第二讲离子反应 (2)优秀PPT.ppt
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1、第二讲离子反应第一页,本课件共有58页 在化学复习中,首先要落实的是在化学研究中比较重要的一些基本概念,其中最为重要的有两个方面的知识氧化还原反应和离子反应。氧化还原反应和离子反应在生产、生活和生命活动中有着极为重要的意义。对对于于高高中中阶阶段段的的学学习习,离离子子反反应应极极为为常常见见,也也极极为为重重要要,在在任任何何一一次次高高考考中中,离离子子反反应应都都是是必必考考内内容容之之一一,而而且且难难度度变变化化很很大大。在在无无机机化化学学学学习习过过程程中中,老老师师课课堂堂上上的的演演示示实实验验、同同学学们们自自己己动动手手完完成成的的学学生生实实验验,大大部部分分都都是是在
2、水溶液中进行的离子反应。在水溶液中进行的离子反应。第二页,本课件共有58页离子反应与其它知识,例如:氧化还原反应;酸、碱、盐、氧化物的性质;溶液中物质的鉴别与除杂;化学计算;特别是“水溶液中的离子平衡”、“电化学基础”两部分内容联系极为紧密。第三页,本课件共有58页了解离子反应的概念。了解常见离子的检验方法。能够把离子反应的知识和实验相结合,利用离子反应对常见的电解质溶液进行鉴别。结合电离平衡、水解平衡的知识,深入理解离子反应发生的条件,能正确书写离子方程式,并能进行有关计算。了解离子反应在水处理中的应用(包括主要的化学方法及其原理)。在高考中,对离子反应的具体要求有以下几点:第四页,本课件共
3、有58页能够根据题目要求,正确书写离子方程式,能够判断离子方程式的正误是高考中对离子反应这部分知识最基本的要求,对近几年高考命题进行分析,存在着以下特点:(1)一些重要的物质、重要的离子反应方程式,在历年考卷中多次重复。(2)题目呈现方式富于变化,但考查的知识和能力非常基础,大量素材取自于课本的基础实验。一、理解反应实质:第五页,本课件共有58页例1 1(0707高考)用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项选项操作及现象操作及现象溶液溶液A A通入通入COCO2 2,溶液变浑浊。再升高至,溶液变浑浊。再升高至6565以上,溶液变澄清。以上,溶液变澄清。C C
4、6 6HH5 5ONaONa溶液溶液 B B通入通入COCO2 2,溶液变浑浊。继续通,溶液变浑浊。继续通COCO2 2至过量,浑浊消失。至过量,浑浊消失。饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶溶液液 C C加入加入FeSOFeSO4 4溶液,溶液,生成红棕色沉淀。生成红棕色沉淀。NaClONaClO溶液溶液 D D滴入淀粉液,无明显现象,再加入滴入淀粉液,无明显现象,再加入氧化铁粉末,溶液变为蓝色。氧化铁粉末,溶液变为蓝色。HIHI溶液溶液 B 第六页,本课件共有58页 本题考查的范围很广,但并不是简单地考查物质的基本性质,而是将物质的性质与课本中的典型实验紧密地结合起来,给了考生一个新的情
5、景。试题要求考生在落实物质的物理和化学性质的前提下,根据实验现象进行分析,得出正确结论,既强调了对基础知识的熟练掌握,又突出了灵活应用。第七页,本课件共有58页例2(09高考)下列叙述正确的是()A A将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀B B在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NOCu(NO3)2 2固体,铜粉仍不溶解C向AlClAlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入NaHSO4溶液,沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率
6、不改变固体,速率不改变C第八页,本课件共有58页(3)所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应,错因大都属于化学式能否拆分处理不当、电荷未配平、产物不合理和漏掉部分反应等;对某些反应,反应物的用量不同,反应不同,这类离子方程式的书写或正误判断是近几年考查的重点内容,也是这部分的难点。第九页,本课件共有58页例3(05高考)将足量稀盐酸加到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是()AMg、AlCl3、NaAlO2 BKNO3、NaCl、CH3COONaCNaClO、Na2SO3、BaCl2DBa(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3B第十页,本课件共有58页上上述述强强氧氧化化性性离离子子
7、和和强强还还原原性性离离子子简简称称为为“五五氧氧四四还还”,除除了了Fe3+与Fe2+因因为为价价态态相相邻邻,不不能能发发生生氧氧化化还还原原反反应应外外,都都因因为为发发生生氧氧化化还还原原反反应应而而不不能能在在溶溶液液中中大大量量共存。共存。中学化学中常见的氧化剂和还原剂有很多,在离子反应中主要涉及以下几种离子:强氧化性离子强还原性离子MnO4-ClO-NO3-(H+)Fe3+Cr2O72-(CrO42-)S2-(HS-)SO32-(HSO3-)I-Fe2+第十一页,本课件共有58页例4 4(0909高考)下列离子方程式正确的是高考)下列离子方程式正确的是()()A盐酸中滴加氨水:H
8、+OHH2OBFe(OH)3 3溶于氢碘酸中:Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2OCCu与稀硝酸:3Cu+8H+2NO33Cu2+2NO+4H2OOD向向Na2S2 2OO3溶液中通入足量氯气:溶液中通入足量氯气:S2 2O322Cl2Cl23H2O2SO32 24Cl6H+C第十二页,本课件共有58页例例5(09高考)高考)能正确表示下列反应的离子方程式是()A向次氯酸钙溶液通入过量CO2:Ca2+2ClO+CO2+H2O=CaCOO=CaCO3 3+2HClO+2HClOB向次氯酸钙溶液通入SO2:Ca2+2ClO+2ClO+SO2+H2O=CaSOO=CaSO3+2HClO+2HClO
9、C氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应:Ca2+OH+HCO3=CaCO3 3+H+H2 2OD在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:3Fe2+4H+NO3 =3Fe3+2H2O+NOD第十三页,本课件共有58页 除除了了氧氧化化还还原原反反应应外外,离离子子之之间间的的复复分分解解反反应应也也需需要要在在复复习习时时重重点点关关注注。复复分分解解反反应应发发生生的的条条件件是是:溶溶液液中中的的离离子子相相互互结结合合,生生成成难难溶溶物物(或或微微溶溶物物)、难难电电离离的的物物质质(弱弱酸酸、弱弱碱碱、水水等等)、挥挥发发性性物物质质(气气体体)。看看上上去去比比较较简简单单,但但是是在在高高考考中中很
10、很少少单单独独考考查查,经经常常与与其它模块的知识综合在一起。其它模块的知识综合在一起。如果将例5中的C选项改成这样一个问题:足量氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应的离子方程式为:这个问题取自于水处理的知识,它涉及到了难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的知识。2Ca2+4OH+Mg2+2HCO3=2CaCO3+2H2O+Mg(OH)2第十四页,本课件共有58页“水溶液中的离子平衡”与离子反应的关系十分密切。在判断复分解反应能否发生时,需要应用到大量的理论知识。例如:(1)是否生成难电离物质(弱酸、弱碱、水),需要对常见的弱酸、弱碱的相对强弱烂熟于胸,其中涉及到的很多实验依据是在元素化合物、有机化学中的
11、重点实验。第十五页,本课件共有58页酸性强于碳酸酸性弱于碳酸H2SO3 H3PO4CH3COOH(低级羧酸)HClOH2SiO3苯酚(酚类物质)第十六页,本课件共有58页同样,我们也可以对弱碱的相对强弱进行类似的总结。碱性强于NH3H2O碱性弱于NH3H2OMg(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2第十七页,本课件共有58页(2)了解中学化学实验中常见的难溶物、微溶物,并且能够根据课本实验现象、溶度积数据比较难溶物的溶解度大小,正确判断生成沉淀的种类。中学化学中重要的四种微溶物:Ca(OH)2、MgCO3、Ag2SO4、CaSO4第十八页,本课件共有58页例6(04高考)有A、B
12、、C、D、E、F、G共7瓶不同物质的溶液,它们各是:Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2和Ba(OH)2溶液中的一种。为了鉴别,各取少量溶液进行两两混合,实验结果如表所示。表中“”表示生成沉淀或微溶化合物,“”表示观察不到明显变化。试回答下面问题:第十九页,本课件共有58页ABCDEFGABCDEFGA A的化学式是的化学式是 ,GG的化学式是的化学式是 ,判断的理由是判断的理由是 。写出其余几种物质的化学式。写出其余几种物质的化学式。B B ,C C ,D D ,E E ,F F 。MgCl2KClAgNO3Na2SO4Na2CO3Ca(NO3)2Ba
13、(OH)2第二十页,本课件共有58页例例7(0909高考)下列化学实验事实及其解释都正确的是()A A向碘水中滴加向碘水中滴加CCl4,振荡静置后分层,振荡静置后分层,CClCCl4层呈紫红色,说明可用CClCCl4从碘水中萃取碘B向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明BaSOBaSO3 3难溶于盐酸难溶于盐酸C向0.1 molL-1 FeSOFeSO4 4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnOKMnO4溶液褪色,说明FeFe2+具有氧化性D向2.0 mL2.0 mL浓度均为0.1 molL-1-1的KCl、KI混合溶液中滴加12滴0.01
14、 molL-1 AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黄色,说明AgCl的Ksp比比AgIAgI的的K Ksp大AD第二十一页,本课件共有58页二、重点突破“条件限定”型离子共存题目:利用离子反应的知识判断溶液中离子能否大量共存也是高考常见题型之一,在解决这类问题时,要注意两个问题:一是对导致离子之间发生化学反应的原因有无明确要求(反应类型);二是题目中有没有一些限定性条件。在高中阶段,导致离子不能大量共存的反应可以细分为四类:复分解反应、氧化还原反应、生成配合物反应、双水解反应。对于考生而言难度最大的是双水解反应。第二十二页,本课件共有58页 彼此能发生“双水解”反应的离子不能大量共存。盐的水解一般很
15、微弱,但是如果某盐溶液中的弱碱阳离子水解程度较大,而另一盐溶液中的弱酸酸根离子水解程度也较大,这两种溶液混合后,它们的水解相互促进,使原水解反应趋于完全,故它们之间不能共存。常见的有:Al3+与与CO3 32、HCO3、S2、HSHS、AlO2等等Fe3+与与CO32 2、HCO3、AlO2(Fe3+与与与与S S2、SO32、HS发生氧化还原反应)AlO2与弱碱的阳离子以及HCO3 等注意:双水解只能发生在少数离子之间,因为大多数离子水注意:双水解只能发生在少数离子之间,因为大多数离子水解程度极小,不足以使反应进行到趋于完全解程度极小,不足以使反应进行到趋于完全。第二十三页,本课件共有58页
16、双水解的知识对于很多同学来说不容易理解和记忆,我们可以借助结合元素化合物、以及水溶液中的离子平衡等知识。例如:中学化学中非常有名的“铝三角”第二十四页,本课件共有58页这张反应关系图中,使偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀在课本中并没有明确提及,但是高考中却经常考到。利用我们学过的酸、碱、盐之间的反应规律,我们不难分析出这个反应的原理。二氧化碳与水反应得到碳酸,然后利用了酸和盐之间的复分解反应,得到了新的盐碳酸钠,还生成了比碳酸更弱的酸氢氧化铝。氢氧化铝。Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 酸酸 碱碱 盐盐水水2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)=2Al(OH)3+Na2 2
17、COCO3 盐 酸 新酸 新盐第二十五页,本课件共有58页 同样,利用在无机化学中非常熟悉的化学实验,我们可以对离子共存做出新的解读。氢氧化铝是一种两性物质,它只能与强酸、强碱发生反应。因此我们可以得到这样的结论:由Al(OH)Al(OH)3生成生成Al3+,必须与强酸反应,因此能与强酸发生反应的CO32 2、HCO3、S2、HS、AlOAlO2 2等,不可能与Al3+大量共存。由Al(OH)3生成AlOAlO2 2,必须与强碱反应,因此能与必须与强碱反应,因此能与强碱发生反应的弱碱的阳离子以及强碱发生反应的弱碱的阳离子以及HCO3 3 等,不可能与AlO2大量共存。第二十六页,本课件共有58
18、页在离子共存的题目中,高考往往会增加一些限定性条件,既可在离子共存的题目中,高考往往会增加一些限定性条件,既可以考查考生的审题、获取信息的能力,又可以达到学科内综合、以考查考生的审题、获取信息的能力,又可以达到学科内综合、考查知识的综合运用能力的目的。在高考中,常见的限定性条考查知识的综合运用能力的目的。在高考中,常见的限定性条件主要有以下几种:件主要有以下几种:(1 1)溶液的颜色;)溶液的颜色;(2 2)溶液的酸碱性;)溶液的酸碱性;利用溶液的利用溶液的pHpH进行判断进行判断利用指示剂的颜色变化进行判断利用指示剂的颜色变化进行判断甲基橙甲基橙红色红色(pH(pH3.1)3.1)黄色黄色(
19、pH(pH4.4)4.4)石蕊石蕊红色红色(pH(pH5.0)5.0)蓝色蓝色(pH(pH8.0)8.0)酚酞酚酞无色无色(pH(pH 8.2)8.2)红色红色(pH(pH10.0)10.0)利用简单计算进行判断利用简单计算进行判断利用典型物质的化学性质进行判断利用典型物质的化学性质进行判断(3 3)溶液中已经确定存在的离子,或在实验中新加入的试剂。)溶液中已经确定存在的离子,或在实验中新加入的试剂。第二十七页,本课件共有58页例例8(0808高考)下列各组离子一定能大量共存的是()A在含有大量在含有大量AlO2的溶液中:NH4、NaNa、Cl、HB在强碱溶液中:Na、KK、CO32 2、NO
20、3C在在pH=12pH=12的溶液中:的溶液中:NHNH4、Na、SOSO42 2、ClD在c(H+)=0.1 molL1 1的溶液中:KK、I、ClCl、NO3B解析:选项A中AlO2与H不能共存;选项C中pH=12,则c(OH)=0.01molL1,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。第二十八页,本课件共有58页例例9(09高高考考)在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是()A强碱性溶液中:K+、Al3+3+、Cl、SO4 42 2B含有0.1 molL-1 Fe3+的溶液中:K+、MgMg2+、I 、NONO3 3C含有0.
21、1 molL-1 Ca2+的溶液中:Na Na+、KK+、CO32 2 、Cl D室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+3+、NO3、SO42 2D第二十九页,本课件共有58页例10(09高考)在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是()A无色溶液:Ca2+、H+、Cl、HSO3B能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、I、NO3CFeCl2溶液:K+、Na+、SO42、AlO2 D =0.1mol/L的溶液:Na+、K+、SiO32、NO3D第三十页,本课件共有58页例11(08高考)在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的离子组是()ANH4+、Ba2+、Cl、NO3BK
22、+、AlO2、Cl、SO42CCa2+、Mg2+、NO3、HCO3 DNa+、Cl、CO32 、SO32B第三十一页,本课件共有58页在解答这类题目时,审题是关键。例12在由水电离产生的H+浓度为1101313molL1的溶的溶液中,一定能大量共存的离子组是(液中,一定能大量共存的离子组是()KK、Cl、NO3、S S2;K+、Fe2+、I、SO42 2;Na+、Cl、NO3、SO4 42;Na+、Ca2+2+、Cl、HCO3;K K+、Ba2+、Cl、NO3。A B C DB第三十二页,本课件共有58页例13下列各组离子在给定条件下能大量共存的是()A在pH=1的溶液中:NH4+、K+、Cl
23、O、ClB有SO42存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、IC有NO3存在的强酸性溶液中:NH4+、Ba2+、Fe2+、BrD在c(H+)=1.01013molL1的溶液中:Na+、S2、AlO2、SO32D第三十三页,本课件共有58页例14某溶液既能溶解氢氧化铝,又能溶解硅酸,在该溶液中能够大量共存的离子组是()AK+、Na+、HCO3、NO3BNa+、SO42、Cl、ClOCH+、Mg2+、SO42、NO3DAg+、K+、NO3、Na+B第三十四页,本课件共有58页三、重视原理和计算的结合,由“定性”向“半定量”、“定量”发展 在考试大纲中明确指出“了解定量研究的方法是化学发展为一门科
24、学的重要标志”,因此在高考中,离子反应的很多考题正在逐步由“定性”向“半定量”、“定量”衍化。1、用量不同产物不同:在书写离子方程式或者判断离子方程式正误时,这类题目很让人头疼,如何解决这类问题呢?首先要从原理上分析,产生这种情况的原因在于反应中如果有某种反应物过量,会直接引发后续反应,也就是我们通常所说的“多步连续反应”。第三十五页,本课件共有58页常见反应有:(1)有CO2(SO2、H3PO4等)参加的反应:实质是多元弱酸与正盐的进一步反应。通常情况下在CO2不足的情况下生成正盐,而过量的CO2再继续反应把正盐转化为酸式盐(CO2与苯酚钠的反应除外)。第三十六页,本课件共有58页(2)强碱
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