内容正文:
离子反应
第一课时 电解质的电离
课程导入
生活常识告诉我们,给电气设备通电时,湿手操作易发生触电事故。
问题:为什么湿手容易触电?
实验探究:实验1-2
在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图所示连接装置,将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象。
取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图所示,将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中,分别接通电源,观察并记录现象。
实验探究
19936 (1) - 视频要点击一下播放
实验现象与结论
NaCl、KNO3溶液等都能导电。
将NaCl、KNO3等固体分别加热至熔化,也能导电。
样品 干燥的NaCl固体 干燥的KNO3固体 蒸馏水 NaCl溶液 KNO3溶液
现象
结论
灯泡不亮
灯泡不亮
灯泡不亮
灯泡亮
灯泡亮
不导电
不导电
——
导电
导电
灯泡亮
导电
熔融的NaCl固体
注:严格地说,蒸馏水也能导电,只是导电能力非常弱,用上述实验装置不能测出。
19936 (1) - 黑框是视频,要点击一下播放
在水溶液里或熔融状态下,能够导电的化合物。
电解质
条件
现象
物质类别
在水溶液里和熔融状态下,都不能导电的化合物。
非电解质
问题:从物质分类角度分析,
“一种物质不是电解质就是非电解质”这种说法正确吗?
知识点1:电解质与非电解质
既不是电解质也不是非电解质
物质
混合物
纯净物
化合物
单质
电解质
非电解质
酸、碱、盐、水以及
活泼金属氧化物(如Na2O、MgO、CaO)
大多数有机物(如CH4、酒精、蔗糖)
非金属氧化物(如CO、CO2、SO2、NO2)
非酸性气态氢化物(如NH3、PH3)
知识点1:电解质与非电解质
3NO2+H2O=2HNO3+NO
强电解质:在水溶液中完全电离的电解质
弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质
补充知识点:强电解质与弱电解质
电解质
包含强酸、强碱、大多数盐、大多数金属氧化物
包含水、弱酸(H2CO3、CH3COOH、H2S、HF等)、弱碱(NH3·H2O 、Cu(OH)2 等)
六大强酸(HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4)
四大强碱(NaOH、KOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2)
19936 (1) - ”大多数盐“强调难溶盐如BaSO4为强电解质
为什么NaCl、KNO3等电解质,在干燥时不导电,而溶于水或熔融状态却能导电呢?
金属能导电
自由电子
电解质能导电
自由移动、带电荷的粒子(离子)
自由移动
带电荷的粒子
能导电的物质必须具有能自由移动的、带电荷的粒子(离子)。
NaCl固体不能导电的原因
NaCl固体中含有带正电荷的钠离子( Na+ )和带负电荷的氯离子( Cl- ),由于带相反电荷的离子间的相互作用, NaCl固体中Na+和Cl-按一定规则紧密地排列着,这些离子不能自由移动,因而干燥的NaCl固体不导电。
Cl-
Na+
与电源正极相连的电极
与电源负极相连的电极
+
-
+
-
+
-
-
+
-
+
-
+
+
-
+
-
+
-
-
+
+
-
+
-
干燥的NaCl固体
NaCl溶液能导电的原因
将NaCl固体加入水中
水分子与NaCl固体作用
NaCl固体溶解并形成水合离子
图1-11 NaCl固体在水中的溶解和形成水合离子示意图
探究NaCl溶液能导电的原因
NaCl固体加入水中
19936 (1) - 视频要点击一下播放
NaCl溶液能导电的原因
Na+
Cl-
H2O
与电源正极相连的电极
与电源负极相连的电极
当在NaCl溶液中插入电极并接通电源时,带正电荷的水合钠离子向与电源负极相连的电极移动,带负电荷的水合氯离子向与电源正极相连的电极移动,因而NaCI溶液能够导电。
19936 (1) - 解释课程导入提出的问题”为什么湿手容易触电“
熔融状态下NaCl能导电的原因
+
-
+
-
+
-
Cl-
Na+
与电源正极相连的电极
与电源负极相连的电极
当NaCl固体受热熔化时,离子的运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的Na+和CI-,因而NaCl在熔融状态时也能导电。
知识点2:电离和电离方程式
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
电离
电离要通电才能发生吗?
水
受热熔融
自由移动的离子
Na+
Cl-
知识点2:电离和电离方程式
电离方程式 : 用化学符号表示电离过程的式子,如
NaCl = Na++Cl-
左侧写化学式,右侧写离子符号。强电解质的电离用“=”
阴阳离子拆开写,但原子团不能拆,要遵循元素化合价规律
NaHCO3 = Na+ +HCO3-
NaHSO4 = Na+ +H+ + SO42-
对于水溶液中酸式盐的电离方程式:
强酸的酸式根(HSO4-)要拆开写,而弱酸的酸式根(HCO3-)不能拆
质量守恒,电荷守恒
书写电离方程式时的注意事项
熔融状态下,NaHSO4= Na+ + HSO4-
酸
H2SO4 == 2H+ + SO42-
HCl == H+ + Cl-
▲酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物。
碱
NaOH == Na+ + OH-
▲碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物。
Ba(OH)2 == Ba2+ + 2OH-
盐
Na2SO4 == 2Na+ + SO42-
NH4C1 == NH4+ + C1-
▲盐:电离时能生成金属离子或NH4+和酸根阴离子的化合物。
课堂小结
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液和熔融状态下都不能够导电的化合物
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程
书写要求:1.符合客观事实 2.质量守恒 3.电荷守恒
酸:电离时生成的阳离子全部是H+
碱:电离时生成的阴离子全部是OH-
盐:电离时生成金属离子(或NH4+)和酸根离子
电解质
非电解质
电离
电离方程式
“三步曲”判断电解质、非电解质
(1)第一步看是不是化合物:电解质与非电解质都属于化合物。
(2)第二步看在水溶液里或者在熔融状态下能否导电:二者具备其一即可。
(3)第三步还要看是否自身发生电离而导电:溶于水能导电的化合物 不一定是电解质。
【例1】 有下列物质:① <m></m> 固体;②铜丝;③ <m></m> 气体;
④稀 <m></m> ;⑤ <m></m> ;⑥氨水;⑦ <m></m> 粉末;⑧蔗糖晶体;
⑨熔融 <m></m> ;⑩ <m></m> 晶体;⑪冰醋酸。
(1)上述状态下可导电的是___________(填序号,下同),溶于水和熔融状态下都能导电的化合物是___________。
②④⑥⑨
①⑦⑨⑩
(2)属于电解质的是 _____________ ,属于非电解质的是_______。
①③⑦⑨⑩⑪
⑤⑧
【例2】写出下列物质的电离方程式。
(1) HCl:____________________
(2) Ba(OH)2:________________________
(3) BaSO4:____________________________
(4) KAl(SO4)2:______________________________
(5) NaHS:
HCl H+ + Cl-
NaHS Na++HS-
【例3】已知: <m></m> ,
<m></m> ,且 <m></m> 易溶于水。
请根据上述信息,利用下图装置探究电解质溶液的导电能力。
1.通入 <m></m> 前,灯泡是否发光?为什么?
2.通入 <m></m> 一段时间后,灯泡的亮度有何变化?原因是什么?
3.继续通入过量的 <m></m> ,灯泡的亮度有何变化?原因是什么?
1.通入 <m></m> 前,灯泡是否发光?为什么?
[答案] 发光,因为 <m></m> 溶于水后电离出离子,溶液中离子的浓度比较大,故灯泡亮。
2.通入 <m></m> 一段时间后,灯泡的亮度有何变化?原因是什么?
[答案] 灯泡先变暗后熄灭,因为发生了反应 <m></m> ,溶液中自由移动的离子减少。
3.继续通入过量的 <m></m> ,灯泡的亮度有何变化?原因是什么?
[答案] 灯泡熄灭后又逐渐变亮,因为又发生了反应 <m></m>,</m> 完全电离出自由移动的离子,溶液中离子浓度增大。
离子反应
第二课时 离子反应
课程导入
三国时期,诸葛亮在七擒孟获的过程中,蜀军由于误饮哑泉水、个个不能言语,生命危在旦夕。巧遇老叟,指点迷津——饮用万安溪安乐泉水、终于转危为安,渡过难关,哑泉水为何能致哑?万安溪安乐泉水又是什么灵丹妙药呢?
哑泉水含有 ,万安溪安乐泉水应该含有什么物质才能解哑泉的毒?
Cu2+、MgSO4
万安溪安乐泉水:碱性、味苦
实验探究:实验1-3
实验操作 向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液
实验现象
化学方程式
电离方程式 Na2SO4
BaCl2
反应前溶液中的离子 Na2SO4
BaCl2
反应后溶液中的离子
实验结论
有白色沉淀生成
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
Na2SO4=2Na++SO42-
BaCl2=Ba2++2Cl-
Na+、SO42-
Ba2+、Cl-
SO42-和Ba2+数目 ;Na+和Cl-数目
减少
不变
SO42-和Ba2+反应生成BaSO4沉淀;Na+和Cl-没有发生反应
知识点1:离子反应
1.定义:电解质在溶液中的反应实质上是_______之间的反应,这样的反应属于离子反应。
离子
(有离子参加或生成的反应)
2.实质:
离子反应使溶液中某些离子的浓度_______。
即离子不共存!
减小
3.离子反应发生的条件:
酸、碱和盐之间要发生复分解反应,通常有______、______或_______ 等物质生成。
(即复分解反应发生的条件)
气体
沉淀
水
探究离子反应的实质及发生的条件
举例 向氢氧化钠溶液(含酚酞)中滴加盐酸 向硫酸铜溶液中滴加
氢氧化钠溶液 向碳酸钠溶液中滴加
稀盐酸
现象
离子反应
分析
有无色无味气体产生
2H++CO32-=H2O+CO2↑
生成气体,使氢离子和碳酸根离子浓度减小
思考交流:电解质溶液之间发生反应时有哪些不同情况?并完成下表内容。
红色褪去
H++OH-= H2O
生成水,使氢离子和氢氧根离子浓度减小
有蓝色沉淀生成
Cu2++ 2OH-= Cu(OH)2↓
生成沉淀使铜离子和氢氧根离子浓度减小
1.下列溶液混合能否发生离子反应,能发生离子反应的说出参与反应的离子(微粒),不能发生离子反应的说出原因。
(1)氯化钠溶液与硝酸银溶液
(2)氢氧化钾溶液与硝酸溶液
(3)盐酸与碳酸钠溶液
(4)硝酸钠溶液与氯化钾溶液
(5)锌与CuSO4溶液
能,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀
能,H+与OH-生成 H2O
能,H+与CO32-反应生成CO2和 H2O
不能,因为无水、沉淀或气体生成
能,Zn与Cu2+发生置换反应
知识点2:离子方程式
1.概念:用实际参加反应的__________来表示反应的式子。
离子符号
2.书写步骤:(以Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应为例)
(1)写:
(2)拆:
(3)删:
(4)查:
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
2Na++SO42-+Ba2++2Cl- = BaSO4↓+2Na++2Cl-
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
检查两边元素的原子个数和电荷总数是否相等
写出正确的化学方程式
删去方程式两边不参加反应的离子
把易溶于水且完全电离的物质拆写成离子
拆易溶的强电解质(强酸、强碱、可溶性强电解质盐)
知识点3:离子方程式中的“拆”与“不拆”
不拆:弱酸、弱碱、难溶盐、水、气体、单质、氧化物
酸式盐:强酸的酸式盐(如HSO4-)在水中拆成 ,熔融不拆;
弱酸的酸式盐(如HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-等)在水中和熔融都不拆。
H+和SO42-
拆
知识点3:离子方程式中的“不拆”
弱酸:醋酸(CH3COOH)、氢硫酸(H2S)、磷酸(H3PO4)、碳酸(H2CO3)、氢氟酸(HF)、硅酸(H2SiO3)
难溶盐:CaCO3、BaSO4、BaCO3、AgCl
特殊物质:水、单质、气体、氧化物(水溶液中)、浓硫酸、微溶物(如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3)作生成物、多元弱酸酸式酸根离子(如HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-)。
弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3
清拆浊不拆,前拆后不拆
19936 (1) - 对于反应物,石灰乳或悬浊液不拆
思考与讨论
完成课本19页表中各反应的化学方程式和离子方程式,思考两种方程式在表示某一类反应时,表达的含义有什么不同,并进行讨论。
反应物 化学方程式 离子方程式 两种方程式的不同
HCl+NaOH
HCl+KOH
H2SO4+NaOH
H2SO4+KOH
HCl+NaOH=NaCl+H2O
HCl+KOH=KCl+H2O
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O
H++OH-=H2O
H++OH-=H2O
H++OH-=H2O
H++OH-=H2O
化学方程式表示一个具体的反应
离子方程式可以表示同一类反应
2.(1)写出下列反应的离子方程式:
H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:
_______________________________________________________;
NaHSO4溶液与KOH溶液反应的离子方程式:
_______________________________________________________。
(2)根据以上的离子方程式完成下列判断,正确的打“√”,错误的打“×”
①酸碱中和反应的离子方程式都是H++OH-==H2O( )
②H++OH-==H2O仅表示酸碱中和反应( )
2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O
H++OH-=H2O
×
×
3.在某无色溶液中含有大量的Ba2+、H+、Cl-,该溶液中还可
能大量存在的离子是( )
A.NH4+ B.OH- C.SO42- D.Cu2+
4.离子方程式BaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ba2+中的H+不能
代表的物质是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH
A.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤ D.②③④
A
C
课堂小结
离子方程式的书写:写、拆、删、查
离子方程式正误判断
离子共存
离子检验
离子反应
第三课时 离子反应专题
知识点1:离子共存
1.有离子:①Cl- ②SO42- ③H+ ④OH- ⑤CO32- ⑥HCO3- ⑦Na+
⑧Cu2+ ⑨Ca2+ ⑩Ag+ ⑪Ba2+ ⑫K+ ⑬MnO4-
(1)在酸性条件下,不能大量共存的有___________________(填序号,下同)。
(2)在碱性条件下,不能大量共存的有___________________。
(3)在无色透明溶液中,不能共存的有___________________。
④⑤⑥
③⑥⑧⑨⑩
⑧⑬
2.甲、乙两烧杯溶液中,各含有大量的Cu2+、K+、H+、OH- 、Cl-、CO32- 6种离子中的3种,己知甲烧杯中的溶液呈蓝色,则乙烧杯的量存在的离子是
A.Cu2+、H+、Cl- B.CO32-、OH-、Cl-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、CO32-
D
4.[双选]下列各组离子在指定条件下能够大量共存的是
A.pH=1的溶液中:Na+、K+、SO42-、K+、CO32-
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、NO3-
C.澄清透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、SO42-、Cl-
D.强碱性溶液中:Mg2+、SO42-、Na+、NO3-
BC
3.常温下,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A.透明溶液:Na+、Cu2+、Cl - 、 SO42-
B.强酸性溶液:K+、 NO3- 、Cl-、CO32-
C.小苏打溶液:Ca2+、 NO3-、OH- 、Cl-
D.强碱性溶液:Na+、Al3+、Cl - 、 NO3-
A
知识点2:离子检验与推断
CO32- 的检验
取少量待测溶液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤,向所得沉淀中滴加稀盐酸,沉淀溶解并产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,证明该试样中含有CO32- 。
NH4+ 的检验
取少量待测溶液放在试管中与强碱液混合加热,若有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明该试样中含有NH4+。
NH4+ + OH - == H2O+NH3↑
实验原理:
知识点2:离子检验与推断
5.对某些离子检验及结论正确的是
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊一定有CO32-
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
C
6.某无色溶液中只可能大量含有K+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、OH-、CO32-、SO42-中的若干种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量该溶液,测得其pH=13.5。
(2)另取少量该溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀。
(3)向(2)所得体系中加人足量盐酸,沉淀部分溶解并有无色气体生成,过滤。
(4)向(3)所得滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
已知 AgOH 难溶于水且易分解为 Ag2O 固体,下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有K+ 、OH-、CO32-、SO42-
B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含有 Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-
D.无法判断该溶液中离子的存在情况
A
7.某无色透明溶液 X中只含有 Cl-、CO32-、SO42-、Na+、K+、Mg2+、Cu2+
中的某几种。进行下列实验:
I.取少量溶液X,加入足量 Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀;
Ⅱ.取少量溶液X,加入BaCl2溶液,不产生沉淀;
Ⅲ.取少量溶液X,加 AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。
回答下列问题。
(1)原溶液中一定含有的离子是_________,一定不含有的阴离子是___________,不能确定的离子是_________
(2)有的同学认为实验Ⅲ可以省略,你认为是否正确_____(填“是”或“否”)。理由是___________________________________________
(3)写出I中反应的离子方程式:______________________
Mg2+、Cl-
SO42-、CO32-
Na+、K+
是
根据溶液呈电中性原则可推知,原溶液中一定含有Cl-
Mg2++2OH- == Mg(OH)2↓
知识点3:离子方程式书写及正误判断
1.看离子反应是否符合客观事实,如铁与稀硫酸反应生成Fe2+而不生成Fe3+。
4.看物质的拆写是否正确,如氧化物(水溶液中)均不拆。
2.看是否漏写离子反应,如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-反应生成BaSO4沉淀的离子反应,又不能漏写Cu2+与OH-反应。
3.看电荷是否守恒,如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2==Fe3++2Cl-。
5.看反应物或产物的配比是否正确,如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+H2O
知识点3:离子方程式书写及正误判断
判断方法
反应物
产物
三守恒
条件
化学式的书写是否正确
是否错写或漏写
拆分是否正确
质量守恒
电子守恒(下节学习)
电荷守恒
是否注意酸碱性
是否符合定量关系
是否符合氧化性、还原性的强弱顺序(下节学习)
与下列离子方程式相对应的化学方程式书写不正确的是
A.Cu2++2OH- == Cu(OH)2↓:
CuSO4+2KOH == Cu(OH)2↓+K2SO4
B.CO32-+2H+ == CO2↑+H2O:
BaCO3+2HCl == BaCl2+H2O+CO2↑
C.Ca2++CO32-== CaCO3↓:
CaCl2+Na2CO3 == CaCO3↓+2NaCl
D.H++OH-== H2O:
2KOH+H2SO4 == K2SO4+2H2O
B
8.下列离子方程式书写正确的是
A.向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸:CO32-+2H+ == H2O+CO2↑
B.少量 Ca(OH)2和 NaHCO3反 应:Ca2+ +OH-+HCO3- == CaCO3↓+H2O
C.NH4HSO3与NaOH按照物质的量(分子量)之比1:1反应:
NH4++HSO3-+2OH- == NH3·H2O+SO32-+H2O
D.少量 SO2和 NaOH反应:SO2+2OH- == SO32-+H2O
D
9.[双选][高考题组合]下列化学反应的离子方程式正确的是
A.BaCO3溶于盐酸:BaCO3+2H+==Ba2+ +CO2↑
B.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:SO32-+Ca2+==CaSO3
C.CaCO3与稀硝酸反应:CO32-+2H+==H2O+CO2↑
D.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液颜色消失Cu2++Zn==Cu+Zn2+
AD
10.[高考题组合]下列化学反应的离子方程式正确的是
A.食醋去除水垢中的CaCO3:2H++CaCO3 == Ca2++H2O+CO2↑
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2== CaCO3↓+2H+
C.碳酸镁与稀盐酸反应:CO32-+2H+ == CO2↑+H2O
D.向碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO32-+CO2+H2O == 2HCO3-
D
知识点4:粗盐的提纯
除去粗盐中的 SO42-、Mg2+、Ca2+可向溶液中依次加入均稍过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液,过滤后,向滤液中加人稍过量的稀盐酸,蒸发结晶,即可得到精盐。
粗盐
加适量水
悬浊液
依次加入均稍过量的三种试剂除杂
过滤
滤液
沉淀
加盐酸
NaCl溶液
蒸发
精盐
11.某工业废水中存在大量的 Na+、CI-、Cu2+、SO42-,欲除去其中的 Cu2+、SO42-设计的工艺流程如图所示:
工业废水
NaOH
试剂b
溶液
试剂c
Na+、Cl-
试剂a
操作X
下列有关说法错误的是
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂 a为 Na2CO3,试剂b为BaCl2
C.操作X为过滤,试剂c为稀盐酸
D.检验SO42-是否除尽可取适量待测溶液,加人BaCl2溶液
B
Lavf59.6.100
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Lavf57.71.100
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Lavf59.6.100
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$$