内容正文:
第2节 电解质的电离 离子反应
第2课时 离子反应
学习目标
1.通过实验探究理解离子反应的本质是微粒间的相互作用,含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生,写出离子方程式,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
一、离子反应
1、【教材57面 观察·思考】稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的实质
【实验操作】
利用如图装置进行实验:向0.01mol/L Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速逐滴加入0.2mol/L H2SO4溶液,注意观察溶液中现象和溶液电导率的变化。
【问题探究】
(1)溶液的颜色为什么由红色逐渐变浅,最后溶液变为无色?
(2)溶液电导率由大到小接近零,再滴加时,又不断增大,说明了什么?
(3)白色沉淀的成分是什么?
(4)通过上面实验,对此反应有哪些新的认识?这个反应的实质是什么?
(1)滴加硫酸前,Ba(OH)2===Ba2++2OH-,OH-的浓度最大,溶液为红色;
滴加硫酸过程中,OH-与H+结合生成H2O,OH-浓度变小,红色变浅;硫酸过量时,溶液显酸性,溶液为无色。
(2)滴加硫酸前,Ba2+、OH-浓度大,电导率大;滴加硫酸过程中,OH-与H+结合生成H2O,Ba2+和SO结合生成BaSO4,离子浓度变小,电导率变小;硫酸过量时,H2SO4===2H++SO,离子浓度变大,电导率变大。
(3)生成白色沉淀,Ba2+和SO结合生成BaSO4。
(4)硫酸在水溶液中电离出氢离子、硫酸根,氢氧化钡在水溶液中电离出钡离子和氢氧根。稀硫酸和氢氧化钡溶液反应的实质是溶液中的氢离子和氢氧根结合成难电离的水,钡离子和硫酸根结合成硫酸钡沉淀,导致溶液中离子浓度的降低。
活动一:上述例子弄明白后,分析下列各组电解质电离时产生的离子,说明混合后化学反应的实质,以及反应前后溶液中电解质所产生的离子种类和数量的变化。
(1)稀硫酸与氢氧化钠溶液
(2)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液
(3)碳酸钠溶液与稀盐酸
(4)氯化钠溶液与硝酸银溶液
(5)氯化钾溶液与硝酸银溶液
现在请同学们交流并思考离子反应概念。离子反应如何表示?离子反应在什么条件下才能发生?
2、 离子反应的定义
定义:在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。
实质:溶液中离子的种类或浓度发生变化。
3、 复分解型离子反应发生的条件
①生成难溶或微溶的物质。如生成BaSO4、CaCO3、AgCl、CaCO3、CaSO4、Ag2SO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等
②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、HClO、H2O、NH3·H2O等
③生成挥发性物质(气体)。如生成CO2、SO2、H2S等。只要具备上述三个条件中的一个反应即可发生。
(1)所有的化学反应都能写成离子方程式吗?为什么?
[提示] 不能。因为不是在溶液中进行的反应、不是自由移动的离子之间的反应都不能写成离子方程式,如碳酸钙锻烧制氧化钙等。
(2)探讨下列反应能否发生?并说明理由。
①硝酸钾与硫酸钠溶液混合。
②碳酸钠和稀硫酸混合。
③氯化铵和稀氢氧化钠溶液混合。
[提示] ①KNO3和Na2SO4的混合溶液中有K+、NO、Na+、SO,离子之间不能结合生成沉淀、气体或难电离的物质,因此KNO3和Na2SO4不反应。
②Na2CO3和H2SO4在溶液中电离出Na+、CO、H+和SO,其中H+和CO会发生反应生成CO2和H2O,从而使溶液中CO和H+的浓度降低,因此Na2CO3和H2SO4会发生离子反应。
③NH4Cl和NaOH在溶液中分别电离出NH和Cl-、Na+和OH-,其中NH和OH-可以反应生成难电离的NH3·H2O,从而使溶液中NH和OH-的浓度降低,故NH4Cl和NaOH能发生离子反应。
(3)请用离子反应实质解释复分解反应发生的原因?
提示 溶液中的离子因生成难溶物质、难电离物质、气体等原因而在溶液中的浓度大量减少。后面还要学到因发生氧化还原反应,而使离子浓度发生变化。实质均是有离子脱离了反应体系。
【练习】
对于离子反应,下列说法正确的是( )
A. 参加离子反应的一定都是电解质 B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态中进行 D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
【答案】C
【解析】判断某个反应是否是离子反应应从实质、发生条件等几方面综合分析。参加离子反应的不一定都是电解质,只要有一种是即可,A错误;离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu的反应中,Fe2+的浓度是增大的,B错误;复分解型离子反应发生的条件是产生沉