新教材高中化學(xué)第2章元素與物質(zhì)世界第2節(jié)第2課時(shí)離子反應(yīng)課件魯科版必修第一冊(cè)

第2課時(shí)離子反應(yīng)第2章2021素養(yǎng)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究離子反應(yīng)的本質(zhì),體會(huì)含有相同微粒的物質(zhì)會(huì)發(fā)生相同的離子反應(yīng),培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.能夠依據(jù)電解質(zhì)在水溶液中的電離結(jié)果和微粒間的相互作用推測(cè)離子反應(yīng)的發(fā)生,正確書寫離子方程式,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。3.能夠運(yùn)用離子反應(yīng)完成常見離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)中雜質(zhì)離子的去除等任務(wù),培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探知識(shí)鋪墊1.鹽的溶解性口訣鉀鈉銨硝四鹽溶,鉀鈉銨鋇四堿溶。硫酸鉛鋇難溶解,鈣鹽銀鹽僅微溶。碳酸正鹽溶者少,鎂鹽卻微溶水中。鹽酸鹽中多數(shù)溶,銀鹽不溶鉛微溶。2.常見的四大強(qiáng)堿:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2。三大強(qiáng)酸:H2SO4、HCl、HNO3。3.常見的弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH等。常見的弱堿:NH3·H2O等。必備知識(shí)一、離子反應(yīng)1.探究電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象隨H2SO4溶液的滴入電導(dǎo)率先由大變小后由小變大,同時(shí)溶液中出現(xiàn)白色沉淀,溶液顏色由紅色變淺至褪色解釋稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是溶液中的H+和OH-結(jié)合生成極難電離的水、Ba2+和S結(jié)合生成硫酸鋇沉淀,溶液中離子的濃度降低2.定義在溶液中有離子參加的化學(xué)反應(yīng)。3.實(shí)質(zhì)溶液中某種或某些離子濃度降低。4.離子互換型的離子反應(yīng)發(fā)生的條件生成難溶的物質(zhì)、生成難電離的物質(zhì)、生成揮發(fā)性的物質(zhì)。二、離子方程式1.表示離子反應(yīng)可用離子方程式表示。例如,NaOH溶液與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為H++OH-==H2O。2.意義不僅表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng),還表示一類化學(xué)反應(yīng),例如S+Ba2+==BaSO4↓不僅可以表示Na2SO4和BaCl2兩種溶液的反應(yīng),還表示可溶性硫酸鹽(或硫酸)與可溶性鋇鹽在溶液中的反應(yīng)。3.書寫步驟

【微思考1】離子方程式H++OH-==H2O能表示所有強(qiáng)酸與強(qiáng)堿之間發(fā)生的中和反應(yīng)嗎?提示

不能。H++OH-==H2O只表示酸中酸根離子與堿中陽離子之間不發(fā)生反應(yīng)的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿之間的反應(yīng),如NaOH與鹽酸之間的反應(yīng)等,Ba(OH)2與H2SO4之間的反應(yīng)就不能用該離子方程式表示。三、離子反應(yīng)的應(yīng)用1.利用離子反應(yīng)可以檢驗(yàn)?zāi)撤N離子是否存在離子使用的試劑反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)的離子方程式Cl-AgNO3溶液、稀硝酸加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解Cl-+Ag+==AgCl↓SBaCl2溶液、稀鹽酸加足量稀鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀Ba2++S

==BaSO4↓【微思考2】實(shí)驗(yàn)室如何檢驗(yàn)混合溶液中的Cl-和S?試寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。2.除雜和分離

(2)精制食鹽水:寫出上述實(shí)驗(yàn)過程中所涉及反應(yīng)的離子方程式:正誤判斷1.只要是生成氣體的反應(yīng)就是離子反應(yīng)。(

)2.溶液中有離子參加或生成的化學(xué)反應(yīng)都屬于離子反應(yīng)。(

)3.任何化學(xué)反應(yīng)都是離子間的反應(yīng)。(

)4.將Na投入CuSO4溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Na+Cu2+==2Na++Cu。(

)√××××××課堂篇素養(yǎng)提升探究1離子方程式的書寫問題探究(1)如圖所示,縱軸表示導(dǎo)電能力,橫軸表示所加溶液的量:哪條曲線表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸?寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

提示

向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸,反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和極弱的電解質(zhì)水,離子濃度降低,當(dāng)硫酸過量時(shí)離子濃度又增大,因此導(dǎo)電能力先減小再增大,應(yīng)該是曲線C。反應(yīng)的離子方程式為2H++S+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。(2)所有的化學(xué)反應(yīng)都能寫成離子方程式嗎?提示

不是。不是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)、不是自由移動(dòng)的離子之間或不是生成自由移動(dòng)離子的反應(yīng)都不能寫成離子方程式,如煅燒碳酸鈣制氧化鈣等。深化拓展1.離子方程式的書寫步驟寫化學(xué)方程式—易溶、易電離的物質(zhì)拆成離子形式—?jiǎng)h掉沒反應(yīng)的離子—檢查是否配平。2.書寫離子方程式的關(guān)鍵書寫離子方程式的關(guān)鍵是物質(zhì)的“拆分”是否合理。(1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大部分可溶性鹽改寫成離子形式。(2)弱酸、弱堿、難溶性鹽、氣體、單質(zhì)、氧化物等都寫成化學(xué)式。3.“六看”判斷離子方程式的正誤(1)看是否符合反應(yīng)的客觀事實(shí),如鐵與稀硫酸反應(yīng)。2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑(×)Fe+2H+==Fe2++H2↑(√)(2)看是否符合拆寫原則,如碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)。C+2H+==CO2↑+H2O(×)CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O(√)(3)看是否符合質(zhì)量守恒,如鈉與水的反應(yīng)。2Na+H2O==2Na++2OH-+H2↑(×)2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑(√)(4)看是否符合電荷守恒,如鋁與鹽酸反應(yīng)。Al+2H+==Al3++H2↑(×)2Al+6H+==2Al3++3H2↑(√)(5)看是否漏掉離子反應(yīng),如CuSO4和Ba(OH)2的反應(yīng)。

(6)看是否符合陰、陽離子配比,如氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng)。

典例剖析答案

(1)CaCO3+2CH3COOH==Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑

解析

(1)CaCO3與醋酸反應(yīng)的離子方程式為CaCO3+2CH3COOH==2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑。(2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入過量CO2,二氧化碳與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子,離子方程式為OH-+CO2==HC。(3)氧化銅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水,離子方程式為CuO+2H+==Cu2++H2O。(4)三氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨,反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3N。(5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,反應(yīng)生成硫酸鋇、硫酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為2H++S+2OH-+Ba2+==BaSO4↓+2H2O。方法點(diǎn)撥離子方程式書寫的特殊情況

特殊情況處理方式舉例微溶性反應(yīng)物呈澄清溶液形式拆寫成離子符號(hào)澄清石灰水和鹽酸反應(yīng):OH-+H+==H2O微溶性生成物或反應(yīng)物呈懸濁液形式仍寫化學(xué)式用石灰乳制漂白粉的反應(yīng):Ca(OH)2+Cl2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O氨水為反應(yīng)物或不加熱的稀溶液中的生成物寫成NH3·H2O硫酸鋁溶液中加入氨水:Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3N

氨水為加熱條件下或很濃溶液中的生成物寫成NH3↑+H2O濃NaOH溶液中加入濃硫酸銨溶液并加熱:OH-+N

NH3↑+H2OA.①②③④ B.②③④⑤

C.③④⑤⑥ D.①②③⑤

答案

B探究2離子共存問題探究查閱酸、堿和鹽的溶解性表(室溫),探究以下問題。(1)C與H+(足量)、Ca2+、Na+、K+、OH-、N中哪些離子能發(fā)生離子反應(yīng)?試寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。(2)某無色溶液中可能含有大量的Fe3+、Na+、Cl-、OH-嗎?提示

不可能。無色溶液中不會(huì)含有大量Fe3+(棕黃色),且Fe3+與OH-因生成沉淀而不能大量共存。(3)某溶液中加入紫色石蕊溶液顯紅色,則該溶液中可能含有大量的K+、C嗎?深化拓展1.離子共存的原則離子間不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),說明它們?cè)谕蝗芤褐心艽罅抗泊?離子間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),則它們?cè)谕蝗芤褐胁荒艽罅抗泊妗?.離子不能大量共存的三種情況(1)生成難溶或微溶物質(zhì)的離子不能大量共存。(2)能發(fā)生反應(yīng)生成氣體的離子不能大量共存。

(3)生成水或其他難電離物質(zhì)的離子不能大量共存。

3.判斷離子共存應(yīng)注意的問題(1)不要忽略題干本身隱含的條件,如無色溶液中不能含有大量有顏色的離子,酸性溶液中不能大量存在與H+反應(yīng)的離子,堿性溶液中不能大量存在與OH-反應(yīng)的離子。(2)對(duì)于溶液中哪些離子能發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的條件必須熟練掌握,知道哪些離子之間能發(fā)生反應(yīng),哪些離子之間不能發(fā)生反應(yīng)。典例剖析例2(2020山西長(zhǎng)治第二中學(xué)高一期中)(雙選)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(

)答案

CD

答案

D探究3離子檢驗(yàn)問題探究提示

不正確。如果溶液中含有Ag+,Ag+與Cl-生成AgCl白色沉淀會(huì)干擾S的檢驗(yàn)。(2)檢驗(yàn)Cl-一般要排除哪些離子的干擾?提示

應(yīng)排除C等離子對(duì)Cl-檢驗(yàn)的干擾。

深化拓展常見離子的檢驗(yàn)(1)氯離子(Cl-)的檢驗(yàn)。①反應(yīng)原理:Ag++Cl-==AgCl↓(白色)。③試劑:AgNO3溶液、稀硝酸。

④檢驗(yàn)方法:③試劑:稀鹽酸、BaCl2溶液。④檢驗(yàn)方法:[注意]檢驗(yàn)S時(shí)一定是先加鹽酸后加BaCl2溶液,不能將兩種試劑的順序顛倒,防止Ag+干擾。②試劑及用品:NaOH溶液,濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙。③檢驗(yàn)方法:④檢驗(yàn)方法:典例剖析例3(2020山西大學(xué)附中高一模塊診斷)對(duì)于某些常見離子的檢驗(yàn)及結(jié)論一定正確的是(

)A.加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加鹽酸白色沉淀消失,一定有Ba2+B.加氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加鹽酸沉淀不消失,一定有SC.加入氯化鈉溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加稀硝酸沉淀不消失,一定有Ag+D.加稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,一定有C答案

C解析

A中白色沉淀可能是碳酸鋇、碳酸鈣等,故無法判斷原溶液存在的離子,故A錯(cuò)誤;B中產(chǎn)生的沉淀可能是硫酸鋇,還可能是氯化銀,原溶液不一定有硫酸根離子存在,故B錯(cuò)誤;C中產(chǎn)生的沉淀一定是氯化銀,故原溶液中一定存在Ag+,故C正確;D中無色氣體可能是二氧化碳,也可能是二氧化硫,原溶液不一定有碳酸根離子存在,故D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練3下列“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”與“實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象”相符的一組是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成該溶液中一定含有Cl-B向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生無色氣體該溶液中一定含有CC向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成該溶液中一定含有SD室溫下向某溶液中加入幾滴酚酞溶液,溶液變紅該溶液一定呈堿性答案

D探究4食鹽的精制問題探究上圖為粗鹽提純的過程,提純后的粗鹽中還含有Ca2+、Mg2+、S等雜質(zhì)離子。在氯堿工業(yè)中,這些雜質(zhì)不但會(huì)增加生產(chǎn)成本,而且會(huì)帶來安全隱患,必須除去。(1)除去雜質(zhì)離子需要加入哪些試劑?加入的順序是什么?提示

粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、S等雜質(zhì)離子。通常加入BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液來除去這些離子,最后還要加入鹽酸來中和。為了使雜質(zhì)能除得比較干凈,所加試劑一般要過量,為此要設(shè)計(jì)加入試劑的合理順序,即要使前一過量試劑在后續(xù)除雜操作中除去。從反應(yīng)原理可知,HCl必須在NaOH和Na2CO3的后面加入(確保除去過量的NaOH和Na2CO3試劑),Na2CO3必須在BaCl2的后面(確保除去過量的BaCl2試劑)。所以有三種順序:BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl、BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl、NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl。最后通過蒸發(fā)結(jié)晶,過量的HCl揮發(fā),便可獲得純凈的NaCl。(2)如何檢驗(yàn)雜質(zhì)離子是否除盡?提示

取提純后的溶液少許置于潔凈的試管中,繼續(xù)加入沉淀劑,看是否有沉淀生成,若有沉淀生成,說明雜質(zhì)離子未除盡。深化拓展1.分離提純需要遵循的“四原則”“三必須”2.除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)的原理

例4(2020重慶育才中學(xué)高一期中)川菜之魂在味,然而在“七味八滋”中,鹽應(yīng)是百味之首。自貢市位于四川盆地南部,智慧的自貢人早在2000年前就開始了用鹽井采鹽。但剛從鹽井中采出的粗鹽水因含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙等,需經(jīng)過提純才能被食用。下圖展示了一種在實(shí)驗(yàn)室用該粗鹽水制取NaCl晶體的操作流程:請(qǐng)回答下列問題:(1)操作①所用到的玻璃儀器的名稱是

。

(2)物質(zhì)B和F的化學(xué)式分別為

、

。

(3)試劑Ⅰ和試劑Ⅱ分別為

、

。

(4)操作流程中,BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加順序

(填“可以”或“不可以”)調(diào)換,理由是

。

答案

(1)漏斗、玻璃棒、燒杯(2)BaSO4

Mg(OH)2(3)NaOH溶液稀鹽酸(4)不可以調(diào)換后過量的Ba2+無法除去解析

第①步除去不溶性雜質(zhì)通過過濾的方法,得到含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2的氯化鈉溶液;第②步加入BaCl2溶液除去S,故B為BaSO4;第③步加入Na2CO3溶液除去Ca2+和過量的Ba2+,所以D為CaCO3和BaCO3的混合物;第④步加入的溶液應(yīng)除去Mg2+,且不引入新雜質(zhì),故試劑Ⅰ為NaOH溶液,F為Mg(OH)2;第⑤步加入的試劑應(yīng)除去過量的Na2CO3溶液和NaOH溶液且不引入新雜質(zhì),故試劑Ⅱ?yàn)橄←}酸;第⑥步由氯化鈉溶液得到氯化鈉晶體,采用的方式為蒸發(fā)結(jié)晶。(1)由分析可知,操作①為過濾,所用到的玻璃儀器的名稱是漏斗、玻璃棒、燒杯。(2)由分析可知,B為BaSO4,F為Mg(OH)2。(3)由分析可知,試劑Ⅰ為NaOH溶液,試劑Ⅱ?yàn)橄←}酸。(4)BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加順序不能調(diào)換,加Na2CO3溶液的目的不僅僅是除去Ca2+,還可除去過量的Ba2+。要點(diǎn)筆記

化學(xué)方法除雜的思路:先根據(jù)雜質(zhì)特點(diǎn)選擇除雜試劑,通常選擇那些易與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體或沉淀的物質(zhì),然后再根據(jù)“不能引入新的雜質(zhì)”的原則,確定加試劑的順序。變式訓(xùn)練4(2020北京高一期末)(雙選)為從粗食鹽水中除去Ca2+、Mg2+、S等離子,以制得精鹽水。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下方案:以下說法正確的是(

)A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,也可能有一些Ca(OH)2B.②中加入過量Na2CO3溶液主要是為了除去Mg2+、Ca2+答案

AC素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案

C解析

溶質(zhì)NaOH、CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、Ca(OH)2、MgCl2、HCl、H2SO4都是電解質(zhì),它們?cè)谒芤褐须婋x成自由移動(dòng)的陰、陽離子。是否能夠發(fā)生離子反應(yīng),可根據(jù)是否生成難溶性物質(zhì)、難電離的物質(zhì)或易揮發(fā)性的物質(zhì)進(jìn)行判斷。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既沒有難溶性物質(zhì),也沒有難電離的物質(zhì)或易揮發(fā)性的物質(zhì)生成,故不能發(fā)生離子反應(yīng)。2.(2020山東濟(jì)南外國(guó)語學(xué)校高一期中)下列離子方程式書寫正確的是(

)A.鐵與稀鹽酸反應(yīng)