高中化学必修一 《第二节 离子反应》名校名师课件

1、第2课时离 子 反 应 一、离子反应1.离子反应(1)实验探究:实验操作 实验现象有白色沉淀混合前溶液中微粒Ba2+、Cl-Na+、 混合后溶液中微粒变化Na+、Cl-没有变化,Ba2+、 _结论实质:_变少Ba2+与 发生反应生成BaSO4沉淀(2)离子反应:2.离子方程式(1)概念:用实际参加反应的_来表示反应的式子。离子符号(2)书写步骤(以氯化钡与硫酸钠溶液反应为例):总结:写是基础,拆是关键,删是途径,查是保证。(3)离子方程式表示的意义:【巧判断】(1)CuSO4溶液与BaCl2溶液反应,实质是 和Ba2+生成BaSO4沉淀的反应。()提示:。离子反应的实质是使溶液中某些离子浓度减

2、小, 和Ba2+生成BaSO4沉淀使溶液中离子浓度减小。 (2)离子反应中参加反应的都能写成离子形式。()提示:。参加离子反应的物质有些是不能写成离子形式的,如单质、氧化物、难溶物等。(3)AgNO3溶液与NaCl溶液反应和AgNO3溶液与盐酸反应都可用Ag+Cl-=AgCl来表示。()提示:。AgNO3溶液与NaCl溶液反应和AgNO3溶液与盐酸反应时实际参加离子反应的就是Ag+和Cl-。二、离子反应发生的条件1.复分解型离子反应发生的条件2.离子反应的常见类型和应用【情境思考】三国演义中有这样一个故事:诸葛亮第四次释放孟获后,孟获逃至秃龙洞,秃龙洞的毒泉中有一个“哑泉”。蜀军先锋王平率数百

3、军士前来探路,由于天气炎热,人马均争先恐后误喝哑泉水(含有较多的硫酸铜)。回营后军士们个个说不出话来,生命危在旦夕,诸葛亮也毫无办法。此时,幸巧遇见一老叟,经指点,蜀军众将士及时饮用万安溪安乐泉水(含有较多的碱),终于逐渐转危为安,渡过难关。那么喝了万安溪安乐泉水又为何转危为安呢?发生的反应是否是离子反应?若是,写出反应的离子方程式。提示:安乐泉水中含有较多的碱,大量饮此泉水,其中碱先中和了胃酸,然后多余的碱又会在胃肠中与CuSO4发生反应生成不溶物Cu(OH)2,而不再会被吸收,因此具有解毒作用。该过程发生了两个离子反应,离子方程式为H+OH-=H2O,Cu2+2OH-=Cu(OH)2。知识

4、点一离子方程式的书写及正误判断【重点释疑】1. 离子方程式书写及判断的核心在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手:2.“六看”判断离子方程式的正误(1)看是否符合客观事实如Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+=2Fe3+3Cu( )Fe+Cu2+=Fe2+Cu( )(2)看是否符合拆写原则如石灰石加入稀盐酸中: +2H+=CO2+H2O( )CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O( )(3)看是否遵守质量守恒定律如Na2CO3与稀硫酸反应: +H+=CO2+H2O( ) +2H+=CO2+H2O( )(4)看是否遵守电荷守恒如钠与稀硫酸反应:Na+2

5、H+=Na+H2( )2Na+2H+=2Na+H2( )(5)看是否漏掉参加反应的离子如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2+ =BaSO4( )Ba2+ +Cu2+2OH-=BaSO4+Cu(OH)2( )(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2+OH-+H+ =BaSO4+H2O( )Ba2+2OH-+2H+ =BaSO4+2H2O( )【易错提醒】离子方程式中的“拆”与“不拆”(1)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和 ,应拆写成Na+和 。(2)浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;浓盐酸、浓硝酸拆成离子

6、形式。(3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和 。(4)对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则不能拆写成离子,应保留化学式Ca(OH)2。【思考讨论】(1)H+OH-=H2O能表示所有的强酸和强碱发生的反应吗?为什么?提示:不能。如H2SO4与Ba(OH)2反应除H+和OH-反应生成H2O外,Ba2+与 反应生成BaSO4沉淀,故其离子方程式为Ba2+2OH-+2H+ =BaSO4+2H2O。(2)澄清石灰水中通入CO2是否一定产生沉淀?提示:不一定。持续不断通入CO2产生的沉淀会溶解,即CaCO3转化为Ca

7、(HCO3)2。(3)离子方程式 +2H+=H2O+CO2的含义是什么?提示:可溶性碳酸盐与强酸或强酸的酸式盐生成可溶性盐、水和二氧化碳的反应。【案例示范】【典例】能正确表示下列化学反应的离子方程式的是()A.向ZnCl2溶液中加入Fe粉:Fe+Zn2+=Fe2+ZnB.向硫酸溶液加入Cu(OH)2固体:OH-+H+=H2OC.向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸: +2H+=CO2+H2OD.向氯化钾溶液中滴加硝酸银溶液:Cl-+Ag+=AgCl【解析】选D。A项不符合化学事实,错误;B项Cu(OH)2为难溶性固体,不能拆分成离子形式,错误;C项NaHCO3应拆分为 ,错误;D项正确。【规律方法】“拆

8、”与“不拆”(1)可拆为离子符号的物质(2)不可拆为离子符号的物质【迁移应用】1.离子方程式是用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。下列反应的离子方程式中,正确的是 ()A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2+H2B.硫酸铜溶液与Ba(OH)2溶液混合: +Ba2+=BaSO4C.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【解析】选D。某个离子方程式书写是否正确应遵循客观事实。A反应不能发生,因为Cu的金属活动性弱,不能置换出氢气;B忽视了所有阴、阳离子均参加了反应,产物中BaSO4和Cu(OH)2均是难溶

9、物;C反应生成的H2CO3不稳定,分解成CO2和H2O;D正确。2.(2019长春高一检测)下列各组中的两个反应,可用同一离子方程式表示的是()A.CaCO3和HCl、K2CO3和HClB.BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4C.HCl和Na2CO3、HCl和NaHCO3D.NaOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3【解析】选D。A中离子方程式分别为CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2和 +2H+=CO2+H2O;B中离子方程式分别为Ba2+ =BaSO4和Ba2+2OH-+2H+ =BaSO4+2H2O;C中离子方程式分别为 +2H+=CO2+H2O和 +H+=CO2

10、+H2O;D中离子方程式均为H+OH-=H2O。【补偿训练】下列不能发生离子反应的是_。NaCl溶液与AgNO3溶液KNO3溶液与NaOH溶液稀硫酸与BaCl2溶液盐酸与Na2CO3溶液Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液NaOH溶液与稀硝酸溶液锌与CuSO4溶液稀硫酸和NaCl溶液Na2SO4溶液和CuCl2溶液【解析】复分解型离子反应发生的条件是a.生成难溶或微溶物质;b.生成难电离物质(弱酸、弱碱、H2O);c.生成挥发性物质(或气体)。三者满足其一即可发生离子反应,其中分别生成AgCl沉淀、BaSO4沉淀、CaCO3沉淀,生成H2O,生成H2O和CO2,Zn与Cu2+发生置换反应,故都

11、能发生离子反应,不符合离子反应发生的条件,不能发生离子反应。答案: 【素养提升】化学是一门自然科学,渗透在我们生活的每一个环节。 例如:豆腐不可与菠菜一起煮。原因是菠菜中含有丰富的草酸、草酸钠(Na2C2O4),豆腐中含有较多的钙盐,如硫酸钙等。一起煮时上述物质发生复分解反应,生成草酸钙沉淀等物质。从医学的观点看:混合食用,生成草酸钙沉淀,是产生结石的诱因 ;从营养学的观点看:混合食用会破坏它们的营养成分。(1)写出草酸钠(Na2C2O4)与可溶性钙盐反应的离子方程式。提示:Ca2+ =CaC2O4。(2)生活中还有很多类似的例子,请利用所学知识解释。洁厕剂(主要成分为HCl)可用于除去卫生间

12、瓷砖污垢主要成分有CaCO3、Mg(OH)2,原因是什么?写出相关反应的离子方程式。提示:CaCO3、Mg(OH)2与HCl发生复分解反应,生成可溶物,则水垢除去,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2,Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O。生活中常用白醋(主要成分为CH3COOH,为一元弱酸)擦拭洗手盆上的铁锈(主要成分为Fe2O3),请用离子方程式解释原因。提示:Fe2O3为金属氧化物能够溶于酸,反应的离子方程式为Fe2O3+6CH3COOH=2Fe3+3H2O+6CH3COO-。知识点二离子大量共存【重点释疑】1.离子不能大量共存的情况分析发生反应类型反应条件举

13、例复分解反应生成难溶或微溶的物质如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、CaSO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等生成难电离的物质如生成H2O、CH3COOH、NH3H2O等生成挥发性物质(气体)如生成CO2、SO2、H2S等2.离子共存问题中易忽视的三类隐含条件【思考讨论】(1)电解质在水溶液中发生反应后,所有离子浓度是否均减小?提示:否。只有相互结合生成难溶物、气体、难电离物质的离子浓度才减小。(2)参加离子反应的物质是不是一定是电解质?提示:不一定。电解质必须是化合物,而单质也可以参加离子反应。(3)强酸性和强碱性溶液中,Cu2+、Cl-、 、 、 都能大量共存吗?提示: Cu

14、2+能与OH-反应, 能与H+反应, 既与OH-反应,又与H+反应,故只有Cl-、 在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存。【案例示范】 【典例】(2019柳州高一检测)某无色溶液可能是强酸性又可能是强碱性,在该溶液中一定能大量共存的离子是()A.H+Na+ B.Na+ Ca2+Cl-C.K+Na+Cl- D.K+Cl-Ba2+ 【思维建模】解答有关离子共存问题的思维流程如下:【解析】选C。A项, 是紫红色;B项,酸性时 +2H+=CO2+H2O,碱性时Ca2+与 生成沉淀;D项,酸性时 +H+=CO2+H2O,碱性时 +OH-= +H2O, +Ba2+=BaCO3。【母题追问】(1)上题A、D项

15、的溶液混合,离子能否大量共存?会产生什么现象?提示:不能,有气泡产生。A中H+与D中 发生反应 +H+=CO2+H2O。(2)向上题C项中分别加入少量BaCl2溶液,反应的离子方程式是什么?提示:Ba2+ =BaSO4。【方法规律】离子共存判断的“一色、二性、三反应”(1)记住几种溶液颜色,如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、 (紫红色)等。(2)溶液酸性(如石蕊显红色、0.1 molL-1 H+、pH=2等)、碱性(如石蕊显蓝色、pH=12等)。(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能共存。【迁移应用】1.某工厂排出的废水没

16、有特殊颜色,加入OH-有沉淀生成,加入H+有气体生成,推测下列哪一组离子符合这一情况()A.K+、Mg2+、Cl-、 B.K+、Cu2+、 、Na+C. 、 、 、Na+D. 、Cl-、 、K+【解析】选A。A项加入OH-有Mg(OH)2沉淀生成, 加入H+有CO2气体生成,符合题意;B项Cu2+显蓝色;C、D项加入OH-没有沉淀生成。2.(2019江苏高考改编)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1 molL-1NaOH溶液:Na+、K+、 、Cl-B.0.1 molL-1FeCl2溶液:K+、 、OH-C.0.1 molL-1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、

17、OH-D.0.1 molL-1H2SO4溶液:K+、Cl-、 【解析】选A。A项,可以共存,正确;B项,Fe2+与OH-不共存,错误;C项, 与Ba2+会反应生成BaCO3沉淀,错误;D项,H+可以与 反应生成SO2,不共存,错误。【补偿训练】1. 某溶液遇石蕊试液显红色,下列各组离子中能在该溶液中大量共存的是()A.Na+、 、Ca2+、Cl-B.K+、 、 、Na+C.Fe2+、 、OH-、Ba2+ D. 、 、 、 【解析】选A。能使石蕊试液显红色的溶液是酸性溶液,溶液中存在大量H+。B项, 与H+不能大量共存;C项,Fe2+与OH-不能大量共存,H+与OH-不能大量共存,Ba2+和 不

18、能大量共存;D项, 与H+不能大量共存。2.某种溶液可能含有下列阴离子中的一种或几种: 、 、Cl-。(1)当溶液中有大量H+存在时,溶液中不可能有_存在。(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有_存在。(3)当溶液中有_和_等阳离子存在时,上述所有阴离子都不可能存在。【解析】溶液中离子不能共存,即发生了离子反应。氢离子可与碳酸根反应,所以不能共存;钡离子可与硫酸根和碳酸根反应,所以它们在含有钡离子的溶液中不能存在;银离子可与氯离子产生沉淀,所以有钡离子和银离子的溶液中题干中的离子都不能存在。答案: (1) (2) 、 (3)Ba2+Ag+【素养提升】 2019年3月21日,宁波市首

19、家也是目前唯一一家“准四类水”污水处理厂宁波市供排水集团新周污水处理厂开始出水。污水处理厂往往会给人一种污水横流、空气中飘满臭味印象,但新周污水处理厂非常清新、洁净、优雅,是一座花园式工厂。某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、 六种离子。(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是什么?(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的物质A可以回收其中的某种金属B,A、B分别是什么?(3)在污水处理厂某技术人员提出了另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,经过滤后的废水,可用来浇灌农田。你能解释其中的原因吗?【解析】(

20、1)甲厂废水呈碱性,则溶液中含有大量的OH-,与OH-反应的Ag+、Fe3+不能大量共存,根据溶液电中性可知甲厂废水中应含有K+,乙厂中含有Ag+、Fe3+,则与Ag+、Fe3+反应的Cl-、OH-不能共存,所以根据溶液电中性可知乙厂还有 ,由此可知:甲厂含有K+、Cl-、OH-,乙厂含有Ag+、Fe3+、 。(2)含有的金属离子有K+、Ag+、Fe3+,加入单质Fe,可置换出Ag。(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,生成沉淀的离子有Ag+、Fe3+、Cl-、OH-,经过滤后的废水中溶质主要为KNO3。答案:(1)OH-、 Cl- 、 K+。(2)A为

21、铁粉,B为Ag。(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,经过滤后的废水中溶质主要为KNO3,可作为钾肥灌溉农田。【课堂回眸】【核心整合】1.知识体系2.主干知识梳理(1)下列物质中,属于强电解质的是_(均填序号);属于弱电解质的是_;属于非电解质的是_。氨气氨水盐酸CH3COOH硫酸钡氯化银氯化钠二氧化碳醋酸铵氢气 水 (2)现有 、K+、 、Cl-、Al3+、Fe3+、Ba2+七种离子,试按要求填空:只能与H+大量共存,不能与OH-大量共存的有_。只能与OH-大量共存,不能与H+大量共存的有_。既能与H+大量共存,又能与OH-大量共存的有_。Al3+、F

22、e3+K+、 、Cl-、Ba2+(3)现有NaHSO4溶液,请回答下列问题:写出NaHSO4在水溶液中电离的方程式: _。NaHSO4属于“酸”“碱”“盐”中的盐,你的选择理由是_。NaHSO4=Na+H+ NaHSO4在水溶液中电离出的离子,既有金属阳离子又有酸根阴离子若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按化学计量数比21混合,反应的离子方程式是_。若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按化学计量数比11混合,反应的离子方程式是_。2H+ +2OH-+Ba2+=BaSO4+2H2OH+ +OH-+Ba2+= H2O+BaSO4【素养迁移】1.电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的物质。

23、下列有关电解质的叙述正确的是()A.化合物都是电解质B.电解质一定是化合物C.SO3溶于水后,溶液能导电,所以SO3是电解质D.NaCl固体不导电,所以NaCl不是电解质【解析】选B。化合物不一定是电解质,但电解质一定是化合物,故A项错误,B项正确;SO3溶于水后,溶液导电是因为发生反应:SO3+H2O=H2SO4,H2SO4=2H+ ,所以H2SO4是电解质而SO3本身是非电解质,故C项错误;NaCl在水溶液中或熔融状态下均能导电,是电解质,故D项错误。2.下列离子在溶液中能大量共存,加入OH-能产生白色沉淀的是()A.Na+、Ca2+、 、Cl- B.H+、Mg2+、 、S2-C.K+、M

24、g2+、 、 D.K+、Na+、 、 【解析】选C。A项,Ca2+与 生成微溶物CaSO4,不能大量共存;B项,H+与 、H+与S2-可生成气体CO2、H2S,不能大量共存,Mg2+与 生成MgCO3沉淀不能大量共存;C项,四种离子可大量共存,且加入OH-能与Mg2+生成Mg(OH)2白色沉淀;D项,四种离子可大量共存,但加入OH-不能产生白色沉淀。3.(2019武汉高一检测)下列离子方程式中,正确的是 ()A.稀硫酸滴在铁片上:2Fe+6H+=2Fe3+3H2B.氢氧化镁与稀盐酸反应:OH-+H+=H2OC.碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合: +H+=H2O+CO2D.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合:Cu2+2OH-=Cu(OH)2【解析】选C。A项,稀硫酸滴在铁片上发生反应生成硫酸亚铁,应写成:Fe+2H+=Fe2+H2;B项,氢氧化镁与稀盐酸反应因氢氧化镁难溶于水不能拆开,应写成:Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O;C项正确;D项硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合生成Cu(OH)2和BaSO4都不溶于水,应写成:Cu2+ +Ba2+2OH-=Cu(OH)2+BaSO4。4.海水中含有大量的溴元素,从海水提取单质溴的过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生如下化学反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。(1)请指