化学upupup
高中化学必修第一册 一轮过基础
第5课 揭秘“离子反应”
——从电解质揭秘参与化学反应的微粒
重难点:
能从微观了解电解质参与化学反应的过程。
会书写常见的离子方程式,并能进行正误判断。
温故知新
1.从物质分类角度区别电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水等都是电解质。
非电解质:在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物。大多数非金属氧化物、部分有机物、NH3等属于非电解质。
混合物跟单质即不是电解质,也不是非电解质。
2.电解质导电的前提:电离(有能自由移动且带电荷的离子。)
可溶的酸、强碱、盐在水溶液中电离
金属氧化物、强碱、大多数盐在熔融时电离
比如NaCl、NaOH固体不导电,水溶液或熔融状态下导电;HCl、H2SO4等在熔融时只有分子,没有自由移动的离子,因而不导电;在水溶液里受水分子的作用,电离产生自由移动的离子,因而能够导电。
3.水溶液的导电能力影响因素
离子浓度、离子所带的电荷量、温度
4.强弱电解质比较
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液里全部电离为离子的电解质 在水溶液里只有一部分分子电离出离子的电解质
不同点 化合物种类 强酸、强碱、大多数的盐 弱酸、弱碱、少部分盐、H2O
水溶液中粒子的存在形式 只有电离出的阴阳离子,不存在电解质分子。 如HCl溶液中存在的微粒为H+ 、Cl-、OH-、H2O。 既有电离出的阴阳离子,又有电解质分子。如CH3COOH溶液中存在的微粒为H+ 、OH-、CH3COO-、CH3COOH、H2O。
实例 三大强酸:HCl、H2SO4、HNO3; 四大强碱:NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、KOH CH3COOH、NH3 H2O、H3PO4、H2CO3、H2SO3、H2S、HF
5.电解质电离方程式的书写规律
(1)强酸、强碱、盐完全电离,用“===”表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4===2H++SO、NaOH===Na++OH-、(NH4)2SO4===2NH+SO。
(2)弱酸、弱碱部分电离,用“”表示。如CH3COOHCH3COO-+H+、NH3.H2ONH4++OH-。
(3)多元弱酸分步电离分步写,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H2S电离方程式为H2SH++HS-;HS-H++S2-。多元弱碱分步电离一步写。如Cu(OH)2Cu2++2OH-。
课前自测
1.碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色 B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀 D.能与CO2反应生成水
【答案】C
【解析】Ba(OH)2溶液使紫色石蕊溶液变蓝色,是Ba(OH)2溶液中的OH-与石蕊发生反应所致,属于碱的通性;Ba(OH)2溶液能与盐酸反应生成水,是Ba(OH)2溶液中的OH-与盐酸中的H+反应生成水,属于碱的通性;Ba(OH)2与Na2SO4溶液反应的实质是钡离子与硫酸根离子结合生成沉淀的缘故,与OH-无关,不属于碱的通性;Ba(OH)2溶液能与CO2反应生成水,与溶液中的OH-有关,属于碱的通性。故选C。
2.下列应用与中和反应原理无关的是( )
A.用浓硫酸干燥湿润的氧气 B.用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸
C.用熟石灰改良酸性土壤 D.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】A项,用浓硫酸干燥湿润的氧气,利用的浓硫酸具有吸水性,与中和反应原理无关;B项,用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应;C项,用熟石灰改良酸性土壤,熟石灰与酸反应生成盐和水,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应;D项,用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多,氢氧化铝与与盐酸反应生成氯化铝和水,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应。
3.下列反应属于中和反应的是( )
A.Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O B.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
C.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ D.Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【答案】A
【解析】盐酸与氢氧化钠的反应为酸碱中和反应,A正确;氧化铁与盐酸的反应,氧化铁为金属氧化物,不是中和反应,B错误;盐酸与碳酸钠的反应,碳酸钠属于盐,不是中和反应,C错误;二氧化碳与氢氧化钙的反应,二氧化碳属于非金属氧化物,不是中和反应,D错误。
4.写出以下水溶液中的化学方程式
盐酸与AgNO3溶液: ;
盐酸与NaOH溶液: ;
硫酸与Na2CO3溶液: ;
石灰水与Na2CO3溶液: ;
氨水和稀盐酸: 。
【答案】(1)HCl + AgNO3 == HNO3 + AgCl↓;(2)HCl+NaOH==NaCl+H2O;
(3)Na2CO3+H2SO4 ===Na2SO4+H2O+CO2↑;(4)Ca(OH)2+ Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH;
(5)NH3·H2O+HCl ==NH4Cl +H2O。
开启新世界
情景导入:
传说三国时,诸葛亮为了擒拿南王孟获(历史上有名的七擒七纵),率军南征至云南西洱河,遇四口毒泉,其中一口为哑泉。时逢天气好生炎热,人马饮用了哑泉水后,全都中毒,将士们都说不出话来。后来幸得一智者指教,复饮安乐泉水,“随即吐出恶涎,便能言语”。
你知道其中的化学原理吗?我们通过阅读以下内容来解开这个谜团!
哑泉水是一种含铜盐的泉水,主要成分为硫酸铜,称为胆水。这种胆水饮用后会使人恶心、呕吐、腹泻,言语不清,直至虚脱、痉挛而死。而安乐泉水中含有大量的石灰水,请你用所学知识解释用安乐泉水给哑泉水解毒的原理。
【答案】Cu2++ 2OH- == Cu(OH)2↓
电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应。
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子属于离子反应。
练习1:下列反应属于离子反应的是( )
A.C和O2反应生成CO2 B.锌片投入稀硫酸中
C.KMnO4加热分解制取O2 D.NH3遇HCl气体生成白烟NH4Cl小颗粒
【答案】B
【解析】A.C和O2反应生成CO2不是在溶液中进行的反应,所以不属于离子反应,故A错误;
B.锌和稀硫酸反应,有离子参加,属于离子反应,离子方程式:Zn+2H+=Zn2++H2↑,故B正确;
C.高锰酸钾分解不是在溶液中进行的反应,所以不属于离子反应,故C错误;
D.NH3遇HCl气体生成白烟NH4Cl小颗粒,不是溶液中的反应,不属于离子反应,故D错误。
一、从微观角度分析电解质参与的反应
请从参与反应的微粒角度思考,用离子方程式表示实际发生的反应过程。
化学方程式 从微观的角度出发,实际上发生过程
向盐酸溶液中滴加等量AgNO3溶液 HCl + AgNO3 == HNO3 + AgCl↓ Cl-+Ag- ==AgCl↓
向盐酸溶液中滴加NaOH固体至中性 HCl+NaOH==NaCl+H2O H+ +OH-==H2O
向氨水中滴加稀盐酸 NH3·H2O+HCl ==NH4Cl +H2O NH3·H2O+H+==NH4++H2O
练习2:NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A.H+和CO B.HCO和HSO
C.Na+、HCO和H+ D.HCO和H+
【答案】D
【解析】NaHCO3和NaHSO4的电离方程式分别如下:NaHCO3===Na++HCO;NaHSO4===Na++H++SO,故D项正确。
二、离子反应方程式书写规则
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。
书写离子方程式的拆分原则
①能拆写成离子的物质(易溶于水、易电离)
②微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”),如石灰水和石灰乳:石灰水写成离子形式,而石灰乳则写化学式。
③固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应;浓硫酸与固体反应不能写离子方程式。
④多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
溶解性口诀
钾、钠、铵盐、硝酸盐、全部溶于水中间;
氯化物不溶银、亚汞;
硫酸盐不溶钡与铅,微溶钙与银;
碳酸只溶钾、钠、铵;
碱中只钾、钠、钙、钡溶;不溶的酸的硅酸。
练习3:根据离子方程式的书写步骤,尝试写出下列几个反应的离子方程式。
①Ba(OH)2+H2SO4 ② CaCO3 + HCl ③H2SO4 + NaOH
【答案】①Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = BaSO4↓ + 2H2O②CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
③H+ + OH- = H2O
练习4:将下面的化学方程式改为离子方程式:
(1)SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl;改写后:SO2 + Cl2 + 2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl-
(2)3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O;改写后:3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O。
练习5:按要求写出离子方程式。
向CuO中加入盐酸: 。
(2)H++OH﹣=H2O(写出对应的化学方程式) ;
(3)铁与稀盐酸反应: ;
(4)氧化镁与稀盐酸反应: 。
【答案】CuO+2H+=Cu2++H2O;NaOH+HCl=NaCl+H2O;Fe+2H+===Fe2++H2↑;MgO+2H+=Mg2++H2O
三、离子反应方程式的意义
思考:观察下列几个反应,尝试写出它们的化学方程式和离子方程式,你发现了什么结论?这反映了离子反应有何意义?(教材P19思考与讨论)
反应物 化学方程式 离子方程式
①HCl + KOH HCl + KOH = KCl + H2O H+ + OH- = H2O
②HCl + NaOH HCl + NaOH = NaCl + H2O H+ + OH- = H2O
③H2SO4 + NaOH H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O H+ + OH- = H2O
④H2SO4 + KOH H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O H+ + OH- = H2O
结论:上面的四个反应的化学方程式不同,但它们的离子方程式却是相同的。
离子反应方程式意义: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。
练习6:下列反应能用离子方程式H++OH﹣=H2O表示的是( )
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应 B.氨水与盐酸的反应
C.烧碱溶液与稀硝酸的反应 D.醋酸与澄清石灰水的反应
【答案】C
【解答】A.氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应,生成的盐是硫酸钡,属于难溶性盐,离子方程式为2H++SO42﹣+2OH﹣+Ba2+=BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B.氨水为弱酸,不拆成离子,离子方程式为NH3 H2O+H+=NH4++H2O,故B错误;
C.烧碱溶液为强碱溶液,稀硝酸为强酸溶液,且生成盐为硝酸钾,属于可溶性盐,故C正确;
D.醋酸为弱酸,不拆成离子,离子方程式为CH3COOH+OH﹣=CH3COO﹣+H2O,故D错误。
四、溶液中导电能力变化
已知:影响水溶液导电能力的三个因素是离子浓度、离子所带的电荷量、温度。
请从参与反应的微粒角度分析图像变化,画出正确的导电性变化图。
反应前的主要导电微粒 反应后的主要导电微粒 图象结合,绘制导电性变化图
向盐酸溶液中滴加等量AgNO3溶液 H+、Cl- H+、NO3-、AgCl↓
向盐酸溶液中滴加NaOH固体至中性 H+、Cl- Na+、Cl-、H2O
向氨水中滴加稀盐酸 NH3·H2O不完全电离 NH4+、Cl-、H2O
练习7:在如图所示电解质溶液的导电性装置中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液或通入一种气体时,则灯泡由亮变暗至熄灭后又逐渐变亮的是( )
A.稀盐酸中逐滴加入食盐溶液 B.稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.饱和石灰水中不断通入CO2 D.稀硝酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
【答案】C
【解析】电解质溶液中离子浓度越大,其导电性越强,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液或通入一种气体时,灯泡由亮变暗至熄灭后又逐渐变亮,说明该过程中离子浓度先减小到0然后增大,据此分析解答。A.稀盐酸和NaCl溶液不反应,溶液中离子浓度不可能为0,灯泡不可能熄灭,选项A错误;B.稀硫酸中加入氢氧化钠溶液,二者反应生成硫酸钠和水,溶液中离子浓度不可能为0,灯泡不可能熄灭,选项B错误;C.饱和石灰水中通入二氧化碳,先生成碳酸钙沉淀和水,当二者恰好完全反应生成碳酸钙时,此时离子浓度几乎为0,灯泡熄灭,继续通入二氧化碳后,二氧化碳和碳酸钙、水反应生成可溶性的碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大,灯泡变亮,选项C正确;D.稀硝酸中加入氢氧化钡,二者反应生成硝酸钡和水,溶液中离子浓度不可能为0,灯泡不可能熄灭,选项D错误;答案选C。
题型强化
离子方程式正误判断
判断离子方程式书写是否正确的几条原则
(1)必需依据物质反应的客观事实,如铁与盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(错误)正确的是: Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)必须看表示物质的化学式是否正确,如氢氧化铜和稀硫酸反应
OH-+H+=H2O(错误),正确的是: Cu(OH)2↓+2H++SO42-==Cu2++SO42-+2H2O
(3)必须遵守原子守恒和电荷守恒,如铜和硝酸银溶液反应:
Cu +Ag+=Cu2++Ag(错误),正确的是 Cu +2Ag+==Cu2++2Ag
(4)必须检查是否漏掉参加反应的离子,如氢氧化钡和硫酸铜溶液反应
Ba2++SO42-=BaSO4↓(错误)正确的是 Ba2++2OH-+Cu2++SO42--=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(5)必须遵守反应物或生成物的配比,如如氢氧化顿和稀硫酸溶液的反应
Ba2++OH-+H++SO42-=BaS04↓+H2O(错误)正确的是 Ba2++2OH-+2H++SO42--=BaSO4↓+2H2O
练习8:判断下列离子方程式正误
澄清石灰水与稀盐酸反应 Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
碳酸钠溶液与盐酸反应 Na2CO3+2H+=2Na++H2O+CO2↑
稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
稀盐酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
向盐酸中滴加氨水:H++OH﹣=H2O
氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
氢氧化钠和醋酸溶液的反应:OH-+H+===H2O
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×
【解析】(1)澄清石灰水与稀盐酸反应的离子反应为OH﹣+H+=H2O;
(2)碳酸钠溶液与盐酸反应的离子反应为CO32-+2H+=H2O+CO2↑,;
(3)稀硫酸与铜不反应;
(4)H2CO3应分解成CO2和H2O;
(5)向盐酸中滴加氨水反应生成氯化铵和水,其反应的离子方程式为:H++NH3 H2O=H2O+NH4+;
(7)醋酸是弱酸,不能拆。
随堂训练
1.下列叙述正确的是( )
A.凡是离子化合物,在离子方程式中都要以离子形式表示
B.电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应
C.酸碱中和反应的实质是H+与OH﹣结合生成水,故酸碱中和反应都可以用H++OH﹣═H2O表示
D.复分解反应必须具备离子反应发生的三个条件才能进行
【答案】B
【解答】A.在离子方程式中易溶于水和易电离的盐书写时拆成离子,难溶性的盐,难电离的盐如乙酸铅氯化银等在离子反应方程式中写化学式,故A错误;
B.电解质溶液之间发生的反应实质是离子反应,电解质溶液之间发生的反应均为离子反应,故B正确;
C.强酸与强碱反应生成可溶性盐与水,可以用H++OH﹣═H2O表示,弱酸、弱碱及不溶性盐在离子反应中应写成化学式,如醋酸与氨水的反应不能用H++OH﹣=H2O表示,故C错误;
D.复分解反应的发生需具备离子反应的条件之一即可,如盐酸与NaOH反应,故D错误。
2.离子方程式BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O中的H+不能代表的物质是( )
①HCl ②HNO3 ③H2SO4 ④KHSO4 ⑤CH3COOH ⑥HF
A.①②③④ B.①④⑤⑥ C.①③④⑤ D.③④⑤⑥
【答案】D
【解析】因弱酸、硫酸钡在离子反应中保留化学式,离子方程式BaCO3+2H+═CO2↑+H2O+Ba2+中的H+不能代表H2SO4、KHSO4、CH3COOH、HF,其中CH3COOH、HF为弱酸,H2SO4、KHSO4反应过程中会生成硫酸钡沉淀。
3.下列指定溶液之间的反应不能用离子方程式SO+Ba2+=BaSO4↓表示的是( )
A.Na2SO4与Ba(OH)2 B.MgSO4与BaCl2
C.H2SO4与Ba(OH)2 D.H2SO4与Ba(NO3)2
【答案】C
【解析】Na2SO4与Ba(OH)2反应生成硫酸钡和氢氧化钠溶液,可用 SO42-+Ba2+=BaSO4↓表示,A不符合;MgSO4与BaCl2反应生成硫酸钡和氯化镁,可用SO42-+Ba2+=BaSO4↓表示,B不符合;H2SO4与Ba(OH)2反应生成硫酸钡和水,不可用SO42-+Ba2+=BaSO4↓表示,C符合;H2SO4与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡和硝酸,可用SO42-+Ba2+=BaSO4↓表示,D不符合;答案选C。
4.只能表示一个化学反应的离子方程式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A. 代表强酸和强碱生成可溶性盐的反应,如氢氧化钠和盐酸、氢氧化钠和硝酸等,A错误;B.代表可溶性的碳酸盐和强酸之间的反应,如碳酸钠和盐酸、碳酸钠和硝酸等,B错误;C.代表氢氧化锌和强酸之间的反应,如:氢氧化锌和盐酸、氢氧化锌和硝酸、硫酸等,C错误;D.只能表示氢氧化钡和硫酸镁之间的反应,D正确;
5.下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.碳酸钠与Ca(OH)2:碳酸氢钠与Ca(OH)2
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液:Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液
C.Na2CO3溶液与硝酸溶液:CaCO3溶液与硝酸溶液
D.澄清石灰水与盐酸:NaOH溶液与硫酸
【答案】D
【解析】A.碳酸钠与Ca(OH)2反应的离子方程式为:+Ca2+=CaCO3↓,若NaHCO3(过量)和Ca(OH)2反应的离子方程式为:2OH-+2 +Ca2+=CaCO3↓++2H2O,二者不同,故A不选,B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应的离子方程式为Ba2++=BaSO4↓;Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O或Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,故B不选;C.Na2CO3溶液与硝酸溶液反应的离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑;碳酸钙为难溶物不可拆,CaCO3与硝酸溶液反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故C不选;D.澄清石灰水与盐酸本质为酸碱中和反应,氢氧化钠和硫酸也是酸碱中和反应,反应的离子方程式均为H++OH-=H2O,故D选;故答案为D。
6.某同学进行以下实验并测试溶液的导电性,所做实验与如图相符的是( )
A.向纯水中滴加Na2CO3溶液 B.向稀H2SO4中滴加Ba(OH)2溶液
C.向氨水中滴加稀盐酸 D.向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液
【答案】B
【解析】A.向纯水中滴加Na2CO3溶液,离子浓度逐渐增大所以导电性依次增强,故A错误;
B.向稀H2SO4中滴加Ba(OH)2溶液,两者反应生成硫酸钡沉淀和水,离子浓度降低,导电能力减小,当Ba(OH)2过量时导电能力增强,故B正确;
C.向氨水中滴加稀盐酸,两者反应生成盐导电性增强,故C错误;
D.向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液,AgNO3会生成相同量的硝酸钠,导电性变化不大,故D错误。
7.下列物质中,加入少量NaOH固体后导电能力变化最小的是( )
A.氨水 B.水 C.醋酸溶液 D.盐酸
【答案】D
【解析】A.氨水是弱解质,在水溶液中不完全电离,加入氢氧化钠固体后,溶液中离子浓度增大较明显,导电能力变化较明显,故A错误;
B.水是弱电解质,溶液中离子浓度很小,NaOH是强电解质,在水溶液中完全电离,加入NaOH后,溶液中离子浓度增大较明显,所以导电能力变化较明显,故B错误;
C.醋酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,加入强电解质NaOH固体后生成醋酸钠强电解质,溶液中离子浓度增大较明显,导电能力变化较明显,故C错误;
D.HCl是强电解质,在水溶液中完全电离,加入强电解质NaOH固体后,二者反应生成强电解质氯化钠,离子浓度几乎没有变化,导电能力变化不大,故D正确。
8.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化铜与稀硫酸反应:CuO+4H++SO=Cu2++SO2↑+2H2O
B.二氧化碳通入足量澄清石灰水中:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
C.铁和盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.氢氧化钡溶液与硫酸反应:OH-+H+=H2O
【答案】B
【解析】氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,不会生成SO2,正确的离子方程式为: CuO+2H+=Cu2+ +H2O,A错误;二氧化碳通入足量澄清石灰水中,澄清石灰水过量,生成白色沉淀,故离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O,B正确;铁和盐酸反应生成氯化亚铁而不是氯化铁,正确的离子方程式为: Fe+2H+=Fe2++H2↑,C错误;氢氧化钡溶液与硫酸反应生成硫酸钡是沉淀不能拆,正确的离子方程式为:2OH-+2H++Ba2++ SO42-=2H2O+BaSO4↓,D错误;故答案为:B。
9.按要求回答问题
(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体,反应的离子方程式:__________________________________;常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是____________________________________。
(2)将表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是_______________________;反应片刻后,可观察到有气体产生,其离子方程式是______________________。
(3)人体胃液中有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定范围内,当胃酸过多时,医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
①用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为________________________________________。
②如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],反应的离子方程式为_____________________________________________。
【答案】(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O、Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe+2H+===Fe2++H2↑
(3)①HCO+H+===CO2↑+H2O ②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
【解析】在书写离子方程式时,碳酸钙、Fe2O3、单质铁、CO2、H2、H2O等用化学式表示。Ca(OH)2微溶于水,溶液(澄清石灰水)状态用离子符号表示,浊液(石灰乳)状态用化学式表示
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高中化学必修第一册 一轮过基础
第5课 揭秘“离子反应”
——从电解质揭秘参与化学反应的微粒
重难点:
能从微观了解电解质参与化学反应的过程。
会书写常见的离子方程式,并能进行正误判断。
温故知新
1.从物质分类角度区别电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。 等都是电解质。
非电解质:在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物。 等属于非电解质。
混合物跟单质即不是电解质,也不是非电解质。
2.电解质导电的前提:电离(有能自由移动且带电荷的离子。)
在水溶液中电离
在熔融时电离
比如NaCl、NaOH固体不导电,水溶液或熔融状态下导电;HCl、H2SO4等在熔融时只有分子,没有自由移动的离子,因而不导电;在水溶液里受水分子的作用,电离产生自由移动的离子,因而能够导电。
3.影响水溶液的导电能力的三个因素
、 、
4.强弱电解质比较
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液里全部电离为离子的电解质 在水溶液里只有一部分分子电离出离子的电解质
不同点 化合物种类
水溶液中粒子的存在形式 只有电离出的阴阳离子,不存在电解质分子。 如HCl溶液中存在的微粒为 。 既有电离出的阴阳离子,又有电解质分子。如CH3COOH溶液中存在的微粒为 。
实例 三大强酸: ; 四大强碱: CH3COOH、NH3 H2O、H3PO4、H2CO3、H2SO3、H2S、HF
5.电解质电离方程式的书写规律
(1)强酸、强碱、盐完全电离,用“===”表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为 、 、 。
(2)弱酸、弱碱部分电离,用“”表示。如CH3COOH 、NH3.H2O 。
(3)多元弱酸分步电离分步写,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H2S电离方程式为H2S ;HS 。多元弱碱分步电离一步写。如Cu(OH)2 。
课前自测
1.碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色 B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀 D.能与CO2反应生成水
2.下列应用与中和反应原理无关的是( )
A.用浓硫酸干燥湿润的氧气 B.用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸
C.用熟石灰改良酸性土壤 D.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
3.下列反应属于中和反应的是( )
A.Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O B.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
C.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ D.Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
4.写出以下水溶液中的化学方程式
盐酸与AgNO3溶液: ;
盐酸与NaOH溶液: ;
硫酸与Na2CO3溶液: ;
石灰水与Na2CO3溶液: ;
氨水和稀盐酸:
开启新世界
情景导入:
传说三国时,诸葛亮为了擒拿南王孟获(历史上有名的七擒七纵),率军南征至云南西洱河,遇四口毒泉,其中一口为哑泉。时逢天气好生炎热,人马饮用了哑泉水后,全都中毒,将士们都说不出话来。后来幸得一智者指教,复饮安乐泉水,“随即吐出恶涎,便能言语”。
你知道其中的化学原理吗?我们通过阅读以下内容来解开这个谜团!
哑泉水是一种含铜盐的泉水,主要成分为硫酸铜,称为胆水。这种胆水饮用后会使人恶心、呕吐、腹泻,言语不清,直至虚脱、痉挛而死。而安乐泉水中含有大量的石灰水,请你用所学知识解释用安乐泉水给哑泉水解毒的原理。
电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应。
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子属于离子反应。
练习1:下列反应属于离子反应的是( )
A.C和O2反应生成CO2 B.锌片投入稀硫酸中
C.KMnO4加热分解制取O2 D.NH3遇HCl气体生成白烟NH4Cl小颗粒
一、从微观角度分析电解质参与的反应
请从参与反应的微粒角度思考,用离子方程式表示实际发生的反应过程。
化学方程式 从微观的角度出发,实际上发生过程
向盐酸溶液中滴加等量AgNO3溶液
向盐酸溶液中滴加NaOH固体至中性
向氨水中滴加稀盐酸
练习2:NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A.H+和CO B.HCO和HSO
C.Na+、HCO和H+ D.HCO和H+
二、离子反应方程式书写规则
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。
书写离子方程式的拆分原则
①能拆写成离子的物质
②微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”),如石灰水和石灰乳:石灰水写成离子形式,而石灰乳则写化学式。
③固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应;浓硫酸与固体反应不能写离子方程式。
④多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
溶解性口诀
钾、钠、铵盐、硝酸盐、全部溶于水中间;
氯化物不溶银、亚汞;
硫酸盐不溶钡与铅,微溶钙与银;
碳酸只溶钾、钠、铵;
碱中只钾、钠、钙、钡溶;不溶的酸的硅酸。
练习3:根据离子方程式的书写步骤,尝试写出下列几个反应的离子方程式。
①Ba(OH)2+H2SO4 ② CaCO3 + HCl ③H2SO4 + NaOH
练习4:将下面的化学方程式改为离子方程式:
(1)SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl;改写后:
(2)3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O;改写后: 。
练习5:按要求写出离子方程式。
向CuO中加入盐酸: 。
(2)H++OH﹣=H2O(写出对应的化学方程式) ;
(3)铁与稀盐酸反应: ;
(4)氧化镁与稀盐酸反应: 。
三、离子反应方程式的意义
思考:观察下列几个反应,尝试写出它们的化学方程式和离子方程式,你发现了什么结论?这反映了离子反应有何意义?(教材P19思考与讨论)
反应物 化学方程式 离子方程式
①HCl + KOH
②HCl + NaOH
③H2SO4 + NaOH
④H2SO4 + KOH
离子反应方程式意义: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。
练习6:下列反应能用离子方程式H++OH﹣=H2O表示的是( )
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应 B.氨水与盐酸的反应
C.烧碱溶液与稀硝酸的反应 D.醋酸与澄清石灰水的反应
四、溶液中导电能力变化
已知:影响水溶液导电能力的三个因素是离子浓度、离子所带的电荷量、温度。
请从参与反应的微粒角度分析图像变化,画出正确的导电性变化图。
反应前的主要导电微粒 反应后的主要导电微粒 图象结合,绘制导电性变化图
向盐酸溶液中滴加等量AgNO3溶液
向盐酸溶液中滴加NaOH固体至中性
向氨水中滴加稀盐酸
练习7:在如图所示电解质溶液的导电性装置中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液或通入一种气体时,则灯泡由亮变暗至熄灭后又逐渐变亮的是( )
A.稀盐酸中逐滴加入食盐溶液 B.稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.饱和石灰水中不断通入CO2 D.稀硝酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
题型强化
离子方程式正误判断
判断离子方程式书写是否正确的几条原则
(1)必需依据物质反应的客观事实,如铁与盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(错误)正确的是:
(2)必须看表示物质的化学式是否正确,如氢氧化铜和稀硫酸反应
OH-+H+=H2O(错误),正确的是:
(3)必须遵守原子守恒和电荷守恒,如铜和硝酸银溶液反应:
Cu +Ag+=Cu2++Ag(错误),正确的是
(4)必须检查是否漏掉参加反应的离子,如氢氧化钡和硫酸铜溶液反应
Ba2++SO42-=BaSO4↓(错误)正确的是
(5)必须遵守反应物或生成物的配比,如如氢氧化顿和稀硫酸溶液的反应
Ba2++OH-+H++SO42-=BaS04↓+H2O(错误)正确的是
练习8:判断下列离子方程式正误
澄清石灰水与稀盐酸反应 Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
碳酸钠溶液与盐酸反应 Na2CO3+2H+=2Na++H2O+CO2↑
稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
稀盐酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
向盐酸中滴加氨水:H++OH﹣=H2O
氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
氢氧化钠和醋酸溶液的反应:OH-+H+===H2O
随堂训练
1.下列叙述正确的是( )
A.凡是离子化合物,在离子方程式中都要以离子形式表示
B.电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应
C.酸碱中和反应的实质是H+与OH﹣结合生成水,故酸碱中和反应都可以用H++OH﹣═H2O表示
D.复分解反应必须具备离子反应发生的三个条件才能进行
2.离子方程式BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O中的H+不能代表的物质是( )
①HCl ②HNO3 ③H2SO4 ④KHSO4 ⑤CH3COOH ⑥HF
A.①②③④ B.①④⑤⑥ C.①③④⑤ D.③④⑤⑥
3.下列指定溶液之间的反应不能用离子方程式SO+Ba2+=BaSO4↓表示的是( )
A.Na2SO4与Ba(OH)2 B.MgSO4与BaCl2
C.H2SO4与Ba(OH)2 D.H2SO4与Ba(NO3)2
4.只能表示一个化学反应的离子方程式是( )
A. B.
C. D.
5.下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.碳酸钠与Ca(OH)2:碳酸氢钠与Ca(OH)2
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液:Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液
C.Na2CO3溶液与硝酸溶液:CaCO3溶液与硝酸溶液
D.澄清石灰水与盐酸:NaOH溶液与硫酸
6.某同学进行以下实验并测试溶液的导电性,所做实验与如图相符的是( )
A.向纯水中滴加Na2CO3溶液 B.向稀H2SO4中滴加Ba(OH)2溶液
C.向氨水中滴加稀盐酸 D.向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液
7.下列物质中,加入少量NaOH固体后导电能力变化最小的是( )
A.氨水 B.水 C.醋酸溶液 D.盐酸
8.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化铜与稀硫酸反应:CuO+4H++SO=Cu2++SO2↑+2H2O
B.二氧化碳通入足量澄清石灰水中:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
C.铁和盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.氢氧化钡溶液与硫酸反应:OH-+H+=H2O
9.按要求回答问题
(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体,反应的离子方程式:__________________________________;常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是____________________________________。
(2)将表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是_______________________;反应片刻后,可观察到有气体产生,其离子方程式是______________________。
(3)人体胃液中有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定范围内,当胃酸过多时,医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
①用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为________________________________________。
②如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],反应的离子方程式为_____________________________________________。