人教版高二化学3-2离子反应的本质导学案

人教版高二化学3-2离子反应的本质导学案

‎ 第二节 离子反应的本质 教案10（3－2－1离子反应的本质）‎ 学习目标 ‎1．理解离子反应的本质，理解常见类型（氧化还原离子反应、复分解反应的离子反应）的离子反应进行到底的条件。‎ ‎2．掌握离子反应的规律，能正确判断物质间在溶液中能否发生反应。‎ ‎3．能根据离子反应的规律判断一些常见离子在同一溶液中能否共存、离子方程式是否正确等问题。‎ 学习过程 一、自学探究活动 1． 根据下列化学反应方程式，写出相应的离子方程式。‎ 化学方程式 离子方程式 AgNO3 + NaCl = AgCl↓+ NaNO3‎ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O Mg(OH)2 + H2SO4 =MgSO4+ 2H2O 2． 讨论：举例说明为什么 “离子反应的本质是反应物某些离子浓度的减少”？‎ ‎3．阅读课本30—33页，听老师补充讲解后，归纳出离子反应的条件或实质。‎ 类型 举例 条件或实质 非氧化还原反应 生成难溶物质 生成难电离的物质 生成挥发性的物质 氧化还原反应 ‎ 离子浓度改变 ‎ 离子浓度改变 1． 列举一些不能用离子方程式表示的反应例子。‎ ‎ - 9 -‎ 1． 讨论：根据离子反应发生的条件，举例说明哪些离子在溶液中不能大量共存？‎ 二、总结与评价 ‎【总结】‎ ‎1．如何判断离子方程式的正误 一看表示各物质的化学式是否正确。原则是强酸、强碱和可溶性盐用离子符号表示，例：HCl、H2SO4、HNO3、NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、NaCl、K2SO4、AgNO3、CuSO4等；多元弱酸根离子：HCO3－、HSO3－、HPO42－、H2PO4－、HS－等。‎ 此外都用（分子式）化学式表示。例：H2O、弱酸H2CO3、H2SiO3、CH3COOH、HCN、H2S等；弱碱：NH3·H2O；不溶性碱：Cu(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Zn(OH)2等；不溶性盐：AgCl、CaCO3、FeS、BaSO4、CuS、ZnS等 二看连接反应物或生成物的的状态符号是否正确，有沉淀、气体、弱电解质生成的离子反应才会发生。反应物与生成物用“＝”连接，生成沉淀、气体的用打“↓”“↑”符号。‎ 三看反应能否用离子方程式表示。有些反应虽然实质上属于离子反应，但由于不是水溶液或熔化状态下进行的，即无自由移动的离子参加或生成的反应。不用离子方程式表示。如固体氯化钠和浓硫酸制氯化氢气体。氯化氢和氨气反应生成氯化铵。‎ 四看生成物或反应物是否有微溶物。微溶物是生成物用分子式表示，微溶物是反应物的稀溶液用离子符号表示，是浊液或固体用分子式表示。‎ 五看质量与电荷是否同时守恒。‎ 六看产物中是否有多种沉淀或沉淀与弱电解质生成。‎ ‎2．离子在溶液中能否大量共存问题。在同一溶液中，几种离子能大量共存就是指离子间不发生任何反应。若离子间能发生反应则不能共存。通常从以下几个方面来考虑。若离子间能生成难溶物则不能共存，如与、、、、等不能共存，、与、、、、等在水溶液中不能共存。若离子间能生成挥发性物质（气体）则不能共存。如与、、、、、等在水溶液中不能共存。若离子间能生成难电离的物质则不能共存。如与，与、、、等离子在水溶液中不能共存。一般地说典型的氧化性离子（如、、、等）和典型的还原性离子[如，、、S2－（HS－）、()等]在酸性溶液中，不能大量共存。‎ ‎【例题讲解】‎ ‎ - 9 -‎ ‎[例1] 下列各组离子能在同一溶液中大量共存的是（ ）‎ ‎ （A）Ag+、K+、Cl－、NO3－ （B）Ba2+、Cl－、H+、SO42－‎ ‎ （C）H+、CO32－、Cl－、Na+ （D）Na+、OH－、Ba2+、NO3－‎ ‎[分析讲解]对于A组离子，Ag+和Cl－间能反应生成氯化银沉淀；对于B组，Ba2+和SO42－之间能反应生成硫酸钡沉淀；对于C组，H + 跟 CO32－可反应生成弱电解质碳酸，碳酸又可分解生成二氧化碳气体；以上三组离子间都可发生复分解反应，因此不能大量共存。答案选D。‎ ‎[例2]等体积、等物质的量浓度的Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2溶液分别和等量的磷酸二氢钠溶液反应，均能产生沉淀。对产生沉淀量的说法正确的是 （ ）‎ ‎ （A）前者多 （B）后者多 （C）相同 （D）无法确定 ‎[分析讲解]H2PO较难电离，所以在没有其它因素作用下，H2PO跟Pb2+的反应程度较小，不能生成大量的沉淀。但在Pb(CH3COO)2溶液中加入磷酸二氢钠溶液时，由于CH3COO－可以跟H+结合生成难电离的CH3COOH，促使H2PO跟Pb2+的反应的进行，可以生成较多量的沉淀。答案选B。‎ ‎[例3]有一含四种阴离子的水溶液，用它进行如下实验：（a）向溶液中加入稀H2SO4，有无色气体产生；（b）将生成的无色气体通入澄清石灰水，有白色沉淀生成，通入过量CO2气体，白色沉淀消失，溶液呈无色，再加入澄清石灰水，又产生白色沉淀；（c）将实验（a）产生的无色气体通入CuSO4溶液中，有黑色沉淀产生；（d）若将实验（a）产生的无色气体通入酸性高锰酸钾溶液中，则紫色褪去并产生淡黄色浑浊物；（e）在实验（a）反应后的溶液中加入AgNO3溶液，有浅黄色沉淀产生；分离出沉淀后再加过量氨水，沉淀部分溶解，剩下黄色沉淀；过滤，在滤液中加入HNO3溶液，则有白色沉淀生成。根据上述现象，推断溶液中含有哪些阴离子？ ‎ ‎[分析讲解]由（a）产生的“无色气体”（不能理解为某种气体，可能是混合气体）可推知，四种阴离子中可能含有CO32－、SO32－、S2－等。由（c）、（d）可确定含有S2－。由（b）可以确定含有CO32－，而不含SO32－，因H2SO3比H2CO3酸性强，CaSO3沉淀在CO2的水溶液中不能转化为可溶的Ca(HSO3)2。由（e）中的黄色沉淀可推知，原溶液中可能含有I－，由加过量氨水沉淀不溶解，可断定含有I－，根据“白色沉淀”可断定溶液中肯定有Cl－，而没有Br－。综合起来可得溶液中含有S2－、CO32－、I－、Cl－。‎ ‎ - 9 -‎ ‎[分析讲解]‎ 针对性练习一 ‎1．能正确表示下列化学变化的离子方程式是 （ ）‎ ‎ A．碳酸钙与盐酸反应 CO32 －+ 2 H+ = CO2↑+ H2O ‎ B．金属铁放入稀盐酸中 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑‎ ‎ C．氯化亚铁溶液中通入氯气 Fe2+ + Cl2 = Fe3+ + 2Cl－‎ ‎ D．二氧化锰与浓盐酸反应 MnO2 + 4HCl = Mn2+ + 2Cl－ + Cl2↑+2H2O ‎2．下列各组离子能在溶液中大量共存的是 （ ）‎ ‎ A．H+、Ba2+、NO３－、OH－ B．Mg2+、Na+、Cl－、OH－‎ ‎ C．Na+、H+、NO3－、CO32－ D．Cu2+、Fe3+、Cl－、SO42－‎ ‎3．下列反应的离子方程式，书写错误的是 （ ）‎ ‎ A．用稀硫酸清除铁锈 Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O ‎ B．铜粉放入硝酸银溶液里 Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag ‎ C．氢氧化钡跟硫酸铜溶液的反应 ‎ Ba2+ + 2OH－+ Cu2++ SO42－= BaSO4↓+ Cu(OH)2↓‎ ‎ D．食盐水中滴加硝酸银溶液 Cl－+ Ag+ = AgCl↓‎ ‎4．下列反应的离子方程式正确的是 （ ）‎ ‎ A．氨气通入醋酸溶液中 CH3COOH + NH3 ＝ CH3COONH4‎ ‎ B．澄清的石灰水跟盐酸反应 H+ + OH－＝ H2O ‎ C．碳酸钡溶于醋酸 BaCO3 + 2H+ ＝ Ba2++ H2O + CO2↑‎ ‎ D．金属钠跟水反应 2Na + 2H2O ＝ 2Na+ + 2OH－+ H2↑‎ ‎5．下列反应的离子方程式正确的是 （ ）‎ ‎ A．次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳 ‎ Ca2+ + 2ClO－ + H2O + CO2 == CaCO3¯ + 2HClO ‎ B．硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液 ‎ Fe2+ + 2H2O2 + 4H+ == Fe3+ + 4H2O ‎ C．用氨水吸收少量二氧化硫 ‎ NH3·H2O + SO2 == NH+ HSO ‎ D．硝酸铁溶液中加过量氨水 ‎ Fe3+ + 3NH3·H2O == Fe(OH)3¯ + 3NH ‎6．下列各组离子在溶液中既可以大量共存，且加入氨水后也不产生沉淀的是 （ ）‎ ‎ A． Na＋、Ba2＋、Cl－、SO42－ B．Ｈ＋、NH4＋、Al3＋、SO42－‎ ‎ C． K＋、AlO2－、NO3－、OH－ D．H＋、Cl－、CH3COO－、NO3－‎ ‎ - 9 -‎ ‎7．X、Y、Z三种物质有如下转化关系：‎ ‎ （1）根据上述转化关系，写出下列物质的化学式：X 、Y 、Z 试 ‎ 剂甲 ，试剂乙 。‎ ‎ （2）写出上述各步反应①~⑤的离子方程式：‎ ‎ ① ② ‎ ‎ ③ ④ ‎ ‎ ⑤ ‎ ‎8．为了确认电解质溶液中部分离子相互间能否发生反应，做了如下三组实验 ‎ （1）实验I的目的是 ▲ 。‎ ‎ （2）实验II证明了 ▲ 离子和 ▲ 离子发生了化学反应，根据什么现象证明溶液中的另 ‎ 两种离子没有发生化学反应 ▲ 。‎ ‎ （3）实验III中反应的离子方程式为 ▲ 。‎ ‎ - 9 -‎ 针对性测试题（二）‎ 一、选择题 ‎1．下列离子方程式中，错误的是 （ ）‎ ‎ A．H+ + HCO3 － = CO2↑+ H2O B．CO2 + Ca2++ 2OH－ = CaCO3↓+ H2O ‎ C．CaCO3 + 2H+= Ca2++ CO2↑+ H2O D．Cu(OH)2 + H+= Cu2++ H2O ‎2．能用离子方程式H+ + OH－ = H2O表示的反应是 （ ）‎ ‎ A．Ba(OH)2溶液和稀硫酸混合 B．NaOH溶液与盐酸混合 ‎ C．Cu(OH)2和硫酸溶液反应 D．H2S通入NaOH溶液中 ‎3．能在溶液中大量共存的一组离子是 （ ）‎ ‎ A．Cu2+、SO42－、OH－、K+ B．Na+、S2－、H+、Cl－‎ ‎ C．Ca2+、H+、CO32－、NO3－ D．H+、Cl－、NO3－、Ba2+‎ ‎4．下列离子方程式正确的是 （ ）‎ ‎ A．碳酸钡与盐酸反应 2H+ + CO32－ = H2O + CO2↑‎ ‎ B．氢氧化钡溶液与稀硫酸混合 Ba2+ + SO42－ + H++ OH－= BaSO4↓+ H2O ‎ C．氯气通入氢氧化钠溶液中 Cl2 + 2OH－ = Cl－ + ClO－ + H2O ‎ D．CO2通入澄清石灰水中 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O ‎5．只能表示一个化学反应的离子方程式是 （ ）‎ ‎ A．H+ + OH－ = H2O B．SO32－ + 2H+ = SO2↑+ H2O ‎ C．2I－ + Br2= I2+2Br－ D．SO2+ Br2 + 2H2O= 4H++2Br－+ SO42－‎ ‎6．等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液混合，离子方程式正确的是（ ）‎ ‎ A．HCO3－＋OH－==H2O＋CO32－‎ ‎ B．2HCO3－＋Ba(OH)2==BaCO3↓+ 2H2O + CO32－‎ ‎ C．HCO3－+Ba2++OH－==BaCO3↓+ H2O ‎ D．2HCO3－+ Ba2+ +2OH－==BaCO3↓+ 2H2O + CO32－‎ ‎7．含有下列离子的水溶液，长期露置在空气中会变质，但不是因为被氧化的是 （ ）‎ ‎ A．OH－ B．S2－ C．SO32－ D．H+‎ ‎8．对溶液中的离子反应，下列说法①不可能是氧化还原反应 ②一般都是可逆反应 ③只是 ‎ 复分解反应 ④有可能是置换反应 ⑤不可能有分子参加，正确的是 （ ）‎ ‎ A．①③ B．只有④ C．④⑤ D．②④‎ ‎9．正确书写离子方程式时，应使等号两边 （ ）‎ ‎ A．离子的物质的量相等 B．微粒的总的数量应相等 ‎ C．正电荷和负电荷总数应相等 D．各元素原子的物质的量应相等 ‎10．若把溶液中的Cl－、SO42－、S2－分别沉淀出来，可用的试剂有：Ag+、Ba2+、Cu2+，那么正确的操作顺序是 （ ）‎ ‎ A．Ba2+→Ag+→Cu2+ B．Cu2+→Ba2+→Ag+‎ ‎ - 9 -‎ ‎ C．Ag+→Ba2+→Cu2+ D．Ba2+→Cu2+→Ag+‎ ‎11．下列各组离子能大量共存且溶液颜色为无色的是 （ ）‎ ‎ A．Na+、MnO4－、K+、NO3－ B．Na+、S2－、SO32－、H+‎ ‎ C．Na+、S2－、OH－、K+ D．HCO3－、H+、Na+、Ca2+‎ ‎12．向某盐溶液中加适量氯水无明显现象，然后滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，则该盐溶液中可能含有的离子是 （ ）‎ ‎ A．Ag+ B．SO42－ C．SO32－ D．S2－‎ ‎13．下列各组溶液，不用其它试剂，无法将它们区别开的是 （ ）‎ ‎ A．HCl、CuSO4、Mg(NO3)2、KOH B．NaBr、AgNO3、HCl、Na2CO3‎ ‎ C．H2SO4、NaCl、Na2SO4、Na2CO3 D．NaOH、MgSO4、Na2CO3、KHSO4‎ ‎14．下列离子方程式中，正确的是 （ ）‎ ‎ A．向氯化铝溶液中滴入过量的氨水  Al3++ 3OH－ == Al(OH)3↓‎ ‎ B．向溴化亚铁溶液中通入等物质的量的氯气    Fe2++ Cl2 == Fe3++ 2Cl－‎ ‎ C．向碳酸氢钠溶液中加入过量的消石灰  ‎ HCO3－ + Ca2++ OH－== CaCO3↓ + H2O ‎ D．酸性高锰酸钾溶液中加入少量双氧水  ‎ ‎2MnO4－ + H2O2 + 6H+ == 2Mn2+ + 3O2↑ + 4H2O ‎15．向下列溶液滴加稀硫酸，生成白色沉淀，继续滴加稀硫酸，沉淀又溶解的是（ ）‎ ‎ A．Na2SiO3 B．BaCl2 C．FeCl3 D．NaAlO2‎ ‎16．下列反应的离子方程式书写正确的是 （ ）‎ ‎ A．向氢氧化钠溶液中通入少量CO2‎ ‎ OH－+ CO2== HCO3－‎ ‎ B．用氨水吸收少量SO2‎ ‎2NH3·H2O + SO2== 2NH4++ SO32－+ H2O ‎ C．硝酸铝溶液中加入过量氨水 ‎ Al3++ 4NH3·H2O == AlO2－+ 4NH4+ + 2H2O ‎ D．向Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S Fe3++ H2S == Fe2++ S↓+ 2H+‎ ‎17．某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+和NH4+，其C(H+)=10－2 mol·L－1，在该溶液中可以大量存在的阴离子是 （ ）‎ ‎ A．SO42－ B．NO3－ C．SCN－ D．CO32－‎ ‎18．下列反应的离子方程式正确的是 （ ）‎ ‎ A．硫酸铝溶液和小苏打溶液反应：Al3＋＋ 3HCO3－＝3CO2↑＋ Al(OH)3↓‎ ‎ B．向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫：‎ Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O＝CaSO3↓＋2HClO ‎ - 9 -‎ ‎ C．硫化亚铁中加入盐酸：S2－＋2H＋＝H2S↑‎ ‎ D．钠和冷水反应：Na＋2H2O＝Na＋＋H2↑＋2OH－‎ ‎19．下列离子方程式书写正确的是 （ ）‎ ‎ A．碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O ‎ B．氯化铁溶液中通入硫化氢气体：2Fe3＋＋S2－＝2Fe2＋＋S↓‎ ‎ C．次氯酸钙溶液中通人过量二氧化碳：‎ Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2＝CaCO3↓＋2HClO ‎ D．氯化亚铁溶液中加入硝酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－＝3Fe3＋＋2H2O＋NO↑‎ ‎20．往含0.2mol NaOH和0.1mol Ca(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为6.72L（S.T.P）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子数目和通入CO2气体的体积关系正确的图象是（气体的溶解忽略不计） （ ）‎ ‎ ‎ ‎ A B C D 二、填空题 ‎1．如下阴离子：SO42－、SO32－、CO32－、Cl－。‎ ‎ (1)当溶液中有大量H+存在时，则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的有_____；‎ ‎ (2)当溶液中有大量Ba2+存在时，则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的有 ；‎ ‎ (3)当溶液中含有_____、_____阳离子时，上述阴离子在溶液中均不能存在。‎ ‎2．写出能实现下列变化的相应的化学方程式各两个。‎ ‎ (1) H+ + OH－ = H2O ________________、_________________________‎ ‎ (2) Cu2+ + 2OH－ = Cu(OH)2↓________________、_________________‎ ‎ (3) Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑___________________、________________‎ ‎ (4) CO2 + 2OH－= CO32－ + H2O ________________、________________‎ ‎ (5) H+ + HCO3－ = H2O + CO2↑________________、________________‎ ‎ (6) Cu2++ H2S = CuS↓+ 2H+ __________________、_______________‎ ‎3．只有一种试剂能鉴别出NaNO3、BaCl2、Na2SO3、Ba(HCO3)2四种溶液。该试剂是________，相关的离子方程式为 ， ____________ 。‎ ‎4．某待测液中可能含有Fe2+、Fe3+、Ag+、Al3+、Ba2+、Ca2+、NH 4+等离子，进行如下实验（所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的）。‎ ‎ - 9 -‎ 根据实验结果:‎ ‎ (1)判定待测液中有无Ba2+、Ca2+离子，并写出理由。‎ ‎ 。‎ ‎ (2)写出沉淀D的分子式： 。‎ ‎ (3)写出从溶液D生成沉淀E的反应的离子方程式： 。‎ 第二节 离子反应的本质 ‎1．B 2．D 3．B 4．B D 5．D 6．C ‎7．（1）MgSO4 Mg(OH)2 MgCl2 BaCl2 AgNO3‎ ‎（2）①Ba2++ SO42－= BaSO4↓ ②Mg2++ 2OH－= Mg(OH)2↓ ‎ ‎ ③Mg(OH)2+ 2H+= Mg2++ 2H2O ④Ag++ Cl－= AgCl↓ ⑤Ba2++ SO42－= BaSO4↓‎ ‎8．（1）证明溶液中的Na+和SO42－、Cl－和Cu2+相互间不发生反应（或只答出Cu2+不发生化学反应）（2）Ba2+；SO42－；反应后的液体过滤后得到的溶液呈蓝色。‎ ‎（3）Ag++Cl－===AgCl↓‎ 针对性测试题（二）‎ 一、1．D 2．B 3．D 4．C 5．D 6．C 7．A 8．B 9．CD 10．BD ‎ ‎11．C 12．BC 13．C 14．C 15．D 16．B 17．A 18．A 19．D 20．C 二、1．（1）SO32－、CO32－（2）SO42－、SO32－、CO32－（3）Ag+、Ba2+‎ ‎2．（1）NaOH + HNO3= NaNO3 + H2O 2KOH +H2SO4= K2SO4+ 2H2O ‎（2）CuSO4+ 2NaOH =Cu(OH)2↓+ Na2SO4 CuCl2+2KOH = Cu(OH)2↓+2KCl ‎（3）Fe + H2SO4 == FeSO4+ H2↑ Fe+ 2HCl== FeCl2+ H2↑‎ ‎（4）2NaOH + CO2= Na2CO3+H2O 2KOH+CO2=K2CO3+H2O ‎（5）NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑ 2KHCO3+ H2SO4 = K2SO4+2H2O+2CO2↑‎ ‎（6）CuSO4+ H2S= CuS↓+H2SO4 CuCl2+ H2S= CuS↓+2HCl ‎3．稀硫酸Ba2++SO42－= BaSO4↓， 2H++SO32－= H2O+SO2↑‎ Ba2++2HCO3－+2H+ +SO42－= BaSO4↓+2H2O+2CO2↑‎ ‎4．(1)含有Ba2+、Ca2+离子中的一种或两种，因为BaSO4不溶于水，CaSO4微溶于水。‎ ‎ （2）Fe(OH)3 ‎ ‎（3）2AlO2－+CO2+3H2O = 2Al(OH)3↓+CO32－ 或 AlO2－ + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+HCO3－‎ ‎ - 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