高中化学 3.4.1 离子反应发生的条件配套课件 鲁科版选修4.ppt

第1课时离子反应发生的条件 1 了解离子反应概念和离子反应发生的条件 2 运用离子反应发生的条件 判断离子在溶液中能否大量共存 3 综合运用电解质电离 离子反应发生的条件 判断离子方程式书写正误 一 离子反应的定义 实质 表示方法 1 什么是离子反应 2 离子反应的实质是什么 1 定义通常将溶液中 之间 以及 之间发生的反应称为离子反应 2 实质溶液中某些离子的 3 表示方法通常用 表示 浓度降低 离子方程式 离子 离子与原子或分子 二 离子反应发生的条件试从氧化还原反应和复分解反应两个角度分别分析离子反应发生的条件有哪些 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 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的电解质 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 mgco3 s 2oh aq mg oh 2 s co32 aq ba2 so42 baso4 2 生成弱电解质 1 生成水 如naoh溶液与硫酸反应 离子方程式为 2 生成其他弱电解质 强酸生成弱酸 如盐酸与ch3coona溶液反应的离子方程式为 h oh h2o h ch3coo ch3cooh 强碱生成弱碱 如nh4cl溶液与naoh溶液反应的离子方程式为 水解反应 如ch3coona水解的离子方程式为 nh4 oh nh3 h2o ch3coo h2och3cooh oh 3 生成气体na2co3溶液与足量盐酸反应 离子方程式为 浓氯化铵溶液与浓氢氧化钠溶液共热时的离子方程式为 co32 2h h2o co2 nh4 oh nh3 h2o 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 fecl3溶液腐蚀印刷电路铜板 zn cu2 zn2 cu 2fe3 cu 2fe2 cu2 2 电化学原理的氧化还原反应 zn 2e zn2 cu2 2e cu zn cu2 cu zn2 2cl 2e cl2 2h2o 2e h2 2oh 1 离子反应必须在水溶液中才能发生 分析 离子反应还可在离子化合物的熔融状态下发生 2 所有的离子反应都能用离子方程式来表示 分析 有的反应不能用离子方程式来表示 如实验室中用氢氧化钙和氯化铵固体加热制取氨气的反应属于离子反应 但不能用离子方程式表示 3 离子反应只存在于离子和离子之间 分析 离子反应不仅存在于离子之间 还存在于离子与原子或分子之间 4 根据离子反应发生的条件可以判断溶液中的离子能否大量共存 分析 若离子之间能够发生反应则不能大量共存 否则 可以大量共存 5 任意两种 或多种 电解质溶液混合就能够发生离子反应 分析 离子反应是溶液中离子之间 以及离子与原子或分子之间发生的反应 使溶液中某种或某些离子浓度降低 才会发生离子反应 一 离子能否共存的判断1 一色即溶液颜色 若限定溶液无色 则cu2 fe3 fe2 mno4 co2 cr2o72 cro42 cr3 等有颜色的离子不能存在 2 二性即溶液的酸碱性 强酸溶液中 oh 和弱酸的阴离子 如co32 ch3coo f so32 s2 等 不能大量存在 在强碱性溶液中 h 和弱碱的阳离子 如nh4 al3 mg2 cu2 fe3 fe2 等 不能大量存在 酸式酸根离子 如hco3 hso3 hs h2po4 等 在强酸和强碱性环境中均不能大量存在 3 三特殊 1 no3 与还原性离子在中性和碱性溶液中可以共存 在酸性溶液中则不能共存 2 s2 与so32 在碱性条件下可以共存 在酸性条件下不能共存 3 clo 与s2 i 在酸性和碱性条件下都不能大量共存 4 四反应指离子间通常发生的四种类型的反应 即能发生反应的离子不能大量共存 1 发生复分解反应 生成气体如h 与co32 so32 s2 hco3 hso3 hs 等 生成沉淀如oh 与mg2 al3 ag fe3 cu2 cl br i s2 与ag so42 co32 与ba2 ca2 ag 等 离子间相互结合生成弱电解质 2 离子之间发生氧化还原反应 即氧化性较强的离子 如mno4 no3 h clo fe3 cr2o72 等 与还原性较强的离子 如s2 i fe2 so32 等 不能大量共存 3 水解 相互促进反应彻底的离子不能大量共存 如fe3 al3 不能与s2 co32 po43 等共存 4 离子之间发生络合反应的不能共存 如fe3 与scn 特别提醒 1 判断离子共存时要特别注意题干中隐含的限定条件 如溶液的颜色 溶液的酸碱性 溶液中已存在的某一离子等 2 水解相互促进的离子 水解程度较弱 反应不能进行到底 也可以大量共存 典例1 2012 江苏高考 常温下 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 a 0 1mol l 1naoh溶液 k na so42 co32 b 0 1mol l 1na2co3溶液 k ba2 no3 cl c 0 1mol l 1fecl3溶液 k nh4 i scn d h oh 1 1014的溶液 ca2 na clo no3 思路点拨 解答本题时应注意以下三点 1 牢记常见的离子反应 2 注意题目和各选项的限定条件 3 对fe3 的氧化性 硫氰酸盐的难电离性 碘离子的还原性 碳酸钡的难溶性 次氯酸的弱酸性及难电离性等相关知识要熟悉 解析 选a a项 0 1mol l 1的naoh溶液中含大量的na oh 它们与k so42 co32 均不反应 a项正确 b项 0 1mol l 1的na2co3溶液中含大量的na co32 co32 可以与ba2 反应生成碳酸钡沉淀 b项错误 c项 0 1mol l 1的fecl3溶液中含大量fe3 与cl fe3 与scn 反应 c项错误 d项 h oh 1 1014 又因为常温下 h oh 1 10 14 则 h 1mol l 1 oh 1 10 14mol l 1 溶液中大量存在的h 与clo 反应 d项错误 方法技巧 判断离子共存问题的思考方法 1 先看清题目的前提条件 如 在强酸性溶液中 在无色透明溶液中 因发生氧化还原反应而 等 2 再分析溶液中的离子之间在有 无 前提条件下的相互反应情况 变式训练 2012 衡水高二检测 某无色溶液与铝反应产生氢气 则在溶液中不可能大量共存的离子组为 a na fe3 no3 cl b k na cl so42 c k co32 na cl d mg2 cl k so42 解析 选a 本题考查铝的性质和复分解类型的离子反应 铝与酸或碱都可以反应生成氢气 c选项的co32 在酸性条件下不存在 但在碱性条件下可以存在 d选项的mg2 在碱性条件下不存在 但可以在酸性条件下存在 b选项在两种条件下都可以存在 a选项中的fe3 因不是无色而不符合要求 该选项在两种情况下也都不满足要求 二 离子方程式的正误判断 七看 1 看离子反应是否符合客观事实 不可主观臆造产物及反应如2fe 6h 2fe3 3h2 就不符合客观事实 2 看 等是否正确如用饱和fecl3溶液制备胶体的离子方程式不能写为fe3 3h2ofe oh 3 3h 应该写为fe3 3h2ofe oh 3 胶体 3h 3 看表示各物质的化学式是否正确如hco3 不能写成co32 h hso4 通常写成so42 h hcoo 不可写成cooh 等 4 看是否漏掉离子反应如ba oh 2溶液与cuso4溶液反应 既要写ba2 与so42 的反应 又要写cu2 与oh 的反应 5 看是否遵循 两等 即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等 氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等 如fecl2溶液与cl2反应 不能写成fe2 cl2 fe3 2cl 而应写成2fe2 cl2 2fe3 2cl 6 看反应物或产物的配比是否正确如稀硫酸与ba oh 2溶液反应不能写成h oh so42 ba2 baso4 h2o 应写成2h 2oh so42 ba2 baso4 2h2o 7 看是否符合题设条件要求如 过量 少量 等物质的量 适量 任意量 以及滴加顺序等对反应的影响 如向febr2溶液中通入少量cl2的离子方程式为2fe2 cl2 2fe3 2cl 往febr2溶液中通入过量cl2的离子方程式为2fe2 4br 3cl2 2fe3 2br2 6cl na2co3溶液中通入过量so2的离子方程式为co32 2so2 h2o co2 2hso3 特别提醒 对于微溶物的处理归纳为三种情况 1 在生成物中有微溶物析出时 微溶物用化学式表示 如na2so4溶液中加入agno3溶液 2ag so42 ag2so4 2 当反应物里有微溶物处于溶液状态 稀溶液 时 应写成离子的形式 如少量co2气体通入澄清石灰水中 co2 ca2 2oh caco3 h2o 3 当反应物里有微溶物处于浊液或固态时 应写成化学式 如石灰乳中加入na2co3溶液 ca oh 2 co32 caco3 2oh 典例2 判断下列各离子方程式的书写有无错误 若有 请分析错误的原因 1 向溴化亚铁溶液中加入足量氯水 2br cl2 2cl br2 2 向fecl3溶液中加入铁粉 fe3 fe 2fe2 3 向ba oh 2溶液中加入硫酸 ba2 so42 baso4 4 向cuso4溶液中加入金属钠 2na cu2 cu 2na 5 向nahco3溶液中滴入氢氧化钠溶液 h oh h2o 6 用离子方程式表示nahco3溶液显碱性的原因 hco3 h2o oh h2co3 思路点拨 解答本题时要注意以下两点 1 明确离子方程式的书写规则 2 熟悉离子方程式的书写注意事项和正误判断方法 解析 根据离子方程式的书写规则和注意事项对各个选项逐一进行分析 1 br 和fe2 均能被氯水氧化 2 电荷不守恒 3 ba oh 2和h2so4反应既有沉淀生成 又有水生成 4 钠非常活泼 在溶液中首先与水反应 5 h2co3是弱酸 hco3 不能完全电离 6 强碱弱酸盐的水解方程式中应用 表示 答案 1 有错误 原因是只考虑了br 被氧化 而未考虑fe2 也会被氧化 正确的离子方程式应为2fe2 4br 3cl2 2fe3 2br2 6cl 2 有错误 原因是只注意了质量守恒 未注意电荷守恒 正确的离子方程式应为2fe3 fe 3fe2 3 有错误 原因是只考虑该反应发生的一个因素 ba2 so42 baso4 而忽略了另一个因素 h oh h2o 正确的离子方程式应为ba2 2oh 2h so42 baso4 2h2o 4 有错误 原因是对该反应的实质理解不对 该反应的实质是2na 2h2o 2na 2oh h2 2oh cu2 cu oh 2 总离子方程式应为2na 2h2o cu2 cu oh 2 2na h2 5 有错误 原因是把h2co3 hco3 当作强酸 正确的写法是hco3 oh co32 h2o 6 有错误 原因是nahco3水解的离子方程式应使用 而不能用 警示钟 1 多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中不能拆开写 如nahso3溶液和稀硫酸的反应应写为hso3 h so2 h2o2 盐水解的离子方程式易忽视有关符号 与 与 的正确使用 变式备选 能正确表示下列反应的离子方程式是 a 金属铝溶于稀硫酸中 al 2h al3 h2 b 碳酸锌溶于稀硝酸中 co32 2h h2o co2 c 醋酸钠水溶液中通入足量co2 2ch3coo co2 h2o 2ch3cooh co32 d 少量cl2通入ki溶液中 cl2 2i 2cl i2 解析 选d a项电荷不守恒 正确的离子方程式为2al 6h 2al3 3h2 b项中碳酸锌是难溶于水的物质 不能改写成zn2 和co32 的形式 正确的离子方程式为znco3 2h zn2 h2o co2 醋酸 ch3cooh 的酸性强于碳酸 c项反应不发生 不符合客观事实 故c项错误 d项中的cl2氧化性强于i2 该反应能发生 且符合质量守恒和电荷守恒 d项正确 1 下列说法正确的是 a 凡是离子化合物在离子方程式中都要以离子的形式来表示b 离子反应总是向着溶液中离子浓度减少的方向移动c 酸碱中和反应的实质是h 和oh 结合生成难电离的水 故酸碱中和反应的离子方程式都可以表示为h oh h2od 共价化合物在离子方程式中只能写成分子的形式 解析 选b 离子化合物在离子方程式中并不都是写成离子的形式 如caco3 na2o等 a不正确 在离子反应中 只有某些离子的浓度降低才可以发生 b正确 h oh h2o只表示强酸与强碱之间的中和反应 而有弱酸或弱碱参与的中和反应则不能用此离子方程式表示 c不正确 共价化合物在写离子方程式时 有的需写成离子的形式 如稀硫酸 稀盐酸等 有的则要写成分子的形式 如醋酸 氨水等 d不正确 2 下列离子组中 能大量共存的是 a na oh cl nh4 b h so42 fe2 no3 c cu2 ba2 cl so42 dna hco3 ca2 no3 解析 选d 离子共存问题关键要清楚离子之间能否发生反应 a项中oh 与nh4 反应生成一水合氨 b项中4h 3fe2 no3 3fe3 no 2h2o c项中ba2 和so42 生成baso4 因而不能共存 d项中各离子间不发生反应而能共存 3 下列离子方程式改写成化学方程式正确的是 a mg2 2oh mg oh 2 mgso4 ba oh 2 mg oh 2 baso4b fe cu2 fe2 cufe cu oh 2 fe oh 2 cuc ag cl agcl agno3 hcl agcl hno3d co2 2oh co32 h2oco2 ca oh 2 caco3 h2o 解析 选c a项离子方程式中的生成物只有一种mg oh 2沉淀 而改写后的化学方程式中却出现了mg oh 2 baso4两种沉淀 故错误 b项离子方程式表示的是fe与含cu2 的溶液反应 生成可溶于水的fe2 的化合物 而化学方程式中却出现了不溶于水的cu oh 2与fe oh 2 事实上 fe是不能与cu oh 2发生置换反应的 故b项错误 c项正确 d项离子方程式表示co2与强碱液反应生成了可溶于水的碳酸盐 而化学方程式中所出现的碳酸盐却是难溶于水的caco3 与要求不符 故错误 4 2012 柳州高二检测 下列反应的离子方程式正确的是 a 醋酸钠溶液中加入盐酸ch3coo h ch3coohb 氯气通入水中cl2 h2o 2h cl clo c 用氨水吸收少量二氧化硫nh3 h2o so2 nh4 hso3 d 钠和冷水反应na 2h2o na h2 2oh 解析 选a 选项d中由于反应等式两边电荷不守恒 所以不是正确选项 选项c中由于氨水过量 hso3 不可能作为最终产物 因为它可以与氨水发生反应hso3 nh3 h2o nh4 so32 h2o 其正确的离子方程式应该是2nh3 h2o so2 2nh4 so32 h2o 选项b中 因为hclo是弱酸 不能写成离子形式 选项a符合反应的事实 满足离子方程式书写的规定 所以 此选项是正确的 5 2012 南京高二检测 下列离子组中 因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 a fe3 nh4 ch3coo cl b ba2 na so42 cl c h no3 so32 na d hco3 oh cl ca2 解析 选c 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so42 产生沉淀而不能大量共存 c选项中no3 在有h 存在的情况下具有强氧化性 so32 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 结合hco3 电离出的h 生成co32 和h2o co32 又会与ca2 生成沉淀 6 有一固体混合物 可能由na2co3 na2so4 cuso4 cacl2 nacl等物质组成 为鉴别它们 做了如下实验 将固体混合物溶于水 搅拌后 得无色溶液 在 所得的溶液中滴加bacl2溶液 有白色沉淀生成 过滤 然后在此白色沉淀中加入足量稀硝酸 沉淀完全消失 1 由此推断 固体混合物中肯定有 肯定没有 可能会有 2 写出上述过程可能发生反应的离子方程式 解析 根据 溶液无色 说明没有cu2 根据 和 判断一定没有so42 一定有co32 既然有co32 就一定没有ca2 答案 1 na2co3cuso4 na2so4 cacl2nacl 2 ba2 co32 baco3 baco3 2h ba2 co2 h2o 电解质在溶液中反应的实质的实验探究某化学兴趣小组探究电解质在水溶液中反应的实质 设计如下实验步骤 请