高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質(zhì) 第二單元 第3課時 離子反應學案 蘇教版必修1-蘇教版高中必修1化學學案

第3課時離子反應[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.理解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，能用電離方程式表示電解質(zhì)的電離。2.了解離子反應和離子方程式的含義，掌握離子方程式的書寫步驟和方法。3.能判斷溶液中的離子能否大量共存，能推斷溶液中離子的存在，能判斷離子方程式的正誤。一、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)1．強電解質(zhì)(1)概念：在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)。(2)常見的強電解質(zhì)①強酸：H2SO4、HCl、HNO3等。②強堿：NaOH、KOH等。③絕大多數(shù)鹽。(3)電離方程式①H2SO4：H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。②KOH：KOH=K＋＋OH－。③CaCl2：CaCl2=Ca2＋＋2Cl－。2．弱電解質(zhì)(1)概念：在水溶液中不能完全電離的電解質(zhì)。(2)常見的弱電解質(zhì)①弱酸：H2CO3、CH3COOH等。②弱堿：NH3·H2O等。(3)電離方程式①CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋。②NH3·H2O：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較強電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離條件溶于水或熔融狀態(tài)溶于水或熔融狀態(tài)電離程度完全電離部分電離電離過程不可逆過程可逆過程溶液中微粒只有電解質(zhì)電離出的陰、陽離子、溶劑分子，不存在電解質(zhì)分子既有電解質(zhì)電離出的陰、陽離子、溶劑分子，還存在電解質(zhì)分子實例多數(shù)鹽(包括難溶鹽)、強酸、強堿等弱酸、弱堿、水例1下列說法正確的是()A．能完全溶于水的電解質(zhì)是強電解質(zhì)B．強電解質(zhì)溶液一定比弱電解質(zhì)溶液導電性強C．弱電解質(zhì)水溶液中存在溶質(zhì)分子D．稀鹽酸是強電解質(zhì)答案C解析在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)叫強電解質(zhì)，A錯誤；溶液導電能力只與自由移動的離子濃度及離子所帶電荷數(shù)有關，與電解質(zhì)強弱沒有必然聯(lián)系，如較高濃度的弱酸溶液的導電能力也可能比很稀的強酸溶液的導電能力強，B錯誤；弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離，故存在溶質(zhì)分子，C正確；稀鹽酸是混合物，不是電解質(zhì)，D錯誤。易錯提醒電解質(zhì)的強弱取決于其在水溶液中的電離程度，與其溶解性及溶液的導電性無關。如BaSO4不溶于水，但它是強電解質(zhì)；溶液的導電性與其離子濃度大小及離子所帶電荷數(shù)有關。二、離子反應與離子方程式1．離子反應(1)電解質(zhì)在溶液中反應的實驗探究按下圖所示完成實驗，并回答問題：①圖甲實驗的現(xiàn)象是無明顯變化，因為溶液K＋、Cl－、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)相互之間不發(fā)生化學反應。②圖乙實驗的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，其原因是溶液中Ba2＋與SOeq\o\al(2－,4)結(jié)合生成硫酸鋇。③結(jié)論：電解質(zhì)在溶液中的反應實質(zhì)是離子之間的反應。(2)離子反應：有離子參加或有離子生成的化學反應。2．離子反應方程式(1)離子反應常用離子方程式來表示。離子方程式是用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。(2)離子方程式的書寫步驟以氯化鋇和硫酸鈉在溶液中反應為例：①寫：化學方程式(必須根據(jù)實驗事實)BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl；②拆：把易溶于水、易電離的物質(zhì)拆成離子的形式：2Na＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2Cl－=BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－；③刪：刪去方程式兩邊不參加反應的離子：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓；④查：檢查方程式兩邊各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否相等、反應條件、沉淀符號、氣體符號等。1書寫步驟：“寫是基礎→拆是關鍵→刪是途徑→查是保證”。2書寫關鍵：①要將易溶于水、易電離的電解質(zhì)寫成離子的形式；②單質(zhì)、沉淀、氣體、難電離的物質(zhì)如水、弱酸、弱堿等寫成化學式。例2下列反應的離子方程式書寫正確的是()A．稀硫酸滴在銅片上：Cu＋2H＋=Cu2＋＋H2↑B．稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓C．稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2CO3D．氧化鐵與稀鹽酸混合：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O答案D解析選項A中銅與稀硫酸不反應；選項B中H＋與OH－參加反應生成水；選項C中反應生成的碳酸不穩(wěn)定，可分解成二氧化碳和水。思維啟迪——離子方程式正誤判斷——“五看”(1)看是否符合客觀事實。(2)看拆分是否正確。(3)看是否符合原子守恒和電荷守恒。(4)看是否漏寫離子反應。(5)看是否符合題設條件。例3下列化學方程式中，不可以用H＋＋OH－=H2O表示的是()A．2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2OB．Ba(OH)2＋2HCl=BaCl2＋2H2OC．Cu(OH)2＋2HNO3=Cu(NO3)2＋2H2OD．KOH＋HCl=KCl＋H2O答案C解析H＋＋OH－=H2O代表強酸和可溶性強堿反應生成可溶性鹽和水的反應，選項A、B、D符合；而選項C中氫氧化銅為難溶性弱堿，應寫成化學式的形式。思維啟迪離子方程式表示的意義，以H＋＋OH－=H2O為例：(1)表示某一個具體的化學反應，如NaOH＋HCl=NaCl＋H2O。(2)表示同一類反應，即強酸與可溶性強堿生成水和可溶性鹽的反應。三、離子反應發(fā)生的條件1．實驗探究(1)上述三個實驗的現(xiàn)象：①生成藍色沉淀；②溶液紅色消失；③產(chǎn)生氣泡。(2)寫出上述三個實驗中反應的離子方程式：①Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓；②H＋＋OH－=H2O；③COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O。2．復分解型離子反應發(fā)生的條件3．離子共存(1)幾種離子在溶液中能否大量共存，取決于它們之間是否發(fā)生反應。(2)在溶液中若離子之間不發(fā)生反應，則能大量共存；否則不能大量共存。例4下列各組離子在溶液中可大量共存的是()A．Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋、SOeq\o\al(2－,4)B．K＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、Na＋C．H＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋、COeq\o\al(2－,3)D．NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、K＋、OH－答案B解析選項A中的Ba2＋與SOeq\o\al(2－,4)反應生成硫酸鋇沉淀，二者不能大量共存；選項C中的H＋與COeq\o\al(2－,3)反應生成二氧化碳氣體和水，二者不能大量共存；選項D中的NHeq\o\al(＋,4)與OH－反應生成難電離的弱堿一水合氨，二者不能大量共存。在溶液中離子不能大量共存的條件(1)離子間反應生成沉淀：如Ca2＋與COeq\o\al(2－,3)、Ag＋與Cl－、Mg2＋與OH－等。(2)離子間反應生成氣體：如H＋與COeq\o\al(2－,3)、H＋與HCOeq\o\al(－,3)等。(3)離子間反應生成難電離的物質(zhì)：如H＋與OH－、H＋與CH3COO－、OH－與NHeq\o\al(＋,4)等。例5在強堿性溶液中不能大量共存的離子組是()A．Ba2＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B．K＋、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、S2－C．K＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)D．NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)答案D解析銅離子在強堿性條件下可生成氫氧化銅沉淀，銨根離子在強堿性條件下可生成一水合氨(或氨氣和水)。例6溶液中可能有下列陰離子中的一種或幾種：SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－。(1)當溶液中有大量H＋存在時，則不可能有__________存在。(2)當溶液中有大量Ba2＋存在時，溶液中不可能有________存在。(3)當溶液中有________和________兩種陽離子存在時，上述所有陰離子都不可能存在。答案(1)COeq\o\al(2－,3)(2)SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)(3)Ba2＋Ag＋解析當溶液中有大量H＋存在時，H＋與COeq\o\al(2－,3)會生成二氧化碳氣體和水；Ba2＋可與SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)分別反應生成沉淀；如果溶液中既含有Ba2＋又含有Ag＋時，則上述所有陰離子都不可能存在。思維啟迪——溶液中離子能否大量共存的判斷(1)先看題目是否有隱含的限制條件，如堿性(含OH－)、酸性(含H＋)、無色(不含Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnOeq\o\al(－,4))等。(2)再看離子間能否反應，即有無沉淀、氣體或難電離物質(zhì)(如醋酸、碳酸、氨水和水等)生成。(1)電解質(zhì)eq\o(→,\s\up7(水溶液中))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\o(→,\s\up7(完全電離))強電解質(zhì)),\x(\o(→,\s\up7(部分電離))弱電解質(zhì))))(2)離子反應eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(實質(zhì)：離子之間的反應,復分解離子反應發(fā)生的條件,離子方程式的書寫與正誤判斷,離子能否大量共存的判斷))1．下列物質(zhì)按強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)排列的是()A．NaClHFCl2B．NaHCO3NH3·H2OCCl4C．Ba(OH)2HClCuD．HClOBaSO4C2H5OH答案B2．下列溶液混合后，不會發(fā)生離子反應的是()A．硝酸鋇溶液和硫酸鈉溶液B．醋酸鈉溶液和稀硫酸C．碳酸鉀溶液和硫酸氫鈉溶液D．硝酸鉀溶液和氯化銅溶液答案D解析選項D中的溶液混合無沉淀、氣體或難電離物質(zhì)生成，不能發(fā)生離子反應。3．能正確表示下列化學反應離子方程式的是()A．澄清的石灰水與鹽酸的反應：OH－＋H＋=H2OB．氧化鎂與稀硝酸反應：O2－＋2H＋=H2OC．硫酸鎂溶液與氫氧化鋇溶液混合：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓D．碳酸鈣溶于稀鹽酸中：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑答案A解析選項B中的氧化鎂和選項D中的碳酸鈣都不能寫成離子的形式，應用化學式表示；選項C中還應生成氫氧化鎂沉淀。4．下列各組中的離子，能在溶液中大量共存的是()A．H＋、Ca2＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3) B．Na＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、OH－C．K＋、Na＋、OH－、Cl－ D．Cu2＋、Ba2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)答案C解析選項A中H＋、Ca2＋與COeq\o\al(2－,3)都不能大量共存；選項B中Mg2＋與OH－不能大量共存；選項D中Ba2＋與SOeq\o\al(2－,4)不能大量共存。5．寫出下列反應的離子方程式。(1)氫氧化鈉溶液與硫酸溶液：_____________________________________；(2)氯化鈉溶液與硝酸銀溶液：_______________________________________；(3)氫氧化鋇溶液和硫酸溶液：________________________________________；(4)鐵與硫酸銅溶液反應：________________________________________________；(5)碳酸鈉溶液與氫氧化鈣溶液反應：________________________________；(6)鐵與稀鹽酸反應：______________________________________；(7)碳酸鈉溶液與稀硫酸反應：_____________________________________。答案(1)H＋＋OH－=H2O(2)Cl－＋Ag＋=AgCl↓(3)Ba2＋＋2OH－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋=BaSO4↓＋2H2O(4)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(5)Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓(6)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(7)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑解析初學離子方程式的書寫應嚴格按照書寫步驟進行，熟練之后可以省略中間步驟。題組一強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)1．下列說法中正確的是()A．CO2溶于水能導電，因此CO2是電解質(zhì)B．KHSO4只有在電流作用下才能電離成K＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)C．強電解質(zhì)溶液的導電能力不一定都強；弱電解質(zhì)溶液的導電能力不一定都弱D．AgCl難溶于水，所以AgCl是弱電解質(zhì)；醋酸易溶于水，所以醋酸是強電解質(zhì)答案C解析CO2溶于水能導電是因為生成了H2CO3，H2CO3是電解質(zhì)；KHSO4溶于水后電離成K＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)；AgCl難溶于水，但溶解的那一部分是全部電離的，所以AgCl是強電解質(zhì)；醋酸雖然易溶于水，但溶解的那一部分不能完全電離，所以醋酸是弱電解質(zhì)。2．下列電離方程式中正確的是()A．H2S=2H＋＋S2－B．NaHCO3Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)C．NaCl=Na＋＋Cl－D．CH3COOH=CH3COO－＋H＋答案C題組二離子反應3．下列各組物質(zhì)間的反應中，不屬于離子反應的是()A．鋅和稀硫酸反應B．氯化鈉溶液和硝酸銀溶液反應C．木炭和氧氣反應D．燒堿溶液和氯化鐵溶液反應答案C解析選項C中的反應不在溶液中進行且無離子參加或生成，不屬于離子反應。4．下列溶液混合后，不能發(fā)生離子反應的是()A．氫氧化鈉溶液和氯化鐵溶液B．碳酸鈉溶液和稀硫酸C．硫酸鈉溶液和氯化鎂溶液D．硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液答案C解析選項C中的溶液混合無沉淀、氣體和難電離物質(zhì)生成，不能發(fā)生離子反應。5．離子反應、復分解反應、置換反應之間可用集合關系來表示，其中正確的是()答案C解析置換反應與復分解反應沒有相交的關系，離子反應與置換反應和復分解反應分別有相交的關系。題組三離子反應方程式6．下列離子方程式書寫正確的是()A．碳酸鈣與鹽酸反應：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB．硫酸鈉和氯化鋇溶液反應：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓C．澄清石灰水中通入少量的二氧化碳：2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2OD．鐵釘放入硫酸銅溶液中：2Fe＋3Cu2＋=2Fe3＋＋3Cu答案B7．下列離子方程式書寫不正確的是()A．鐵跟稀硫酸反應：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑B．銅片插入硝酸銀溶液中：Cu＋Ag＋=Cu2＋＋AgC．鐵與氯化銅溶液反應：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuD．碳酸鈣跟稀鹽酸反應：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑答案B解析選項B中電荷不守恒，正確的離子方程式為Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。8．離子方程式H＋＋OH－=H2O所表示的反應可以是()A．所有酸和堿之間的中和反應B．碳酸氫鈉和氫氧化鈉之間的反應C．所有可溶性酸和可溶性堿的反應D．硫酸氫鈉與氫氧化鈉的反應答案D解析該離子方程式表明，反應物是易電離出H＋的物質(zhì)和易電離出OH－的堿，且生成物為可溶性鹽和水，選項D正確。9．與下列離子方程式相對應的化學方程式書寫不正確的是()A．Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓CuSO4＋2KOH=Cu(OH)2↓＋K2SO4B．COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OBaCO3＋2HCl=BaCl2＋H2O＋CO2↑C．Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaClD．H＋＋OH－=H2O2KOH＋H2SO4=K2SO4＋2H2O答案B解析選項B中的碳酸鋇不溶于水，不能寫成離子的形式。題組四離子共存10．下列各組離子能在溶液中大量共存的是()A．Ag＋、K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B．Ba2＋、Cl－、H＋、SOeq\o\al(2－,4)C．H＋、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Na＋D．Na＋、Ba2＋、OH－、NOeq\o\al(－,3)答案D解析選項A中Ag＋與Cl－不能大量共存；選項B中Ba2＋與SOeq\o\al(2－,4)不能大量共存；選項C中H＋與COeq\o\al(2－,3)不能大量共存。11．下列離子在水溶液中可與COeq\o\al(2－,3)大量共存的是()A．Ca2＋B．Ba2＋C．Na＋D．H＋答案C解析COeq\o\al(2－,3)與Ca2＋、Ba2＋都能結(jié)合生成沉淀，COeq\o\al(2－,3)與H＋能反應生成二氧化碳和水，選項C正確。12．(2018·徐州高一檢測)在強酸性無色透明溶液中，能大量共存的離子組是()A．NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－B．K＋、OH－、NOeq\o\al(－,3)、Fe3＋C．Al3＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－D．Na＋、Ca2＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)答案A解析選項B中含有Fe3＋、選項C中含有Cu2＋，二者溶液不可能為無色；溶液為強酸性，選項B中OH－、選項D中COeq\o\al(2－,3)都不能大量存在。13．某混合溶液中所含離子的濃度如表所示，則M可能為()離子NOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,4)H＋M濃度/mol·L－12121A.Cl－B．Ba2＋C．Na＋D．Mg2＋答案D解析設M所帶電荷數(shù)為x，根據(jù)溶液呈電中性可得2×1＋1×2＝2×1＋x×1，得x＝2，因此M應該帶2個單位的正電荷。由于SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋能夠反應生成沉淀，即不能大量共存，所以M可能為Mg2＋。14．根據(jù)圖示實驗，回答問題：(1)試管A中的現(xiàn)象是______________________________________，反應的離子方程式是____________________________________________。(2)試管B中的現(xiàn)象是____________________________________________，反應的離子方程式是________________________________________。(3)試管C中的現(xiàn)象是_________________________