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2023_2024学年新教材高中化学第2章元素与物质世界第2节电解质的电离离子反应第2课时离子反应学生用书鲁科版必修第一册
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第2课时 离子反应
学业要求
1.通过实验探究离子反应的本质,体会含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生,正确书写离子方程式,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.能够运用离子反应完成常见离子的检验、物质中杂质离子的去除等任务,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络
学业基础——自学·思记·尝试
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H2SO4溶液的滴入电导率________________________,同时溶液中出现___________________,溶液颜色__________________
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的 结合生成________________________的水、________________________结合生成________________________沉淀,溶液中离子的浓度________________________
2.离子反应
(1)概念:在溶液中有 参加的化学反应。
(2)实质:溶液中某种或某些 发生了变化。
(3)复分解型离子反应发生的条件。
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子反应( )
(2)只要有H2O生成的反应就是离子反应( )
(3)发生离子反应时溶液中的离子浓度一定会减小( )
(4)电解质在溶液中发生了离子反应,则溶液的导电性一定减弱( )
(5)电解质在溶液中发生离子反应一定要生成沉淀、水或气体( )
(6)只要是生成气体的反应就是离子反应( )
2.下列各组物质混合后,会发生离子反应的是( )
A.CO2和CaCl2溶液
B.Ca(OH)2和硫酸溶液
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
3.离子反应的本质是电解质溶液中某种离子浓度发生改变,如图是室温下向不同的电解质溶液中加入新物质的操作,请画出溶液电导率随新物质加入量的变化的大致曲线,并解释曲线变化的原因。
(1)
原因:_________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
(2)
原因:__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
二、离子方程式
1.离子方程式
(1)含义:用实际参加反应的__________来表示离子反应的式子。
(2)特征
①离子方程式中含有离子符号。
②等号两边要满足__________守恒及____________守恒。
(3)意义
不仅仅是___________,而是__________化学反应,例如SO+Ba2+===BaSO4↓不仅可以表示Na2SO4和BaCl2两种溶液的反应,还表示____________________在溶液中的反应。
2.离子方程式的书写步骤
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)钠与水反应:Na+H2O===Na++OH-+H2↑( )
(2)稀硝酸滴在大理石上:
CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3( )
(3)向NaHCO3溶液中加入盐酸:2H++CO===H2O+CO2↑( )
(4)氢氧化铜和稀盐酸反应:OH-+H+===H2O( )
(5)稀硫酸与澄清石灰水反应:H++OH-===H2O( )
(6)稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O( )
特别提醒
(1)不能拆分化学式的物质
①气体:CO2、SO2、NH3等;②单质:Na、H2等;③氧化物:Na2O等;④难溶物质:CaCO3、Mg(OH)2等;⑤难电离物质:弱酸(如H2CO3、CH3COOH、H2S等)、弱碱(如NH3·H2O)和H2O。
(2)改写微溶物时要看清题目要求
作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式。
(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++C”,应写作“Na++HC”。
2.下列反应能用离子方程式C+2H+===CO2↑+H2O表示的是( )
A.碳酸氢钠与足量盐酸反应
B.碳酸钠与少量硫酸溶液反应
C.碳酸钡与足量醋酸溶液反应
D.碳酸钾与足量硝酸溶液反应
3.下列离子方程式中正确的是( )
A.澄清石灰水与稀盐酸反应
Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B.氢氧化钡与硫酸反应OH-+H+===H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中
Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
4.书写下列各组物质之间发生反应的离子方程式。
(1)NaOH溶液与稀硫酸:___________________________________________________。
(2)KOH溶液与稀盐酸:____________________________________________________。
(3)BaCl2溶液与Na2SO4溶液:_______________________________________________。
(4)Ba(NO3)2溶液与Na2SO4溶液:____________________________________________。
(5)将Cl2通入足量NaOH溶液中:____________________________________________。
5.(1)下列酸碱中和反应的离子方程式不是H++OH-===H2O的是 (填字母)。
A.KOH溶液和稀H2SO4混合
B.澄清石灰水和稀盐酸混合
C.稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合
D.稀HNO3和Ba(OH)2溶液混合
(2)H++OH-===H2O仅表示酸碱中和反应吗?请从下列试剂中选择物质,证明你的观点:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
a.稀H2SO4 b.Cu(OH)2
c.NaHSO4溶液 d.NaOH溶液
e.Ba(OH)2溶液
(3)Na2O2是一种淡黄色粉末,常做供氧剂,该物质和水的反应也为离子反应,请写出其反应的离子方程式:__________________________________________________________。
三、离子反应的应用
1.离子检验
(1)生成沉淀
如用NaOH溶液检验Cu2+、Fe3+、Fe2+,或用BaCl2检验S,AgNO3溶液检验Cl-。
离子
使用的试剂
反应现象
反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液,产生__________,再加稀硝酸,沉淀__________
Cl-+Ag+===AgCl↓
S
BaCl2溶液、稀盐酸
加足量稀盐酸_______________,再加BaCl2溶液_______________
Ba2++S===BaSO4↓
(2)生成气体
C
CaCl2溶液、稀盐酸
加入CaCl2溶液产生____________,再加入稀盐酸,沉淀__________,产生_________气体,气体能使澄清石灰水变浑浊
______________;CaCO3+2H+===_____________
(3)呈现特殊颜色
①利用酸碱指示剂检验
②利用某些特征反应检验
2.除杂和分离
(1)除杂和分离的“四原则”
(2)除杂和分离的“三必须”
一是除杂试剂必须过量;
二是过量试剂必须除尽;
三是除杂途径必须最佳。
实验活动探究:食盐的精制
实验目的
从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、S。
实验用品
(1)试剂:粗食盐水,稀盐酸,稀硫酸,NaOH溶液,Ba(OH)2溶液,Na2CO3溶液,BaCl2溶液
(2)仪器:烧杯,漏斗,玻璃棒,表面皿,pH试纸,滤纸,试管,胶头滴管,铁架台(带铁圈)
实验方案设计
实验操作流程
写出上述各步反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③ 、 ;
⑤ 、 。
特别提醒
(1)加入试剂适当过量的目的是将杂质离子完全除去。
(2)在加稀盐酸之前要进行过滤,否则沉淀会被稀盐酸溶解。
实验步骤
实验步骤
实验现象
使用 量取出10 mL粗食盐水于烧杯中
向粗食盐溶液中依次滴加过量的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、饱和碳酸钠溶液,使 完全沉淀析出
将烧杯静置后过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质,过滤中玻璃棒的作用是 ,滤液呈 性
向滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,直到 ,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性
问题和讨论
1.操作流程①中表明SO沉淀完全的操作方法是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.操作流程②、③沉淀的离子有什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3.操作流程②与③可以颠倒顺序吗?有什么原则?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4.过滤用到的玻璃仪器有哪些?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
5.操作流程④与⑤可以颠倒顺序吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
拓展实验
为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠提纯,并制得纯净的氯化钠溶液,某学生设计如下实验:
(1)操作②能否用硝酸钡溶液?说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)为什么不先过滤而后加碳酸钠溶液,其理由是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)检测溶液中的Cl-时,可先加盐酸,再加AgNO3溶液( )
(2)某溶液加入BaCl2,产生白色沉淀,说明溶液中一定含有( )
(3)加入稀盐酸,产生无色无味的气体,溶液中可能存在,也可能存在HC ( )
(4)溶液中加入Na2CO3产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀消失,一定存在Ba2+( )
(5)向溶液中加入酚酞溶液,如溶液变红色,则溶液中含有OH-( )
(6)向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有大量 ( )
2.下列实验操作、现象及结论都正确的是( )
A.无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成不溶的白色沉淀,说明含Cl-
B.无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,说明含
C.无色溶液中加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口,若试纸变红,说明溶液中有
D.向澄清石灰水中通入CO2,溶液变浑浊,CO2过量时溶液又变澄清
3.检验Cl-时,加入稀HNO3的目的是什么?
4.为什么在检验SO时,先加足量稀盐酸,后加BaCl2溶液,顺序能颠倒吗?
5.某混合溶液中含有Cl-和SO,请设计实验证实,并写出相应的离子方程式。
答题规范
离子检验的答题模板
(1)取样:(若为固体样品)取某固体样品少许,溶于水配成溶液,取溶液少许于试管中。(若为液体样品)取溶液少许于试管中。
(2)操作:加入××溶液(或物质)。
(3)现象:看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等。
(4)结论:证明有(或无)××离子存在。
6.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种,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 ,有关反应的离子方程式为 。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有 ,有关反应的离子方程式为 。
(4)原溶液还可能大量存在的阴离子是 (填字母)。
A.Cl- B.
C. D.OH-
核心素养——合作·探究·分享
一、离子反应方程式的书写及正误判断
[例1] 写出下列反应的离子方程式。
(1)CaCO3与醋酸反应:_______________________________________________________。
(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入过量CO2:______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向CuO中加入盐酸:___________________________________________________。
(4)三氯化铁溶液跟过量氨水反应:__________________________________________。
(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性:__________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔 书写离子方程式拆写物质时应注意的问题
(1)易溶且易电离的物质,即强酸(HCl、H2SO4、HNO3等)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]和大多数可溶性盐可以拆写成离子形式,其他物质一概不拆。
(2)弱酸的酸式酸根离子不能拆写成离子。如HC、HS、HS-、H2P、HP等。
(3)对于微溶物[常见的微溶物有4种:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3]的处理。
(4)氨水作为反应物写成NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写成NH3(后标“↑”),若是稀溶液或不加热时,可写成NH3·H2O。
[提升1] (双选)下列离子方程式正确的是( )
A.大理石与醋酸反应:C+2CH3COOH===2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++HC===CaCO3↓+H2O
C.(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
D.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO2+OH-===HC
“以少定多”法书写离子方程式的思维模型
书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,令“少量物质”的系数为“1”,并以“少量物质”的离子充分反应时所需,确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,反应的离子方程式的书写方法如下:
关键能力
离子方程式正误判断的6个角度
角度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。如铁与硫酸铜溶液的反应不能写成2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu,应写成Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
角度2:看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成
C+2H+===H2O+CO2↑,
应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
角度3:看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成S+Ba2+===BaSO4↓,应写成
Cu2++S+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
角度4:看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
角度5:看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成
H++OH-+S+Ba2+===BaSO4↓+H2O,
应写成2H++2OH-+S+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
角度6:看是否符合题设条件及要求。注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对离子方程式的影响。如往Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH的离子方程式为
Ca2++HC+OH-===CaCO3↓+H2O;往Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH的离子方程式为Ca2++2HC+2OH-===CaCO3↓+C+2H2O。
状元随笔 难电离的物质、易挥发物质(气体)、单质、氧化物,难溶物均不可拆写成离子,应写成化学式。
二、离子共存
[例2] 在无色透明的酸性溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.K+、Fe3+、N、S
B.C、Na+、Cl-、S
C.Al3+、Cl-、N、Mg2+
D.H+、Ba2+、N、S
状元随笔 离子共存类题目的考查形式一般有两种,一种是无限定条件下的离子共存判断,一种是限定条件下的离子共存判断。限定条件下的离子共存判断要特别注意题干或题目选项中的隐含条件,如题干限定为无色,则选项中不能出现有色离子(如Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等),当条件限定为酸性或碱性时,与H+或OH-反应的离子就不能大量存在。
[提升2] 下列离子在所给溶液中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:K+、Mn、H+、S
B.使酚酞溶液显红色的溶液中:Na+、N、Mg2+、S
C.使紫色石蕊溶液显红色的溶液中:N、S、N、HC
D.含有大量Fe3+的溶液中:S、N、Na+、Cl-
状元随笔 警惕题干中的常见“陷阱”
常见表述
误点点悟
常见限制条件
“无色”
有色离子不能大量存在
常见易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不能大量共存”
易看成“大量共存”
常见题干要求
“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”
审清关键字
关键能力
溶液中离子能否大量共存的判断
1.因发生复分解反应而不能共存的离子
(1)离子间生成难溶的物质
阳离子
阴离子
Ba2+、Ca2+
C、S、S等
Ag+
Cl-、C、S、S2-等
Fe3+、Mg2+、Al3+、Zn2+等
OH-
Cu2+、Fe2+等
S2-、OH-
(2)离子间生成挥发性的物质
阳离子
阴离子
H+
C、HC、S、HS、S2-、HS-等
N
OH-
(3)离子间生成难电离的物质如H+与OH-、CH3COO-等。
2.注意事项——“隐含条件”
(1)“无色透明”溶液中不存在有色离子,中学阶段常见的有色离子及其颜色:
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子。
“酸性”的不同描述:
①酸性溶液;
②常温下pH7的溶液;
③使石蕊溶液变蓝的溶液;
④使酚酞溶液变红的溶液。
三、离子检验和推断
[例3] 下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有CO
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,一定有SO
C.加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,一定有SO
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀消失,一定有Ba2+
状元随笔 审读题给结论与加入的检验试剂→分析是否能产生题给的现象→分析其他离子是否能产生同样的实验现象→若目标离子产生的现象具有“唯一性”,则结论正确。
[提升3] 现有一瓶无色透明溶液,含Cl-、C、S、Na+、K+、Mg2+、Cu2+中的某几种。
①取少量原溶液,加入足量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀;
②取少量原溶液,加入足量的BaCl2溶液,不产生沉淀;
③取少量原溶液,加入足量的AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。
回答下列问题:
(1)原溶液中一定含有的离子是 ,一定不含有的阴离子是 ,可能含有的离子是 。
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”) ,说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出①中反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔 离子推断的“四项基本原则”
肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mn等)
互斥性原则
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂颜色的变化等)
电中性原则
溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,溶液中正电荷总数与负电荷总数相等,这一原则可帮助我们判断一些隐含的离子是否存在
进出性原则
通常在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰
关键能力
常见离子的检验
(1)氯离子(Cl-)的检验。
①反应原理:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)。
②可能存在的干扰离子:CO。
因为CO+2Ag+===Ag2CO3↓(白色),但Ag2CO3能与硝酸反应而溶解:Ag2CO3+2HNO3===2AgNO3+CO2↑+H2O。
③试剂:AgNO3溶液、稀硝酸。
④检验方法:
(2)硫酸根离子(S)的检验。
①反应原理:Ba2++S===BaSO4↓。
②可能存在的干扰离子:Ag+、、。因为Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++S===BaSO3↓;Ba2++C===BaCO3↓。但Ag+、S、C均可用稀盐酸排除掉。
③试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
④检验方法:
注意:检验S时一定是先加盐酸后加BaCl2溶液,不能将两种试剂的顺序颠倒,防止Ag+干扰。
(3)NH的检验。
①反应原理:NH+OH-NH3↑+H2O。
②试剂及用品:NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸。
③检验方法:
(4)、HC的检验。
①反应原理:Ba2++===BaCO3↓,
+2H+===H2O+CO2↑、
+H+===H2O+CO2↑,
CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
②试剂:BaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水。
③可能存在的干扰离子:、。
+2H+===H2O+SO2↑、+H+===H2O+SO2↑,但SO2有刺激性气味,可以通过生成的气体是否有刺激性气味排除掉干扰。
④检验方法:
学考评价——夯实·测控·演练
1.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溶液和盐酸
2.下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁与稀盐酸反应:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++H++OH-+===H2O+BaSO4↓
C.碳酸钙与稀盐酸反应:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
D.铜片跟硝酸银溶液反应:
Cu+Ag+===Cu2++Ag
3.在某无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Na+、K+、、OH-
B.Na+、K+、Cl-、
C.Fe3+、K+、Na+、
D.Ag+、K+、、Cl-
4.下列各组中的物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与盐酸;CaCO3与盐酸
D.氧化铜与硝酸;氧化铜与盐酸
5.某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
6.除去下列物质中的少量杂质所选用的试剂或方法正确的是( )
选项
物质
所含杂质
所选用试剂或方法
A
KCl
K2SO4
Ba(NO3)2
B
CO2
N2
澄清石灰水
C
CuO
Cu
空气中灼烧
D
Ca(OH)2
CaCO3
盐酸
7.为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液
正确的操作顺序是( )
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.⑤④①②③ D.⑤②④①③
第2课时 离子反应
学 业 基 础
一、
1.先由大变小后由小变大 白色沉淀 由红色变浅至褪色 H+和OH- 难电离 Ba2+和 硫酸钡 降低
2.(1)离子 (2)离子的浓度 (3)难溶 难电离
[即学即练]
1.答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
2.解析:CO2与CaCl2不反应,A不符合题意;Ca(OH)2和H2SO4发生复分解反应:Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4↓+2H2O,属于离子反应,B符合题意;Na2SO4和MgCl2不发生反应,C不符合题意;Na2CO3和NaHCO3不发生反应,D不符合题意。
答案:B
3.解析:(1)CuSO4和Ba(OH)2在溶液中分别电离出Cu2+和、Ba2+和OH-,Cu2+和OH-可以反应生成Cu(OH)2沉淀,Ba2+和可以反应生成BaSO4沉淀,导致溶液中离子浓度减小,电导率减小,当CuSO4完全反应时,电导率几乎为0,随着Ba(OH)2溶液的继续加入,离子浓度增大,电导率增大,故图示变化趋势为。
(2)CH3COOH为弱电解质,在溶液中不能完全电离,离子浓度小,电导率小,加入等浓度的NH3·H2O溶液,两者生成CH3COONH4,CH3COONH4在溶液中完全电离,离子浓度增大,电导率增大,当CH3COOH完全反应时,电导率最大,随着NH3·H2O的继续加入,溶液体积增大,而且NH3·H2O难电离,离子浓度减小,故电导率又逐渐减小,图示变化趋势为。
二、
1.(1)离子 (2)②电荷 原子种类和数量 (3)一个化学反应 一类 可溶性硫酸盐(或硫酸)与可溶性钡盐
2.化学方程式 易溶于水且易电离 没有发生 原子种类和数量 电荷
[即学即练]
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
2.解析:根据题给离子方程式可知该离子方程式可表示可溶性碳酸盐和强酸反应生成可溶性盐、二氧化碳和水的反应。碳酸氢钠电离出钠离子和碳酸氢根离子而不是碳酸根离子,不能用该离子方程式表示,A错误;碳酸钠和少量硫酸反应生成碳酸氢钠、硫酸钠,不能用该离子方程式表示,B错误;碳酸钡是难溶性碳酸盐,不能用该离子方程式表示,C错误;碳酸钾和硝酸溶液反应生成硝酸钾、二氧化碳和水,可以用该离子方程式表示,D正确。
答案:D
3.解析:澄清石灰水中的Ca(OH)2在离子方程式中应该拆成离子的形成,离子方程式为OH-+H+===H2O,A项错误;Ba2+和结合可生成BaSO4沉淀,Ba(OH)2和H2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-++2H+===BaSO4↓+2H2O,B项错误;铜片插入硝酸银溶液中,铜会置换出银,离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,C项错误;氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应会生成氢氧化镁沉淀,D项正确。
答案:D
4.答案:(1)OH-+H+===H2O
(2)OH-+H+===H2O
(3)Ba2++===BaSO4↓
(4)Ba2++===BaSO4↓
(5)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
5.答案:(1)C (2)不是。如NaHSO4溶液和NaOH溶液反应,离子方程式为H++OH-===H2O,但不为酸碱中和反应 (3)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
三、
1.(1)白色沉淀 不溶解 无沉淀 有白色沉淀 (2)白色沉淀 溶解 无色无味 Ca2++===CaCO3↓ Ca2++CO2↑+H2O
实验活动探究:食盐的精制
实验操作流程
①Ba2++===BaSO4↓ ②Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ③Ca2++===CaCO3↓ Ba2++===BaCO3↓
⑤+2H+===CO2↑+H2O H++OH-===H2O
实验步骤
量筒 、Mg2+、Ca2+、Ba2+ 引流 碱 无气泡冒出
问题和讨论
1.答案:静置,取上层清液少量,继续滴加BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊则表明沉淀完全
2.答案:②沉淀Mg2+ ③沉淀Ca2+和Ba2+
3.答案:可以颠倒顺序,Na2CO3溶液加入必须在加BaCl2溶液之后
4.答案:漏斗、烧杯、玻璃棒
5.答案:不可以,若颠倒,易使沉淀Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3溶解,引入杂质离子
拓展实验
答案:(1)不能,若用Ba(NO3)2溶液,则引入了新杂质离子,得到的产品不纯。
(2)一次性过滤,简化实验步骤
[即学即练]
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2.解析:无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成不溶的白色沉淀,溶液中可能含Cl-,也可能含有、等,A错误;无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,溶液中可能含,也可能含有Ag+,B错误;无色溶液中加入氢氧化钠浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,说明溶液中有,C错误;向澄清石灰水中通入CO2先生成CaCO3沉淀,CO2过量时又生成可溶性的Ca(HCO3)2,所以溶液又变澄清,D正确。
答案:D
3.答案:目的是排除、等离子的干扰。
4.答案:加入足量稀盐酸,是防止Ag+、、等干扰,若先加BaCl2,如有Ag+会生成AgCl白色沉淀、干扰检验。顺序不能颠倒。
5.答案:取待测液少许于试管中,加入足量稀HNO3酸化,再加入足量的Ba(NO3)2溶液,若产生白色沉淀,则溶液中含有,再取上层清液于试管中,加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液中含有Cl-。离子方程式:Ba2++===BaSO4↓,Ag++Cl-===AgCl↓。
6.解析:(1)含Cu2+的溶液显蓝色,含Fe3+的溶液显棕黄色,而此溶液无色,因此原溶液中一定不含有Cu2+和Fe3+。(2)加入稀盐酸产生的白色沉淀不溶于硝酸,说明此沉淀为AgCl,因此说明原溶液中含有Ag+,反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓。(3)加入氨水出现白色沉淀,说明原溶液中含有Mg2+,此沉淀是Mg(OH)2,反应的离子方程式为Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+。(4)原溶液中存在Ag+、Mg2+,能大量共存的阴离子只有。
答案:(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓ (3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+ (4)B
核 心 素 养
[例1] 解析:(1)CaCO3与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑。(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入过量CO2,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸氢根离子,离子方程式为OH-+CO2===。(3)氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式为CuO+2H+===Cu2++H2O。(4)三氯化铁溶液与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+。(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,反应的离子方程式为2H+++2OH-+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
答案:(1)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)CO2+OH-===
(3)CuO+2H+===Cu2++H2O
(4)Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+
(5)2H+++Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
[提升1] 解析:大理石的主要成分为碳酸钙,CaCO3难溶于水,在离子方程式中不能拆写,A项错误;(NH4)2SO4和FeSO4混合溶液与足量NaOH反应时,既有Fe(OH)2沉淀生成,也有NH3·H2O生成,C项错误。
答案:BD
[例2] 解析:含Fe3+的溶液显棕黄色,A错误;在酸性溶液中含有大量的H+,与H+反应而不能大量共存,B错误;Al3+、Cl-、、Mg2+和H+之间互不反应,故在酸性溶液中能大量共存,且溶液无色透明,C正确;Ba2+与能生成BaSO4沉淀,不能大量共存,D错误。
答案:C
[提升2] 解析:呈紫色,A项错误;使酚酞溶液显红色说明溶液呈碱性,则Mg2+不能大量存在,B项错误;使紫色石蕊溶液显红色说明溶液显酸性,则不能大量存在,C项错误。
答案:D
[例3] 解析:若待测液中有时,也能产生同样的现象,A项错误。若待测液中有Ag+时,也能产生同样的现象,B项错误。若待测液中有Ca2+时,也能产生同样的现象,D项错误。
答案:C
[提升3] 解析:因溶液为无色,一定不存在有色离子Cu2+;根据实验②,原溶液中加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀,说明原溶液中不存在、;根据实验①,原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀,再结合实验②,则原溶液中一定含有Mg2+;根据实验③,原溶液中加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,该白色沉淀为AgCl,原溶液中一定含有Cl-。(1)由上述分析可知,原溶液中一定含有的离子是Mg2+、Cl-;一定不含有的阴离子是、;可能含有的离子是Na+、K+;(2)根据溶液呈电中性,该溶液中一定存在唯一的阴离子Cl-,所以实验③可以省略;(3)向原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
答案:(1)Mg2+、Cl- 、 Na+、K+
(2)是 根据溶液呈电中性,原溶液中一定含有Cl-
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
学考评价
1.解析:溶质NaOH、CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、Ca(OH)2、MgCl2、HCl、H2SO4都是电解质,它们在水溶液中电离成自由移动的阴、阳离子。是否能够发生离子反应,可根据是否生成难溶性物质、难电离的物质或易挥发性的物质进行判断。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或易挥发性的物质生成,故不能发生离子反应。
答案:C
2.解析:铁与稀盐酸反应生成亚铁盐,离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,故A错误;稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,Ba2+和OH-的物质的量之比应为1∶2,离子方程式为Ba2++2H++2OH-+===2H2O+BaSO4↓,故B错误;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,故C正确;铜片跟硝酸银溶液反应,离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,故D错误。
答案:C
3.解析:A项,OH-能与酸性溶液中的H+反应生成水;B项,四种离子均不与H+反应,相互之间也不反应,能大量共存;C项,Fe3+为棕黄色,不符合题意;D项,Ag+与Cl-能反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。
答案:B
4.解析:A项,离子方程式分别为H++OH-===H2O,2OH-+H2CO3===+2H2O;B项,离子方程式分别为Ba2++===BaSO4↓,Ba2++2OH-+2H++===BaSO4↓+2H2O;C项,离子方程式分别为+2H+===CO2↑+H2O,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;D项,离子方程式均为CuO+2H+===Cu2++H2O。
答案:D
5.解析:Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A错误;Ⅱ中发生的离子反应为Ba2++===BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中发生的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C正确、D错误。
答案:C
6.解析:K2SO4能与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和KNO3,KCl与Ba(NO3)2不反应,能除去杂质但会引入新杂质KNO3,应选用BaCl2除杂,A错误;CO2能与澄清石灰水反应,而N2不与澄清石灰水反应,选用澄清石灰水反而会把需要保留的物质除去,B错误;Cu在空气中灼烧会与氧气反应生成CuO,能除去杂质且不会引入新杂质,C正确;Ca(OH)2和CaCO3均能与盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把需要保留的物质除去,D错误。
答案:C
7.答案:D