山东省鲁科版化学离子反应新版无答案.docx
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山东省鲁科版化学离子反应新版无答案
授课主题
离
子反应
教学目标
1.了解电解质的概念,了解酸、碱、盐在水溶液中的电离。
2.了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件,并会判断离子在溶液中能否大量共存。
3.能运用书写规则书写常见反应的离子方程式;或结合具体反应对所给离子方程式进行正误判断。
重点难点
1、电解质的判断
2、离子方程式的书写
教学内容
【考情考向】
离子方程式为高考的热门考点,5年44考
【知识回顾】
要点一、电解质与非电解质
1.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物
相同点
二者均为化合物
不同点
在水溶液中或熔融状态下能够导电
在上述两种情况下均不导电
物质种类
酸、碱、盐、金属氧化物和水
非金属氧化物、气态氢化物、大多数有机物
2.实例分析:
电解质与非电解质的辨析
是否导电
电解质
非电解质
NaCl晶体
否
是
否
NaCl溶液
是
否
否
熔融的NaCl
是
是
否
固态H2SO4
否
是
否
H2SO4溶液
是
否
否
液态纯H2SO4
否
是
否
固态酒精
否
否
是
酒精水溶液
否
否
否
液态酒精
否
否
是
干冰
否
否
是
CO2的水溶液
是
否
否
液态CO2
否
否
是
金属铜
是
否
否
要点诠释:
(1).电解质、非电解质均应是化合物。
金属属于单质,故既不是电解质,也不是非电解质。
(2).电解质导电必须有外界条件:
水溶液或熔融状态。
(3).电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电,却是与水反应生成新物质后电离而导电的,不是本身电离导电的,故属于非电解质。
(4).能导电的物质并不一定是电解质,如铜、铝、石墨能导电,但因其为单质,故不属于电解质(也不属于非电解质);食盐水能导电,但其为混合物,不属于电解质。
溶于水不能导电的物质可能是电解质,如BaSO4难溶于水,但其溶于水的部分是完全电离的,属于电解质。
要点二、强电解质与弱电解质
1、强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
概念
水溶液中全部电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中或熔融状态下都能电离,都能导电,与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,
在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“
”
溶液中溶质微粒
只有水合离子
水合离子,弱电解质分子
实例
强酸:
HCl、HNO3、H2SO4HBr、HI、HClO4等
强碱:
KOH、NaOH、Ba(OH)2Ca(OH)2
绝大多数盐:
BaSO4、AgCl、CaCO3
弱酸:
HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、H2SiO3、CH3COOH等。
弱碱:
NH3·H2O、Fe(OH)3等不溶性碱
水:
H2O
要点诠释:
电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。
比如氢氧化钙溶液。
①BaSO4、CaCO3等虽然在水中溶解度很小,溶液的导电性很差,但是由于都是离子化合物,溶于水的部分是全部电离的,是强电解质。
②浓氨水的导电性比极稀NaOH溶液强,但NH3·H2O属于弱电解质。
2.电离方程式的书写方法:
(1)要求左边书写电解质的化学式,右边写电解质电离出的离子的化学式,不同离子间用加号相连。
强电解质用“==”,弱电解质用“
”。
如:
H2SO4==2H++SO42- ;NaHSO4==Na++H++SO42—;Ca(HCO3)2==Ca2++2HCO3—
CH3COOH
CH3COO-+H+ ;NH3·H2O
NH4++OH-; H2O
H++OH-
(2)电离过程中,元素或原子团的化合价不变。
离子所带电荷数等于它在化合物中显示的化合价。
(3)检查电离方程式书写是否正确时,不仅要检查质量是否守恒(即电离前后原子的种类是否相同和个数是否相等),而且要检查电荷是否守恒(即电离后的阴、阳离子所带负、正电荷总数是否相等)。
(4)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如碳酸电离方程式:
H2CO3
H++HCO3―;HCO3―
H++CO32―
3.酸、碱、盐的定义
(1)酸:
电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸。
HCl=H++Cl-H2SO4=2H++SO42-HNO3=H++NO3-
(2)碱:
电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的的化合物叫做碱。
NaOH=Na++OH-Ba(OH)2=Ba2++2OH-KOH=K++OH-
(3)电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物叫做盐。
NH4NO3=NH4++NO3-MgCl2=Mg2++2Cl-Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-
要点三、离子反应
1.定义:
由于电解质溶于水后电离成为离子,所以,电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,像这样,有离子参加的反应,就叫做离子反应。
2.本质:
反应物中的某些离子的浓度减小。
3.发生条件:
①生成难溶(或微溶)的物质,如Al(OH)3、BaSO4、Ag2SO4、CaSO4、Ca(OH)2等。
②生成难电离的物质,如弱酸、弱碱、水等。
③生成挥发性的物质,如CO2、SO2、NH3等。
④发生氧化还原反应:
如Zn与硫酸铜溶液:
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
要点四、离子方程式
1.概念:
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。
2.书写离子方程式的四个步骤(以碳酸钙和盐酸的反应为例):
“一写”:
首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式:
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
“二改”(或拆):
把易溶于水且易电离的物质改写成离子形式(最关键的一步):
CaCO3+2H++2Cl―==Ca2++2Cl―+CO2↑+H2O
注意:
(1)书写离子方程式时,反应物或生成物中易溶的强电解质(强酸、强碱和可溶性盐)必须写成阴、阳离子的形式。
难溶的强电解质、弱电解质、非电解质和单质则必须保留化学式。
(2)对于微溶性的强电解质:
①在反应物中视情况而定。
如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2+、OH―存在,可以拆成离子的形式;石灰乳中主要以不溶的Ca(OH)2固体形式存在,不能拆成离子形式。
②在生成物中,一般不能拆,以化学式形式表示。
(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式。
如在水溶液中HCO3―写成H++CO32―是不对的。
“三删”:
删去方程式两边未参加反应的离子:
CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
“四查”:
检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。
3.离子方程式的意义:
化学方程式只表示某一个具体反应,而离子方程式表示的是某一类反应,并且它只写参与反应的离子,更能体现反应本质。
例如:
离子方程式CO32―+2H+==CO2↑+H2O表示可溶性碳酸盐和强酸在溶液中的反应,如Na2CO3和盐酸的反应。
要点五、离子方程式的正误判断
一个离子方程式是否正确,关键要看它能否反映溶液中离子反应的真实情况。
我们可以从以下几个方面进行判断:
(1)是否以客观事实为依据:
如铁与稀盐酸反应就不能写成:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑,而应写成:
Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)是否符合质量守恒定律,即式中等号两边各种原子的种类和个数是否相等。
如铝与稀盐酸的反应不能写成:
Al+3H+=Al3++H2↑,而应写成:
2Al+6H+=2Al3++3H2↑。
(3)电荷是否守恒
如硝酸银溶液中加入铜粉的反应不能写成:
Ag++Cu==Cu2++Ag,应写成:
2Ag++Cu==Cu2++2Ag。
(4)电解质拆分要正确:
如碳酸钡和稀硝酸反应不能写成:
CO32-+2H+=H2O+CO2↑,因为碳酸钡难溶于水要保留它的化学式,这个反应的离子方程式应写成:
BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑。
(5)要注意阴阳离子配比:
即要遵守客观事实
如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:
H++SO42―+Ba2++OH―==BaSO4↓+H2O,错在SO42―和H+、Ba2+和OH―未遵循1∶2这一组成。
应为:
2H++SO42―+Ba2++2OH―==BaSO4↓+2H2O。
(6)注意反应中的“量”
有些反应,反应物的相对量不同,生成物也不同,离子方程式也就不同。
如Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液:
若NaOH溶液过量,离子方程式为:
Ca2++2HCO3―+2OH―==CaCO3↓+CO32―+2H2O
若Ca(HCO3)2溶液过量,离子方程式为:
Ca2++HCO3―+OH―==CaCO3↓+H2O
要点六、判断溶液中离子是否能大量共存
1、能相互反应的离子显然不能大量共存,主要有以下几种情形:
(1)在反应里生成难溶或微溶物质(如CaCO3、BaSO4、AgCl、Cu(OH)2等)。
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
(2)在反应里生成气态物质(如CO2、SO2、NH3等)。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)在反应里生成弱电解质[包括水、弱酸(如CH3COOH)、弱碱(如NH3·H2O)等)]。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl
【高清课堂:
离子反应】
(4)发生氧化还原反应:
2Fe3++2I―==2Fe2++I2
下图中相应氧化性离子可以把下面对应还原性离子氧化
说明:
I、NO3—、SO32—只有在酸性环境下才表现氧化性
II、酸性环境可加大MnO4—、ClO—的氧化性
2、注意限定条件:
①若限定溶液的颜色为无色溶液,则MnO4-(紫色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)等有色离子不能存在,应首先将这四种离子排除。
②在强酸性溶液中,OH―及弱酸根阴离子(如CO32―、SO32―、S2―、CH3COO―、ClO―等)均不能大量存在;
③在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cu2+等)均不能大量存在;
④酸式弱酸根离子(如HCO3―、HSO3―等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
【典型例题】
类型一、电解质与非电解质的概念
例1、下列物质中①NaCl溶液、②NaOH、③H2SO4、④Cu、⑤CH3COOH、⑥NH3·H2O、⑦CO2、⑧乙醇、⑨水,____________是电解质;__________是非电解质;____________既不是电解质,也不是非电解质。
【思路点拨】本题考查基本概念的记忆与理解,电解质指的是在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物;而非电解质指的是在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物。
举一反三:
【变式1】以下有10种物质:
①铜 ②稀硫酸 ③氯化氢 ④氨气⑤空气 ⑥二氧化碳
⑦金属汞(俗称水银) ⑧氯化钠⑨硫酸钡 ⑩氯气
其中____________是电解质;__________是非电解质;____________既不是电解质,也不是非电解质且能导电。
类型二、强、弱电解质的概念
例2、下列物质中:
(1)属于电解质的是________;
(2)属于非电解质的是________;(3)属于强电解质的是________;(4)属于弱电解质的是________;(5)能导电的是________。
A.NaOH溶液B.CuC.冰醋酸D.氢硫酸E.蔗糖溶液F.BaSO4
G.氨水H.CuSO4晶体I.熔化的KOHJ.无水乙醇
【思路点拨】本题除了要掌握基本概念外,还要注意物质的状态;能导电的物质未必是电解质,而电解质未必能导电,掌握能导电的物质和电解质的关系。
举一反三:
【变式1】下列属于强电解质的是( )
①NaOH ②NH3·H2O ③AgCl ④醋酸 ⑤NaHCO3
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.①③⑤
类型三、电离方程式的书写
例3.下列电解质在水中的电离方程式书写错误的是()。
A.NaHCO3==Na++H++CO3-
B.NaHSO4==Na++H++SO42-
C.MgCl2==Mg++2Cl-
D.Ba(OH)2==Ba2++2OH-
【思路点拨】注意强、弱电解质在电离方程式中的写法、电离方程式左右两边的连接符号。
同时,需要注意本题要求选择错误的选项。
举一反三:
【变式1】下列电离方程式中正确的是( )
A.HNO3===H++N5++3O2-
B.Ca(OH)2===Ca2++(OH-)2
C.AlCl3===Al+3+3Cl-
D.Al2(SO4)3===2Al3++3SO42-
类型四、离子方程式的书写与正误判断
例4、下列离子方程式中,不正确的是(填序号)
①大理石跟盐酸反应:
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
②硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应:
Ba2++SO42-=BaSO4↓
③把金属铁放入稀硝酸中:
Fe+2H+=Fe2++H2↑
④铜片插入硝酸银溶液:
Cu+Ag+=Cu2++Ag
⑤碳酸钙跟盐酸反应:
CaCO3+2HCl=Ca2++2Cl-+H2O+CO2↑
⑥氢氧化钡溶液跟硫酸反应;Ba2++SO42-+OH-+H+=H2O+BaSO4↓
【思路点拨】做这类题的一般方法是先写化学方程式,然后再改写成离子方程式,最后核对题中的选项是否正确。
【总结升华】判断离子方程式正误的方法是“五查”“三看”。
“五查”:
一查化学式是否需改写或改写是否正确;二查“==”或“
”使用是否恰当;三查两个守恒:
质量守恒和电荷守恒;四查电子得失是否相等(对氧化还原反应);五查反应是否符合客观事实。
“三看”:
一看反应环境,到底是酸性介质还是碱性介质;二看物质的溶解性;三看反应的可能性,即反应是否能发生,或者反应过程中的过量与不足的讨论。
举一反三:
【变式1】下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与盐酸反应:
CO32-+2H+===CO2↑+H2O
B.硫酸和氯化钡溶液反应:
Ba2++SO42-===BaSO4↓
C.铜片插入硝酸银溶液中:
Cu+Ag+===Ag+Cu2+
D.铁钉放入硫酸铜溶液中:
Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
类型五、与量有关的离子方程式的书写与正误判断
例5、向Ca(HCO3)2溶液中滴入足量NaOH溶液,请写出离子方程式。
【思路点拨】分析本题中哪些离子能反应,可分步考虑反应的先后顺序问题。
【答案】Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
【解析】将溶液中Ca(HCO3)2定为1,即为1molCa2+和2molHCO3-。
中和2molHCO3-需2molOH-,生成2molH2O和2molCO32-,溶液中有1molCa2+会与1molCO3-反应生成CaCO3沉淀,所以溶液中还剩1molCO32-。
【总结升华】酸式盐和碱的离子方程式书写时一般规律为“先中和后成盐”,即先考虑弱酸酸式酸根(如HCO3-)与OH-的中和反应(生成H2O和CO32-),再考虑溶液中的阳离子(如Ca2+)与游离出来的弱酸根离子(如CO32-)间的反应。
此类问题一般是设少量的一方为“1”入手分析。
举一反三:
【变式1】向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH溶液,请写出离子方程式。
【变式2】向Ca(OH)2溶液中滴入足量NaHCO3溶液,请写出离子方程式。
【变式3】向Ca(OH)2溶液中滴入少量NaHCO3溶液,请写出离子方程式。
【变式4】下列反应的离子方程式中不正确的是( )
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++2OH-+2H++SO42-===BaSO4↓+2H2O
B.Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:
Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32-+2H2O
C.Na2CO3溶液中通入少量CO2:
CO32-+CO2+H2O===2HCO3-
D.CH3COOH溶液与NH3·H2O溶液反应:
H++OH-===H2O
类型六、有关“离子能否大量共存”的考查
例6、(2014衡水中学期中考)已知某酸性溶液中含有Ba2+、Fe3+,则下述离子组中能与上述离子共存的是( )
A.CO32﹣、Cl﹣B.NO3﹣、Cl﹣
C.NO3﹣、SO42﹣D.OH﹣、NO3﹣
【思路点拨】溶液呈强酸性,则溶液中存在大量的H+离子,与H+离子反应的离子不能共存,溶液中含有Ba2+、Fe3+离子,与之反应生成沉淀的离子不能大量共存。
举一反三:
【变式1】在无色透明强酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.K+、Cu2+、NO3-、SO42-
B.K+、Na+、Cl-、CO32-
C.Zn2+、NH4+、NO3-、Cl-
D.K+、Na+、MnO4-、SO42-
【考点突破】
1、下列叙述正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于电解质
D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水不是电解质
2、下列物质都能导电,其中属于电解质的是( )
A.NaCl溶液 B.铁 C.稀硫酸 D.熔融的NaOH
3、下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是()
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
4、下列电离方程式书写错误的是
A、BaSO4==Ba2++SO42-B、H2SO4==2H++SO42-
C、KClO3==K++Cl-+3O2-D、Ca(OH)2==Ca2++2OH-
5、写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
(1)Na2SO4
(2)H2SO4 (3)CH3COONH4
6、下列离子方程式正确的是( )
A.稀硫酸滴在铁片上:
Fe+2H+=Fe3++H2↑
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
C.足量盐酸滴在石灰石上:
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D.氢氧化铜与稀硫酸混合:
H++OH-=H2O
【真题演练】
1、下列电离方程式正确的是()
A.H2CO3
2H++CO32―
B.NaHCO3
Na++H++CO32―
C.NaHSO4==Na++H++SO42―
D.HClO==H++ClO―
2、下列离子方程式正确的是( )
A.盐酸与碳酸钡反应:
CO32-+2H+==CO2↑+H2O
B.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液:
Ba2++2OH-+Cu2++SO42-==BaSO4↓+Cu(OH)2↓
C.硝酸银溶液中加入铜粉:
Ag++Cu==Cu2++Ag↓
D.石灰石溶于硝酸:
CO32-+2H+=H2O+CO2↑
3、下列各组离子在水溶液中能够大量共存的是( )
A.Ba2+、Cl﹣、NO3﹣、Ca2+
B.H+、Na+、SO42﹣、CO32﹣
C.Cu2+、K+、Cl﹣、OH﹣
D.Ca2+、Na+、CO32﹣、Cl﹣
4.NaHSO4在水溶液中能够电离出Na+、H+和SO42-。
下列对于NaHSO4的分类不正确的是( )
A.NaHSO4是电解质
B.NaHSO4是酸式盐
C.NaHSO4的电离过程分为两步
D.NaHSO4是酸
5.下列反应属于离子反应的是( )
A.氢气还原氧化铜B.胆矾失去结晶水
C.酸碱中和反应D.二氧化硫与氧化钙的反应
6.下列离子反应不能发生的是( )
A.KHCO3+HCl===KCl+CO2↑+H2O
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
D.2HCl+Na2SO4===2NaCl+H2SO4
7.关于酸、碱、盐的下列各种说法中,正确的是( )
A.化合物电离时,生成的阳离子有氢离子的是酸
B.化合物电离时,生成的阴离子有氢氧根离子的是碱
C.化合物电离时,只生成金属阳离子和酸根阴离子的是盐
D.NH4Cl的电离方程式是:
NH4Cl
NH4++Cl-,所以NH4Cl是盐
8.向澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体的过程中,该溶液的导电性的变化是(纵坐标表示导电性,横坐标表示二氧化碳气体)()
【学以致用】(作业)
1.下列各组中两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是()
A.Cu(OH)2+HCl;Cu(OH)2+CH3COOH
B.NaHCO3+H2SO4;KHCO3+HCl
C.NaHCO3+NaOH;Ca(HCO3)2+NaOH
D.BaCl2+H2SO4;Ba(OH)2+H2SO4
2.下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与硝酸溶液;CaCO3溶液与硝酸溶液
D.石灰石与硝酸反应;石灰石与盐酸
3.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.氢氧化钡溶液与盐酸的反应OH-+H+=H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
C.CH3COOH溶液与NH3·H2O溶液反应:
H++OH-===H2O
D.碳酸钙溶于稀盐酸中CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
4.在电解质溶液的导电性装置(如右图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时,则灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是( )
A.盐酸中逐滴加入食盐溶液
B.硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.石灰乳中逐滴加入稀盐酸
D.硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
5.下列各组离子能大量共存于同一溶液中,且加入适量NaOH溶液或少量稀硫酸时,都能产生白色沉淀的是()
A.Cu2+、Ba2+、NO3﹣、Cl﹣
B.Mg2+、Na+、CO32﹣、SO42﹣
C.Ba2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
D.Fe3+、Ba2+、NO3﹣、SO42﹣
6.在强酸性和强碱性