1.2.2 离子反应 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

1.2.2　离子反应 为什么呢？ 哑泉之谜 《三国演义》中有这样一个故事：诸葛亮率领的汉军误饮了“哑泉”。哑泉，“人若饮之，则不能言，不过旬日必死”。后来，汉军将士经地方隐士指点，饮了万安溪的“安乐泉”水才能转危为安。 经研究发现，哑泉水是一种含铜盐的泉水，即硫酸铜(胆矾)的水溶液，称为胆水。这里的安乐泉为碱性水，即氢氧化钙的水溶液。二者相互混合后能使铜盐生成不溶于水的沉淀物。从而达到了解毒的效果。 涉及的离子反应方程式为： 上述反应为离子反应，那么，这种类型的反应发生时需要满足什么条件呢？ Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ 一、离子反应 实验1【P17实验1-3】 现象 向盛有2mL Na2SO4溶液的试管中加入2mL BaCl2溶液 反应的化学方程式：Na2SO4＋BaCl2 = BaSO4↓＋2NaCl 生成白色沉淀 混合前滴管和试管中溶液里有什么离子？混合后还剩什么离子？ 反应物的电离方程式：Na2SO4 = 2Na+ + SO42- BaCl2 = 2Cl - + Ba2+ BaSO4 反应后的离子：Na+、Cl- SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ 离子反应：有离子参加或生成反应，其本质是反应前后某些离子浓度发生了改变。 离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 二、离子反应发生的条件 ①生成沉淀：如BaSO4、Mg(OH)2等。 实验2 现象及离子方程式 向盛有2mL NaOH稀溶液的试管中滴入几滴酚酞溶液，再用滴管向试管中慢慢滴入稀盐酸，至溶液恰好变色为止。 反应物的电离方程式：NaOH = Na+ + OH- HCl = Cl - + H+ 反应后的离子：Na+、Cl- H2O 滴入酚酞后溶液先变红，滴加盐酸后溶液颜色变浅最终变无色。 OH- + H+ = H2O ②生成难电离物质：如H2O、弱酸、弱碱等。 二、离子反应发生的条件 ①生成沉淀：如BaSO4、Mg(OH)2等。 ②生成难电离物质：如H2O、弱酸、弱碱等。 实验3 现象及离子方程式 向盛有2mL Na2CO3溶液的试管中加入2mL盐酸 反应物的电离方程式：Na2CO3 = 2Na+ + CO32- HCl = Cl - + H+ H2O、CO2 反应后的离子：Na+、Cl- 有气泡产生 CO32- + 2H+ = H2O +CO2↑ ③生成气体：如CO2、SO2、H2S等。 离子反应发生的条件（满足以上其中一个即可） 三、离子方程式的书写 方法1. 化学方程式改写法 ①写: 正确写出相应的化学方程式 BaCl2＋Na2SO4 = BaSO4↓＋2NaCl ②拆: 把易溶于水、易电离的物质拆成离子的形式，难溶于水、难电离的物质（如水）以及气体、单质、氧化物等用化学式表示： Ba2+ + 2Cl-＋2Na+ + SO42- = BaSO4↓＋2Na+ + 2Cl- ③删: 删除方程式两边相同的离子 Ba2+ + 2Cl-＋2Na+ + SO42- = BaSO4↓＋2Na+ + 2Cl- ④查: 检查方程式两边的原子和电荷是否守恒 Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ 方法2. 离子组分析法 ①分析反应物的存在形式 Na2SO4 = 2Na+ + SO42- BaCl2 = Ba2+ + 2Cl- ②交叉分析哪些离子能反应生成沉淀、气体或水等难电离物质，用离子符号表示参加反应的离子，用化学式表示这些生成物。 Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ ③根据电荷守恒、原子（微粒种类和数量）守恒配平检查。 三、离子方程式的书写 离子方程式中的“拆”与“不拆” ②Ca(OH)2作为反应物，若为澄清石灰水拆成离子，若为石灰乳则不拆。 易溶且易电离的物质(包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)写成离子的形式。 ①单质、气体、氧化物、难溶物、难电离的物质(弱酸、弱碱、水等)等一律用化学式表示。 ③浓H2SO4不拆，固体间的反应不拆。 ④在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SO42-，NaHCO3应拆写成Na＋和HCO3-。 拆 不拆 四、中和反应的实质 例题：完成下列反应的离子方程式 ① HCl + NaOH ② H2SO4 + KOH ③ HNO3 + Ba(OH)2 H+ + OH- = H2O H+ + OH- = H2O H+ + OH- = H2O 从以三个离子方程式，你发现了什么？ 离子方程式的意义：表示某一个具体化学反应的本质； 表示同一类型的各种化学反应。 思考：1、酸碱中和反应是否都可以用 H+ + OH- = H2O来表示？ 如：① H2SO4+Ba(OH)2 ② CH3COOH+NH3·H2O H++SO42- +Ba2+ +OH- = H2O + BaSO4↓ CH3COOH+NH3·H2O=CH3COONH4+H2O H+ +OH- = H2O可以表示强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的中和反应 2、 H+ + OH- = H2O仅表示酸碱中和反应吗？ 如：① NaHSO4 + NaOH H+ + OH- = H2O 判断正误： 1.铁与稀盐酸反应 2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑ ( ) 2. 铝与稀盐酸反应 Al+3H+ = Al3++H2↑ ( ) 3. Fe3+ + Fe = 2Fe2+ ( ) 4. 碳酸钡和稀硝酸反应 CO32- + 2H+ = H2O+CO2↑ ( ) 5. 氢氧化钡和稀硫酸 Ba2+ + OH- +H++ SO42- = BaSO4↓+H2O ( ) 不符合客观事实 原子个数不守恒 电荷不守恒 难溶物不拆 反应物或产物的配比不正确 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)铁与稀硫酸反应生成氢气。 (4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀。 (5)氢氧化铜溶于稀硫酸。 (6)碳酸钡溶于醋酸。 MgO＋2H＋= Mg2＋＋H2O CaCO3＋2H＋= Ca2＋＋CO2↑＋H2O Fe＋2H＋= Fe2＋＋H2↑ Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O Cu(OH)2＋2H＋ = Cu2＋＋2H2O BaCO3 + 2CH3COOH＝ Ba2++2CH3COO- + H2O+ CO2↑ 1.下列溶液混合后，不会发生离子反应的是( ) A.硝酸钡溶液和硫酸钠溶液 B.醋酸钠溶液和稀硫酸 C.碳酸钾溶液和硫酸氢钠溶液 D.硝酸钾溶液和氯化铜溶液 D 2.加入NaOH溶液后，下列离子数目不会减少的是( ) A.Cu2＋ B.Fe3＋ C.SO42- D.H＋ C 3.下列化学方程式对应的离子方程式正确的是( ) A.CuCO3＋2NaOH = Cu(OH)2↓＋Na2CO3 Cu2＋＋2OH－= Cu(OH)2↓ B.Ba(OH)2＋H2SO4 = BaSO4↓＋2H2O Ba2＋＋ SO42- = BaSO4↓ C.AgNO3＋NaCl = AgCl↓＋NaNO3 Ag＋＋Cl－= AgCl↓ D.Cu(OH)2＋H2SO4 = CuSO4＋2H2O OH－＋H＋= H2O C 五、与量有关的离子反应方程式书写 1、连续型：指反应生成的离子因又能与过量的反应物继续反应而与用量有关 （1）多元弱酸（或其酸酐）与碱溶液反应 例：将CO2通入NaOH溶液 练：将SO2通入氨水，将SO2通入澄清石灰水 CO2少：CO2 + 2OH- = CO32- + H2O CO2足：CO2 + OH- = HCO3- CO32- + CO2 + H2O = HCO3- SO2少：SO2 + 2NH3·H2O = NH4+ + SO32- + H2O SO2足：SO2 + NH3·H2O = NH4+ + HSO3- SO32- + SO2 + H2O = 2HSO3- 酸少量时生成正盐； 酸过量时生成酸式盐。 五、与量有关的离子反应方程式书写 1、连续型：指反应生成的离子因又能与过量的反应物继续反应而与用量有关 （2）多元弱酸盐与强酸反应 例：向Na2CO3溶液中滴加稀HCl 练：向稀HCl中滴加Na2CO3溶液 HCl少：CO32- + H+ = HCO3- HCl足：CO32- + 2H+ = H2O+CO2↑ HCO3- + H+ = H2O+CO2↑ CO32- + 2H+ = H2O+CO2↑ 现象：产生大量气泡 通过互滴法现象不同，鉴别溶液 现象：先无明显现象后有气泡产生 五、与量有关的离子反应方程式书写 2、先后型：一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能与另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而与用量有关。 例：NH4HSO4溶液与NaOH溶液反应 NaOH少：H+ + OH- = H2O NaOH足：NH4+ + 2OH- + H+ = NH3·H2O +H2O ①假设法 ②规律：哪个离子反应后浓度减少的多就与哪个离子先反应 五、与量有关的离子反应方程式书写 3、配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调（一般为酸式盐或复盐），当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应，因而与用量有关。 （1）Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应 NaOH少： NaOH足： （2）NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应 NaHCO3少： NaHCO3足： “定一法”：少量定作“1”，以少定多 OH- + HCO3- +Ca2+ = CaCO3↓+H2O （产物还有NaHCO3） Ca2+ + 2HCO3- +2OH- =CaCO3↓+ CO32- + 2H2O （还有Na2CO3） HCO3- +OH- + Ca2+ = CaCO3↓+H2O （产物还有NaOH） Ca2+ +2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓+ CO32- + 2H2O （还有Na2CO3） 练习：Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应 OH- + HCO3- + Ca2+ = CaCO3↓+H2O 五、与量有关的离子反应方程式书写 3、配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调（一般为酸式盐或复盐），当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应，因而与用量有关。 （3）Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应 n[Ba(OH)2 ] : n[NaHSO4 ] = 1:1 n[Ba(OH)2 ] : n[NaHSO4 ] = 1:2 Ba2+ + OH- + H+ + SO42- = BaSO4↓+H2O （产物还有NaOH） Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O （产物还有Na2SO4） 至溶液恰好为中性 至溶液中SO42-恰好沉淀完全 六、离子共存问题 解题宝典：一色、二性、三反应 1、分清溶液“无色”与“透明”“透明”≠ “无色” 离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO4- Cr2O72- 溶液颜色 蓝色 黄色 浅绿色 紫红色 橙色 2、溶液酸碱性 与 H+ 不共存离子：OH-、弱酸阴离子( CO32-、HCO3-、 SO32-、HSO3-、S2-、HS- 、SiO32-、 CH3COO- 、F- 等 ) 与 OH- 不共存离子：H+、弱碱阳离子(NH4+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+ 等 )、弱酸酸式酸根(HCO3-、HSO3-、HS- 等 ) 六、离子共存问题 解题宝典：一色、二性、三反应 3、离子间因发生反应而不能大量共存 生成难溶物： Ca2+ / Ba2+ Ag+ CO32- CO32-、SO42-、SO32- Cl -、Br -、I -、CO32-、SO42-、SO32- Ca2+、Ba2+、I -、Ag+、Mg2+ CaSO4微溶 Ag2SO4微溶 MgCO3微溶 【例1】在无色溶液中能大量共存的一组离子是( ) A. Cu2+、SO42-、K+、Cl- B.Ag＋、Cl－、OH－、Na＋ C. NO3-、Cl-、Na+、Ca2+ D. NO3- 、 OH－ 、Mg2+、Na＋ C 【例2】下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是( ) K＋、H＋、 SO42- 、OH－ B. Na＋、Ca2＋、CO32-、 NO3- C. Na＋、H＋、Cl－、 CO32- D. Na＋、Cu2＋、Cl－、 SO42- D 【例3】某溶液中加入铁粉能产生氢气，在该溶液中一定能大量共存的离子组是( )(提示：金属与HNO3反应不产生H2) A. B. C. D. A 1.对四组无色透明溶液进行离子检验，四位同学各鉴定一组，他们的实验报告的结论如下，其中可能正确的是( ) A. B. C. D. D 2.在下列条件的溶液中，各组离子一定能够大量共存的是( ) A.使酚酞溶液变红的溶液： B.无色透明溶液中： C.可与锌反应放出氢气的溶液中： D.使pH试纸变蓝的溶液中： D 七、离子的检验 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类：①生成沉淀；②产生气体；③利用特殊反应呈现的特殊颜色。 1、SO42- 的检验： 2、Cl- 的检验： 3、CO32- 的检验： 取少量待测液于试管中，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液有SO42-。 取少量待测液于试管中，先滴加稀硝酸，无明显现象，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液有Cl-。 排除CO32-、SO32-、SO42- 排除CO32-,AgSO4溶于HNO3 取少量待测液于试管中，先滴加CaCl2 / BaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴加稀盐酸，若产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊气体，则说明原溶液有CO32- 。 排除HCO3-、HSO3- 排除SO42- 排除SO32- 八、离子的推断 离子推断要坚持“四项基本原则” (1)肯定性原则： 据现象推断存在或肯定不存在的离子。 (2)互斥性原则： 如溶液中含有Ba2＋，则不存在大量的CO32-、SO42-。 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) ： 溶液为电中性，阴阳离子所带电荷相等。 (3)进出性原则： 有一瓶无色透明溶液，含Cl－、CO32-、SO42-、Na＋、K＋、Mg2＋、Cu2＋中的某几种。 ①取少量原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀； ②取少量原溶液加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀； ③取少量原溶液加入足量的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___________，可能含有的离子是______________。 (2)有的同学认为实验③可以省略，你认为是否正确(填“是”或“否”) ____，说明理由_____________________________________。 (3)写出①中反应的离子方程式：______________________________。 Mg2＋、Cl－ CO32-、SO42- Na+、 K+ 是 根据溶液呈电中性，溶液中一定存在唯一的阴离子Cl- Mg2＋＋2OH－ = Mg(OH)2↓ 九、粗盐的提纯 (1)经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、硫酸盐等。 按下表顺序除去它们，应加入什么试剂？写出离子方程式。 杂质 加入试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 NaOH Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2 ↓ Na2CO3 Ca2+ +CO32- = CaCO3↓ 过量的 过量的 过量的 BaCl2 Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ 九、粗盐的提纯 NaCl （SO42-、Mg2+、Ca2+） 过量BaCl2 BaSO4沉淀 （Mg2+、Ca2+、Ba2+） 过量NaOH Mg(OH)2沉淀 （Ca2+、Ba2+、OH-） 过量Na2CO3 BaCO3、CaCO3沉淀 （OH-、CO32-） 过量HCl H2O、CO2 （HCl） 蒸发结晶 HCl挥发，得到精盐NaCl 在加入盐酸前，一定要过滤，否则生成的沉淀又溶解在HCl中 为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，HCl最后过滤加入。 通常加入试剂的几种顺序： ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸 ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸 ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸 九、粗盐的提纯 Na＋、K＋、Cl－、SO Cu2＋、Fe2＋、NO、SO Na＋、Ca2＋、Cl－、CO OH－、Cu2＋、SO、Cl－ K＋、H＋、Cl－、CO Na＋、OH－、Cl－、NO Na＋、Cl－、SO、Fe3＋ K＋、SO、MnO、H＋ Na＋、Ca2＋、Cl－、CO Ba2＋、Na＋、NO、Cl－ MnO、K＋、S2－、Na＋ Mg2＋、NO、OH－、Cl－ $