高考化学二轮-专题训练-专题四-离子反应教案(学生版).doc
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1、离子反应【考纲点击】1了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。2理解离子反应的概念,能正确书写离子方程式。3理解离子共存的含义。【命题规律】离子反应是每年高考的稳定考点,题型主要以选择题为主,高考命题的主要内容有:判断离子间能否大量共存;离子方程式书写及正误判断;离子的检验;溶液中所含离子的推断。随着环境污染已成为社会问题,污水中的离子反应及治理污水的方法必将成为今后高考命题的热点。【重点知识梳理】一、电解质与非电解质1.电解质:凡是在溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质。2.非电解质:凡是在溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质。二、强电解质和弱电解质1.强电解质:在溶
2、液中全部电离成离子的电解质叫强电解质。它包括大多数的盐类、强酸和强碱。2.弱电解质:在溶液中只有部分电离为离子的电解质叫弱电解质。它包括弱酸(HF、HClO)、弱碱(NH3H2O)和水等。(1)常见强电解质的有:强酸:HCl、H2SO4.HNO3等; 强碱:KOH、Ca(OH)2.Ba(OH)2等; 大多数盐类:NaCl、BaSO4.NaHSO4.NaHCO3.CH3COONH4等。 (2)常见弱电解质的有: 中强酸和弱酸:H3PO4.H2SO3.H2CO3.CH3COOH等; 弱碱:NH3H2O、Fe(OH)2.Cu(OH)2等; 水:H2O三、电离方程式的书写H2SO4 = 2H+SO42
3、 H2CO3 H+HCO3 Ba(OH)2 = Ba2+2OH- Al(OH)3 Al3+3OH-NaHCO3 = Na+ + HCO3- NH4HCO3 = NH4+ HCO3- NaHSO4(溶液) = NaHSO42 NaHSO4(熔融) = NaHSO4四、离子反应和离子方程式1离子反应化合物在溶于水或熔化状态下,有离子参加或离子生成的反应叫离子反应。2离子反应方程式用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫离子方程式。3.离子反应的的条件和实质: 请完成下列离子反应的离子方程式:A.醋酸钠溶液与盐酸:CH3COOO+H+= CH3COOOHB.硫酸钠溶液与氢氧化钡溶液:SO42
4、+ Ba2+ = BaSO4C.硫酸与氢氧化钠溶液:H+ + OH= H2O D.碳酸钠溶液与硫酸:CO32 + 2H+ = CO2+ H2O E.钠和水反应: 2Na +2 H2O= 2Na+ + 2 OH+ H2 从AE可以看出离子反应发生的条件(1)生成难溶物(2)生成难电离物质(3)生成挥发性物质(4)发生氧化还原反应离子反应的本质是反应物中的某些离子的物质的量减少 。 4.离子方程式的书写:可按“一写、二拆、三删、四查”四个步骤进行书写5.离子方程式的意义:离子方程式能清楚地揭示离子反应的本质,它不仅表示某个具体或特定的反应,而且还表示同一类型离子反应。五、离子共存离子共存问题是离子
5、反应最直接应用。所谓离子能大量共存,就是离子之间不发生任何反应;若离子之间发生反应,则不能大量共存。【要点归纳探究】一、电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的判断规律电解质非电解质强电解质弱电解质判断依据电离特点水溶液中完全电离、不可逆、不存在电离平衡部分电离、可逆、存在电离平衡熔融态或水溶液不能直接电离物质种类强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、水多数有机物、非金属氧化物、NH3溶液中的离子种类水合阳离子、水合阴离子、水分子、无溶质分子水合阳离子、水合阴离子、溶质的分子、水分子溶质分子、水分子结构特点离子键或强极性键结合的离子化合物或共价化合物极性键结合的共价化合物极性键或弱极性键结合的共价化合
6、物【自主探究1】下列物质的水溶液能导电,但是属于非电解质的是( )A.Cl2 B.SO3 C.Na2O2 D.CH3OH【解析】 A.氯气的水溶液能导电,但是氯气为单质,既不是电解质,也不是非电解质。C.Na2O2溶于水导电,因为和水发生反应生成强碱NaOH,不是过氧化钠自身电离得到的离子而导电,但是过氧化钠是电解质!它是离子化合物,熔化状态下可以导电!D.CH3OH是非电解质,但是它的水溶液不导电。B.SO3是非电解质,其溶于水生成了硫酸,电离出可以自由移动的离子,可以导电。【答案】B【特别提醒】1.电解质和非电解质都是指化合物,单质既不是电解质也不是非电解质。2.N2O5.SO2.SO3.
7、NH3等化合物不能成为电解质,电解质必须是自身能电离出自由移动的离子,使水溶液能导电。而N2O5.SO2.SO3.NH3的水溶液能导电是由于它们和水反应分别生成硝酸、亚硫酸、硫酸和一水合氨所致,只能说硝酸、亚硫酸、一水合氨是电解质,N2O5.SO2.SO3.NH3是非电解质。3.电解质的强弱与其溶解性无关。硫酸钡、氯化银等虽然不溶于水,但是溶于水的部分确是完全电离,所以他们是强电解质。4.强电解质溶液的导电性未必强,弱电解质的溶液导电性未必弱。溶液导电性只与溶液中自由移动的离子的浓度有关。若强电解质溶液特别稀,自由移动的离子的浓度特别小,导电能力就弱。弱电解质虽然不完全电离,但是溶液中自由移动
8、的离子的浓度较大时,导电能力也可以比较强。二、离子反应以及离子方程式1.离子方程式书写基本规律要求(1)遵事实勿臆造:必须以客观事实为依据,不能主观臆造产物或漏掉反应。(2)化学式要标准:化学式与离子符号使用正确,那些物质拆,那些物质不拆。(3)写符号要准确:连接符号(=、)、物质状态符号( 、)要正确。(4)细审题勿遗漏:分清类型,注意少量、过量,注意参加反应的离子。(5)记守恒时刻用:注意得失电子守恒、原子个数守恒、电荷守恒 (6)细心查把好关:结合离子方程式易出现的错误,以及电荷守恒、原子个数守恒细心检查 【特别提醒】(1)化学式的拆分:易溶易电离的物质(可溶性的强电解质)以实际参加反应
9、的离子符号表示,非电解质、弱电解质、难溶物、气体直接用化学式表示。物质中的离子没有处于自由移动状态的不能拆分,如浓硫酸。单质、氧化物写分子式。微溶物:若是生成物,写化学式;若是反应物,处于溶液状态时写离子形式,处于浊液或固体时写分子式。多元弱酸的酸式酸根离子,不能拆开。(2)注意遵守守恒定律:离子方程式两边原子个数、电荷总数相等,氧化还原反应还要遵守电子转移守恒。(3)检查:查条件、查符号、查最简、查守恒。2.离子方程式正误判断离子方程式错误的情况有以下几种情况(1)与客观事实不符这一内容主要涉及元素化合物知识,正确掌握各种物质的性质以及它们在反应中的生成物,则可以避免失误。(2)看连接符号(
10、=、)、物质状态符号( 、)是否正确。(3)看表示各物质的化学式是否正确,该用离子表示的是否拆成了离子,该用分子式表示的是否写成了分子式。如HCO3-不能写成H+CO32-,而HSO4-通常应写成H+SO42-等。(4)看是否漏掉离子反应,如Ba(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应,既要写OH与HCO3生成CO32-的反应,又不能漏掉下面的连续反应Ba2+与CO32-生成BaCO3的反应。(5)看是否遵循守恒规律,离子方程式中符合两个守恒:电荷守恒、质量守恒,如果为氧化还原反应则符合得失电子守恒。(6)物质混合时随着量的不同,它们的离子方程式也不同,常见的由于量不同而导致化学方程式不同的情况有
11、:碱与多元弱酸的反应:如NaOH与CO2 或SO2 、H2S 等的反应酸与多元弱酸盐的反应:如 HCl 与Na2CO3.K2SO3.Na2S等的反应。 电解质中的每种离子都发生反应的情况:如 NaHSO4和Ba(OH)2.NH4HCO3 与Ca(OH)2 、KAl(SO4)2与Ba(OH)2等. 碳酸氢盐与Ca(OH)2 、Ba(OH)2的反应。一种氧化剂对应几种还原剂时:如在FeBr2或FeI2中通入Cl2,在含有不同阳离子的溶液中加入一种还原剂【自主探究2】下列反应的离子方程式正确的是 ( )A.向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量: Al3+SO42-+Ba2+3OH -= Al(OH)
12、3 +BaSO4B.过量的二氧化碳通入次氯酸钙溶液中: ClOCO2H2O=HCO3HClOC.向碳酸钠溶液中加入过量醋酸溶液: CO322H+=CO2H2OD.往氯化铁溶液中加入铜粉: Fe3+Cu=Fe2+Cu2+解析:A中的离子方程式不符合反应配比,氢氧化钡是过量的,应当生成偏氯酸根离子;C中加入的是过量CH3COOH溶液,醋酸是弱电解质,不拆开;D中电荷不守恒。答案:B【特别提醒】特别注意题设条件:“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加的先后顺序。3.离子大量共存的问题不能大量共存离子的原因 离子之间相互结合呈沉淀析出时不能大量共存。如形成BaS04、CaS04、H2
13、Si03、Cu(OH)2、MgS03、MgC03、Ag2S04等。 离子之间相互结合呈气体逸出时不能大量共存,如:H+与S2-、HCO3-、SO32-、HSO3-和OH-与NH4+等,由于逸出H2S、C02、S02、NH3等气体或S2-变成HS-,CO32-变成HCO3-而不能大量共存。离子之间相互结合成弱电解质时不能大量共存。如:H+与CH3COO-、OH-、PO43-等离子,由于生成 CH3COOH、H20、HPO42-、H2PO4-、H3P04而不能大量共存。离子之间发生双水解析出沉淀或逸出气体时不能大量共存,如Al3+与AlO2-、Fe3+与HCO3- 、Al3+与HS- 、S2-、H
14、CO3-、CO32-等离子。离子之间发生氧化还原反应时不能大量共存,如:Fe3+与S2-、Fe3+与I-等。离子之间相互结合成络离子时不能大量共存。如Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)2+,Ag+、NH4+、OH-生成Ag(NH3)2+,Fe3+与C6H5OH也络合等。(2)题干隐含信息与要求题干隐含信息:隐含在无色透明溶液中,要排除常见的水溶液中带有颜色的离子:MnO4(紫红色)、Fe3(黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu(蓝色)。隐含在酸性溶液中,如能使pH变红的溶液等。隐含在碱性溶液中,如能使无色酚酞变红的溶液等。隐含在能使铝反应放出氢气的溶液中,该溶液可能是碱性,也可能是酸性。隐含在由
15、水电离出的氢离子的浓度为某一数值的溶液中,该溶液可能是碱性也可能是酸性。隐含在酸性溶液中的NO3-具有强的氧化性。题干要求:“一定能大量共存”、“一定不能大量共存”、“可能大量共存”等。【自主探究3】下列各组离子一定能大量共存的是( )A在含有大量Al(OH)4(即AlO2)的溶液中:NH4、Na、Cl、HB在强碱溶液中:Na、K、CO32、NO3C在pH12的溶液中:NH4、Na、SO42、ClD在c(H+)0.1molL1的溶液中:K、I、Cl、NO3【解析】选项A中AlOH4与H不能共存;选项C中pH12,则c(OH)0.01molL1,NH4与OH不能共存;选项D中溶液呈酸性,NO3在
16、酸性溶液中具有强氧化性,与具有还原性的I不能共存。【答案】B 【特别提醒】NO3在酸性条件下具有强氧化性。如在碱性条件下NO3能与Fe2、I大量共存,但是在酸性条件下因氧化还原反应,而不能大量共存。再如S2、SO32在碱性条件下能够大量共存,但是在酸性条件下不能大量共存:2S2SO326H=3S3H2O。【考点突破】考点一离子方程式的书写及正误判断例1.能正确表示下列反应的离子方程式是()A将铜屑加入Fe3溶液中:2Fe3Cu=2Fe2Cu2B将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O48H=3Fe34H2OC将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe24HNO=Fe32H2ONOD将铁粉加入稀硫酸中:2Fe6H=
17、2Fe33H2E向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2OF向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)22H=Fe22H2OG向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:NHOH=NH3H2O解析:A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒,正确的应为:3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后铁只能生成Fe2;E项正确,氢氧化钡溶液过量,Al3转化为AlO,SO42-完全转化为沉淀;F不符合客观事实,错误
18、,硝酸有强氧化性,可将Fe2氧化为Fe3,稀硝酸被还原为NO;G项错误,在磷酸二氢铵中加入足量的氢氧化钠,磷酸二氢根离子中的氢将被中和。答案:AE变式探究1下列离子方程式正确的是()H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2OHHSO=BaSO4H2OCuSO4溶液吸收H2S气体:Cu2H2S=CuS2HAlCl3溶液中加入过量的浓氨水:Al34NH3H2O=AlO4NH2H2O等体积、等浓度的Ba(OH)2稀溶液与NH4HCO3稀溶液混合:Ba22OHNHHCO=BaCO3NH3H2OH2OA B C D解析Ba(OH)2和H2SO4都完全电离,OH、H和H2O前都有化学计量数2,错;CuS
19、O4和H2SO4全部电离,H2S是弱电解质,CuS难溶于水,正确;AlCl3和NH3H2O反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于过量氨水,错;Ba(OH)2和NH4HCO3是等物质的量反应,且是稀溶液,不放出NH3,正确。考点二离子能否大量共存的判断例2常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )ApH1的溶液中:Fe2、NO、SO、NaB由水电离的c(H)11014mol/L的溶液中:Ca2、K、Cl、HCOCc(H)/c(OH)1012的溶液中:NH、Al3、NO、ClDc(Fe3)0.1 mol/L的溶液中:K、ClO、SO、SCN解析酸性条件下,NO可将Fe2氧化,
20、不能大量共存,A错误;由水电离的c(H)11014 mol/L,此时溶液显强酸性或显强碱性,HCO在两种溶液中都不能大量共存,B错误;由1012且KWc(H)c(OH)1014可求得c(H) 101 mol/L,C项中离子能大量共存,C正确;Fe3与SCN发生络合反应,不能大量共存,D错误。答案:C名师点拨1.离子共存的限制条件(1)限制溶液为无色。排除具有颜色的Fe3(黄色)、Fe2(浅绿色)、Cu2(蓝色或绿色)、MnO(紫色)等离子的选项。(2)限制溶液酸碱性pH1(或pH14);能使pH试纸变红(或变蓝);能使石蕊(或酚酞)溶液变红;与Al反应产生H2;常温下由H2O电离出来的c(H)
21、11013 mol/L。(3)限制反应类型。如“因发生氧化还原反应不能大量共存”。(4)限制溶液中已存在某种离子。如含Fe3的溶液或含c(HCO)0.1 mol/L的溶液。(5)限制溶液加强酸或强碱时,能产生某种气体(如CO2、SO2、NH3)或某种有颜色(如白色、蓝色)的沉淀。2发生反应的离子不能大量共存(1)离子之间相互结合成沉淀析出时不能大量共存。(2)离子之间相互结合有气体逸出时不能大量共存。如:H与S2、HCO、SO、HSO和OH与NH等。(3)离子之间相互结合成弱电解质时不能大量共存。(4)离子之间发生双水解析出沉淀或逸出气体时不能大量共存。如:Al3与AlO,Fe3与HCO,Al
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