
（1）硫酸电离方程式___________________________。
（2）二氧化碳通入澄清石灰水反应离子方程式____________________________。
【答案】H2SO4 = H2O + SO2— 4；CO2 + Ca2+ + 2OH— = CaCO3↓ + H2O
10．某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白：
（1）不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是___________________。
（2）取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是___________________。
（3）取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关的离子方程式为____________________。
（4）原溶液可能大量共存的阴离子是____________（填字母）。
A．Cl— B．NO— 3 C．CO2— 3 D．OH—
【答案】（1）Cu2+、Fe3+；（2）Ag+；（3）Mg2+，Mg2+ + 2OH— = Mg(OH)2↓；（4）B
【解析】（1）题干提示溶液是无色，所以有色离子不存在，Cu2+（蓝色）、Fe3+（黄色）均为有色，不存在。（2）加入过量的稀盐酸后，出现不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明有Ag+。（3）加入过量的NaOH后出现白色沉淀，说明有Mg2+。（4）原溶液中存在Ag+、Mg2+，可能有Na+，能共存的离子仅NO— 3。






能力提升
1．下列离子方程式，书写正确的是
A． 盐酸与石灰石反应：CO2— 3 + 2H+ = H2O + CO2↑
B． 硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液： Ba2+ + SO2— 4 = BaSO4↓
C． 氢氧化镁和盐酸反应：H+ + OH— = H2O
D． 氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3+ + 3HN3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH+ 4
【答案】D
【解析】A选项中石灰石主要成分是碳酸钙，不能拆写成离子形式；B选项生成物还有Cu(OH)2沉淀，不能拆写成离子形式；C选项中氢氧化镁是难溶性碱，不能拆写成离子形式。故选D。
2．在无色透明的溶液中，能够大量共存的离子组是
A． Al3+、Ca2+、Cl—、NO—3   B． Ag+、K+、CO2— 3、Cl—
C． Na+、Cu2+、NO—3、SO2— 4 D． Na+、H+、CO2— 3、NO—3
【答案】A
【解析】B选项中Ag+和Cl—不能大量共存；C选项中Cu2+是蓝色，不符合题意；D选项中H+和CO2— 3不能大量共存。故选A。
3．下列属于非电解质的是
A． 盐酸                                     B． 酒精                                     C． CaCO3                                     D． 铜
【答案】B
【解析】非电解质是在水溶液或熔融状态不能导电的化合物，A是电解质；B是非电解质；C是电解质；D是单质。故选B。
4．下列化学方程式中，不能用H＋＋OH—＝H2O表示的是
A． 2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O B． Ba(OH)2＋H2SO4＝BaSO4↓＋2H2O
C． Ca(OH)2＋2HNO3＝Ca(NO3)2＋2H2O D． KOH+HCl=KCl+H2O
【答案】B
【解析】H+ + OH— = H2O表示强酸与强碱中和反应，且没有其他难溶物、气体生成。故选B。
5．下列状态的物质，既能导电又属于电解质的是(   )
A． MgCl2晶体                          B． NaCl溶液                         C． 液态汞                          D． 熔融的KOH
【答案】D
【解析】电解质必须在水溶液或熔融状态才能导电，B选项是混合物，C选项是单质。故选D。
6．目前市场上有一种专门为婴幼儿设计的电解质饮料，适合在婴幼儿感冒、发烧时快速补充体内流失的电解质成分。下列物质可用作该饮料中的电解质的是(   )
A． Fe                                   B． 葡萄糖                                   C． MgSO4                                   D． CO2
【答案】C
【解析】本题考查电解质概念，A选项属于单质，B、D均为非电解质。故选C。
7．限用硫酸、盐酸、醋酸、钠盐、钾盐在溶液中反应，符合离子方程式2H＋＋CO2— 3=H2O＋CO2↑的化学方程式的个数有(   )
A． 3                                           B． 5                                           C． 8                                           D． 12
【答案】C
【解析】2H＋＋CO2— 3=H2O＋CO2↑表示强酸与可溶性碳酸盐的反应，题干中硫酸、盐酸均符合强酸，碳酸的钠盐仅碳酸钠，同理钾盐也仅有碳酸钾，所以符合题意方程式共4个；需要注意的是硫酸氢盐是完全电离的，例如NaHSO4 = Na+ + H+ + SO2— 4，所以Na2CO3 + 2NaHSO4 = 2Na2SO4 + H2O + CO2↑，类似组合共4个；所以符合题意的共8个。故选C。
8．下列实验过程中产生的现象与图形相符合的是(    )

A． 稀硫酸滴加到Ba(OH)2溶液中(横坐标是稀硫酸的体积，纵坐标为溶液的导电能力)
B． 铁粉加到一定量 CuSO4 溶液中(横坐标是铁粉的质量，纵坐标为沉淀质量)
C． CO2 通入一定量 NaOH 溶液中(横坐标是 CO2 的体积，纵坐标为溶液的导电能力)
D． 稀盐酸滴加到一定量 NaOH 溶液中(横坐标是稀盐酸的体积，纵坐标为钠离子物质的量)
【答案】A
【解析】A选项，稀硫酸中接入氢氧化钡，有难容的硫酸钡和水生成，故导电性减弱，随着氢氧化钡的加入，导电性将恢复到与氢氧化钡溶液相同；B选项，铁粉加入硫酸铜中，沉淀应逐渐增大，当硫酸铜反应完毕后沉淀量与加入铁粉成线性增长；C选项，CO2通入NaOH溶液过程中，离子浓度没有发生变化，导电性不变。D选项，稀盐酸加入NaOH溶液过程中，溶液体积增大，但钠离子数目不变，浓度降低。故选A。
9．有以下几种物质：①食盐晶体 ②乙醇 ③铝 ④蔗糖 ⑤液氨 ⑥KNO3溶液 ⑦熔融的氢氧化钠 ⑧液态氯化氢 填空回答（填序号）：
（1）物质中构成的微粒只能在固定位置上振动的是________；
（2）以上物质可以导电的是________；
（3）以上物质中属于电解质的是________；
（4）以上物质中属于非电解质的是________。
【答案】（1）①③④，（2）③⑥⑦，（3）①⑦⑧，（4）②④⑤
10．（1）写出下列物质的电离方程式
① NaOH ______________________
②CuCl2   _______________________
③NaHCO3  _______________________
（2）写出与下列离子方程式相对应的化学方程式
① H+  +   OH—  = H2O  ___________________________________
① 2 H+  +   Ca CO3 =  Ca2+  + H2O + CO2↑ _____________________________________
② Cu2+ +  2 OH—  =  Cu(OH)2↓______________________________________
【答案】（1）NaOH = Na+ + OH—，CuCl2 = Cu2+ + 2Cl—，NaHCO3 = Na+ + HCO— 3
（2）略