1.2 第2课时 离子反应 学案(含解析) 高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 1.2 第2课时 离子反应 学案(含解析) 高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-07-12 18:57:22

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1.2 第2课时 离子反应
[学习目标] 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。2.掌握离子方程式的书写方法及正误判断。
探究一 离子反应
1.离子反应
(1)实验探究:向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液
①实验现象:有白色沉淀生成;
②化学方程式:___________________________________;
(2)概念:_______在溶液中的反应实质是 离子 之间的反应,这样的反应属于离子反应。
(3)实质:反应物的某些离子浓度_______。
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。
(2)书写步骤:以Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应为例。
①写:正确书写反应的化学方程式________________________________。
②拆:把易溶于水且易电离的物质拆写成离子的形式_____________________________。
③删:删去方程式两边不参加反应的离子______________________。
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______________________。
3.离子方程式表示的意义
(1)表示某一个具体的化学反应
(2)表示_______离子反应,如:H++OH-===H2O可表示强酸与可溶性强碱生成可溶性盐和水的反应。
[问题探究]
1.在书写离子方程式时,把CaCO3拆写成Ca2+和CO正确吗?为什么?
2.AgNO3溶液和Cu反应的离子方程式写成Cu+Ag+===Cu2++Ag正确吗?为什么?
3.H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O;NaHSO4溶液与KOH溶液反应的离子方程式:H++OH-===H2O。
根据以上的离子方程式完成下列判断:
(1)酸碱中和反应的离子方程式都是H++OH-===H2O(  )
(2)H++OH-===H2O仅表示酸碱中和反应(  )
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离子方程式中的“拆”与“不拆”
(1)将易溶于水的强酸、强碱和盐写成离子的形式。
强酸:HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
(2)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO,NaHCO3应拆写成Na+和HCO。
(3)对微溶物,如Ca(OH)2能不能拆,需要看情况
①表述为“澄清石灰水”“饱和石灰水”“Ca(OH)2溶液”时,可以拆;
②表述为“石灰乳”“石灰浆”时不可以拆。
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[迁移应用]
1.判断下列反应的离子方程式是否正确,在括号中打“√”或“×”。
(1)盐酸与碳酸钡反应:CO+2H+===CO2↑+H2O(  )
(2)澄清石灰水与盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===2H2O+Ca2+(  )
(3)Mg与醋酸溶液反应:Mg+2H+===Mg2++H2↑(  )
(4)硝酸银溶液中加入铜粉:Ag++Cu===Cu2++Ag(  )
(5)氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O(  )
(6)稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:H++SO+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓(  )
2.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 ______________________ 。
探究二 离子反应发生的条件
1.复分解反应的条件
2.离子参加的置换反应
(1)锌和稀硫酸的反应可用离子方程式表示为_________________________。
(2)铜和硝酸银溶液反应的离子方程式为__________________________。
[问题探究]
1.探讨下列溶液混合能否发生反应?不能反应的说明理由,能反应的根据离子反应的实质写出离子方程式。
(1)硝酸钾与硫酸钠溶液混合。
(2)碳酸钠和稀硫酸混合。
2.溶液中可能有SO、CO、Cl-、OH-中的一种或几种离子。
(1)当溶液中有大量H+存在时,溶液中不可能大量含有 ________________ 离子。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有 ________________ 离子。
(3)当溶液中有阳离子________和阴离子NO时,上述所有阴离子都不可能存在。
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判断离子共存的“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)、MnO(紫红色)等。
(2)溶液酸性、碱性。
(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。
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[迁移应用]
1.下列各组离子能在溶液中大量共存的是(  )
A.Fe3+、Na+、NO、OH-
B.Na+、Fe3+、NO、SO
C.SO、Cl-、Ba2+、Mg2+
D.H+、K+、SO、OH-
2.某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液,在该溶液中加入一定量的稀盐酸,然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)OA段反应的离子方程式为 ______________________ 。
(2)AB段反应的离子方程式为 ________________________ 。
[课堂小结]
课时作业
[基础巩固练]
1.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是(  )
A.锌和稀硫酸反应
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应
C.木炭和氧气反应
D.烧碱溶液和氯化铁溶液反应
2.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是(  )
A.NaOH溶液和CuCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Ca(OH)2和盐酸
3.下列可用离子方程式2H++CO===H2O+CO2↑表示的反应是(  )
A.碳酸钙与稀盐酸反应
B.碳酸钠与稀盐酸反应
C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
D.稀盐酸与碳酸氢钠反应
4.加入NaOH溶液后,下列离子数目不会减少的是(  )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.SO D.H+
5.下列各组离子在溶液中能大量共存的是(  )
A.Na+、Al3+、Cl-、SO
B.Cu2+、Cl-、NO、OH-
C.Ca2+、Na+、CO、NO
D.H+、SO、NO、OH-
6.在某无色溶液中含有大量的Ba2+、H+、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是(  )
A.NH B.OH- C.SO D.Cu2+
7.离子反应、复分解反应、置换反应之间可用集合关系来表示,其中正确的是(  )
8.写出下列反应的离子方程式。
(1)写出氢氧化铜与稀硫酸反应: __________________________ 。
(2)写出碳酸氢钠与稀盐酸反应: __________________________ 。
(3)写出铁与硫酸铜溶液反应: ________________________ 。
9.把下列离子方程式改写成化学方程式。
(1)Ba2++SO===BaSO4↓ ______________________________ ;
(2)2H++CO===CO2↑+H2O ________________________ 。
(2)H2SO4+K2CO3===K2SO4+H2O+CO2↑(答案不唯一)
[能力提升练]
10.下列物质的水溶液中,加入Ba(OH)2溶液后原溶液中阴、阳离子个数都减少的是(  )
A.Na2CO3 B.Fe2(SO4)3 C.Na2SO4 D.Mg(NO3)2
11.能用离子方程式H++OH-===H2O表示的化学反应是(  )
A.Cu(OH)2和稀H2SO4的反应
B.石灰乳和盐酸的反应
C.KOH溶液和CH3COOH溶液的反应
D.Ba(OH)2溶液和HNO3溶液的反应
12.一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入H2SO4溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明产物BaSO4是非电解质
B.AB段反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
C.BC段溶液中:Al3+、Na+、NH和Cl-可以大量共存
D.BC段溶液的导电能力不断增强,说明过量的Ba(OH)2发生电离
13.氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过下图所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)通过实验Ⅰ可以证明______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在实验Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步确认的实验操作是:在实验Ⅲ中先加入________,再加入 __________________ 。
(3)探究结果为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案解析版】
1.2 第2课时 离子反应
探究一 离子反应
1.离子反应
(1)实验探究:向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液
①实验现象:有白色沉淀生成;
②化学方程式: Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl ;
(2)概念: 电解质 在溶液中的反应实质是 离子 之间的反应,这样的反应属于离子反应。
(3)实质:反应物的某些离子浓度 减小 。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的 离子符号 来表示反应的式子。
(2)书写步骤:以Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应为例。
①写:正确书写反应的化学方程式 Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl 。
②拆:把易溶于水且易电离的物质拆写成离子的形式 2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl- 。
③删:删去方程式两边不参加反应的离子 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 SO+Ba2+===BaSO4↓ 。
3.离子方程式表示的意义
(1)表示某一个具体的化学反应
(2)表示 同一类 离子反应,如:H++OH-===H2O可表示强酸与可溶性强碱生成可溶性盐和水的反应。
[问题探究]
1.在书写离子方程式时,把CaCO3拆写成Ca2+和CO正确吗?为什么?
[提示] 不正确 CaCO3难溶于水,以固体形式存在,不能拆为离子。
2.AgNO3溶液和Cu反应的离子方程式写成Cu+Ag+===Cu2++Ag正确吗?为什么?
[提示] 不正确 该离子方程式电荷不守恒。
3.H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O;NaHSO4溶液与KOH溶液反应的离子方程式:H++OH-===H2O。
根据以上的离子方程式完成下列判断:
(1)酸碱中和反应的离子方程式都是H++OH-===H2O(  )
(2)H++OH-===H2O仅表示酸碱中和反应(  )
[提示] (1)× (2)×
离子方程式中的“拆”与“不拆”
(1)将易溶于水的强酸、强碱和盐写成离子的形式。
强酸:HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
(2)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO,NaHCO3应拆写成Na+和HCO。
(3)对微溶物,如Ca(OH)2能不能拆,需要看情况
①表述为“澄清石灰水”“饱和石灰水”“Ca(OH)2溶液”时,可以拆;
②表述为“石灰乳”“石灰浆”时不可以拆。
INCLUDEPICTURE "下点线.TIF" INCLUDEPICTURE "下点线.TIF" \* MERGEFORMAT
[迁移应用]
1.判断下列反应的离子方程式是否正确,在括号中打“√”或“×”。
(1)盐酸与碳酸钡反应:CO+2H+===CO2↑+H2O(  )
(2)澄清石灰水与盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===2H2O+Ca2+(  )
(3)Mg与醋酸溶液反应:Mg+2H+===Mg2++H2↑(  )
(4)硝酸银溶液中加入铜粉:Ag++Cu===Cu2++Ag(  )
(5)氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O(  )
(6)稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:H++SO+Ba2++OH-===H2O+BaSO4↓(  )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.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
探究二 离子反应发生的条件
1.复分解反应的条件
2.离子参加的置换反应
(1)锌和稀硫酸的反应可用离子方程式表示为 Zn+2H+===Zn2++H2↑ 。
(2)铜和硝酸银溶液反应的离子方程式为 Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+ 。
[问题探究]
1.探讨下列溶液混合能否发生反应?不能反应的说明理由,能反应的根据离子反应的实质写出离子方程式。
(1)硝酸钾与硫酸钠溶液混合。
(2)碳酸钠和稀硫酸混合。
[提示] (1)不能反应。KNO3和Na2SO4的混合溶液中有K+、NO、Na+、SO,离子之间不具备离子反应发生的条件
(2)能反应。CO+2H+===H2O+CO2↑。
2.溶液中可能有SO、CO、Cl-、OH-中的一种或几种离子。
(1)当溶液中有大量H+存在时,溶液中不可能大量含有 ________________ 离子。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有 ________________ 离子。
(3)当溶液中有阳离子________和阴离子NO时,上述所有阴离子都不可能存在。
[提示] (1)与H+反应的离子有:CO、OH-;
(2)与Ba2+反应的离子有:SO、CO;
(3)当溶液中有Ag+时,题中所有阴离子都不可能存在。
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判断离子共存的“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)、MnO(紫红色)等。
(2)溶液酸性、碱性。
(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。
INCLUDEPICTURE "下点线.TIF" INCLUDEPICTURE "下点线.TIF" \* MERGEFORMAT
[迁移应用]
1.下列各组离子能在溶液中大量共存的是(  )
A.Fe3+、Na+、NO、OH-
B.Na+、Fe3+、NO、SO
C.SO、Cl-、Ba2+、Mg2+
D.H+、K+、SO、OH-
B [A项,Fe3+与OH-生成Fe(OH)3沉淀;C项Ba2+与SO生成BaSO4沉淀;D项OH-与H+生成H2O。]
2.某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液,在该溶液中加入一定量的稀盐酸,然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)OA段反应的离子方程式为 ______________________ 。
(2)AB段反应的离子方程式为 ________________________ 。
[解析] (1)OA段没有沉淀生成,说明是盐酸和氢氧化钠的反应。(2)AB段为氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀。
[答案] (1)H++OH-===H2O
(2)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
[课堂小结]
课时作业
[基础巩固练]
1.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是(  )
A.锌和稀硫酸反应
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应
C.木炭和氧气反应
D.烧碱溶液和氯化铁溶液反应
C [选项C中的反应不在溶液中进行且无离子参加或生成,不属于离子反应。]
2.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是(  )
A.NaOH溶液和CuCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Ca(OH)2和盐酸
C [物质在溶液中是否能够发生化学反应,可根据是否生成难溶性物质,是否生成难电离的物质或是否生成易挥发性物质来进行判断。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质,也没有难电离的物质和易挥发性物质生成,故不发生离子反应。]
3.下列可用离子方程式2H++CO===H2O+CO2↑表示的反应是(  )
A.碳酸钙与稀盐酸反应
B.碳酸钠与稀盐酸反应
C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
D.稀盐酸与碳酸氢钠反应
[答案] B
4.加入NaOH溶液后,下列离子数目不会减少的是(  )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.SO D.H+
C [凡是能与OH-反应的离子,其数目均要减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而SO不与OH-反应,离子数目不会减少。]
5.下列各组离子在溶液中能大量共存的是(  )
A.Na+、Al3+、Cl-、SO
B.Cu2+、Cl-、NO、OH-
C.Ca2+、Na+、CO、NO
D.H+、SO、NO、OH-
A [选项A中的离子互相之间都不反应,所以可以共存,选A;Cu2+和OH-反应会得到氢氧化铜沉淀,所以不选B;Ca2+和CO反应会得到碳酸钙沉淀,所以不选C;H+和OH-反应得到水,所以不选D。]
6.在某无色溶液中含有大量的Ba2+、H+、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是(  )
A.NH B.OH- C.SO D.Cu2+
A [OH-与H+不共存,SO与Ba2+不共存,Cu2+为蓝色,所以只有A符合题意。]
7.离子反应、复分解反应、置换反应之间可用集合关系来表示,其中正确的是(  )
C [置换反应与复分解反应没有相交的关系,离子反应与置换反应和复分解反应分别有相交的关系。]
8.写出下列反应的离子方程式。
(1)写出氢氧化铜与稀硫酸反应: __________________________ 。
(2)写出碳酸氢钠与稀盐酸反应: __________________________ 。
(3)写出铁与硫酸铜溶液反应: ________________________ 。
[解析] (1)氢氧化铜是难溶物质,书写离子方程式时不能拆开,硫酸是强酸,书写离子方程式时应该拆成离子形式,所以氢氧化铜与硫酸反应的离子方程式是Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O;(2)碳酸氢钠拆成碳酸氢根离子和钠离子,盐酸是强酸,拆成氯离子和氢离子,所以碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式是HCO+H+===H2O+CO2↑;(3)铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,硫酸铜、硫酸亚铁都是易溶强电解质可拆成离子形式,离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
[答案] (1)Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
9.把下列离子方程式改写成化学方程式。
(1)Ba2++SO===BaSO4↓ ______________________________ ;
(2)2H++CO===CO2↑+H2O ________________________ 。
[答案] (1)BaCl2+Na2SO4===2NaCl+BaSO4↓
(2)H2SO4+K2CO3===K2SO4+H2O+CO2↑(答案不唯一)
[能力提升练]
10.下列物质的水溶液中,加入Ba(OH)2溶液后原溶液中阴、阳离子个数都减少的是(  )
A.Na2CO3 B.Fe2(SO4)3 C.Na2SO4 D.Mg(NO3)2
B [钡离子与碳酸根离子反应,则只能使阴离子减少,故A不符合题意;铁离子能够与氢氧根离子反应、硫酸根离子与钡离子反应,导致溶液中的阴、阳离子都减少,故B符合题意;钠离子与氢氧根离子不反应,故C不符合题意;氢氧根离子与硝酸镁溶液中的镁离子反应,阳离子减少,但是阴离子不变,故D不符合题意。]
11.能用离子方程式H++OH-===H2O表示的化学反应是(  )
A.Cu(OH)2和稀H2SO4的反应
B.石灰乳和盐酸的反应
C.KOH溶液和CH3COOH溶液的反应
D.Ba(OH)2溶液和HNO3溶液的反应
D [A.Cu(OH)2为难溶物,不能拆成离子形式,故A错;B.石灰乳不能拆成离子形式,故B错误;C.CH3COOH为弱电解质,不能拆成离子形式,故C错;D.在溶液中,Ba(OH)2和HNO3均可拆成离子形式,且生成物中只有水不能拆,故D正确。]
12.一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入H2SO4溶液,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明产物BaSO4是非电解质
B.AB段反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
C.BC段溶液中:Al3+、Na+、NH和Cl-可以大量共存
D.BC段溶液的导电能力不断增强,说明过量的Ba(OH)2发生电离
C [AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为硫酸与氢氧化钡反应,溶液中氢氧根离子和钡离子浓度不断下降,生成的硫酸钡难溶于水,不能说明产物BaSO4是非电解质,A错误;AB段为氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡和水,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,B错误;BC段溶液中含过量硫酸,Al3+、Na+、NH和Cl-四种离子和H+、SO都不发生反应,可以大量共存,C正确;BC段溶液的导电能力不断增强,则自由移动离子的浓度逐渐增大,说明过量的H2SO4发生电离,D错误。]
13.氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过下图所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)通过实验Ⅰ可以证明______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在实验Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步确认的实验操作是:在实验Ⅲ中先加入________,再加入 __________________ 。
(3)探究结果为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 在实验Ⅲ中应先加入可溶性的硫酸盐,以证明CuO的溶解过程中SO不起作用,然后再加入稀硫酸,从而证明CuO溶解是硫酸中的H+起作用。另外也可加入硝酸、盐酸等使CuO溶解。
[答案] (1)水不能使氧化铜溶解
(2)Na2SO4(或K2SO4等) 稀硫酸(或稀硝酸、稀盐酸)
(3)氧化铜固体溶于稀硫酸是稀硫酸中的H+在起作用,而H2O、SO两种粒子都不能使CuO溶解