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2020-2021学年高中化学 第2章 元素与物质世界 第2节 第2课时 离子反应学案 鲁科版必修1
2020-2021学年高中化学 第2章 元素与物质世界 第2节 第2课时 离子反应学案 鲁科版必修1
年级:
姓名:
- 9 -
第2课时 离子反应
[学习目标]
1.了解离子反应发生的条件及其应用。
2.能正确书写离子方程式,会判断离子方程式的正误。(重点)
3.了解常见离子的检验方法。
授课提示:对应学生用书第35页
一、离子反应
1.定义:在溶液中有离子参加或生成的化学反应。
2.实质:反应向着溶液中某种离子浓度减小的方向进行。
3.复分解型离子反应发生的条件:
注意:(1)难电离的物质即弱电解质,常见的弱电解质有弱酸、弱碱和水。
(2)挥发性物质通常是指气体,如CO2、SO2、NH3等。
二、离子方程式
1.定义:用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子。
2.离子反应方程式的意义:离子方程式表示的不仅仅是某个反应的离子反应,而是表示同一类型化学反应的离子反应,并揭示了这类化学反应的反应实质。
三、离子方程式的书写方法
1.直接书写法:写酸、碱、盐的电离方程式→分析离子种类→分析哪些离子能发生反应而结合成水、沉淀、气体→将实际参加反应的离子符号写在左边,生成的水、沉淀或气体化学式写在右边。如氢氧化钡与硫酸反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
2.四步书写法:写、拆、删、查。
四、常见离子的检验
1.检验OH-:用酚酞溶液,使酚酞溶液变红。
2.检验H+:①紫色石蕊溶液,使石蕊溶液变红;②使用锌粒,产生气泡,气体可燃。
3.检验CO:用稀盐酸、澄清石灰水,产生气泡,产生的无色无味气体通入澄清石灰水中使澄清石灰水变浑浊。
4.检验Cu2+:NaOH溶液,产生蓝色沉淀。
■多维思考·自主预习
1.下列过程所发生的反应属于离子反应的是( )
A.H2和O2反应生成水
B.锌片投入稀硫酸中生成H2
C.H2O2分解制取O2
D.NH3遇到HCl气体生成白烟
答案:B
2.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+
答案:D
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氢氧化镁与盐酸反应:OH-+H+===H2O
B.铁与氯化铜溶液反应:Fe+Cu2+===Fe3++Cu
C.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓
D.澄清石灰水中通入少量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
答案:D
4.判断下列物质在水溶液中能否发生离子反应。
(1)HCl与NaOH(√)
(2)AlCl3与AgNO3(√)
(3)Ca(OH)2与NaNO3(×)
(4)Na2CO3与HCl(√)
授课提示:对应学生用书第35页
要点一 离子反应
实验操作
实验
现象
随着H2SO4溶液的滴入:
(1)电流表:指针读数先由大变小,后由小变大
(2)溶液:出现白色沉淀,溶液颜色由红色变浅至无色。
[问题探究]
1.电流表指针的变化说明了什么?
答案:电流表指针的变化说明电解质溶液中的阴阳离子发生了定向移动,电路中形成了电流,先由大变小、后由小变大,说明随着H2SO4溶液的滴入离子浓度先由大变小、后由小变大。
2.溶液颜色为什么会发生变化?白色沉淀的成分是什么?稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是什么?
答案:开始是Ba(OH)2溶液呈碱性,酚酞遇碱显红色,随着H2SO4溶液的滴入,H+、OH-结合生成难电离的水,中和了碱性,所以红色渐渐消失。同时SO、Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀,溶液中离子的浓度降低。稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是H+与OH-结合生成难电离的水,同时SO与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀,溶液中离子的浓度降低。
3.离子反应发生的条件是什么?溶液中离子间不能大量共存的条件是什么?
答案:离子反应发生的条件是生成难溶于水的沉淀或难电离的物质或气体;溶液中离子间不能大量共存的条件是离子之间能够发生反应。
4.固体之间的反应是不是离子反应?
答案:固体之间的反应不是离子反应,如KClO3分解制O2。
[题组过关]
判断正误。
(1)只要是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)任何化学反应都是离子间的反应。(×)
(5)复分解反应一定有沉淀、气体或水生成。(×)
(6)Na2O2固体放入水中,发生了离子反应。(√)
要点二 离子方程式
1.书写步骤(以氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应为例)
—正确书写反应的化学方程式:
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
—把易溶于水、易电离的物质拆成离子的形式:
Ba2++2Cl-+2Na++SO===
BaSO4↓+2Na++2Cl-
—删去方程式两边不参加反应的离子
SO+Ba2+===BaSO4↓
—检查方程式两边各元素的原子个数
和电荷总数是否相等
注意:书写离子方程式时要注意两点
(1)准确判断是否可拆写成离子的形式,只有易溶于水且易电离的物质才能拆写。
(2)方程式要符合质量守恒和电荷守恒。
2.离子方程式表示的意义
(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。
如反应:NaOH+HCl===NaCl+H2O
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
KOH+HNO3===KNO3+H2O
都可用同一个离子方程式H++OH-===H2O表示。
[问题探究]
1.书写离子方程式时,具备什么特点的物质可拆写为离子符号表示?
答案:溶于水的强电解质。
2.Ca(OH)2的水溶性如何?在离子方程式书写中Ca(OH)2应如何表示?
答案:微溶于水;
微溶物Ca(OH)2如作为反应物,若是澄清溶液应拆写成离子形式,若是悬浊液则应写成化学式;微溶物如作为生成物,一般视为沉淀,应写成化学式并标“↓”符号。
3.多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式书写中应如何表示?
答案:酸式酸根离子不能拆写,如HCO不能拆写成H+和CO。
4.如何书写离子方程式?有哪些方法?
答案:(1)直接书写法:写酸、碱、盐的电离方程式→分析离子种类→分析哪些离子能发生反应而结合成水、沉淀、气体→将实际参加反应的离子符号写在左边,生成的水、沉淀或气体的化学式写在右边。
(2)四步书写法:写、拆、删、查。书写离子方程式的方法:直接书写法,四步书写法。
[题组过关]
1.根据离子方程式的书写步骤,写出下列反应的离子方程式。
盐酸与氢氧化钠溶液反应:________________________________________。
硫酸与氢氧化钡溶液反应:________________________________。
碳酸钠溶液与盐酸反应:_____________________________________。
大理石与盐酸反应:__________________________________。
答案:H++OH-===H2O Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O CO+2H+===CO2↑+H2O CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
2.离子方程式OH-+H+===H2O表示的一类反应是_____________________;
CO+2H+===H2O+CO2↑表示的一类反应是_______________________________。
答案:可溶性的强碱和可溶性的强酸生成可溶性的盐的酸碱中和反应 可溶性的碳酸盐和强酸反应生成碳酸和可溶性的新盐的复分解反应
[归纳总结]
1.可拆写为离子符号表示的电解质
(1)强酸:HCl、H2SO4、HNO3等;
(2)强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2等;Ca(OH)2视情况而定;
(3)水溶性盐。
2.常见盐的溶解性
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。
要点三 离子方程式正误判断
“六看”法判断离子方程式的正误
1.看反应是否在水溶液中或熔融状态下进行,不在水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.看离子方程式是否符合客观事实。
如2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑就不符合客观事实,正确的应该是Fe+2H+===Fe2++H2↑。
3.看“↑”“↓”等的使用是否正确。
4.看表示各物质的化学符号是否正确,即拆的是否合理。
5.看是否漏掉离子反应。
如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。若写为Ba2++SO===BaSO4↓或Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓,则是错误的,应写为Ba2++2OH-+Cu2++SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓。
6.看是否符合守恒关系,即要符合质量守恒和电荷守恒。
如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
[拓展应用]
下列离子方程式中,正确的是( )
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
B.氧化镁与稀盐酸混合:MgO+2H+===Mg2++H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.稀盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
解析:A项,不符合客观事实,稀硫酸与铜片不反应;C项,不符合电荷守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag;D项,不符合客观事实,H2CO3应写成CO2↑+H2O的形式。
答案:B
要点四 离子大量共存问题
1.共存原则
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.判断方法
(1)生成微溶物或沉淀而不能大量共存。
如:OH-与Mg2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等,Ba2+与SO、CO、SO,Cl-与Ag+等。
(2)生成气体而不能大量共存。
如:H+与CO、HCO、SO、S2-、HSO、HS-等,NH与OH-等。
(3)生成弱电解质而不能大量共存。
如:H+与CH3COO-、OH-、ClO-等。
(4)在“无色溶液”中不能存在有色离子。
如Fe3+棕黄色、Fe2+浅绿色、MnO紫红色、Cu2+蓝色等。
[拓展应用]
下列各组离子中能大量共存的是( )
A.无色溶液中:K+、Na+、MnO、SO
B.酸性溶液中:Mg2+、Na+、SO、Cl-
C.能使pH试纸变蓝色的溶液:Cl-、HCO、SO、NH
D.碱性溶液中:K+、Cl-、NO、Cu2+
解析:A项,MnO为紫色,无色溶液中MnO不能大量存在;B项,各离子间不反应,能大量共存;C项,能使pH试纸变蓝色的溶液为碱性溶液,碱性溶液中HCO、NH都不能大量存在;D项,碱性溶液中Cu2+不能大量存在。
答案:B
[归纳总结] 判断离子共存问题时应注意的隐含条件:
(1)有色离子及其颜色:MnO(紫红)、Cu2+(蓝)、Fe3+(棕黄)、Fe2+(浅绿)。
(2)“酸性”的不同描述。
①酸性溶液。②pH<7的溶液。③使石蕊试液变红的溶液。
(3)“碱性”的不同描述。
①碱性溶液。②pH>7的溶液。③使石蕊试液变蓝的溶液。
学科素养培养(九)——证据推理
授课提示:对应学生用书第38页
[培养方向]
具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。
[素养特训]
某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO、Cl-、Mg2+中的一种或几种离子。
①向此溶液中滴加稀盐酸无明显现象。
②取少许①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液,有白色沉淀产生。
③取②的上层清液并加入过量的NaOH溶液,无明显现象。
(1)原溶液中一定含有的离子是________,一定不含有的离子是___________________。
(2)不能确定是否含有的离子是________。
(3)②中反应的离子方程式为______________________________。
答案:(1)Ba2+、Cl- CO、Mg2+、Cu2+ (2)Na+ (3)Ba2++SO===BaSO4↓
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