离子方程式书写和离子共存教案1.docx
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离子方程式书写和离子共存教案1
离子方程式书写和离子共存
适用学科
高中化学
适用年级
高中二年级
适用区域
全国通用新课标版
课时时长(分钟)
60分钟
知识点
1、离子反应和离子方程式书写
2、离子方程式正误的判断
3、书写与“量”有关离子方程式
4、判断溶液中离子能否大量共存
教学目标
知识与技能:
1、了解离子反应的概念;
2、了解离子反应发生的条件;
3、能正确书写陌生的离子方程式
4、离子共存的条件
过程与方法:
通过练习、总结等方式归纳出离子反应发生和离子不能共存的条件
情感态度与价值观:
通过该体验科学知识的获得和形成过程和方法,体会成功获得知识的乐趣
教学重点
1、离子反应发生条件和离子方程式书写
2、离子共存的条件
教学难点
离子方程式书写和离子共存
教学过程
一、复习预习
1、掌握离子方程式书写的步骤----------四字“诀”
2、离子方程式书写几个特殊要求
3、弱电解质的种类
4、溶解度规律
二、知识讲解
考点1:
离子反应方程式的书写与正误判断
1.离子方程式正误判断主要抓住二个原则:
一是符号书写是否正确,包括:
①原理是否正确②化学式与离子形式拆合是否正确;
二是是否守恒,包括原子守
恒、电荷守恒,氧化还原反应还要转移电子守恒。
离子方程式的判断正误类型的题目,可总结为“八查”:
(1)一查反应是否符合客观事实
(2)二查质量是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒
(3)三查化学符号(↑、↓、=、
、化学式、离子形式)使用是否正确
(4)四查是否忽略隐含的离子反应
(5)五查阴、阳离子配比是否正确
(6)六查反应物用量与其反应是否一致。
(7)七查加入试剂顺序与其反应是否一致。
(8)八查反应
条件与其反应是否一致。
2.离子方程式正误判断型试题。
所给离子方程式常见的错误有:
①不能正确使用化学式与离子符号;
②反应前后电荷不守恒;
③反应原理不正确或反应不符合实际;
④忽略反应物相对量的影响。
要注意几个特殊问题:
①离子
反应不但可以发生在离子与离子间,也可以发生在离子与原子、离子与分子之间。
如:
Fe+2H+==Fe2++H2↑,C12+2I-=2Cl-+I2。
②有些反应从离子方程式看,好像没有离子参加,但实际上却是离子反应。
如2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,实质是钠与水电离出的H+反应,只不过因为水是难电离的,要保留化学式。
③相同物质之间的化学反应,在一种条件下是离子反应,在另一种条件下就不一定是离子反应,如:
w.w.w.k.s.5.u.c.o.mHCl(aq)+NH3(aq)=NH4C1(aq)离子反应HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)分子反应。
④复分解型离子反应因生成难溶物质、难电离的物质或挥发性物质,均使溶液中自由移动的离子数目减少,但这仅是一般规律,并不是绝对的。
如以下反应中:
CH3COOH+NH3·H2O=NH4++CH3COO-+H2O,自由移动的离子数目反而增加。
考点2:
离子间的反应
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
有气体产生、有沉淀生成、有弱电解质生成、一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。
如:
AlO2-、S2-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在;Mg2+、Al3+、Cu2+等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在。
2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
①一般情况下,具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。
如I-、S2-、HS-和Fe3+不能大量共存是由于2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+、2Fe3++S2-=S↓+2Fe2+、2Fe3++3S2-=S↓+2FeS↓。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。
如NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在情况下不能共存;SO32-、S2O32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O、2S2-+S2O32-+6H+=4S↓+3H2O不能共存。
ClO-与S2-不论是在酸性条件下还是在碱性条件下都不能大量共存。
3.由于形成络合离子,离子不能大量共存。
如Fe3+和SCN-、C6H5O-,由于Fe3++SCN-
[Fe(SCN)]2+等络合反应的发生而不能大量共存。
4.能水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。
例如:
Al3+和CO32-Al3+和AlO2-,Fe3+和CO32-等。
如3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
特别注意:
NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-在同一溶液中能大量共存。
考点3:
离子共存
1.熟记常考离子的性质
颜色
MnO4-(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)
氧化性
ClO-、MnO4-、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72-
还原性
S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、I-、Br-、Cl-、Fe2+
水解显酸性
NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+、Zn2+
水解显碱性
AlO2-、S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、S2O32—、ClO-、CH3COO-
两性离子
HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-
注:
“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式根离子。
2.题干中的常见“陷阱”
条件类型
高考中的常见表述
误点点悟
常见的限制条件
“无色”
有色离子不能大量存在
“pH=1”或“pH=13”
溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不共存,不是其他离子反应类型
常见的易错点
“透明”错认为“无色”
错认为“无色”,“透明”也可“有色”
“不共存”看成“共存”
看成“共存”
常见的隐含条件
“与Al反应放出H2”
溶液即可显酸性也可显碱性
“由水电离出的c(H+)=1×10_12mol·L-1”
错认为“溶液中c(H+)=1×10—12mol·L-1”
通入足量的NH3
与NH3·H2O反应的离子不能存在
三、例题精析
【例题1】
【题干】下列离子方程式书写正确的是()
A.AgNO3溶液滴入少量的Na2S溶液2Ag++S2-=Ag2S↓
B.过量的CO2通入Ca(ClO)2溶液中ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO
C.向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO3溶液2HSO3-+Ba2++2OH-=BaSO3↓+SO32-+2H2O
【答案】A、B
【解析】选项C中CH3COOH为弱酸,在离子方程式中不能改写;选项D中一个NaHSO3中只含有一个HSO3-,所以离子方程式中为:
HSO3-+Ba2++OH-===BaSO3↓+H2O。
【例题2】
【题干】在pH=13的无色溶液中,可以大量共存的一组离子是()
A.NH4+、NO3—、K+、SO42—
B.CO32-、NO3—、HCO3—、Na+
C.Na+、ClO—、AlO2—、NO3—
D.CrO42—、K+、Na+、SO42—
【答案】C
【解析】pH=13,溶液中的c(OH-)=0.1mol·L-1,选项A中NH4+与OH-不能共存;选项B中HCO3-与OH-不能共存;选项D中CrO42-为黄色。
【例题3】
【题干】在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的离子组是()
A.NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-B.K+、AlO-2、Cl-、SO42-
C.Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3-D.Na+、Cl-、CO32-、SO32-
【答案】B
【解析】解析:
此题主要从两方面考虑:
一是考虑Na2O2的氧化性,溶液中具有还原性的离子不能共存,如选项D中的SO32-;二是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,考虑不能与OH-共存的离子,如选项A中的NH4+,选项C中的Mg2+、Ca2+、HCO3-。
四、课堂运用
【基础】
1.下列化学反应的离子方程式正确的是()
A.在稀氨水中通入过量CO2:
NH3·H2O+CO2=NH4++HCO3-
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:
SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.用稀HNO3溶液FeS固体:
FeS+2H+=Fe2++H2S↑
D.氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合:
Ca2++OH-+H++SO42-=CaSO4↓+H2O
【答案】A
【解析】HClO有强氧化性,可把SO32-氧化为SO42-,B错。
稀HNO3有氧化性,可把S2-与Fe2+氧化,应为FeS+4HNO3=Fe(NO3)3+S↓+NO+H20(还有可能生成SO2,SO3)C错。
D应为Ca2++2OH-+2H++SO42-==CaSO4↓+2H2O,所以D错。
2.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是()
A.使酚酞试液变红的溶液:
Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液:
Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C.c(H+)=10-12mol·L-1的溶液:
K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.碳酸氢钠溶液:
K+、SO42-、Cl-、H+
【答案】C
【解析】选项A中使酚酞溶液呈红色,则溶液必定呈碱性,则OH-与Fe3+不能共存;选项B中使紫色的石蕊试液变红的溶液呈酸性,NO3-在酸性溶液中具有强氧化性与Fe2+不能共存;选项C中c(H+)=10-12mol·L-1的溶液呈碱性,在碱性溶液中,这些离子均能共存;选项D中HCO3-与H+不能共存。
3.下列反应的离子方程式正确的是()
A.钠与水的反应:
Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.氯气与水反应:
Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C.氢氧化铝中和胃酸:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:
Fe++Cu=Fe2++Cu2+
【答案】C
【解析】选项A中此反应的电子不守恒,方程式两边的H原子个数也不相等;选项B中Cl2+H2O
HCl+HClO,由于HClO为弱酸,所以在离子方程式中不能改写;选项D中离子方程式中的电荷不守恒,得失电子也不守恒。
4.下列各组离子,能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH-
B.H+、Ca2+、CO32-、NO3-
C.Cu2+、K+、SO42-、NO3-
D.Na+、HCO3-、OH-、Ca2+
【答案】C
【解析】A项中,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存;B项中,H+与CO32-不能大量共存,Ca2+与CO32-会生成CaCO3沉淀,也不能大量共存;C项中各离子之间不能反应,可大量共存;D项中HCO32-与OH-、Ca2+反应会生成CaCO3沉淀和H2O,不能大量共存。
5.下列各溶液中,离子一定能大量共存的是( )
A.Na+、OH-、SO42-、Fe3+B.K+、Mg2+、I-、ClO-
C.K+、Ba2+、Cl-、Br-D.K+、HCO32-、Cl-、H+
【答案】C
【解析】OH-与Fe3+反应生成沉淀,A错误。
I-能被ClO-氧化,B错误。
HCO32-与H+可结合成H2CO3并进一步分解,D错误。
【巩固】
1.下列文字表述与反应方程式对应且正确的是()
A.溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素:
Br-+Ag+==AgBr↓
B.用醋酸除去水垢:
CaCO3+2H+==Ca2++H2O+CO2↑
C.利用腐蚀法制作印刷线路板:
Fe3++Cu==Fe2++Cu2+
D.实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯:
【答案】D
【解析】选项A中要检验溴乙烷中的溴原子,必须先将溴乙烷在NaOH溶液中水解,然后用过量的HNO3综合NaOH溶液,再加入AgNO3。
选项B中CH3COOH为弱酸,在离子方程式中不能改写;选项C中离子方程式的得失电子不守恒和电荷不守恒。
2.下列各组离子在给琮条件下能大量共存的是()
A.在pH=1的溶液中:
NH4+、K+、ClO-、Cl-
B.有SO42-存在的溶液中:
Na+、Mg2+、Ca2+、I-
C.有NO3-存在的强酸性溶液中:
NH4+、Ba2+、Fe2+、Br-
D.在c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:
Na+、S2-、AlO2-、SO32-
【答案】D
【解析】选项A中,溶液呈强酸性,溶液中的Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O;选项B中Ca2++SO42-===CaSO4↓;选项C中在酸性溶液中NO3-具有强氧化性,与Fe2+、Br-不能共存;选项D中溶液呈强碱性,这几种离子均能共存。
3.下列离方程式书写正确的是()
A.石灰乳与Na2CO3溶液混合:
Ca2++CO32-=CaCO3
B.NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热:
NH4++HSO3-+2OH-
NH3+SO32-+2H2O
C.酸性条件下KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2:
IO3-+5I-+3H2O=3I2+6OH-
D.AgNO3溶液中加入过量的氨水:
Ag++NH3·H2O=AgOH+NH4+
【答案】B
【解析】选项A中Ca(OH)2为微溶性物质,所以石灰乳的化学式不能改写;选项C中在酸性溶液中OH-与H+不能共存;选项D中的AgOH要进一步与NH3·H2O反应。
4.25℃时,在由水电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1的溶液中,可以大量共存的离子组是( )
A.K+、Cu2+、SO32-、MnO4-
B.NH4+、Fe2+、NO3-、H+
C.HCO3-、Na+、Ca2+、Cl-
D.Na+、K+、SO42-、Cl-
【答案】D
【解析】该溶液中水的电离受到抑制,可能是强酸性溶液(pH=2),也可能是强碱性溶液(pH=12)。
A项,Cu2+在强碱性溶液中不能大量存在,SO32-在强酸性溶液中不能大量存在;B项,Fe2+、NO3-、H+三者不能大量共存;C项,HCO3-在强酸性或强碱性溶液中都不能大量存在。
5.下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.H+、Fe2+、Cr2O72-、SO42-
B.Ca2+、H+、SO42-、HCO3-
C.Na+、Cu2+、Cl-、S2-
D.Fe3+、K+、SCN-、Cl-
【答案】A
【解析】A项酸性条件下,Fe2+能被Cr2O72-氧化为Fe3+;B项H+和HCO3-反应放出CO2而不能大量共存;C项Cu2+和S2-生成CuS沉淀而不能大量共存;D项Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存。
【拔高】
1.下列离子方程式正确的是()
A.用惰性电极电解饱和氯化钠溶液:
2Cl-+2H+
H2↑+Cl2↑
B.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH-
CH3COO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:
CO2+H2O+2C6H5O-
2C6H5OH+2CO32-
D.Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色:
5SO32-+6H++2MnO4-==5SO42-+2Mn2++3H2O
【答案】B、D
【解析】选项A中水为弱电解质,书写离子方程式时不能改写;选项C中正确的离子方程式为:
C6H5O-+CO2+H2O
C6H5OH+HCO3-。
2.下列各组离子一定能大量共存的是()
A.在含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:
NH4+、Na+、Cl-、H+
B.在强碱溶液中:
Na+、K+、CO32-、NO3-
C.在pH=12的溶液中:
NH4+、Na+、SO42-、Cl-
D.在c(H+)=0.1mol·L-1的溶液中:
K+、I-、Cl-、NO3-
【答案】B
【解析】选项A中〔Al(OH)4〕-与H+不能共存;选项C中pH=12,则c(OH-)=0.01mol·L-1,NH4+与OH-不能共存;选项D中溶液呈酸性,NO3-在酸性溶液中具有强氧化性,与具有还原性的I-不能共存。
3.下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是()
①KOHNa2SO4AlCl3②NaHCO3Ba(OH)2H2SO4
③HClNaAlO2NaHSO4④Ca(OH)2Na2CO3BaCl2
A.①②B.②③C.①③④D.①②④
【答案】A
【解析】①中KOH和AlCl3互滴现象不同,另一种是Na2SO4,可以鉴别;②中H2SO4和NaHCO3生成气体和Ba(OH)2生成白色沉淀,可以鉴别;③中HCl和NaHSO4与NaAlO2反应的现象不同,不能鉴别;④中Ca(OH)2和BaCl2与Na2CO3反应现象相同,不能鉴别。
4.能正确表示下列反应的离子方程式是()
A.足量的硫酸铝与纯碱反应:
2Al3++3CO32-+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
B.硫酸铜与烧碱反应:
CuSO4+2OH-===Cu(OH)2↓+SO42-
C.苯酚与碳酸钠反应:
2C6H5OH+CO32-===2C6H5O-+CO2↑+H2O
D.碳酸钡与硫酸反应:
Ba2++SO42-===BaSO4↓
【答案】A
【解析】选项B中CuSO4为溶于水的盐,可以改写;选项C中正确的离子方程式为C6H5OH+CO32-===C6H5O-+HCO3-;选项D中的BaCO3不能改写。
5.下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是( )
A.含有大量Fe3+的溶液:
Na+、SCN-、Cl-、I-
B.含有大量NO3-的溶液:
H+、Fe2+、Cl-、SO42-
C.常温下,pH=12的溶液:
K+、Cl-、SO32-、SiO32-
D.c(H+)=0.1mol·L-1的溶液:
Na+、NH4+、SO42-、S2O32-
【答案】C
【解析】c(H+)=0.1mol
·L-1的溶液中,S2O32-可与H+发生反应:
S2O32-+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
课程小结
离子方程式正误判断和离子共存是试卷中的常见题型,对于离子方程式正误判断一定要用”八查”的方法去排除,离子共存问题中一定要注意限定的条件和常见的陷阱。
课后作业
【基础】
1.下列反应中,可用离子方程式H++OH-===H2O表示的是( )
A.NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2O
B.Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
C.NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O
D.NaOH+HNO3===NaNO3+H2O
【答案】D
【解析】A选项,离子方程式应为:
NH+4+OH-
NH3↑+H2O;B选项中Mg(OH)2应写成化学式;C选项中HCO-3不能写成H+和CO2-3。
2.能在水溶液中大量共存的一组离子是()
A.H+、I―、NO3―、SiO32-
B.Ag+、Fe3+、Cl―、SO42―
C.K+、SO42-、Cu2+、NO3―D.NH4+、OH-、Cl-、HCO3-
【答案】C
【解析】本题考察离子共存问题。
SiO32-属于弱酸硅酸的酸根与酸不能大量共存,同时在酸性溶液中,NO3―具有氧化性能氧化I―生成单质碘,A不正确;Ag+与Cl―和SO42―均可生成难溶性物质AgCl和Ag2SO4,B不正确;在碱性溶液中NH4+和HCO3-均与OH-结合分别形成氨水和CO32-,因此D也不正确,所以答案是C。
3.将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是()
A.K+、SiO32-、Cl-、NO3-B.H+、NH4+、Al3+、SO42-
C.Na+、S2-、OH-、SO42-D.Na+、C6H5O-、CH3COO-、HCO3-
【答案】B
【解析】SiO32-与CO2反应;OH-与CO2反应;C6H5O-与CO2反应。
4.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()
A.FeCl3溶液与Cu的反应:
Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.NO2与水的反应:
3NO2+H2O=2NO3-+NO+2H+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
【答案】B
【解析】A.电荷不守恒,离子方程式要注意三守恒(元素、电子、电荷)等。
正确的方程式是:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
B.NO2与水的反应生成硝酸和NO,仅硝酸可折成离子。
C.用食醋除去水瓶中的水垢涉及到弱电解质及难溶物质的书写,碳酸钙、醋酸均不能拆成离子,内容来源于必修二的课本内容。
正确的方程式是:
CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑;
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2的产物是Al(OH)3↓+HCO3-,本选项对部分学生有难度,但在单项选择题可以用排除法解决。
正确的方程式是:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
5.下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生产的是()
A.NaHCO3和Al(OH)3B.BaCl2和NaCl
C.KClO3和K2SO4D.Na2SO3和BaCO3
【答案】D
【解析】根据题中的要求,要产生气泡同时有沉淀生成。
A选项无沉淀生成,B选项无气体生成,C选项物质不熟悉可用排除法,D可得到气体和沉淀,符合题目要求。
【巩固】
1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()
A.1.0mol·L-1的KNO3溶液:
H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.甲基橙呈红色的溶液:
NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:
K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:
Na+、K+、CO32-、NO3-
【答案】C
【解析】本题以溶液中离子共存的方式考查学生对硝酸的氧化性、亚铁离子还原性、甲基橙呈红色水溶液的呈酸性、酸性溶液AlO2-不能在其中共存、与铝反应产生大量氢气有强酸碱性两种可能等相关知识的理解程度,考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。
2.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
A.饱和氯水中Cl-、NO3-、Na+、SO32-
B.c(H+)=1.0×10-13mol/L溶液中C6H5O-、K+、SO42-、Br-
C.Na2S溶液中SO42-、K+、Cl-、Cu2+
D.pH=12的溶液中NO3-、I-、Na+、Al3+
【答案】B
【解析】饱和氯水具有强氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,A中不能大量共存;c(H+)=1.0×10-13mol/L溶液,说
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