内容正文:
专题3 从海水中获得的化学物质
第3课时 离子反应
栏目索引
基础落实 梳理必备知识
重难探究 提升关键能力
学以致用 发展科学素养
课程标准 核心素养
1.认识离子反应及其发生的条件。
2.认识离子反应书写规律及有关正误判断。
3.了解离子共存、离子检验及推断。 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析酸、碱、盐之间的反应事实,认识离子反应,并归纳离子反应发生的条件。
2.证据推理与模型认知:能正确书写离子方程式及理解其意义。
专题3 从海水中获得的化学物质
化学 必修 第一册 S
一、强电解质和弱电解质
1.强、弱电解质【教材实验探究】
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(1)①实验现象:盛有同浓度氢氧化钠溶液或稀盐酸的灯泡比盛有同浓度醋酸溶液或氨水的__。
②实验结论:当物质的量浓度相等时,醋酸溶液和氨水的导电能力明显____盐酸和氢氧化钠溶液的导电能力。
③分析原因:HCl、NaOH在水溶液中能____电离,自由移动离子浓度大;CH3COOH、NH3·H2O在水溶液中只发生____电离,自由移动离子浓度小。
亮
弱于
完全
部分
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(2)强电解质和弱电解质
强电解质 在水溶液中______电离的电解质
常见的强电解质:
a.强酸:______________________等
b.强碱:________________等
c.绝大多数盐
能完全
H2SO4、HCl、HNO3
NaOH、KOH
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弱电解质 在水溶液中________电离的电解质
常见的弱电解质:
a.弱酸:____________________等
b.弱碱:___________等
c.水
不能完全
H2CO3、CH3COOH
NH3·H2O
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2.电离方程式——表示电解质电离过程的式子
电离方程式书写:
(1)强电解质:完全电离,用“______”表示。
①H2SO4:________________________________________。
②KOH:________________________________________。
③CaCl2: ________________________________________ 。
(2)弱电解质:部分电离,用“⇌”表示。
①CH3COOH: ________________________________________ 。
②NH3·H2O: ________________________________________ 。
===
KOH===K++OH-
CaCl2===Ca2++2Cl-
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
NH3·H2O⇌ +OH-
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二、离子反应
电解质在水溶液中的反应本质上是____之间的反应。
(1)复分解型离子反应
离子
类型 类型一:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
类型二:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
类型三:Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
条件 当离子间结合生成________、__________或__________时,反应就能进行
难溶物质
难电离物质
易挥发物质
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(2)氧化还原型离子反应
如锌与稀硫酸反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,实质是________________________。
三、离子方程式
1.离子方程式
用实际参加反应的____表示离子反应的式子。
Zn+2H+===Zn2++H2↑
离子
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2.离子方程式的书写步骤(写、拆、删、查)
以Na2CO3和HCl在溶液中反应为例:
(1)写:写出正确反应的化学方程式(必须根据实验事实)。
Na2CO3+2HCl===______________________
(2)拆:把________________的物质拆成离子形式,难溶于水或溶于水但难电离的物质仍用化学式表示。
___________________________________________________
2NaCl+CO2↑+H2O
溶于水且完全电离
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(3)删:删去化学方程式两边不参加反应的离子。
________________________________________
(4)查:检查离子方程式两边各元素的原子数目和离子所带的电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.离子方程式的意义
离子反应广泛应用于化学研究、化工生产、医疗诊断和环境保护等各个领域,化学实验中也常用相关的离子反应定性地检验某溶液中是否含有某离子。
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探究一 离子反应的实质
从图中你能得到什么启发?
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[问题探究]
(1)将溶解硫酸钾和氯化钡的两烧杯中的溶液混合后产生白色沉淀。混合前两个烧杯中主要的阴、阳离子有哪些?混合后沉淀是什么? 剩余的主要阴、阳离子有哪些?若将硫酸钠和氯化钾溶液混合,有沉淀产生吗?
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(2)电解质在水溶液中的反应是离子反应,是不是所有离子之间均能发生反应? 若不是,如何表达离子之间的反应?
提示:不是所有的离子均参加反应,离子浓度发生变化才发生反应。
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1.对比硫酸钠溶液与氯化钾溶液和氯化钡溶液混合过程
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复分解型离子反应发生的条件:
(1)生成难溶物质:如CaCO3、BaSO4、AgCl、Cu(OH)2等。
(2)生成易挥发物质:如CO2、NH3、H2S等。
(3)生成难电离物质:如H2O、CH3COOH、NH3·H2O等。
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【例1】 (原创题)有下列各组物质间的反应:
①锌和稀硫酸反应
②氯化钠溶液和硝酸银溶液反应
③木炭和氧气反应
④烧碱溶液和氯化铁溶液反应
⑤铁和硫酸铜溶液反应
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⑥足量CO2通入澄清石灰水中
⑦氯气和水反应
⑧过氧化钠与水反应
(1)不属于离子反应的是________(填标号)。
(2)写出属于离子反应的离子方程式:________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
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答案:(1)③
(2)①Zn+2H+===H2↑+Zn2+
②Cl-+Ag+===AgCl↓
④3OH-+Fe3+===Fe(OH)3↓
⑤Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
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书写离子方程式时注意的问题
(1)一定要依据客观事实正确地写出化学方程式,如Fe与稀硫酸反应生成H2和FeSO4,而不是Fe2(SO4)3。
(2)化学式拆写是书写离子方程式步骤中最关键的一步,拆写时注意以下问题:
①易溶于水的强酸(如HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[KOH、NaOH、Ba(OH)2]和盐改写成离子形式,弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物等都写成化学式。
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②微溶物[如Ca(OH)2]作为反应物,若是澄清溶液应拆写成离子形式,若是悬浊液则应写成化学式;微溶物如作为生成物,一般视为沉淀,应写成化学式并标“↓”符号。
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(3)酸性氧化物与碱的反应:
CO2、SO2 分别与NaOH反应
①足量的酸性氧化物:CO2+NaOH===NaHCO3、SO2+NaOH===NaHSO3。
②少量的酸性氧化物:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O、SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
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1.判断下列离子方程式正误,并更正。
(1)铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑________________
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答案:(1)× 更正:Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)× 更正:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
(3)× 更正:2Al+6H+===2Al3++3H2↑
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“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合反应的客观事实。
(2)看是否符合拆写原则。
(3)看是否符合质量守恒。
(4)看是否符合电荷守恒。
(5)看是否漏掉离子反应。
(6)看是否符合阴、阳离子配比。
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探究二 离子反应的应用
日常生活中治疗胃酸过多的药物有很多, 如碳酸氢钠片。
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[问题探究]
(1)从分类的角度分析碳酸氢钠属于哪类物质?
提示:盐类物质。
(2)如何检验碳酸氢钠片中含有碳酸氢根离子? 反应过程中实际参加反应的离子是什么?
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1.判断离子大量共存的方法
离子在同一溶液中能大量共存,是指离子之间不发生任何反应;若离子间能发生反应,则不能大量共存。
(1)离子间因发生复分解反应而不能大量共存的情况
①离子之间反应生成沉淀:如图连线的两离子之间。
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②离子之间反应生成气体:如图连线的两离子之间。
③离子之间反应生成水或其他难电离的物质:如图连线的两离子之间。
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(2)离子大量共存判断的隐含条件
①“无色透明”溶液不存在有色离子。
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2.离子检验
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3.与量有关的离子方程式的书写
(1)解题思路:定少为“1”
①将少量的物质定为“1 mol”,再确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
②若少量的物质中有两种或两种以上离子参加反应,则反应离子的物质的量之比等于物质组成之比。
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(2)实例:
①酸性氧化物与碱反应
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②多元弱酸的正盐与酸的反应
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③酸式盐与H+/OH-的反应
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43
解析:
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46
解析:
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1.下列叙述正确的是( )
A.碳酸钙难溶于水,故碳酸钙是非电解质
B.SO2溶于水后得到的水溶液能导电,所以SO2是电解质
C.BaSO4在水中溶解度很小,但溶解部分全部电离,所以BaSO4是强电解质
D.氢氧化钠溶液能导电,所以氢氧化钠溶液是电解质
C
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解析:
碳酸钙在熔融状态下能导电,故碳酸钙是电解质,A错误;SO2溶于水后得到的水溶液能导电,是因为二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出氢离子,B错误;氢氧化钠溶液是混合物,D错误。
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D
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解析:
铜与稀盐酸不反应,A错误;H+与OH-参加反应生成水,B错误;反应生成的碳酸不稳定,可分解成二氧化碳和水,C错误。
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3.下列反应的化学方程式不可以用H++OH-===H2O表示的是( )
A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
B.Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O
C.Cu(OH)2+2HNO3===Cu(NO3)2+2H2O
D.KOH+HCl===KCl+H2O
C
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解析:
H++OH-===H2O代表强酸(或强酸酸式盐)和强碱反应生成可溶性盐和水的反应,A、B、D符合;而选项C中氢氧化铜为难溶性弱碱,应写成化学式的形式。
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B
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解析:
含Fe2+的溶液呈浅绿色,A错误;使石蕊变红的溶液是酸性溶液,所给离子能大量共存,B正确;加入盐酸酸化的氯化钡产生的白色沉淀,可能为氯化银沉淀或硫酸钡沉淀,故无法确定是否含有硫酸根离子,C错误;H++OH-===H2O可以表示强酸(或强酸酸式盐)、强碱生成可溶性盐和水的反应,不能表示所有的酸碱中和反应,D错误。
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5.某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液,在该溶液中加入一定量的稀盐酸,然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。
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请回答下列问题:
(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有____________(填标号)。
a.天平 b.烧杯
c.漏斗 d.玻璃棒
(2)OA段反应的离子方程式为__________________________________
_____________________________________________________________。
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(3)AB段反应的离子方程式为_________________________________
_____________________________________________________________。
(4)在B点对应的溶液中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是____________________,反应的离子方程式为________________________________________________________。
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答案:(1)bd
(2)H++OH-===H2O
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(4)有白色沉淀生成 Ag++Cl-===AgCl↓
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解析:
图乙中OA段表明OH-先与H+反应,AB段为OH-与Mg2+反应,B点对应溶液为NaCl溶液,加入AgNO3溶液发生反应:Ag++Cl-===AgCl↓。
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谢谢观看!
H2SO4===2H++SO
NH
2Na++CO+2H++2Cl-===2Na++2Cl-+CO2↑+H2O
CO+2H+===CO2↑+H2O
提示:从电离的角度和离子反应的角度分析:反应前:K+、SO、Ba2+、Cl-;
混合后沉淀是BaSO4;
反应后:K+、Cl- ;
硫酸钠和氯化钾溶液混合没有离子发生反应,没有沉淀产生。
2.离子方程式的意义
―→H++OH-===H2O
不仅可表示某一个具体的化学反应,而且可表示同一类的反应。
⑥CO2+OH-===HCO
⑦Cl2+H2O⇌ H++Cl-+HClO
⑧2Na2O2+2H2O === 4Na++4OH-+O2↑
③多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如HCO不能拆写成H+和CO。
(2)碳酸钙和醋酸溶液反应:CO+2H+===H2O+CO2↑______________________________________________________________
(3)铝与稀盐酸反应:Al+3H+===Al3++H2↑
______________________________________________________________
(4)氢氧化钡和硫酸铜反应:Ba2++SO===BaSO4↓_________________________
(5)Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
______________________________________________________________
______________________________________________________________
(4)× 更正:Ba2++Cu2++2OH-+SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(5)× 更正:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
提示:取少量的碳酸氢钠片于试管中,加水溶解,滴加氯化钡溶液,没有沉淀,滴加盐酸,产生使石灰水变浑浊的气体,证明含有碳酸氢根离子。HCO+H+===CO2↑+H2O、CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O。
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫色
②溶液的酸碱性
a.使石蕊试液变红色的强酸性溶液:与H+反应的离子肯定不能大量存在,如CO、HCO等。b.使石蕊试液变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液:与OH-反应的离子肯定不能大量存在,如NH、HCO、Fe3+、Cu2+、Al3+等。
操作
通入的量
反应的离子方程式
澄清石灰水
中通入CO2
少量
CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
过量
CO2+OH-===HCO
氢氧化钠溶液
中通入CO2
少量
CO2+2OH-===CO+H2O
过量
CO2+OH-===HCO
操作
滴入的量
反应的离子方程式
碳酸钠溶液中
滴入稀盐酸
少量
H++CO===HCO
过量
2H++CO===CO2↑+ H2O
操作
滴入的量
反应的离子方程式
往碳酸氢钙溶液中逐滴
滴加烧碱溶液
少量
Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
过量
2OH-+2HCO+Ca2+===CaCO3↓+2H2O+CO
操作
滴入的量
反应的离子方程式
往澄清石灰
水中逐滴滴
加小苏打溶液
少量
Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
过量
2OH-+2HCO+Ca2+===CaCO3↓+2H2O+CO
操作
滴入的量
反应的离子方程式
往Ba(H)2
溶液中逐滴
滴加NaHSO4溶液
少量(恰
好沉淀)
Ba2++OH-+SO+H+===BaSO4↓+H2O
过量(恰
好中性)
Ba2++2OH-+SO+2H+===BaSO4↓+2H2O
【例2】 在无色透明强酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.K+、Cu2+、NO、SO
B.K+、Na+、Cl-、CO
C.Ba2+、NH、NO、Cl-
D.K+、Na+、MnO、SO
C
A中的Cu2+是有颜色的离子; B中CO与H+反应; D中MnO是有颜色的离子。
与常见阴离子不能大量共存的离子:
(1)OH-:H+、HCO、Mg2+、Cu2+、Fe3+ 等;
(2)Cl-:Ag+等;
(3)SO:Ba2+等;
(4)CO:Ca2+、Mg2+、Ba2+等。
D
2.(2023·宿迁高一质检)下列各组中的离子能在溶液中大量共存的是( )
A.K+、H+、SO、OH-
B.Na+、Ca2+、CO、NO
C.Na+、H+、Cl-、CO
D.Na+、Cu2+、Cl-、SO
H+和OH-之间反应生成水而不能大量共存,A错误;Ca2+和CO反应生成碳酸钙沉淀而不能大量共存,B错误;H+和CO之间反应生成二氧化碳和水而不能大量共存,C错误;Na+、Cu2+、Cl-、SO离子之间不发生任何反应,可大量共存,D正确。
2.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.稀盐酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO+Ba2+===BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
4.下列说法正确的是( )
A.某无色溶液中可能含有下列离子:H+、Cl-、Na+、Fe2+
B.能使石蕊变红的溶液中可能含有Cl-、K+、Na+、NO
C.取少量某溶液,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,通过观察是否有白色沉淀生成,可证明该溶液中是否含有SO
D.H++OH-===H2O可描述所有酸碱中和反应的实质
$$