内容正文:
第2课时 离子反应
新知探究(一)——离子反应及发生条件
导学设计
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),有白色沉淀生成。
(1)根据上述实验完成下列问题:
分析
①
Na2SO4和BaCl2的电离方程式
Na2SO4==
BaCl2==
②
混合前两溶液中的离子
③
混合后溶液中的离子
④
反应实质
S与Ba2+发生化学反应,生成难溶的
提示:①2Na++S Ba2++2Cl- ②Na+、S、Ba2+、Cl- ③Na+、Cl- ④BaSO4
(2)上述实验反应的化学方程式为 ,
反应的实质为 (用化学用语表示)。
提示:Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl Ba2++S==BaSO4↓
[系统融通知能]
1.离子反应的定义和本质
2.离子反应的条件
(1)发生复分解型离子反应
(2)发生置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如活泼金属与酸(锌与稀H2SO4)、活泼金属与盐(铁与CuSO4溶液)的反应等。
[题点多维训练]
1.下列反应是离子反应的是 ( )
A.2H2O22H2O+O2↑
B.2CO+O22CO2
C.H2+CuOCu+H2O
D.CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
解析:选D 离子反应是指有离子参加的化学反应,一般在溶液中进行,据此分析解答。
2.下列物质中,不能发生离子反应的是 ( )
A.Na2SO4和CuCl2
B.Ba(NO3)2和Na2CO3
C.CO2和KOH
D.CaCO3和HCl
解析:选A Na2SO4和CuCl2不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生离子反应;Ba(NO3)2和Na2CO3反应生成碳酸钡沉淀;CO2和KOH反应生成碳酸钾和水;CaCO3和HCl反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
3.加入NaOH溶液后,下列溶液中的离子数目不会减少的是 ( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.S D.H+
解析:选C 凡是能与OH-反应的离子,其数目均会减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而S不与OH-反应,离子数目不会减少。
4.下列溶液混合能否发生离子反应,能发生离子反应的写出参与反应的离子(微粒),不能发生离子反应的写出原因。
①NaCl溶液与AgNO3溶液: ;
②KNO3溶液与NaOH溶液: ;
③盐酸与Na2CO3溶液: ;
④NaOH溶液与稀HNO3溶液: ;
⑤稀H2SO4和NaCl溶液: ;
⑥Zn与CuSO4溶液: 。
答案:①能,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀
②不能,无沉淀、气体或水生成
③能,H+与C反应生成CO2和H2O
④能,H+与OH-反应生成H2O
⑤不能,无沉淀、气体或水生成
⑥能,Zn与Cu2+发生置换反应
新知探究(二)——离子方程式
导学设计
1.以Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应为例,归纳离子方程式的书写步骤。
(1)写出化学方程式: 。
(2)拆分易溶于水且易电离的物质,并写成离子形式;难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示,上述化学方程式改写成: 。
(3)删去方程式两边不参加反应的离子,并化简: 。
(4)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。
提示:(1)Na2SO4+BaCl2==2NaCl+BaSO4↓
(2)2Na++S+Ba2++2Cl-==2Na++2Cl-+BaSO4↓
(3)Ba2++S==BaSO4↓
2.写出表中几种不同的酸与不同的碱发生反应的离子方程式。
化学方程式
离子方程式
NaOH+HCl==NaCl+H2O
KOH+HCl==KCl+H2O
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
2KOH+H2SO4==K2SO4+2H2O
(1)上述四个化学方程式中所对应的离子方程式均为 。
(2)结论: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 的离子反应。
提示:(1)H++OH-==H2O (2)同一类型
[系统融通知能]
1.离子方程式的书写方法
(1)书写步骤
(2)注意事项
“写”是基础
化学方程式若书写错误,则后面的“拆”“删”“查”是无用功
“拆”是关键
物质是保留化学式形式,还是拆分为离子,此步特别重要
“删”是重点
方程式两边的离子符号完全相同时才能删去
“查”是保证
检查原子、电荷是否守恒,避免出错
2.书写离子方程式的拆分原则
易溶易电离的物质,如强酸、强碱、可溶性盐等拆成离子符号;难溶、难电离的物质[如弱酸、弱碱、难(微)溶性盐、H2O等]、单质、气体等用化学式表示。
①常见的强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4等。
②弱酸:H2CO3、H2S、H2SO3、CH3COOH、HClO、HF、H3PO4等。
③常见的强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2。
④弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。
3.离子方程式的意义
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。如H++OH-==H2O可以表示盐酸与NaOH反应,也可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐和H2O的一类反应。
[微点拨] 离子方程式和化学方程式的异同
①相同点:二者都是表示物质变化的式子。
②不同点:离子方程式可以表示一类化学反应,化学方程式只能表示一个具体的化学反应。
[题点多维训练]
题点(一) 化学方程式与离子方程式的相互改写
1.将下列化学方程式改写为离子方程式。
(1)2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O: 。
(2)Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O: 。
(3)CaCO3+2HNO3==Ca(NO3)2+CO2↑+H2O: 。
(4)Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2: 。
(5)NH3·H2O+HCl==NH4Cl+H2O: 。
答案:(1)2OH-+CO2==C+H2O
(2)Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O
(3)CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
(4)Cu+2Ag+==2Ag+Cu2+
(5)NH3·H2O+H+==N+H2O
2.将下列离子方程式改写为化学方程式(合理即可)。
(1)C+2H+==CO2↑+H2O: 。
(2)H++OH-==H2O: 。
(3)Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓: 。
答案:(1)Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O
(2)HCl+NaOH==NaCl+H2O
(3)CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
题点(二) 写出下列反应的离子方程式
3.(1)稀H2SO4与NaOH溶液反应: 。
(2)CuO与稀HNO3反应: 。
(3)BaCO3与稀HCl反应: 。
(4)稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应: 。
(5)Fe与CuSO4溶液反应: 。
(6)CO2通入足量澄清石灰水中: 。
答案:(1)H++OH-==H2O
(2)CuO+2H+==Cu2++H2O
(3)BaCO3+2H+==Ba2++CO2↑+H2O
(4)2H++S+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O
(5)Fe+Cu2+==Cu+Fe2+
(6)CO2+Ca2++2OH-==CaCO3↓+H2O
题点(三) 离子方程式的正误判断
4.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.向稀硫酸溶液中加入铁粉:2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑
B.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:H++OH-==H2O
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++2OH-+2H++S==BaSO4↓+2H2O
D.向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸:C+2H+==CO2↑+H2O
解析:选C 向稀硫酸溶液中加入铁粉的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑,故A错误;向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S==BaSO4↓+2H2O,故B错误,C正确;向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式为H++HC==H2O+CO2↑,故D错误。
5.能用离子方程式H++OH-==H2O表示的反应是 ( )
A.醋酸和澄清石灰水反应
B.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应
C.稀盐酸和氢氧化铜反应
D.稀硫酸和烧碱溶液反应
解析:选D CH3COOH、BaSO4和Cu(OH)2书写离子方程式时均写成化学式,因此A、B、C选项中的反应不能用H++OH-==H2O表示。
6.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.碳酸钠与盐酸反应:Na2CO3+2H+==CO2↑+H2O+2Na+
C.将铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+==Cu2++2Ag
D.将氧化镁与稀盐酸混合:MgO+2H+==Mg2++H2O
解析:选D A项,Cu不能与H+反应生成H2;B项,Na2CO3应拆分;C项,电荷不守恒。
|思维建模|离子方程式正误判断的方法
(1)分析反应是否符合反应事实。如Fe与H+反应不能生成Fe3+,Cu与H+不反应等。
(2)分析物质的拆分是否合理。但注意微溶物在澄清溶液状态可以拆分,在浊液状态不可拆分。如澄清石灰水中Ca(OH)2可拆为Ca2+和OH-。
(3)分析是否遗漏部分离子反应。如H2SO4与Ba(OH)2反应只写H++OH-==H2O,漏掉S+Ba2+==BaSO4↓。
(4)分析离子或物质的配比是否正确。如H2SO4与Ba(OH)2反应:H++S+Ba2++OH-==BaSO4↓+H2O中H+与S的个数比应为2∶1。
(5)分析两守恒(原子守恒和电荷守恒)是否合理。
[课时跟踪检测]
一、选择题
1.下列反应是离子反应的是 ( )
A.H2+Cl22HCl
B.Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
C.CO+CuOCu+CO2
D.2KClO32KCl+3O2↑
解析:选B A、C项,反应无离子参加也无新的离子生成,不是离子反应;D项,该反应是氯酸钾固体在MnO2作催化剂、加热分解制取氧气,不是离子反应。
2.下列离子反应不能发生的是 ( )
A.MgCl2+H2SO4==MgSO4+2HCl
B.AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
C.Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
D.CaCO3+H2O+CO2==Ca(HCO3)2
解析:选A 因MgCl2与H2SO4相互交换成分不生成水、气体、沉淀,则物质间不能发生化学反应。
3.对于离子反应,下列说法正确的是 ( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
解析:选C 参加离子反应的不一定都是电解质,如Zn+2H+==Zn2++H2↑的反应中,Zn不是电解质,A错误;离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小,如Fe+Cu2+==Fe2++Cu的反应中,Fe2+的浓度是增大的,B错误;复分解型离子反应发生的条件是产生沉淀、气体、难电离的物质,而有些离子反应就不一定满足这些条件,如Fe+Cu2+==Fe2++Cu,D错误。
4.(2025·深圳期中)下列化学方程式对应的离子方程式正确的是 ( )
A.2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
2OH-+SO2==S+H2O
B.CaCO3+2HCl==CO2↑+H2O+CaCl2
C+2H+==CO2↑+H2O
C.Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O
Ba2++S==BaSO4↓
D.NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
H++C+OH-==C+H2O
解析:选A B项书写离子方程式时CaCO3应写成化学式;C项漏掉了H+与OH-生成H2O的反应;D项HC不可拆开写。
5.(2025·无锡质检)离子方程式与化学方程式的本质区别在于化学方程式表示的是一个具体的化学反应,而离子方程式还可以表示同一类型的离子反应。从这个角度讲,可用离子方程式2H++C==H2O+CO2↑表示的反应是 ( )
A.碳酸盐与盐酸反应
B.可溶性碳酸盐与稀硫酸反应
C.二氧化碳与酸溶液反应
D.盐酸与可溶性银盐溶液反应
解析:选B 碳酸钙与盐酸反应,离子方程式为2H++CaCO3==Ca2++H2O+CO2↑,A不符合题意;二氧化碳与酸溶液不能发生反应,C不符合题意;盐酸与可溶性银盐溶液反应,离子方程式为Cl-+Ag+==AgCl↓,D不符合题意。
6.铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中常见的物质,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 ( )
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:选C A项中HCl要拆成离子形式,B项中Ca(OH)2应拆成离子形式,D项中Fe与稀盐酸反应生成Fe2+。
7.下表中评价合理的是 ( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
澄清石灰水与Na2CO3溶液混合:Ca(OH)2+C==CaCO3+2OH-
正确
B
向碳酸镁中加入稀盐酸:C+2H+==CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应该写成离子形式
C
向硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液:Ba2++S==BaSO4↓
正确
D
氢氧化钙溶液与稀硫酸混合:
Ca2++2OH-+2H++S==CaSO4↓+2H2O
错误,反应物和产物的配比不正确
解析:选B A项,Ca(OH)2应拆成离子形式;C项,漏掉了生成氢氧化铜沉淀的反应;D项,离子方程式正确,评价错误。
8.如图所示为“铁链环”结构,图中两环相交部分A、B、C、D表示物质间的反应。下列对应部分反应的离子方程式书写不正确的是 ( )
A.CO2+2OH-==C+H2O
B.Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓
C.S+Ba2+==BaSO4↓
D.Ba2++C==BaCO3↓
解析:选C CO2是酸性氧化物,与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,A正确;NaOH溶液和CuSO4溶液混合,Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,B正确;CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合,Cu2+和OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,Ba2+和S反应生成BaSO4沉淀,正确的离子方程式应为Cu2++2OH-+Ba2++S==Cu(OH)2↓+BaSO4↓,C错误;Ba(OH)2溶液和Na2CO3溶液混合,Ba2+和C反应生成BaCO3沉淀,D正确。
9.(2025·苏北名校联考)下列有关离子方程式的书写正确的是 ( )
A.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg+S2-==HgS↓
B.将金属铜加入稀盐酸中:Cu+2H+==Cu2++H2↑
C.澄清石灰水与Na2CO3溶液混合变浑浊:Ca(OH)2+C==CaCO3↓+2OH-
D.石灰石与硝酸反应:CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
解析:选D Na2S将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2-==HgS↓,A错误;铜不和稀盐酸反应,B错误;澄清石灰水中Ca(OH)2以离子形式存在,离子方程式应为Ca2++C==CaCO3↓,C错误;石灰石与硝酸反应生成可溶性盐,离子方程式为CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O,D正确。
10. [双选]某同学在实验室中进行如下实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体产生
以下结论正确的是 ( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应属于离子反应
解析:选CD Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A错误;Ⅱ中发生反应:Ba2++S===BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C、D正确。
11.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳:CO2+2OH-==C+H2O
B.向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HC==CaCO3↓+C+2H2O
C.向NH4Fe(SO4)2溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:2Fe3++3S+3Ba2++6OH-==3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
D.向Ba(OH)2溶液中加入过量NH4HSO4溶液:Ba2++S==BaSO4↓
解析:选C 氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳,应生成碳酸氢钠,离子方程式为CO2+OH-==HC,故A错误;向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水,生成碳酸钙和水,离子方程式为Ca2++OH-+HC==CaCO3↓+H2O,故B错误;NH4Fe(SO4)2溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:2Fe3++3S+3Ba2++6OH-==2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,故C正确;Ba(OH)2溶液中加入过量NH4HSO4溶液:Ba2++2OH-+2H++S==2H2O+BaSO4↓,故D错误。
二、非选择题
12.(12分)人体胃液中含有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,必须控制在一定范围内。胃酸过多时会出现“反酸”“烧心”“胃部隐隐作痛”等症状,严重时会降低食欲,引起消化不良等。当胃酸过多时,医生通常用小苏打片、胃舒平给病人治疗(小苏打片的有效成分是碳酸氢钠,胃舒平的有效成分是氢氧化铝)。
(1)写出用小苏打片治疗胃酸过多时反应的离子方程式: 。
(2)有人用另一种方法治疗胃酸过多,方法是将鸡蛋壳洗净、烤焦、磨细服用。据说这种疗法效果还不错。请用学过的知识分析其中的化学原理: (用文字结合离子方程式作答)。
(3)写出用胃舒平治疗胃酸过多时发生反应的离子方程式: 。
(4)氢氧化钠也能与盐酸反应,可以服用少量氢氧化钠来治疗胃酸过多吗? 。
答案:(1)HC+H+==CO2↑+H2O
(2)鸡蛋壳中含CaCO3,CaCO3与盐酸反应起到了消耗胃酸的作用:CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
(3)Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
(4)不能,NaOH虽然能与盐酸反应,但它有强腐蚀性,故不能服用NaOH治疗胃酸过多
13.(12分)氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+、S)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过如图所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)通过实验Ⅰ可以证明 。
(2)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步确认的实验操作是:在Ⅲ中先加入 ,再加入 。
(3)探究结果为 。
(4)反应的离子方程式为 。
解析:在Ⅲ中应先加入可溶性的硫酸盐溶液,固体不溶解,以证明CuO的溶解过程中S不起作用,然后再加入稀硫酸,固体溶解,从而证明CuO溶解是硫酸中的H+起作用。
答案:(1)水不能使氧化铜溶解
(2)可溶性硫酸盐溶液 稀硫酸
(3)H+能溶解氧化铜,而H2O、S两种粒子都不能使CuO溶解
(4)CuO+2H+==Cu2++H2O
14.(13分)(2025·合肥高一期末)NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2和淀粉胶体,选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如图:
(1)写出上述实验过程中所用试剂(写溶质化学式)。
试剂② ;试剂③ 。
(2)判断试剂①已过量的方法是 。
(3)用离子方程式表示加入试剂②的作用: 。
(4)操作①是利用半透膜进行分离提纯。操作①的实验结果:淀粉 (填“能”或“不能”)透过半透膜;S (填“能”或“不能”)透过半透膜。请用实验证明上述结果,完成下表(可不填满,也可增加)。
限选试剂:AgNO3溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、碘水、稀盐酸、稀硝酸。
编号
实验操作
预期现象和结论
①
②
解析:胶体不能透过半透膜,操作①为渗析;除去粗盐中含有的Ca2+、S可溶性杂质的方法:加入过量BaCl2溶液,除去S;再加入过量Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,则试剂①为BaCl2溶液,操作②为过滤,沉淀A为BaSO4,试剂②为Na2CO3溶液,操作③为过滤,沉淀B为CaCO3和BaCO3,试剂③为盐酸,加入盐酸可除去过量的Na2CO3,最后蒸发结晶可得到NaCl晶体。(1)由以上分析可知试剂②为Na2CO3溶液,试剂③为盐酸。(2)判断BaCl2溶液已过量的方法是静置,向上层清液中滴加少量BaCl2溶液,没有白色沉淀产生,说明BaCl2溶液已过量。(3)试剂②为Na2CO3溶液,加入试剂②的作用是除去溶液中的Ca2+和过量的Ba2+,反应的离子方程式为Ca2++C==CaCO3↓,Ba2++C==BaCO3↓。(4)胶体粒子不能透过半透膜,而离子可透过半透膜,即淀粉不能透过半透膜,S可以透过半透膜。要检验淀粉,可取少量半透膜外液体,加入少量碘水,液体没有变蓝,证明淀粉不能透过半透膜;要检验S,可另取少量半透膜外液体,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明S能够透过半透膜。
答案:(1)Na2CO3 HCl
(2)静置,向上层清液中滴加少量BaCl2溶液,没有白色沉淀产生,说明BaCl2溶液已过量
(3)Ba2++C==BaCO3↓,Ca2++C==CaCO3↓
(4)不能 能
编号
实验操作
预期现象和结论
①
取少量半透膜外液体,加入少量碘水
液体没有变蓝,证明淀粉不能透过半透膜
②
另取少量半透膜外液体,加入盐酸酸化的BaCl2溶液
产生白色沉淀,证明S能够透过半透膜
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