高三化学离子反应教案 上海科技版

高三化学离子反应教案 上海科技版【知识要点】 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离1电离、电离方程式（1）电离：酸、碱、盐等溶于水或受热熔化时，离解成能够自由移动的离子的过程。（2）电离方程式：表示电解质电离的化学方程式。2电解质与非电解质的区别电解质非电解质定义在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物化合物类型离子化合物（强碱、盐），强极性共价化合物非极性共价化合物、弱极性共价化合物、大多数有机物能否直接电离溶于水或熔融时，直接能电离溶于水或熔融时，不能直接导电通电时的现象溶于水或熔融时能导电溶于水或熔融时不能导电实例H2SO4、HF、CaO等SO3、NH3、CH4等3强弱电解质的区别强电解质弱电解质相 同 点都是电解质，在水溶液中都能电离，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，存在电离平衡表示方法电离方程式用“=”电离方程式用“”水溶液中微粒存在形式电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子实 例绝大多数盐：NaCl、BaSO4等。强酸：H2SO4、HCl、HClO4等。强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。弱酸：H2CO3、CH3COOH等。弱碱：NH3H2O、Cu(OH)2等。极少数盐。二、离子反应及其发生的条件1电解质在水溶液中反应的实质 多种电解质在水溶液中发生电离，产生能够自由移动的离子，不同离子之间发生反应生成沉淀、气体、水等。 （1）离子反应：在溶液中或熔融状态时自由移动的离子之间的反应。（2）离子反应发生的条件物质之间能发生复分解反应 生成难溶物或微溶物：如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-、Ca2+与OH-、Mg2+与CO32-、OH-等之间发生离子反应。 生成气体或挥发性物质：如NH4+与OH-，H+与OH-、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、SO32-等之间发生离子反应。 生成弱电解质：如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、F-等生成弱酸；OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱；H+与OH-生成水（水也是种弱电解质）。2离子方程式 （1）书写离子方程式的步骤写：写出正确的化学方程式；拆：将化学方程式中易溶解于水且能完全电离的物质拆写成阴、阳离子符号；而难溶于水的物质、气态物质和水仍用化学式表示；删：删去方程式等号两边重复的离子；查：检查是否满足元素原子守恒、反应前后电荷守恒等。（2）书写离子方程式的方法 离子反应是在溶液中或熔融状态时进行的反应，凡非溶液中进行的反应一般不能写离子方程式，亦即没有自由移动离子参加的反应，不能写离子方程式。如NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热，虽然也有离子和离子反应，但不能写成离子方程式，只能写化学方程式。 单质、氧化物在离子方程式中一律写化学式；弱酸(HF、H2S、HCl0、H2SO3等)、弱碱(如NH3H2O)等难电离的物质必须写化学式；难溶于水的物质(如CaCO3、BaSO4、FeS、PbS、BaSO3、Fe(OH)3等)必须写化学式。 多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写，如NaHSO3溶液和稀硫酸反应为：HSO3-+H+=SO2+H2O；强酸的酸式根在离子方程式中要拆开写，如：NaHSO4溶液和NaOH溶液反应的离子方程式为：H+OH-=H2O。 对于微溶物的处理有三种情况：在生成物中有微溶物如Ag2SO4、CaSO4、Ca(OH)2析出时，微溶物用化学式表示；当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)，应写成离子的形式。如CO2气体通人澄清石灰水中:CO2+Ca2+2OH-=CaCO3+H2O；当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液：Ca(OH)2+CO32-=CaCO3+2OH-。 3离子的检验（1）应考虑全面。加入BaCl2溶液生成沉淀，且不溶于稀硝酸的可能是Ag+或SO42-。能使石灰水变浑浊的气体可能是SO2或CO2，无味的气体才是CO2，有剌激气味的气体是SO2；或能使品红溶液褪色的气体是SO2。（2）考虑干扰。加入AgNO3生成黑色沉淀，不能认为溶液中无Cl。因为S2、Cl共存时，生成的黑色Ag2S沉淀可掩盖白色的AgCl沉淀。只有生成白色沉淀才可否定S2。加酸有臭味，不能排除CO32-，因为溶液中有S2时，加酸生成腐蛋气味的H2S气体可掩盖无味的CO2气体。注意：（1）电解质和非电解质均指化合物而言，单质既不属于电解质也不属于非电解质。 （2）必须是在水分子的作用或受热熔化后，本身直接电离出自由移动的离子的化合物，才是电解质，并不是溶于水能导电的化合物都是电解质。如SO3、NH3等溶于水都能导电，但SO3、NH3是非电解质。它们导电的原因是：SO3+H2O=H2SO4，H2SO4=2H+SO42-；NH3+H2ONH3H2O，NH3H2O NH4+OH-。这些自由移动的离子并非是SO3、NH3直接电离出来的。 （2）操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。例如少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液此时Ca(HCO3)2过量，有Ca2+HCO3-+OH=CaCO3+H2O；少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液(此时NaOH过量)，有Ca2+2HCO3-+2OH=CaCO3+CO32-+2H2O【例题精析】一、酸、碱、盐在水溶液中的电离例1含有自由移动Cl的有（ ）A.KClO3溶液 B.液态氯化氢C.氯化钾溶液 D.氯水【分析】A项KClO3在水中的电离方程式为：KClO3=K+ClO3-，而ClO3-不发生电离，故其溶液中无Cl；B项液态氯化氢中只有HCl分子，没有离子存在；C项KCl的电离方程式为KCl=K+Cl，符合题意；D项Cl2和水反应的产物HCl在水中可完全电离，得到Cl-。【答案】CD例2下列物质中，属于强电解质的是（）属于弱电解质的是（）属于非电解质的是（）A、碘化钾B、乙醇C、氨气D、蔗糖E、氢硫酸F、硫酸氢钠G、NH3H2OH、液氧【分析】化合物从其是否能电离分为电解质和非电解质，电解质从其电离程度又可分为强电解质和弱电解质。了解并能辨清这些物质及其关系。A、F为在水溶液中或熔融状态下完全电离的化合物，故属强电解质，BD在水中和熔融态不发生电离，属于非电解质，虽然C溶于水后生成的新物质NH3H2O发生电离，但C也属非电解质，E和G分别属于弱酸和弱碱，在水溶液中只能部分电离，故属弱电解质，液氧是单质，不是纯净化合物，既不属电解质，又不属于非电解质。【答案】AF，EG，BCD 二、离子反应及其发生的条件例3在电解质溶液的导电性装置（如图所示）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、硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液 D、醋酸中逐滴加入氨水（醋酸、氨水均为弱电解质，两者生成的NH4Ac为强电解质）【分析】溶液能否导电，取决于溶液中是否有离子存在；导电性强弱则由离子浓度大小等因素决定。A选项：盐酸滴入食盐溶液，不发生离子反应，溶液中离子浓度增大，导电性增强；B选项：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，对NaOH溶液而言，发生反应后溶液中离子浓度变化不大，灯泡不会变暗；C选项：发生H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2H2O，溶液中离子浓度减少，恰好发生如上反应时，溶液中几乎没有离子，继续滴加H2SO4，H2SO4过量，溶液中H+、SO42-离子增多；醋酸中逐滴加入氨水，溶液中溶质由弱电解质变为强电解质，导电性显著增强。【答案】C例4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+Cu Fe+Cu(OH)2=Fe(OH)2+CuC.Ag+Cl=AgCl AgNO3+HCl=AgCl+HNO3D.CO2+2OH=CO32-+H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O【分析】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。【答案】C例5下列各组离子中的离子，能在溶液中大量共存的是（ ） A.Na、Mg、Cl、OH B.H、Ca、CO32-、NO3-C.Cu2、K、SO42-、NO3- DNa、HCO3-、OH、Ca【分析】离子能否大量共存是考查离子反应的常见题型。就同学们现有知识而言，主要考查角度有：一看能否反应产生难溶物，如本题中Mg(OH)2、CaCO3、Ca(OH)2等；二看能否反应产生挥发性物质，如CO32-、HCO3-与H反应；三看能否生成弱电解质，如弱酸根与H反应，H与OH反应生成水。注意：HCO3-既能与H反应，又能与OH反应。HCO3-=CO2H2O，HCO3-OH= CO32-H2O审题知：溶液中大量共存的离子必须相互不起反应。A中Mg和OH能起反应生成Mg（OH）2；B中和CO32-、Ca和CO32-都能起反应；C中可以；D中HCO3-和OH、Ca和OH都能起反应。【答案】C例6在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是( ) A. Ca2+、Na+、NO3-、CO32- B. Mg2+、Cl-、NH4+、SO42- C. K+、Cl-、HCO3-、NO3- D. Ca2+、Na+、Fe3+、NO3-【分析】解答离子共存题，要看清题目，审准题意，挖掘出隐含条件。有的离子虽不存在于选项中的离子组中，但有时在题干中“隐含”出现，如某强酸性(或强碱性)溶液中能大量共存，说明溶液中除选项中的离子组内各离子外，还应有H+(或OH-)。本题对于(A)，因生成难溶物CaCO3而不能大量共存：Ca2+CO32-=CaCO3；对于(C)，因生成气体而不能大量共存：H+HCO3-=CO2+H2O；对于(D)，Fe3+溶液呈黄色，选(B)。【答案】B例7在 100 mL 0.10 molL1的 AgNO3(aq) 中，加入 100 mL 溶有 2.08 g BaCl2 的溶液，再加入 100 mL 溶有 2.50 g CuSO45H2O 的溶液，充分反应。下列说法中正确的是（ ）A.最终得到白色沉淀和无色溶液B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物C.混合过程中，逸出无色气体D.在最终得到的溶液中，c(Cu2) = 0.01 molL1【分析】本题意在考查学生对离子反应的认识及进行相关计算的能力。本题有以下两种解法。方法1(计算法)：n(Ag) = 0.100 L0.10 molL1 = 0.010 moln(Ba2) = n (BaCl2) = = 0.0100 moln(Cl) = 2n(BaCl2) = 0.0200 moln(SO) = n(CuSO45H2O) = = 0.0100 mol首先 Cl 与 Ag 发生反应生成白色 AgCl 沉淀：Ag Cl = AgCl0.010 mol0.010 mol0.010 mol反应后剩余 Cl：0.0200 mol0.010 mol = 0.010 mol。其次 Ba2 与 SO发生反应生成白色 BaSO4 沉淀