1.2 离子反应 第1课时(导学案)化学人教版必修第一册
2026-09-16
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摘要:
该高中化学导学案聚焦离子反应第1课时,核心涵盖电解质与非电解质概念、电离及电离方程式、离子反应及离子方程式。课堂导入从湿手导电与超纯水不导电的生活现象提问,通过导电性实验对比干燥NaCl、KNO3固体与溶液的导电情况,结合“想一想”问题链引导学生从宏观现象探究微观本质,构建学习支架。
资料以“问题链+实验探究”驱动学习,通过SO2、BaSO4等实例辨析培养科学探究与实践能力,微观分析离子状态深化化学观念,习题设计涵盖判断、书写及综合应用,强化科学思维,助力学生掌握重点难点,提升分析解决问题的能力。
内容正文:
1.2 离子反应
第1课时 电解质的电离与离子反应
1.能从宏观现象与微观本质相结合的角度理解电解质、非电解质的概念,了解常见的电解质,能正确判断电解质与非电解质。
2.理解电离的含义,掌握电离方程式的书写方法,能从电离的角度重新认识酸、碱、盐的本质。
3.通过实验事实认识离子反应,理解离子反应发生的条件,掌握离子方程式的书写方法,能正确判断离子方程式书写的正误,体会离子方程式表征一类反应的意义。
重点:电解质和非电解质的概念,电离方程式的书写,离子反应发生的条件与离子方程式的书写方法。
难点:从微观角度理解电解质导电和离子反应的实质;离子方程式书写中“拆”的规则及正误判断。
1.在 里或 下能够导电的化合物,叫作电解质;在 里和 下都不能够导电的化合物,叫作非电解质。
2.电解质一定是纯净的 ;能导电的物质 是电解质,如铜丝(金属单质)、盐酸(混合物)都能导电,但既不是电解质也不是非电解质。
3.电解质溶于水或受热熔化时,形成 的过程叫作电离;电离与通电 ,电解质的电离 通电。
4.用 和 表示电离过程的式子叫作电离方程式;书写时要遵循 和 , 不能拆。
5.从电离的角度看:电离时生成的阳离子 的化合物是酸;电离时生成的阴离子 的化合物是碱;电离时生成 和 的化合物是盐。
6.电解质在溶液中的反应实质上是 的反应,反应的实质是反应物中的某些离子 。用 表示离子反应的式子叫作离子方程式,书写步骤为 。
(一)课堂导入
【想一想】湿手碰插座时,指尖会瞬间麻酥酥地弹开,很多人以为是水直接导电;但在实验室里测超纯水,却发现它几乎完全不导电。那么,藏在水里的“隐形导电推手”到底是什么?
(二)电解质和非电解质
【想一想】把干燥的NaCl固体、干燥的KNO3固体、蒸馏水、NaCl溶液、KNO3溶液分别接入导电性实验装置,哪些能导电?由此你能得出什么结论?
【结论】干燥的NaCl固体、干燥的KNO3固体和蒸馏水都不导电,NaCl溶液、KNO3溶液都能导电。物质导电的本质是必须具有 。
【想一想】为什么NaCl固体不导电?NaCl溶于水后为什么能导电?NaCl还有什么情况下能导电?
【结论】NaCl固体中Na+和Cl-按一定规则 ,不能自由移动,所以不导电;加水溶解后,Na+和Cl-成为能自由移动的离子,所以NaCl溶液能导电;加热熔化时离子也能自由移动,所以熔融NaCl同样能导电。
【想一想】SO2属于化合物,溶于水也能导电,它是电解质吗?BaSO4难溶于水,水溶液几乎不导电,它是电解质吗?
【结论】SO2溶于水能导电,是因为生成了H2SO3,溶液中的离子由H2SO3电离产生而不是SO2本身电离产生,所以SO2是 ;BaSO4虽难溶于水,但溶于水的部分全部电离,且熔融状态能导电,所以BaSO4是 。化合物是不是电解质,与 的大小无关。
【例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)液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质
(3)铜丝、氯化钠溶液和盐酸均能导电,所以三者都是电解质
(4)CO2、NH3都溶于水,其水溶液都能导电,所以CO2、NH3是电解质
(5)硫酸钡难溶于水,其水溶液几乎不导电,硫酸钡不是电解质
【例2】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 。
(三)电解质的电离
【想一想】什么是电离?电离需要通电才能发生吗?
【结论】电解质溶于水或受热熔化时,形成 的过程叫作电离;电离与通电 ,电解质的电离不需要通电。
【想一想】怎样用式子表示电解质的电离过程?书写电离方程式时要注意什么?
【结论】用化学式和离子符号表示电离过程的式子叫作 。书写规则:左侧写 ,右侧写 ;离子符号不能主观臆造,要遵循元素化合价关系;遵循 和 ; 不能拆。
【想一想】从电离的角度看,酸、碱、盐的本质分别是什么?
【结论】酸:电离时生成的 的化合物;碱:电离时生成的 的化合物;盐:电离时生成 和 的化合物。
【例3】写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
(1)K2SO4: (2)NH4NO3: (3)HClO4: (4)Ca(OH)2:
【例4】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 。
(四)离子反应及离子方程式
【想一想】向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液,有什么现象?反应前后溶液中的离子发生了什么变化?
【结论】有 生成。混合前溶液中含有Na+、SO42-、Ba2+、Cl-;混合后Ba2+与SO42-结合生成BaSO4沉淀,溶液中只剩下Na+和Cl-。反应的实质是 ,用离子方程式表示为 。
【想一想】什么是离子方程式?书写离子方程式有哪几步?
【结论】用 表示离子反应的式子叫作离子方程式。书写四步: ——写(写出配平的化学方程式)、拆(易溶、易电离的拆成自由离子)、删(删去两边完全相同的旁观离子)、查(查原子守恒、电荷守恒和符号规范)。
【想一想】在离子方程式中,哪些物质可以拆成离子?哪些不能拆?
【结论】可拆:强酸、强碱和 。不可拆: (如BaSO4、AgCl、CaCO3)、 (如CH3COOH、NH3·H2O、H2O)、气体、单质、氧化物,以及弱酸的酸式酸根(如HCO3-、HSO3-)。
【想一想】离子方程式H+ + OH- === H2O能表示哪些反应?这说明离子方程式有什么意义?
【结论】能表示所有强酸与强碱生成可溶性盐和水的中和反应,如HCl与NaOH、HCl与KOH、H2SO4与NaOH、H2SO4与KOH的反应。这说明离子方程式不仅可以表示 ,还可以表示 。
【例5】判断下列离子方程式是否正确,并说明理由。
(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)FeCl3与Fe反应:Fe3+ + Fe === 2Fe2+
(4)碳酸钡和稀硝酸反应:CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑
【例6】书写H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式,并解释为什么不能用H+ + OH- === H2O表示。
1.NaCl固体溶于水和溶液导电的两种状态分别如图所示(M、N是与外电源相连的电极)。下列说法正确的是( )
A.①中固体状态的NaCl没有导电微粒
B.由①②可知:a代表Na+,b代表Cl-
C.①②中的NaCl都全部电离
D.①②中的离子都发生定向移动
2.下列状态下的物质,既能导电又属于电解质的是( )
A.铜丝 B.盐酸 C.熔融NaCl D.固体NaCl
3.下列各组离子不发生离子反应的是( )
A.Fe3+、OH- B.CO32-、Ca2+ C.NH4+、NO3- D.Ba2+、SO42-
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与稀盐酸反应:CO32- + 2H+ === CO2↑ + H2O
B.氧化铝与稀硫酸反应:Al2O3 + 2H+ === 2Al3+ + H2O
C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2+ + SO42- === BaSO4↓
D.铜片插入硝酸银溶液中:Cu + 2Ag+ === Cu2+ + 2Ag
5.下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出的离子的情况(盐酸:H+、Cl-;硫酸:H+、SO42-;氢氧化钠:Na+、OH-;氢氧化钡:Ba2+、OH-;氯化钠:Na+、Cl-;硫酸钠:Na+、SO42-),根据表中信息分析正确的是( )
A.盐电离时一定产生金属阳离子
B.酸电离时产生的阳离子只有H+
C.碱电离时产生的阴离子一定是OH-,阳离子一定是金属阳离子
D.电离时产生H+的化合物一定是酸
6.写出实现下列变化的化学方程式:
①Cu2+ + 2OH- === Cu(OH)2↓ ________
②Fe2O3 + 6H+ === 2Fe3+ + 3H2O ________
③Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu ________
④CO2 + 2OH- === CO32- + H2O ________
7.写出下列反应的离子方程式。
(1)Mg+H2SO4:________
(2)MgO+HCl:________
(3)CuSO4+Ba(OH)2:________
(4)NaOH+CH3COOH:________
(5)Ca(OH)2(澄清石灰水)+CO2(少量):________
一、电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质:在水溶液里和熔融状态都不能够导电的化合物。
判断要点:电解质一定是纯净的化合物;能导电的物质不一定是电解质;导电必须由电解质本身电离出的离子引起。
二、电解质的电离
电离:电解质溶于水或受热熔化时形成自由移动的离子的过程(与通电无关)。
电离方程式:左写化学式、右写离子符号;遵循质量守恒和电荷守恒,原子团不能拆。
从电离角度认识酸、碱、盐:酸——电离时生成的阳离子全部是H+;碱——电离时生成的阴离子全部是OH-;盐——金属阳离子(或NH4+)和酸根离子。
三、离子反应与离子方程式
离子反应:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应;本质是反应物中的某些离子浓度减小。
离子方程式:用实际参加化学反应的离子符号表示离子反应的式子。
书写四步法:写 → 拆 → 删 → 查。
意义:表示某一具体反应,也表示同一类型的离子反应。
考点01 电解质和非电解质
1.下列物质属于电解质的是( )
A.蔗糖 B.KNO3 C.铜丝 D.CO2
2.下列说法正确的是( )
A.CuCl2溶于水后,在通电条件下才能发生电离
B.熔融NaOH能导电,故NaOH是电解质
C.铜丝、石墨均能导电,故二者均为电解质
D.K2SO4固体不导电,故K2SO4不是电解质
3.如图装置,要使灯泡发光,可向装置W中加入的物质是( )
A.液态硫酸 B.液态酒精 C.熔融的NaCl D.干燥的NaCl固体
考点02 电解质的电离与电离方程式
4.下列电离方程式书写正确的是( )
A.Na2SO4 === 2Na+ + SO42- B.H2SO4 === H2+ + SO42-
C.Ca(OH)2 === Ca2+ + OH- D.NaHCO3 === Na+ + H+ + CO32-
5.从电离的角度看,下列说法正确的是( )
A.电离时生成的阳离子全部是H+的化合物一定是酸
B.KHSO4电离出H+,所以KHSO4属于酸
C.电离时生成的阴离子有OH-的化合物就是碱
D.NH4Cl电离时不产生金属阳离子,所以NH4Cl不是盐
6.用化学用语填空。
(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________。
(3)Fe2(SO4)3在水溶液中的电离方程式为________。
考点03 离子反应与离子方程式
7.下列反应属于离子反应的是( )
A.H2在O2中燃烧 B.CuSO4溶液与NaOH溶液混合
C.NH4Cl固体受热分解 D.NaCl固体与浓硫酸共热
8.下列离子方程式书写正确的是( )
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu + 2H+ === Cu2+ + H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO42- + Ba2+ === BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + H2CO3
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3 + 6H+ === 2Fe3+ + 3H2O
9.下列反应不能用H+ + OH- === H2O表示的是( )
A.NaOH + HCl === NaCl + H2O B.KOH + HCl === KCl + H2O
C.Mg(OH)2 + H2SO4 === MgSO4 + 2H2O D.2NaOH + H2SO4 === Na2SO4 + 2H2O
10.某电解质溶液导电性实验简易装置如图。
(1)向烧杯里加入一定量氢氧化钡固体,接通电源。观察到的现象是________,原因是________。
(2)向烧杯里注入一定量的蒸馏水,观察到的现象是________,用电离方程式表示出现该现象的原因:________。
(3)向盛有氢氧化钡溶液的烧杯中逐滴滴加稀硫酸至沉淀完全,观察到的现象是________,反应的离子方程式为________。
(4)用BaCl2溶液代替上述氢氧化钡重复上面的实验,灯泡始终不熄灭,请结合离子方程式解释原因:________。
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1.2 离子反应
第1课时 电解质的电离与离子反应
1.能从宏观现象与微观本质相结合的角度理解电解质、非电解质的概念,了解常见的电解质,能正确判断电解质与非电解质。
2.理解电离的含义,掌握电离方程式的书写方法,能从电离的角度重新认识酸、碱、盐的本质。
3.通过实验事实认识离子反应,理解离子反应发生的条件,掌握离子方程式的书写方法,能正确判断离子方程式书写的正误,体会离子方程式表征一类反应的意义。
重点:电解质和非电解质的概念,电离方程式的书写,离子反应发生的条件与离子方程式的书写方法。
难点:从微观角度理解电解质导电和离子反应的实质;离子方程式书写中“拆”的规则及正误判断。
1.在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物,叫作电解质;在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物,叫作非电解质。
2.电解质一定是纯净的化合物;能导电的物质不一定是电解质,如铜丝(金属单质)、盐酸(混合物)都能导电,但既不是电解质也不是非电解质。
3.电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫作电离;电离与通电无关,电解质的电离不需要通电。
4.用化学式和离子符号表示电离过程的式子叫作电离方程式;书写时要遵循质量守恒和电荷守恒,原子团不能拆。
5.从电离的角度看:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物是酸;电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物是碱;电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物是盐。
6.电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,反应的实质是反应物中的某些离子浓度减小。用实际参加化学反应的离子符号表示离子反应的式子叫作离子方程式,书写步骤为写、拆、删、查。
(一)课堂导入
【想一想】湿手碰插座时,指尖会瞬间麻酥酥地弹开,很多人以为是水直接导电;但在实验室里测超纯水,却发现它几乎完全不导电。那么,藏在水里的“隐形导电推手”到底是什么?
【答案】纯水几乎不导电,是因为其中能自由移动的离子极少;生活中的水能导电,是因为水中溶解了能电离出自由移动离子的物质。这类在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物,就是电解质。
(二)电解质和非电解质
【想一想】把干燥的NaCl固体、干燥的KNO3固体、蒸馏水、NaCl溶液、KNO3溶液分别接入导电性实验装置,哪些能导电?由此你能得出什么结论?
【结论】干燥的NaCl固体、干燥的KNO3固体和蒸馏水都不导电,NaCl溶液、KNO3溶液都能导电。物质导电的本质是必须具有自由移动的、带电荷的粒子。
【想一想】为什么NaCl固体不导电?NaCl溶于水后为什么能导电?NaCl还有什么情况下能导电?
【结论】NaCl固体中Na+和Cl-按一定规则紧密排列,不能自由移动,所以不导电;加水溶解后,Na+和Cl-成为能自由移动的离子,所以NaCl溶液能导电;加热熔化时离子也能自由移动,所以熔融NaCl同样能导电。
【想一想】SO2属于化合物,溶于水也能导电,它是电解质吗?BaSO4难溶于水,水溶液几乎不导电,它是电解质吗?
【结论】SO2溶于水能导电,是因为生成了H2SO3,溶液中的离子由H2SO3电离产生而不是SO2本身电离产生,所以SO2是非电解质;BaSO4虽难溶于水,但溶于水的部分全部电离,且熔融状态能导电,所以BaSO4是电解质。化合物是不是电解质,与溶解度的大小无关。
【例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)液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质
(3)铜丝、氯化钠溶液和盐酸均能导电,所以三者都是电解质
(4)CO2、NH3都溶于水,其水溶液都能导电,所以CO2、NH3是电解质
(5)硫酸钡难溶于水,其水溶液几乎不导电,硫酸钡不是电解质
【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
【解析】(1)能导电的物质不一定是电解质,如金属单质、石墨;(2)液态氯化氢中只存在HCl分子,不能导电,但HCl溶于水能电离出H+和Cl-,是电解质;(3)铜丝是单质,氯化钠溶液和盐酸是混合物,三者既不是电解质也不是非电解质;(4)CO2、NH3溶于水后与水反应生成了新物质,导电的是新物质电离出的离子,二者本身不电离,属于非电解质;(5)BaSO4熔融状态下能完全电离、能导电,是电解质。
【例2】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②④⑥⑨。
(2)属于电解质的是①③⑦⑨⑩。
(3)属于非电解质的是⑤⑧。
(4)上述状态下不能导电的电解质是①③⑦⑩。
【解析】铜丝是金属单质,稀硫酸、稀盐酸是混合物,熔融氯化钠是熔融态盐,上述状态下均可导电;氢氧化钠固体、氯化氢气体、硫酸钠粉末、胆矾晶体、熔融氯化钠都是化合物,且在水溶液里或熔融状态下能导电,属于电解质;二氧化碳气体属于非金属氧化物,蔗糖晶体属于有机物,二者在水溶液里和熔融状态下都不能自身电离出离子,属于非电解质;氢氧化钠固体、氯化氢气体、硫酸钠粉末、胆矾晶体在题目所给状态下均不导电,但都属于电解质。
(三)电解质的电离
【想一想】什么是电离?电离需要通电才能发生吗?
【结论】电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫作电离;电离与通电无关,电解质的电离不需要通电。
【想一想】怎样用式子表示电解质的电离过程?书写电离方程式时要注意什么?
【结论】用化学式和离子符号表示电离过程的式子叫作电离方程式。书写规则:左侧写化学式,右侧写离子符号;离子符号不能主观臆造,要遵循元素化合价关系;遵循质量守恒和电荷守恒;原子团不能拆。
【想一想】从电离的角度看,酸、碱、盐的本质分别是什么?
【结论】酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物;碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物;盐:电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物。
【例3】写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
(1)K2SO4:K2SO4 === 2K+ + SO42- (2)NH4NO3:NH4NO3 === NH4+ + NO3- (3)HClO4:HClO4 === H+ + ClO4- (4)Ca(OH)2:Ca(OH)2 === Ca2+ + 2OH-
【解析】书写电离方程式时,左侧写化学式,右侧写离子符号,并遵循质量守恒和电荷守恒:K2SO4电离出2个K+和1个SO42-;NH4NO3电离出1个NH4+和1个NO3-;HClO4是一元强酸,电离出1个H+和1个ClO4-;Ca(OH)2中1个Ca2+对应2个OH-。
【例4】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NaHSO4 === Na+ + H+ + SO42-。
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4 === Na+ + HSO4-。
【解析】NaHSO4是多元强酸的酸式盐,在水中完全电离出Na+、H+和SO42-三种离子;在熔融状态下只有离子键被破坏,HSO4-不再继续电离,故只电离出Na+和HSO4-两种离子。
(四)离子反应及离子方程式
【想一想】向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液,有什么现象?反应前后溶液中的离子发生了什么变化?
【结论】有白色沉淀生成。混合前溶液中含有Na+、SO42-、Ba2+、Cl-;混合后Ba2+与SO42-结合生成BaSO4沉淀,溶液中只剩下Na+和Cl-。反应的实质是反应物中的某些离子浓度减小,用离子方程式表示为Ba2+ + SO42- === BaSO4↓。
【想一想】什么是离子方程式?书写离子方程式有哪几步?
【结论】用实际参加化学反应的离子符号表示离子反应的式子叫作离子方程式。书写四步:写、拆、删、查——写(写出配平的化学方程式)、拆(易溶、易电离的拆成自由离子)、删(删去两边完全相同的旁观离子)、查(查原子守恒、电荷守恒和符号规范)。
【想一想】在离子方程式中,哪些物质可以拆成离子?哪些不能拆?
【结论】可拆:强酸、强碱和绝大多数可溶性盐。不可拆:难溶沉淀(如BaSO4、AgCl、CaCO3)、弱电解质(如CH3COOH、NH3·H2O、H2O)、气体、单质、氧化物,以及弱酸的酸式酸根(如HCO3-、HSO3-)。
【想一想】离子方程式H+ + OH- === H2O能表示哪些反应?这说明离子方程式有什么意义?
【结论】能表示所有强酸与强碱生成可溶性盐和水的中和反应,如HCl与NaOH、HCl与KOH、H2SO4与NaOH、H2SO4与KOH的反应。这说明离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
【例5】判断下列离子方程式是否正确,并说明理由。
(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)FeCl3与Fe反应:Fe3+ + Fe === 2Fe2+
(4)碳酸钡和稀硝酸反应:CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑
【答案】(1)不正确 (2)不正确 (3)不正确 (4)不正确
【解析】(1)违背客观事实,铁与稀盐酸反应生成Fe2+,正确写法为Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑;(2)原子不守恒,正确写法为2Al + 6H+ === 2Al3+ + 3H2↑;(3)电荷不守恒,正确写法为2Fe3+ + Fe === 3Fe2+;(4)物质拆分不正确,BaCO3难溶于水应写化学式,正确写法为BaCO3 + 2H+ === Ba2+ + H2O + CO2↑。
【例6】书写H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式,并解释为什么不能用H+ + OH- === H2O表示。
【答案】2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- === BaSO4↓ + 2H2O。
【解析】H2SO4与Ba(OH)2反应的化学方程式为H2SO4 + Ba(OH)2 === BaSO4↓ + 2H2O,拆分后为2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- === BaSO4↓ + 2H2O,两边没有完全相同的旁观离子。因为该反应同时生成沉淀和水,Ba2+与SO42-也发生了反应,这些离子不能省略,所以不能用H+ + OH- === H2O表示。
1.NaCl固体溶于水和溶液导电的两种状态分别如图所示(M、N是与外电源相连的电极)。下列说法正确的是( )
A.①中固体状态的NaCl没有导电微粒
B.由①②可知:a代表Na+,b代表Cl-
C.①②中的NaCl都全部电离
D.①②中的离子都发生定向移动
【答案】B
【解析】①中固体状态的NaCl中含有Na+和Cl-,只是不能自由移动,A错误;由①②可知,与电源负极相连的电极M吸引阳离子,故a代表Na+、b代表Cl-,B正确;①中NaCl固体并未电离,只是离子不能自由移动,C错误;①中离子不能自由移动,不发生定向移动,D错误。
2.下列状态下的物质,既能导电又属于电解质的是( )
A.铜丝 B.盐酸 C.熔融NaCl D.固体NaCl
【答案】C
【解析】铜丝是金属单质,能导电但不属于电解质,A错误;盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,B错误;熔融NaCl能导电,且属于化合物,是电解质,C正确;固体NaCl属于电解质,但在该状态下不导电,D错误。
3.下列各组离子不发生离子反应的是( )
A.Fe3+、OH- B.CO32-、Ca2+ C.NH4+、NO3- D.Ba2+、SO42-
【答案】C
【解析】Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,Ba2+与SO42-结合生成BaSO4沉淀,三组离子均能发生离子反应;NH4+与NO3-在溶液中能大量共存,不发生离子反应,故选C。
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与稀盐酸反应:CO32- + 2H+ === CO2↑ + H2O
B.氧化铝与稀硫酸反应:Al2O3 + 2H+ === 2Al3+ + H2O
C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2+ + SO42- === BaSO4↓
D.铜片插入硝酸银溶液中:Cu + 2Ag+ === Cu2+ + 2Ag
【答案】D
【解析】A项CaCO3难溶于水,应写化学式:CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + CO2↑ + H2O;B项原子不守恒,应为Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O;C项漏写了H+与OH-生成水的反应,应为2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- === BaSO4↓ + 2H2O;D项书写正确。
5.下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出的离子的情况(盐酸:H+、Cl-;硫酸:H+、SO42-;氢氧化钠:Na+、OH-;氢氧化钡:Ba2+、OH-;氯化钠:Na+、Cl-;硫酸钠:Na+、SO42-),根据表中信息分析正确的是( )
A.盐电离时一定产生金属阳离子
B.酸电离时产生的阳离子只有H+
C.碱电离时产生的阴离子一定是OH-,阳离子一定是金属阳离子
D.电离时产生H+的化合物一定是酸
【答案】B
【解析】盐电离时不一定产生金属阳离子,如NH4Cl电离出NH4+,A错误;酸电离时产生的阳离子只有H+,B正确;碱电离时产生的阴离子一定是OH-,但阳离子不一定是金属阳离子,如NH3·H2O电离出NH4+,C错误;电离时产生H+的化合物不一定是酸,如NaHSO4电离出H+,但它属于酸式盐,D错误。
6.写出实现下列变化的化学方程式:
①Cu2+ + 2OH- === Cu(OH)2↓ ________
②Fe2O3 + 6H+ === 2Fe3+ + 3H2O ________
③Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu ________
④CO2 + 2OH- === CO32- + H2O ________
【答案】①CuSO4 + 2NaOH === Cu(OH)2↓ + Na2SO4;②Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O;③Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu;④CO2 + 2NaOH === Na2CO3 + H2O
【解析】由离子方程式还原化学方程式时,只需为参加反应的离子配上合适的“旁观离子”,使反应物、生成物均为可溶且能实际存在的物质,并保证方程式配平、符合客观事实即可。
7.写出下列反应的离子方程式。
(1)Mg+H2SO4:________
(2)MgO+HCl:________
(3)CuSO4+Ba(OH)2:________
(4)NaOH+CH3COOH:________
(5)Ca(OH)2(澄清石灰水)+CO2(少量):________
【答案】(1)Mg + 2H+ === Mg2+ + H2↑;(2)MgO + 2H+ === Mg2+ + H2O;(3)Cu2+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- === BaSO4↓ + Cu(OH)2↓;(4)OH- + CH3COOH === CH3COO- + H2O;(5)Ca2+ + 2OH- + CO2 === CaCO3↓ + H2O
【解析】(1)Mg是单质、H2SO4是强酸,按规则处理即可;(2)MgO是氧化物,不拆,写化学式;(3)CuSO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀,Cu2+、SO42-、Ba2+、OH-均参加反应,无旁观离子;(4)CH3COOH是弱酸,不拆;(5)澄清石灰水中Ca(OH)2完全电离、可拆,CO2少量时生成正盐CaCO3。
一、电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质:在水溶液里和熔融状态都不能够导电的化合物。
判断要点:电解质一定是纯净的化合物;能导电的物质不一定是电解质;导电必须由电解质本身电离出的离子引起。
二、电解质的电离
电离:电解质溶于水或受热熔化时形成自由移动的离子的过程(与通电无关)。
电离方程式:左写化学式、右写离子符号;遵循质量守恒和电荷守恒,原子团不能拆。
从电离角度认识酸、碱、盐:酸——电离时生成的阳离子全部是H+;碱——电离时生成的阴离子全部是OH-;盐——金属阳离子(或NH4+)和酸根离子。
三、离子反应与离子方程式
离子反应:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应;本质是反应物中的某些离子浓度减小。
离子方程式:用实际参加化学反应的离子符号表示离子反应的式子。
书写四步法:写 → 拆 → 删 → 查。
意义:表示某一具体反应,也表示同一类型的离子反应。
考点01 电解质和非电解质
1.下列物质属于电解质的是( )
A.蔗糖 B.KNO3 C.铜丝 D.CO2
【答案】B
【解析】蔗糖、CO2在水溶液里和熔融状态下都不能自身电离出离子,属于非电解质;铜丝是单质,既不是电解质也不是非电解质;KNO3在水溶液里或熔融状态下都能导电,属于电解质。
2.下列说法正确的是( )
A.CuCl2溶于水后,在通电条件下才能发生电离
B.熔融NaOH能导电,故NaOH是电解质
C.铜丝、石墨均能导电,故二者均为电解质
D.K2SO4固体不导电,故K2SO4不是电解质
【答案】B
【解析】CuCl2溶于水后无需通电即可发生电离,A错误;熔融NaOH能导电,符合电解质的定义,故NaOH是电解质,B正确;铜丝、石墨为单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;K2SO4在水溶液里或熔融状态下均能导电,故K2SO4是电解质,D错误。
3.如图装置,要使灯泡发光,可向装置W中加入的物质是( )
A.液态硫酸 B.液态酒精 C.熔融的NaCl D.干燥的NaCl固体
【答案】C
【解析】纯净的液态硫酸中只存在分子,无自由移动的离子,不能导电,灯泡不发光,A错误;液态酒精属于非电解质,不会电离产生自由移动的离子,不能导电,灯泡不发光,B错误;熔融的NaCl能电离出自由移动的Na+和Cl-,可以导电,灯泡发光,C正确;干燥的NaCl固体中无自由移动的离子,不能导电,灯泡不发光,D错误。
考点02 电解质的电离与电离方程式
4.下列电离方程式书写正确的是( )
A.Na2SO4 === 2Na+ + SO42- B.H2SO4 === H2+ + SO42-
C.Ca(OH)2 === Ca2+ + OH- D.NaHCO3 === Na+ + H+ + CO32-
【答案】A
【解析】Na2SO4电离出2个Na+和1个SO42-,A正确;H2SO4电离出2个H+而不是H2+,B错误;Ca(OH)2电离出1个Ca2+和2个OH-,C中电荷不守恒、原子不守恒,D中NaHCO3应电离出Na+和HCO3-,HCO3-不能拆,D错误。
5.从电离的角度看,下列说法正确的是( )
A.电离时生成的阳离子全部是H+的化合物一定是酸
B.KHSO4电离出H+,所以KHSO4属于酸
C.电离时生成的阴离子有OH-的化合物就是碱
D.NH4Cl电离时不产生金属阳离子,所以NH4Cl不是盐
【答案】A
【解析】酸是电离时生成的阳离子全部是H+的化合物,A正确;KHSO4电离出的阳离子除H+外还有K+,属于酸式盐而不是酸,B错误;碱是电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物,如Cu2(OH)2CO3电离出的阴离子除OH-外还有CO32-,不是碱,C错误;盐是电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物,NH4Cl电离出NH4+和Cl-,属于盐,D错误。
6.用化学用语填空。
(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________。
(3)Fe2(SO4)3在水溶液中的电离方程式为________。
【答案】(1)NaHSO4 === Na+ + H+ + SO42-;(2)NaHSO4 === Na+ + HSO4-;(3)Fe2(SO4)3 === 2Fe3+ + 3SO42-
【解析】NaHSO4是多元强酸的酸式盐,在水中完全电离出Na+、H+和SO42-三种离子,在熔融状态下只电离出Na+和HSO4-两种离子;Fe2(SO4)3电离出2个Fe3+和3个SO42-。
考点03 离子反应与离子方程式
7.下列反应属于离子反应的是( )
A.H2在O2中燃烧 B.CuSO4溶液与NaOH溶液混合
C.NH4Cl固体受热分解 D.NaCl固体与浓硫酸共热
【答案】B
【解析】离子反应是电解质在溶液中的反应,实质是离子之间的反应。H2在O2中燃烧、NH4Cl固体受热分解、NaCl固体与浓硫酸共热,反应均不在溶液中进行,没有自由离子参加,不属于离子反应;CuSO4溶液与NaOH溶液混合,Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2沉淀,属于离子反应。
8.下列离子方程式书写正确的是( )
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu + 2H+ === Cu2+ + H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO42- + Ba2+ === BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + H2CO3
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3 + 6H+ === 2Fe3+ + 3H2O
【答案】D
【解析】铜与稀硫酸不反应,违背客观事实,A错误;稀硫酸与氢氧化钡溶液反应还生成水,漏写了H+与OH-的反应,B错误;H2CO3不稳定,应写成CO2和H2O,C错误;Fe2O3是氧化物不拆,与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3 + 6H+ === 2Fe3+ + 3H2O,D正确。
9.下列反应不能用H+ + OH- === H2O表示的是( )
A.NaOH + HCl === NaCl + H2O B.KOH + HCl === KCl + H2O
C.Mg(OH)2 + H2SO4 === MgSO4 + 2H2O D.2NaOH + H2SO4 === Na2SO4 + 2H2O
【答案】C
【解析】NaOH和HCl、KOH和HCl、NaOH和H2SO4均为强酸与强碱反应,产物可溶,离子方程式都可写成H+ + OH- === H2O;Mg(OH)2难溶于水、不能拆,离子方程式为Mg(OH)2 + 2H+ === Mg2+ + 2H2O,不能用H+ + OH- === H2O表示,故选C。
10.某电解质溶液导电性实验简易装置如图。
(1)向烧杯里加入一定量氢氧化钡固体,接通电源。观察到的现象是________,原因是________。
(2)向烧杯里注入一定量的蒸馏水,观察到的现象是________,用电离方程式表示出现该现象的原因:________。
(3)向盛有氢氧化钡溶液的烧杯中逐滴滴加稀硫酸至沉淀完全,观察到的现象是________,反应的离子方程式为________。
(4)用BaCl2溶液代替上述氢氧化钡重复上面的实验,灯泡始终不熄灭,请结合离子方程式解释原因:________。
【答案】(1)灯泡不亮;氢氧化钡固体中没有自由移动的离子。(2)灯泡变亮;Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-。(3)产生白色沉淀,灯泡逐渐变暗直至熄灭;Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- === BaSO4↓ + 2H2O。(4)Ba2+ + SO42- === BaSO4↓,反应虽然生成了BaSO4沉淀,但同时生成了强电解质HCl,溶液中依然存在大量自由移动的H+和Cl-,因此灯泡始终不熄灭。
【解析】(1)氢氧化钡固体中没有自由移动的离子,不能导电,故灯泡不亮。(2)氢氧化钡固体溶于水后能够电离出自由移动的Ba2+和OH-,能够导电,灯泡变亮。(3)向氢氧化钡溶液中逐滴滴加稀硫酸至沉淀完全,Ba2+与SO42-结合生成BaSO4沉淀,H+与OH-结合生成水,溶液中自由移动的离子浓度减小,故现象为产生白色沉淀、灯泡逐渐变暗直至熄灭。(4)BaCl2与H2SO4发生离子反应生成BaSO4沉淀和HCl,虽然消耗了Ba2+,但同时生成了强电解质HCl,溶液中仍存在大量自由移动的H+和Cl-,离子浓度没有明显减小,因此灯泡始终不熄灭。
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