内容正文:
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
[学习目标]1.理解电解质的概念,会正确识别电解质与非电解质。2.认识酸、碱、盐在水溶液里或熔融状态下能发生电离,并会用电离方程式表示。3.能从电离角度认识酸、碱、盐的概念及其各自通性。
一、电解质
1.物质的导电性实验
【思考】带电粒子在电场作用下定向移动,可以形成电流。为什么金属能导电,而木棒、橡胶不能导电?
用图示装置分别完成下表所列物质的导电性实验
实验装置
烧杯内物质
实验现象
实验结论
原因分析
NaCl固体
灯泡不亮
KNO3固体
灯泡不亮
NaCl溶液
灯泡变亮
KNO3溶液
灯泡变亮
2.物质导电的原因探究
(1)物质导电的原因:具有能__________、__________的粒子。
(2)化合物(以NaCl为例)导电的原因
样品
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
含有粒子
粒子能否
自由移动
能自由移动
的原因
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
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Cl-
结论:化合物能导电的状态为__________或__________。
(3)带电荷粒子在导电时的移动方向
当在NaCl溶液中插入电极并接通电源时,带__________电荷的水合__________离子向与电源负极相连的电极移动。在熔融的NaCl中,带__________电荷的__________离子向与电源正极相连的电极移动。
3.电解质与非电解质
【思考】现有下列物质:
①氢氧化钠固体 ②铜丝 ③氯化氢气体 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥稀盐酸 ⑦硫酸钠粉末 ⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩胆矾晶体
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的物质是__________。
(2)属于电解质的是__________。
(3)属于非电解质的是__________。
(4)上述状态下不能导电的电解质是__________。
【应用体验】
1.判断正误
(1)能导电的物质一定是电解质,电解质不一定能导电( )
(2)铜丝、氯化钾溶液能导电,所以两者都是电解质( )
(3)CO2、NH3都溶于水,其水溶液都能导电,所以CO2、NH3是电解质( )
(4)硫酸钡难溶于水,其水溶液几乎不导电,硫酸钡不是电解质( )
2.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图,下列有关说法错误的是( )
A.在NaCl固体中Na+和Cl-是有序排列的
B.NaCl是电解质
C.图中的微粒a是水合钠离子
D.NaCl固体熔化后也可以导电
【归纳总结】
(1)电解质与导电性的关系
①有些电解质溶于水能导电,在熔融状态下不能导电,如HCl、H2SO4等。
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4、CaCO3等。
③能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等,电解质本身也不一定能导电,如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定是电解质,如SO2、NH3等。
(2)电解质与溶解性的关系
电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
二、电解质的电离
1.电解质的电离
(1)电离:电解质______或_______时,形成______的_______的过程。
【思考】电离需要通电吗?
(2)电离的表示方法——电离方程式
①含义:表示电解质电离的式子。
②书写要求:左边写电解质的化学式,右边写电离出的离子。
③实例:HCl__________;NaCl__________;Ba(OH)2__________。
【思考】已知溶液的导电性强弱由溶液中离子的浓度大小及离子所带电荷数决定。离子浓度越大,电荷数越多,则溶液导电性越强。在如图所示电解质溶液的导电性实验装置中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液或通入一种气体时,则灯泡由亮变暗至熄灭后又逐渐变亮的是__________
A.稀盐酸中逐滴加入食盐溶液 B.稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.饱和石灰水中不断通入CO2 D.稀硝酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
2.从电离角度认识酸、碱、盐
【应用体验】
1.判断正误
(1)KHSO4在水溶液中可以电离出H+,所以KHSO4属于酸( )
(2)化合物电离时有OH-生成的就是碱( )
(3)化合物电离时,只有生成金属阳离子和酸根阴离子的才是盐( )
(4)液态硫酸无法电离,只有在溶于水形成水溶液时才发生电离( )
2.NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。
(1)NaHSO4在水溶液中的电离方程式为________________________
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为______________________
【随堂演练】
1.下列叙述正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
B.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
C.石墨能导电,所以它是电解质
D.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
2.下列电离方程式书写正确的是( )
A.KClO3K++Cl-+3O2- B.FeFe2++3
C.FeCl3Fe3++3Cl- D.SO4+
3.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图1连接好线路,发现灯泡不亮;按照图2连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是( )
A.硝酸钾固体不是电解质B.硝酸钾溶液是电解质
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子
4.回答下列问题:
(1)AlCl3在溶液中的电离方程式为__________。
KAl(SO4)2在水溶液中的电离方程式为__________。
(2)同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中,闭合开关,电流表的示数为0.10 A,继续往溶液中添加适量醋酸钠固体,并用玻璃棒不断搅拌,电流表示数不断增大,最终示数为0.24 A,据此推测,在醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是__________(填微粒符号,不考虑H+、OH-),醋酸钠在水溶液中的电离方程式为____________________
第二节 离子反应
第2课时 离子反应
[学习目标]1.通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件。2.掌握离子方程式的书写方法及正误判断。
一、离子反应及发生的条件
1.实验探究离子反应的实质
向盛有2mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2mL BaCl2稀溶液(二者恰好完全反应)。
现象
分析
生成白
色沉淀
Na2SO4和BaCl2的电离方程式
Na2SO4__________
BaCl2__________
混合前溶液中的离子
Na2SO4:__________
BaCl2:__________
混合后溶液中的离子
__________离子数目减少,__________离子数目不变
反应实质
S与Ba2+发生化学反应,生成难溶的__________
2.离子反应的概念
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。
【思考】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)CH3COONa溶液与稀盐酸
(5)硝酸钠溶液与氯化钾溶液
(6)锌与CuSO4溶液
3.离子反应的实质
(1)从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中__________的反应。
(2)离子反应使溶液中某些离子的浓度__________。
【归纳总结】
特别提醒:离子反应除了复分解型外,还有其他类型,如有离子参加的置换反应等,这些类型的离子反应发生条件与复分解型不同。
【应用体验】
1.下列各组物质不能发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液与盐酸 B.CuSO4溶液与NaOH溶液
C.Na2CO3溶液与BaCl2溶液 D.Na2SO4溶液与HNO3溶液
2.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+
二、离子方程式
1.离子方程式的概念
用实际参加反应的__________符号来表示反应的式子。
2.离子方程式的书写步骤
以BaCl2溶液和Na2SO4溶液的反应为例:
(1)写:写出反应的化学方程式:____________________。
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质写成离子形式:________________。
(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:____
______________________________。
(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以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.离子方程式中的“拆”与“不拆”的原则
【思考】仔细观察下列离子方程式,思考下列问题。
①锌与稀硫酸反应制取氢气:Zn+2H+Zn2++H2↑
②用稀盐酸除去铁表面的铁锈:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
③将二氧化碳通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O
④铁置换硫酸铜溶液中的铜:Fe+Cu2+Fe2++Cu
⑤NH3·H2O与醋酸混合:NH3·H2O+CH3COOHCH3COO-+N+H2O
(1)讨论书写离子方程式时,哪些类型的物质应改写成离子形式?哪些物质直接写化学式?
(2)你还发现了离子方程式书写的哪些规律?
特别提醒:①盐的溶解性:钾、钠、铵盐水中溶;硝酸盐见水无影踪;盐酸盐不溶银(熟记AgCl不拆);硫酸盐不溶钡和铅(熟记BaSO4不拆);碳酸盐只溶钾、钠、铵;碱中只溶钾、钠、钡。
②对微溶物,如Ca(OH)2,如果反应物为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2
③物质“拆分”原则:物质在离子方程式中“拆”与“不拆”,关键看该物质在溶液中的存在形式。如CaCO3难溶于水,在溶液中以CaCO3固体的形式存在,故CaCO3写成化学式。
4.离子方程式的意义
【思考】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
盐酸与氢氧化钠
盐酸与氢氧化钾
硫酸与氢氧化钠
强酸、强碱发生中和反应的实质
强酸电离出的H+和强碱电离出的OH-结合生成水
根据上表,分析说明离子方程式不仅可以表示__________的化学反应,还可以表示__________的离子反应。
【思考】(1)H2SO4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)判断正误
①酸碱中和反应的离子方程式都是H++OH-H2O( )
②H++OH-H2O仅表示强酸与强碱的中和反应( )
【应用体验】
1.离子方程式Ba2++SBaSO4↓可能表示( )
①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应
④氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应
A.①② B.①②④ C.②③ D.①②③
2.书写下列反应的离子方程式。
(1)氧化镁溶于稀盐酸:________________________。
(2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳:____________________。
(3)向盐酸中滴加碳酸钠溶液:______________________________。
(4)铁与稀硫酸反应生成氢气:____________________。
【随堂演练】
1.下列实验能发生离子反应的是( )
A.CO还原氧化铜 B.硫酸与KCl溶液混合
C.Cu片放入ZnSO4溶液 D.KOH溶液与CuSO4溶液混合
2.离子方程式BaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ba2+中的H+能代表的物质是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH(醋酸)
A.①③ B.①④⑤ C.②④⑤ D.①⑤
3.两种物质在溶液中反应可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与稀硝酸;BaCO3溶液与稀硝酸
D.石灰石与稀硝酸;石灰石与稀盐酸
4.写出与下列离子反应相对应的一个化学方程式。
(1)Cu 2++2OH- Cu(OH)2↓
(2)2H++CCO2↑+H2O
(3)Cu 2++FeCu+Fe2+
第二节 离子反应
第3课时 考查离子反应的三大热点题型
[学习目标] 1.根据离子反应发生的条件及题目限定条件,建立正确解答离子共存问题的思维模型。2.熟知离子方程式书写中常见错误,学会离子方程式正误的判断方法。3.掌握离子推断题解析方法。
一、判断溶液中离子能否大量共存
1.判断下列各组离子在溶液中能否大量共存,如不能,说明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH- ②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
(2)K+、C、H+、N
(3)①H+、S、OH-、Na+ ②Na+、H+、C、CH3COO-
2.在下列条件的溶液中各组离子能否大量共存,如不能,指出原因。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
(2)无色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
(3)可与锌反应放出氢气的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
(4)使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
【思维建模】
离子共存判断的“一色、二性、三反应”
(1)记住几种溶液颜色,如C(蓝色)、F(浅绿色)、F(棕黄色)、Mn(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液显红色、pH=2等),碱性(如石蕊溶液显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能大量共存。
【应用体验】
1.(2023·江苏连云港高一期中)下列离子能与Ag+、H+、大量共存于溶液中的是( )
A.OH-B.C.Ba2+D.Cl-
2.(2024·广东信宜二中高一月考)下列离子在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是( )
A.无色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊变红色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固体的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
二、离子方程式的书写与正误判断
1.离子方程式的正误判断
判断下列反应的离子方程式是否正确,不正确的说明原因并写出正确的离子方程式。
(1)铜与稀硫酸反应:Cu+2H+Cu2++H2↑
(2)石灰石与稀盐酸反应:C+2H+H2O+CO2↑
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应:S+Ba2+BaSO4↓
(4)铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+Cu2++Ag
(5)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
(6)将少量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中:CO2+OH-HC
【思维建模】
“六看法”判断离子方程式书写正误
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
(3)看是否漏写参加反应的离子。
(4)看原子和电荷是否守恒。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。
(6)看是否符合题设条件。
2.与量有关的离子方程式的书写
类型1 一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
方法:写出两步反应方程式,进行方程式加和去掉中间产物,写出总反应方程式再改写成离子方程式,或者根据最终产物找到两个反应物的比例,直接书写离子方程式。
例1 过量CO2通入澄清石灰水中反应的离子方程式:____________。
类型2 告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
方法:根据比例关系写出化学方程式再改写成离子方程式。
例2 KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,写出下列情况下的离子方程式:
(1)恰好完全沉淀:____________________。
(2)恰好显中性:____________________。
【应用体验】
1.(2024·湖北罗田高一月考)下列离子方程式正确的是( )
A.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+Ca2++H2CO3
C.氧化铜与硫酸混合:Cu2++SCuSO4
D.铁与硝酸银溶液反应:Fe+Ag+Ag+Fe2+
2.下列离子方程式正确的是( )
A.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:S+Ca2+CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2OCaCO3↓+2H+
C.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:Ca2++CCaCO3↓
三、离子的检验与推断
某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成 ;再加入过量稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是_________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有__________,有关的离子方程式为__________。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是__________(填字母)。
A.Cl- B.N C.C D.OH-
【思维建模】
解析离子推断题的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在C、S。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
【应用体验】
某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成。
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
根据上述实验推断:原溶液中肯定含有的离子是( )
A.Cu2+、OH-、Cl-、C B.Na+、Mg2+、Cl-、S
C.OH-、Cl-、C、N D.Na+、OH-、Cl-、C
【随堂演练】
1.某无色溶液中存在大量的、H+、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.Ba2+ B.OH- C.Fe3+ D.
2.在强酸性的无色溶液中,能够大量共存的离子组是( )
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl- B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、 D.Mg2+、Na+、、Cl-
3.下列离子方程式正确的是( )
A.稀硝酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-H2O
B.将氢氧化铁放入盐酸中:Fe(OH)3+H+Fe3++3H2O
C.稀硫酸与锌反应:H2SO4+ZnZn2+++H2↑
D.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合产生沉淀:Ba(OH)2+2H+Ba2++2H2O
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,进行如下实验:
①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依据实验现象,下列关于白色粉末的判断正确的是( )
A.只含有K2CO3
B.一定含有K2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2
C.一定含有K2CO3和CaCl2,可能含有Ba(NO3)2
D.一定含有K2CO3,还含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一种
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