高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理 離子反應(yīng) 導(dǎo)學(xué)案

高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理3.4離子反應(yīng)第1課時(shí)導(dǎo)學(xué)案★【課前學(xué)案導(dǎo)學(xué)】■精準(zhǔn)定位——學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航1．了解離子反應(yīng)的概念和離子反應(yīng)進(jìn)行的實(shí)質(zhì)；2．了解離子反應(yīng)發(fā)生的條件，知道如何判斷離子反應(yīng)的方向；3．能正確書(shū)寫(xiě)離子方程式。■自主梳理—基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)航1．離子反應(yīng)：____________________________。2．實(shí)質(zhì)：_______________________________。3．表示方法_______________________________．4．離子反應(yīng)的類(lèi)型及發(fā)生的條件（1）離子反應(yīng)的類(lèi)型____________、__________________、__________________。（2）離子反應(yīng)發(fā)生的條件①?gòu)?fù)分解反應(yīng)：______________________________；②氧化還原反應(yīng)a．非原電池、電解池的反應(yīng)溶液中，具有氧化性和還原性的離子相遇時(shí)，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使離子濃度降低。b．原電池、電解池反應(yīng)原電池：（—）Zn│H2SO4│Cu（+）原電池的電極反應(yīng)式及總的離子方程式分別是：負(fù)極：____________________________正極：___________________________總反應(yīng)：_________________電解池：電解CaCl2溶液陽(yáng)極：陰極：總反應(yīng)：③鹽類(lèi)的水解反應(yīng)a．單一弱離子的水解反應(yīng)：例如：CH3COONa溶液顯堿性的原因是：NH4Cl溶液顯酸性的原因是：b．弱陽(yáng)離子與弱陰離子同時(shí)水解，例如Al3+與HCO3—，Al3++3HCO3—=Al（OH）3+3CO2；問(wèn)題思考？實(shí)驗(yàn)室制取氨氣，其反應(yīng)原理是離子反應(yīng)嗎？若是，能用離子方程式表示嗎？問(wèn)題思考？實(shí)驗(yàn)室制取氨氣，其反應(yīng)原理是離子反應(yīng)嗎？若是，能用離子方程式表示嗎？自主梳理參考答案自主梳理參考答案1．是指溶液中離子之間，以及離子與分子、原子之間發(fā)生的反應(yīng)2．溶液中某種或某些離子濃度減小3．常用實(shí)際參加反應(yīng)的離子來(lái)表示4．（1）復(fù)分解、氧化還原反應(yīng)、水解型（2）①生成難溶、難電離或氣體（揮發(fā)性）物質(zhì)等②問(wèn)題思考參考答案問(wèn)題思考：實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的原理是：2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3+2H2O，它是離子反應(yīng)，但由于反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行，因此不能用離子方程式表示。★【課堂探究導(dǎo)學(xué)】■合作探究-名師保駕護(hù)航探究一：離子方程式的書(shū)寫(xiě)1．基本書(shū)寫(xiě)步驟（1）寫(xiě)明確寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）拆①可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、可溶性鹽）一律用離子符號(hào)表示，其他難溶的物質(zhì)、氣體、水等仍用化學(xué)式表示。②微溶的強(qiáng)電解質(zhì)應(yīng)看其是否主要以自由離子形式存在，例如，石灰水中的氫氧化鈣寫(xiě)離子符號(hào)，石灰乳中的氫氧化鈣用化學(xué)式表示。濃硫酸中由于存在的主要是硫酸分子，也書(shū)寫(xiě)化學(xué)式。濃硝酸、鹽酸是完全電離的，所以寫(xiě)離子式。（3）刪刪去方程式兩邊不參加反應(yīng)的離子。（4）查檢查式子兩邊的各種原子的個(gè)數(shù)及電荷數(shù)是否相等，是否配平，還要看所得式子化學(xué)計(jì)量數(shù)是不是最簡(jiǎn)整數(shù)比，若不是，要化成最簡(jiǎn)整數(shù)比。探究二：離子方程式的書(shū)寫(xiě)正誤判斷一、依據(jù)四原則（1）客觀事實(shí)原則如2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑，錯(cuò)在H+不能把Fe氧化成Fe3+，而只能氧化成Fe2+。應(yīng)為：Fe+2H+====Fe2++H2↑。（2）質(zhì)量守恒原則如Na+H2O====Na++OH-+H2↑，錯(cuò)在反應(yīng)前后H原子的數(shù)目不等。應(yīng)為：2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑。（3）電荷守恒原則如Fe3++Cu====Fe2++Cu2+，錯(cuò)在左右兩邊電荷不守恒。應(yīng)為：2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+。（4）定組成原則如稀硫酸與Ba（OH）2溶液反應(yīng)：H++SO42-+Ba2++OH-====BaSO4↓+H2O，錯(cuò)在SO42-和H+，Ba2+和OH-未遵循1：2這一定組成。應(yīng)為：2H++SO42-+Ba2++2OH-====BaSO4↓+2H2O。二、看拆分正誤（1）能拆分的物質(zhì)如Ca（HCO3）2+2H+====Ca2++2CO2↑+2H2O，錯(cuò)在未將Ca（HCO3）2拆分成Ca2+和HCO3-。應(yīng)為：HCO3-+H+====CO2↑+H2O?？梢?jiàn)：能拆分的物質(zhì)一般為強(qiáng)酸（如鹽酸HCl）、強(qiáng)堿（如氫氧化鈉NaOH）、和大多數(shù)可溶性鹽（氯化鈉NaCl）等強(qiáng)電解質(zhì)（2）不能拆分的物質(zhì)1．難溶物不拆例l：向碳酸鈣中加入過(guò)量鹽酸。錯(cuò)誤：CO32-+2H+=CO2+H2O原因：CaCO3難溶于水，像BaSO4、AgCl、Cu（OH）2、H2SiO3等在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)均不能拆開(kāi)，應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式．正確：CaCO3+2H+=CO2+Ca2++H2O2．微溶物作生成物不拆例2：向氯化鈣溶液中加入硫酸鈉溶液。錯(cuò)誤：該反應(yīng)不能發(fā)生．原因：CaSO4是微溶物，像Ag2SO4．MgCO3．Ca（OH）2等微溶物，若作為生成物在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)均不能拆開(kāi)，應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式。正確：SO42-+Ca2+=CaSO4說(shuō)明：微溶物作反應(yīng)物，濃度較小時(shí)拆成離子式，濃度較大時(shí)應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式。3．弱電解質(zhì)不拆例3：向氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水。錯(cuò)誤：Al3++3OH-=Al（OH）3原因：氨水為弱電解質(zhì)，像H2O、HF、CH3COOH等弱電解質(zhì)在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)均不能拆開(kāi)，應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式。正確：Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4+4．氧化物不拆例4：將氧化鈉加入水中。錯(cuò)誤：O2-+H2O=2OH-原因：Na2O是氧化物，氧化物不論是否溶于水在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)均不能拆開(kāi)，應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式。正確：Na2O+H2O=2Na++2OH-5．弱酸的酸式酸根不拆例5：向碳酸氫鈉溶液中加入稀鹽酸。錯(cuò)誤：2H++CO32-=CO2+H2O原因．HCO3-是弱酸H2CO3的酸式酸根，像HSO3-，HS-、H2PO4-等離子在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)均不能拆開(kāi)，應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式。正確：HCO3-+H+=CO2+H2O注意：對(duì)于強(qiáng)酸的酸式鹽，如NaHSO4其陰離子在稀溶液中應(yīng)拆開(kāi)寫(xiě)成H+與SO42—形式，在濃溶液中不拆開(kāi)，仍寫(xiě)成HSO4-。6．固相反應(yīng)不拆例6：將氯化銨固體與氫氧化鈣固體混合加熱。錯(cuò)誤：NH4++OH-=NH3+H2O原因：寫(xiě)離子反應(yīng)的前提是在水溶液中或熔融狀態(tài)下進(jìn)行的反應(yīng)，固體與固體的反應(yīng)盡管是離子反應(yīng)，只能寫(xiě)化學(xué)方程式，不寫(xiě)離子方程式。正確：2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3+2H2O（化學(xué)反應(yīng)方程式）7．非電解質(zhì)不拆蔗糖、乙醇等大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)，在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)均不能拆開(kāi)，應(yīng)寫(xiě)分子式。三、分析量的關(guān)系如把過(guò)量的NaHCO3溶液與Ca（OH）2溶液混合：HCO3-+Ca2++OH-====CaCO3↓+H2O，錯(cuò)在未考慮反應(yīng)物中量的關(guān)系。應(yīng)為：2HCO3-+Ca2++2OH-====CaCO3↓+2H2O+CO32-。四、查看是否有忽略隱含反應(yīng)如將少量SO2通入漂白粉溶液中：H2O+SO2+Ca2++2ClO-====CaSO3↓+2HClO，錯(cuò)在忽略了HClO可以將+4價(jià)的硫氧化。應(yīng)為：Ca2++2ClO-+SO2+H2O====CaSO4↓+H++Cl-+HClO。①所有氧化物和過(guò)氧化物一律寫(xiě)化學(xué)式，初學(xué)者易忽略只有易溶且易電離的電解質(zhì)用離子符號(hào)表示，往往將許多不可溶的強(qiáng)電解質(zhì)拆開(kāi)，導(dǎo)致錯(cuò)誤。這里必須清楚，像過(guò)氧化鈉、氧化鈉等活潑金屬氧化物或過(guò)氧化物，雖然是易溶的電解質(zhì),但是不可拆。②還有像碳酸氫鈉，屬于可溶的強(qiáng)電解質(zhì)，但是有時(shí)（例如向飽和碳酸鈉中通二氧化碳）也寫(xiě)作化學(xué)式，那就要看它主要是以固態(tài)物質(zhì)形式存在，還是在溶液中以離子形式存在。③強(qiáng)酸的酸式鹽如硫酸氫鈉要拆成鈉離子、氫離子和硫酸根離子（高中只有硫酸氫鹽屬此類(lèi)）；弱酸酸式鹽如碳酸氫鈉則拆成鈉離子和碳酸氫根離子（碳酸、磷酸、亞硫酸等的酸式鹽皆屬此類(lèi)）。④弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)、氧化物、單質(zhì)、沉淀、氣體都不能拆。『特別提醒』離子方程式書(shū)寫(xiě)中常見(jiàn)的錯(cuò)誤類(lèi)型：①不符合客觀事實(shí)，如：Fe與HCl反應(yīng)寫(xiě)成“2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑”稀H2SO4與Ba（OH）2反應(yīng)寫(xiě)成“Ba2++OH－+H++SO42－=BaSO4↓+H2O”②配平有誤：質(zhì)量不守恒，如：Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+電荷不守恒，如：Al+2H+=Al3++H2↑電子不守恒，如：2MnO4－+3H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O③拆分有誤：如醋酸與碳酸鈣反應(yīng)寫(xiě)成“CO32－+2H+=CO2↑+H2O”■典例剖析-名師釋疑助航例1．下列各組物質(zhì)的稀溶液相互反應(yīng)，無(wú)論是前者滴入后者，還是后者滴入前者，反應(yīng)現(xiàn)象相同的是A．NaHSO4和Ba（OH）2B．AlCl3和NaOHC．NaAlO2和H2SO4D．Ba（HCO3）2和Ba（OH）2『答案』AD『解析』AlCl3滴入NaOH溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，AlCl3過(guò)量，又發(fā)生AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al（OH）3↓，所以反應(yīng)現(xiàn)象為：開(kāi)始無(wú)沉淀，最后產(chǎn)生大量沉淀；NaOH滴入到AlCl3溶液中，反應(yīng)為：Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，NaOH過(guò)量時(shí)，又發(fā)生OH－＋Al（OH）3===AlO2-＋2H2O，反應(yīng)現(xiàn)象為：先有沉淀生成，后沉淀溶解。因?yàn)锳l（OH）3的兩性，NaAlO2和H2SO4兩溶液混合時(shí)，順序不同，也會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象?！咀兪接?xùn)練1】有一未完成的離子方程式：□□+XO3-+6H+==3X2+3H2O，據(jù)此判斷：X元素的最高化合價(jià)為（）A．+7B．+5C．+4D．+1【例2】下列各組離子在特定條件下一定能夠大量共存的是A．含有較多Fe3+的溶液：Na+、SO42—、HS—、NH4+B．c（OH—）=1mol·L—1的溶液：[Al（OH）4]—、CH3COO—、K+、Ba2+C．pH=1的溶液：K+、Fe2+、NO3—、Na+D．遇Al能放出H2的溶液：HCO3—、K+、Mg2+、Cl—『答案』B『解析』Fe3+氧化HS—不能大量共存；pH=1的溶液，酸性條件下，F(xiàn)e2+與NO3—發(fā)生氧化還原不能大量共存；遇Al能放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是堿性溶液，HCO3—不能大量共存?！咀兪接?xùn)練2】常溫時(shí)，某溶液中由水電離出的H+和OH－的物質(zhì)的量濃度乘積為1×10－26，該溶液中一定能大量存在的離子組是（）A．K+、Ba2+、Cl－、NO3－B．Fe3+、Cu2+、Cl－、HCO3C．K+、Na+、SO32－、SO42－D．Ca2+、Al3+、H+、NO3【例3】下列離子方程式與所述事實(shí)相符且正確的是：A．漂白粉溶液在空氣中失效：CIO－＋CO2＋H2O＝HClO＋HCO3－B．用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制取少量氯氣：MnO2＋2H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OC．向NaAlO2溶液中通入過(guò)量的CO2制取Al（OH）3：AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al（OH）3↓＋HCO3－D．在強(qiáng)堿溶液中，次氯酸鈉與Fe（OH）3反應(yīng)生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe（OH）3＝2FeO42－＋3Cl－＋H2O＋4H＋『答案』C『解析』漂白粉若失效，則不可能存在HClO，所以與事實(shí)不符，A錯(cuò)誤；雖然與事實(shí)相符，但B的方程式中氫原子沒(méi)有配平，是錯(cuò)誤的；強(qiáng)堿溶液中不可能生成H＋，所以與事實(shí)不符，D是錯(cuò)誤的。【變式訓(xùn)練3】下列離子方程式正確的是（）A．向鹽酸中滴加氨水：H++OH—=H2OB．Fe（OH）3溶于氫碘酸：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2OC．銅溶于稀硝酸：3Cu2++8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2OD．向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣：S2O32－＋2Cl2＋3H2O＝2SO32－＋4Cl－＋6H＋變式訓(xùn)練解析及答案答案：A【變式訓(xùn)練1】解析：根據(jù)元素守恒和電荷守恒可知所缺物質(zhì)為X-，且其系數(shù)為5，即X元素的最低化合價(jià)為－1價(jià)，所以其最高正價(jià)為＋7價(jià)?！咀兪接?xùn)練2】答案：A解析：由題給中“由水電離出的H+和OH－的物質(zhì)的量濃度乘積為1×10－26”可知，水的電離被抑制了，該溶液可能為酸性，也可能為堿性。故B中的HCO3－一定不能大量存在，F(xiàn)e3+、Cu2+不一定能大量存在，C中的SO32－不一定能大量存在，D中的Al3+、H+不一定能大量存在。【變式訓(xùn)練3】答案：C解析：A項(xiàng)中的氨水為弱電解質(zhì)，寫(xiě)離子反應(yīng)式時(shí)應(yīng)書(shū)寫(xiě)化學(xué)式；因?yàn)槿齼r(jià)鐵有氧化性，I-還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式應(yīng)為2Fe（OH）3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O，故B錯(cuò)；3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，離子方程式應(yīng)為3Cu2++8H++2NO3—=3Cu2++4H2O+2NO↑，故C對(duì)；氯氣具有強(qiáng)氧化性，離子方程式應(yīng)為S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋8Cl－＋10H＋，故D錯(cuò)?！鰝溥x例題1．下列離子方程式中，正確的是（）A．在氯化亞鐵溶液中通入氯氣Fe2++Cl2＝Fe3++2ClˉB．三氯化鐵溶液跟過(guò)量氨水反應(yīng)Fe3++3NH3?H2O＝Fe（OH）3↓+3NH4+C．碳酸氫鈣溶液跟稀硝酸反應(yīng)Ca（HCO3）2+2H+＝Ca2++2H2O+2CO2↑D．鈉與水的反應(yīng)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑【答案】BD【解析】選項(xiàng)A電荷不守恒；選項(xiàng)C中的碳酸氫鈣溶液要拆開(kāi)2．下列各離子組，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不大量共存的是A．K+Na+HSO3－NO3－B．Mg2+Al3+SO42－OH－C．K+Fe2+Cl－S2－D．K+Ba2+NO3－SO32－【答案】A【解析】BCD是因?yàn)閺?fù)分解反應(yīng)而不能大量共存，A中HSO3－會(huì)發(fā)生部分電離而使溶液顯酸性，又有NO3－會(huì)氧化HSO3－。故選A3．下列每組中兩種物質(zhì)相互反應(yīng)時(shí)，無(wú)論誰(shuí)過(guò)量，都可用同一離子方程式表示的是（）A．偏鋁酸鈉溶液與鹽