内容正文:
专题三 从海水中获得的化学物质
第 2 单元 金属钠及钠的化合物
3.2.3 离子反应
在4只100mL的小烧杯中分别加入50 mL物质的量浓度均为0.1 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液、氢氧化钠溶液和氨水,分别按图3-11所示装置进行实验,接通电源,观察实验现象并 分析原因。
电解质溶液具有导电性,物质的量浓度相同的不同电解质溶液,其导电能力是否相同呢?
电解质溶液
(c、V相等) 盐酸 醋酸溶液 NaOH溶液 氨水
电解质
通电后灯泡亮度
离子浓度大小
为什么相同浓度的溶液,其离子浓度不同呢?
电解质的电离程度不同
HCl
NH3•H2O
NaOH
CH3COOH
亮
亮
暗
暗
大
大
小
小
导电率:表示物质的导电性强弱。导电率越大则导电性越强,反之越小。
水中加入食盐固体,导电率变化
溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带电荷数有关。
离子浓度越大、离子电荷数越大,导电能力越强
事实上,HCl、NaOH溶于水后完全电离:
HCl = H+ + Cl- NaOH = Na+ + OH-
而醋酸(CH3COOH)、氨水中的一水合氨(NH3•H2O)的电离是不完全电离:
CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+
NH3•H2O ⇌ NH4+ + OH-
HCl全部电离成H+和Cl-
CH3COOH部分电离成H+
和 CH3COO-,依旧存在大量的CH3COOH分子
——认识弱电解质的不完全电离
已知:1mol/L的醋酸溶液中c(H+)为4.21×10-3mol/L
试求:已电离的醋酸分子占醋酸分子总数的百分比。
4.21×10-3mol/L
1mol/L
×
100% = 0.421%
结论:100000个醋酸分子中仅有421个分子发生了电离
解读:醋酸绝大多数以分子形式存在于水中,绝大多数弱电解质的电离是微弱的。
一、强电解质和弱电解质
1.强电解质:在水溶液里完全电离成离子的电解质。
2.弱电解质:在水溶液里部分电离成离子的电解质。
1、下面各组物质中,前者为强电解质,后者为弱电解质的是( )
A. 硫酸,硫酸镁 B. 碳酸,碳酸钠
C. 食盐,酒精 D. 碳酸氢钠,醋酸
D
2、下列说法正确的是( )
A. 强电解质导电能力很强,弱电解质导电能力很弱。
B. 强电解质一定易溶于水,弱电解质一定难溶于水。
C. 同浓度同体积的硝酸和醋酸相比,硝酸的导电能力比醋酸强。
D. CO2的水溶液导电能力很弱,所以CO2是弱电解质。
C
3、写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
NaHCO3 、Na2CO3、Ca(OH)2 、 HF 、 HClO、NaHSO4
Na2CO3溶液分别与澄清石灰水、CaCl2溶液反应,都有白色的CaCO3沉淀生成,这两个反应的实质是否相同?
①
②
Na2CO3
Ca(OH)2
Na2CO3
CaCl2
Ca2+ 2Cl-
2Na+ CO32-
Ca2+ 2OH-
2Na+ CO32-
本质:都是CO32-和Ca2+之间的反应CO32- + Ca2+ = CaCO3↓
二、离子反应
1. 定义:把有离子参加或离子生成的化学反应称为离子反应。
2. 表示形式:离子方程式。
用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子
3、实质:
溶液中的某些离子存在状态的改变(浓度减少或增加)
CaCO3↓
1、下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A. Mg2+、K+、OH- B. Ba2+、Na+、SO42-
C. K+、HCO3-、OH- D. K+、Cu2+、NO3-
2、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是( )
A. K+ 、H+ 、SO42- 、OH-
B. Na+ 、Ca2+、CO32- 、NO3 -
C. Na+ 、H+ 、Cl- 、CO32-
D. Na+ 、Cu2+、Cl- 、SO42-
D
D
当离子间结合生成难溶物质、难电离物质或易挥发物质时,反应就能进行。
(1)酸、碱、盐在水溶液中的复分解反应,实质上是电解质在溶液中相互交换离子的反应。当离子间结合生成难溶物质、难电离物质 或易挥发物质时,反应就能进行
4、离子之间反应的类型
(2)许多在水溶液中进行的氧化还原反应也可用离子方程式来表示。
常见强氧化性离子: MnO4-、NO3-(H+)、ClO-、Fe3+
常见还原性离子: S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、I-、Fe2+
下列溶液中的各组离子,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.H+、Na+、NO3-、SO32-
B.MnO4-、Fe2+、Na+、NH4+
C.Fe3+、OH-、SO42-、Cl-
D.Fe3+、HCO3-、Cl-、H+
AB
5、离子方程式的书写
初学离子方程式的书写,可以分四步进行,下面以碳酸钠与盐酸的反应为例加以说明。
1. 写出反应的化学方程式。
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO2↑
2. 把溶于水且完全电离的物质写成离子形式,难溶于水或溶于水但难电离的物质仍用化学式表示。
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- =2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
3. 删去化学方程式两边不参加反应的离子。
CO32- + 2H+ =H2O + CO2↑
4. 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。
①钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐全溶
②盐酸盐除AgCl,其他均可溶
③硫酸盐除BaSO4 、PbSO4 (CaSO4、Ag2SO4 微溶)外,均可溶
④碳酸盐只溶K2CO3、Na2CO3、(NH4)2CO3
⑤碱只溶NaOH、KOH、Ba(OH)2 、NH3·H2O,Ca(OH)2微溶
碱、酸、盐的溶解性规律:
钾钠硝铵皆可溶、 盐酸盐不溶银亚汞;
硫酸盐不溶钡铅钙、碳酸盐只溶钾钠铵。
多数酸溶碱少溶、只有钾钠铵钡溶
1、写出下列反应的离子方程式:
(1)Cl2 + NaOH
(2)Fe + H2SO4(稀)
(3)Na + H2O
(4)MnO2 + HCl(浓)
(5)H2SO4 + Ba(OH)2
(5)HCl + CaCO3
【离子方程式的书写】
1.有哪些微粒?量的关系如何?
2.哪些微粒能反应?按着什么比例(物质的量)反应?
3.生成哪些新微粒?
4.写出方程式,配平
2、下列反应的离子方程式中,书写正确的是( )
A. 铁粉与稀硫酸反应:2Fe + 6H+=2Fe3+ + 3H2↑
B. 钠与水反应:Na + 2H2O =Na+ + 2OH- + H2↑
C. 鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)与醋酸反应:
CaCO3 + 2H+ =Ca2+ + CO2↑ + H2O
D. 小苏打与盐酸反应:HCO3- + H+ = CO2↑ + H2O
D
离子方程式书写正误的判断:
一看是否符
合客观事实
电荷守恒、
原子守恒、
得失电子守恒
二看物质拆
分是否正确
三看是否符
合三个守恒
四看是否符
合量的关系
反应能否发生、产物是否正确、介质是否正确
拆:强酸、强碱、可溶性性
是否发生连续反应、反应先后顺序等
CuSO4溶液
3、下列离子方程式中,正确的是( )
A. 将稀硫酸滴在铜片上:Cu + 2H+ = Cu2+ + H2↑
B. 将氧化镁与稀盐酸混合:MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O
C. 将铜片插入硝酸银溶液中:Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag
D. 将稀盐酸滴在石灰石上:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2CO3
B
根据离子方程式的书写规则,写出下列反应的离子方程式。
(1)盐酸与氢氧化钠溶液反应.
(2)稀硫酸与氢氧化钾溶液反应.
(3)硫酸钠与氯化钡溶液反应
(4)硫酸钾溶液与氢氧化钡溶液反应.
观察(1)和(2)、(3)和(4)两组反应,分析它们有什么特点。
H+ + OH- = H2O
H+ + OH- = H2O
Ba2++SO42- =BaSO4↓
Ba2++SO42- =BaSO4↓
7、 离子方程式的意义
一个离子反应不仅可以表示一定物质间的反应,而且还可以表示所有同一类型的反应。
例如: H+ + OH- = H2O
这一离子方程式可以表示强酸溶液和强碱溶液生成可溶性盐和水的这一类的中和反应。
特例:NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O。
下列中和反应对应的离子方程式能以H++OH- =H2O表示的是( )
A.醋酸和氢氧化钠
B.氢氧化镁和盐酸
C.氢氧化钡和稀硫酸
D.澄清石灰水和硝酸
D
离子反应广泛用于化学研究、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。
强电解质
弱电解质
电 离
电离方程式
离 子
离子反应
复分解反应
氧化还原反应
离子方程式
离子共存问题
课堂总结
能力提升
1、有一包白色固体粉末,其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种,现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,过滤,溶液呈无色;
②向①的沉淀中加入足量稀硝酸,固体完全溶解,并有气泡产生;
③取少量②的溶液,滴入稀硫酸,有白色沉淀产生;
④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)原白色粉末中一定含有的物质是 ,一定不含有的物质是 ,可能含有的物质是 (均填化学式)。
Ba(NO3)2、Na2CO3
CuSO4
NaCl
2、将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、 ,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生。
Ⅲ.另取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生。
①根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是_________________;肯定存在的离子是 。
Ba2+、OH-、Cl-
能力提升
Lavf57.25.100
SO、OH-、CO和Cl-
Mg2+、Fe3+、SO、
CO
$$