第3章-第4节-第1课时-离子反应发生的条件及离子反应.docx
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1、第4节离子反应第1课时离子反应发生的条件及离子反应的应用核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想: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。2.证据推理与模型认知:会书写离子方程式,熟知离子反应的应用,建立离子检验与推断的思维模型。一、离子反应发生的条件1离子反应(1)定义:通常将溶液中离子之间,以及离子与原子或分子之间发生的反应称为离子反应。(2)实质:溶液中某种或某些离子浓度降低。(3)表示方法通常用离子方程式表示。2离子反应发生的条件(1)生成沉淀反应原理实例离子方程式可溶性电解质之间反应生成沉淀Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液Ba2SO=BaSO4一种难溶电解质
2、溶解生成的离子与其他离子反应生成更难溶电解质MgCO3与NaOH溶液反应可生成Mg(OH)2沉淀MgCO32OH= Mg(OH)2CO(2)生成弱电解质反应原理实例离子方程式生成水KOH溶液与HNO3溶液OHH=H2O强酸生成弱酸H2SO4与CH3COONaCH3COOH=CH3COOH强碱生成弱碱NH4Cl溶液与NaOH溶液NHOH=NH3H2O水解反应CH3COONa水解CH3COOH2OCH3COOHOH(3)生成气体(或挥发性物质)实例离子方程式Na2CO3溶液与足量盐酸CO2H=H2OCO2浓NH4Cl溶液与浓NaOH溶液共热NHOHNH3H2O(4)发生氧化还原反应反应原理实例离子
3、方程式非电化学原理的氧化还原反应向CuSO4溶液中加入锌片Cu2Zn=Zn2CuFeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板2Fe3Cu=Cu22Fe2向FeCl2溶液中加入酸性KMnO45Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O原电池反应铜锌原电池的电极反应和电池反应负极反应式:Zn2e=Zn2,正极反应式:Cu22e=Cu,电池总反应:ZnCu2=CuZn2电解池反应电解饱和食盐水阳极反应式:2Cl2e=Cl2,阴极反应式:2H2O2e=H22OH,电解总反应:2Cl2H2OH22OHCl2(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Cu2H2S=CuS2H()(2)强酸与
4、强碱中和反应的离子方程式都可表示为HOH=H2O()(3)NaHCO3和NaHSO4两种溶液混合后,实际参加反应的离子是H和CO()(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)氯化钠与浓硫酸混合加热可以写成H2SO42ClSO2Cl2H2O()(6) 任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1在书写离子方程式过程中,下列说法对化学式的拆写理解正确的是_(填序号)。易溶于水的强电解质均写成离子形式,包括强酸、强碱、大多数可溶性盐;其他均用化学式表示,如单质、氧化物、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)
5、、非电解质、难溶性盐微溶物写法:微溶物作为反应物,若是溶液写离子符号,若是浊液写化学式;微溶物作为生成物,一般写化学式酸式盐的写法: 多元弱酸根离子不能拆开写;强酸酸式酸根离子拆开写氨水写法:氨水作为反应物时写NH3H2O;作为生成物时,若加热条件或浓度大时写成NH3H2O,若无加热条件且浓度很稀,写成NH3H2O答案2离子反应顺序:如果溶液中存在多种还原性离子且离子浓度较为接近时,加入的强氧化剂首先氧化_的离子。如向同浓度的NaBr、NaI、FeCl2混合溶液中通入Cl2,Cl2先氧化_,再氧化_,最后氧化_。少量Cl2通入FeBr2溶液中的离子方程式_(填“能”“不能”)写成2BrCl2=
6、2ClBr2。答案还原性强IFe2Br不能离子反应的四种类型(1)复分解反应生成难溶物或微溶物生成弱电解质生成气体(挥发性物质)常见与H结合的弱酸根离子有:F、ClO、S2、HS、SO、HSO、PO、HPO、H2PO、CO、HCO、CH3COO、Al(OH)4、SiO等;常见与OH结合的弱碱阳离子有:NH、Mg2、Al3、Fe3、Zn2、Cu2等。(2)氧化还原反应MnO(H)与Cl、Br、I、S2、HS、SO、HSO、Fe2等。NO(H)与Br、I、S2、HS、SO、HSO、Fe2等。ClO与Br、I、S2、HS、SO、HSO、Fe2等。Fe3与I、S2、HS、SO、HSO等。(3)水解互促
7、Al3与CO、HCO、S2、HS、SiO、Al(OH)4、ClO等。Fe3与CO、HCO、SiO、Al(OH)4、ClO等。Mg2与S2、HS、Al(OH)4、SiO等。NH与Al(OH)4、SiO等。(4)络合反应如Fe3与SCN生成Fe(SCN)3;Ag与NH3H2O生成Ag(NH3)2。二、离子反应的应用1常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验 (2)利用盐酸和其他试剂检验 SO先加稀盐酸无现象,再加BaCl2溶液,产生不溶于盐酸的白色沉淀。SO加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味,且能使品红溶液褪色的气体。(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4
8、)利用某些特征反应检验I滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色。2常见阳离子的检验(1)常规检验法用NaOH溶液能检验出Cu2、Fe3、Fe2、Al3、NH焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K和Na。(2)特殊检验法3测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法:如溶液中的SO,用Ba2将其转化为BaSO4沉淀,然后称量沉淀的质量就可求得SO的物质的量及其浓度。(2)酸碱中和滴定:强酸溶液中的H浓度可以用已知准确物质的量浓度的强碱溶液滴定的方法求得。(3)氧化还原滴定法:如溶液中MnO的浓度可用已知准确浓度的Fe2溶液滴定求得。4物质的制备与纯化(1)氯碱工业生产烧碱和氯气:2Cl2H2O2OHH2Cl2。(2)
9、实验室制取CO2:CaCO32H=Ca2H2OCO2。(3)制高纯度的氯化钠:除去其中少量的SO、Mg2、Ca2,需要的试剂及加入的正确顺序是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸(其他合理答案也可)。(4)除去污水中的重金属离子:用沉淀剂将其转化为沉淀而除去,达到净水的目的。5胃酸过多的治疗(1)服用小苏打片(胃溃疡患者慎用):离子方程式:HCOH=H2OCO2。(2)服用胃舒平:离子方程式:Al(OH)33H=Al33H2O。6硬水的形成及软化(1)含义:含有Ca2、Mg2较多的水。(2)形成(暂时硬水):离子方程式为:MgCO3CO2H2O=Mg22HCO;CaCO3CO2
10、H2O=Ca22HCO。(3)软化方法加热法:Ca22HCOCaCO3CO2H2O;Mg22HCOMgCO3CO2H2O。加沉淀剂法:在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂,离子方程式为:Ca2CO=CaCO3;Mg2CO=MgCO3。(1)向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,说明溶液中存在SO()(2)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO()(3)向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在CO()(4)向某溶液中滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,白色沉淀不溶解,溶液中一定存在SO()(
11、5)向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变血红色,溶液中不一定存在Fe2()(6)做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存在钠元素,不可能存在钾元素()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1某未知溶液可能含Cl、CO、Na、SO、Al3,将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红。取少量溶液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。下列判断合理的是()A一定有Cl B一定有SOC一定没有Al3 D一定有Na答案B解析蓝色石蕊试纸变红,说明溶液显酸性,则溶液中肯定没有CO,且一定有可以水解的Al3;滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,
12、则肯定有SO;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能证明原溶液中是否有Cl,因为在上一步中滴加硝酸酸化的氯化钡溶液引入了Cl;根据题给信息不能确定溶液中是否有Na,故B项正确。【考点】离子反应的应用【题点】溶液中离子的检验与推断2氯碱工业中,是以食盐水为原料,通过电解产生烧碱、氢气、氯气并以此生产一系列其他产品,但工业粗盐中含有Ca2、Mg2、SO,会影响产品的质量,需除去这些离子。(1)除去Mg2应加入_溶液,除去Ca2应加入稍过量的_溶液,除去SO应加稍过量的_溶液。(2)为有效除去Ca2、Mg2、SO,加入溶液的合理顺序为_(填字母)。A先除Mg2,再除Ca2,后除SO,调pHB
13、先除SO,再除Mg2,后除Ca2,调pHC先除Mg2,再除SO,后除Ca2,调pH答案(1)NaOHNa2CO3BaCl2(2)BC解析为了不引入新的杂质离子,除去Mg2用NaOH溶液,除去Ca2用Na2CO3溶液,除去SO用BaCl2溶液,且Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,目的是除去过量的Ba2。【考点】离子反应的应用【题点】物质的制备与纯化1离子推断的“四项基本原则”(1)肯定原则:根据实验现象,推出肯定存在或肯定不存在的离子。(2)互斥原则:相互反应的离子不能大量共存。根据“互斥原则”,若推出溶液中存在某离子,那么能与该离子反应的离子不能大量存在。(3)进出原则:加入试剂时引
14、入(“进”)的离子和发生反应时消耗(“出”)的离子,对后续实验是否有影响。(4)守恒原则:溶液中电荷守恒,有阳离子则必有阴离子。2物质分离提纯的原则及注意事项(1)基本原则(2)注意事项1下列各组试剂在溶液中反应,当两种试剂的量发生改变时,不能用同一离子方程式表示的是()A氯化镁、氢氧化钠B硫酸钠、氢氧化钡C氯化铝、氨水D溴化亚铁、氯水答案D解析Cl2与Br、Fe2均可反应,因此Cl2的用量不同,发生反应的离子方程式也不同。【考点】离子反应【题点】水溶液中离子反应顺序判断2常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A无色透明的溶液中:Fe3、Mg2、SCN、ClB.11012的溶液中:
15、K、Na、CO、NOCc(Fe2)1 molL1的溶液中:K、NH、MnO、SOD能使甲基橙变红的溶液中:Na、NH、SO、HCO答案B解析Fe3为黄色,Fe3与SCN反应会生成血红色Fe(SCN)3,A项错误;c(H)c(OH),溶液显碱性,选项中四种离子与OH可以共存,B项正确;MnO可以氧化Fe2,C项错误;使甲基橙变红,溶液为酸性,H与HCO反应生成CO2和H2O,不可以大量共存,D项错误。【考点】离子反应【题点】限制条件下水溶液中离子能否大量共存的判断3某无色溶液加入氯化钡溶液后有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不消失,则溶液中()A一定含有SOB一定含有AgC可能含有SO、SO或AgD
16、一定含有Ag、SO答案C解析加入BaCl2后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,沉淀可能为AgCl或BaSO4,则溶液中可能含有SO、SO或Ag。【考点】离子反应【题点】常见离子的检验4下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()AMnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO24HClMn22ClCl22H2OB明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al33H2O=Al(OH)33HCNa2O2溶于水产生O2:Na2O2H2O=2Na2OHO2DCa(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCOCa2OH=CaCO3H2O答案D解析A项,MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO24H2ClMn2Cl22H2O,错误
17、;B项,明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H,错误;C项,Na2O2溶于水产生O2:2Na2O22H2O=4Na4OHO2,错误;D项,Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCOCa2OH=CaCO3H2O,正确。【考点】离子反应【题点】离子反应方程式的书写与正误判断5某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3CNa2SO3
18、、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4答案C解析A项,NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中,NaHCO3溶解,Al(OH)3不溶解;加入稀盐酸,固体全部溶解,且有气泡产生,NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应,最后不会有固体剩余;B项,NaHCO3溶于水,AgCl不溶于水,加入足量稀盐酸,AgCl仍不溶解;D项,CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。【考点】离子反应的应用【题点】物质的检验与推断6某无色透明溶液中,可能含有以下离子中的若干种:K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO、SO、CO、I和Cl,取该溶液进行如下实验:将溶液滴在pH试纸上,呈红色。将少许溶液浓缩后加
19、入铜片和硫酸,有无色气体逸出,通入空气则立即变成红棕色。取少许溶液滴入BaCl2溶液,则产生白色沉淀。取实验中的澄清溶液,滴入AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。另取少许溶液,滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时,又有部分白色沉淀溶解。根据以上现象判断原溶液中()A肯定不存在的离子是Ba2、Fe2、CO、IB肯定存在的离子是Al3、SO、Cl、NO、Mg2C不能作出判断的离子只有KD以上判断都不正确答案A解析无色透明溶液中无Fe2;说明溶液呈酸性,可判断无CO;可以判断有NO;结合,酸性溶液中NO有强氧化性,可判断无还原性较强的I;中产生白色沉淀,溶液中应该有SO,进
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- 课时 离子 反应 发生 条件
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