1.2 第2课时 离子反应-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

第2课时　离子反应 课标要点 学科素养 离子反应及离子方程式 通过离子方程式的书写，培养用化学符号说明物质变化的能力 离子反应的条件 通过分析、推理等方法认识离子反应的本质特征、构成要素及其相互关系 (见学生用书P14)　　 　 知识点一　离子反应 1．实验探究 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(二者恰好完全反应) 实验现象 产生__白色沉淀__ 溶液中 所含离子 Na2SO4溶液 BaCl2溶液 混合溶液 Na＋、SO Ba2＋、Cl－ Na＋、Cl－ 该反应 的本质 Ba2＋与SO发生反应生成难溶性沉淀：__Ba2＋＋SO===BaSO4↓__；而Na＋ 与Cl－都没有发生化学反应 2．离子反应：电解质在溶液中的反应实质上是__离子__之间的反应，这样的反应属于离子反应。 3．离子方程式 (1)概念：用实际参加反应的__离子符号__来表示反应的式子。 (2)书写步骤(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例) ①写：写出反应的化学方程式，并且配平。 __Na2SO4＋BaCl2===2NaCl＋BaSO4↓__。 ②拆：把易溶于水且易电离的物质写成__离子__形式，难溶的物质、气体和水等仍用__化学式__表示。 上述化学方程式可改写成：__2Na＋＋SO＋Ba2＋＋2Cl－===2Na＋＋2Cl－＋BaSO4↓__。 ③删：删去方程式两边不参加反应的离子，并将方程式化为最简。 __Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。 ④查：检查离子方程式两边各元素的__原子个数__和__电荷总数__是否相等。 (3)离子方程式的意义 写出下列反应的化学方程式和离子方程式。 溶液中反应物 化学方程式 离子方程式 HCl与NaOH __HCl＋NaOH===NaCl＋H2O__ __H＋＋OH－===H2O__ HCl与KOH __HCl＋KOH===KCl＋H2O__ __H＋＋OH－===H2O__ H2SO4与 NaOH __H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O__ __H＋＋OH－===H2O__ H2SO4与 KOH __H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O__ __H＋＋OH－===H2O__ 【总结】离子方程式不仅可以表示__某个具体__的化学反应，还可以表示__同一类型__的离子反应。 【提醒】易溶于水、易电离的物质有强酸、强碱和大部分可溶性盐，可拆分为离子形式，难溶于水的物质、气体、水、弱酸(如醋酸：CH3COOH)、弱碱(如一水合氨：NH3·H2O)等用化学式表示。 知识点二　离子反应发生的条件 1．复分解类型的离子反应发生的条件 2．置换反应的条件 有活泼金属与酸反应、活泼金属与盐反应等。如Zn与稀硫酸反应的离子方程式为__Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑__，Zn与CuSO4溶液反应的离子方程式为__Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋__。 3．离子反应的应用 离子反应在物质制备和分离、物质提纯和鉴定，以及消除水中污染物等方面都有广泛的应用。 探本思辨 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)可以用离子方程式H＋＋OH－===H2O来表示所有的酸碱中和反应。(　×　) (2)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。(　×　) (3)NaHCO3溶液与稀硫酸反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。(　×　) (4)镁和硝酸银溶液反应：Mg＋Ag＋===Mg2＋＋Ag。(　×　) (5)在强酸性溶液中，OH－、CO可以大量共存。(　×　) 2．2024·苍南中学高一下图是某同学总结的硫酸氢钠溶液的部分化学性质。 下列说法错误的是(　B　) A．性质①说明NaHSO4溶液中存在电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO B．性质②中发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓ C．性质③中反应生成的气体是H2，该反应本质上属于置换反应 D．以上性质说明NaHSO4溶液具有酸的通性，在某些反应中可以代替稀硫酸 【解析】紫色石蕊变红色，溶液呈酸性，说明NaHSO4能电离出H＋，A项正确；NaHSO4与Ba(OH)2反应，还存在H＋与OH－的反应，B项错误；NaHSO4与Zn反应本质上是Zn与H＋反应生成锌离子和氢气的置换反应，C项正确；从四个性质可以看出NaHSO4溶液具有酸的通性，D项正确。 3．下列指定反应的离子方程式书写正确的是(　A　) A．用澄清石灰水检验CO2气体： Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O B．铜与硝酸银溶液反应：Cu＋Ag＋===Ag＋Cu2＋ C．氢氧化镁与稀硫酸反应：H＋＋OH－===H2O D．Fe与稀硫酸反应制H2： 2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 【解析】A项，澄清石灰水与CO2气体反应生成碳酸钙沉淀和水，离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O，正确；B项，电荷不守恒，正确的离子方程式为Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋；C项，氢氧化镁难溶，不能拆开，离子方程式为2H＋＋Mg(OH)2===Mg2＋＋2H2O，错误；D项，Fe与稀硫酸反应生成Fe2＋，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，错误。 (见学生用书P16)　　 　类型一　离子方程式的正误判断 1．书写离子方程式时的拆分问题 (1)熟记常见酸、碱、盐的溶解性规律。 钾钠铵硝(硝酸)盐全溶，钾钠钡钙四碱溶，盐酸不溶银亚汞(AgCl和Hg2Cl2不溶)，硫酸不溶钡微溶银钙铅，碳酸亚硫酸只溶钾钠铵，碳酸氢盐全溶完。 常见 的酸 强酸 HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4 弱酸 H2SO3、HF、CH3COOH、H2CO3、H2S、HClO(次氯酸)、HNO2(亚硝酸) 常见 的碱 强碱 NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 弱碱 NH3·H2O、Mg及在活动性顺序表中排在Mg后面的金属的氢氧化物，如Mg(OH)2、Cu(OH)2等 (2)微溶物：微溶物作为反应物，若是澄清溶液，写离子符号，若是悬浊液，写化学式；微溶物作为生成物，一般写化学式(标“↓”)。常见的微溶物有4种：Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3，最典型的是Ca(OH)2，澄清石灰水写成离子形式，而石灰乳则写成化学式。 (3)酸式盐：在水溶液中强酸的酸式盐全拆，如NaHSO4写成Na＋、H＋、SO；弱酸的酸式盐半拆，如NaHCO3写成Na＋、HCO。注意熔融状态下，NaHSO4===Na＋＋HSO。 (4)离子方程式既要符合质量守恒定律又要符合电荷守恒定律。对离子方程式进行检查时，这两个方面缺一不可。如Ag＋＋Fe===Fe2＋＋Ag违背了电荷守恒定律。 2．离子方程式正误的判断——“五看” 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＋ 看各物质的 表示方法是 否正确 该用离子表示的是否拆成了离子形式，该用化学式表示的是否写成了化学式。如HCO不能写成H＋＋CO，而HSO在水溶液中应写成H＋＋SO，在熔融状态下应写成HSO 看电荷是 否守恒 如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－，而应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 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SO反应生成BaSO4沉淀的离子反应，又不能漏写Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀的离子反应 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－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O，而应写成2H＋＋2OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O 例题　下列离子方程式书写正确的是(　C　) A．碳酸钠溶液与盐酸反应： Na2CO3＋2H＋===2Na＋＋CO2↑＋H2O B．向氨水中加盐酸：H＋＋OH－===H2O C．向硫酸铜溶液中放入铁片： Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu D．碳酸钙溶于硝酸： CO＋2H＋===CO2↑＋H2O 【解析】Na2CO3易溶，应拆成离子形式，A项错误；NH3·H2O为弱碱，应写化学式，B项错误；CaCO3难溶于水，应写化学式，D项错误。 1．下列方框中的物质或溶液之间发生的反应分别是①②③④，下列有关这些反应的说法错误的是(　B　) A．①是置换反应，反应的离子方程式为 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ B．②是复分解反应，反应的离子方程式为2H＋＋O2－===H2O C．③是化合反应，但不是离子反应 D．④中反应的离子方程式可能是CO2＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋H2O 【解析】置换反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，金属镁和盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，属于置换反应，反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，A项正确；复分解反应为两种化合物互相交换成分反应生成沉淀、气体或水，盐酸和CaO反应属于复分解反应，反应的离子方程式为2H＋＋CaO===Ca2＋＋H2O，B项错误；氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，属于化合反应，该反应没有离子参与，不是离子反应，C项正确；少量CO2通入Ba(OH)2溶液中反应的化学方程式为Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，离子方程式为CO2＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋H2O，D项正确。 2．下列各反应能用H＋＋OH－===H2O表示的是(　B　) A．氨水和稀盐酸的反应 B．NaOH溶液和稀盐酸的反应 C．Cu(OH)2和稀硫酸的反应 D．NaOH溶液和CO2的反应 【解析】A项，NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O；C项，Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；D项，CO2＋2OH－===CO＋H2O。 3．下列化学方程式对应的离子方程式正确的是(　C　) A．NaHCO3＋NaOH===H2O＋Na2CO3 H＋＋OH－===H2O B．Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O Ba2＋＋SO===BaSO4↓ C．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ D．2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O OH－＋H＋===H2O 【解析】HCO是弱酸的酸式盐，在书写离子方程式时不能拆开，正确的离子方程式为HCO＋OH－===H2O＋CO，故A错误；反应中有H2O生成，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O，故B错误；AgNO3和NaCl反应的实质为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，化学方程式与离子方程式相对应，故C正确；Fe(OH)3难溶于水，不能拆成离子形式，应写化学式，故D错误。 类型二　离子共存 1．离子不能大量共存的三种情况 (1)生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存 ①生成难溶性的盐：如Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等。 ②生成难溶性的碱：如OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。 (2)生成气体的离子不能大量共存：如H＋与CO、HCO等。 (3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存：如H＋与OH－、CH3COO－，OH－与NH等。 2．注意事项——“隐含条件” (1)无色溶液中有颜色的离子不能大量存在，如Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(棕黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnO(紫红色)等。 (2)强碱性溶液、pH＞7的溶液、能使石蕊溶液变蓝的溶液、能使酚酞溶液变红的溶液都说明溶液中含有大量的OH－。 (3)强酸性溶液、pH＜7的溶液、能使石蕊溶液变红的溶液都说明溶液中含有大量的H＋。 (4)透明溶液意味着溶液中无难溶物和微溶物，并不意味着溶液无色。 (5)看清题目要求，是“大量共存”还是“不能大量共存”，是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。 例题　在能使酚酞变红的无色溶液中，下列能大量共存的离子组是(　C　) A．Mg2＋、Na＋、SO、Cl－ B．Na＋、Cu2＋、SO、NO C．Na＋、K＋、OH－、Cl－ D．Ca2＋、HCO、NO、K＋ 【解析】能使酚酞变红的溶液为碱性溶液，含大量OH－。Mg2＋能与OH－反应生成氢氧化镁沉淀，不共存，A不符合题意；Cu2＋显蓝色，且与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀，无色溶液中不能存在Cu2＋，B不符合题意；离子之间不反应，且为无色溶液，C符合题意；HCO能与OH－反应生成碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子反应生成碳酸钙沉淀，不共存，D不符合题意。 1．2024·平阳中学高一下列各组离子一定能大量共存的是(　C　) A．在无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、SO B．在含大量Fe3＋的溶液中：Na＋、K＋、NO、OH－ C．在强碱溶液中：Na＋、K＋、NO、CO D．在滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液中：K＋、Na＋、Cl－、HCO 【解析】Cu2＋的水溶液显蓝色，在无色溶液中不能大量存在，A不符合题意；Fe3＋与OH－会发生反应产生Fe(OH)3沉淀，不能大量共存，B不符合题意；在强碱溶液中含有大量OH－，OH－与选项离子及各离子之间不发生反应，可以大量共存，C符合题意；滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液显酸性，含有大量H＋，H＋、HCO会反应产生H2O、CO2，不能大量共存，D不符合题意。 2．在某无色透明的酸性溶液中，下列一组离子能大量共存的是(　D　) A．K＋、Ba2＋、Cl－、SO B．K＋、Na＋、CO、OH－ C．NH、Fe3＋、SO、NO D．Na＋、NH、Cl－、NO 【解析】Ba2＋和SO会发生反应生成硫酸钡沉淀，该组离子不能大量共存，A不符合题意；酸性溶液中存在大量的氢离子，CO与氢离子会发生反应生成水和二氧化碳，OH－与氢离子会发生反应生成水，该组离子不能大量共存，B不符合题意；Fe3＋显棕黄色，无色透明溶液中不能存在，C不符合题意；Na＋、NH、Cl－、NO、H＋间不发生化学反应，且无颜色，可以大量共存，D符合题意。 3．常温下，下列在指定溶液中能大量共存的离子组是(　A　) A．澄清透明的溶液中：H＋、Na＋、SO、Cl－ B．酸性溶液中：Na＋、Ca2＋、NO、HCO C．能使酚酞变红的溶液中：K＋、Cu2＋、Cl－、SO D．NaCl溶液中：K＋、Ag＋、NO、OH－ 【解析】H＋、Na＋、SO、Cl－互不反应，能大量共存，A符合题意；酸性溶液中，HCO与氢离子反应而不能大量共存，B不符合题意；能使酚酞变红的溶液为碱性溶液，Cu2＋与OH－反应而不能大量共存，C不符合题意；NaCl溶液中的Cl－和Ag＋反应生成AgCl沉淀而不能大量共存，D不符合题意。 课 堂 检 测 1．下图是某同学总结的氢氧化钙溶液的部分化学性质，下列说法错误的是(　D　) A．②中可利用酚酞证明两者发生了反应 B．②中反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O C．③可解释久置的石灰水会变质 D．④中某些盐可选择NaCl、Na2CO3等 【解析】酚酞遇碱溶液变红色，向含酚酞的Ca(OH)2溶液中滴加盐酸，红色褪去，证明发生了反应，A正确；②中反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O，B正确；久置的石灰水因与空气中的CO2发生反应而变质，C正确；Ca(OH)2与NaCl不发生反应，D错误。 2．下列物质可代表离子方程式CO＋2H＋===H2O＋CO2↑中CO的是(　C　) A．CaCO3　　　　　　 B．NaHCO3 C．Na2CO3 D．BaCO3 【解析】由于CaCO3和BaCO3属于难溶性碳酸盐，在书写离子方程式时，不能拆写成离子形式，而应用化学式表示；NaHCO3虽属于可溶性盐，但HCO属于弱酸的酸式酸根离子，不能拆写为H＋、CO。 3．铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是化学中常见的物质，四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应，其中对应反应的离子方程式书写正确的是(　C　) A．OH－＋HCl===H2O＋Cl－ B．Ca(OH)2＋Cu2＋===Ca2＋＋Cu(OH)2 C．Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ D．Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑ 【解析】A处是澄清石灰水与稀盐酸的反应，离子方程式为OH－＋H＋===H2O，A错误；B处是澄清石灰水与CuCl2溶液的反应，离子方程式为2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓，B错误；C处是铁与氯化铜溶液的反应，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，C正确；D处是铁与稀盐酸的反应，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，D错误。 4．2024·萧山中学高一某溶液中含有SO、Cl－、OH－，该溶液中还可能含有的离子为(　C　) A．Ag＋ B．Cu2＋ C．K＋ D．Fe3＋ 【解析】Ag＋与SO、Cl－、OH－都会发生反应产生沉淀，因此不能大量共存，故该溶液中不能含有Ag＋，A不符合题意；Cu2＋与OH－会反应产生Cu(OH)2沉淀而不能大量共存，因此该溶液中不能大量存在Cu2＋，B不符合题意；K＋与SO、Cl－、OH－都不会发生反应，因此可以大量共存，则该溶液中可以大量存在K＋，C符合题意；Fe3＋与OH－会反应产生Fe(OH)3沉淀而不能大量共存，因此该溶液中不能大量存在Fe3＋，D不符合题意。 5．在某澄清透明的强酸性溶液中，下列离子能大量共存的一组是(　B　) A．Na＋、NH、OH－、Cl－ B．Cu2＋、K＋、SO、NO C．Ba2＋、K＋、ClO－、NO D．Ag＋、Na＋、CO、Cl－ 【解析】H＋、OH－反应生成水，A错误；Cu2＋、K＋、SO、NO可以大量共存，B正确；强酸性溶液中，ClO－不能大量存在，C错误；Ag＋、Cl－反应生成AgCl沉淀，D错误。 6．2024·效实中学高一如图所示，在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边，从上游到下游依次有甲、乙、丙、丁四座工厂，各厂排放的废水中都只含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现：①甲处河水呈乳白色；②乙处河水呈红褐色；③丙处河水由浑变清；④丁处产生气泡，河水仍澄清。 请回答下列问题。 (1)四座工厂排出的废水中含有的污染物分别为甲__Ca(OH)2__；乙__FeCl3__；丙__HCl__；丁__Na2CO3__。(均填化学式) (2)在丁的下游M处取出的河水中，肯定含有的离子是__Na＋、Ca2＋、Fe3＋、Cl－__。 (3)写出丙、丁两处有关反应的离子方程式：__Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O、CO＋2H＋===H2O＋CO2↑__。 (4)小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是__河水中的酸碱性及有害物质的富集，直接危害鱼、虾等生物的生存__。 【解析】水流方向是由甲经过乙，依次流经丙和丁，根据四种物质的性质特点，甲处河水呈乳白色，故所含物质为Ca(OH)2；乙处河水呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3，故乙处所含物质为FeCl3；丙处河水由浑变清，是由于Fe(OH)3沉淀在丙处溶解，故丙处所含物质为HCl；丁处所含物质为Na2CO3，与盐酸作用产生气泡。(1)由上述分析可知，甲、乙、丙、丁四座工厂排出的废水中含有的污染物分别为Ca(OH)2、FeCl3、HCl、Na2CO3。(2)乙处氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁、氯化钙，丙处氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，丁处盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，则在丁的下游M处河水中含有氯化钙、氯化钠、氯化铁等，所含离子有Na＋、Ca2＋、Fe3＋、Cl－。(3)丙处氢氧化铁和盐酸反应而溶解，离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O；丁处盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳、水，离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。(4)小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是河水中的酸碱性及有害物质的富集，直接危害鱼、虾等生物的生存。 学科网（北京）股份有限公司 $$