【学案导学设计】高中化学 3.4.1 离子反应发生的条件学案 鲁科版选修4.doc

第4节离子反应第1课时离子反应发生的条件学习目标定位1.知道离子反应的实质和离子反应发生的条件。2.会判断离子反应能否发生，会书写离子方程式。3.熟知离子反应的应用。1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，其实质是溶液中某种或某些离子浓度降低。2离子方程式是指用实际参加反应的离子符号表示反应的式子。离子方程式不仅可表示某一个化学反应，还可表示某一类化学反应，揭示了这类化学反应的本质。3写出下列反应的离子方程式：(1)硫酸和naoh溶液反应：hoh=h2o。(2)硫酸钠溶液和氯化钡溶液混合：soba2=baso4。(3)石灰乳和碳酸钠溶液混合：ca(oh)2co=caco32oh。(4)盐酸和锌粒反应：zn2h=zn2h2。(5)碘化钾溶液与溴水反应：2ibr2=i22br。(6)醋酸钠溶液与盐酸混合：ch3cooh=ch3cooh。4下列物质混合后不能发生离子反应的是_(填字母序号)。a硫酸铜溶液与氢硫酸b氯化铁溶液与氢硫酸c稀硫酸溶液与氯化钠溶液d铜粉投入氯化铁溶液中e二氧化硫通入氯水中答案c解析依据离子反应发生的条件：生成沉淀、生成弱电解质、生成气体、发生氧化还原反应来判断离子反应的发生，c选项中不符合离子反应发生的条件。探究点一离子反应发生的条件1生成沉淀(1)生成沉淀：由可溶性电解质之间发生反应生成沉淀：如ba(oh)2溶液与na2so4溶液混合时，其离子方程式为ba2so=baso4。(2)沉淀的转化：由一种难溶电解质溶解生成的离子与其他离子反应生成另一种更难溶电解质，使相应离子浓度降低，促进原沉淀继续溶解并转化为新的沉淀。如mgco3与naoh溶液反应可生成mg(oh)2沉淀，其离子方程式为mgco32oh=mg(oh)2co。2生成弱电解质(1)生成水：如koh溶液与hno3溶液反应，离子方程式为ohh=h2o。(2)生成其他弱电解质强酸生成弱酸：如h2so4与ch3coona溶液反应的离子方程式为ch3cooh=ch3cooh。强碱生成弱碱：如nh4cl溶液与naoh溶液反应的离子方程式为nhoh=nh3h2o。水解反应：如ch3coona水解的离子方程式为ch3cooh2och3coohoh。3生成气体na2co3溶液与足量盐酸反应，离子方程式为co2h=h2oco2。浓nh4cl溶液与浓naoh溶液共热时的离子方程式为nhohnh3h2o。4发生氧化还原反应(1)非电化学原理的氧化还原反应向cuso4溶液中加入锌片：cu2zn=zn2cu，fecl3溶液腐蚀印刷电路铜板：2fe3cu=cu22fe2。(2)原电池反应如铜锌原电池的电极反应和电池反应可表示为负极反应式：zn2e=zn2，正极反应式：cu22e=cu，电池反应：zncu2=cuzn2。(3)电解池反应如氯碱工业中电解饱和食盐水的反应为阳极反应式：2cl2e=cl2，阴极反应式：2h2o2e=h22oh，电解反应：2cl2h2oh22ohcl2。思考实验室制取氨气，其反应原理是离子反应吗？若是，能用离子方程式表示吗？答案实验室制氨气的原理是2nh4clca(oh)2,cacl22nh32h2o。它是离子反应，但由于反应不是在水溶液中进行的，因此不能用离子方程式表示。归纳总结(1)常见的与h结合的弱酸根离子有：f、clo、s2、hs、so、hso、po、hpo、h2po、co、hco、ch3coo、hcoo等。(2)常见的与oh结合的弱碱阳离子有：nh、fe3、cu2、zn2、mg2、al3等。(3)生成气体的离子反应大多与生成弱电解质的离子反应实质相同，有些氧化还原反应也能生成气体。(4)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还原性强的离子，如向同浓度的nabr、nai、fecl2混合溶液中通入cl2，cl2先氧化i，再氧化fe2，最后氧化br。活学活用1下列反应的离子方程式正确的是()a氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫：so2oh=hsob碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：hcoba2oh=baco3h2oc盐酸滴入氨水中：hoh=h2od碳酸钙溶解于稀硝酸中：co2h=co2h2o答案b解析本题考查了离子方程式的判定。a选项因so2少量，生成na2so3，反应式为so22oh=soh2o；b项正确；c项中氨水是弱碱，难电离，不能拆开，反应式为hnh3h2o=nhh2o；d项中caco3为难溶物质，不能拆开，其反应式为caco32h=ca2co2h2o。2下列离子组中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()afe3、nh、ch3coo、clbba2、na、so、clch、no、so、nadhco、oh、cl、ca2答案c解析选项a中的fe3和ch3coo因为发生较彻底的水解而不能大量共存；b选项因ba2和so产生沉淀而不能大量共存；c选项中no在有h存在的情况下具有强氧化性，so具有强还原性，因发生氧化还原反应而不能大量共存；d选项中oh与hco反应生成co和h2o，co又会与ca2生成沉淀。探究点二离子反应的应用1离子的检验可利用离子的特征反应来检验一些常见离子。检验离子ife3试剂agno3溶液，稀hno3kscn溶液现象有不溶于稀hno3的黄色沉淀生成血红色溶液离子反应iag=agife33scn=fe(scn)32.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。3物质的制备与纯化(1)氯碱工业生产烧碱和氯气：2cl2h2o2ohh2cl2。(2)实验室制取co2发生的离子反应：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。(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。4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；caco3co2h2o=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。归纳总结(1)常见阴离子的检验离子clbricososo使用的试剂agno3溶液、稀硝酸盐酸、澄清石灰水bacl2溶液、稀盐酸bacl2溶液、盐酸反应现象产生沉淀白色浅黄色黄色加入盐酸，放出无色无味的气体，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊先加过量盐酸酸化，无明显现象，再加入bacl2溶液，生成白色沉淀加入bacl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀可溶于稀盐酸，放出无色、有刺激性气味的气体(2)常见阳离子的检验离子nhal3fe3fe2使用的试剂浓naoh、浓盐酸红色石蕊试纸naoh溶液naoh溶液kscn溶液naoh溶液氯水和kscn溶液反应现象加热，有刺激性气味的气体产生，该气体遇hcl气体产生白烟使湿润的红色石蕊试纸变蓝加适量的naoh溶液，生成白色絮状沉淀，加过量的naoh溶液，沉淀溶解生成红褐色沉淀溶液变成血红色先生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色先加少量kscn溶液，无明显现象，再加入新制的氯水，溶液立即变为血红色(fe2与scn作用不产生血红色溶液，用来区别fe2和fe3)活学活用3下列方法可以治疗胃酸过多：(1)服用小苏打片，离子方程式为hhco=co2h2o。思考胃溃疡患者通常不服用小苏打片，为什么？答案由于小苏打中和胃酸会生成气体，容易造成胃穿孔。(2)服用胃舒平主要成分为al(oh)3，离子方程式为al(oh)33h=al33h2o。4有一瓶澄清的溶液，其中可能含有nh、k、mg2、ba2、al3、fe3、so、co、no和i。取该溶液进行以下实验：(1)用ph试纸检验，表明溶液呈强酸性；(2)取部分溶液，加入少量ccl4及数滴新制的氯水，经振荡后，ccl4呈紫红色；(3)另取部分溶液，逐滴加入稀naoh溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中，溶液中均无沉淀生成；(4)取部分上述碱性溶液加热，加na2co3溶液，有白色沉淀生成；(5)将(3)得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定： 在该溶液中肯定存在的离子是_，肯定不存在的离子是_，还不能确定是否存在的离子是_。如何检验不能确定的离子是否存在？_。答案nh、ba2、ife3、mg2、al3、so、co、nok做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，则有k，否则无k解析从(1)知无co。因为2hco=h2oco2。从(2)知有i，而无fe3、no。因为2i2fe3=2fe2i2,6i8h2no=3i22no4h2o。从(3)知无mg2、al3。因为mg22oh=mg(oh)2，al33oh=al(oh)3。从(4)知有ba2，无so。因ba2so=baso4。从(5)知有nh。因nhohnh3h2o。1下列反应属于离子反应的是()a高锰酸钾受热分解生成氧气b在空气中点燃镁条cfecl3溶液和naoh溶液反应d氢气还原氧化铜答案c解析离子反应是有离子参加的反应，只有在水溶液或熔化状态下才能书写离子方程式。2某溶液中有ca2、nh、mg2、fe2和al3五种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中的阳离子基本不减少的是()anh、ca2 bmg2、al3、ca2cfe2、mg2 dal3、nh答案b解析由nhohnh3h2o，nh减少；fe2最终变成fe3，mg2mg(oh)2mg2；al3al(oh)3al(oh)4al3。3下列反应的离子方程式正确的是()a向ba(oh)2溶液中滴加稀盐酸：2h2clba22oh=2h2obacl2b往fecl3溶液中加入fe粉：2fe3fe=3fe2c往澄清石灰水中通入过量二氧化碳：ca22ohco2=caco3h2od往fecl3溶液中加入cu粉：fe3cu=fe2cu2答案b解析a选项中的bacl2为易溶于水的强电解质，应写成离子的形式，故错误；c选项中的二氧化碳是过量的，应生成可溶性的ca(hco3)2，故错误；d选项中的反应电荷不守恒，故错误。4在ph13的无色溶液中，可以大量共存的一组离子是()anh、no、k、sobco、no、hco、nacna、clo、al(oh)4、nodcro、k、na、so答案c解析ph13，溶液中的oh0.1 moll1，选项a中nh与oh不能共存；选项b中hco与oh不能共存；选项d中cro为黄色。5能将分别含有cu2、fe3、al3、mg2、nh、na、fe2的七种硫酸盐溶液一次鉴别开来的是()anaoh溶液 bkscn溶液cnahco3溶液 dnh3h2o溶液答案a解析加入naoh溶液后分别会看到蓝色沉淀、红褐色沉淀、先有白色沉淀后溶解、白色沉淀、气体(加热)、无明显现象、先有白色沉淀后迅速变为灰绿色并最终变成红褐色。nh3h2o不能区分al3和mg2以及nh和na。基础过关一、离子反应发生的条件1下列叙述正确的是()a凡是离子化合物在离子方程式中都要以离子来表示b离子反应总是向着溶液中离子浓度减小的方向进行c酸碱中和反应的实质是h和oh结合生成水，故酸碱中和反应的离子方程式都是hoh=h2od复分解反应必须同时具备离子反应发生的三个条件答案b2nahco3和nahso4两种溶液混合后，实际参加反应的离子是()ah和co bhco和hsocna、hco和h dhco和h答案d3下列各组离子一定能大量共存的是()a在含有大量al(oh)4的溶液中：nh、na、cl、hb在强碱溶液中：na、k、co、noc常温下在ph12的溶液中：nh、na、so、cld在h0.1 moll1的溶液中：k、i、cl、no答案b解析选项a中，al(oh)4与h、nh都不能大量共存；选项c中ph12，则溶液呈碱性且oh0.01 moll1，nh与oh不能大量共存；选项d中溶液呈酸性，no在酸性溶液中具有强氧化性，与具有还原性的i不能共存。4在ph1的含有mg2、fe2、al3三种阳离子的溶液中，可能存在的阴离子是()clnosos2a b c d答案d二、离子的检验5某无色溶液加入硝酸钡溶液后有白色沉淀，再加稀盐酸沉淀不消失，则该溶液中()a一定含有so b一定含有agc至少含有so或so d一定含有ag、so答案c解析如果有sobaso3baso4。6有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是()a加入agno3溶液生成的白色沉淀不溶于稀盐酸，则原溶液中一定有cl存在b加入氨水时生成白色沉淀，当氨水过量时白色沉淀消失，则原溶液中一定有al3存在c加入naoh溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有nh存在d加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的co存在答案c解析a项中不能排除so、so等；b项加氨水生成的白色沉淀若为al(oh)3，则它不溶于过量的氨水，不正确；d项该溶液中可能有so、hco。7某溶液可能含有na、ag、al3、al(oh)4、s2、co、so、no等离子中的数种。向此溶液中加入稀盐酸，有浅黄色沉淀和气体出现，此溶液的焰色为黄色。根据以上实验现象，下列结论中不正确的是()a此溶液中一定有s2、so、nab此溶液中可能有al(oh)4、coc此溶液中一定没有ag、al3d此溶液中可能有no答案a三、离子方程式的书写与判断8在如图所示点滴板上有四个溶液间反应的小实验，其对应反应的离子方程式书写正确的是()aa反应：fe22hh2o2=fe32h2obb反应：hcooh=coh2occ反应：hoh=h2odd反应：al33nh3h2o=al(oh)33nh答案d解析a选项电荷不守恒；b选项因naoh过量，则还应存在nh与oh的离子反应；c选项中ch3cooh是弱酸，应写成化学式。9下列离子方程式正确的是()a向盐酸中滴加氨水：hoh=h2obfe(oh)3溶于氢碘酸：fe(oh)33h=fe33h2oc铜溶于稀硝酸：3cu8h2no=3cu22no4h2od向na2s2o3溶液中通入足量氯气：s2o2cl23h2o=2so4cl6h答案c解析nh3h2o是弱电解质，应写化学式，a错误；b中fe3能氧化i，b错误；cl2可将so氧化为so，d错误。10欲除去下列物质中的杂质(括号中物质为杂质)，将选用的物质填在横线上，并写出相应的离子方程式。(1)hno3(hcl)_。(2)cacl2(hcl)_。(3)naohca(oh)2_。答案(1)适量agno3溶液、clag=agcl(2)caco3、caco32h=ca2co2h2o(3)适量na2co3溶液、coca2=caco3能力提升11离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题：(1)在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在有_(填序号)单质氧化物电解质盐化合物(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点，请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。所有的离子方程式均可以表示一类反应酸碱中和反应均可表示为hoh=h2o离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要用“”(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应，它们对应的离子方程式都可用“ba2so=baso4” 来表示，请写出有关反应的化学方程式(3个)：_；_；_。答案(1)(2)(3)2ch3coohcaco3=2ch3cooca2h2oco2ch3coohoh=ch3cooh2oagclbr=agbrcl(4)bacl2h2so4=baso42hclba(oh)2na2so4=baso42naohnahso4bacl2=baso4hclnacl解析离子反应中一定有离子参与或生成，因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应，二者有一部分可用离子方程式表示，如zncuso4=cuznso4，有的则只能用化学方程式表示，如cuoh2cuh2o。12四只试剂瓶中分别盛装有nano3溶液、na2co3溶液、na2so4溶液和nacl溶液，就如何检验这四种溶液分别解答下列各题。取四种溶液各1 ml分别置于四支试管中，做下列实验。(1)在四支试管中分别滴入_，出现_现象的是_，离子方程式是_。(2)在剩余三支试管中分别滴入_，出现_现象的是_，离子方程式是_。(3)在剩余两支试管中分别滴入_，出现_现象的是_，离子方程式是_。三次实验中都没有明显现象的是_。答案(1)稀hno3气泡(或有气体产生)na2co3溶液co2h=h2oco2(2)ba(no3)2溶液白色沉淀na2so4溶液ba2so=baso4(3)agno3溶液白色沉淀nacl溶液agcl=agclnano3溶液解析在四支试管中分别滴入稀hno3，有气体产生的原溶液是na2co3溶液，其离子方程式是co2h=h2oco2。在剩余三支试管中分别滴入ba(no3)2溶液，产生白色沉淀的原溶液是na2so4溶液。在剩余两支试管中分别滴入agno3溶液，产生白色沉淀的原溶液是nacl溶液。三次实验中都没有明显现象的是nano3溶液。13某钠盐溶液可能含有阴离子no、co、so、so、cl、br、i。为鉴定这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：测得混合液呈碱性；加hcl后，生成无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊；加ccl4后，滴加少量氯水，振荡后，ccl4层未变色；加bacl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；加hno3酸化后，再加过量agno3溶液，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。实验_；实验_；实验_；实验_；实验_。(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是_。答案(1)co和so可能存在，因它们水解显碱性co肯定存在，因产生的气体是co2；so不存在，因为没有刺激性气味的气体产生br、i不存在，滴入氯水ccl4层未变色so存在，因baso4不溶于盐酸cl存在，因与ag形成白色沉淀(2)no解析(1)测得混合液呈碱性，则一定至少含有so和co中的一种，因为它们水解显碱性。加入hcl后，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，则一定有co，而无so，若有so，则会产生有刺激性气味的so2气体。加入ccl4并滴加氯水，ccl4层未变色，说明一定无i和br，若有br和i，氯水会将它们氧化生成br2和i2。加入bacl2能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，则一定有so。加入hno3酸化后，再加入过量的agno3