《电解质在水溶液中的反应》导学案+课时作业.docx
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《电解质在水溶液中的反应》导学案+课时作业
第2课时 电解质在水溶液中的反应
[学习目标] 1.能依据离子反应发生的条件判断离子反应能否发生，并用离子方程式表达。
2.能利用电离、离子反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。
1.离子反应
（1）定义：
在溶液中
有离子参加的化学反应称为离子反应。
（2）复分解型离子反应发生的条件
①生成
难溶的物质：
如CaCO3、BaSO4、AgCl、Cu（OH）2等。
②生成
挥发性的物质：
如CO2、NH3、H2S等。
③生成
难电离的物质：
如H2O、CH3COOH、NH3·H2O等。
2．离子方程式
（1）定义：
用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子称为离子方程式。
（2）书写方法[以稀H2SO4和Ba（OH）2溶液反应为例]
①写出强电解质在水溶液中的电离方程式，如：
H2SO4===
，
Ba（OH）2===
。
②根据离子反应发生的条件确定发生反应的微粒、产物及数量关系
③写出离子方程式并配平
2H＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO
===2H2O＋BaSO4↓
一、离子反应的实质
[交流研讨]
向10mL0.01mol/L的Ba（OH）2溶液中滴入几滴酚酞，溶液变为红色，然后向该溶液中滴加0.01mol/L的H2SO4，会发现有白色沉淀生成，同时溶液红色逐渐变浅，当滴加至10mL0.01mol/L的H2SO4时，红色退去。
1．未滴加H2SO4前Ba（OH）2溶液中存在的离子有哪些？
提示：
Ba2＋和OH－。
2．滴加稀H2SO4时产生白色沉淀且红色逐渐变浅直至退去的原因是什么？
提示：
产生白色沉淀是生成了BaSO4，即溶液中的Ba2＋和加入的硫酸中的SO
反应生成BaSO4，而红色逐渐变浅直至退去的原因是溶液中的OH－和加入的硫酸中的H＋结合生成了H2O。
[点拨提升]
1．电解质在溶液中的反应实质上是离子反应。
2．离子反应的实质是：
某些离子的浓度降低（离子是指自由移动的离子），原因是生成沉淀、难电离的物质或挥发性物质。
知识拓展
电解质溶液的导电性，取决于溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带的电荷。
[练习与活动]
1．下列物质混合后，不会发生离子反应的是（ ）
A．NaOH溶液和FeCl3溶液
B．Na2CO3溶液和稀硫酸
C．Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D．澄清的石灰水和盐酸
答案 C
解析 根据离子反应发生的条件，分析判断A中有沉淀生成；B中有气体产生；D中有水生成；只有C中不能发生反应。
2．将以下4份溶液分别置于如图装置的试剂瓶中，其他条件相同时，灯泡最亮的是（ ）
A．100mL1mol·L－1的盐酸
B．100mL2mol·L－1的蔗糖溶液
C．100mL1mol·L－1的NaCl溶液
D．30mL1mol·L－1的CaCl2溶液
答案 D
解析 离子浓度越大，离子所带的电荷数越多，溶液导电性就越强，灯泡越亮。
二、离子方程式的书写
[交流研讨]
书写下列各组物质间发生反应的离子方程式，说明离子方程式与化学方程式的区别。
（1）BaCl2溶液与Na2SO4溶液；
（2）Ba（NO3）2溶液与H2SO4溶液；
（3）Ba（OH）2溶液与K2SO4溶液。
提示：
离子方程式均为：
Ba2＋＋SO
===BaSO4↓；三个反应的化学方程式不同，但离子方程式相同，所以离子方程式表示的是一类反应，而化学方程式表示的是一个反应。
[点拨提升]
1．离子反应方程式的书写方法（以碳酸钙和盐酸反应为例）
2．书写离子方程式时注意的问题
（1）一定要依据客观事实正确地写出化学方程式，如Fe与稀H2SO4反应生成H2和FeSO4，而不是Fe2（SO4）3。
（2）化学式拆写是书写离子方程式步骤中最关键的一步，拆写时注意以下问题：
①易溶于水的强酸（如HCl、H2SO4、HNO3）、强碱[KOH、NaOH、Ba（OH）2]和盐改写成离子形式，弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物等都写成化学式。
②微溶物如Ca（OH）2作为反应物，若是澄清溶液应拆写成离子形式，若是悬浊液则应写成化学式；微溶物如Ca（OH）2作为生成物，一般视为沉淀，应写成化学式并标“↓”符号。
③多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写，如HCO
不能拆写成H＋和CO
。
知识拓展
对于反应物的量不同则离子方程式不同的情况，要特别注意哪种物质过量，哪种物质不足。
对于此类反应应抓住题给信息，确定其量的多少；对于反应物中量不足的物质，可以依照“以少定多”的原则去书写反应的离子方程式，即量不足的物质参加反应的离子的物质的量之比（或阴、阳离子个数之比）一定要与它的化学式相符合，而足量的物质则不一定。
如：
向Ba（OH）2溶液中滴加少量的NaHCO3溶液的离子方程式为：
HCO
＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O[Ba（OH）2过量]；而向NaHCO3溶液中滴加少量Ba（OH）2溶液的离子方程式为：
Ba2＋＋2OH－＋2HCO
===BaCO3↓＋2H2O＋CO
（NaHCO3过量）。
[练习与活动]
3．下列反应能用H＋＋OH－===H2O表示其反应实质的是（ ）
A．向Mg（OH）2中滴加稀H2SO4充分反应
B．NH3·H2O与盐酸充分反应
C．NaOH溶液与稀硝酸充分反应
D．石灰乳与稀盐酸充分反应
答案 C
解析 正确的离子方程式为Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，A项不符合题意；NH3·H2O是弱电解质，在书写离子方程式时不能拆成离子，其离子方程式为NH3·H2O＋H＋===NH
＋H2O，B项不符合题意；NaOH与HNO3都是强电解质，其离子方程式为H＋＋OH－===H2O，C项符合题意；石灰乳不能写成离子的形式，其离子方程式为Ca（OH）2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O，D项不符合题意。
4．下列反应的离子方程式中，正确的是（ ）
A．稀硫酸滴在银片上：
2Ag＋2H＋===2Ag＋＋H2↑
B．氧化铁与稀盐酸混合：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．碳酸钙溶于醋酸溶液中：
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
D．澄清石灰水与稀硝酸反应：
Ca（OH）2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O
答案 B
解析 银与稀硫酸不反应，A错误；氧化铁为碱性氧化物，能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，B正确；醋酸为弱酸，书写离子方程式时不拆分，离子方程式应为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O，C错误；当Ca（OH）2处于澄清石灰水状态时，书写离子方程式应该拆分为Ca2＋和OH－，离子方程式为OH－＋H＋===H2O，D错误。
本课小结
学习·理解
1．下列情况中属于离子反应的是（ ）
A．胆矾失水
B．用食醋除去水垢
C．KMnO4加热制O2
D．C和O2反应生成CO2
答案 B
解析 B中发生的是离子反应，离子方程式为2CH3COOH＋CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
2．下列各组物质间的反应中，不属于离子反应的是（ ）
A．Zn与H2SO4（稀）
B．NaCl溶液与AgNO3溶液
C．C与O2
D．Fe与CuSO4溶液
答案 C
解析 A、B、D三项中的反应都是在溶液中进行的反应，所以都是离子反应；C与O2反应无论产物是CO还是CO2，都不是在溶液中进行的反应，故不属于离子反应。
3．与铁、石灰水、石灰石都能发生离子反应的是（ ）
A．盐酸B．CO2
C．O2D．Na2CO3溶液
答案 A
解析 铁与盐酸发生置换反应、石灰水与盐酸发生中和反应、石灰石与盐酸发生复分解反应，都是离子反应。
铁与CO2、Na2CO3溶液不反应，与O2能反应但不是离子反应。
4．下列各组中的两个反应，可用同一离子方程式表示的是（ ）
A．CaCO3和HCl、K2CO3和HCl
B．BaCl2和H2SO4、Ba（OH）2和H2SO4
C．HCl和Na2CO3、HCl和NaHCO3
D．NaOH和H2SO4、Ba（OH）2和HNO3
答案 D
解析 A项中离子方程式分别为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑和CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O；B项中离子方程式分别为Ba2＋＋SO
===BaSO4↓和Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O；C项中离子方程式分别为CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O和HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O；D项中离子方程式均为H＋＋OH－===H2O。
5．能正确表示下列化学反应的离子方程式的是（ ）
A．澄清的石灰水与盐酸的反应：
OH－＋H＋===H2O
B．氧化镁与稀硝酸反应：
O2－＋2H＋===H2O
C．硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液混合：
Ba2＋＋SO
===BaSO4↓
D．碳酸钙溶于稀盐酸中：
CO
＋2H＋===H2O＋CO2↑
答案 A
解析 单质、氧化物、难溶于水的物质、难电离的物质不能写成离子形式，B、D均错误；C项还生成氢氧化镁沉淀。
6．下列化学方程式中，不能用离子方程式CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O表示的是（ ）
A．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
B．NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
C．K2CO3＋H2SO4===K2SO4＋CO2↑＋H2O
D．K2CO3＋2HNO3===2KNO3＋CO2↑＋H2O
答案 B
解析 在B中NaHCO3在水溶液里电离出Na＋、HCO
，HCO
不拆分，所有弱酸的酸式酸根离子都不拆分。
7．
（1）实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体，反应的离子方程式：
____________________________；常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是________________________。
（2）表面附有铁锈（主要成分是Fe2O3）的铁钉放入稀硫酸中，开始反应的离子方程式是____________________________；反应片刻后，可观察到有气体产生，其离子方程式是________________________。
（3）“小苏打片”可用于治疗胃酸过多，其离子方程式为_______________。
答案
（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O
（2）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（3）HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O
解析 书写离子方程式时，碳酸钙、Fe2O3、单质铁、CO2、H2、H2O等用化学式表示。
Ca（OH）2微溶于水，溶液（澄清石灰水）状态用离子符号表示，浊液（石灰乳）状态用化学式表示。
应用·实践
8．下列叙述正确的是（ ）
A．所有的酸、碱中和反应的离子方程式都一样
B．所有的离子方程式都可表示一类反应
C．单质和氧化物在离子方程式中不用离子符号表示
D．易溶于水的化合物都可写成离子形式
答案 C
解析 酸碱中和反应一般用OH－＋H＋===H2O表示，但H2SO4和Ba（OH）2的反应就不能用OH－＋H＋===H2O表示，只能用Ba2＋＋SO
＋2OH－＋2H＋===2H2O＋BaSO4↓表示，A、B两项错误。
易溶于水但难电离的物质不能写成离子形式，如CH3COOH，D项错误。
9．下列反应中，属于离子反应的是（ ）
A．H2和O2反应生成水
B．锌片投入稀硫酸中
C．木炭在高温下与CO2反应生成CO
D．2KClO3
2KCl＋3O2↑
答案 B
解析 离子反应是自由移动的离子之间发生的反应。
10．溶液的导电能力（I）与溶液中离子浓度的大小有关，向0.01mol·L－1Ba（OH）2溶液中滴加0.2mol·L－1H2SO4溶液时，溶液的导电能力与所加H2SO4溶液的体积的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a点导电能力较强，说明Ba（OH）2是电解质
B．b点发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SO
===BaSO4↓
C．c点导电的原因是H2SO42H＋＋SO
D．若H2SO4与Ba（OH）2恰好完全反应，则该混合液的I为零
答案 A
解析 因为Ba（OH）2是强电解质，其在水溶液中电离出自由移动的Ba2＋和OH－而使溶液导电，A项正确；b点时H2SO4和Ba（OH）2恰好完全反应，其反应的离子方程式为2H＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O，B项错误；b点后H2SO4过量，H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO
，C项错误；BaSO4虽然难溶于水，但其溶解的部分完全电离，而且H2O也是一种极弱的电解质，故溶液仍具有微弱的导电能力，I不为零，D项错误。
11．下列离子方程式正确的是（ ）
A．钠跟水反应：
Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
B．向Fe2（SO4）3溶液中加入NaOH溶液：
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
C．盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O
D．稀硫酸与氢氧化钙溶液反应：
H＋＋OH－===H2O
答案 B
解析 A项，离子方程式应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
B项，反应物均为强电解质，离子方程式正确。
C项，碳酸钙难溶，不能拆分，离子方程式应为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
D项，H＋与OH－、Ca2＋与SO
均反应，离子方程式应为Ca2＋＋SO
＋2H＋＋2OH－===CaSO4↓＋2H2O。
12．下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A．往澄清石灰水中通入过量CO2：
Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O
B．用小苏打（NaHCO3）治疗胃酸过多：
HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑
C．往碳酸镁中滴加稀盐酸：
CO
＋2H＋===H2O＋CO2↑
D．氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应：
Ba2＋＋SO
＋H＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
答案 B
解析 A项，CO2过量，CaCO3继续与CO2和H2O反应生成Ca（HCO3）2，正确的离子方程式应为CO2＋OH－===HCO
；C项，MgCO3是难溶物，不能拆写成离子形式，正确的离子方程式应为MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑；D项，正确的离子方程式应为Ba2＋＋2OH－＋SO
＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O。
13．铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中的常见物质，四种物质间的反应关系如图所示。
图中两椭圆相交部分（A、B、C、D）表示物质间的反应，其中对应反应的离子方程式书写正确的是（ ）
A．OH－＋HCl===H2O＋Cl－
B．Ca（OH）2＋Cu2＋===Ca2＋＋Cu（OH）2
C．Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
D．Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑
答案 C
解析 A项，稀盐酸与澄清石灰水反应的离子方程式应为H＋＋OH－===H2O；B项，澄清石灰水与CuCl2溶液反应的离子方程式应为2OH－＋Cu2＋===Cu（OH）2↓；D项，Fe与稀盐酸反应生成Fe2＋，正确的离子方程式应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
14．写出下列反应的离子方程式：
（1）NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应：
_____________________________________________________________。
（2）CuO与稀硫酸反应：
____________________________________________________________。
（3）KAl（SO4）2溶液与足量氨水反应：
_____________________________________________________________。
答案
（1）NH
＋HCO
＋2OH－===NH3·H2O＋CO
＋H2O
（2）CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
（3）Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
解析 NaOH溶液足量时，NH
、HCO
均与OH－反应，其离子方程式为NH
＋HCO
＋2OH－===NH3·H2O＋CO
＋H2O；氧化物不能拆成离子；NH3·H2O（一水合氨）为弱电解质，不能拆成离子的形式，其离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
。
迁移·创新
15．已知0.1mol·L－1NaHSO4溶液中H＋的物质的量浓度为0.1mol·L－1。
请回答下列问题：
（1）写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式：
__________________________。
（2）NaHSO4属于________（填“酸”“碱”或“盐”）；理由是____________。
（3）向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至中性，写出发生反应的离子方程式：
____________________________；在以上中性溶液中，继续滴加Ba（OH）2溶液，写出此步反应的离子方程式：
______________________。
答案
（1）NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
（2）盐 NaHSO4在水溶液中电离出的离子中，既有金属阳离子又有酸根阴离子
（3）Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O Ba2＋＋SO
===BaSO4↓
解析
（1）由c（H＋）＝c（NaHSO4）＝0.1mol·L－1可知，NaHSO4在水溶液中完全电离为Na＋、H＋、SO
。
（2）NaHSO4电离时生成的阳离子不全为H＋，因此NaHSO4不是酸，而是一种盐。
（3）解法一：
反应后溶液呈中性时，发生反应的化学方程式为2NaHSO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋Na2SO4＋2H2O，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O。
此时溶液中只有Na2SO4，再加入Ba（OH）2溶液，反应的离子方程式为Ba2＋＋SO
===BaSO4↓。
解法二：
①写出反应物在水溶液中的电离方程式：
NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
，Ba（OH）2===Ba2＋＋2OH－。
②判断电离出的微粒中哪些能够相互作用生成沉淀、水或气体：
SO
与Ba2＋、H＋与OH－可以反应。
③综合①和②，写出离子方程式，并配平：
假设NaHSO4为2mol，则中和至中性只需1molBa（OH）2，其离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O；反应后溶液中还有SO
，因此，继续滴加Ba（OH）2溶液，反应的离子方程式为Ba2＋＋SO
===BaSO4↓。
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