高中人教版 (2019)第二节 离子反应第二课时导学案
展开[明确学习目标] 1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。2.会书写离子方程式并能进行正误判断。3.理解离子方程式的意义。4.掌握一些常见离子能否共存的判断方法。
学生自主学习
离子反应
1.离子反应
(1)概念:电解质在溶液中的反应实质是eq \(□,\s\up4(01))离子之间的反应,称为离子反应。
(2)实验探究
2.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的eq \(□,\s\up4(03))离子符号来表示反应的式子。
(2)书写步骤
(3)意义
①表示出了反应的实质
例如:2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O可以表示为eq \(□,\s\up4(07))H++OH-===H2O,说明SOeq \\al(2-,4)和Na+根本没参加反应。
②表示所有同一类型的反应
例如:H++OH-===H2O可以表示强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应。
离子反应发生的条件
1.实验探究
2.复分解反应型的离子反应发生的条件是:(1)反应生成eq \(□,\s\up4(06))沉淀;(2)反应生成eq \(□,\s\up4(07))气体;(3)生成eq \(□,\s\up4(08))水。满足其一即可。
1.H++OH-===H2O能表示所有的强酸和强碱发生的中和反应吗?
提示:不能,H2SO4和Ba(OH)2的反应不能用该式表示。
2.能使紫色石蕊试液变红的溶液中COeq \\al(2-,3)能大量存在吗?
提示:不能,使紫色石蕊试液变红的溶液显酸性,H+会与COeq \\al(2-,3)发生反应。
课堂互动探究
知识点一 离子方程式的书写及正误判断
1.离子方程式书写的关键
书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
2.离子方程式正误判断时的“六看”
(1)看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:
2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(错)
错因:Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4
正确:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O(错)
错因:CaCO3是难溶盐,不能拆写成离子形式
正确:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(3)看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:
COeq \\al(2-,3)+H+===CO2↑+H2O(错)
错因:氢原子个数不守恒
正确:COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O
(4)看是否遵守电荷守恒
如铝与CuSO4溶液反应:
Al+Cu2+===Al3++Cu(错)
错因:电荷不守恒
正确:2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
(5)看是否漏掉离子反应
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓(错)
错因:漏掉了Cu2+和OH-的反应
正确:Ba2++SOeq \\al(2-,4)+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:
Ba2++OH-+H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+H2O(错)
错因:不符合物质的组成比
正确:Ba2++2OH-+2H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+2H2O
1 下列离子方程式中正确的是( )
A.Fe(OH)3滴加稀盐酸:OH-+H+===H2O
B.向澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
C.MgCl2溶液中滴加氨水:Mg2++2OH-===
Mg(OH)2↓
D.NaHSO4溶液中加BaCl2溶液:SOeq \\al(2-,4)+Ba2+===BaSO4↓
[批注点拨]
[解析] A项Fe(OH)3难溶于水,应写成化学式,正确的离子方程式为Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;B项,澄清石灰水中通入过量二氧化碳生成Ca(HCO3)2,正确的离子方程式为OH-+CO2===HCOeq \\al(-,3);C项,NH3·H2O为弱碱,应写化学式,正确的离子方程式为Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH2)↓+2NHeq \\al(+,4)。
[答案] D
[练1] 下列4组物质,能发生反应的,写出有关的离子方程式;不能发生反应的,说明理由。
①稀盐酸与大理石;
②Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液;
③锌片与CuSO4溶液;
④硝酸钠溶液与氯化镁溶液。
答案 ①2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O
②Ba2++2OH-+2H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+2H2O
③Zn+Cu2+===Zn2++Cu
④由于Na+、NOeq \\al(-,3)、Mg2+、Cl-4种离子之间不能结合生成沉淀或放出气体或生成弱电解质,因此不能发生反应。
解析 ①②③组均能发生反应,第④组不反应。按“写、拆、删、查”4个步骤书写①②③的离子方程式。以①为例:
方法规律 (1)固体间的反应,没有自由移动的离子,不能写成离子方程式,如碳酸氢钠受热分解。
(2)在生成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:2Ag++SOeq \\al(2-,4)===Ag2SO4↓。
(3)当反应物是微溶物的澄清稀溶液时,微溶物应写成离子形式。如少量CO2气体通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
(4)当反应物是微溶物的浊液或固态时,微溶物应写化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:Ca(OH)2+COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓+2OH-。
[练2] 下列离子方程式表达不正确的是( )
①铝溶于稀硫酸中:
Al+2H+===Al3++H2↑
②将铁粉加入稀硫酸中:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
③用食醋除去水瓶中的水垢:
COeq \\al(2-,3)+2CH3COOH===2CH3COO-+CO2↑+H2O
④氯化钙与碳酸氢钾溶液反应:
Ca2++COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.全部
答案 D
解析 ①电荷不守恒,错误;②不符合客观事实,应该生成Fe2+,错误;③CaCO3不能溶于水,离子方程式中不能拆成离子,错误;④CaCl2与KHCO3不反应,错误。
方法规律 判断离子方程式正误抓住两易、两等、两查。
两易:易溶且易电离的物质以实际参加反应的离子的符号表示,其他物质用化学式表示。
两等:离子方程式两边的同种元素的原子个数、电荷总数均应相等。
两查:一查各项是否有公约数,若有必须约去,二查是否漏写必要的反应条件。
知识点二 离子共存问题
离子共存的判断
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应,若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
1.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:
①生成难溶性的盐:Ca2+与COeq \\al(2-,3),Ba2+与COeq \\al(2-,3)、SOeq \\al(2-,4),Ag+与Cl-等。
②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COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)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-等。
2.注意事项——“隐含条件”
(1)“无色”溶液不存在有色离子,如:
Cu2+(蓝色) Fe3+(黄色) Fe2+(浅绿色) MnOeq \\al(-,4)(紫红色)
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子:
“酸性”溶液的不同描述:
①酸性溶液。
②常温下,pH<7的溶液。
③使石蕊试液变红的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子:
“碱性”溶液的不同描述:
①碱性溶液。
②常温下,pH>7的溶液。
③使石蕊试液变蓝的溶液。
④使酚酞试液变红的溶液。
2 在酸性溶液中能大量共存,并且溶液为无色透明的是( )
A.K+、Ca2+、HCOeq \\al(-,3)、Cl-
B.Cu2+、Na+、NOeq \\al(-,3)、Cl-
C.Na+、K+、Mg2+、SOeq \\al(2-,4)
D.Mg2+、Fe3+、Cl-、OH-
[批注点拨]
[解析] A项,酸性溶液中,HCOeq \\al(-,3)不能大量存在,H+与HCOeq \\al(-,3)反应生成H2O和CO2;B项,Cu2+为蓝色;C项,Na+、K+、Mg2-、SOeq \\al(2-,4)不反应,能大量共存,且溶液为无色;D项,Fe3+为黄色,且Mg2+、Fe3+与OH-反应生成Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,酸性溶液中OH-不能大量存在,H+与OH-反应生成水。
[答案] C
[练3] 下列说法中正确的是( )
A.某无色溶液中可能含有下列离子:H+、Cl-、Na+、Fe2+
B.能使石蕊试液变红的溶液中可能含有Cl-、K+、Na+、NOeq \\al(-,3)
C.取少量某溶液,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,通过观察是否有白色沉淀生成,可证明该溶液中是否含有SOeq \\al(2-,4)
D.H++OH-===H2O可描述所有酸碱中和反应的实质
答案 B
解析 Fe2+呈浅绿色,无色溶液中不能含有Fe2+,A错误;使石蕊试液变红的溶液是酸性溶液,H+、Cl-、K+、Na+、NOeq \\al(-,3)间不发生反应,可以共存,B正确;若原溶液中含有Ag+,也会生成白色沉淀,C错误;H++OH-===H2O表示强酸、强碱反应生成可溶性盐的中和反应,D错误。
[练4] 在溶液中能大量共存,加入OH-有沉淀析出,加入H+有气体放出的是( )
A.Na+、Cu2+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)
B.Fe3+、K+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3)
C.H+、Al3+、OH-、NOeq \\al(-,3)
D.Na+、Ca2+、Cl-、HCOeq \\al(-,3)
答案 D
解析 A、B选项中加酸无气体产生;C选项中氢离子、铝离子与氢氧根离子不能大量共存。
方法规律 解答离子共存问题的方法
(1)看是否有隐含限制条件,如碱性、酸性、无色等。这些问题较易忽视,故放在第一步。
(2)看能否发生复分解反应。可分三步进行:
①查H+,主要看是否有弱酸根离子和酸式酸根离子等;
②查OH-,主要看是否有NHeq \\al(+,4)、酸式酸根离子和金属离子;
③查金属离子,主要看是否与酸根离子产生难溶性盐(包括微溶性盐)。
本课归纳总结
1.溶液中离子反应发生的条件有:生成难溶物、气体(易挥发性物质)或水(难电离的物质);而离子方程式是离子反应发生的具体体现和表达。
2.离子方程式的书写步骤中,“拆”是关键,“查”是保
证。强酸、强碱、可溶性盐的化学式拆开,单质、气体、氧化物、难溶和难电离的物质的化学式不拆。
3.离子之间发生反应,生成难溶物、易挥发性物质或难电离的物质时,不能在溶液中大量共存。
学习效果检测
1.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
答案 C
解析 参加离子反应的不一定都是电解质,如Zn+2H+===Zn2++H2↑的反应中,Zn不是电解质,A错误;离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小,如Fe+Cu2+===Fe2++Cu的反应中,Fe2+的浓度是增大的,B错误;固体中不存在自由移动的离子,C正确;CH3COONa溶液与稀硫酸的反应也属于离子反应,D错误。
2.下列物质不能发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液与KCl溶液
B.AgNO3溶液与NaCl溶液
C.Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液
D.NaOH溶液与NH4NO3溶液
答案 A
解析 复分解型离子反应发生的条件是生成沉淀、放出气体或生成水,B项可生成AgCl沉淀,C项可生成CaCO3沉淀,D项可生成NH3·H2O(或NH3),A项不能发生离子反应。
3.下列化学反应的离子方程式错误的是( )
A.BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应:
Ba2++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓
B.NaOH溶液与硝酸的反应:
OH-+H+===H2O
C.Na2CO3溶液与硫酸的反应:
COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O
D.碳酸钙与盐酸的反应:
COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O
答案 D
解析 D项中因碳酸钙为不溶于水的固体,应写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
4.不能用离子方程式COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O表示的反应是( )
A.Na2CO3+2HCl===CO2↑+H2O+2NaCl
B.NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
C.K2CO3+H2SO4===K2SO4+CO2↑+H2O
D.K2CO3+2HNO3===2KNO3+CO2↑+H2O
答案 B
解析 NaHCO3在水溶液中只能电离出Na+和HCOeq \\al(-,3),而不是COeq \\al(2-,3),所以离子方程式为HCOeq \\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑。
5.下列溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.Mg2+、Na+、Cl-、NOeq \\al(-,3)
B.K+、H+、NOeq \\al(-,3)、HCOeq \\al(-,3)
C.Ba2+、K+、OH-、SOeq \\al(2-,4)
D.OH-、Al3+、Ag+、NOeq \\al(-,3)
答案 A
解析 A组离子之间不反应,可大量共存;H+、HCOeq \\al(-,3)结合生成水和气体,B组不能大量共存;Ba2+、SOeq \\al(2-,4)结合生成沉淀,C组不能大量共存;OH-分别与Al3+、Ag+反应,D组不能大量共存。
6.下列各组离子在溶液中为无色,且能大量共存的是( )
A.Cu2+、SOeq \\al(2-,4)、Na+、Cl-
B.Na+、COeq \\al(2-,3)、H+、K+
C.Mg2+、H+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3)
D.Ag+、NOeq \\al(-,3)、K+、Cl-
答案 C
解析 A项,含Cu2+的溶液显蓝色;B项,H+与COeq \\al(2-,3)不能大量共存;C项各离子不反应,能大量共存,且溶液为无色;D项Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。
7.离子方程式COeq \\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑表示的意义是__________________与________溶液反应生成________________,写出能实现该离子反应的一个化学方程式:__________________________________________。
答案 可溶性的碳酸盐 强酸 可溶性盐、二氧化碳和水 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
解析 COeq \\al(2-,3)代表可溶性碳酸盐,H+代表强酸。
8.写出下列反应的离子方程式。
(1)氧化铜和稀硫酸反应:___________________________________ _____________________________________。
(2)碳酸氢钠溶液和稀盐酸反应:______________________________________ __________________________________。
(3)醋酸和氢氧化钠溶液反应:________________________________________ ________________________________。
(4)氢氧化铁和稀盐酸反应:__________________________________________ ______________________________。
(5)向澄清石灰水中通入少量二氧化碳:______________________________。
答案 (1)CuO+2H+===Cu2++H2O
(2)HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O
(3)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
(4)Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
(5)Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
解析 首先要准确地写出反应的化学方程式。关键是“拆”的问题:(1)CuO不拆;(2)NaHCO3拆成“Na++HCOeq \\al(-,3)”;(3)CH3COOH不拆;(4)Fe(OH)3为不溶物,不拆;(5)CaCO3不拆。
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