内容正文:
第3课时:离子反应的应用
第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
人教版高中化学必修第一册
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应用一:离子方程式书写正误判断——“六看”
如Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+= 2Fe3++3Cu
错因:Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4
正确:Fe+Cu2+= Fe2++Cu
如石灰石加入稀盐酸中:CO32-+2H+= CO2↑+H2O
错因:CaCO3是难溶盐,不能拆写成离子形式
正确:CaCO3+2H+= Ca2++CO2↑+H2O
错因:氢原子个数不守恒
正确:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
1、看是否符合客观事实
2、看是否符合拆写原则
3、看是否遵守质量守恒定律
如铝与CuSO4溶液反应: Al+Cu2+= Al3++Cu
错因:电荷不守恒 正确:2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO42- = BaSO4↓
错因:不符合物质的组成比
正确:Ba2++2OH-+2H++SO42- =BaSO4↓+2H2O
错因:漏掉了Cu2+和OH-的反应
正确:Ba2++SO42-+Cu2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO42- =BaSO4↓+H2O
4、看是否遵守电荷守恒
5、看是否漏掉离子反应
6、看是否符合阴、阳离子的个数配比
应用1:离子方程式书写正误判断——“六看”
类型2:配比型:告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
例:NaHSO₄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2:与量有关的离子方程式书写
类型1 连续型:一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
例CO2通入澄清石灰水中反应的离子方程式
(1)少量CO2 : 。
(2)过量CO2: 。
方法:先把两步方程式写出来,叠加出总化学方程式,再改写
方法:先确定反应物的系数比写化学方程式,再改写
例 写出下列反应的离子方程式:
(1)少量的 NaHCO3 与Ca(OH)2溶液反应: 。
(2)少量的 NaHCO3 与Ca(OH)2溶液反应: 。
类型3 两种物质反应,一种过量一种少量
方法:把量少的物质定为1 量多的按需分配
应用2:与量有关的离子方程式书写
【例题1】下列各组离子能否大量共存?找出原因,总结规律?
B NH4+ K+ OH- NO3-
A Na+ H+ CO32- Cl-
C Mg2+ H+ SO32- SO42-
NH3↑
CO2↑
SO2↑
D Na+ H+ S2- Cl-
H2S↑
离子之间反应生成单质、气体、沉淀、弱酸、弱碱、水则这些离子不能大量共存
A Fe3+ Na+ OH- Cl-
B Ca2+ K+ CO32- NO3-
C Ba2+ Mg2+ SO42- Cl-
D K+ Ag+ NO3- Cl-
Fe(OH)3↓
CaCO3↓
BaSO4↓
AgCl↓
A Na+ H+ OH- Cl-
B H+ K+ CH3COO- SO42-
C Na+ H+ ClO-
H2O
CH3COOH
HClO
应用3:离子共存
应用3:离子共存
离子共存的本质是
— 不发生任何反应
条件 实例
生成气体 H+ 与
生成沉淀
生成弱电解质
CO32-、 HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-
OH- 与 NH4+
Cl-、Br-、I-与Ag+
SO42-与Ba2+、Pb、Ca2+ 、Ag+
CO32-/SO32-与 除钾钠铵盐均沉淀
OH- 与 Mg2+、Zn2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+(除钾钠钡)
H+ 与OH- 、CH3COO-、F-、SiO32-、CN-等弱酸阴离子
OH- 与NH4+、HSO3-、HCO3-
1.复分解反应型(其他类型,后续介绍)
2.几种常见离子的颜色
离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO4- Cr2O72- CrO42- Cr3+
溶液
颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 黄色 绿色
注意:透明≠无色,透明可以有色
3.隐含条件
①隐含有H+的条件
①常温下pH< 7的溶液;
②使紫色石蕊溶液呈红色;
③使pH试纸变红;
④加活泼金属Mg放氢气;
①常温下pH>7的溶液;
②使红色石蕊试纸变蓝
②隐含有OH-的条件
③使pH试纸变蓝;
④使酚酞呈红色;
应用3:离子共存
变式2.在强酸性透明溶液中,下列各组能大量共存的是( )
A.Fe3+、 K+、 Cl-、 NO3-
B.Ag+、 Na+、 NO3-、Cl-
C.Zn2+、 Al3+、 SO42-、OH-
D.Cu2+、 NH4+、 Na+
A
变式1. 在无色透明的强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Cu2+、K+、Cl-、 NO3- B.Ag+、Na+、 NO3- 、Cl-
C.Mg2+、Na+、 SO42- 、Cl- D.Na+、K+、Cl-、CO32-
C
应用3:离子共存
4.电荷守恒(溶液呈电中性原则)
电解质溶液中,所有阳离子所带正电荷总数等于所有阴离子所带负电荷总数
例2 某溶液中存在以下离子:N、S、Al3+、H+和R,其个数之比为2∶3∶1∶3∶1,则R可能为( )
A.Mg2+ B.Br- C.Fe3+ D.Ba2+
A
例1 甲、乙两个烧杯中,分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、C、OH-6种离子中的3种,已知甲烧杯中的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中离子是( )
A.K+、OH-、C B.Cl-、C、OH-
C.K+、H+、Cl- D.Cu2+、H+、Cl-
A
应用3:离子共存
1、离子检验方法
①显现特殊颜色(如检验有色离子或生成特殊颜色物质)等。
②生成沉淀(如检验Cl-、SO42-)
③生成气体(如检验CO32-、SO32-)
Cu2+
Cl-
SO42-
CO32-
2.检验离子时的一般描述:
取少量待测液于试管中,加入××试剂,出现××现象,说明存在××离子,否则不存在。
观察法 蓝色溶液或蓝绿色溶液
NaOH溶液 生成蓝色沉淀
稀HNO3和AgNO3溶液 白色沉淀(AgCl)
先加足量的稀盐酸,再加BaCl2溶液 白色沉淀
先加入BaCl2溶液,再加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水 白色沉淀→沉淀溶解,产生无色无味气体→澄清石灰水变浑浊
应用4:离子检验
例 下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是( )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有S
B 向某溶液中加入NaOH溶液生成蓝色沉淀 该溶液中一定含有Cu2+
C 向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Cl-
D 向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体生成 该溶液中一定含有C
B
应用4:离子检验
例 某溶液X的溶质可能由OH-、Cl-、S、C、Cu2+、Ba2+、Na+中的两种或两种以上组成,且各种离子的数目相同,某同学进行了如图实验来判断溶液X的组成。下列说法错误的是( )
A.向溶液X中滴加酚酞试剂,溶液变红
B.溶液X中含有的阴离子为Cl-、OH-
C.溶液Y中的阳离子为Cu2+、Na+
D.溶液X中阴、阳离子数目之比为2∶1
C
应用5:离子推断
坚持“四项”基本原则,破解离子推断题:
1.肯定性原则——根据题干信息判断 肯定有在或肯定无的离子
(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mn、Cr、Cr2)。
2.互斥性原则——判断肯定无的离子
在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律而否定其他离子的存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂颜色的变化等)。
3.电中性原则——判断可能有的离子
溶液呈电中性,即阳离子、阴离子一定同时存在,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些不太明确的离子)。
4.进出性原则
通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
应用5:离子推断
练习1: 对一份稀溶液做初步分析后发现,溶液无色、澄清,其可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、HCO3-、Cl-等离子中的若干种。然后又做了如下分析,以确定这些离子是否存在。
①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色。
②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。
(1) 原溶液中一定存在的离子是 ,一定不存在的离子是 。
(2)按上述实验操作, (填“能”或“不能”)确定原溶液中有Cl-,若不能,请说明原因 。
H+、SO42-
CO32-、HCO3-
不能
操作②中引入了Cl-干扰操作③对原溶液中Cl-的检验
练习2: 某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②S、⑥H+中的几种,且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤 操作 现象
(1) 向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液 溶液变红
(2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
(3) 将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成
下列结论不正确的是( )
A.步骤(2)中的白色沉淀一定是硫酸钡 B.肯定含有的离子是①②⑥
C.可能含有的离子是①③ D.④⑤离子肯定不含有
C
应用5:离子推断
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