高中化学必修1全册课件（人教版） (7) 64页

第2课时离子反应及其发生的条件\n课前自主学习(学生用书P36)\n一､离子反应1.离子反应电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应,这样的反应称作离子反应｡2.离子反应的表示方法——离子方程式(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式｡\n(2)书写步骤:以Na2CO3和盐酸反应为例①写正确书写反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑｡②拆把易溶于水､易电离的物质写成离子形式,把难溶的物质､气体和水等仍用化学式表示｡上述化学方程式可改写为:2Na++CO2-3+2H++2Cl-=2Na++2Cl-+H2O+CO2↑｡\n③删删去方程式两边不参加反应的离子｡CO2-3+2H+=H2O+CO2↑④查检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等｡(3)意义①表示某一个具体的化学反应BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl离子方程式为Ba2++SO2-4=BaSO4↓②表示同一类型的离子反应\n①中的离子方程式还可用来表示CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓;H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl的反应(例举两组物质)｡\n二､复分解反应发生的条件酸､碱､盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上就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是:生成沉淀､放出气体或生成水｡只要具备上述条件之一,反应就能发生｡诱思探究:粗盐中含有Ca2+､Mg2+和SO2-4等,如何利用离子反应除去上述离子?写出有关离子方程式｡\n提示:先加入过量BaCl2除去SO2-4,再加入过量Na2CO3除Ca2+和过量Ba2+,再加入过量NaOH除去Mg2+,过滤后再加入适量盐酸除去过量OH-｡有关离子方程式:SO2-4+Ba2+=BaSO4↓,Ba2++CO2-3=BaCO3↓,Ca2++CO2-3=CaCO3↓,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,H++OH-=H2O｡(其他合理方案也可以)\n课堂深化探究(学生用书P36)\n一､离子方程式的书写1.抓住两易､两等､两查(1)两易:即易溶､易电离的物质(包括强酸､强碱､大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示,非电解质､难电离的物质(包括弱酸､弱碱､水等)､难溶物､单质､气体､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､电荷总数均对应相等｡(3)两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件｡\n2.注意的问题(1)微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式;微溶物作为生成物,一般写化学式(标↓),如Ca(OH)2等｡(2)氨水作为反应物写NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标↑)｡\n3.在书写离子方程式中拆成离子形式和不拆写的实例｡(1)拆成离子形式的物质强酸类:HCl､H2SO4､HNO3……强碱类:KOH､NaOH､Ba(OH)2､Ca(OH)2(溶液中,如澄清石灰水)……可溶性盐:①钾盐:KNO3､KCl､K2SO4､K2CO3､K3PO4……\n可溶性盐:①钾盐:KNO3､KCl､K2SO4､K2CO3､K3PO4……②钠盐:NaCl､NaNO3､Na2SO4､Na2CO3､Na3PO4……③铵盐:NH4Cl､NH4NO3､(NH4)2SO4､(NH4)2CO3､(NH4)3PO4……④硝酸盐:Ba(NO3)2､AgNO3､Ca(NO3)2､Cu(NO3)2……一般钾､钠､铵､硝酸盐在溶液中都拆成离子形式｡⑤其他可溶性盐:CuCl2､CuSO4､MgCl2､MgSO4､FeCl2､Fe2(SO4)3､Al2(SO4)3､Ca(HCO3)2\n(2)不能改写的物质①弱酸类:H3PO4､CH3COOH､H2CO3､H2SO3､H2S……②弱碱类:Cu(OH)2､Fe(OH)3､Al(OH)3､Mg(OH)2､NH3·H2O……③不溶性盐:CaCO3､BaCO3､BaSO4､AgCl……④气体:CO2､Cl2､SO2､H2S､NH3……⑤金属氧化物:CaO､Na2O､CuO､Fe2O3……⑥单质:H2､S､Na､Mg､Zn､Fe……⑦其他不溶物质:FeS､CuS……⑧H2O\n二､离子方程式的正误判断离子方程式的正误判断,也是检查离子方程式正确书写的要求,从以下几个方面判断:1.看是否与物质反应的客观事实相符合,常见的错误有:(1)反应不能发生,却写成离子方程式｡如稀硫酸滴在铜片上,错误地写成:Cu+2H+=Cu2++H2↑(Cu在金属活动顺序表中位于H之后,不能同稀H2SO4反应);CaCl2溶液中通入CO2,错误地写为:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+(CaCO3在酸性条件下不能生成沉淀,反应不能进行)｡\n(2)产物错误,如Fe与稀HCl反应,错误地写为:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(Fe与H+反应只能生成Fe2+),应写为:Fe+2H+=Fe2++H2↑｡2.看是否遵守质量守恒定律,如Al与HCl反应,如果写成Al+3H+=Al3++H2↑是错误的,它不遵循质量守恒定律,应写为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑｡3.看是否遵循电荷守恒定律,如向氯化亚铁溶液中,通入Cl2(2FeCl2+Cl2=2FeCl3),如果写成Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-,就不遵循电荷守恒,应写为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-｡\n4.看化学式的改写是否正确(1)易溶且易电离的物质写成离子形式,单质､氧化物､难溶､难电离(如水)的物质､气体等均用化学式表示｡如:Ba(OH)2+2H+=Ba2++2H2O(错误),正确的离子方程式为H++OH-=H2O｡(2)微溶物的写法｡一般地,微溶物的溶液写成离子的形式,浑浊或沉淀写成化学式,做为产物一律写化学式,如澄清石灰水表示为Ca2++2OH-,而石灰乳､石灰浆表示为Ca(OH)2｡(3)不在溶液中发生的反应,通常不能用离子方程式表示,如\n(4)可溶性多元弱酸酸式盐的写法,要保留酸式酸根离子的形式,如NaHCO3溶液中NaHCO3改写为Na++HCO-3,不能写成Na++H++CO2-3｡若多元强酸的酸式盐如NaHSO4,则应改写为Na++H++SO2-4｡\n5.看是否漏掉离子反应｡如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO24的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应,再如氢氧化钡和硫酸反应:Ba2++SO2-4=BaSO2↓(错误),正确为:Ba2++2OH-+2H++SO2-4=BaSO4↓+2H2O｡\n6.看反应物或产物的系数配比是否正确｡如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成:H++OH-+SO24+Ba2+=BaSO4↓+H2O;应写成:2H++2OH-+SO24+Ba2+=BaSO4↓+2H2O因为在H2SO4中每有1molSO2-4就一定有2molH+,则n(H+)n(SO2-4)=2：1,故在离子反应方程式中其系数配比也必须是2:1,同理根据Ba(OH)2,则OH-与Ba2+的系数配比也必须是2:1\n三､离子共存的判断离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应,判断溶液中的离子能否大量共存,事实上是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则大量共存｡1.生成难溶物质的离子不能大量共存如生成难溶性盐:Cu2+与CO2-3,Ba2+与SO2-4､CO2-3,Ag+与Cl-､Br-､I-､CO2-3｡生成难溶性碱:OH-与Fe3+､Fe2+､Mg2+､Cu2+等｡\n2.生成气体的离子不能大量共存如H+与CO2-3､HCO-3､SO2-3､HSO-3､S2-､HS-等｡3.生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存如H+与OH-､CH3COO-;OH-与NH+4､HCO-3､HSO-3､HS-等｡4.溶液无色透明,不存在有色离子常见的有色离子有:Cu2+(蓝色)､Fe3+(黄色)､Fe2+(浅绿色)､MnO-4(紫红色)｡\n5.其他隐含条件,如强酸性溶液中不存在与H+反应的离子;强碱性溶液中不存在与OH-反应的离子｡\n典例剖析(学生用书P37)\n知识点一离子方程式的正误判断例1下列离子方程式中,书写正确的是()A.氢氧化铜与盐酸反应:H++OH-=H2OB.氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应:Ca2++CO2-3=CaCO3↓C.硫酸溶液与碳酸钡反应:SO2-4+Ba2+=BaSO4↓D.碳酸钙与稀盐酸反应:CO2-3+2H+=H2CO3B\n〔解析〕A项中Cu(OH)2不溶于水,不能写成离子形式,其离子方程式应为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;C项中BaCO3不溶于水,不能写成离子形式,且H+能与CO2-3发生反应,其离子方程式应为:2H++SO2-4+BaCO3=BaSO4↓+CO2↑+H2O;D项中CaCO3不溶于水,不能写成离子形式,其离子方程式应为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O｡\n〔点评〕书写离子反应方程式要讲究书写形式规范化,注意容易出现的错误,并随时纠正,如①不溶于水的电解质､水及气体要写出其分子式或化学式,不能写成离子形式;②离子符号的书写要正确,如Cl-不能写成Cl-1,以免与元素的化合价相混淆;③气体符号和沉淀符号不能漏写;④方程式两边元素的原子个数和离子所带的电荷总数要相等｡\n知识点二离子共存例2下列无色透明的酸性溶液中能大量共存的离子组是()A.K+､MnO-4､Na+､SO2-4B.K+､SO2-4､CO2-3､Na+C.Na+､NO-3､Al3+､Cl-D.Fe2+､SO2-4､Na+､Cl-C\n〔解析〕考查了带限制条件“无色”､“酸性”的离子共存问题,只要记住常见有色离子及哪些离子与H+不能共存,就可轻而易举地找出正确答案｡因MnO-4､Fe2+有色,故A､D错误,而B中CO2-3+2H+=CO2↑+H2O,故CO2-3与H+不能大量共存,利用“排除法”解这类题目｡\n知识点三离子的检验与推断例3A､B､C､D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+､Ag+､Na+､Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是NO-3､SO2-4､Cl-､CO2-3中的某一种｡(1)若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色｡(2)若向(1)的四支试管中分别加盐酸,B盐溶液有沉淀产生,D盐溶液有无色无味气体逸出｡根据(1)(2)实验事实可推断它们的化学式为:A.________,B.________,C.________,D.________｡BaCl2AgNO3CuSO4Na2CO3\n〔解析〕答好此类题目的关键是熟练掌握好典型离子的性质｡首先,因A､B､C､D都是可溶性盐,故Ba2+不能与SO2-4､CO2-3组合;Ag+只能与NO-3组合;Cu2+不能与CO2-3组合｡由(1)可知C为铜盐｡由(2)可知B盐为AgNO3,D盐含CO2-3,而CO2-3与Ba2+､Ag+､Cu2+均不能共存,故D为Na2CO3｡剩余阳离子为Ba2+,故A为钡盐;剩余阴离子为SO2-4､Cl-,而Ba2+与SO2-4不能共存,故A只可能是BaCl2｡因而C为CuSO4｡\n〔点评〕离子推断是较高层次的推断题,既考查常见离子的典型性质,又考查同学们的推断能力､综合能力｡推断时,除考虑离子的基本性质外,还要兼顾离子大量共存情况,有时还需运用“淘汰和剩余”的思维方法｡\n课内针对性训练(学生用书P38)\n1.在下列化学反应中,不属于离子反应的是()A.锌片投入到稀硫酸中B.H2与O2点燃生成H2OC.向澄清的石灰水中加入Na2CO3溶液D.向稀盐酸中滴加KOH溶液解析:H2与O2反应是分子间的反应,不属于离子反应｡B\n2.下列离子反应不能发生的是()A.KCl+NaOH=NaCl+KOHB.AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓C.Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHD.2NaCl+Ca(NO3)2=CaCl2+2NaNO3AD解析:离子反应发生的条件是生成气体､沉淀,难电离的物质如水,而AD中产物均为可溶性强电解质｡\n3.下列离子方程式书写正确的是()A.氢氧化钡与盐酸2H++2OH-=2H2OB.碳酸氢钠与盐酸:CO2-3+2H+=H2O+CO2↑C.硝酸银与盐酸:Ag++NO-3+H++Cl-=AgCl↓+HNO3D.氢氧化钠与硫酸铜:2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓解析:A为H++OH-=H2O;B中为HCO-3而不是CO2-3;C为Ag++Cl-=AgCl↓｡D\n4.(2009·德州高一检测)某无色溶液中,可大量共存的离子组是()A.Na+､HCO-3､SO2-4､Br-B.Cu2+､NO-3､Cl-､SO2-4C.H+､Cl-､K+､CO2-3D.K+､Mg2+､SO2-4､OH-解析:B中含Cu2+的溶液呈蓝色;C中H+与CO2-3不共存;D中Mg2+与OH-不共存,只有A符合题意｡A\n5.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内物质为杂质)写出所用试剂及离子方程式(1)CaCl2(HCl)试剂____________离子方程式________________________________________｡(2)CO2(HCl)试剂__________________离子方程式________________________________________｡(3)O2(CO2)试剂___________离子方程式_______________________________________｡CaCO3固体CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑饱和NaHCO3溶液HCO-3+H+=H2O+CO2↑NaOH溶液2OH-+CO2=H2O+CO2-3\n解析:除去杂质不能再引入新的杂质,O2中的CO2应用NaOH溶液除去,不能用澄清石灰水除去CO2,因澄清石灰水溶液较稀,可能CO2除不尽｡\n课后优化训练(学生用书P38)\n基础强化1.下列实验中,能发生离子反应的是()A.氢气还原氧化铜B.盐酸与K2SO4溶液混合C.降低饱和KNO3溶液的温度D.KOH溶液与CuSO4溶液混合D\n解析:H2还原氧化铜不是离子反应;盐酸与K2SO4不发生反应;降低饱和KNO3溶液温度,析出晶体,不是化学变化;只有KOH与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀是离子反应｡\n2.下列离子方程式书写错误的是()A.铁粉和稀盐酸:Fe+2H+=Fe2++H2↑B.碳酸钙与盐酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OC.氧化铜与稀硫酸:CuO+2H+=Cu2++H2OD.碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应:Ba2++CO2-3=BaCO3解析:碳酸氢钠与氯化钡不反应｡D\n3.(2009·运城高一检测)如表是某矿物质饮用水的部分标签说明主要成分钾离子(K+)20~27.3mg·L-1氯离子(Cl-)30~34.2mg·L-1镁离子(Mg2+)20.2~24.9mg·L-1硫酸根离子(SO2-4)24~27.5mg·L-1则该饮用水中还可能较大量存在()A.OH-B.Ag+C.Na+D.Ca2+C\n解析:OH-与Mg2+不共存;Ag+与SO2-4､Cl-不共存;Ca2+与SO2-4不能大量共存｡\n4.下列四种物质的溶液,其中一种与其他三种能发生离子反应,这种物质是()A.H2SO4B.Fe(OH)3C.BaCl2D.Na2CO3解析:H2SO4与Fe(OH)3发生中和反应生成水;与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀;与Na2CO3反应产生气体｡A\n5.在碱性溶液中,能大量共存的离子组是()A.Mg2+､SO2-4､K+､Cl-B.K+､Cl-､NO-3､Cu2+C.Na+､SO2-4､H+､NO-3D.K+､CO2-3､SO2-3､Na+解析:A中Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;B中Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;C中H++OH-=H2O｡D\n6.下列离子方程式改写成化学方程式正确的是()A.Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaSO4↓B.Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+Cu(OH)2=Fe(OH)2+CuC.Ag++Cl-=AgCl↓AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3D.CO2+2OH-=CO2-3+H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC\n解析:A项离子方程式中的生成物只有一种Mg(OH)2沉淀,而改写后的化学方程式中却出现了Mg(OH)2､BaSO4两种沉淀,故错误;B项离子方程式表示的是Fe与含Cu2+的溶液反应,生成可溶于水的Fe2+的化合物,而化学方程式中却出现了不溶于水的Cu(OH)2与Fe(OH)2,事实上,Fe是不能与Cu(OH)2发生置换反应的,故B项错误;C项正确;D项离子方程式表示CO2与强碱溶液反应生成了可溶于水的碳酸盐,而化学方程式中所出现的碳酸盐却是难溶于水的CaCO3,与要求不符,故错误｡\n7.某有色电解质溶液中,可能大量存在Ag+､H+､Cu2+､CO2-3､OH-､Cl-,你认为一定有的离子是______________,一定没有的离子是______________,还需进一步确认的离子是________｡Cu2+､Cl-OH-､CO2-3､Ag+H+解析:含Cu2+的溶液呈蓝色,该有色溶液含有Cu2+,因CO2-3\,OH-与Cu2+反应不能存在,说明溶液中含Cl-,与Cl-反应的Ag+不能在溶液中存在,不能确定H+是否存在｡\n8.如图所示是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线｡以下三个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是________,其化学方程式为_______________________________;与B图变化趋势一致的是________,其离子方程式为__________________________________;与C图变化趋势一致的是________,其离子方程式为____________________________｡bCH3COOH+NH3·H2O=CH3COONH4+H2OaBa2++2OH-+2H++SO2-4=BaSO4↓+2H2OcH++OH-=H2O\na.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的H2SO4至过量b.向醋酸溶液中逐滴加入等浓度的氨水至过量c.向盐酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液至过量\n解析:a中Ba(OH)2是强电解质,H2SO4也是强电解质｡当H2SO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中时会使溶液中Ba2+､OH-减少,当二者恰好完全反应时,溶液中离子浓度很小,几乎不导电,若继续滴入硫酸溶液,溶液中离子浓度增加,导电性增强,所以其导电性变化和B图相同;b中醋酸溶液和氨水是弱电解质,反应后生成CH3COONH4是强电解质,故滴入氨水后其导电性增强,当二者完全反应后加入氨水,相当于稀释CH3COONH4溶液,故其导电性降低,变化图与A相符;C中HCl与NaOH是强电解质,反应后生成NaCl,离子数未变,但加入了NaOH溶液,离子浓度变小,导电性减弱,当完全反应后,离子浓度几乎与NaOH溶液相同,故导电性在这一段无变化,故符合C图｡\n能力提升1.正确书写离子方程式时,下列各项中,应使等式两边相等的是()①离子数目相等②粒子总数相等③原子数目相等④离子所带正负电荷总数相等⑤分子数目相等⑥各元素原子数目相等A.①⑤B.②④C.③⑥D.④⑥D\n解析:离子方程式要遵循电荷守恒,质量守恒(即原子守恒),是氧化还原反应的还要遵循电子守恒｡\n2.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.①②B.①②④C.②③D.①②③解析:④中除生成硫酸钡沉淀外,还生成了水,也要在离子方程式中表示出来｡D\n3.在水溶液中能大量共存,且加入过量稀硫酸时,有气体生成的是()A.Na+､Ag+､CO2-3､Cl-B.K+､Ba2+､SO2-4､Cl-C.Na+､K+､CO2-3､Cl-D.Na+､K+､Cl-､SO2-4C\n解析:A项,Ag+与Cl-能发生反应,生成AgCl白色沉淀,不能共存;B项,Ba2+与SO2-4能发生反应,生成BaSO4白色沉淀,不能共存;C､D项中的离子在水溶液中能大量共存,加入稀硫酸后,C项中的CO2-3与H+可发生反应,生成CO2气体;D项中的离子与H+不能发生反应,故C项符合题意｡\n4.某溶液中含有K+､Cl-､CO2-3､SO2-4等,今要求在所取同一溶液中先后检验出CO2-3､SO2-4､Cl-,请你帮助小明同学完成下列实验设计:(1)试剂:先加________,依据现象__________________,确定CO2-3离子存在;再加________,再依据现象_____________,确定SO2-4离子存在;最后加________,依据现象_____________,确定Cl-离子存在｡过量HNO3产生无色无味的气体Ba(NO3)2产生白色沉淀AgNO3产生白色沉淀\n(2)根据你选择的试剂,写出检验CO2-3､SO2-4､Cl-的离子方程式:①____________________｡②____________________｡③____________________｡2H++CO2-3=CO2↑+H2OBa2++SO2-4=BaSO4↓Ag++Cl-=AgCl↓\n解析:本题考查的是CO2-3､SO2-4､Cl-的检验,但要注意的是在同一溶液中进行,这样选择试剂时,必须考虑先加入的试剂不能对后边的离子的检验有影响｡因此,检验CO2-3要加的酸为HNO3,检验SO2-4要用Ba(NO3)2,检验Cl-要用AgNO3｡\n5.氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸,某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子(H2O､H+､SO2-4)能使氧化铜溶解,请你和他一起通过下图所示Ⅰ､Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动｡\n(1)某同学提出的假设是__________________________________________｡(2)通过实验Ⅰ可以证明____________________________________________________________________｡(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步确认的实验操作是:在Ⅲ中先加入________________,再加入________________________｡(4)探究结果为___________________________________________｡H2O､H+､SO2-4中的某一种微粒能使CuO溶解水不能使氧化铜溶解,而是另外的H+､SO2-4两种粒子的一种粒子使CuO溶解稀H2SO4Na2SO4(或K2SO4等)氧化铜固体溶于稀H2SO4是稀硫酸中的H+在起作用,而H2O､SO2-4两种粒子都不能使CuO溶解\n(5)反应的离子方程式为____________________｡CuO+2H+=Cu2++H2O解析:本题考查的知识既基础又灵活,以学生非常熟悉的CuO与H2SO4的反应为起点,去探究硫酸中的H+､SO2-4和H2O三种微粒中哪种微粒使CuO溶解,在Ⅲ中应先加入可溶性的硫酸盐,以证明CuO的溶解过程中SO2-4不起作用,然后再加入稀硫酸,从而证明CuO溶解是硫酸中的H+起作用｡(4)加入HNO3､HCl等均可使CuO溶解｡