人教版高考化学一轮复习必修模块第3章物质及其变化第2节离子反应课件

第2节离子反应第3章课标要求1.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。2.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。3.能利用电离、离子反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。4.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。备考指导1.高考对本节内容的考查主要集中在以下几个方面:离子方程式的书写及正误判断,有限定条件的离子共存、离子推断等。特别是在第Ⅱ卷的流程题和实验题中,常与氧化还原反应相结合进行考查。2.复习备考中,重点关注陌生离子方程式的书写,有限定条件的离子共存、离子的检验与推断等,注意与氧化还原反应的知识相结合。内容索引010203第一环节必备知识落实第二环节关键能力形成第三环节核心素养提升04实验探源第一环节必备知识落实知识点1电解质及其电离知识筛查1.电解质2.电解质的电离电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)银和食盐水都能导电,都属于电解质。(

)(2)AgCl、BaSO4等难溶于水,都属于弱电解质。(

)(3)强电解质溶液的导电能力比弱电解质溶液的导电能力强。(

)(4)HClO是弱酸,但NaClO是强电解质。(

)(5)在溶于水或熔融状态下能够自身发生电离的化合物一定是电解质。(

)(6)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物。(

)(7)SO2溶于水可导电,故SO2属于电解质。(

)×××√√××2.下列电离方程式书写正确的是(

)。

C.Ca(NO3)2══Ca2++2(NO3)2-D.Ba(OH)2══Ba2++OH2-A知识点2离子反应离子方程式知识筛查1.离子反应电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。2.离子方程式(以CaCO3与盐酸的反应为例)特别提醒(1)书写离子方程式时,浓硫酸不能拆写成离子形式,而浓硝酸、浓盐酸要拆写成离子形式。(2)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写成离子形式,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++”。(3)离子方程式要遵循质量守恒、电荷守恒,是氧化还原反应的还要遵循得失电子守恒。3.写出下列反应的离子方程式(1)Cl2通入水中:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。(2)Na投入水中:2Na+2H2O══2Na++2OH-+H2↑。(3)Cl2通入FeCl2溶液中:2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-。(4)金属铝溶于NaOH溶液中:2Al+2OH-+6H2O══2[Al(OH)4]-+3H2↑。知识巩固1.判断下列离子方程式的书写是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(2)醋酸与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+══Ca2++H2O+CO2↑。(

)(3)Mg(OH)2与稀盐酸的反应:OH-+H+══H2O。(

)(4)将Na投入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+══2Na++Cu。(

)(5)Fe与稀盐酸反应:2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑。(

)(6)Fe与稀硝酸反应:Fe+2H+══Fe2++H2↑。(

)(7)Fe(OH)3与HI的反应:Fe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O。(

)×××××××C解析:A项,Cu与稀硝酸反应生成NO,错误。B项,电荷不守恒,错误。C项,Al(OH)3难溶于氨水,正确。D项,Na2SiO3为可溶性盐,应写成离子形式,错误。3.写出下列反应的离子方程式。(1)实验室用足量NaOH溶液吸收SO2尾气:

。

(2)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:

。

(3)Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:

。

(4)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合:

。

(5)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:

。

(6)向氯水中通入SO2:

。

(7)向酸性高锰酸钾溶液中滴加H2O2溶液:

。

(8)明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应。①Al3+恰好完全沉淀时:

;

②

恰好完全沉淀时:

。

(9)二氧化碳与次氯酸钙[Ca(ClO)2]溶液反应。①CO2少量:

;

②CO2过量:

。

第二环节关键能力形成能力点1准确区分电解质、强电解质和弱电解质的能力整合建构

问题引领(1)如何判断某物质是否属于电解质?(2)如何区分强电解质和弱电解质?点拨(1)“三步”判断电解质。首先看是不是化合物:电解质都是化合物。单质(如石墨)、混合物(如盐酸)不是电解质。其次看在水溶液里或在熔融状态下能否导电:电解质在一定条件下导电。电解质导电的条件是电解质溶于水或熔融状态,两者具备其一即可。有些电解质溶于水导电,但熔融状态下不导电,如HCl气体;有些电解质只在熔融状态下才能导电,如BaSO4。第三步还要看是否自身发生电离导电:溶于水能导电的化合物不一定是电解质。如CO2水溶液能导电,不是CO2分子本身直接电离产生离子,而是它与水反应生成的H2CO3电离出自由移动的离子而导电,H2CO3是电解质,不能说CO2是电解质。(2)在中学阶段,强电解质和弱电解质只针对溶于水后的表现而言的,完全电离的是强电解质,不完全电离的是弱电解质,所以电解质的强弱与溶解性大小、导电性强弱没有关系。从物质类别的角度判断:强酸、强碱和常见的盐都是强电解质,弱酸、弱碱和水都是弱电解质。训练突破1.下列叙述错误的是(

)。A.弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡B.在溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质C.同一弱电解质形成的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不相同D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电B解析:溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,B项错误。弱电解质存在电离平衡,电离过程中吸热,温度改变,电离平衡移动,离子浓度不同,导电能力不同,A、C两项正确。强电解质中,离子化合物如NaCl、K2SO4等液态时导电,共价化合物如AlCl3、HCl等液态时不导电,D项正确。2.今有10种物质:①Cu②稀硫酸③HCl④NH3⑤空气⑥CO2⑦Hg⑧NaCl⑨CaCO3⑩Cl2按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的序号填入右栏相应的位置。②⑤

③

⑨

①②⑦

能力点2正确书写离子方程式的能力整合建构1.离子方程式的书写(1)书写的关键。(2)特殊情况的处理。

2.判断离子反应发生顺序的方法(1)氧化还原型离子反应。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应,解此类题应抓住三点:①确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性:I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+等。②根据强弱规律,判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的还原剂优先发生反应;同一还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先发生反应。③分步计算。涉及计算时,先判断哪种物质过量,然后计算。3.利用“少定多变法”书写与量有关的离子方程式(1)“定”是指量少的反应物,其参加反应的离子的化学计量数由其化学式确定,通常按1mol物质参加反应来确定。(2)“变”是指过量的反应物,其参加反应的离子的化学计量数根据量少的反应物离子的反应需要来确定,不受化学式中组成比例的制约,是可变的。4.离子方程式的正误判断问题引领书写离子方程式或判断离子方程式的正误时需要注意哪些问题?点拨正确书写、判断离子方程式的四个关键点:反应产物“三分析”分析量不同时的产物分析是否漏掉同步反应分析变价元素的产物方程式遵循“三守恒”元素守恒电荷守恒得失电子守恒训练突破1.下列离子方程式错误的是(

)。DC.用硫酸铜溶液吸收硫化氢气体:Cu2++H2S══CuS↓+2H+D.FeS放入稀硝酸中:FeS+2H+══Fe2++H2S↑2.根据信息写出下列反应的离子方程式。(1)Na2CO3溶液能与HCN反应:Na2CO3+HCN══NaHCO3+NaCN,则向NaCN溶液中通入少量CO2时反应的离子方程式为

。

(2)铈是一种重要的稀土金属元素,以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法:(注:高铈是指溶液中Ce为+4价)①写出加入氨水时发生反应的离子方程式:

。

②“氧化”过程若用NaClO代替O2,写出该反应的离子方程式:

。3.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:注:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时所需的pH,如下表。(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是

。(填字母)

A.Na2O2 B.HNO3C.FeCl3 D.KMnO4(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是

(填字母,下同);已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是

。

A.Fe3+ B.Al3+

C.Ca2+

D.Mg2+(3)还原过程在酸性条件下进行,每消耗0.8mol

转移4.8mole-,该反应的离子方程式为

。

答案:(1)A

(2)AB

CD(1)加氧化剂的主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不会引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2。(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀,则Fe3+、Al3+被除去;通过钠离子交换树脂,可除去Ca2+和Mg2+。能力点3快速、准确判断离子能否大量共存的能力整合建构离子不能大量共存的常见类型(1)复分解反应型。①生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存。②生成难电离的物质(如弱酸、弱碱)的离子不能大量共存。注意:既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。(2)氧化还原反应型。具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。(3)水解相互促进型。当弱酸的酸根离子与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根离子水解生成的OH-与弱碱的阳离子水解生成的H+反应生成水,从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动,甚至完全反应。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下。(4)离子间因生成配合物而不能大量共存,常见的反应有:①Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。②Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。问题引领离子共存中常见的隐含条件有哪些?点拨“隐含条件”下的离子共存。训练突破1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(

)。A2.硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料,以下各组溶液中加入该盐后,溶液中离子数目均没有明显减少的是(

)。B3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(

)。B第三环节核心素养提升【高考真题剖析】

【例1】

(2023湖南卷)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是(

)。A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-══MnO(OH)+OH-B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-══PbO2+4H+C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-══KFe[Fe(CN)6]↓D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O══TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-B解析:碱性锌锰电池的正极反应为MnO2+H2O+e-══MnO(OH)+OH-,符合电荷守恒,A项正确;铅酸蓄电池充电时的阳极反应为PbSO4+2H2O-2e-══PbO2+4H++,B项错误;利用K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成蓝色沉淀的现象可以检验Fe2+,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-══KFe[Fe(CN)6]↓,C项正确;TiCl4在水中水解程度较大,可以利用其水解反应TiCl4+(x+2)H2O══TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-制备TiO2,D项正确。【核心素养考查点剖析】本题是一道关于电极反应式或离子方程式的正误判断题,较好地考查了考生“宏观辨识与微观探析”素养,

B选项为易错点,在解答时容易忽略PbSO4是难溶物这一知识点。【例2】

(2020江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(

)。A解析:在0.1

mol·L-1氨水中,四种离子可以大量共存,A项正确。在0.1

mol·L-1盐酸中含有大量氢离子,四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀,故不能大量共存,B项错误。

具有强氧化性,可以将碘离子氧化成碘单质,故不能大量共存,C项错误。在0.1

mol·L-1硝酸银溶液中,银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成难溶物,不能大量共存,D项错误。【核心素养考查点剖析】本题主要考查了限制条件下的离子共存,体现了“证据推理与模型认知”的化学学科素养,解答本类题目的关键是识别题中的限定条件,熟悉离子之间的反应。【典题训练】

1.(2022广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是(

)。B解析:碱转化为酸式盐,即向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠,正确的离子方程式应为OH-+CO2══,A项错误;向氢氧化钠溶液中通入氯气生成氯化钠和次氯酸钠,B项中离子方程式正确,符合题目要求;过氧化钠是固体粉末,书写离子方程式的时候不能拆,正确的离子方程式应为2Na2O2+2H2O══4Na++4OH-+O2↑,C项错误;硅酸钠是可溶性盐,书写离子方程式时应该拆成离子形式,正确的离子方程式应为2.(2021全国乙改编)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是(

)。A解析:通常条件下,CaSO4微溶于水,CaCO3难溶于水,利用溶解能力小的沉淀可向溶解能力更小的沉淀转化,可用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙,水垢中的硫酸钙以固体状态存在,离子方程式中应保留化学式,A项正确;过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁,正确的离子方程式为3Fe+8H++2══3Fe2++2NO↑+4H2O,B项错误;硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液应该生成氢氧化铝,C项错误;硫化氢是弱电解质,离子方程式中应该保留化学式(H2S),D项错误。3.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(

)。A解析:A选项是一个碱性环境,没有存在能与氢氧根发生反应的离子,故A项正确。B选项中高锰酸根离子可以与亚铁离子反应,故错误。C选项中钡离子可以与碳酸根离子发生反应生成沉淀,故错误。D选项中硝酸根可以与氢离子结合成硝酸,硝酸具有强氧化性,可以氧化亚硫酸氢根,故错误。【新情境模拟训练】

将NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是(

)。A.a离子为Cl-,b离子为Na+B.溶液中含有NA个水合Na+(NA代表阿伏加德罗常数的值)C.溶液中存在NaClNa++Cl-D.NaCl的溶解需要在容量瓶中进行A解析:钠离子核外有2个电子层,氯离子有3个电子层,即氯离子半径大于钠离子,a离子为Cl-,b离子为Na+,A项正确。题目中没有说明溶液的体积,无法计算溶质的物质的量,即无法判断溶液中水合Na+的个数,B项错误。

氯化钠是强电解质,全部电离,电离方程式为NaCl══Na++Cl-,C项错误。容量瓶是精密仪器,不能用于溶解,NaCl的溶解需要在烧杯中进行,D项错误。实验探源【必备知识归纳】

用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子【实验目的】(1)用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和

。(2)熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。【实验用品】天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、陶土网、酒精灯、火柴。粗盐、蒸馏水、0.1mol·L-1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6mol·L-1盐酸、pH试纸。1.利用离子反应除去杂质的思路方法(1)分析物质组成,确定要保留的物质和需要除去的杂质。(2)明确要保留的物质和杂质间的性质差异。(3)选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。除杂试剂不能影响要保留的离子,且应适当过量。(4)分析因除杂试剂过量而引入的新杂质如何除去。(5)综合考虑原有杂质离子和新引入的杂质,确定试剂添加顺序和实验步骤。2.除杂质的方法(1)泥沙:用过滤的方法除去;(2)Ca2+:用Na2CO3溶液除去;(3)Mg2+:用NaOH溶液除去;(4)

:用BaCl2溶液除去。3.食盐提纯过程中的注意事项(1)选择除杂试剂时以不引入杂质及过量的杂质易除去为原则。(2)除杂要除尽,通常除杂试剂要过量,可根据继续滴加时不再出现最初滴加时的实验现象为准。如向上层清液中滴加BaCl2溶液时,无白色沉淀生成,说明溶液中无

,滴加的BaCl2溶液过量。(3)最后溶液酸化时,必须先过滤除去难溶性杂质,否则盐酸酸化时,会溶解部分沉淀,重新引入新的杂质。【易错细节筛查】

判断下列食盐精制过程的除杂试剂加入顺序,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl。(

)(2)BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl。(

)(3)Na2CO3→BaCl2→NaOH→HCl。(

)(4)NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl。(

)(5)Na2CO3→BaCl2→HCl→NaOH。(

)√√×√×【实验能力形成】

1.粗盐中含有难溶性泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。精制食盐水的实验操作顺序如下:①加入过量BaCl2溶液,②加入过量NaOH溶液,③加入过量Na2CO3溶液,④过滤,⑤加入适量盐酸。下列说法不正确的是(

)。A.①②③中加入过量的试剂是为了完全除去相应的杂质离子B.③中加入过量Na2CO3溶液仅为了完全除去Ca2+C.因为Mg(OH)2难溶而MgCO3微溶,所以用NaOH除Mg2+效果比用Na2CO3好D.⑤中可以通过边滴加边测定溶液pH的方法,控制加入盐酸的量B解析从电离的角度分析粗盐中的杂质可知,溶液中的杂质离子为钙离子、镁离子和硫酸根离子,其中硫酸根离子用钡离子沉淀,镁离子用氢氧根离子沉淀,