新课标版2024-2025学年高中化学第二章化学物质及其变化第二节第2课时离子反应及其发生的条件学案新人教版必修1

PAGEPAGE13第2课时离子反应及其发生的条件[核心素养发展目标]1.相识化学改变的本质是有新物质生成，通过试验事实相识离子反应，并驾驭离子反应发生的条件。2.通过分析、推理等方法相识离子反应的本质，驾驭离子方程式的书写方法及正误推断，初步驾驭离子共存的推断方法。一、离子反应与离子方程式1．离子反应(1)电解质在溶液中反应的试验探究按下图所示完成试验，并回答问题：①图甲试验的现象是无明显改变，因为溶液中K＋、Cl－、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)相互之间不发生化学反应。②图乙试验的现象是有白色沉淀生成，其缘由是溶液中Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)结合生成硫酸钡。③结论：电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应。(2)离子反应：有离子参与或有离子生成的化学反应。2．离子反应方程式(1)离子反应常用离子方程式来表示。离子方程式是用实际参与反应的离子符号来表示反应的式子。(2)离子方程式的书写步骤以氯化钡和硫酸钠在溶液中反应为例：①写：化学方程式(必需依据试验事实)BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl；②拆：把易溶于水且易电离的物质拆成离子的形式：2Na＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2Cl－=BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－；③删：删去方程式两边不参与反应的离子：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓；④查：检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。1书写步骤：“写是基础→拆是关键→删是途径→查是保证”。2书写关键：①要将易溶于水且易电离的电解质写成离子的形式；②单质、沉淀、气体、难电离的物质如水、弱酸、弱碱等写成化学式。例1下列反应的离子方程式书写正确的是()A．稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋=Cu2＋＋H2↑B．稀硫酸与氢氧化钡溶液混合：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓C．稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2CO3D．氧化铁与稀盐酸混合：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O答案D解析选项A中铜与稀硫酸不反应；选项B中H＋与OH－参与反应生成水；选项C中反应生成的碳酸不稳定，可分解成二氧化碳和水。【考点】离子方程式【题点】离子方程式的正误推断思维启迪——离子方程式正误推断——“五看”(1)看是否符合客观事实。(2)看拆分是否正确。(3)看是否符合原子守恒和电荷守恒。(4)看是否漏写离子反应。(5)看是否符合题设条件。例2下列化学方程式中，不行以用H＋＋OH－=H2O表示的是()A．2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2OB．Ba(OH)2＋2HCl=BaCl2＋2H2OC．Cu(OH)2＋2HNO3=Cu(NO3)2＋2H2OD．KOH＋HCl=KCl＋H2O答案C解析H＋＋OH－=H2O代表强酸和可溶性强碱反应生成可溶性盐和水的反应，选项A、B、D符合；而选项C中氢氧化铜犯难溶性弱碱，应写成化学式的形式。【考点】离子方程式【题点】离子方程式表示的意义思维启迪离子方程式表示的意义，以H＋＋OH－=H2O为例：(1)表示某一个详细的化学反应，如NaOH＋HCl=NaCl＋H2O。(2)表示同一类反应，即强酸与可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。相关链接(1)书写离子方程式时拆分原则①强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式，难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。②微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式，如石灰水和石灰乳，石灰水写成离子形式而石灰乳则写化学式。微溶物作为生成物，一般写化学式(标“↓”符号)。③一水合氨作反应物写NH3·H2O；作生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写NH3(标“↑”符号)。④固体之间反应不能写离子方程式，如氯化铵与氢氧化钙的反应，浓硫酸与固体物质反应不能写离子方程式。＋COeq\o\al(2－,3)”。(2)常见物质在离子方程式中的书写要求书写要求物质类型需拆成离子的物质(写离子符号)①强酸：HCl、H2SO4、HNO3等②强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2等③可溶性盐：NaCl、K2SO4、NaNO3等不能拆成离子的物质(写化学式)①单质；②气体；③氧化物④难溶物：Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等⑤难电离的物质：CH3COOH、NH3·H2O、H2O等⑥非电解质：乙醇等⑦浓硫酸二、离子反应发生的条件1．试验探究(1)上述三个试验的现象：①生成蓝色沉淀；②溶液红色消逝；③产生气泡。(2)写出上述三个试验中反应的离子方程式：①Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓；②H＋＋OH－=H2O；③COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O。2．复分解型离子反应发生的条件3．离子共存(1)几种离子在溶液中能否大量共存，取决于它们之间是否发生反应。(2)在溶液中若离子之间不发生反应，则能大量共存；否则不能大量共存。例3下列各组离子在溶液中可大量共存的是()A．Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋、SOeq\o\al(2－,4)B．K＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、Na＋C．H＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋、COeq\o\al(2－,3)D．NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、K＋、OH－答案B解析选项A中的Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)反应生成硫酸钡沉淀，二者不能大量共存；选项C中的H＋与COeq\o\al(2－,3)反应生成二氧化碳气体和水，二者不能大量共存；选项D中的NHeq\o\al(＋,4)与OH－反应生成难电离的弱碱一水合氨，二者不能大量共存。【考点】离子共存【题点】无限制条件下离子共存的推断在溶液中离子不能大量共存的条件(1)离子间反应生成沉淀：如Ca2＋与COeq\o\al(2－,3)、Ag＋与Cl－、Mg2＋与OH－等。(2)离子间反应生成气体：如H＋与COeq\o\al(2－,3)、H＋与HCOeq\o\al(－,3)等。(3)离子间反应生成难电离的物质：如H＋与OH－、H＋与CH3COO－、OH－与NHeq\o\al(＋,4)等。例4在强碱性溶液中不能大量共存的离子组是()A．Ba2＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B．K＋、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、S2－C．K＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)D．NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)答案D解析铜离子在强碱性条件下可生成氢氧化铜沉淀，铵根离子在强碱性条件下可生成一水合氨(或氨气和水)。【考点】离子共存【题点】有限制条件下离子共存的推断思维启迪——溶液中离子能否大量共存的推断(1)先看题目是否有隐含的限制条件，如碱性(含OH－)、酸性(含H＋)、无色(不含Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnOeq\o\al(－,4))等。(2)再看离子间能否反应，即有无沉淀、气体或难电离物质(如醋酸、碳酸、氨水和水等)生成。例5某同学称取确定质量的MgCl2固体配成溶液，在该溶液中加入确定量的盐酸，然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。请回答下列问题：(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有________(填字母)。a．容量瓶b．烧杯c．量筒d．玻璃棒(2)OA段反应的离子方程式为________________________________________________。(3)AB段反应的离子方程式为________________________________________________。(4)在B点对应的溶液中滴加AgNO3溶液，视察到的现象是________________，反应的离子方程式为______________________________________________________________________。答案(1)bd(2)H＋＋OH－=H2O(3)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(4)有白色沉淀生成Ag＋＋Cl－=AgCl↓解析图中OA段表示OH－先与H＋反应，AB段表示OH－与Mg2＋反应，B点对应的溶液为NaCl溶液，加AgNO3溶液发生反应Ag＋＋Cl－=AgCl↓，现象是有白色沉淀生成。【考点】离子反应【题点】离子反应的相关综合相关链接离子能否大量共存的推断(1)离子间若发生下列反应之一，则不能大量共存①离子间反应生成沉淀，凡是能在水溶液中相互结合生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存，如Ca2＋与COeq\o\al(2－,3)，Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋与Cl－、Mg2＋与OH－等之间能发生反应生成沉淀而不能大量共存。②离子间反应生成气体。凡是能在水溶液中相互作用生成气体的离子之间也不能大量共存。如H＋与COeq\o\al(2－,3)、H＋与HCOeq\o\al(－,3)等之间能发生反应生成气体而不能大量共存。③离子间反应有难电离的物质生成。若水溶液中的离子之间能发生反应生成难电离的物质，则不能大量共存。如HCOeq\o\al(－,3)与OH－、NHeq\o\al(＋,4)与OH－、CH3COO－与H＋等之间都不能大量共存。(2)留意附加的隐含条件①无色透亮的溶液中，不存在有色离子。如Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(棕黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnOeq\o\al(－,4)(紫红色)等。②强酸性溶液中，不存在与H＋起反应的离子。③强碱性溶液中，不存在与OH－起反应的离子。④弱酸的酸式酸根离子在较强的酸性与碱性环境中都不能大量共存。如HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=H2O＋COeq\o\al(2－,3)。离子反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(实质：离子之间的反应,复分解离子反应发生的条件,离子方程式的书写与正误推断,离子能否大量共存的推断))1．推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应的实质是SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋结合生成了BaSO4沉淀()(2)碳酸钙与盐酸反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑()(3)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓()(4)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式为2Fe＋3H＋=2Fe3＋＋3H2↑()(5)Ag＋＋Cl－=AgCl↓只能表示硝酸银溶液与氯化钠溶液的反应()(6)碳酸盐与硝酸溶液的反应都可用COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑表示()(7)在溶液中与Ag＋能共存的常见阴离子只有NOeq\o\al(－,3)()(8)无色透亮溶液中，确定不存在Cu2＋、Fe3＋、MnOeq\o\al(－,4)等()(9)强酸性溶液中，确定不能大量存在COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、OH－等()(10)滴入酚酞溶液显红色的溶液中K＋、Na＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)不能大量共存()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√(9)√(10)√【考点】离子反应【题点】离子反应的相关综合2．下列溶液混合后，不会发生离子反应的是()A．硝酸钡溶液和硫酸钠溶液B．醋酸钠溶液和稀硫酸C．碳酸钾溶液和硫酸氢钠溶液D．硝酸钾溶液和氯化铜溶液答案D解析选项D中的溶液混合无沉淀、气体和难电离物质生成，不能发生离子反应。【考点】离子反应【题点】离子反应能否发生的推断3．能正确表示下列化学反应离子方程式的是()A．澄清的石灰水与盐酸的反应：OH－＋H＋=H2OB．氧化镁与稀硝酸反应：O2－＋2H＋=H2OC．硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液混合：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓D．碳酸钙溶于稀盐酸中：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑答案A解析选项B中的氧化镁和选项D中的碳酸钙都不能写成离子的形式，应用化学式表示；选项C中还应生成氢氧化镁沉淀。【考点】离子方程式【题点】离子方程式的正误推断4．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是()A．H＋、Ca2＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)B．Na＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、OH－C．K＋、Na＋、OH－、Cl－D．Cu2＋、Ba2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)答案C解析选项A中H＋、Ca2＋与COeq\o\al(2－,3)都不能大量共存；选项B中Mg2＋与OH－不能大量共存；选项D中Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)不能大量共存。【考点】离子共存【题点】无限制条件的离子共存推断5．写出下列反应的离子方程式。(1)氢氧化钠溶液与硫酸溶液：__________________________________________________；(2)氯化钠溶液与硝酸银溶液：__________________________________________________；(3)氢氧化钡溶液和硫酸溶液：__________________________________________________；(4)铁与硫酸铜溶液反应：_____________________________________________________；(5)碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液反应：___________________________________________；(6)铁与稀盐酸反应：_________________________________________________________；(7)碳酸钠溶液与稀硫酸反应：_________________________________________________。答案(1)H＋＋OH－=H2O(2)Cl－＋Ag＋=AgCl↓(3)Ba2＋＋2OH－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋=BaSO4↓＋2H2O(4)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(5)Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓(6)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(7)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑解析初学离子方程式的书写应严格依据书写步骤进行，娴熟之后可以省略中间步骤。【考点】离子方程式【题点】离子方程式的书写题组一离子反应1．下列各组物质间的反应中，不属于离子反应的是()A．锌和稀硫酸反应B．氯化钠溶液和硝酸银溶液反应C．木炭和氧气反应D．烧碱溶液和氯化铁溶液反应答案C解析选项C中的反应不在溶液中进行且无离子参与或生成，不属于离子反应。【考点】离子反应【题点】离子反应的识别与推断2．下列溶液混合后，不能发生离子反应的是()A．氢氧化钠溶液和氯化铁溶液B．碳酸钠溶液和稀硫酸C．硫酸钠溶液和氯化镁溶液D．硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液答案C解析选项C中的溶液混合无沉淀、气体和难电离物质生成，不能发生离子反应。【考点】离子反应【题点】离子反应能否发生的推断3．下列对于离子反应的表述正确的是()A．离子反应中确定有沉淀生成B．反应中有气体生成的反应确定是离子反应C．复分解离子反应发生的条件之一是有难电离物质生成D．非电解质二氧化碳与足量烧碱溶液的反应不属于离子反应答案C解析离子反应不确定都有沉淀生成，有气体或难电离物质生成的也是离子反应；有气体生成的不确定是离子反应，如碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体的反应不是离子反应；二氧化碳与烧碱溶液反应有碳酸根离子和水生成，该反应属于离子反应。【考点】离子反应【题点】离子反应的多角度理解4．离子反应、复分解反应、置换反应之间可用集合关系来表示，其中正确的是()答案C解析置换反应与复分解反应没有相交的关系，离子反应与置换反应和复分解反应分别有相交的关系。【考点】离子反应【题点】离子反应的相关综合题组二离子反应方程式5．(2024·六安市舒城中学统考)能正确表示下列化学反应的离子方程式是()A．氢氧化钡溶液与硝酸的反应：OH－＋H＋=H2OB．澄清的石灰水与稀盐酸反应：Ca(OH)2＋2H＋=Ca2＋＋2H2OC．铁片插入硝酸银溶液中：Fe＋Ag＋=Fe2＋＋AgD．碳酸钡溶于稀盐酸中：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑答案A解析澄清的石灰水是强碱溶液，应拆分为离子，B错误；离子方程式没有配平，C错误；碳酸钡难溶于水不能拆成离子形式，D错误。【考点】离子方程式【题点】离子方程式的正误推断6．下列离子方程式书写不正确的是()A．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑B．铜片插入硝酸银溶液中：Cu＋Ag＋=Cu2＋＋AgC．铁与氯化铜溶液反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuD．碳酸钙跟稀盐酸反应：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑答案B解析选项B中电荷不守恒，正确的离子方程式为Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。【考点】离子方程式【题点】离子方程式的正误推断7．离子方程式H＋＋OH－=H2O所表示的反应可以是()A．全部酸和碱之间的中和反应B．碳酸氢钠和氢氧化钠之间的反应C．全部可溶性酸和可溶性碱的反应D．硫酸氢钠与氢氧化钠的反应答案D解析该离子方程式表明，反应物是易电离出H＋的物质和易电离出OH－的碱，且生成物为可溶性盐和水，选项D正确。【考点】离子方程式【题点】离子方程式表示的意义8．下列反应①和②可以用同一离子方程式表示的是()A．①稀盐酸＋碳酸钠溶液；②稀盐酸＋碳酸氢钠溶液B．①氢氧化钠溶液＋稀盐酸；②氢氧化钡溶液＋稀硫酸C．①氯化钡溶液＋稀硫酸；②氢氧化钡溶液＋硫酸钠溶液D．①稀盐酸＋碳酸钙粉末；②稀硫酸＋碳酸钠溶液答案C解析选项A中碳酸钠(COeq\o\al(2－,3))与碳酸氢钠(HCOeq\o\al(－,3))，选项B中①生成的可溶性盐氯化钠和②生成的难溶性盐硫酸钡，选项D中碳酸钙(CaCO3)与碳酸钠(COeq\o\al(2－,3))，它们在离子方程式书写时要求不同，其离子方程式不同。【考点】离子方程式【题点】同一离子方程式表示不同的化学反应9．与下列离子方程式相对应的化学方程式书写不正确的是()A．Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓CuSO4＋2KOH=Cu(OH)2↓＋K2SO4B．COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OBaCO3＋2HCl=BaCl2＋H2O＋CO2↑C．Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaClD．H＋＋OH－=H2O2KOH＋H2SO4=K2SO4＋2H2O答案B解析选项B中的碳酸钡不溶于水，不能写成离子的形式。【考点】离子方程式【题点】由离子方程式确定相应的化学方程式题组三离子共存10．下列各组离子能在溶液中大量共存的是()A．Ag＋、K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B．Ba2＋、Cl－、H＋、SOeq\o\al(2－,4)C．H＋、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Na＋D．Na＋、Ba2＋、OH－、NOeq\o\al(－,3)答案D解析选项A中Ag＋与Cl－不能大量共存；选项B中Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)不能大量共存；选项C中H＋与COeq\o\al(2－,3)不能大量共存。【考点】离子共存【题点】无限制条件的离子共存推断11．下列离子在水溶液中可与COeq\o\al(2－,3)大量共存的是()A．Ca2＋B．Ba2＋C．Na＋D．H＋答案C解析COeq\o\al(2－,3)与Ca2＋、Ba2＋都能结合生成沉淀，COeq\o\al(2－,3)与H＋能反应生成二氧化碳和水，选项C正确。【考点】离子共存【题点】有限制条件的离子共存推断12．(2024·武汉高一检测)在强酸性无色透亮溶液中，能大量共存的离子组是()A．NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－B．K＋、OH－、NOeq\o\al(－,3)、Fe3＋C．Al3＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－D．Na＋、Ca2＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)答案A解析选项B中含有Fe3＋、选项C中含有Cu2＋，二者溶液不行能为无色；溶液为强酸性，选项B中OH－、选项D中COeq\o\al(2－,3)都不能大量存在。【考点】离子共存【题点】有限制条件的离子共存推断13．某混合溶液中所含离子的浓度如表所示，则M可能为()离子NOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,4)H＋M浓度/mol·L－12121A.Cl－B．Ba2＋C．Na＋D．Mg2＋答案D解析设M所带电荷数为x，依据溶液呈电中性可得2×1＋1×2＝2×1＋x×1，得x＝2，因此M应当带2个单位的正电荷。由于SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋能够反应生成沉淀，即不能大量共存，所以M可能为Mg2＋。【考点】离子共存【题点】离子共存的相关综合14．(2024·诸暨中学期末)某蓝色溶液中含有下列离子中的若干种：Cu2＋、Na＋、Ba2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，且各种离子的物质的量浓度相等。取适量该溶液加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，滴加硝酸后仍存有沉淀。依据上述试验，以下推想中不正确的是()A．溶液中可能有Na＋ B．溶液中可能有Ba2＋C．溶液中可能有NOeq\o\al(－,3) D．溶液中可能有SOeq\o\al(2－,4)答案B解析溶液呈蓝色，则溶液中确定存在Cu2＋。取适量该溶液加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，滴加硝酸后仍存有沉淀，白色沉淀是氯化银，因此确定存在Cl－，可能存在SOeq\o\al(2－,4)。由于各种离子的物质的量浓度相等，因此假如没有硫酸根离子，则依据电荷守恒可知确定还存在确定存在。【考点】离子共存【题点】离子共存的相关综合15．依据图示试验，回答问题：(1)试管A中的现象是_______________________________________________________，反应的离子方程式是________________________________________________________。(2)试管B中的现象是___________________________