高中化学必修一学案专题2第2单元第3课时离子反应

第3课时离子反应学习目标：1.了解强电解质和弱电解质的含义。2.知道酸、碱、盐的电离及离子反应的含义和发生条件。(重点)3.知道离子反应的本质，会用离子方程式表示离子反应。(重难点)4.能判断离子能否大量共存。[自主预习·探新知]1．强、弱电解质(1)强电解质：在水溶液中能完全电离的电解质。包括：强酸、强碱和绝大多数盐。电离方程式中用“=”。写出H2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3的电离方程式H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，Ba(OH)2=Ba2＋＋2OH－，Na2CO3=2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)。(2)弱电解质：在水溶液中不能完全电离的电解质。包括：弱酸、弱碱和H2O。电离方程式中用“”。写出NH3·H2O、CH3COOH、H2O的电离方程式NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2OOH－＋H＋。2．离子反应(1)离子反应定义：有离子参加的化学反应。电解质在水溶液中的反应属于离子反应。(2)离子反应发生条件①在溶液中进行的离子互换形式的复分解反应发生的条件：溶液中自由离子数目由多变少。表现在以下几个方面：ⅰ.生成难溶物(如BaSO4、CaCO3、CuS等)；ⅱ.生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)；ⅲ.生成挥发性物质(如CO2、H2S等)。凡具备上述条件之一的均可发生离子反应。②氧化还原型离子反应的发生条件：氧化性和还原性强或较强的物质相遇，转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂，强还原剂转变为弱氧化剂。3．离子方程式的书写与意义(1)概念：用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子。(2)书写步骤(以Na2CO3与盐酸反应为例)：(3)意义①表示某一特定的化学反应如离子方程式：Cu2＋＋2OH－＋Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓只表示Ba(OH)2＋CuSO4=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓这一化学反应。②表示同一类型的所有的离子方程式例如，离子方程式：H＋＋OH－=H2O可以表示所有强酸和强碱在溶液中反应生成可溶性盐和水的中和反应。[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)强电解质在水溶液中或熔融状态能完全电离。()(2)弱电解质导电能力一定弱。()(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。()(4)CH3COOH溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为H＋＋OH－=H2O。()(5)CaCO3的饱和溶液导电性很弱，故CaCO3为弱电解质。()(6)HClO的电离方程式为HClO=H＋＋ClO－。()【答案】(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2．有下列物质：①氨气②氨水③盐酸④醋酸(CH3COOH)⑤硫酸钡⑥氯化银⑦氯化钠溶液⑧二氧化碳⑨醋酸铵⑩氢气(1)属于强电解质的是________(填序号，不同)；属于弱电解质的是________；属于非电解质的是________。(2)②与③反应的离子方程式______________________________________。(3)④⑤的电离方程式____________________________________________，_____________________________________________________________。【答案】(1)⑤⑥⑨④①⑧(2)NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(3)CH3COOHCH3COO－＋H＋BaSO4=Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)[合作探究·攻重难]强、弱电解质的判断与电离方程式[背景材料]按如下图所示的实验装置把仪器连接好，然后把相同条件下(电解质物质的量浓度、装置都相同)的盐酸、醋酸、NaOH溶液、NaCl溶液和氨水分别倒入五只烧杯中，接通电源，观察灯泡发光的明亮程度。[思考交流](1)灯泡较亮的是________，较暗的是________。【提示】盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液醋酸、氨水。(2)上述溶液中溶质是强电解质的是________。【提示】HCl、NaOH、NaCl。(3)写出H2SO4、HClO、Ba(OH)2、Cu(OH)2、H2CO3的电离方程式。【提示】H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，HClOH＋＋ClO－，Ba(OH)2=Ba2＋＋2OH－，Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)。(4)强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的强吗？举例说明。并归纳溶液导电性的影响因素有哪些？【提示】不一定，如很稀的HCl溶液可能比较浓的醋酸溶液的导电性弱。电解质溶液的导电能力的强弱取决于溶液中自由离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。离子浓度越大，离子所带电荷越多，溶液的导电能力就越强；反之就越弱。1强弱电解质的判断标准标准是在水中是否完全电离，与溶液的导电性强弱没有直接联系。2溶液的导电性与电解质强弱的关系①溶液的导电能力的决定因素电解质溶液的导电能力的强弱取决于溶液中自由离子浓度大小和离子所带电荷的多少。离子浓度越大，离子所带电荷越多，溶液的导电能力就越强；反之就越弱。②溶液的导电能力与电解质强弱的关系溶液的导电能力与电解质的强弱没有必然的联系，如果强电解质溶液的浓度比弱电解质溶液小得多，则强电解质溶液中离子浓度可能比弱电解质溶液中离子浓度小，导电能力也就比弱电解质溶液的弱。但对于相同浓度的强、弱电解质溶液，强电解质溶液的导电能力比弱电解质溶液要强。(3)电离方程式书写①强电解质用“=”连接，弱电解质用“”连接。②多元弱酸分步电离，以第一步为主。③多元弱碱电离一步完成。[对点训练]1．下列关于电解质的叙述或方程式中，正确的是()A．强电解质溶液的导电能力一定大于弱电解质溶液的导电能力B．BaSO4在水中的溶解度很小，所以BaSO4是弱电解质C．CaCO3在水中的电离方程式为CaCO3Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)D．Cu(OH)2在水中的电离方程式为Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－D[A项，溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子带的电荷数有关，与强、弱电解质无直接关系；B项，强、弱电解质与溶解度无关，BaSO4溶于水中完全电离，BaSO4为强电解质；C项，CaCO3为强电解质，在水中完全电离，用“=”不用“”连接；D项，Cu(OH)2为弱碱，在水中不完全电离，用“”连接。]2．写出下列物质的电离方程式【导学号：90512067】(1)HClO：____________________________________________________。(2)H2S(弱酸)__________________________________________________。(3)Ca(OH)2：_________________________________________________。(4)H2SO4：___________________________________________________。(5)(NH4)2CO3：________________________________________________。(6)Fe(OH)3：__________________________________________________。(7)NaHCO3：__________________________________________________。【答案】(1)HClOH＋＋ClO－(2)H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－(3)Ca(OH)2=Ca2＋＋2OH－(4)H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)(5)(NH4)2CO3=2NHeq\o\al(＋,4)＋COeq\o\al(2－,3)(6)Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－(7)NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)离子方程式的书写与判断[思考交流]判断下列离子方程式的正误，错误说明理由。(1)铁跟稀硫酸反应：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑。()(2)氢氧化钙溶液跟盐酸反应：H＋＋OH－=H2O。()(3)醋酸跟氢氧化钾溶液反应：CH3COOH＋OH－=CH3COO－＋H2O。()(4)碳酸镁跟稀硫酸反应：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑。()(5)H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋OH－=BaSO4↓＋H2O。()(6)CO2通入过量的NaOH溶液中：CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)。()(7)Cu与AgNO3溶液反应：Cu＋Ag＋=Ag＋Cu2＋。()【提示】(1)×原理错误，Fe被稀H2SO4氧化为Fe2＋。(2)√(3)√(4)×MgCO3难溶，不可拆为Mg2＋和COeq\o\al(2－,3)。(5)×离子反应配比错误，H＋、OH－、H2O的化学计量数应均为2。(6)×产物错误，NaOH过量，应生成COeq\o\al(2－,3)。(7)×电荷不守恒。1离子方程式的书写要求①离子方程式书写的关键是正确使用“离子符号”和“化学式”：a.能改写成离子符号的物质，必须同时具备易溶、易电离这两个条件。需要熟记的有：a.强酸HCl、HNO3、H2SO4等；b.强碱[NaOH、KOH、BaOH2等]；c.可溶性盐b.用化学式表示的物质：非电解质、弱电解质弱酸、弱碱、水等、难溶物质、单质、气体、氧化物等。②化学方程式只表示一个化学反应，不能揭示化学反应的实质；离子方程式能表示一类化学反应，且表示出化学反应的实质。[注]①微溶物处于澄清状态如澄清石灰水时写离子形式，处于浊液或固体状态如石灰乳或在生成物中出现时写化学式。②强酸的酸式盐全部拆开如NaHSO4拆成Na＋、H＋、SOeq\o\al(2－,4)，弱酸的酸式盐中的酸根阴离子不能拆开如NaHCO3拆成Na＋、HCOeq\o\al(－,3)，碱式盐写化学式2判断离子方程式书写是否正确的注意点①反应方程式是否符合客观事实，即反应能否发生；是否符合物质的性质；是否符合反应物用量及离子配比关系等因素。②化学式拆写是否正确。例如：HCOeq\o\al(－,3)不能拆成H＋和COeq\o\al(2－,3)。③是否符合原子守恒和电荷守恒。例如：反应Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－符合原子守恒但不符合电荷守恒。④化学计量数最终约简时一定要所有物质的化学计量数都能约简时才能进行约简。例如：硫酸和氢氧化钡反应：正确的离子方程式为2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2OH－＋Ba2＋=2H2O＋BaSO4↓，经常出现的错误是H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋OH－＋Ba2＋=H2O＋BaSO4↓。[对点训练]3．下列离子方程式书写不正确的是(均符合反应事实)()A．用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气：MnO2＋2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up9(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OB．将过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中：ClO－＋CO2＋H2O=HCOeq\o\al(－,3)＋HClOC．用食醋除水垢(水垢的主要成分为CaCO3)：CaCO3＋2CH3COOH=H2O＋CO2↑＋Ca2＋＋2CH3COO－D．金属铝溶于稀硫酸中：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑A[A项，电荷原子不守恒。]4．写出下列反应的有关离子方程式：【导学号：90512068】(1)硫酸与Ba(OH)2溶液反应______________________________________________________________________________________________________。(2)大理石与硝酸反应____________________________________________。(3)Fe与稀盐酸反应______________________________________________。(4)Na与CuSO4溶液反应__________________________________________。(5)NaHCO3溶液与NaOH溶液反应_________________________________________________________________________________________________。(6)Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应_______________________________________________________________________________________________。【答案】(1)2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=BaSO4↓＋2H2O(2)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O(3)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(4)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓(5)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(6)COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓离子共存问题分析[思考交流](1)根据复分解反应发生的条件分析离子反应发生后的结果是什么？【提示】复分解反应发生的条件是：生成沉淀、放出气体或生成水(具备上述条件之一即可)；因此离子反应发生后导致溶液中某些离子浓度明显减小。(2)在酸性溶液中，哪些常见离子不能大量共存？请举例。【提示】OH－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、CH3COO－、ClO－。(3)在碱性溶液中，哪些常见离子不能大量共存？请举例。【提示】H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋、Cu2＋、Mg2＋、Al3＋、HCOeq\o\al(－,3)。(4)你知道哪些离子有颜色？分别是什么色？【提示】MnOeq\o\al(－,4)(紫色)、Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(黄色)、Fe2＋(浅绿色)。(1)因发生复分解反应不共存①结合生成难溶物质的离子不能大量共存，如Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)，Ag＋和Cl－，Ca2＋和COeq\o\al(2－,3)，Mg2＋和OH－等。②结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存，如H＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等。③结合生成难电离物质(如水等)的离子不能大量共存，如H＋与OH－、OH－与HCOeq\o\al(－,3)等。(2)附加隐含条件的应用规律①溶液无色时，则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(棕黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnOeq\o\al(－,4)(紫红色)等；溶液透明时，不能存在浑浊物(沉淀)，有色溶液可能是透明的。②使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液中肯定不能大量共存与OH－起反应的离子，如NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等。③使石蕊变红色的强酸性溶液中肯定不能大量共存与H＋起反应的离子，如COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等。(3)因发生氧化还原反应不共存①MnOeq\o\al(－,4)(H＋)与Fe2＋、Cl－、Br－、I－、S2－、HS－不能大量共存。②Cl2水中不能大量存在Fe2＋、Br－、I－、S2－、HS－等。[对点训练]5．下列无色溶液中，可以大量共存的离子组是()A．Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)B．Cu2＋、H＋、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋C．HCOeq\o\al(－,3)、OH－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－D．K＋、Ba2＋、COeq\o\al(2－,3)、OH－A[B中Cu2＋有颜色；C中HCOeq\o\al(－,3)与OH－不共存；D中Ba2＋与COeq\o\al(2－,3)不共存。]6．在给定的四种溶液中加入以下各种离子，能在原溶液中大量共存的是()【导学号：90512069】A．pH＜7的溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)B．滴加酚酞溶液显红色的溶液：Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．Cl2的水溶液：K＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、Br－D．强碱性溶液：K＋、HCOeq\o\al(－,3)、Br－、Ba2＋A[A项中pH＜7，即酸性溶液，几种离子能大量共存；B项中滴加酚酞溶液显红色，即在碱性条件下，Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O，故不能大量共存；C项氯分子与Br－不能大量共存；D项中OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=H2O＋COeq\o\al(2－,3)，故不能大量共存。][当堂达标·固双基]1．对于弱电解质溶液，下列说法正确的是()A．溶液中只有离子，没有溶质分子B．溶液中只有溶质分子，没有离子C．在弱电解质的电离方程式中，可用“=”表示D．溶液中溶质分子和离子同时存在D[弱电解质部分电离，有溶质分子和离子，写电离方程式用“”。]2．下列说法或化学用语正确的是()A．CO2的水溶液能导电，说明CO2为电解质B．BaSO4电离方程式为BaSO4Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)C．CaCO3的水溶液导电性很弱，说明CaCO3为弱电解质D．H2CO3的电离方程式为H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)D[A项，CO2为非电解质，B项，BaSO4为强电解质，电离方程式用“=”连接；C项，CaCO3为强电解质。]3．下列离子方程式书写正确的是()A．铜与硝酸银溶液反应：Cu＋Ag＋=Cu2＋＋AgB．碳酸氢钠溶液加入盐酸：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2CO3C．氢氧化钠和醋酸溶液的反应：OH－＋H＋=H2OD．三氯化铁与氢氧化钾溶液的反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓D[铜可以置换出硝酸银溶液中的银，但电荷不守恒，应为Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。B选项中生成的H2CO3不稳定，立即分解为H2O和CO2，故不写成H2CO3的形式。C选项中醋酸应写成CH3COOH的形式，离子方程式为CH3COOH＋OH－=CH3COO－＋H2O。]4．对四种无色溶液进行检验，实验结果如下。其中明显错误的是()A．K＋、Na＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B．Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．Na＋、Br－、OH－、SOeq\o\al(2－,4)D．K＋、S2－、H＋、MnOeq\o\al(－,4)D[MnOeq\o\al(－,4)为紫色，且与S2－不能共存。]5．试写出下列反应的离子方程式。【导学号：90512070】(1)CuCl2溶液与NaOH溶液混合：____