第2课时离子反应第一章物质及其变化课程标准核心素养1.通过实验事实认识离子反应。2.认识并掌握离子反应发生的条件。3.掌握离子方程式的书写方法,学会判断离子方程式的正误。4.初步掌握离子共存的判断方法。1.变化观念:认识化学变化的本质是有新物质生成。2.证据推理:通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征。3.科学探究:能发现和提出有探究价值的问题。第一章物质及其变化离子反应与离子方程式1.离子反应(1)电解质在溶液中反应的实验探究按如图所示完成实验,并回答问题:实验的现象是______________________________,其原因是_________________________________。结论:电解质在溶液中的反应实质是__________的反应。(2)离子反应:有_____参加或有_____生成的化学反应。2.离子反应的表示方法——离子方程式(1)概念:用实际参加反应的__________来表示反应的式子。有白色沉淀生成溶液中Ba2+与SO结合生成硫酸钡离子之间离子离子离子符号2-4(2)书写步骤原子个数电荷总数(3)意义①表示某一个具体的化学反应例如:Ba(OH)2+CuSO4===BaSO4↓+Cu(OH)2↓的离子方程式为________________________________________________。②表示同一类型的离子反应例如:____________________可表示NaOH和HCl、NaOH和H2SO4、KOH和H2SO4的反应。Ba2++SO2-4+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓H++OH-===H2O3.离子反应发生的条件酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中__________________的反应。发生的条件——生成_____生成水放出_____——三个条件具备其一即可相互交换离子沉淀气体1.书写离子方程式时的拆分原则(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。(2)微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式,如石灰水写成离子形式而石灰乳写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”符号)。(3)一水合氨做反应物写NH3·H2O;做生成物,若有加热条件或浓度很大时,写为NH3(标“↑”符号)。(4)固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应;浓硫酸与固体物质反应不能写离子方程式。(5)多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++CO2-3”,NaHSO3不能拆为“Na++H++SO2-3”。2.离子方程式的正误判断(1)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:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。(2)看表示各物质的化学式是否正确。例如:多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中不能拆开写,而HSO-4在水溶液中应写成SO2-4和H+。(3)看是否漏掉离子反应。例如:Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO2-4的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。(4)看原子及电荷是否守恒。例如:FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(5)看反应物或产物的配比是否正确。例如:稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO2-4+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO2-4+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。(6)看是否符合题设条件及要求,如注意“过量”“少量”“适量”以及滴加顺序等对离子方程式和产物的影响。例如:向澄清石灰水中通入过量二氧化碳,离子方程式不能写成Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O,应写成OH-+CO2===HCO-3。1.下列反应的离子方程式书写正确的是()A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO2-4+Ba2+===BaSO4↓C.稀盐酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O解析:选D。选项A中铜与稀硫酸不反应;选项B中漏写H+与OH-参加反应生成水;选项C中反应生成的碳酸不稳定,可分解成二氧化碳和水。2.下列化学方程式中,不可以用H++OH-===H2O表示的是()A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2OB.Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2OC.Cu(OH)2+2HNO3===Cu(NO3)2+2H2OD.KOH+HCl===KCl+H2O解析:选C。H++OH-===H2O代表可溶性强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应,选项A、B、D符合;而选项C中氢氧化铜为难溶性弱碱,应写成化学式的形式。3.写出下列反应的离子方程式。(1)NaOH溶液和HCl溶液反应:_______________________。(2)Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液反应:_________________________________________________________________________。(3)Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应:_____________________。(4)CuO和稀硫酸反应:________________________________。(5)CaCO3和醋酸溶液反应:____________________________。(6)Cu(OH)2和稀硝酸反应:_____________________________。答案:(1)OH-+H+===H2O(2)Ba2++SO2-4===BaSO4↓(3)CO2-3+2H+===CO2↑+H2O(4)CuO+2H+===Cu2++H2O(5)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O(6)Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O判断离子方程式正误的两易、两等、两查离子反应的应用离子反应在物质制备和分离、物质提纯和鉴定,以及消除水中污染物等方面都有广泛的应用。1.检验离子如向某溶液中加入稀硝酸后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则证明原溶液中有Cl-。离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓。2.判断离子能否大量共存(1)离子共存的判断原则——能否反应。(2)离子共存的“三种常见类型”①生成难溶物,如图连线的两离子之间发生反应生成沉淀。②生成气体,如HCO-3、CO2-3、SO2-3、HSO-3与H+。③生成水或其他难电离的物质,如H+与OH-生成H2O,CH3COO-与H+生成CH3COOH,OH-与NH+4生成NH3·H2O。3.物质的分离与提纯如用BaCl2、NaOH、Na2CO3和稀盐酸,除去粗盐中的SO2-4、Mg2+、Ca2+等离子时,发生的离子反应有SO2-4+Ba2+===BaSO4↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Ca2++CO2-3===CaCO3↓,Ba2++CO2-3===BaCO3↓,CO2-3+2H+===CO2↑+H2O,OH-+H+===H2O。离子共存判断中的隐含条件(1)“无色透明”溶液不存在有色离子。Cu2+Fe3+Fe2+MnO-4||||蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)溶液的酸碱性强酸性溶液常温下,pH小于7的溶液使紫色石蕊试液变红的溶液强碱性溶液常温下,pH大于7的溶液使酚酞试液变红的溶液使紫色石蕊试液变蓝的溶液与H+反应的离子(如OH-、CO2-3、HCO-3等)肯定不能大量存在与OH-反应的离子(如H+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等)肯定不能大量存在1.下列离子在溶液中可以大量共存的一组是()A.H+Na+OH-B.Na+NO-3Cl-C.K+H+HCO-3D.Ca2+SO2-4CO2-3解析:选B。H+、OH-反应生成水,不能大量共存,A错误;Na+、NO-3、Cl-三种离子互不反应,能够共存,B正确;H+、HCO-3反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,C错误;Ca2+、CO2-3反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,D错误。2.(2019·原创题)下列各组离子在指定条件下能大量共存的是()A.无色透明的碱性溶液:Cl-、Na+、MnO-4、SO2-4B.使pH试纸变红的溶液:Na+、NH+4、K+、CO2-3C.加入过量NaOH溶液后可得到澄清溶液:K+、Ba2+、HCO-3、Cl-D.澄清透明溶液中:Fe2+、Na+、SO2-4、Cl-解析:选D。A项,MnO-4显紫红色,不符合题意,错误;B项,能使pH试纸变红色,说明溶液显酸性,存在大量H+,H+与CO2-3不能大量共存,错误;C项,OH-与HCO-3发生反应OH-+HCO-3===H2O+CO2-3,然后Ba2+与CO2-3发生反应Ba2++CO2-3===BaCO3↓,溶液变浑浊,错误;D项,这些离子能够大量共存,正确。3.溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种:SO2-4、CO2-3、Cl-。(1)当溶液中有大量H+存在时,则不可能有________存在。(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,则溶液中不可能有________存在。(3)当溶液中有________和________两种阳离子存在时,上述所有阴离子都不可能存在。解析:(1)当溶液中有大量H+存在时,H+与CO2-3会生成二氧化碳气体和水;(2)Ba2+可与SO2-4、CO2-3分别反应生成BaSO4、BaCO3沉淀;(3)如果溶液中既含有Ba2+又含有Ag+时,则题述所有阴离子都不可能存在。答案:(1)CO2-3(2)SO2-4、CO2-3(3)Ba2+Ag+溶液中离子能否大量共存的判断(1)先看题目是否有隐含的限制条件,如碱性(含OH-)、酸性(含H+)、无色(不含Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO-4)等。(2)再看离子间能否反应,即有无沉淀、气体或难电离物质(如醋酸、碳酸、氨水和水等)生成。课堂小结离子反应实质:离子之间的反应复分解离子反应发生的条件:生成沉淀、气体或难电离的物质离子方程式的书写:写、拆、删、查离子能否大量共存的判断:若离子间生成沉淀、气体或难电离的物质时,则不能在溶液中大量共存合格考训练1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应的实质是SO2-4与Ba2+结合生成了BaSO4沉淀。()(2)碳酸钙与盐酸反应的离子方程式为CO2-3+2H+===H2O+CO2↑。()(3)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为Ba2++SO2-4===BaSO4↓。()(4)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式为2Fe+3H+===2Fe3++3H2↑。()(5)Ag++Cl-===AgCl↓只能表示硝酸银溶液与氯化钠溶液的反应。()(6)碳酸盐与硝酸溶液的反应都可用CO2-3+2H+===H2O+CO2↑表示。()(7)在溶液中与Ag+能共存的常见阴离子只有NO-3。()(8)无色透明溶液中,一定不存在Cu2+、Fe3+、MnO-4等离子。()(9)强酸性溶液中,一定不能大量存在CO2-3、HCO-3、S2-、OH-等。()(10)滴入酚酞试液显红色的溶液中,K+、Na+、Cu2+、SO2-4不能大量共存。()答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√(9)√(10)√2.下列溶液混合后,不会发生离子反应的是()A.硝酸钡溶液和硫酸钠溶液B.醋酸钠溶液和稀硫酸C.碳酸钾溶液和硫酸氢钠溶液D.硝酸钾溶液和氯化铜溶液解析:选D。选项D中的两种溶液混合无沉淀、气体和难电离物质生成,不能发生离子反应。3.下列化学反应的离子方程式正确的是()A.向碳酸镁中滴加稀盐酸:CO2-