内容正文:
第2章 元素与物质世界
第2节 电解质的电离 离子反应
第2课时 离子反应
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电解质在溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,因此它们在水溶液中所发生的反应一定与这些离子有关。
离子反应
离子反应的含义
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质
你已经知道,硫酸和氢氧化钡都是电解质。那么,它们在溶于水时分别能电离出哪些离子?这些离子之间能发生怎样的反应?
利用图所示装置进行实验:向0.01mol·L-l Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚献溶液,然后向 Ba(OH)2溶液中匀速逐滴加入0.2 mol·L-l H2SO4溶液,注意观察溶液中的现象和溶液电导率的变化。
关于稀硫酸与 Ba(OH)2 溶液反应实质的研究
硫酸在水溶液中电离出 H+和 SO ,氢氧化钡在水溶液中电离出 Ba2+ 和 OH-。稀硫酸与 Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的 H+与OH-结合生成难电离的水、Ba2+与 SO 结合生成硫酸钡沉淀,导致溶液中离子浓度的降低。类似地,盐酸与 NaOH 溶液反应的实质是溶液中的 H +与OH-结合生成水,使溶液中的H+和OH-浓度降低,而 Na+和Cl-不参与反应。
实验
现象 随着H2SO4溶液的滴入,
(1)电导率:读数先 后 。
(2)溶液:出现 ,溶液颜色 。
解释 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的 结合生成难电离的水、 结合生成硫酸钡沉淀,导致溶液中离子浓度的 。
由红色变浅至无色
减小
增大
白色沉淀
降低
像上述反应这样,在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。
溶液中的某种或某些离子的浓度发生改变时,离子反应才能发生。酸、碱和盐在溶液中发生复分解反应时会生成难溶的物质 (沉淀)、难电离的物质(如 H2O)或挥发性的物质(气体),导致溶液中某些离子的浓度降低。因此,复分解反应都属于离子反应。
离子方程式
离子反应可以用离子方程式表示。例如,NaOH 溶液与稀盐酸发生的反应属于离子反应,其离子方程式为:
OH-+ H+ === H2O
方法导引
离子方程式的书写方法
现以稀硫酸与 Ba(OH)2 溶液的反应为例说明离子方程式的书写方法
稀硫酸与 Ba(OH)2溶液的反应
1.明确反应物在溶液中的主要存在形式及微粒间的数量关系,分别用离子符号或化学式表示。
分析反应物在水溶液中的主要存在形式。对于易溶于水且易电离的反应物(如强酸、强碱、可溶性盐),根据其电离方程式明确溶液中存在的离子,写出它们的离子符号;对于其他反应物,则用它们的化学式来表示。
硫酸的电离方程式为:
溶液中存在 H+和 ,两种离子的物质的量之比为 2:1;
氢氧化钡的电离方程式为:
溶液中存在 Ba2+ 和 OH-,两种离子的物质的量之比为 1:2。
2.确定发生化学反应的微粒、产物及其数量关系
判断哪些微粒能够相互作用,使溶液中某种或某些离子的浓度改变。推测反应后的产物,用离子符号或化学式表达产物在水溶液中的存在形式,并标注发生反应的微粒间的数量关系。复分解反应中生成的难溶、难电离或具有挥发性的物质用化学式表示。
稀硫酸与 Ba(OH)2 溶液发生复分解反应:
H+与OH-结合生成水、Ba2+与 结合生成硫酸钡沉淀,且反应生成的水的物质的量是硫酸钡的物质的量的 2 倍。
3.写出离子方程式并配平
将相互作用的微粒的符号写在等号左边,把微粒之间作用结果的符号写在等号右边,并根据电荷守恒以及原子种类和数量守恒配平离子方程式。稀硫酸与 Ba(OH)2 溶液反应的离子方程式为:
离子方程式和化学方程式都可以用来表示化学反应,但离子方程式所表示的不仅仅是一个反应,而是一类反应,并且揭示了这类反应的实质。
离子方程式的另一种书写方法
1.写出化学方程式
例如,盐酸与氢氧化钠在溶液中所发生反应的化学方程式为:
HCl + NaOH === NaCl + H2O
2.改写化学方程式
将化学方程式中易溶于水且易电离的物质改用离子符号(即该物质电离产物的符号)表示,而难溶于水的物质、挥发性物质和水等仍用化学式表示,则上述化学方程式被改写为
H+ + Cl- + Na+ + OH- === H2O+Na+ + Cl-
3.删去未参与反应的离子的符号,得到离子方程式
将上式中没有参与反应的 Cl-、Na+ 删去,便可得到该反应的离子方程式:
H++OH- === H2O
4.检查离子