高考一轮复习离子反应与离子共存导学案.docx
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高考一轮复习离子反应与离子共存导学案
2018高考一轮复习离子反应与离子方程式
一、电解质和非电解质
1.电解质:
在水溶液里或熔融状态下能够。
)
注意:
(1)电解质是化合物,化合物本身含有离子或在水中能够电离出离子,这是电解质导电的内因,溶于水或熔化是导电的外因。
通电后离子定向移动,在电极上发生氧化还原反应是导电的过程和实质。
(2)对于一些难溶物(如BaSO4)由于溶解度太小,很难测出溶液的导电性,但将BaSO4熔化成液态时,能电离出自由移动的离子(Ba2+、SO42-),所以能导电,它们是难溶的电解质。
(3)离子型氧化物,如Na2O、CaO等,虽然它们溶于水后电离出离子不是自身电离的,但熔化时,它们可自身电离且能导电,故属于电解质。
(4)电解质是化合物,而电解质溶液是混合物。
HCl是电解质,而盐酸是电解质溶液;NH3·H2O是电解质,NH3是非电解质,而氨水是电解质溶液。
!
●思考1:
Fe、Cu等金属以及石墨能导电,它们是电解质吗
2.非电解质:
在水溶液里和熔融状态下。
…
注意:
(1)非电解质也是化合物,但化合物本身不含离子且不能电离出离子
(2)有些物质其水溶液虽能导电,但它们并非电解质。
如SO2、SO3、NH3溶于水均能导电,但并非它们本身能电离出自由离子,而是它们与水反应的生成物H2SO3、H2SO4、NH3·H2O能电离出里离子而导电,所以SO2、SO3、NH3不是电解质。
同时,上述物质在熔融状态时也不能导电,故SO2、SO3、NH3为非电解质,而H2SO3、H2SO4、NH3·H2O是电解质。
●思考2:
O2、Cl2、H2、N2是不是非电解质
结论:
单质(Fe、Cu、O2、Cl2等)既电解质,也非电解质。
二、强、弱电解质
离子化合物与共价化合物比较
离子化合物
共价化合物
>
定义
以阴阳离子相互作用所形成的化合物
通过共用电子对所形成的化合物
常见物质
强碱:
NaOH、KOH、Ca(OH)2等
大多数盐:
NaCl、KNO3、Na2SO4、CaCl2、NH4Cl等
活泼金属的氧化物:
Na2O、CaO等
大多数有机物:
CH3COOH、甲烷CH4、
酒精C2H5OH等
其它:
HCl、H2SO4、H2O、NH3、CO、
—
NO等
导电性
固态导电
液态导电
水溶液导电
固态导电
液态导电
水溶液有些导电,有些导电
溶于水存在的粒子
NaCl
Na+、Cl-(水合离子)
.
溶液中无溶质分子
(见课本第13页图1—10)
HCl
H+、Cl-(水合离子)
溶液中无溶质分子
(见课本第13页注释)
1.强电解质:
在水溶液里电离成离子的电解质
强酸:
HCl、HNO3、H2SO4等(强酸都是_______化合物)
强碱:
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等(强碱都是_______化合物)
大多数盐:
NaCl、KNO3、CaCl2、CaCO3、BaSO4等(大多数盐都是_______化合物)
2.弱电解质:
在水溶液里电离成离子的电解质
|
弱酸:
H2CO3、CH3COOH、H2SO3、H3PO4等(弱酸都是_______化合物)
弱碱:
NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等(弱碱都是_______化合物)
少数盐:
(CH3COO)2Pb等(了解)(少数盐是_______化合物)
其它:
H2O
3.电解质溶液的导电性
(1)导电的实质:
电解质在水溶液里电离出自由移动的阴、阳离子,通电后,这些离子作定向移动(阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动),在电极上发生氧化还原反应,这导电的过程和实质,即电解质的导电是离子导电。
(2)导电性的强弱:
决定于溶液中自由离子浓度及其所带电荷数。
在相同条件下,溶液中离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电性越。
I.浓度对导电性的影响:
同一种电解质溶液,浓度越大,其导电性。
II.电荷数对导电性影响:
不同的强电解质溶液浓度相同时,离子所带电荷数越高,其导电性__________。
电荷浓度=离子浓度×离子所带电荷数
.
练习:
(2)下列说法正确的是。
①导电性强的溶液不一定是强电解质溶液
②导电性弱的溶液一定是弱电解质溶液
③强电解质溶液的导电性一定强
④在相同条件下(相同温度和浓度),强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液强
结论:
溶液导电性强弱与电解质强弱必然联系(填“有”或“没有”)。
(3)电荷守恒:
在电解质溶液中,阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等,电性相反,故电解质溶液显电中性,称电荷守恒。
例2某溶液中只含有Al3+、Na+、Cl-、SO42-四种离子,已知Al3+、Na+、Cl-的个数之比为3:
2:
1。
则溶液中Al3+和SO42-离子的个数比为。
三、电解质的电离方程式
*
1.强电解质(可溶性)
电离方程式的书写原则:
(1)强电解质在水中全部电离,用符号“=”表示
(2)强电解质拆成阳离子和阴离子,原子团不能拆,在符号右上角标明电荷数n+、n–
(3)遵循电荷守恒、质量守恒
HCl=H++Cl-HNO3=H++NO3-
H2SO4=2H++SO42-NaOH=Na++OH-
Ba(OH)2=Ba2++2OH-KNO3=K++NO3-
CaCl2=Ca2++2Cl-Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-
2.弱电解质
、
电离方程式的书写原则:
(1)弱电解质在水中部分电离(难电离),用可逆符号“
”表示
(2)弱电解质拆成阳离子和阴离子部分,原子团不能拆,在符号右上标明电荷数n+、n–
(3)遵循电荷守恒、质量守恒
(4)多元弱酸应分步写
CH3COOH
CH3COO-+H+NH3·H2O
NH4++OH-
H2CO3
H++HCO3-(第一步电离)HCO3-
H++CO32-(第二步电离)
例3写出下列物质在水溶液中的电离方程式
①KOH——②Na2SO4——
③Al2(SO4)3——④NaHSO4——
*
⑤NaHCO3——
四、离子反应和离子方程式
1.离子反应:
有离子参加或生成的反应。
由于电解质溶于水后电离成离子,所以,电解质在溶液里所起的反应实质上是离子之间的反应。
编号
I
II
III
实验
|
现象
没有明显变化,溶液仍为蓝色
有白色沉淀生成,滤液为蓝色
有白色沉淀生成,滴加稀硝酸,沉淀不溶解
化学方程式
<
实质
2.离子方程式
(1)定义:
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。
课堂强化练习1:
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)NH3、SO2的水溶液均导电,所以NH3、SO2均属于电解质( )
¥
(2)强电解质饱和溶液一定比弱电解质饱和溶液的导电性强( )
(3)NaCl溶液能导电,故NaCl溶液为电解质( )
(4)Fe、Cu、Ag熔化能导电,故Fe、Cu、Ag为电解质( )
(5)H2S溶于水的电离方程式为H2SH++HS-,HS-H++S2-( )
(6)硫酸氢钠溶于水的电离方程式为NaHSO4Na++H++SO
( )
课堂强化练习2:
完成下列化学方程式,并改写成离子方程式。
①CuSO4+Ba(OH)2——
]
②CH3COOH+KOH——
③HCl+Ba(OH)2——
④CO2+NaOH——
⑤Fe+CuSO4——
⑥3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
:
*⑦NaOH+NH4Cl——
*⑧NaHCO3+HNO3——
*⑨NaHCO3+NaOH——
*⑩KOH+KHSO4——
总结:
~
酸、碱、盐溶解性口诀
钾钠铵盐硝酸盐,完全溶解不困难;
氢氧化物钾钠钡,水中溶解很干脆(Ca(OH)2微溶);
盐酸盐中氯化银,水中溶解不得行;
硫酸钡铅不溶外,微溶只有银和钙;
碳酸盐溶钾钠铵,余下沉淀记心间(MgCO3微溶)。
(
课堂强化练习3:
1.写出教材中常考的下列10个反应的离子方程式
(1)钠与水反应:
________________________________。
(2)氯气通入水中:
______________________________。
(3)实验室用MnO2与浓盐酸制取Cl2:
_____________。
(4)向氢氧化钠溶液中通入少量CO2:
______________。
~
(5)铝片投入氢氧化钠溶液:
______________________。
(6)氯化铝溶液中加足量碳酸氢钠溶液:
____________。
(7)碳酸钙中滴入醋酸溶液:
______________________。
(8)NO2溶于水:
________________________________。
(9)将铜加入稀硝酸溶液中:
______________________。
(10)FeCl3溶液与Cu反应:
_______________________。
课堂强化练习4:
2.写出高考题中下列10个高频离子方程式
(1)硫酸氢钠加入到Ba(OH)2溶液中至溶液呈中性:
____________________________。
…
(2)碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:
_______________。
(3)用氨水吸收足量的SO2:
______________________。
(4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使SO
全部沉淀,____________________。
(5)Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:
______________________________________________。
(6)mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液与mol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合:
_____________________。
(7)稀硝酸中加入过量铁粉并加热:
____________。
(8)向NaAlO2溶液中通入过量CO2:
_____________。
(9)NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中并加热:
_______。
(10)向一定量的FeBr2溶液中通入①少量Cl2,②过量Cl2,③等量Cl2,分别写出反应的离子方程式。
①_____________________________________________。
)
②_____________________________________________。
③____________________________________________
课堂强化练习5:
请订正下面的错误。
(1)硫在足量氧气中燃烧:
2S+3O2===2SO3。
____________________________________。
(2)AlCl3溶液呈酸性的原因:
Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。
__________________________________。
(3)NaOH溶液与稀硫酸反应的离子方程式:
2H++2OH-===2H2O。
_____________________________________。
(4)工业合成氨反应:
N2+3H2
2NH3。
________________________________________________。
(5)工业上用氧化铝为原料制备金属铝:
2Al2O3
4Al+3O2↑。
、
(6)NH4Cl溶液和NaOH溶液加热反应:
NH
+OH-NH3·H2O。
_______________________________________。
(7)钢铁吸氧腐蚀,正极的电极反应:
O2+2H2O===4OH-+4e-。
____________________________________。
(8)实验室制取氯气的离子方程式:
MnO2+4HCl===MnCl2+Cl2↑+2H2O。
_______________________________。
(9)铜与浓硝酸反应:
Cu+4HNO3
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
_____________________________________。
(10)1g肼气体燃烧生成氮气和水蒸气,放出热量kJ。
热化学方程式:
N2H4+O2===N2+2H2OΔH=+kJ。
(11)用惰性电极电解硫酸铜溶液的离子方程式:
2Cu2++4OH-===2Cu+O2↑+2H2O。
(12)Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应的离子方程式:
Ba2++OH-+H++SO
===BaSO4↓+H2O。
(13)铝—海水电池的负极反应式:
Al-3e-+4OH-===AlO
+2H2O。
(14)碳酸氢钠在水中电离:
NaHCO3Na++H++CO
。
(15)HCO
的水解方程式:
HCO
+H2OH3O++CO
。
¥
(16)NaHSO4熔化时电离方程式:
NaHSO4===Na++H++SO
(17)NH4Cl溶液呈酸性的原因:
NH
+H2ONH4OH+H+。
(18)铜与浓硫酸反应:
Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O。
(19)NH4Cl固体和消石灰加热制NH3:
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+H2O。
(20)实验室制Cl2:
4HCl(浓)+MnO2===MnCl2+Cl2↑+2H2O。
3.离子方程式的意义
不仅表示一定物质间的某个反应,而且表示所有的离子反应
酸碱中和反应
化学方程式
离子方程式
酸碱中和反应
HCl+NaOH——
HNO3+Ba(OH)2——
H2SO4+KOH——
CH3COOH+NaOH——
实质
中和反应的实质是由酸电离出来的与由碱电离出来的结合成的过程
结论
H++OH-=H2O可表示与的中和反应
●思考7:
H2SO4与Ba(OH)2反应能否用H++OH-=H2O表示为什么
例6
(1)Ag++Cl-=AgCl↓可表示AgNO3溶液与盐酸、可溶性盐酸盐反应的离子反应,
【
(2)Ba2++SO42-=BaSO4↓可表示,
(3)Ca2++CO32-=CaCO3↓可表示。
五、离子反应类型及其反应条件
1.复分解型的离子反应(离子互换反应)
发生的条件:
有①(以沉淀形式析出)或②(以气体形式逸出)或③(主要以弱电解质分子形式存于溶液中)生成。
发生的实质:
离子互换反应是一场“离子争夺战”,这类反应的特点就是向着降低某些离子浓度或数目的方向进行,生成沉淀或气体或难电离物。
(1)生成难溶物
Fe2(SO4)3+NaOH——
AgNO3+HCl——
·
CaCl2+Na2CO3——
CuSO4+Ba(OH)2——
(2)生成易挥发性物质(CO2、SO2、H2S、NH3)
CaCO3+HCl——
NaHCO3+HCl——
—
NH4Cl+NaOH——
(3)生成难电离的物质
H2SO4+NaOH——
CH3COONa+H2SO4——
NH4Cl+NaOH——
CO32-的检验或碳酸盐的检验
|
取样品滴加盐酸后,有能使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体产生,就可证明该物质是碳酸盐。
书写CO32-检验的离子方程式要考虑两种情况:
1.若被检物是可溶性的碳酸盐(如Na2CO3、K2CO3等)
,
2.若被检物是不溶性碳酸盐(如CaCO3、BaCO3等)
,
注:
碳酸氢盐也能与酸反应生成CO2。
2.氧化还原型的离子反应
反应条件:
强氧化性离子跟强还原性离子间易发生反应(强→弱)
反应实质:
氧化还原的离子反应是一场“电子争夺战”
例7将下列氧化还原反应改写成离子方程式。
}
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(3)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(5)2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl
六.书写离子方程式的注意事项(将化学方程式改写成离子方程式)
1.离子反应一般是在水溶液中进行的,因此,凡不是在水溶液中进行的反应一般不能写成离子方程式。
2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固)
CaCl2+2NH3↑+2H2O
%
2.酸式根离子
(1)弱酸酸式盐中的酸式根离子在离子方程式不能折开写,如NaHCO3。
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
(2)强酸酸式盐中的酸式根离子在离子方程式中须拆开写,如NaHSO4。
KOH+KHSO4=K2SO4+H2O_______________________________
NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
3.对生成物为易溶于水的氨气(NH3)
(1)反应物浓度大,且加热,产物写NH3。
NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2O
;
(2)反应物浓度小,不加热,产物写NH3·H2O。
NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O
4.微溶物处理有三种情况
(1)生成物中有微溶物析出时,微溶物仍用化学式表示。
Na2SO4+2AgNO3=Ag2SO4↓+NaNO3
CaCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
(2)当反应物中的微溶物处于溶液状态(稀溶液),微溶物拆成离子形式。
在澄清石灰水中通入CO2气体:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
澄清石灰水与硝酸反应:
—
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
(3)当反应物中的微溶物处于浊液或固体时,微溶物须写成化学式。
在石灰乳(悬浊液)中加入纯碱溶液以制备烧碱:
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
5.反应物的用量不同(先写化学反应方程式,然后再改写成离子方程式)
(1)CO2与碱溶液反应。
在NaOH溶液中通入少量CO2
,
在NaOH溶液中通入过量CO2
,
$
(2)酸式盐与碱的反应。
①在NaHCO3溶液中加入少量Ca(OH)2溶液
,
在NaHCO3溶液中加入过量Ca(OH)2溶液
,
③在Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液
,
在Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液
,
④向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性(H+与OH-恰好反应)
|
,
向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全(SO42-与Ba2+恰好沉淀完全)
,
七、离子反应方程式正误判断
1.看离子反应是否符合客观事实
Cu+HCl——(×)Cu+2H+=Cu2++H2↑(×)
Fe+HCl——2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(×)
2.看物质化学式的拆分是否正确
CH3COOH+NaHCO3——H++HCO3-=CO2↑+H2O(×)
CaCO3+HCl——CO32-+2H+=CO2↑+H2O(×)
(
3.看是否遵循守恒(质量、电荷守恒)
Cu+AgNO3——Cu+Ag+=Cu2++Ag(×)
FeCl3+Fe——Fe3++Fe=2Fe2+(×)
4.看是否漏掉离子
(NH4)2SO4+Ba(OH)2——SO42-+Ba2+=BaSO4↓(×)
5.看是否遵循定组成原理
H2SO4+Ba(OH)2——H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O(×)
6.遵循得失电子守恒
H2S+Fe3+——H2S+Fe3+=Fe2++S↓+2H+(×)
·
7.看是否忽略隐含条件
NaOH+CO2(过量)——2OH-+CO2=CO32-+H2O(×)
八、离子共存
大量共存:
离子之间不发生任何反应,这些离子在同一溶液中可大量共存
不能大量共存:
离子之间能发生反应,这些离子在同一溶液中不能大量共存
1.看离子间能否发生复分解反应
(1)离子生成难溶物(沉淀)——不能大量共存
(2)生成易挥发性物质(气体)——不能大量共存
(3)生成难电离物质(弱酸、弱碱、H2O)——不能大量共存
2.看离子间能否发生氧化还原反应(现在只作了解)
、
一般地说典型的氧化性离子(MnO42-、Fe3+、ClO-等)和典型还原性离子(如Fe2+、S2-、I-、SO32-)在同一溶液(特别是酸性溶液)中易发生氧化还原反应而不能大量共存。
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
3.附加隐蔽条件的离子共存问题
(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子。
Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿)、MnO4-(紫红)
(2)在强酸性(如:
pH=1)溶液中,肯定不存在与H+起反应的离子
—
H+与
(3)在强碱性(如:
pH=13)溶液中,肯定不存在与OH-起反应的离子
OH-与
结论:
弱酸酸式根离子HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-与OH-或H+都不能大量共存。
…
例8在强酸性无色透明的溶液中,能大量共存的离子组_____________。
A.Cu2+、Na+、NO3-、Cl-B.Al3+、Ba2+、Cl-、NO3-
C.Na+、K+、HCO3-、Cl-D.K+、Na+、SO42-、MnO4-
E.NH4+、Na+、NO3-、CH3COO-F.K+、Ba2+、OH-、SO42-
G.Fe3+、Zn2+、SO42-、NO3-H.Mg2+、K+、SO42-、Cl-
I.Na+、Ba2+、CO32-、NO3-
常见离子共存情况剖析
常见离子组合
共存情况
、
原因
(1)Ba2+、Ca2+与SO
、CO
、SO
(2)Mg2+与SO
、NO
(3)OH-与NH
、HCO
#
(4)OH-与Mg2+、Al3+、Fe2+
(5)H+与CH3COO-、ClO-、HCO
、SO
、SiO
(6)Fe3+、Al3+与CO
、HCO
、S2-、AlO
(7)NO
(H+)与Fe2+、I-、SO
:
(8)Fe3+与S2-、I-
(9)MnO
与Fe2+、I-、SO
(10)NH
与NO
、Cl-、HCO
:
3.
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