鲁科版必修1第2章 元素与物质世界第2节 电解质教案设计

课时2　电解质在水溶液中的反应

目标与素养：1.了解离子反应发生的条件及其应用。(宏观辨识)2.掌握离子方程式的书写步骤。(变化观念)3.了解SO、Cl－等的检验方法。(科学探究)

一、离子反应

1．探究电解质在水溶液中反应的实质

2.离子反应

(1)概念：在溶液中有离子参加的化学反应。

(2)实质：溶液中某种离子的浓度发生了变化。

(3)复分解型离子反应发生的条件

微记忆：盐的溶解性口诀

钾钠铵硝四盐溶，钾钠铵钡四碱溶；

硫酸铅钡难溶解，钙盐银盐仅微溶；

碳酸正盐溶者少，镁盐却微溶水中；

盐酸盐中多数溶，银盐不溶铅微溶。

二、离子方程式

1．表示：离子反应可以用离子方程式表示。例如，NaOH溶液与盐酸反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。

2．书写步骤(以氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应为例)

3．意义

(1)表示一个具体的化学反应。

(2)表示所有同一类型的化学反应。

　离子方程式：H＋＋OH－===H2O表示所有强酸与强碱之间发生的中和反应吗？

【提示】　不表示。H＋＋OH－===H2O只表示酸中酸根离子与碱中阳离子之间不发生反应的强酸与强碱之间的反应，如NaOH与强酸之间的反应等；Ba(OH)2与H2SO4之间的反应就不能用该离子方程式表示。

三、离子反应的应用

1．离子检验

2.离子共存的判断：若离子之间能发生反应，则不能大量共存。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)只要生成气体的反应就是离子反应。 (　　)

(2)溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子反应。

  (　　)

(3)发生离子反应时溶液中的离子浓度一定会减小。 (　　)

(4)某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明该溶液中一定含有SO。  (　　)

(5)检验溶液中的Cl－时，可先加盐酸，再加AgNO3溶液。

  (　　)

[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×

2．将盐酸滴入下列溶液中，不会发生离子反应的是(　　)

A．AgNO3　　　　　　　 B．NaOH

C．Na2CO3   D．KNO3

D　[HCl和KNO3溶液混合，无沉淀、气体、难电离物质生成。]

3．加入NaOH后，溶液中下列离子会大量减少的是(　　)

A．CO   B．K＋   

C．SO   D．H＋

D　[OH－与H＋反应生成水，使H＋数目减少，D正确。]

1.离子方程式的书写步骤

写化学方程式——拆成离子形式——删掉没反应的离子——检查是否配平。

2．书写离子方程式的关键

书写离子方程式的关键是物质的“拆分”是否合理：

(1)强酸、强碱和可溶性盐改写成离子形式；

(2)弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物、非电解质等都写成化学式。

3．离子方程式的正误判断方法

(1)是否能用离子方程式表示。不在溶液中或熔融状态下进行的反应不能用离子方程式表示。

(2)看是否符合客观事实。如Fe跟稀H2SO4反应，写成2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑是错误的。

(3)看化学式拆写是否正确。如NaHCO3与稀HCl反应写成2H＋＋CO===CO2↑＋H2O是错误的。

(4)看是否遵循质量守恒和电荷守恒。如Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag电荷不守恒。

(5)看是否漏掉部分离子反应。如H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应，写成Ba2＋＋SO===BaSO4↓或H＋＋OH－===H2O都是错误的。

(6)看生成物的状态符号及离子符号是否正确。

(7)看阴、阳离子的配比关系是否正确。如Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应，若写为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O，则不符合Ba(OH)2和H2SO4的组成比。

【典例1】　下列离子方程式正确的是(　　)

A．澄清的石灰水与稀盐酸反应：

Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O

B．钠与水的反应：

Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑

C．铜片插入氯化锌溶液中：

Cu＋Zn2＋===Cu2＋＋Zn

D．大理石溶于盐酸的反应：

CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

D　[A项中澄清石灰水应写离子形式；B项中电荷不守恒；C项反应不能发生。]

(1)试写出A项正确的离子方程式。

(2)若将D项中盐酸换成醋酸，该离子方程式正确吗？

[答案]　(1)澄清石灰水与稀盐酸的反应实质上是H＋与OH－之间的反应：OH－＋H＋===H2O。

(2)不正确。醋酸是弱酸，应该用化学式表示。

1．下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是(　　)

A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4

B．澄清的石灰水久置后出现白色固体：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

C．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2===2Na2O＋O2↑

D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2

C　[A.金属活动性顺序：Zn＞Cu，则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉，会发生置换反应，其反应的方程式为Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，使溶液的蓝色消失，A项正确；

B．澄清石灰水久置以后会与空气中的二氧化碳反应而生成碳酸钙白色沉淀，其反应的方程式为：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，B项正确；

C．过氧化钠在空气中放置，会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应，最终生成白色且稳定的碳酸钠，涉及的转化关系有：Na2O2→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，C项错误；

D．向氢氧化镁悬浊液中滴加足量氯化铁溶液，会发生沉淀的转化，化学方程式为3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2，D项正确；]

2．根据离子方程式的书写步骤，写出下列反应的离子方程式。

(1)盐酸与氢氧化钠溶液反应。

_______________________________________________________

 (2)硫酸与氢氧化钾溶液反应。

_______________________________________________________

(3)碳酸钠溶液与过量的盐酸反应。

_______________________________________________________

(4)大理石与盐酸反应。

_______________________________________________________

[答案]　(1)H＋＋OH－===H2O

(2)H＋＋OH－===H2O

(3)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

(4)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

1.离子共存的判断方法总结

(1)离子共存的原则

离子间不能发生化学反应，它们在同一溶液中能大量共存；离子间能发生化学反应，它们在同一溶液中不能大量共存。

(2)离子不能大量共存的三种情况

①生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。   

a．生成难溶性的盐：Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等。

b．生成难溶性的碱：OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。

②生成气体的离子不能大量共存。

H＋与CO、HCO、S2－、HS－等。

③生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存。

H＋与OH－、CH3COO－；OH－与NH等。

(3)判断离子共存应注意的问题

①不要忽略题干本身隐含的条件，如无色溶液中不能含有有颜色的离子，酸性溶液中不含能与H＋反应的离子，碱性溶液中不含能与OH－反应的离子；

②对于溶液中离子能发生反应的条件必须熟练掌握并应用，知道哪些离子之间可发生反应，哪些离子之间不能发生反应。

2．离子检验

(1)Cl－检验

加入硝酸和硝酸银溶液，产生白色沉淀。

提醒：检验Cl－存在时，必须用硝酸酸化，防止CO等离子的干扰，但不能用盐酸酸化。

(2)SO检验

加入盐酸和氯化钡溶液，产生白色沉淀。

提醒：检验SO存在时，一定先加稀盐酸后加BaCl2溶液，不能将两种试剂颠倒，防止Ag＋、CO、SO等离子的干扰。

【典例2】　下列各组离子能在溶液中大量共存的是(　　)

A．Na＋、Mg2＋、Cl－、OH－

B．H＋、Ca2＋、CO、NO

C．Cu2＋、K＋、SO、NO

D．Na＋、HCO、OH－、Ca2＋

C　[溶液中的离子能否大量共存，关键是看离子间能否发生反应。A项，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；B项，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，Ca2＋＋CO===CaCO3↓；C项，离子相互之间不会发生反应；D项，HCO＋OH－===H2O＋CO，Ca2＋＋CO===CaCO3↓，Ca2＋＋2OH－===Ca(OH)2↓。]

(1)生成难溶或微溶盐的离子不能大量共存。

(2)弱碱的阳离子不能与OH－大量共存。

(3)弱酸根阴离子不能与H＋大量共存。

(4)弱酸的酸式酸根阴离子与H＋和OH－均不能大量共存。

1．下列各组离子能大量共存，且溶液无色透明的是(　　)

A．K＋、Cu2＋、NO、SO

B．Ag＋、NO、Cl－、Mg2＋

C．Na＋、CO、OH－、Ba2＋

D．NH、NO、SO、H＋

D　[Cu2＋为蓝色，A不符合题意；Ag＋与Cl－反应产生AgCl沉淀，B不符合题意；CO与Ba2＋反应产生沉淀不能大量共存，C不符合题意；D项各离子间不发生反应且溶液无色，符合题意。]

2．对于某些常见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中，溶液变浑浊，一定有CO

B．加入氯化钠溶液有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不消失，一定有Ag＋

C．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋

D．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，一定有SO

B　[A项，可能含有CO或HCO等；C项，可能含有Ca2＋、Mg2＋等；D项，可能含有Ag＋。]

1．下列反应中，属于离子反应的是(　　)

A．H2和O2反应生成水

B．锌片投入稀硫酸中

C．木炭在高温下与CO2反应生成CO

D．2KClO32KCl＋3O2↑

B　[离子反应是自由移动离子参加的反应，能提供离子的是电解质，能提供自由移动离子的条件是水溶液或熔融状态，因此离子反应的前提条件是电解质参加，在水溶液或熔融状态下进行。]

2．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＋、SO、OH－ B．Na＋、K＋、Cl－、NO

C．Fe3＋、K＋、Na＋、NO  D．Ag＋、K＋、SO、Cl－

B　[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，能大量共存；C项，Fe3＋为棕黄色；D项，Ag＋与Cl－能反应不能共存。]

3．向某无色溶液中加入BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，则溶液中溶有的离子(　　)

A．一定有SO

B．一定没有SO

C．一定有Ag＋

D．可能是SO，也可能是Ag＋，但二者不能同时存在

D　[若溶液中含有Ag＋，加入BaCl2溶液时：Ag＋＋Cl－===AgCl↓；若溶液中含有SO，加入BaCl2溶液时，Ba2＋＋SO===BaSO4↓；二者均不溶于稀硝酸。由于Ag2SO4为微溶物，故Ag＋、SO不能同时存在于溶液中。]

4．下列各组的两种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

D　[A项，离子方程式为H＋＋OH－===H2O,2OH－＋H2CO3===CO＋2H2O；B项，离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；C项，离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O；D项，离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。]

5．(1)写出下列反应的离子方程式。

①氯气与澄清石灰水反应。

②向MgCl2溶液中加入澄清石灰水。

③铁与稀硫酸反应。

④NaOH溶液和H2SO4溶液反应。

⑤NaCl溶液和AgNO3溶液反应。

⑥Cu(OH)2和稀H2SO4反应。

⑦Fe与CuSO4溶液反应。

⑧Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应。

⑨向CuSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液。

⑩向AlCl3溶液中滴加氨水。

(2)写出与下列离子方程式相对应的化学方程式。

①Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓

②H＋＋OH－===H2O

③2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

④2H＋＋CO===H2O＋CO2↑

⑤Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu

[答案]　(1)①Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

②Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

④H＋＋OH－===H2O

⑤Ag＋＋Cl－===AgCl↓

⑥Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

⑦Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋

⑧Ca2＋＋CO===CaCO3↓

⑨Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓

⑩Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

(2)①CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4

②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

③CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O

④Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O

⑤CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4(合理即可)