高中化学新教材《离子反应》导学案+课时作业.docx
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高中化学新教材《离子反应》导学案+课时作业
第2课时 离子反应
核心素养发展重点
学业要求
1.依据宏观现象判断溶液中离子的存在和改变,基于离子和离子反应认识酸、碱、盐的化学性质以及它们在水溶液中的反应。
2.认识到可以从不同角度对化学反应进行分类,发展对化学反应实质的认识,知道酸、碱、盐在水溶液中的反应是离子反应。
1.能依据离子反应发生的条件判断离子反应能否发生,并用离子方程式表达
2.能利用电离、离子反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。
自主学习
1.离子反应
(1)定义:
在溶液中
有离子参加的化学反应称为离子反应。
(2)离子反应发生的条件
并不是所有的酸、碱、盐在溶液里都能发生复分解型的离子反应,只有具备下列条件之一,复分解型离子反应才能发生。
复分解型离子反应发生的条件:
①生成
难溶的物质:
CaCO3、BaSO4、AgCl、Cu(OH)2等。
②生成
挥发性的物质:
CO2、NH3、H2S等。
③生成
难电离的物质:
H2O、CH3COOH、NH3·H2O等。
2.离子方程式
(1)定义:
用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子称为离子方程式。
(2)书写方法[以稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应为例]
①写出强电解质在水溶液中的电离方程式,如:
H2SO4===
,
Ba(OH)2===
2OH-+Ba2+。
②根据离子反应发生的条件确定发生反应的微粒、产物及数量关系:
③写出离子方程式并配平:
2H++2OH-+
===
2H2O+BaSO4↓
课堂探究
一、离子反应的实质
向10mL0.01mol/L的Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞,溶液变为红色,然后向该溶液中滴加0.01mol/L的H2SO4,会发现有白色沉淀生成,同时溶液红色逐渐变浅,当滴加至10mL0.01mol/L的H2SO4时,红色褪去。
1.未滴加H2SO4前Ba(OH)2溶液中存在的离子有哪些?
提示:
Ba2+和OH-。
2.滴加稀H2SO4时产生白色沉淀且红色逐渐变浅直至褪去的原因是什么?
提示:
产生白色沉淀是生成了BaSO4,即溶液中的Ba2+和加入的硫酸中的SO
反应生成BaSO4,而红色褪去的原因是溶液中的OH-和加入的硫酸中的H+结合生成了H2O。
1.电解质在溶液中的反应实质上是离子反应。
2.离子反应的实质是:
某些离子的浓度降低(离子是指自由移动的离子),原因是生成沉淀、难电离的物质、挥发性物质。
知识拓展
电解质溶液的导电能力与电解质的强弱无关,取决于溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带电荷的多少,离子浓度越大、带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
1.下列物质混合后,不会发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液和FeCl3溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.澄清的石灰水和盐酸
答案 C
解析 根据离子反应发生的条件,分析判断A中有沉淀生成;B中有气体产生;D中有水生成;只有C中不能发生反应。
2.将以下4份溶液分别置于如图装置的试剂瓶中,其他条件相同时,灯泡最亮的是( )
A.100mL1mol·L-1的盐酸
B.100mL2mol·L-1的蔗糖溶液
C.100mL1mol·L-1的NaCl溶液
D.30mL1mol·L-1的CaCl2溶液
答案 D
解析 离子浓度越大,离子所带的电荷数越多,溶液导电性就越强,灯泡越亮。
二、离子方程式的书写
书写下列各组物质间发生反应的离子方程式,说明离子反应与化学反应的区别。
(1)BaCl2溶液与Na2SO4溶液;
(2)Ba(NO3)2溶液与H2SO4溶液;
(3)Ba(OH)2溶液与K2SO4溶液。
提示:
离子方程式均为:
Ba2++SO
===BaSO4↓;三个反应的化学方程式不同,但离子方程式相同,所以离子方程式表示的是一类反应,而化学方程式表示的是一个反应。
1.离子反应方程式的书写方法(以碳酸钙和盐酸反应为例)
2.书写离子方程式时注意的问题
(1)一定要依据客观事实正确地写出化学方程式,如Fe与稀H2SO4反应生成H2和FeSO4,而不是Fe2(SO4)3。
(2)化学式拆写是书写离子方程式步骤中最关键的一步,拆写时注意以下问题:
①易溶于水的强酸(如HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[KOH、NaOH、Ba(OH)2]和盐改写成离子形式,弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物等都写成化学式。
②微溶物如Ca(OH)2作为反应物,若是澄清溶液应拆写成离子形式,若是悬浊液则应写成化学式;微溶物如作为生成物,一般视为沉淀,应写成化学式并标“↓”符号。
③多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如HCO
不能拆写成H+和CO
。
知识拓展
对于反应物的量不同则离子方程式不同的情况,要特别注意哪种物质过量,哪种物质不足。
对于此类反应应抓住题给信息,确定其量的多少;对于反应物中量不足的物质,可以依照“以少定多”的原则去书写反应的离子方程式,即量不足的物质参加反应的离子的物质的量之比(或阴、阳离子个数之比)一定要与它的化学式相符合,而足量的物质则不一定。
如:
向Ba(OH)2溶液中滴加少量的NaHCO3溶液的离子方程式为:
HCO
+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O[Ba(OH)2过量];而向NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液的离子方程式为:
Ba2++2OH-+2HCO
===BaCO3↓+2H2O+CO
(NaHCO3过量)。
3.下列反应能用H++OH-===H2O表示其反应实质的是( )
A.向Mg(OH)2中滴加稀H2SO4充分反应
B.NH3·H2O与盐酸充分反应
C.NaOH溶液与稀硝酸充分反应
D.石灰乳与稀盐酸充分反应
答案 C
解析 正确的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O,A项不符合题意;NH3·H2O是弱电解质,在书写离子方程式时不能拆成离子,其离子方程式为NH3·H2O+H+===NH
+H2O,B项不符合题意;NaOH与HNO3都是强电解质,其离子方程式为H++OH-===H2O,C项符合题意;石灰乳不能写成离子的形式,其离子方程式为Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O,D项不符合题意。
4.下列反应的离子方程式中,正确的是( )
A.稀硫酸滴在银片上:
2Ag+2H+===2Ag++H2↑
B.氧化铁与稀盐酸混合:
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.碳酸钙溶于醋酸溶液中:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
D.澄清石灰水与稀硝酸反应:
Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
答案 B
解析 银与稀硫酸不反应,A错误;氧化铁为碱性氧化物,能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,B正确;醋酸为弱酸,书写离子方程式时不拆分,离子方程式应为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,C错误;当Ca(OH)2处于澄清石灰水状态时,书写离子方程式应该拆分为Ca2+和OH-,离子方程式为OH-+H+===H2O,D错误。
本课小结
课时作业
学习·理解
1.下列情况中属于离子反应的是( )
A.胆矾失水B.用食醋除去水垢
C.KMnO4加热制O2D.C和O2反应生成CO2
答案 B
解析 B中发生的是离子反应,离子方程式为2CH3COOH+CaCO3===2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑。
2.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是( )
A.Zn与H2SO4(稀)
B.NaCl溶液与AgNO3溶液
C.C与O2
D.Fe与CuSO4溶液
答案 C
解析 C与O2反应无论产物是CO还是CO2,都不是在溶液中进行的反应,故不属于离子反应。
3.与铁、石灰水、石灰石都能发生离子反应的是( )
A.盐酸B.CO2
C.O2D.Na2CO3溶液
答案 A
解析 铁与盐酸发生置换反应、石灰水与盐酸发生中和反应、石灰石与盐酸发生复分解反应,都是离子反应。
铁与CO2、Na2CO3溶液不反应,与O2能反应但不是离子反应。
4.下列各组中的两个反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.CaCO3和HCl、K2CO3和HCl
B.BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4
C.HCl和Na2CO3、HCl和NaHCO3
D.NaOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3
答案 D
解析 A项中离子方程式分别为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑和CO
+2H+===CO2↑+H2O;B项中离子方程式分别为Ba2++SO
===BaSO4↓和Ba2++2OH-+2H++SO
===BaSO4↓+2H2O;C项中离子方程式分别为CO
+2H+===CO2↑+H2O和HCO
+H+===CO2↑+H2O;D项中离子方程式均为H++OH-===H2O。
5.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.澄清的石灰水与盐酸的反应:
OH-+H+===H2O
B.氧化镁与稀硝酸反应:
O2-+2H+===H2O
C.硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液混合:
Ba2++SO
===BaSO4↓
D.碳酸钙溶于稀盐酸中:
CO
+2H+===H2O+CO2↑
答案 A
解析 单质、氧化物、难溶于水的物质、难电离的物质不能写成离子形式,B、D均错误;C项还生成氢氧化镁沉淀。
6.下列化学方程式中,不能用离子方程式CO
+2H+===CO2↑+H2O表示的是( )
A.Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
B.NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
C.K2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O
D.K2CO3+2HNO3===2KNO3+CO2↑+H2O
答案 B
解析 在B中NaHCO3在水溶液里电离出Na+、HCO
,HCO
不拆分,所有弱酸的酸式酸根离子都不拆分。
7.
(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体,反应的离子方程式是___________________________;常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是________________________。
(2)表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是____________________________;反应片刻后,可观察到有气体产生,其离子方程式是____________________________。
(3)“小苏打片”可用于治疗胃酸过多,其离子方程式为______________________________________。
答案
(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe+2H+===Fe2++H2↑
(3)HCO
+H+===CO2↑+H2O
解析 书写离子方程式时,碳酸钙、Fe2O3、单质铁、CO2、H2、H2O等用化学式表示。
Ca(OH)2微溶于水,溶液(澄清石灰水)状态用离子符号表示,浊液(石灰乳)状态用化学式表示。
应用·实践
8.下列叙述正确的是( )
A.所有的酸、碱中和反应的离子方程式都一样
B.所有的离子方程式都可表示一类反应
C.单质和氧化物在离子方程式中不用离子符号表示
D.易溶于水的化合物都可写成离子形式
答案 C
解析 酸碱中和反应一般用OH-+H+===H2O表示,但H2SO4和Ba(OH)2的反应就不能用OH-+H+===H2O表示,只能用Ba2++SO
+2OH-+2H+===2H2O+BaSO4↓表示,A、B两项错误。
易溶于水但难电离的物质不能写成离子形式,如CH3COOH,D项错误。
9.下列反应中,属于离子反应的是( )
A.H2和O2反应生成水
B.锌片投入稀硫酸中
C.木炭在高温下与CO2反应生成CO
D.2KClO3
2KCl+3O2↑
答案 B
解析 离子反应是自由移动的离子之间发生的反应。
10.溶液的导电能力(I)与溶液中离子浓度的大小有关,向0.01mol·L-1Ba(OH)2溶液中滴加0.2mol·L-1H2SO4溶液时,溶液的导电能力与所加H2SO4溶液的体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点导电能力较强,说明Ba(OH)2是电解质
B.b点发生反应的离子方程式为Ba2++SO
===BaSO4↓
C.c点导电的原因是H2SO42H++SO
D.若H2SO4与Ba(OH)2恰好完全反应,则该混合液的I为零
答案 A
解析 因为Ba(OH)2是强电解质,其在水溶液中电离出自由移动的Ba2+和OH-而使溶液导电,A项正确;b点时H2SO4和Ba(OH)2恰好完全反应,其反应的离子方程式为2H++2OH-+Ba2++SO
===BaSO4↓+2H2O,B项错误;b点后H2SO4过量,H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H++SO
,C项错误;BaSO4虽然难溶于水,但其溶解的部分完全电离,而且H2O也是一种极弱的电解质,故溶液仍具有微弱的导电能力,I不为零,D项错误。
11.下列离子方程式正确的是( )
A.钠跟水反应:
Na+H2O===Na++OH-+H2↑
B.向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
C.盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳:
CO
+2H+===CO2↑+H2O
D.稀硫酸与氢氧化钙溶液反应:
H++OH-===H2O
答案 B
解析 A项,离子方程式应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
B项,反应物均为强电解质,离子方程式正确。
C项,碳酸钙难溶,不能拆分,离子方程式应为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
D项,H+与OH-、Ca2+与SO
均反应,离子方程式应为Ca2++SO
+2H++2OH-===CaSO4↓+2H2O。
12.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.往澄清石灰水中通入过量CO2:
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
B.用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多:
HCO
+H+===H2O+CO2↑
C.往碳酸镁中滴加稀盐酸:
CO
+2H+===H2O+CO2↑
D.氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应:
Ba2++SO
+H++OH-===BaSO4↓+H2O
答案 B
解析 A项,CO2过量,CaCO3继续与CO2和H2O反应生成Ca(HCO3)2,正确的离子方程式应为CO2+OH-===HCO
;C项,MgCO3是难溶物,不能拆写成离子形式,正确的离子方程式应为MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑;D项,正确的离子方程式应为Ba2++2OH-+SO
+2H+===BaSO4↓+2H2O。
13.铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中的常见物质,四种物质间的反应关系如图所示。
图中两椭圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应,其中对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.OH-+HCl===H2O+Cl-
B.Ca(OH)2+Cu2+===Ca2++Cu(OH)2
C.Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
D.Fe+2H+===Fe3++H2↑
答案 C
解析 A项,稀盐酸与澄清石灰水反应的离子方程式应为H++OH-===H2O;B项,澄清石灰水与CuCl2溶液反应的离子方程式应为2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓;C项正确;D项,Fe与稀盐酸反应生成Fe2+,正确的离子方程式应为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
14.写出下列反应的离子方程式:
(1)NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应:
____________________________。
(2)CuO与稀硫酸反应:
___________________________________________。
答案
(1)NH
+HCO
+2OH-===NH3·H2O+CO
+H2O
(2)CuO+2H+===Cu2++H2O
解析 NaOH溶液足量时,NH
、HCO
均与OH-反应,其离子方程式为NH
+HCO
+2OH-===NH3·H2O+CO
+H2O;氧化物不能拆成离子。
迁移·创新
15.已知0.1mol·L-1NaHSO4溶液中H+的物质的量浓度为0.1mol·L-1。
请回答下列问题:
(1)写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式:
_________________________。
(2)NaHSO4属于________(填“酸”“碱”或“盐”);理由是________。
(3)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,写出发生反应的离子方程式:
____________________________;在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,写出此步反应的离子方程式:
______________________________。
答案
(1)NaHSO4===Na++H++SO
(2)盐 NaHSO4在水溶液中电离出的离子中,既有金属阳离子又有酸根阴离子
(3)Ba2++2OH-+2H++SO
===BaSO4↓+2H2O Ba2++SO
===BaSO4↓
解析
(1)由c(H+)=c(NaHSO4)=0.1mol·L-1可知,NaHSO4在水溶液中完全电离为Na+、H+、SO
。
(2)NaHSO4电离时生成的阳离子不全为H+,因此NaHSO4不是酸,而是一种盐。
(3)反应后溶液呈中性时,发生反应的化学方程式为2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO
===BaSO4↓+2H2O。
此时溶液中只有Na2SO4,再加入Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式为Ba2++SO
===BaSO4↓。