第二讲 离子反应.ppt

1、基本概念离子反应在化学复习中，一些在化学研究中比较重要的基本概念应该首先贯彻，其中最重要的是氧化还原反应和离子反应。氧化还原反应和离子反应在生产、生活和生命活动中具有重要意义。离子反应对高中生来说非常普遍和重要。在任何高考中，离子反应都是必修内容之一，难度变化很大。在无机化学学习过程中，教师在课堂上进行的演示实验和学生自己做的学生实验大多是水溶液中的离子反应。离子反应和其他知识，如氧化还原反应；酸、碱、盐和氧化物的性质；溶液中物质的识别和杂质去除；化学计算；特别是，“水溶液中的离子平衡”和“电化学基础”密切相关。理解离子反应的概念。了解常见离子的测试方法。离子反应的知识可以与实验相结合，普通的

2、电解质溶液可以通过离子反应来识别。结合电离平衡和水解平衡的知识，可以深入了解离子反应的条件，正确地写出离子方程并进行相关计算。了解离子反应在水处理中的应用(包括主要的化学方法及其原理)。在高考中，对离子反应的具体要求如下：(1)能够根据题目的要求正确写出离子方程，能够判断离子方程是对还是错，是高考中对这部分离子反应知识最基本的要求。通过对近年来高考命题的分析，有如下特点：(1)一些重要的物质和重要的离子反应方程式多年来在试卷中被多次重复。(2)题目的呈现充满了变化，但考试的知识和能力都很基础，大量的材料取自课本的基础实验。1.理解反应的本质：例1(07高考)用四种溶液做了实验。在下表中，“操作

3、与现象”和“解决方案”之间的对应关系是错误的()。本主题的范围很广，但它并不简单地考察物质的基本性质，而是将物质的性质与教科书中的典型实验紧密结合起来，给考生一个新的场景。在落实物质的物理化学性质的前提下，要求考生分析实验现象，得出正确的结论，既强调掌握基础知识，又强调灵活应用。例2(09高考)下面的说法是正确的： (一)将CO2通入氯化钡溶液中，直至饱和，不产生沉淀；通入SO2生成沉淀b，将铜粉加入稀硫酸中，铜粉不溶；然后加入铜(NO3)2固体，但铜粉仍不溶。c、将氨水滴入三氯化铝溶液中，产生白色沉淀；加入亚硫酸氢钠溶液后，沉淀消失。纯锌和稀硫酸之间的反应以缓慢的速度产生氢气；加入少量硫酸铜

4、固体后，速率不变。C(3)中考查的化学反应是中学化学教材中的基本反应，其错误大多属于化学公式处理不当、电荷不平衡、产物不合理、部分反应缺失等。对于某些反应，反应物的量不同，反应也不同。这类离子方程的编写或是非判断是这部分近年来的重点内容和难点。实施例3(05大学入学考试)当向下列固体混合物中加入足够的稀盐酸时，只能发生一个反应：()AMg、AlCl3、NaAlO2 BKNO3、NaCl、CH3COONa CNaClO、Na2SO3、BaCl2 DBa(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3、B，上述强氧化离子和强还原离子简称为“五氧化四还原”，除了Fe3和Fe2由于其相邻的价态不能发生氧化还原

5、反应外，两者不能共存中学化学中常见的氧化剂和还原剂有很多，下列离子主要参与离子反应：例4(09高考)下列离子方程式是正确的：(1)盐酸中的一滴氨水：溶于氢碘酸中的OH2O BFE(OH)3:Fe(OH)3 3H Fe3 3H2O CCu和稀硝酸：3Cu 8H 2NO33Cu2 2NO 4H2O D，足量氯气：S2O 322C 23H 2SO 2 324C 16H，C， 例5(09高考)能正确表达以下反应的离子方程式是：(a)在次氯酸钙溶液中引入过量CO2:Ca2clo CO2 H2O=CaCO32 hclob，在次氯酸钙溶液中引入SO2:Ca2clo SO2 H2O=CaCO42 hcloc，

6、氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：Ca2oh HC O3=CaCO33 H2O D向氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe24NO3=3Fe32H2O NO，D，除氧化还原反应外，还应注意离子间的复分解反应复分解反应的条件是溶液中的离子相互结合形成不溶性物质(或微溶性物质)、难离子化物质(弱酸、弱碱、水等)。)和挥发性物质(气体)。它看起来很简单，但在高考中很少单独考试，而且它经常与其他模块的知识相结合。如果将实施例5中的选项C改为这样一个问题：足量的氢氧化钙溶液和碳酸氢镁溶液之间反应的离子方程式是：这个问题源于水处理的知识，它涉及不溶性电解质的溶解平衡和沉淀转化的知识。2ca 24 ohm 2 HC

7、O 3=2co 32 H2 mg(oh)2时，“水溶液中的离子平衡”与离子反应密切相关。在判断复分解反应是否会发生时，有必要应用大量的理论知识。例如：(1)无论是否产生难以电离的物质(弱酸、弱碱和水)，都需要熟悉常见的弱酸和弱碱的相对强度，涉及的许多实验都是基于元素化合物和有机化学的关键实验。同样，我们也可以对弱碱的相对强度作出类似的总结。(2)了解中学化学实验中常见的不溶物和微溶物，根据教科书实验现象和溶度积数据比较不溶物的溶解度，正确判断沉淀物的类型。中学化学中有四种重要的微溶物质：氢氧化钙、碳酸镁、硫酸银、硫酸钙。在案例6(04高考)中，有七瓶不同物质的溶液，即a、b、c、d、e、f、g

8、，它们是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、氯化镁、ca(。为了鉴别，每种溶液少量成对混合，实验结果见表。在表中，“”表示沉淀或微溶化合物的形成，“”表示未观察到明显变化。试着回答以下问题：A的化学式是，G的化学式是，判断的理由是。写出其他物质的化学式。b，C，D，E，F .例7(09高考)下面的化学实验事实和解释是正确的：(a)将四氯化碳滴加到碘水中，振动静置分层，四氯化碳层呈紫色，表明四氯化碳可以从碘水中提取碘硼，滴加到二氧化硫水溶液中。形成白色沉淀，表明BaSO3不溶于盐酸c，少量酸性高锰酸钾溶液滴入0.1摩尔-1硫酸亚铁溶液中，高锰酸钾溶液褪色，表明Fe2具有氧化性d，将1

9、2滴0.01摩尔-1硝酸银溶液滴入浓度为0.1摩尔-1的2.0毫升KCl和碘化钾混合溶液中，摇匀后沉淀为黄色。结果表明，氯化银的Ksp大于碘化银。公元2年。重点突破“有条件”离子共存的话题：利用离子反应的知识来判断溶液中是否有大量的离子共存也是高考中常见的问题之一。在解决这类问题时，我们应该注意两个问题：第一，对离子之间发生化学反应的原因(反应类型)是否有明确的要求；第二，话题中是否有一些限制性条件。在高、中级阶段，导致离子共存的反应可细分为四类：复分解反应、re盐的水解通常较弱，但如果一种盐溶液中弱碱阳离子的水解度较大，而另一种盐溶液中弱酸离子的水解度也较大，则两种溶液混合后，它们的水解相互

10、促进，原始水解反应趋于完成，因此它们不能共存。常见的有：Al3与CO32、h CO3、S2、HS、AlO2等反应。Fe3与CO32、h CO3、AlO2反应(Fe3与S2、SO32、h S反应)，AlO2与弱碱阳离子和HCO3反应，等等。请注意，双水解只能发生在几个离子之间，因为大多数离子的水解度非常小，这不足以使反应完成。对许多学生来说，双水解的知识不容易理解和记忆。我们可以利用水溶液中结合元素化合物和离子平衡的知识。例如，中学化学中著名的“铝三角”，在这个反应图中，偏铝酸盐向氢氧化铝沉淀的转化在教科书中没有明确提到，但在高考中经常发现。利用我们所学的酸、碱和盐之间的反应定律，分析这个反应的

11、原理并不难。二氧化碳与水反应获得碳酸，然后通过酸和盐之间的复分解反应获得新的盐，碳酸钠，并且还产生比碳酸弱的酸性氢氧化铝。铝(氢)3氢氧化钠=氢氧化钠2H2O酸碱盐水2NaAlO2 3H2O CO2=氢氧化钠3碳酸钠盐酸新酸新盐。同样，我们可以用熟悉无机化学的化学实验对离子共存做出新的解释。氢氧化铝是一种两性物质，只能与强酸和强碱反应。因此，我们可以得出这样的结论：由氢氧化铝生成的三氧化二铝必须与强酸发生化学反应，因此产生了二氧化碳、碳酸氢盐、S2、氢氧化物、二氧化硅等。其能与强酸反应，但不能与Al3大量共存。氢氧化铝生成的AlO 2必须与强碱反应。因此，弱碱阳离子和能与强碱反应的碳酸氢盐阳离

12、子不能与AlO 2大量共存。在离子共存的话题中，高考往往会增加一些限制性条件，这不仅可以检验考生的试题能力和获取信息的能力，还可以达到学科内整合和检验知识综合应用能力的目的。在高考中，常见的限制性条件如下：(1)解的颜色；(2)溶液的酸度和碱度；用溶液的酸碱度来判断，用指示剂的颜色变化来判断甲基橙红(pH3.1)、黄色(pH4.4)、石蕊红(pH5.0)、蓝色(pH8.0)、酚酞无色(pH 8.2)、红色(pH10.0)，用简单的计算来判断，用典型物质的化学性质来判断，(3)溶液中已确定存在的离子，或实验中新加入的试剂。例8(08大学入学考试)下列各组离子必须大量共存：(a)在强碱溶液中含有大

13、量二氧化硅：NH4、钠、氯、硼；溶液中的钠、钾、二氧化碳、硝酸碳，溶液的酸碱度为12；溶液中的NH4，na，SO42，Cl D，c(h)=0.1摩尔L1。在选项c中，如果pH=12，则c(OH)=0.01摩尔1，NH4和OH不能共存；在方案d中，溶液为酸性，NO3在酸性溶液中具有强氧化性，不能与还原性共存。在以下溶液中，大量离子必须共存：(a)强碱性溶液：含0.1mol-1f3的k、Al3、Cl、SO42 B溶液；含0.1摩尔-1克2的钾、镁、碘、硝酸碳溶液；室温下钠、钾、CO32、氯离子。在溶液的酸碱度=1:钠，Fe3，NO3，SO42，D，例10(09高考)在溶液中，在下列给定的条件下，能

14、大量共存的离子群是()一种无色溶液：Ca2，h，Cl，hso3，溶液能使酸碱度试纸变红：钠，NH4，I，NO3 CFeCl2溶液：钾，钠，SO42，AlO2 D=0.1摩尔/升溶液：钠，钾，二氧化硅，NO3，D，在例11(09高考)中向溶液中加入适量的Na2O2后，仍能大量共存的离子基团有(ANH4)、Ba2、C1、NO3 BK、AlO2、C1、SO42 CCa2、Mg2、NO3、HCO3 DNa、C1、CO32、SO32、B。实施例12在由水电离产生的h浓度为11013摩尔1的溶液中，大量能够共存的离子基团是(k)、氯、NO3、S2；钾、Fe2、碘、SO42钠、氯、NO3、SO42钠、钙、氯

15、、碳酸氢盐；k、Ba2、Cl、NO3 .实施例13在给定的条件下，下列各组离子可以大量共存：(a)在酸碱度为1的溶液中：在SO42存在下，NH4，k，ClO，氯离子；在NO3存在下的钠、镁、钙、碘、碳；NH4，Ba2，Fe2，Br D在c (h)=1.01013mol1的溶液中。S2，AlO2，SO32，D，实施例14中的溶液可以溶解氢氧化铝和硅酸，并且在该溶液中可以共存的大量离子基团是(AK)，Na，HCO3，NO3 BNa，SO42，Cl，CH，Mg2，SO42，NO3 DAg，K，NO3，Na，B，iii和iii。从“定性”到“半定量”和“定量”，教学大纲中明确指出“理解定量研究的方法是

16、化学作为一门科学发展的重要标志”。因此，在高考中，许多离子反应的问题正从“定性”逐渐演变为“半定量”和“定量”。1.不同的剂量会产生不同的产物：当写离子方程式或判断离子方程式是对还是错时，这种题目很麻烦。如何解决这类问题？首先，我们应该从原理上进行分析，出现这种情况的原因是，如果反应中有多余的反应物，会直接引发后续反应，这就是我们通常所说的“多步连续反应”。常见的反应如下：(1)与CO2(SO2、H3PO4等)的反应。):其实质是多元弱酸与普通盐的进一步反应。通常，当CO2不足时，会生成正常盐，过量的CO2会继续反应，将正常盐转化为酸式盐(CO2和酚钠之间的反应除外)。(2)强碱与酸式盐的反应，如硫酸氢钠和氢氧化钡、碳酸氢钠和氢氧化钙、碳酸氢钙和氢氧化钠等。nah SO4 ba(oh)2=NaOH baso 4h2o NaOH nah SO4=na2so 4 H2O总结果是2nahso4ba (oh) 2=Na2SO4 baso总结果是fe4