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第二节 离子反应
第2课时 离子反应 导学案
1、通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件,增强化学核心素养中的变化观念意识
2、掌握离子方程式的书写方法及正误判断,初步掌握离子大量共存的判断方法,促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。
1、离子方程式的书写
2、离子共存
3、离子检验
一、离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)探究离子反应的实质
向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液
①实现现象:有白色沉淀生成;
②化学方程式:Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl;
③微观分析
BaCl2和Na2SO4的电离方程式 BaCl2===Ba2++2Cl-、Na2SO4===SO+2Na+
混合前两种溶液中的离子 BaCl2溶液:Ba2+、Cl- Na2SO4溶液:Na+、SO
混合后数目减少的离子 Ba2+、SO
混合后数目不变的离子 Na+、Cl-
反应实质 Ba2+、SO结合成BaSO4白色沉淀
(2)概念: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。
(3)实质:①从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
②离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
2.离子方程式
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
如:Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应的离子方程式可表示为Ba2++SO===BaSO4↓。
3.离子反应发生的条件
特别提醒 离子反应除了复分解型外,还有其他类型,如有离子参加的置换反应等,这些类型的发生条件与复分解型不同。
二、离子方程式的书写
1.常见的强酸、强碱
强酸:HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
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(必须根据实验事实):
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质拆成离子的形式:
2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:SO+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以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.离子方程式的意义
写出下列反应的化学方程式和离子方程式:
溶液中反应物 化学方程式 离子方程式
盐酸与氢氧化钠 HCl+NaOH===NaCl+H2O H++OH-===H2O
盐酸与氢氧化钾 HCl+KOH===KCl+H2O H++OH-===H2O
硫酸与氢氧化钠 H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O H++OH-===H2O
总结 离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应
三、离子方程式的正误判断
离子方程式正误判断的“五个角度”
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如铁与稀硫酸的反应不能写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,应写成Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成CO+2H+===H2O+CO2↑,应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。注意:微溶物在生成物中当成沉淀,不拆写,若为反应物且为澄清溶液则拆成离子,如Ca(OH)2。
(3)看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
四、溶液中离子大量共存的判断
1.溶液中离子能否大量共存的判断原理
离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应。判断溶液中的离子能否大量共存,事实上是看离子之间能否发生反应,若能发生反应,则不能大量共存;若不能发生反应,则能大量共存。
2.“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件
题干是否有隐含条件:①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。
(3)看反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与CO、SO都不能大量共存;
②能否生成水。如在酸性溶液中OH-不能大量共存,在碱性溶液中H+不能大量共存;
③能否生成挥发性物质。如H+与CO、HCO、S2-等不能大量共存。
五、常见离子的检验与推断
1.依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
2.离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则:据现象推断存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。
1、书写下列反应的离子方程式
(1)氧化镁溶于稀盐酸______________________________________________________
(2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳______________________________________
(3)铁与稀硫酸反应生成氢气________________________________________________
(4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀______________________________________
(5)氢氧化铜溶于稀硫酸____________________________________________________
【答案】(1)MgO+2H+===Mg2++H2O
(2)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑
(4)Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
(5)Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
2、(2020·大安市第一中学校月考)下列化学方程式不能用离子方程式表示的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.硝酸钡是可溶性钡盐,是强酸,二者反应有硫酸钡沉淀生成,故A不符合题意;
B.氯化钡是可溶性钡盐,硫酸钠是可溶性硫酸盐,二者反应有硫酸钡沉淀生成,故B不符合题意;
C.碳酸钡是难溶于水的物质,且生成物中还有和,不能用离子方程式表示和的反应,故C符合题意;D.氯化钡是可溶性钡盐,是强酸,二者反应有硫酸钡沉淀生成,故D不符合题意。
3、(2020·陕西榆阳·榆林十二中月考)在无色透明溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Mg2+、Na+、SO B.K+、H+、HCO
C.Cu2+、NO、SO D.Ba2+、NO、CO
【答案】A
【解析】A.三种离子相互之间不反应,可以大量共存,且无色,故A符合题意;
B.氢离子和碳酸氢根会反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,故B不符合题意
C.铜离子的溶液显蓝色,故C不符合题意;
D.碳酸根和钡离子生成沉淀,不能大量共存,故D不符合题意;故答案为A。
4、(2020·黑山县黑山中学月考)下列离子方程式的书写正确的是( )
A.铁跟稀盐酸反应:2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸:Ca(HCO3)2+2HCl═CaCl2+2H2O+2CO2↑
C.CO2通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O
D.NaHCO3溶液中加入盐酸:HCO3﹣+H+═H2CO3
【答案】C
【解析】A.铁跟稀盐酸反应,离子方程式:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸,离子方程式:HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,故B错误;
C.CO2通入澄清石灰水中,离子方程式:CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O,故C正确;
D.NaHCO3溶液中加入盐酸,离子方程式:HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,故D错误;
5、(2020·大安市第一中学校月考)有以下10种物质,请回答下列问题:
①干冰 ②氯化钠 ③蔗糖 ④稀硫酸 ⑤NaHSO4溶液
⑥碳酸氢钠 ⑦氢氧化钡溶液 ⑧冰醋酸 ⑨氯化氢 ⑩NH3
(1)其中能导电的是 (填写符号,下同); 属于电解质的是 ;属于非电解质的是 。
(2)分别写出物质⑤在水中的电离方程式: 。
(3)写出物质④和⑦反应的离子方程式: 。
(4)写出物质⑤和⑥在水中发生反应的离子方程式: 。
(5)写出少量物质⑦和过量的物质⑥发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)④⑤⑦ ②⑥⑧⑨ ①③⑩
(2)NaHSO4=Na+H++
(3)Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
(4)+H+=CO2↑+H2O
(5)Ba2++2OH-+2=BaCO3↓+2H2O+
【解析】(1)①干冰不能导电,不是电解质,是非电解质,因为二氧化碳的水溶液能导电、但离子由二氧化碳与水反应的产物碳酸电离产生,不是二氧化碳直接提供的离子;②氯化钠不导电,是电解质;③蔗糖不导电,是非电解质;④稀硫酸能导电,不是电解质,也不是非电解质;⑤NaHSO4溶液能导电,不是电解质,也不是非电解质;⑥碳酸氢钠不能导电,是电解质;⑦氢氧化钡溶液能导电,不是电解质,也不是非电解质;⑧冰醋酸不能导电,是电解质;⑨氯化氢不能导电,是电解质;⑩氨气不能导电,不是电解质,氨气是非电解质,因为氨气的水溶液能导电,但离子由氨气与水反应的产物一水合氨电离产生,不是氨气直接提供的离子,则:其中能导电的是④⑤⑦;属于电解质的是②⑥⑧⑨;属于非电解质的是①③⑩;
(2)物质⑤在水中的电离方程式为NaHSO4=Na+H++;
(3)物质④稀硫酸和⑦氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O;
(4)物质⑥碳酸氢钠和⑨氯化氢在水中发生反应生成CO2,离子方程式为+H+=CO2↑+H2O;
(5)少量物质⑦即氢氧化钡溶液和过量的物质⑥即碳酸氢钠发生反应,生成碳酸钡和碳酸钠,则离子方程式为Ba2++2OH-+2=BaCO3↓+2H2O+。
6、(2020·广东盐田·深圳外国语学校月考)某白色粉末含有等物质的量的下列离子中的几种:S2-、Cl-、、、、、、Na+、Mg2+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、,将该白色粉末进行下列实验,观察到的现象如下:
实验操作 现象
a.取少量粉末,加水、振荡 全部溶解、溶液无色透明
b.向所得溶液中慢慢滴入苛性钠并加热 无明显现象
c.取少量粉末,加盐酸 无明显现象
d.取少量粉末,加稀H2SO4和稀HNO3混合液 有白色沉淀A生成,且不溶于稀HNO3
根据实验推断:
(1)由实验a可确定粉末中不存在 离子;从b实验中,可推断粉末中不可能有 离子;由实验c可确定粉末中不含 离子。
(2)根据实验d的现象,可推断粉末中一定不存在 离子。
(3)综上所述,粉末中一定含有 离子。
【答案】(1)、Fe2+、Fe3+、Cu2+ 、Mg2+、Al3+ S2-、、
(2)、Na+
(3)Ba2+、Cl-、
【解析】根据a溶液无色透明,说明不含Fe3+、、Fe2+、Cu2+有色离子;根据b滴入氢氧化钠并加热,现象是:无明显现象,说明不含 、Mg2+、Al3+;根据c取少量粉末加盐酸,无明显现象,说明溶液中不含有S2-、,根据d加稀硫酸和稀硝酸混合液,现象:有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,说明生成硫酸钡,一定含有Ba2+,
(1)从a实验中可推断粉末中一定没有Fe3+、、Fe2+、Cu2+有色离子,故答案为:Fe3+、、Fe2+、Cu2+;
(2)Al3++3OH-═Al(OH)3↓,+OH-NH3↑+H2O,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,根据b滴入氢氧化钠并加热,现象是:无明显现象,说明不含 、Mg2+、Al3+,故答案为: 、Mg2+、Al3+;
(3)2H++=CO2↑+H2O,2H++S2-=H2S↑,,根据c取少量粉末加盐酸,无明显现象,说明溶液中不含有S2-、、,故答案为:S2-、、;
(4)+Ba2+═BaSO4↓,根据d加稀硫酸和稀硝酸混合液,现象:有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,说明生成硫酸钡,一定含有Ba2+,由于钠盐均易溶于水,故粉末中一定无Na+,故答案为:、Na+;
(5)综上所述,粉末中一定含有离子Ba2+、Cl-、,故答案为:Ba2+、Cl-、。
1、(2021·南宁市英华学校高一期中)下列物质中,不能发生反应的是( )
A.Na2SO4和CuCl2 B.Ba(NO3)2和Na2CO3
C.CO2和KOH D.CaCO3和HCl
【答案】A
【解析】A项,Na2SO4和CuCl2不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生反应,故A正确;B项,Ba(NO3)2和Na2CO3反应生成碳酸钡沉淀,能反应,故B错误;C项,CO2和KOH反应生成碳酸钠和水,能反应,故C错误;D项,CaCO3和HCl反应生成氯化钙、水和二氧化碳,能反应,故D错误。故选A。
2、(2021·黑龙江哈师大附中高一期末)下列反应可用离子方程式“H++OH-=H2O”表示的是( )
A.Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液混合 B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C.H2SO4溶液与KOH溶液混合 D.NaHCO3溶液与NaOH溶液混合
【答案】C
【解析】A项,Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液混合生成碳酸钡沉淀,因此不能用H++OH-=H2O表示,故A不符合题意;B项,NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合生成一水合氨和氯化钙,因此不能用H++OH-=H2O表示,故B不符合题意;C项,H2SO4溶液与KOH溶液混合生成硫酸钾溶液和水,因此能用H++OH-=H2O表示,故C符合题意;D项,NaHCO3溶液与NaOH溶液混合生成碳酸钠和水,因此不能用H++OH-=H2O表示,故D不符合题意。故选C。
3、(2021·山东高二学业考试)下列离子方程式书写正确的是( )
A.Fe与稀盐酸反应2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.CaCO3与稀盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C.NaHSO4溶液与KOH溶液反应:H++OH-=H2O
D.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
【答案】C
【解析】A项,Fe与稀盐酸反应生成亚铁离子,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,A错误;B项,碳酸钙难溶于水,不能写成离子,正确离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+,B错误;C项,NaHSO4溶液与KOH溶液反应生成水、硫酸钠和硫酸钾,NaHSO4在水溶液中完全电离,离子方程式为H++OH-=H2O,C正确;D项,CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应生成Cu(OH)2沉淀和BaSO4沉淀,离子方程式为Cu2++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,D错误;故选C。
4、(2021·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一期中)下表中对离子方程式的评价合理的是( )
选项 化学反应及其离子方程式 评价
A H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:H++ SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O 正确
B 向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O 错误,碳酸镁不应写成离子形式
C 向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:Fe3++3H2O= Fe(OH)3↓+3H+ 正确
D 向NaOH溶液中加入 CuCl2溶液:OH + Cu2+ = Cu(OH)2↓ 正确
【答案】B
【解析】A项,H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:2H++ SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故A错误;B项,向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸:MgCO3+2H+=CO2↑+H2O+Mg2+,故B正确;C项,是制备Fe(OH)3胶体,不能有“↓”符号,故C错误;D项,向NaOH溶液中加入 CuCl2溶液:2OH + Cu2+ = Cu(OH)2↓,故D错误。故选B。
5、(2021·南宁市英华学校高一期中)某无色溶液中,可大量共存的离子组是( )
A.Na+ Ba2+ SO42- Br - B.Na+ Ca2+ CO32- NO3-
C.K+ Cu2+ SO32- Cl- D.Na+ Mg2+ Cl- SO42-
【答案】D
【解析】A项,Ba2+ 和 SO42-不能大量共存,会发生反应生成沉淀BaO4,A不符合题意;B项,Ca2+ 和CO32-不能大量共存,会发生反应生成沉淀Ca CO3,B不符合题意;C项,Cu2+显蓝色,C不符合题意;D项,四种离子可以大量共存,且均为无色,D符合题意;故选D。
6、(2020·全国单元测试)在甲、乙两溶液中,分别含有下列离子(大量存在)中的三种:、、、、、。已知甲溶液呈蓝色,则乙溶液中存在的离子是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】B
【解析】由题意“甲溶液呈蓝色”,则甲溶液中一定含,一定不含、;乙溶液中一定含、,一定不含,则甲溶液中一定含,根据溶液呈电中性可知,乙溶液中一定含,故答案为B。
7、某固体混合物X可能含有KCl、NH4Cl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种,为确定其组成,某同学进行了如下实验
根据实验现象,下列推断正确的是( )
A.固体混合物X中一定含有KCl和Na2SiO3,一定不含CuSO4
B.固体混合物Ⅹ中,CaCO3、Na2CO3至少含有一种
C.在无色溶液B中通入CO2气体,可能有白色沉淀生成
D.在无色溶液B中滴加NaOH溶液,未检测到使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固体混合物Ⅹ中不存在NH4Cl
【答案】B
【解析】混合物X中加入过量稀盐酸,产生无色气体A为CO2,说明含有CaCO3、Na2CO3中至少一种,白色沉淀C为H2SiO3,原来一定含有Na2SiO3,生成无色溶液,说明不含CuSO4,B中加入过量硝酸银溶液生成白色沉淀E,但开始加入了稀盐酸,不能确定KCl、NH4Cl的存在。A项,固体X中不一定有KCl,A项错误;B项,X中CaCO3、Na2CO3中至少一种,,B项正确;C项,因无色溶液B中含有NaCl、CaCl2,通入二氧化碳不能产生白色深沉,C项错误;D项,没有加热,难以确定NH4+存在,D项错误。
8、(2020·全国单元测试)某同学为检验溶液中是否含有常见的某些离子,进行了下图所示的实验操作。最终产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是
A.原溶液中一定含有SO42- 离子 B.原溶液中一定含有NH4+ 离子
C.原溶液中一定含有Cl- 离子 D.原溶液中一定含有Fe3+ 离子
【答案】B
【解析】A.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所以原溶液中不一定含有SO42-离子,故A错误;
B.产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原来溶液中一定含有铵根离子,故B正确;
C.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,引进了氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子,可能是加进去的盐酸中的,故C错误;
D.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚铁离子,则亚铁离子会被氧化为铁离子,铁离子能使硫氰酸钾变为红色,所以原溶液中不一定含有Fe3+离子,故D错误;答案选B。
9、(2021·长春市第一五一中学高一期中)下列物质①Cu ②SO2 ③NaCl溶液 ④HCl ⑤BaSO4 ⑥NH3 ⑦酒精 ⑧硫酸溶液 ⑨NaOH
(1)其中属于电解质的有 ;
(2)属于非电解质的有 ;
(3)能导电的有 ;
(4)③和④能否发生离子反应 (填“能”或“不能”),原因是
(5)④和⑨反应的离子方程式:
【答案】(1)④⑤⑨
(2)②⑥⑦
(3)①③⑧
(4)不能 原因是离子间发生复分解反应的条件是产物中有气体、沉淀或水生成,而③和④混合后不能满足这一条件
(5)H++OH-=H2O
【解析】电解质是溶于水或熔融状态下能导电的化合物,非电解质是溶于水和熔融状态下均不导电的化合物,①Cu为单质能导电,既不是电解质也不是非电解质,②SO2是非金属氧化物物,自身不能电离,不导电,是非电解质,③NaCl溶液是混合物,能导电,既不是电解质也不是非电解质,④HCl 溶于水能电离,属于电解质,气体时没有发生电离不能导电, ⑤BaSO4熔融状态下能电离属于电解质,固体时不能导电, ⑥NH3 自身不能电离属于非电解质,其不能导电,⑦酒精不能发生电离,属于非电解质,不能导电,⑧硫酸溶液是电解质的水溶液,能导电,但其为混合物不属于电解质也不是非电解质,⑨NaOH溶于水或熔融状态下能够电离,属于电解质,固体使未电离不能导电。
(1)由以上分析可知属于电解质的有:④⑤⑨;
(2)由以上分析可知属于非电解质的有:②⑥⑦;(3)由以上分析可知能导电的有:①③⑧;
(4)氯化钠和盐酸电离生成的阴阳离子间不能结合成沉淀、气体或弱电解质,故不能发生离子反应;
(5)HCl和NaOH发生酸碱中和反应生成氯化钠和水,反应的离子方程式为:H++OH-=H2O。
10、(2021·云南民族大学附属中学高一月考)写出下列反应的离子方程式。
(1)澄清石灰水中加入稀硫酸 。
(2)石灰乳与Na2CO3溶液反应 。
(3)将硝酸滴到CaCO3固体上 。
(4)硫酸铜溶液与烧碱溶液混合 。
(5)NaHSO3与NaOH两溶液混合 。
(6)盐酸除铁锈 。
(7)铜与硝酸银溶液反应 。
(8)氢氧化铜与盐酸反应 。
(9)NH4HSO4溶液与足量NaOH溶液混合 。
(10)NaHCO3与KOH两溶液混合 。
【答案】(1)Ca2++2OH-+2H++SO42-=CaSO4↓+2H2O
(2)Ca(OH)2+CO32-=CaCO3↓+2OH-
(3)2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
(4)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
(5)HSO3-+OH-=SO32-+H2O
(6)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(7)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
(8)Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+
(9)NH4++H++2OH-=NH3·H2O+H2O
(10)HCO3-+OH-=CO32-+H2O
【解析】(1)澄清石灰水中加入稀硫酸生成硫酸钙和水:Ca2++2OH-+2H++SO42-=CaSO4↓+2H2O;
(2)石灰乳与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠:Ca(OH)2+CO32-=CaCO3↓+2OH-;
(3)将硝酸滴到CaCO3固体上生成硝酸钙、水和二氧化碳2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑;
(4)硫酸铜溶液与烧碱溶液混合生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;
(5)NaHSO3与NaOH两溶液混合生成亚硫酸钠和水:HSO3-+OH-=SO32-+H2O;
(6)盐酸除铁锈生成三氯化铁和水:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(7)铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag;
(8)氢氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水:Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+;
(9)NH4HSO4溶液与足量NaOH溶液混合生成一水合氨、水和硫酸钠:NH4++H++2OH-=NH3·H2O+H2O;
(10)NaHCO3与KOH两溶液混合生成碳酸盐和水:HCO3-+OH-=CO32-+H2O。
11、(2021·浙江高一月考)有一瓶无色澄清溶液,其中可能含H+、Na+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-,现进行以下实验:
①用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性;
②取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性变为碱性,无沉淀产生;
③取少量②中的碱性溶液,滴加Na2CO3溶液,有白色沉淀产生。
(1)根据上述事实知,该溶液中肯定存在的离子有 ;肯定不存在的离子有 。
(2)写出③中发生反应的离子方程式 。
(3)写出氢氧化铁固体溶于足量稀盐酸的离子方程式 。
【答案】(1)H+、Ba2+、Cl- Mg2+、SO42-、CO32-
(2)CO32-+Ba2+=BaCO3↓
(3)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
【解析】由“澄清溶液”得,原溶液没有相互反应生成难溶物的离子;由实验①的现象判断,溶液中含有大量H+,排除与强酸反应的CO32-存在,原溶液呈强酸性,所以阴离子可能是Cl-或SO42-或Cl-和SO42-;由实验②的现象判断,排除与NaOH反应的Mg2+存在;根据实验③现象判断,原溶液中含有Ba2+,因此原溶液中不含与Ba2+反应的SO42-;所以原溶液中存在的阴离子是Cl-,通过以上现象不能判断原溶液中是否含有Na+。
(1) 通过以上分析,该溶液中肯定存在的离子有H+、Ba2+、Cl-;肯定不存在的离子有Mg2+、SO42-、CO32-;
(2)③发生的离子反应为CO32-与Ba2+反应生成BaCO3沉淀,反应离子方程式为CO32-+Ba2+=BaCO3↓;
(3)氢氧化铁固体与足量稀盐酸反应生成氯化铁与水,HCl、FeCl3为易溶于水的强电解质,反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O。
本节课所学知识点
错题及错误原因
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第二节 离子反应
第2课时 离子反应 导学案
1、通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件,增强化学核心素养中的变化观念意识
2、掌握离子方程式的书写方法及正误判断,初步掌握离子大量共存的判断方法,促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。
1、离子方程式的书写
2、离子共存
3、离子检验
一、离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)探究离子反应的实质
向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液
①实现现象:有________________________;
②化学方程式:Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl;
③微观分析
BaCl2和Na2SO4的电离方程式 BaCl2===Ba2++2Cl-、Na2SO4===SO+2Na+
混合前两种溶液中的离子 BaCl2溶液:__________ Na2SO4溶液:__________
混合后数目减少的离子 ____________________
混合后数目不变的离子 ____________________
反应实质 ____________________________________________
(2)概念:电解质在溶液中的反应实质上是__________之间的反应,这样的反应属于离子反应。
(3)实质:①从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中____________________的反应。
②离子反应使溶液中某些离子的浓度__________。
2.离子方程式
用实际参加反应的__________来表示反应的式子。
如:Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应的离子方程式可表示为Ba2++SO===BaSO4↓。
3.离子反应发生的条件
特别提醒 离子反应除了复分解型外,还有其他类型,如有离子参加的置换反应等,这些类型的发生条件与复分解型不同。
二、离子方程式的书写
1.常见的强酸、强碱
强酸:HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
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(必须根据实验事实):
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
(2)拆:把易溶于水、易电离的物质拆成离子的形式:
2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简:SO+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以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.离子方程式的意义
写出下列反应的化学方程式和离子方程式:
溶液中反应物 化学方程式 离子方程式
盐酸与氢氧化钠 HCl+NaOH===NaCl+H2O H++OH-===H2O
盐酸与氢氧化钾 HCl+KOH===KCl+H2O H++OH-===H2O
硫酸与氢氧化钠 H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O H++OH-===H2O
总结 离子方程式不仅可以表示____________________,还可以表示______________________________.。
三、离子方程式的正误判断
离子方程式正误判断的“五个角度”
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如铁与稀硫酸的反应不能写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,应写成Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成CO+2H+===H2O+CO2↑,应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。注意:微溶物在生成物中当成沉淀,不拆写,若为反应物且为澄清溶液则拆成离子,如Ca(OH)2。
(3)看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
四、溶液中离子大量共存的判断
1.溶液中离子能否大量共存的判断原理
离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应。判断溶液中的离子能否大量共存,事实上是看离子之间能否发生反应,若能发生反应,则不能大量共存;若不能发生反应,则能大量共存。
2.“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件
题干是否有隐含条件:①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。
(3)看反应
①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与CO、SO都不能大量共存;
②能否生成水。如在酸性溶液中OH-不能大量共存,在碱性溶液中H+不能大量共存;
③能否生成挥发性物质。如H+与CO、HCO、S2-等不能大量共存。
五、常见离子的检验与推断
1.依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
2.离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则:据现象推断存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。
1、书写下列反应的离子方程式
(1)氧化镁溶于稀盐酸______________________________________________________
(2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳______________________________________
(3)铁与稀硫酸反应生成氢气________________________________________________
(4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀______________________________________
(5)氢氧化铜溶于稀硫酸____________________________________________________
2、(2020·大安市第一中学校月考)下列化学方程式不能用离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓表示的是( )
A.Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
B.BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
C.BaCO3+H2SO4=BaSO4+H2O+CO2↑
D.BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
3、(2020·陕西榆阳·榆林十二中月考)在无色透明溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Mg2+、Na+、SO42- B.K+、H+、HCO3-
C.Cu2+、NO3-、SO42- D.Ba2+、NO3-、CO32-
4、(2020·黑山县黑山中学月考)下列离子方程式的书写正确的是( )
A.铁跟稀盐酸反应:2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸:Ca(HCO3)2+2HCl═CaCl2+2H2O+2CO2↑
C.CO2通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O
D.NaHCO3溶液中加入盐酸:HCO3﹣+H+═H2CO3
5、(2020·大安市第一中学校月考)有以下10种物质,请回答下列问题:
①干冰 ②氯化钠 ③蔗糖 ④稀硫酸 ⑤NaHSO4溶液
⑥碳酸氢钠 ⑦氢氧化钡溶液 ⑧冰醋酸 ⑨氯化氢 ⑩NH3
(1)其中能导电的是 (填写符号,下同); 属于电解质的是 ;属于非电解质的是 。
(2)分别写出物质⑤在水中的电离方程式: 。
(3)写出物质④和⑦反应的离子方程式: 。
(4)写出物质⑤和⑥在水中发生反应的离子方程式: 。
(5)写出少量物质⑦和过量的物质⑥发生反应的离子方程式: 。
6、(2020·广东盐田·深圳外国语学校月考)某白色粉末含有等物质的量的下列离子中的几种:S2-、Cl-、NO3-、SO42-、CO32-、HCO3-、MnO4-、Na+、Mg2+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、NH4+,将该白色粉末进行下列实验,观察到的现象如下:
实验操作 现象
a.取少量粉末,加水、振荡 全部溶解、溶液无色透明
b.向所得溶液中慢慢滴入苛性钠并加热 无明显现象
c.取少量粉末,加盐酸 无明显现象
d.取少量粉末,加稀H2SO4和稀HNO3混合液 有白色沉淀A生成,且不溶于稀HNO3
根据实验推断:
(1)由实验a可确定粉末中不存在 离子;从b实验中,可推断粉末中不可能有 离子;由实验c可确定粉末中不含 离子。
(2)根据实验d的现象,可推断粉末中一定不存在 离子。
(3)综上所述,粉末中一定含有 离子。
1、(2021·南宁市英华学校高一期中)下列物质中,不能发生反应的是( )
A.Na2SO4和CuCl2 B.Ba(NO3)2和Na2CO3
C.CO2和KOH D.CaCO3和HCl
2、(2021·黑龙江哈师大附中高一期末)下列反应可用离子方程式“H++OH-=H2O”表示的是( )
A.Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液混合 B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C.H2SO4溶液与KOH溶液混合 D.NaHCO3溶液与NaOH溶液混合
3、(2021·山东高二学业考试)下列离子方程式书写正确的是( )
A.Fe与稀盐酸反应2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.CaCO3与稀盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C.NaHSO4溶液与KOH溶液反应:H++OH-=H2O
D.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
4、(2021·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一期中)下表中对离子方程式的评价合理的是( )
选项 化学反应及其离子方程式 评价
A H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:H++ SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O 正确
B 向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O 错误,碳酸镁不应写成离子形式
C 向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色:Fe3++3H2O= Fe(OH)3↓+3H+ 正确
D 向NaOH溶液中加入 CuCl2溶液:OH + Cu2+ = Cu(OH)2↓ 正确
5、(2021·南宁市英华学校高一期中)某无色溶液中,可大量共存的离子组是( )
A.Na+ Ba2+ SO42- Br - B.Na+ Ca2+ CO32- NO3-
C.K+ Cu2+ SO32- Cl- D.Na+ Mg2+ Cl- SO42-
6、(2020·全国单元测试)在甲、乙两溶液中,分别含有下列离子(大量存在)中的三种:Cu2+、、、SO42-、CO32-、OH-。已知甲溶液呈蓝色,则乙溶液中存在的离子是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
7、某固体混合物X可能含有KCl、NH4Cl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种,为确定其组成,某同学进行了如下实验
根据实验现象,下列推断正确的是( )
A.固体混合物X中一定含有KCl和Na2SiO3,一定不含CuSO4
B.固体混合物Ⅹ中,CaCO3、Na2CO3至少含有一种
C.在无色溶液B中通入CO2气体,可能有白色沉淀生成
D.在无色溶液B中滴加NaOH溶液,未检测到使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固体混合物Ⅹ中不存在NH4Cl
8、(2020·全国单元测试)某同学为检验溶液中是否含有常见的某些离子,进行了下图所示的实验操作。最终产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是
A.原溶液中一定含有SO42- 离子 B.原溶液中一定含有NH4+ 离子
C.原溶液中一定含有Cl- 离子 D.原溶液中一定含有Fe3+ 离子
9、(2021·长春市第一五一中学高一期中)下列物质①Cu ②SO2 ③NaCl溶液 ④HCl ⑤BaSO4 ⑥NH3 ⑦酒精 ⑧硫酸溶液 ⑨NaOH
(1)其中属于电解质的有 ;
(2)属于非电解质的有 ;
(3)能导电的有 ;
(4)③和④能否发生离子反应 (填“能”或“不能”),原因是
(5)④和⑨反应的离子方程式:
10、(2021·云南民族大学附属中学高一月考)写出下列反应的离子方程式。
(1)澄清石灰水中加入稀硫酸 。
(2)石灰乳与Na2CO3溶液反应 。
(3)将硝酸滴到CaCO3固体上 。
(4)硫酸铜溶液与烧碱溶液混合 。
(5)NaHSO3与NaOH两溶液混合 。
(6)盐酸除铁锈 。
(7)铜与硝酸银溶液反应 。
(8)氢氧化铜与盐酸反应 。
(9)NH4HSO4溶液与足量NaOH溶液混合 。
(10)NaHCO3与KOH两溶液混合 。
11、(2021·浙江高一月考)有一瓶无色澄清溶液,其中可能含H+、Na+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-,现进行以下实验:
①用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性;
②取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性变为碱性,无沉淀产生;
③取少量②中的碱性溶液,滴加Na2CO3溶液,有白色沉淀产生。
(1)根据上述事实知,该溶液中肯定存在的离子有 ;肯定不存在的离子有 。
(2)写出③中发生反应的离子方程式 。
(3)写出氢氧化铁固体溶于足量稀盐酸的离子方程式 。
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