高一化学必修一第二章第二节离子反应与离子鉴定.docx

1、高一化学必修一第二章第二节离子反应与离子鉴定 高一化学必修一第二章第二节离子反应1、离子反应（1）定义：指有离子参加的反应。在中学化学中仅限于在水溶液中进行的反应；可以说离子反应是指水溶液中有电解 质参加的反应。（2）意义：离子反应代表来一类物质的反应，揭示了反应的实质（3）进行的条件 复分解反应 a.生成沉淀b.生成气体c.生成弱电解质d.生成络离子e.双水解 氧化还原反应 具有氧化性的离子与具有还原性的离子有可能发生氧化还原反应2、强、弱电解质（1）电解质和非电解质的比较电解质 非电解质 定义在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物 在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物 物质种类酸、碱、

2、盐等化合物大多数有机化合物、CO2、SO2、NH3等能否电离能不能在溶液中存在形态离子或离子和分子只有分子（2）电离 思考一：为什么电解质在水溶液里或熔化状态下能够导电？ 原因：此时它们发生了电离。结果：产生了能够自由移动的离子。 电离：电解质在溶于水或受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程。 思考二：为什么相同浓度的不同电解质溶液的导电性不同？电解质溶液导电性强弱与哪些因素有关？ 相同浓度的不同电解质溶液中的离子浓度不同 溶液的导电性由离子浓度大小决定。 强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱。（3）强电解质和弱电解质 强电解质：在水溶液中全部电离成离子的电解质。 电

3、离特点:完全电离 溶液中电解质的微粒:阴、阳离子 常见强电解质： 强酸、强碱、大多数盐（包括难溶性盐） 弱电解质：在水溶液中部分电离成离子的电解质。 电离特点:部分电离 溶液中电解质的微粒:阴、阳离子及电解质分子 常见弱电解质：弱酸、弱碱、水。如：CH3COOH NH3.H2O H2O HClO HF H2CO3 （4）强电解质和弱电解质的比较强电解质弱电解质定义在水溶液中全部电离成离子的电解质在水溶液中部分电离成离子的电解质化合物类型强酸、强碱及大多数盐类弱酸、弱碱和水电离程度完全电离部分电离溶液中粒子离子分子、离子同浓度溶液导电性强弱电离方程式用等号用可逆号（5）电离方程式定义：用来表示电

4、解质在溶液中或熔融状态下电离成自由移动的离子的式子 。HCl = H+ + Cl- NaOH = Na+ + OH- NaCl = Na+ + Cl-电离方程式书写原则 必须遵守质量守恒和电荷守恒； 原子团不能拆开。 例如KClO3 = K+ + ClO3-电离方程式的书写 强电解质电离方程式的书写练习：写出下列强电解质的电离方程式H2SO4= 2H+ + SO42-Ca(OH)2= Ca2+ + 2OH-NaHSO4 = Na+H+SO42- 弱电解质电离方程式的书写练习：写出下列弱电解质的电离方程NH3H2O NH4+ + OH- CH3COOH H+ + CH3COO-HClO H+ +

5、 ClO- H2O H+ + OH- 多元弱酸电离方程式的书写H2CO3 H+ HCO3- HCO3- H+ CO32- 多元弱碱电离方程式的书写 Al(OH)3 Al3+ 3OH-3、离子反应（1）定义：有离子参加的反应叫离子反应。电解质在溶液中的反应一般都是离子反应。思考一： 氯化钙和硝酸钠溶液混合有无离子反应发生？ CaCl2 + 2NaNO3 = Ca(NO3)2 + 2NaCl Ca2+ + 2Cl- + 2Na+ + 2NO3- Ca2+ + 2NO3- + 2Na+ + 2Cl- 无沉淀生成、无气体生成 、无难电离物质生成，没有发生离子反应。思考二： 离子之间怎样才会发生离子反应

6、？既离子反应发生的条件是什么？离子反应发生的条件和本质 离子反应发生的条件： 有难溶性物质生成(如 AgCl、BaSO4 )； 有挥发性物质生成(如CO2 、SO2)； 有难电离物质生成(如H2O、CH3COOH) 发生氧化还原反应 离子反应的本质：反应物的某些离子浓度减少。4、离子方程式的书写 离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫离子方程式。 例如：CuSO4溶液与BaCl2溶液进行离子 反应的离子方程式是：SO42- + Ba2+ = BaSO4如何正确书写离子方程式 以AgNO3与CuCl2反应为例、写写出正确的化学反应方程式2AgNO3 + CuCl2 2AgCl+

7、 Cu(NO3)2、拆把易溶于水且完全电离的物质写成离子形式，难溶或难电离的物质以及气体等仍用化学式表示2Ag+ + 2NO3- + Cu2+ 2Cl-2AgCl+ Cu2+ + 2NO3-、删删去方程式两边不参加反应的形式相同的离子。2Ag+ + 2NO3- + Cu2+ 2Cl-2AgCl+ Cu2+ + 2NO3- 2Ag+ + 2Cl- 2AgCl、查整理方程式并检查两边各元素的原子数目和电荷总数是否相等。 Ag+ + Cl- AgCl5、离子方程式的意义 表示离子反应的本质 化学方程式只表示某一个特定的化学反应；而离子方程式能表示同一类型的化学反应。如：H2SO4BaCl2BaSO4

8、2HCl， Na2SO4BaCl2BaSO42NaClMgSO4+Ba(NO3)2BaSO4+Mg(NO3)2的离子方程式都是：Ba2+ + SO42=BaSO4离子方程式的书写原则强酸、强碱和易溶性的盐改写成离子形式，难溶物、难电离的物质(如弱酸、弱碱、水等)、易挥发性物质、 单质、氧化物、非电解质等均不能拆，要写化学式。（2）微溶性物质如作生成物，一律视为沉淀，写化学式，标号；如作反应物，若是澄清溶液应改写成离子符号，若是悬浊液应写化学式。（3）多元弱酸的酸式酸根离子，不能改写或拆开如HCO3-（4）强电解质参加的离子反应，如果不符合电离的条件，既不能电离，也不能改写成离子形式。如NaCl

9、固体、浓H2SO4等。7、书写离子方程式应注意的问题 凡非溶液中进行的反应、浓硫酸与固体的反应一般不能写离子方程式。如：NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热，只能写化学方程式。即：2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固)CaCl2+2NH3+2H2O 可以拆成离子形式的物质 强酸：HCl、H2SO4、HNO3等； 强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2； 可溶性盐：请同学们复习溶解性（3）仍用化学式表示的物质 难溶的物质：Cu(OH)2、BaSO4、AgCl 等； 弱电解质：弱酸、弱碱、水； 气体：H2S、CO2、SO2等； 单质：H2、I2、Na等； 氧化物：Na2O、Fe2O3等微溶

10、物如Ca(OH)2 ，一般在反应物中可拆成离子形式，而作为生成物时一般是沉淀，写化学式。（4）多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写。例：NaHCO3与盐酸反应：HCO3- + H+H2O + CO2（5）多元强酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中拆开写。例：KHSO4与BaCl2反应:SO42- + Ba2+ BaSO4溶解性口诀 钾、钠、铵盐硝酸盐，都能溶在水中间；碳酸、磷酸两种盐，溶者只有钾、钠、铵；盐酸难溶银、亚汞，硫酸难溶是钡、铅；碱溶钾、钠、铵和钡，注意钙盐常是微8、离子方程式的正误判断（1）看物质能否被拆成离子。在溶液中不能被拆成离子的有：单质，气体；氧化物；难溶物（如

11、：BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3 、Fe(OH) 3 、Fe(OH)2 、Cu(OH) 2 等）；弱电解质其包括弱酸（如：CH3COOH、H2CO3、H2SiO3、H2S、H2SO3、H3PO4、HClO、HF等），弱碱（如：NH3H2O、 Fe(OH) 3 、Cu(OH) 2 等）和其它物质：（如：Pb(CH3COO)2、HgCI2、H2O等）；微溶物（如：CaSO4 、AgSO4 、Ca(OH)2 等）还有特殊的物质如：浓硫酸 。 （2）看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。例如：稀盐酸中加入铁片的离子方程式为：2Fe+ 6H+

12、= 2Fe3+ + 3H2 (错误)分析：稀盐酸的氧化性是由H+引起的，H+的氧化性不是很强只能将Fe氧化为Fe2+而不是Fe3+，因此这个离子方程式不符和客观事实，所以正确的离子方程式为：Fe+2H+= Fe2+ H2（正确）（3）看“”“ ” “”“”等运用是否正确。对于盐的单水解因为水解程度小，要用可逆号“ ”而且生成物不能有气体符号 “”和沉淀符号“”；但对于盐的双水解因为离子相互促进使水解趋向于完全，这时要用“=”而且生成物要用相应的气体符号“”和沉淀符号“”；对于生成胶体的反应，由于离子水解完全要用“”但生成的胶体没有发生聚沉不能有沉淀符号 “”。（4）看质量、电荷是否守恒，若是氧

13、化还原反应还要看电子是否守恒。即离子方程式两边的原子个数和电荷总数均应相等。氧化还原反应还应看转移的电子个数是否相等。例如：氯化亚铁溶液中通入氯气反应的离子方程式为： Fe2+ + Cl2 Fe3+ + 2Cl (错误)分析：Fe2+确实被Cl2氧化为Fe3+，Cl2自身被还原为Cl，看反应前后原子个数和种类没变而且相等，质量确实守恒但是反应前后电荷总数不相等及电荷不守恒，所以正确的离子方程式为：2Fe2+ +Cl2 2Fe3+ + 2Cl (正确)（5）看反应物和产物的配比是否正确。例如：稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为：Ba2+ + SO42 + H+ + OH BaSO4 + H2

14、O(错误)分析：可以看出该离子反应前后原子个数和种类没变而且相等及质量确实守恒，而且该离子反应前后电荷总数相等及电荷也守恒。但稀硫酸是二元强酸，氢氧化钡是二元强碱，反应前后H+、OH H2O的配比错误，它们的系数应该的为2。所以正确的离子方程式为：Ba2+ + SO42 + 2H+ + 2OH BaSO4 + 2H2O(正确)（6）看反应物用量的要求。它包括过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对离子方程式的影响。如往NaOH溶液中滴入几滴AlCl3溶液的离子方程式为： Al3+ + 3OHAl(OH)3(错误)可以看出该离子反应前后原子个数和种类没变而且相等及质量确实守恒，而且该

15、离子反应前后电荷总数相等及电荷也守恒。但没有注意到反应物的用量问题，由于AlCl3溶液只有几滴，所以相当于AlCl3溶液的用量为少量，所以应该以AlCl3溶液的用量来写离子方程式及正确的离子方程式为： Al3+ + 4OHAlO2 + 2H2O(正确)9、离子反应的应用举例 （1）酸除水垢的原理 烧水用的铝壶使用一段时间后，壶底上会形成组成为碳酸钙、氢氧化镁的水垢，可用稀盐酸、醋酸来溶解而除去。其反应的离子方程式分别为： 用盐酸：CaCO32H=Ca2H2OCO2 Mg(OH)22H=Mg22H2O用醋酸：CaCO32CH3COOH=Ca22CH3COOH2OCO2 Mg(OH)22CH3CO

16、OH=Mg22CH3COO2H2O （2）胃酸过多的治疗 胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水。服用适量的小苏打，能治疗胃酸过多，因小苏打能和盐酸发生。如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，此时最好用含氢氧化铝的胃药(如胃舒平)。反应的离子方程式为：HCO3-H=H2OCO2 Al(OH)33H=Al33H2O （3）泡沫灭火器是一个带有喷嘴、提手和顶盖的圆柱形红色钢瓶，钢瓶内盛有碳酸氢钠溶液和发泡液以及一瓶硫酸铝溶液，常放在易着火的公共场所备用。一旦发生火灾，迅速用其灭火，首先将灭火器倒转过来，喷嘴对准火源，立刻便有大量泡沫喷出，覆盖于可燃物上，达到灭火的目的。灭火器倒转以

17、后，本来分开盛放的碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液就可以混合在一起，发生下列化学反应： 6NaHCO3Al2(SO4)3=3Na2SO42Al(OH)36CO2 离子方程式为：3HCO3-Al3=Al(OH)33CO2 10、离子在溶液中能否大量共存问题的分析判断 离子能否大量共存的关键就是看离子间是否发生离子反应，若反应则不能大量共存。（1）应注意题干条件，如无色溶液中则应排除Fe3、MnO4-、Cu2等有色离子；酸碱性则应考虑所给离子组外，还有大量的H或OH。 （2）相互结合成沉淀的离子不能大量共存，如Cl与Ag、SO42-与Ba2、Fe3与OH等。 （3）相互结合生成气体的离子不能大量共存，如C

18、O32-与H，SO32-与H等。 （4）相互结合生成难电离的物质的离子不能大量共存，如H与OH，CH3COO与H等。 （5）弱酸酸式根离子不能和H、OH大量共存，如HCO3-不能与H、OH共存等。 （6）看离子间是否发生氧化还原反应11、常见离子的检验1.常见阳离子的检验离子检验方法现象K+用铂丝蘸取待测液放在火上烧，透过蓝色钴玻璃（过滤黄色的光）火焰呈紫色Na+用铂丝蘸取待测液放在火上烧火焰呈黄色Mg2+加入OH-（NaOH）溶液生成白色沉淀Mg(OH)2,沉淀不溶于过量的NaOH溶液Al3+加入NaOH溶液生成白色絮状沉淀Al(OH)3，沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液，但不能溶于氨水（

19、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O）Ba2+加入稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀（BaSO4），沉淀不溶于稀硝酸Ag+加入稀盐酸或可溶性盐酸盐生成白色沉淀（AgCl），沉淀不溶于稀硝酸加入氨水生成白色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解Fe2+加入少量NaOH溶液生成白色沉淀Fe(OH)2，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色Fe(OH)3（4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3）加入KSCN溶液无现象，再加入适量新制的氯水，溶液变红 Fe3+加入KSCN溶液溶液变为血红色加入NaOH溶液生成红褐色沉淀Cu2+加入NaOH溶液生成蓝色沉淀Cu(OH)2插入铁片或锌片有红色的铜析出NH4

20、+加入强碱（浓NaOH溶液），加热产生刺激性气味气体（NH3），该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。H+加入锌或Na2CO3溶液产生无色气体能使紫色石蕊试液、pH试纸、甲基橙变红、变红、变红2.常见阴离子的检验离子检验方法现象OH-使无色酚酞、紫色石蕊、红色石蕊试纸、pH试纸变为红色、蓝色、蓝色、蓝色Cl-加入AgNO3溶液生成白色沉淀（AgCl）。该沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水Br-加入AgNO3溶液生成淡黄色沉淀（AgBr），该沉淀不溶于稀硝酸加入氯水后振荡，滴入少许四氯化碳四氯化碳层（下层）呈橙红色 I-加入AgNO3溶液生成黄色沉淀（AgI），该沉淀不溶于稀硝酸加入氯水后振荡，滴入少许四

21、氯化碳四氯化碳层（下层）呈紫红色加入氯水和淀粉试液溶液变蓝SO42-先加入HCl再加入BaCl2溶液（加H+防CO32-干扰；加HCl防Ag+干扰；不用HNO3防 SO32-干扰）生成白色沉淀（BaSO4），该沉淀不溶于稀硝酸 SO32-加入盐酸或硫酸产生无色、有刺激性气味的气体（SO2），该气体可使品红溶液褪色加BaCl2，生成白色沉淀（BaSO3）该沉淀可溶于盐酸，产生无色、有刺激性气味的气体（SO2）S2-加入盐酸产生臭鸡蛋气味的气体，且该气体可以使湿润的Pb(NO3)2试纸变黑加入Pb(NO3)2溶液或CuSO4溶液生成黑色的沉淀（PbS或CuS）CO32-加入CaCl2或BaCl2溶

22、液生成白色沉淀（CaCO3或BaCO3），将沉淀溶于强酸，产生无色、无味的气体（CO2），该气体能使澄清的石灰水变混浊加入盐酸产生无色、无味的气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊；向原溶液中加入CaCl2溶液，产生白色沉淀HCO3-加入盐酸产生无色、无味的气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊；向原溶液中加入CaCl2溶液，无明显现象NO3-向浓溶液中加入铜片、浓硫酸加热放出红棕色、有刺激性气味的气体（NO2）AlO2加入HCl先生成白色沉淀后沉淀溶解检验操作1检验溶液中含有Fe3+的实验操作：取少量溶液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明溶液中含有Fe3+。2检验溶液中含有Fe2+

23、的实验操作是：取少量溶液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变色，在加入几滴氯水后溶液变红，则证明溶液中含有Fe2+。3验证溶液中不含有铁元素的实验操作是：取少量溶液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变色，在加入几滴氯水后溶液不变红，则证明溶液中不含铁元素。4检验溶液中含有NH4+的实验操作是：取少量溶液置于试管中，加入氢氧化钠后加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝则证明溶液中含有NH4+。5如何检验SO42-取少量溶液置于试管中，加入盐酸无现象，在加入BaCl2溶液产生白色沉淀则证明溶液中有SO42- 。 （补充：加入盐酸的作用 防止Agcl 干扰 ）6如何检验Cl-取

24、少量溶液置于试管中，加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，再加入H NO3后沉淀不溶解则证明溶液中含有Cl-。三、例题讲解1、现有九种物质：铝线石墨氯气硫酸钡晶体纯硫酸金刚石石灰水乙醇熔化的硝酸钾。其中能导电的是_，属于电解质的是_，既不是电解质也不是非电解质的是_。答案： 解析：导电并不是电解质在任何状态下都具有的性质，电解质导电必须通过外因加热至熔融状态或水分子的作用。电解质和非电解质必须是化合物。某化合物溶于水能导电但不一定是电解质，这是因为只有该化合物在水溶液中能直接电离出自由移动的离子才能判定其是电解质。2、下列说法正确的是（ ）A硫酸钡难溶于水，其水溶液导电能力极弱，所以硫酸钡是弱电解

25、质BCO2溶于水得到的溶液能导电，所以CO2是电解质C强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强D氯化银难溶于水，故其水溶液不导电答案：C解析：硫酸钡是强电解质，电解质的强弱与化合物的溶解性无关，也与其溶液的导电能力无关。溶液的导电能力强弱与溶液中自由移动的离子的浓度以及所带的电荷有关，氯化银虽难溶于水但为强电解质，氯化银电离产生的银离子、氯离子，故其水溶液导电。而CO2本身在水溶液中不能电离，能电离的为碳酸。3、下列电离方程式书写正确的是（ ）AH2SO42HSO24 BBa(OH)2Ba2(OH)2CFeCl3Fe23Cl DNaHCO3NaHCO32-答案：A解析：B中Ba（

26、OH）2在水中电离出Ba2与OH，但不能写成（OH）2的形式。C中FeCl3在溶液中电离出Fe3、Cl，而不是Fe2，电荷也不守恒。D中NaHCO3在溶液中电离出的HCO3不能拆开写。4、下列离子方程式表达正确的是（ ）A用惰性电极电解熔融氯化钠： 2Cl+ 2H2O Cl2+ H2+2OHB用氢氧化钠溶液出去铝表面的氧化膜：Al2O3+2OH=2AlO2-+ H2OC用稀氢氧化钠吸收二氧化氮：2OH+2NO2= NO3+NO+H2OD用食醋除去水瓶中的水垢：CO32+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2+ H2O答案：B。解析：A项，电解熔融氯化钠，没有水，A项错；B项，铝表面的氧化膜

27、为氧化铝，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，B项正确；C项，反应方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO2+ NaNO3+H2O,离子方程式为：2NO2+2OH-= NO3+NO 2+H2O，C项错；D项，水垢的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，碳酸钙不能改写成离子形式。5、在pH=1的溶液中，能大量共存的一组离子或分子是（ ）A.Mg2+、Na+、ClO-、NO3- B.Al3+、NH4+、Ba2+、C1-C.K+、Cr2O72-、CH3CHO、SO42- D.Na+、K+、SiO32-、C1-答案：B解析：pH=1说明溶液中含有大量的H+，A项，在酸性条件下，ClO-和H+生成弱酸HClO，C项，Cr2

28、O72-能氧化CH3CHO（具有还原性）生成CH3COOH，D项，H+与SiO32-生成硅酸沉淀。6、能在溶液中大量共存的一组离子是（ ）ANH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- BFe3+、H+、I-、HCO3-CK+、Na+、NO3- 、MnO4- DAl3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32-答案:C。解析：A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存；B中H+和HCO3-离子生成气体不共存，Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存；D中Al3+和CO32-因互促水解不共存，Mg2+和CO32-生成沉淀不共存。7、能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）A金属铝溶于稀硫酸中：Al + 2

29、H+ = A13+ + H2B碳酸锌溶于稀硝酸中：CO32- + 2H+ =H2O + CO2C醋酸钠水溶液中通入足量CO2：2CH3COO- + CO2 + H2O = 2CH3COOH + CO32- D少量Cl2通入KI溶液中：Cl2+ 2I =2C1 + I2答案：D。解析：A项电荷不守恒，正确的离子方程式为：2Al + 6H+ =2A13+ +3H2；B项中碳酸锌是难溶于水的物质，不能改写成Zn2+和CO32- 的形式，正确的离子方程式为：ZnCO3+ 2H+ = Zn2+H2O + CO2；醋酸（CH3COOH）的酸性强于碳酸，C项反应不发生，不符合客观事实，故C项错误；D项中的Cl2氧化性强于I2，该反应能发生，且符合质量守恒和电荷守恒，D项正确。8、常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）ApH=1的溶液中：Fe2+、NO3、SO42、Na+B由水电离的c(H+)=110-14 molL-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl、HCO3Cc(H+)/c(OH)=1012的溶液中：NH4+ 、Al3+、NO3