重庆市万州分水中学高中化学必修一《第2章 第2节 第2课时 离子反应及其发生的条件》学案.doc

【学习导引】
1．离子反应及其分类
(1)离子反应——电解质溶液中发生的反应
由于电解质在水溶液里大多以离子形式存在，故电解质在溶液里的性质，往往表现为离子的性质。
(2)离子反应的类型(请分别对每类离子反应举2例，用离子方程式表示)
类型
反应规律
发生条件
实例
离子互换反应
(复分解反应)
电解质之间发生离子交换，形成新的电解质
(1)产生气体

(2)形成沉淀

(3)生成难电离的物质
(弱电解质)。如水等

氧化还原反应
强氧化剂与强还原剂反应形成弱氧化剂和弱还原剂
离子间或离子与其它微粒间发生电子转移。如置换反应

提示：如何判断离子互换类反应是否能够发生呢？关键是要知道离子互换后，所得新电解质的性质如何(是否气体？是否难溶于水？是否难电离物质？)。其中，气体和弱酸、弱碱、水等难电离物质(弱电解质)比较容易掌握，关键是沉淀物的判断，往往成为学习上的难点。这需要对教材后边所附的“酸、碱、盐溶解性表”进行研究性的学习，总结规律，帮助记忆。
有如下口诀可帮助记忆：钾、钠、铵(碱和盐)、硝(酸和盐)均可溶；盐酸难溶银、亚汞；碱中溶有钠、钾、钡；硫酸(盐)难溶钡和铅；碳硅磷硫(化)亚硫酸(盐)，它们只溶钾、钠、铵。
(3)离子方程式表示的意义——离子方程式与一般化学方程式不同，一个离子方程式往往可表示一类化学反应的本质。
思考：请列举能用离子方程式H＋＋OH－＝H2O表示的化学方程式3个。并思考，是否可以认为，任何酸与任何碱的中和反应都可用此离子方程式表示？

2．离子反应的应用
(1)物质(离子)的检验
物质的检验要依据该物质不同于其它物质的特殊性质(物质的特性)进行。离子的检验也是如此。如通过大量的实验，人们总结出，银离子所形成的常见化合物中，只有AgCl是白色且难溶于水、难溶于稀酸的。故一般用硝酸银溶液和稀硝酸检验一份未知成分的溶液里是否含有Cl－。
中学化学常见物质(离子)的特性及检验方法见下表，请把表格中空的栏目补充完整。
物质/离子
特性
检验试剂
主要现象
有关反应的离子方程式
酸(H＋)

碱(OH－)

CO2

Cl－

I2

/

(2)电解质的提纯
提纯是指通过一定的物理手段或化学手段除去杂质，只保留主体物质的过程。对于电解质的提纯，通常可根据离子反应的原理，把构成杂质的离子利用其它电解质与之反应，转化成沉淀物、气体等除去。
提纯的基本原则是，不引入新的杂质，最好是能把杂质转化为主体物质。
请就下表中涉及的提纯过程进行分析思考，填写表中的空白：

混合物(括号内为杂质)
提纯用试剂
发生反应的离子方程式
注意事项
Na2SO4(Na2CO3)
稀硫酸

控制硫酸用量
KOH[Ba(OH)2]

NaCl(NaOH和Na2CO3)

控制溶液pH为7

思考：请归纳总结上述各例中，选择除杂质试剂的基本思路是怎样的？

【同步训练】
1．下列反应中，不能用离子方程式2H＋＋＝H2O＋CO2↑表示的是( )
A．碳酸钡与盐酸反应 B．碳酸钾与稀硫酸反应
C．碳酸钠与硝酸反应 D．碳酸铵与硝酸反应
2．下列离子方程式正确的是( )
A．铁与稀硫酸反应2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B．碳酸氢钙溶液与盐酸反应Ca(HCO3)2＋2H＋＝Ca2＋＋2H2O＋2CO2↑
C．Cu(OH)2溶于盐酸OH－＋H＋＝H2O
D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应OH－＋H＋＝H2O
3．某化学课外活动小组，进行关于溶液中离子检验的探索性实验。下列是A、B、C、D四位同学分别对四个不同试样的检验结果。其中合理的是( )
A．K＋、H＋、、OH－ B．Na＋、Ca2＋、、
C．Na＋、H＋、Cl－、 D．Cu2＋、Na＋、Cl－、
4．一定浓度的下列溶液中，加入少量的固体NaOH后，溶液的导电能力变化不大的是( )
A．蒸馏水 B．醋酸 C．盐酸 D．稀氨水
5．下列离子，既能电离出H＋，又能结合H＋的是( )
A．OH－ B． C． D．H3O＋
6．下列各离子方程式均不正确，请指出其错误所在。
(1)铁片投入稀硫酸中：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
(2)用石灰石与盐酸反应制取CO2：＋2H＋＝H2O＋CO2↑
(3)碳酸氢钠溶液中加稀硫酸：＋2H＋＝H2O＋CO2↑
(4)金属钠与水反应：Na＋2H2O＝Na＋＋2OH－＋H2↑
7．甲、乙、丙、丁四种无色溶液分别是H2SO4(稀)、KNO3、HCl(稀)、NaOH中的一种。已知甲和丙可以发生反应，甲和丁也可以发生反应。则
(1)下列说法正确的是( )
A．甲一定是NaOH B．乙一定是KNO3
C．丙不可能是H2SO4 D．丁只能是HCl
(2)写出甲和丙反应的离子方程式。

8．重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为Ba2＋离子，如将甲、乙两废液按一定比例混合，则溶液的毒性明显减弱。
(1)乙废液中可能含有的离子是( )
A．Cu2＋和 B．Cu2＋和Cl－
C．K＋和 D．Ag＋和
(2)写出甲、乙两废液混合时，离子间相互反应的有关离子方程式。

9．弱酸的酸式盐(如NaHCO3)的化学性质是很有趣的。既能与强酸反应产生弱酸，又能与强碱溶液反应(酸式根离子被中和为)。回答下列关于酸式盐溶液的问题：
(1)向含有下列离子的水溶液中，无论加少量硫酸还是氢氧化钠，该离子的浓度都会显著减小的是( )
A．Cu2＋ B． C． D．
(2)下列同组中的四种离子，可以同时大量存在于同一溶液的是( )
A．Ba2＋、OH－、Cl－、K＋ B．Na＋、、、
C．、、OH－、Na＋ D．Ag＋、、Na＋、Cl－
(3)向含有下列各组离子的溶液中滴加NaOH溶液，得到白色沉淀的是( )
A．Ba2＋、、K＋、Cl－ B．Na＋、、OH－、
C．Na＋、OH－、、 D．Mg2＋、、Na＋、Cl－
【能力拓展】
1．NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2三种无色溶液均呈碱性，请你选用一种试剂把它们鉴别开来，写出反应的离子方程式。

2．家庭用的热水瓶中往往沉积一层黄白色的水垢，其主要化学成分是CaCO3和Mg(OH)2。请设计一个合适的化学方法，利用家中的日用品除去这些水垢，写出反应的离子方程式。并实际做做看。

3．人及很多哺乳动物的胃液里含有浓度较大的盐酸，用以帮助消化食物。但有的人因为内分泌不协调会患一种叫“胃酸过多”的病。用小苏打(化学式NaHCO3)或氢氧化铝[化学式Al(OH)3，难溶于水]均可制成治疗“胃酸过多”的药物。
(1)请写出这些药物在胃中发生作用的离子方程式。

(2)调查分析用这两种药物的利弊。

(3)重金属离子对人体是有毒的。钡就是一种重金属，但硫酸钡(BaSO4)因其具有不溶于水、不溶于酸，且不易被X光透过的性质，被用于“钡餐透视”时肠胃等软组织的造影剂。
碳酸钡(BaCO3)可否用于“钡餐透视”的造影剂？为什么？

4．下列离子均为中学化学常见的离子：Na＋、Ba2＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、、H＋、Cl－、、、、、、OH－等。
(1)上述离子中，在强酸性溶液里不可能大量存在的是____________；在强碱性溶液中不可能大量存在的离子有____________；既不能在强酸性溶液里大量存在，也不能在强碱性溶液里大量存在的是______；无论在强酸性溶液还是强碱性溶液里，都可以大量存在的是____________。
(2)请总结归纳与H＋不能大量共存的离子的共同特点。

5．将适当的分子或离子填在下边的横线上(每条线均应填上一种分子或离子，不能空白)，完成下列离子方程式，并写出一个对应的化学方程式。
(1)Cu2＋＋______＝Fe2＋＋______；__________________
(2)______＋H＋＝______＋H2O＋CO2↑；__________________
(3)＋______＝＋______；__________________
6．分析化学实验中常常用沉淀的方法对同一溶液中的不同阳离子进行分离。某溶液中含有Ag＋、Ba2＋、Cu2＋三种金属阳离子，现欲用OH－、、Cl－三种不同的阴离子分别使上述金属阳离子形成沉淀。
(1)加入阴离子的顺序是______。
(2)写出有关反应的离子方程式。

7．电解食盐水法是工业上得到烧碱、氯气、氢气及盐酸等重要化工原料的方法。可是，天然食盐水中除了Na＋、Cl－外，往往还含有微量的Mg2＋、Ca2＋、等无机盐离子和泥沙等，为提高产品纯度及防止电解中发生事故，食盐水进入电解池前必须把这些杂质除去。
(1)实际生产中采取的措施有：①加适量盐酸调节溶液的pH到合适的值；②加适当过量的碳酸钠溶液；③加适当过量的氯化钡溶液；④加适当过量的NaOH溶液[除Mg2＋，因Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小得多，故用OH－可以将其除尽]；⑤过滤。以上步骤不得重复，请你给出一个合理的顺序______________________________。
(2)写出上述除杂质的过程中所有反应的离子方程式。

二、离子反应及其发生的条件
【同步训练】
1．A 2．D 3．D 4．C 5．B
6．铁与稀硫酸反应的产物是亚铁盐而非三价铁盐，故A中的离子方程式不符合反应实际；石灰石的主要成分碳酸钙难溶于水，在离子方程式中不能拆成Ca2＋和的形式；碳酸氢钠在溶液中电离出的难以进一步电离成H＋和，故在离子方程式中应保留的形式；D中的离子方程式不符合电荷守恒的原则。
7．(1)A、B (2)H＋＋OH－＝H2O
8．(1)A (2)Ba2＋＋BaSO4↓，Cu2＋＋2OH－Cu(OH)2↓。
9．(1)C (2)A、B (3)A、D
【能力拓展】
1．稀硫酸H＋＋OH－＝H2O(硫酸加入NaOH溶液无明显变化)；
2H＋＋＝H2O＋CO2↑(硫酸加入碳酸钠溶液有无色气体逸出)；
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋＝BaSO4↓＋2H2O(硫酸加入Ba(OH)2溶液生成白色沉淀)
2．用食醋或醋精(白醋) CaCO3＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑；
Mg(OH)2＋2CH3COOH＝Mg2＋＋2CH3COO－＋2H2O
3．(1)＋H＋＝H2O＋CO2↑；Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O (2)用小苏打时会产生气体，造成胃部气胀，对于有胃溃疡、胃穿孔的病人要慎用小苏打；Al(OH)3虽不会造成气胀，但Al3＋会在体内积累形成铝的慢性中毒，可能导致老年痴呆症等(3)不可碳酸钡会与胃酸反应BaCO3＋2H＋＝Ba2＋＋H2O＋CO2↑，产生出重金属离子Ba2＋使人中毒
4．(1)、、、、OH－ Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、、H＋、
、、、、Na＋、Ba2＋、Cl－、
2)凡是与H＋反应(结合H＋形成水、弱酸)的离子都不能与H＋大量共存，主要是OH－和弱酸根离子(包括弱酸的酸式根离子)。如：
OH－、、、、、S2－、HS－、CH3COO－等
5．(1)Fe Cu2＋ Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
(2)CaCO3 Ca2＋ CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
(3)OH－ H2O NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O
6．(1)Cl－、OH－、；
(2)Ag＋＋Cl－＝AgCl↓；Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓；Ba2＋＋＝BaCO3↓。
7．(1)③②④⑤①或④③②⑤①或③④②⑤①(提示：关键是把②放在③后，因为要利用既除原溶液里的Ca2＋又除步骤③中过量的Ba2＋；把所有沉淀一起过滤，可节约成本，步骤①的目的是除去过量的OH－和)
(2)Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓；Ba2＋＋＝BaSO4↓；Ca2＋＋＝CaCO3↓；
Ba2＋＋＝BaCO3↓；2H＋＋＝H2O＋CO2↑；H＋＋OH－＝H2O