3.4.1离子反应发生的条件 课件-2026-2027学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

第三章 物质在水溶液中的行为 第4节：离子反应 第1课时 离子反应发生的条件 学习目标 核心素养培养 知道离子反应的实质和离子反应发生的条件,会判断离子反应能否发生 变化观念与平衡思想 能用化学符号表征离子反应，并能对离子方程式进行正误判断。 模型认知 通过实验探究，认识离子反应发生的条件，并能判断离子在水溶液中是否大量共存 证据推理 能够进行常见离子检验与推断 模型认知和思维模型 知识体系： (1)Na2S04溶液与BaCl2溶液。 (2)石灰乳[Ca(OH)2浊液]与Na2C03溶液。 (3)Na2C03溶液与盐酸。 (4)盐酸与锌粒 (5)CH3COONa溶液与盐酸 (6)KI溶液与溴水 交流·研讨 以下两种物质混合时，溶液中存在哪些离子?哪些离子之间会发生反应?写出有关反应的离子方程式。 学 教 练 检 评 展 用 (1)SO42-+Ba2+ =BaSO4 (2)Ca(OH)2+CO32-=CaCO3 +2OH- (3)C032-+2H+=H2O+CO2 (4)Zn+2H+=Zn2++H2 (5)CH3COO-+H+=CH3COOH (6)2I-+Br2=2Br-+I2 有气体生成 有弱电解质生成 有氧化还原反应发生 有沉淀生成 你还学过哪些离子反应? 它们各有什么特点? 你认为在满足哪些条件时离子反应能够发生? 为什么在这些条件下离子反应能够发生? 学 教 练 检 评 展 用 离子反应定义：溶液中离子之间，以及离子与原子或分子之间的反应。 一、离子反应定义主要类型及实质 氧化还原反应 复分解反应 主要类型 使溶液中某种或某些离子浓度降低 结 果 络合反应 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 Ag+ + 2NH3·H2O == [Ag(NH3)2]+ + 2H2O 检验Fe3+ 制银氨溶液 AgCl + 2NH3·H2O == [Ag(NH3)2]+ + Cl— +2H2O AgCl溶于氨水 学 教 练 检 评 展 用 二、离子反应的条件 1、离子反应发生的条件——生成沉淀 （1）例1：向Na2SO 4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，观察到有白色沉淀生成 结合离子方程式解释该反应发生的本质原因是什么？ Ba(OH)2溶液 Na2SO 4溶液 Ba(OH)2溶液 Na+、SO42- Ba2+ 、OH- SO42-+Ba2+ =BaSO4 溶液中SO42- 和 Ba2＋浓度显著降低。 实质 学 教 练 检 评 展 用 例1：向Na2SO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，观察到有白色沉淀生成 SO4 ＋ Ba2＋ ＝ BaSO4↓ Ksp=1×10-10 mol2·L-2 K =1/Ksp=1×1010 mol-2·L2 BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO4 (aq) 2－ 化学平衡常数K 的意义：K 值越大，反应正向进行的程度越大； 一般来说： K >105 时，该反应就进行得基本完全了； K <10-5 时，反应进行的程度就很小，则认为这个反应很难进行。 学 教 练 检 评 展 用 2－ 例2：向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液，会生成Mg(OH)2沉淀。写出该反应的离子方程式，并解释该离子反应发生的本质。 MgCO3 + 2OH- ＝ Mg(OH)2 + CO32- MgCO3在水中电离出Mg2+,与OH-结合生成了更难溶的Mg(OH)2沉淀，从而使Mg2+浓度降低，促进MgCO3继续溶解，转化为新的沉淀Mg(OH)2 。 （2）沉淀转化 沉淀转化是一种由 在水中溶解生成的离子与其他离子反应生成另外一种 ，使相应的离子度 ，促进原沉淀溶解而转化为新的沉淀。 难溶电解质 难溶电解质 降低 学 教 练 检 评 展 用 2、离子反应发生的条件——生成弱电解质 弱电解质包括水、弱酸和弱碱，它们的电离程度都很小。 如:NaOH + HCl的反应离子方程式为： CH3COONa与盐酸反应的离子方程式为： NH4Cl与NaOH溶液反应的离子方程式为： H++OH-=H2O，离子浓度迅速降低。 CH3COO-+H+=CH3COOH，CH3COO- 、H+离子浓度均降低，强酸变成弱酸。 NH4++OH-=NH3·H2O，离子浓度降低，强碱变弱碱。 学 教 练 检 评 展 用 例1：Na2CO3溶液与稀硫酸混合。 3、离子反应发生的条件——生成气体（或挥发性物质） Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O H+与CO3 能反应的本质原因是：二者结合生成了弱电解质H2CO3，H2CO3不稳定，分解产生CO2气体脱离溶液，使溶液中H+、CO3 的浓度降低。 2－ 2－ 例2：将pH=12的NaOH溶液与0.01 mol/L的NH4Cl溶液等体积混合，测得溶液pH明显降低。微热，能闻到刺激性气味。用化学用语解释上述实验现象。 OH- + NH4+ = NH3·H2O pH明显降低： 微热，有刺激性气味： NH3·H2O NH3↑ + H2O 生成气体的离子反应与生成弱电解质的离子反应实质上相同的，它们都生成了弱电解质，只是由于某些弱电解质不稳定进一步分解生成气体或者某些弱电解质因溶解度较小从溶液中逸出，从而发生有关的离子反应 当反应物的浓度较大（如NaOH浓溶液）时，反应生成的NH3·H2O可发生如下反应： NH3·H2O = NH3 ↑+ H2O 实验室里常用这一反应检验溶液中有无NH4+ 存在 学 教 练 检 评 展 用 三、表示方法：离子方程式 拆 写成离子形式：强酸、强碱、（大多数）可溶盐 六大强酸：H2SO4 HCl HNO3 HBr HI HClO4 四大强碱：KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 盐的溶解性：钾钠铵盐硝酸盐，都能溶于水中间。 不溶的有氯化银、硫酸钡和硫酸铅。 其他阴离子的盐、可溶只有钾钠铵 四大微溶物：Ca(OH)2 CaSO4 Ag2SO4 MgCO3 Ca(OH)2的特殊处理：澄清石灰水写离子符号Ca2++2OH—； 石灰乳写化学式Ca(OH)2（作难溶物对待） 学 教 练 检 评 展 用 （一）复分解反应型离子反应 生成气体（易挥发性物质） 生成沉淀 生成弱电解质（水、弱酸、弱碱（强制弱）） 生成沉淀 沉淀转化 F－＋H2O HF＋OH－ CH3COO－＋NH4＋＋H2O CH3COOH＋NH3·H2O 盐类的水解 ①NaF溶液显碱性 ②CH3COONH4溶液 ③泡沫灭火器 3HCO3－＋Al3＋ ==Al(OH)3↓＋3CO2↑ 彻底双水解：互促，彻底 不彻底双水解：互促，微弱 单水解：微弱 学 教 练 检 评 展 用 (1)根据“强酸制弱酸”的反应原理， H2S通入CuSO4溶液不会发生反应Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋(　　) (2)强酸与强碱中和反应的离子方程式都可表示为H＋＋OH－===H2O(　　) (3)NaHCO3和NaHSO4两种溶液混合后，实际参加反应的离子是H＋和CO32－(　　) (4)NH3遇氯化氢气体生成白烟(NH4Cl小颗粒)，因为生成了离子化合物，所以是离子 反应(　　) (5)任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小(　　) × × × × × 酸式盐的电离： 弱酸的酸式盐 = Mn+ + 弱酸的酸式酸根离子 硫酸的酸式酸 = Mn+ + H+ + SO42- HCO3－ + H+ CH3COOH＋NH3·H2O==CH3COO－＋NH4＋＋H2O 溶液中 特殊：弱酸制强酸 CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4 （CuS难溶于H2SO4） Ba2++2OH- +2H++ SO42- = BaSO4↓+ 2H2O 一般：强酸制弱酸 FeS＋H2SO4===FeSO4＋H2S↑ （实验室制H2S） 学 教 练 检 评 展 用 与量有关的复分解型离子方程式 CO2、SO2、H2S与碱溶液/更弱酸的盐溶液反应： 酸少：正盐 酸多：酸式盐 1：将过量的二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中 2：向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量CO2 3：向次氯酸钙溶液通入少量CO2 CO2+OH- = HCO3- [Al(OH)4]- +CO2 = Al(OH)3↓+ HCO3- Ca2++ 2ClO- +CO2+ H2O = CaCO3↓+ 2HClO NaClO溶液通入少量/过量CO2（酸性：H2CO3＞HClO＞HCO3-） ClO- +CO2+ H2O = HCO3- + HClO 与量无关 酸性：H2CO3＞HClO Kh ： HCO3-＜ClO- 学 教 练 检 评 展 用 4：氯化铝溶液中加入过量的氢氧化钠溶液 5：Na[Al(OH)4]溶液与过量盐酸反应 与量有关的复分解型离子方程式 Al3++4OH－ = [Al(OH)4]- [Al(OH)4]- + 4H+ = Al3+ + 4H2O Al(OH)3是两性氢氧化物，溶于强酸强碱 不溶于碳酸、氨水 学 教 练 检 评 展 用 6：NH4HSO4溶液与过量稀NaOH溶液的反应 与量有关的复分解型离子方程式 NH4+ + H+ + 2OH－ = NH3·H2O + H2O 强者先行：①中和 ②沉淀 ③气体 ④沉淀溶解 例：向含有H＋、Al3＋、NH4+的溶液中，逐滴加入稀NaOH溶液至过量，反应的离子方程式依次为 H＋＋OH－===H2O Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)4+OH－ = [Al(OH)4]- 学 教 练 检 评 展 用 与量有关的复分解型离子方程式 Ca2++ 2HCO3- + 2OH- = CaCO3↓+ 2H2O + CO32- 7：Ca(HCO3)2与足量的NaOH溶液相混合 8：Ca(HCO3)2与少量的NaOH溶液相混合 OH- + HCO3- +Ca2+ = CaCO3↓+ H2O 少量为1（按角标比反应） 以少定多 分析实质:HCO3- + OH- = CO32-+ H2O CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ 9：向Ba(OH)2溶液滴加NaHSO4溶液至Ba2+沉淀完全 分析比例 n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶1 1 2 1 1 Ba2++ OH- + H++ SO42- = BaSO4↓+ H2O 学 教 练 检 评 展 用 例：下列离子方程式书写正确的是（ ） A. 向碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液： HCO3- + OH- === H2O + CO32- B. 少量CO2通入澄清石灰水中： CO2 + OH- === HCO3- C. 向碳酸氢钙溶液中滴加少量氢氧化钠溶液： HCO3- + OH- + Ca2+ === CaCO3↓+ H2O D. 向碳酸钠溶液中加入过量醋酸溶液： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ C 学 教 练 评 用 检 展 （二）氧化还原反应型离子反应 1：非原电池、电解池的反应 2：原电池、电解池的反应 例1：硫酸亚铁溶液中加入酸性的高锰酸钾反应的离子方程式 Fe2+ + MnO4- + H+ = Fe3+ + Mn2+ + H2O 5 例2：惰性电极电解硫酸铜溶液的离子方程式 2Cu2+ + 2H2O == 2Cu + O2↑+ 4H+ 通电 阴极：2Cu2+ + 4e- == 2Cu 阳极：4OH- - 4e- == O2↑+ 2H2O 2H2O - 4e- == O2↑+ 4H+ ↑1 ↓5 8 4 5 学 教 练 检 评 展 用 深度思考 (2)在含等浓度Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，反应的先后顺序如何？ 氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋ 强者先行 (3)向FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？ 还原性：I－>Fe2＋>Br－ 向FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2＋； 向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。 Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋ 学 教 练 检 评 展 用 思考讨论：将少量的Cl2通入到过量的FeI2溶液中，发生反应 的离子方程式？若Cl2过量呢？ 当氯气少量时： 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- 当氯气过量时： 2Fe2+ + 4I- + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- 想一想：向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2？ 2Fe2+ + Cl2 + Cl2 + 2Br- = 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- 与量有关的氧化还原型离子方程式 分析实质: 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 1 ： 2 2Fe2+ +2Cl2 + 2Br- = 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- 还原性：I－>Fe2＋>Br－ 学 教 练 评 用 检 展 三：离子方程式正误的判断 学 教 练 检 评 展 用 （1）是否符合客观事实，不可臆造产物，注意反应条件。 （2）化学式与离子符号使用是否正确。 （3）“=”“ ”“↑”“↓”等符号是否符合实际。 （4）是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒 （5）是否漏掉部分离子反应，或反应物配比是否正确 （6）是否注意少量、过量、滴加顺序。 学 教 练 检 评 展 用 根据离子反应发生的条件，举例说明哪些常见离子在溶液中不能大量共存。 离子不能共存 离子反应发生 生成沉淀 生成弱电解质 生成气体 发生氧化还原反应 Ag+与Cl-生成AgCl沉淀不能大量共存 H+与ClO-生成HClO分子不能大量共存 H+与S2-生成H2S气体不能大量共存 Fe3+与I-生成Fe2+和I2不能大量共存 【归纳•小结】 学 教 练 检 评 展 用 离子在溶液中不能共存：离子之间发生反应主要有哪些原因？ （1）发生复分解反应 ①生成沉淀 ②生成弱电解质 ③生成气体 ④彻底双水解 四：离子共存 能反应则不共存 H+ OH- 弱酸阴离子 弱酸酸式酸根 OH- H+ 弱碱阳离子 弱酸酸式酸根 ﹝Al(OH)4﹞_ SiO32- NH4+ CO32- HCO3- Fe3+ ﹝Al(OH)4﹞- SiO32- Al3+ CO32- HCO3- ﹝Al(OH)4﹞- S2- HS- ClO- SiO32- ClO- 记 学 教 练 检 评 展 用 （2）发生氧化还原反应 （3）发生络合反应 Fe3+ + SCN- S2- (HS-) SO32-(HSO3-) I- Fe2+ Br- Cl- MnO4- √ √ √ √ √ √ ClO－ √ √ √ √ √ H+ √ NO3-+H+ √ √ √ √ Fe3+ √ √ √ 记 补：Al(OH)4— 和HCO3—不能大量共存： Al(OH)4— +HCO3— ==Al(OH)3 +H2O+CO32— 学 教 练 检 评 展 用 例：下列各组离子，溶液中能大量共存的是 　　　 A．Fe2+　 NO3-　 SO42- H+ B．Fe3+　 SCN-　 H+　 Cl- C．Na+　 Al3+ 　SO42-　HCO3– D．NO3- [Al(OH)4]– K+ Na+ D 学 教 练 评 用 检 展 有关的隐含条件： 1.无色溶液 常见的有色离子：Fe3+（黄）、 Fe2+（浅绿）、 Cu2+（蓝）、MnO4- （紫红）、 Cr2O72-（桔红）等 2.酸性溶液、碱性溶液 ①使pH试纸变红色的溶液 ②由水电离出的c(H+)=1×10-12的溶液 ③加入铝能放出氢气的溶液 可以是强酸，也可以是强碱 可以是强酸(不含NO3－)，也可以是强碱 2Al+ 6H+ = 2Al3+ + 3H2 2Al+ 2OH－ + 6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2 酸性溶液 澄清透明 无色透明 = × 学 教 练 检 评 展 用 例：下列各组离子，在所给条件下能够大量共存的是 A．pH＝0的溶液中，Fe3+、Mg2+、 SO42-、Cl-　　 B．水电离出的[H+]=1×10-11的溶液中，K+、HCO3-、Cl-、S2-　　 C．使pH试纸显深蓝色的溶液中，Cu2+、Fe3+、 NO3- 、 SO42- 　　 D．在AlCl3溶液中，[Al(OH)4]-、Na+、 NO3- 、 SO42-、 A 学 教 练 评 用 展 检 NH＋OH－===NH3·H2O $