鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应学案设计

离子反应

一、离子反应的含义

1．探究电解质在水溶液中反应的实质

2．离子反应

(1)概念：在溶液中有离子参加的化学反应。

(2)实质：溶液中某种或某些离子的浓度发生改变。

(3)复分解型离子反应发生的条件

　(1)所有的化学反应都能写成离子方程式吗？为什么？

[提示]　不能。因为不是在溶液中进行的反应、不是自由移动的离子之间的反应都不能写成离子方程式，如碳酸钙锻烧制氧化钙等。

(2)探讨下列反应能否发生？并说明理由。

①硝酸钾与硫酸钠溶液混合。

②碳酸钠和稀硫酸混合。

③氯化铵和稀氢氧化钠溶液混合。

[提示]　①KNO3和Na2SO4的混合溶液中有K＋、NO、Na＋、SO，离子之间不能结合生成沉淀、气体或难电离的物质，因此KNO3和Na2SO4不反应。

②Na2CO3和H2SO4在溶液中电离出Na＋、CO、H＋和SO，其中H＋和CO会发生反应生成CO2和H2O，从而使溶液中CO和H＋的浓度降低，因此Na2CO3和H2SO4会发生离子反应。

③NH4Cl和NaOH在溶液中分别电离出NH和Cl－、Na＋和OH－，其中NH和OH－可以反应生成难电离的NH3·H2O，从而使溶液中NH和OH－的浓度降低，故NH4Cl和NaOH能发生离子反应。

二、离子方程式

1．表示：离子反应可以用离子方程式表示。例如，NaOH溶液与稀盐酸反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。

2．书写步骤(以氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应为例)

3．意义

(1)表示一个具体的化学反应。

(2)表示所有同一类型的化学反应。

　84消毒液(主要成分NaClO)是常用的消毒剂，其消毒原理可表示为NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，HClO是一种弱酸，能够使病毒变性而将病毒杀死，写出上述反应的离子方程式。

[提示]　ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO。

[问题]　判断下列离子方程式的正误、不正确的说明原因并改正。

(1)①铜和盐酸反应：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑

②Fe与H2SO4反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

[提示]　Cu不能和盐酸反应，Fe和H2SO4反应生成Fe2＋，故①②均错误。正确的离子方程式为②Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

(2)①CuO与盐酸反应：O2－＋2H＋===H2O

②醋酸与氢氧化钠反应：H＋＋OH－===H2O

③NaHCO3与盐酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

[提示]　CuO属于氧化物不能拆，CH3COOH属于弱酸不能拆，NaHCO3可拆为Na＋和HCO，故①②③均错误，正确的离子方程式为①CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，②CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O，③HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。

(3)Cu与AgNO3溶液反应：Cu＋Ag＋===Ag＋Cu2＋

[提示]　电荷不守恒，正确的离子方程式为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。

(4)石灰水中滴加CuSO4溶液：2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓

[提示]　Ca2＋和SO也可发生反应生成沉淀，正确的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋Cu2＋＋SO===CaSO4↓＋Cu(OH)2↓。

(5)Ba(OH)2溶液与H2SO4反应：Ba2＋＋OH－＋SO＋H＋===BaSO4↓ ＋H2O

[提示]　Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，H2SO4===2H＋＋SO，故离子方程式不符合真实的离子个数比例，正确的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O。

　离子方程式书写及判断的核心

在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手：

1．下列反应的离子方程式正确的是(　　)

A．锌片插入稀硫酸中：Zn＋H＋===Zn2＋＋H2↑

B．少量CO2通入澄清石灰水中：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

C．铁与硫酸铜溶液反应：2Fe＋3Cu3＋===2Fe3＋＋3Cu

D．氢氧化铜加到盐酸中：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

D　[锌片插入稀硫酸中，反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，故A错误；澄清石灰水是溶液，氢氧化钙完全电离，故少量CO2通入澄清石灰水中的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O，故B错误；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故C错误；氢氧化铜难溶于水，不能拆成离子形式，离子方程式为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，故D正确。]

2．能正确表示下列化学反应的离子方程式的是(　　)

A．氢氧化钡溶液与硫酸的反应OH－＋H＋===H2O

B．澄清的石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O

C．氯化钠溶液滴入硝酸银溶液中Ag＋＋Cl－===AgCl↓

D．次氯酸钙溶液中通入少量CO2

Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2H＋＋2ClO－

C　[A项，应为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；B项，应为H＋＋OH－===H2O；D项，应为Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。]

3．根据离子方程式的书写步骤，写出下列反应的离子方程式。

(1)盐酸与氢氧化钠溶液反应：

_______________________________________________________________。

(2)硫酸与氢氧化钾溶液反应：

_______________________________________________________________。

(3)碳酸钠溶液与过量的盐酸反应：

_______________________________________________________________。

(4)大理石与盐酸反应：

_______________________________________________________________。

[答案]　(1)H＋＋OH－===H2O

(2)H＋＋OH－===H2O

(3)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

(4)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

[问题1]　常见的难溶性盐或微溶性盐有哪些？按照不同酸根列举实例。

[提示]　难溶性盐常见的有AgCl、BaSO4、CaCO3、BaCO3等。

微溶性盐常见的有CaSO4、MgCO3等。

[问题2]　常见的难溶性碱有哪些？试列举实例。OH－能与哪些离子反应？

[提示]　除KOH、NaOH、Ba(OH)2易溶外，其余碱多难溶，如Fe(OH)3、Cu(OH)2、Mg(OH)2等。OH－能和Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋等生成难溶沉淀，除此以外OH－还可与H＋、NH、HCO发生离子反应生成难电离物质。

[问题3]　常见的弱酸有哪些？试列举实例。H＋能与哪些离子反应。

[提示]　常见的弱酸有CH3COOH、HClO、H2CO3等。

H＋除能和CH3COO－、ClO－、CO等弱酸根离子反应外，还能和OH－、HCO反应。

[问题4]　常见的有颜色的离子有哪些？

[提示]　Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO(紫红色)。

　判断离子能否共存

原则：离子间不发生化学反应(如：不生成沉淀、气体、难电离的物质等)就可以大量共存，否则不能大量共存。具体有以下几种情况：

(1)无色溶液中，有颜色离子不能大量存在。

(2)酸性溶液中，与H＋反应的离子不能大量存在。

(3)碱性溶液中，与OH－反应的离子不能大量存在。

(4)弱酸的酸式酸根在酸性溶液和碱性溶液中都不能大量存在。

(5)因生成难溶性盐沉淀而不能大量共存。

1注意判断离子共存的情况：“能”“不能”“一定”“可能”“一定不能”。

2注意正确理解“透明溶液”，不能认为“有色”就不透明，如CuSO4溶液是蓝色透明的溶液。

1．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是(　　)

A．Mg2＋、H＋、Cl－、OH－ B．Na＋、Ba2＋、CO、NO

C．K＋、H＋、NO、HCO  D．K＋、Cu2＋、NO、SO

D　[溶液中离子不能大量共存，即发生了离子反应。A项，H＋、Mg2＋均可与OH－发生反应；B项，Ba2＋可与CO反应生成沉淀；C项，H＋可与HCO反应生成气体。]

2．在无色溶液中能大量共存的一组离子是(　　)

A．Cu2＋、SO、K＋、Cl－   B．Ag＋、Cl－、OH－、Na＋

C．NO、Cl－、Na＋、Ca2＋   D．NO、OH－、Mg2＋、Na＋

C　[含Cu2＋的溶液呈蓝色，A错误；Ag＋与Cl－、OH－均反应生成沉淀，不能大量共存，B错误；NO、Cl－、Na＋、Ca2＋在溶液中不反应，且均为无色，可以大量共存，C正确；在溶液中OH－与Mg2＋结合生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，D错误。]

3．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)

A．强酸性溶液：K＋、HCO、Br－、Ba2＋

B．滴加酚酞溶液显红色的溶液：Fe3＋、NH、Cl－、NO

C．强酸性溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、SO

D．含有大量HCO的溶液：Na＋、NO、Cl－、OH－

C　[强酸性溶液：H＋、HCO反应生成水和二氧化碳，故A不符；滴加酚酞溶液显红色的溶液：Fe3＋、NH都能与OH－反应，故B不符；Cu2＋、Na＋、Mg2＋、SO相互间不反应，和H＋也不发生反应，故C符合；含有大量HCO的溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O，故D不符。]

1．下列不能发生离子反应的是(　　)

A．NaCl溶液与AgNO3溶液

B．KNO3溶液与NaOH溶液

C．稀硫酸与BaCl2溶液

D．盐酸与Na2CO3溶液

B　[A项，NaCl电离出的Cl－与AgNO3电离出的Ag＋反应生成AgCl沉淀；C项，硫酸电离出的SO与BaCl2电离出的Ba2＋反应生成BaSO4沉淀；D项，盐酸中的H＋与Na2CO3电离出的CO反应生成H2CO3，H2CO3分解生成CO2和H2O。]

2．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是(　　)

A．K＋、H＋、SO、OH－　 B．Na＋、Ca2＋、CO、NO

C．Na＋、H＋、Cl－、CO   D．Na＋、Cu2＋、Cl－、SO

D　[A项H＋和OH－不共存；B项Ca2＋和CO不共存；C项H＋和CO不共存。]

3．下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．二氧化碳与足量澄清石灰水反应：

CO2＋2OH－===CO＋H2O

B．钠与硫酸铜溶液反应：Na＋Cu2＋===Cu＋Na＋

C．碳酸氢钠溶液与稀硫酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

D．氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应：

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

D　[A项中碳酸钙不能写成离子形式，应为CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O；B项中的反应不符合实际，且离子方程式电荷不守恒，应为钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4，总的离子方程式为2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑；C项中碳酸氢根不能拆分，应为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。]

4．下列各组中的物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是(　　)

A．氢氧化钠与盐酸；氢氧化钠与碳酸

B．BaCl2溶液与Na2SO4溶液；Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液

C．Na2CO3溶液与盐酸；CaCO3与盐酸

D．氧化铜与硝酸；氧化铜与盐酸

D　[A项，离子方程式分别为H＋＋OH－===H2O,2OH－＋H2CO3===CO＋2H2O；B项，离子方程式分别为Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；C项，离子方程式分别为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O；D项，离子方程式均为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。]

5．(1)写出下列反应的离子方程式。

①氢氧化钡溶液与硫酸镁溶液反应：___________________________；

②碳酸钙与足量稀盐酸反应：_____________________________________；

③少量CO2通入澄清石灰水：______________________________________。

(2)根据下列离子方程式，各写一个符合条件的化学方程式。

①Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑：_____________________________________；

②HCO＋H＋===CO2↑＋H2O：_______________________________；

③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O：___________________________

____________________________________________________________。

[答案]　(1)①Ba2＋＋2OH－＋Mg2＋＋SO===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓

②CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

③Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O

(2)①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

②NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O

③Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O