3-4离子反应和离子方程式 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 第四节 离子反应和离子方程式 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于离子反应的说法，错误的是（ ） A. 离子反应是指有离子参加或生成的化学反应 B. 离子反应通常在水溶液中或熔融状态下进行 C. 离子反应的本质是离子浓度的减小 D. 所有化学反应都是离子反应 2. 下列反应中，属于离子反应的是（ ） A. 2H₂ + O₂ = 2H₂O B. CaCO₃ = CaO + CO₂↑ C. NaOH + HCl = NaCl + H₂O D. C + O₂ = CO₂↑ 3. 离子反应发生的条件不包括（ ） A. 生成沉淀 B. 生成气体 C. 生成弱电解质（如H₂O、CH₃COOH） D. 生成强电解质 4. 下列离子方程式书写正确的是（ ） A. 盐酸与氢氧化钠溶液反应：H⁺ + OH⁻ = H₂O B. 铁与稀硫酸反应：Fe + H⁺ = Fe³⁺ + H₂↑ C. 碳酸钙与盐酸反应：CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O D. 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应：CuSO₄ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓ + SO₄²⁻ 5. 医药中常用的抗酸药氢氧化铝[Al(OH)₃]与胃酸（主要成分为HCl）反应的离子方程式是（ ） A. Al(OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O B. Al(OH)₃ + H⁺ = Al³⁺ + H₂O C. OH⁻ + H⁺ = H₂O D. Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O 6. 下列离子在水溶液中不能大量共存的是（ ） A. Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ B. H⁺、Na⁺、OH⁻、SO₄²⁻ C. Ca²⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ D. Na⁺、HCO₃⁻、K⁺、SO₄²⁻ 7. 关于离子方程式的意义，下列说法正确的是（ ） A. 只表示某一个具体的化学反应 B. 能表示同一类型的所有离子反应 C. 离子方程式中不需要标注沉淀（↓）和气体（↑）符号 D. 离子方程式中的原子不守恒 8. 下列反应的离子方程式中，书写错误的是（ ） A. 氯化钠溶液与硝酸银溶液反应：Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓ B. 碳酸钠溶液与稀盐酸反应：CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O C. 硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液反应：Mg²⁺ + 2OH⁻ = Mg(OH)₂↓ D. 锌与稀盐酸反应：Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑ 9. 人体体液中存在的K⁺、Na⁺、Cl⁻等离子，其主要作用是（ ） A. 维持体液的渗透压和酸碱平衡 B. 参与氧化还原反应 C. 作为药物的载体 D. 促进药物分解 10. 下列关于离子共存的说法，正确的是（ ） A. 酸性溶液中可以大量存在OH⁻、CO₃²⁻ B. 碱性溶液中可以大量存在H⁺、NH₄⁺ C. 无色溶液中可以大量存在Cu²⁺、Fe³⁺ D. 中性溶液中可以大量存在Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ 11. 医药中使用的“84消毒液”（有效成分为NaClO）与洁厕灵（主要成分为HCl）混合后会产生有毒气体Cl₂，其反应的离子方程式为ClO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺ = Cl₂↑ + H₂O，该反应属于离子反应的原因是（ ） A. 有气体生成 B. 有离子参加和生成 C. 有强电解质参与 D. 反应在水溶液中进行 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 离子反应是指______或______的化学反应，其本质是______；离子反应发生的条件通常是生成______、______、______或发生氧化还原反应。 2. 离子方程式是用______表示离子反应的式子，它不仅能表示______，还能表示______的离子反应。 3. 书写离子方程式的基本步骤可概括为“写、拆、删、查”：“写”指写出完整的化学方程式；“拆”指将______拆分为离子形式，______、______、______和单质仍用化学式表示；“删”指删除方程式两边______的离子；“查”指检查方程式两边的______和______是否守恒。 4. 医药中，抗酸药的主要作用是中和胃酸中的______（填离子符号），常见的抗酸药有碳酸氢钠、氢氧化铝等，其中碳酸氢钠与胃酸反应的离子方程式为______。 5. 人体血液中存在的离子如Na⁺、K⁺、Cl⁻、HCO₃⁻等，共同维持血液的______和______稳定，保障人体正常生理功能。 6. 溶液中离子能否大量共存，主要看离子之间是否会发生反应生成______、______或，若不会发生反应，则能大量共存。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有在水溶液中进行的化学反应都是离子反应。（ ） 2. 书写离子方程式时，强酸、强碱和可溶性盐都需要拆分为离子形式。（ ） 3. 离子方程式中，沉淀、气体和弱电解质必须用化学式表示。（ ） 4. H⁺和OH⁻在水溶液中能大量共存，因为它们不会发生反应。（ ） 5. 碳酸钙与盐酸反应的离子方程式为CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O，该方程式既符合原子守恒，又符合电荷守恒。（ ） 6. 医药中，氯化钠溶液（生理盐水）与葡萄糖溶液混合后，会发生离子反应生成沉淀。（ ） 7. 离子反应的速率通常较快，因为离子之间的接触面积大，反应直接。（ ） 8. 碱性溶液中，NH₄⁺不能大量存在，因为NH₄⁺会与OH⁻反应生成NH₃·H₂O（弱电解质）。（ ） 9. 离子方程式Fe + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu只能表示铁与硫酸铜溶液的反应。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述离子反应的本质及发生的条件，说明书写离子方程式时“拆”与“不拆”的原则；② 写出下列医药相关反应的化学方程式和离子方程式：a. 氢氧化铝与胃酸（HCl）反应；b. 碳酸氢钠片与盐酸反应（缓解胃酸过多）；c. 硝酸银溶液与氯化钠溶液反应（用于检验Cl⁻）；③ 分析下列离子方程式的错误之处，并写出正确的离子方程式：a. 铁与稀硫酸反应：Fe + 2H⁺ = Fe³⁺ + H₂↑；b. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓；c. 碳酸钡与盐酸反应：CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O。 2. ① 设计实验验证离子反应的发生（以碳酸氢钠与盐酸的反应为例），写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论；② 人体体液中，Ca²⁺与草酸根离子（C₂O₄²⁻）会发生离子反应生成草酸钙（CaC₂O₄）沉淀，这是形成肾结石的主要原因之一。请写出该反应的离子方程式，分析哪些因素会促进该沉淀的生成（至少2种），并说明预防肾结石的饮食建议；③ 现有四种溶液：盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液，如何通过离子反应鉴别这四种溶液（写出实验步骤、现象及结论）。 3. ① 分析离子反应在医药领域的应用（至少2例，如药物检验、疾病治疗、消毒杀菌），结合具体例子说明；② 某患者因胃酸过多服用碳酸氢钠片，每次服用0.5g，若患者一次服用2片，计算反应的H⁺的物质的量（NaHCO₃的摩尔质量为84g/mol），写出相关离子方程式；③ 已知某离子反应的化学方程式为2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂，写出该反应的离子方程式，判断该反应是否为氧化还原反应，若为氧化还原反应，指出氧化剂、还原剂；分析该反应在医药中的可能应用（如伤口消毒、金属腐蚀防护等）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. C 3. D 4. A 5. A 6. B 7. B 8. C 9. A 10. D 11. B （二）填空题 1. 有离子参加；有离子生成；离子浓度的减小；沉淀；气体；弱电解质 2. 实际参加反应的离子符号；某一个具体的化学反应；同一类型 3. 强酸、强碱和可溶性盐；沉淀；气体；弱电解质；不参加反应；原子；电荷 4. H⁺；HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O 5. 渗透压；酸碱 6. 沉淀；气体；弱电解质 （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. × 二、提升题 1. ① 离子反应本质、条件及书写原则： 本质：离子之间的相互反应导致离子浓度减小； 发生条件：生成难溶性物质（沉淀）、挥发性物质（气体）、弱电解质（如H₂O、CH₃COOH）或发生氧化还原反应； “拆”与“不拆”原则：“拆”——强酸（如HCl、H₂SO₄）、强碱（如NaOH、KOH）、可溶性盐（如NaCl、K₂SO₄）在水溶液中完全解离，需拆分为离子形式；“不拆”——沉淀（如AgCl、CaCO₃）、气体（如CO₂、H₂）、弱电解质（如H₂O、NH₃·H₂O）、单质（如Fe、Cu）及难溶性盐，仍用化学式表示。 ② 医药相关反应方程式： a. 氢氧化铝与胃酸反应： 化学方程式：Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O 离子方程式：Al(OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O b. 碳酸氢钠与盐酸反应： 化学方程式：NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O 离子方程式：HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O c. 硝酸银与氯化钠反应： 化学方程式：AgNO₃ + NaCl = AgCl↓ + NaNO₃ 离子方程式：Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓ ③ 错误离子方程式修正： a. 错误：产物应为Fe²⁺，而非Fe³⁺；正确离子方程式：Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ b. 错误：遗漏Ba²⁺与SO₄²⁻的反应；正确离子方程式：Cu²⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓ + BaSO₄↓ c. 错误：BaCO₃为沉淀，不能拆分为CO₃²⁻；正确离子方程式：BaCO₃ + 2H⁺ = Ba²⁺ + CO₂↑ + H₂O 2. ① 验证碳酸氢钠与盐酸离子反应的实验设计： 实验原理：HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O，离子反应生成CO₂气体，可通过气泡产生判断反应发生； 仪器：试管、胶头滴管、碳酸氢钠粉末、稀盐酸、澄清石灰水； 步骤：1. 取一支试管，加入少量碳酸氢钠粉末；2. 用胶头滴管向试管中滴加稀盐酸，观察现象；3. 将产生的气体通入澄清石灰水，观察石灰水变化； 预期现象及结论：滴加盐酸后，试管中产生大量气泡，通入澄清石灰水后，石灰水变浑浊，说明碳酸氢钠与盐酸发生了离子反应，生成了CO₂气体，验证了离子反应的发生。 ② 草酸钙沉淀相关分析： 离子方程式：Ca²⁺ + C₂O₄²⁻ = CaC₂O₄↓ 促进沉淀生成的因素：1. 体液中Ca²⁺浓度过高（如过量摄入含钙食物）；2. 草酸摄入过多（如大量食用菠菜、苋菜等富含草酸的食物）；3. 体液pH变化（酸性条件下草酸解离度增大，C₂O₄²⁻浓度升高）； 预防饮食建议：1. 控制含钙食物（如牛奶、钙片）与富含草酸食物的同时摄入；2. 多喝水，稀释体液中离子浓度，降低沉淀生成概率；3. 适量摄入碱性食物，调节体液pH，减少草酸解离。 ③ 四种溶液鉴别实验： 实验步骤：1. 取四支试管，分别加入少量四种溶液，编号为A、B、C、D；2. 向每支试管中滴加2滴酚酞溶液，观察颜色变化；3. 向变红的溶液中滴加未变红的溶液，观察现象；4. 向未变红的两种溶液中滴加硝酸银溶液，观察现象； 现象及结论：1. 滴加酚酞后变红的是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液（碱性），未变红的是盐酸和氯化钠溶液（酸性或中性）；2. 向变红溶液中滴加未变红溶液，若产生气泡，说明滴加的是盐酸，被滴加的是碳酸钠溶液（CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O）；无气泡产生的是氢氧化钠溶液（H⁺ + OH⁻ = H₂O）；3. 向未变红的两种溶液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀的是氯化钠溶液（Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓），无沉淀的是盐酸。 3. ① 离子反应在医药领域的应用： 应用1：药物检验，如用硝酸银溶液检验药物中的Cl⁻（Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓），用于生理盐水、盐酸类药物的质量检测； 应用2：疾病治疗，如抗酸药（氢氧化铝、碳酸氢钠）通过离子反应中和胃酸（H⁺ + OH⁻ = H₂O、HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O），缓解胃酸过多； 应用3：消毒杀菌，如“84消毒液”（NaClO）与水中少量H⁺反应生成HClO（ClO⁻ + H₂O ⇌ HClO + OH⁻），HClO具有强氧化性，破坏细菌蛋白质结构，起到消毒作用。 ② 碳酸氢钠与胃酸反应计算： 离子方程式：HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O 服用NaHCO₃的总质量=0.5g/片×2片=1g NaHCO₃的物质的量=1g÷84g/mol≈0.0119mol 由离子方程式可知，n(H⁺)=n(HCO₃⁻)≈0.0119mol ③ 氯化铁与铜反应分析： 离子方程式：2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺ 氧化还原反应判断：是氧化还原反应；氧化剂：Fe³⁺（化合价降低，从+3→+2）；还原剂：Cu（化合价升高，从0→+2）； 医药应用：Fe³⁺具有氧化性，可用于伤口消毒（如FeCl₃溶液），通过氧化细菌蛋白质杀菌；同时，该反应可用于金属器械的腐蚀防护研究，避免铜制器械与Fe³⁺接触发生腐蚀。 学科网（北京）股份有限公司 $