高三化學(xué)教案:《化學(xué)考點解析離子反應(yīng)復(fù)習(xí)》教學(xué)設(shè)計
來源:精品學(xué)習(xí)網(wǎng) 2018-11-12 16:53:59
本文題目:高三化學(xué)教案:化學(xué)考點解析離子反應(yīng)復(fù)習(xí)
【內(nèi)容與解析】
本節(jié)課要復(fù)習(xí)的內(nèi)容是兩個基本概念:電解質(zhì)、非電解質(zhì)與強弱電解質(zhì)。以及離子共存與離子方程式的書寫。就是指給出的物質(zhì)體系中能得出哪些是電解質(zhì)、非電解質(zhì)與強弱電解質(zhì)能區(qū)別,離子在可溶性的強電解質(zhì)可以共存其它的不能大量存在。離子方程的書寫要要記住四個步驟寫、改、刪、查。而復(fù)習(xí)的思路是:利用學(xué)生自主復(fù)習(xí)得出對這一講大體的印象,再利用熱點典例突破使學(xué)生的知識得到升華,在此基礎(chǔ)上再總結(jié)下方法規(guī)律技巧讓學(xué)生得出出學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的具體手段與方法。
【教學(xué)目標(biāo)與解析】
1.教學(xué)目標(biāo)
1.了解電解質(zhì)的概念。了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。
2.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。
3.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。 4.能正確書寫離子方程式。
2.目標(biāo)解析
1.了解電解質(zhì)的概念。了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。就是指:酸堿鹽金屬氧化物與水是電解質(zhì)強酸堿絕大多數(shù)鹽與金屬氧化物是強電解質(zhì)。
2.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。就是指:酸堿能阻止水的電離,有些鹽能促進(jìn)水的電離。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電是由于陰陽離子的定向移動。
3.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。就是指:與復(fù)分解的反應(yīng)條件對照。
4.能正確書寫離子方程式。就是指離子反應(yīng)方程式的書寫的四個步驟:寫、改、刪、查
【問題診斷分析】
在本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是離子共存問題與離子反應(yīng)方程式的問題,產(chǎn)生這一問題的原因是離子共存問題設(shè)計到和知識很多,很多學(xué)生只知道生成沉淀與氣體與水不能存在的外其它的就不知道了。要解決這一問題,就要到把氧化還原反應(yīng)不能共存的現(xiàn)象與形成絡(luò)合物的情形再就是雙水解的情況分開,其中關(guān)鍵是在記住特殊情況下不能共存的離子外其它的記住共性就行了。
【教學(xué)支持條件分析】
學(xué)生課前預(yù)習(xí)
一、電解質(zhì)
1.電解質(zhì)、非電解質(zhì) [來源:高考資源網(wǎng)]
(1)電解質(zhì) 在熔融或溶液中能夠?qū)щ姷幕衔铩?br />
(2)非電解質(zhì) 在熔融以及溶液中不能導(dǎo)電的化合物。
2.強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)
(1)強電解質(zhì) 在水溶液中,能完全電離的電解質(zhì),主要包括強酸、強堿、大多數(shù)鹽類等。
(2)弱電解質(zhì)
在水溶液中,部分電離的電解質(zhì),主要包括弱酸、弱堿、水等。
3.熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)
熔融狀態(tài)下電解質(zhì)導(dǎo)電或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程實質(zhì)是電解的過程,發(fā)生了化學(xué)變化;金屬導(dǎo)電發(fā)生物理變化。
4.電離及電離方程式
(1)電離:電解質(zhì)在熔融狀態(tài)或在水中產(chǎn)生離解的過程。(2)電離方程式的書寫
強電解質(zhì)的電離方程式中用“===”號連接,弱電解質(zhì)(包括弱酸的酸式酸根)的電離方程式用“→”號連接,多元酸分步電離。
Na2SO4:Na2SO4===2Na++SO2-4。
H2CO3:H2CO3??H++HCO-3,HCO-3??H++CO2-3。
二、離子反應(yīng)的條件及離子共存問題
1.離子反應(yīng)
(1)概念:有離子參加或離子生成的反應(yīng)統(tǒng)稱為離子反應(yīng)。
(2)離子反應(yīng)的條件
在稀H2SO4中分別加入下列物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)的請寫出有關(guān)離子方程式:[來源:Z,xx,k.Com]
A.加入BaCl2溶液:Ba2++SO2-4===BaSO4↓。
B.加入CH3COONa溶液:CH3COO-+H+===CH3COOH。
C.加入Na2CO3溶液:CO2-3+2H+===CO2↑+H2O。
D.加入Zn粒:Zn+2H+===H2↑+Zn2+。 E.加入NaNO3溶液:不反應(yīng)。
從A~E可知離子反應(yīng)發(fā)生的條件:①生成難溶的物質(zhì);②生成難電離的物質(zhì);③生成易揮發(fā)物質(zhì);④發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(3)離子反應(yīng)的本質(zhì)
從A~E中,混合后溶液中SO2-4離子的物質(zhì)的量減少的是A(填序號);H+物質(zhì)的量減少的是B、C、D;H+、SO2-4物質(zhì)的量不變的是E,因此離子反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物的某些離子的物質(zhì)的量的減少。
2.離子共存
離子共存問題是離子反應(yīng)條件和本質(zhì)的最直接應(yīng)用。
所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存。
同一溶液中若離子間符合①生成難溶物或微溶物,②生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì),③生成難電離物質(zhì),④發(fā)生氧化還原反應(yīng)中任意一個條件,就會發(fā)生離子反應(yīng),離子之間便不能在溶液中大量共存。
三、離子方程式的意義、實質(zhì)及書寫
1.意義
離子方程式表示同一類型的所有的離子反應(yīng)。如Ba2++CO2-3===BaCO3↓,表示可溶性鋇鹽和可溶性碳酸鹽在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)。
2.實質(zhì)
離子之間發(fā)生反應(yīng),生成沉淀、難電離的物質(zhì)、揮發(fā)性氣體,或者發(fā)生氧化還原反應(yīng)等,使溶液中的離子濃度減小,反應(yīng)向著離子濃度減小的方向進(jìn)行。
3.離子方程式的書寫(以CaCO3和HCl反應(yīng)為例)
(1)寫:寫出正確的化學(xué)方程式,并配平。CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
(2)拆:把溶液中完全電離的物質(zhì)寫成離子形式。CaCO3+2H++2Cl-===Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
(3)刪:刪去方程式兩邊不參加反應(yīng)的離子。CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(4)查:檢查方程式兩邊是否遵守質(zhì)量守恒和電荷守恒。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
1.電解質(zhì)和非電解質(zhì)
2.離子反應(yīng)
問題1、電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較
1.電解質(zhì)和非電解質(zhì)的比較
定義 相同點 不同點 實例
電解質(zhì) 在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?都是化合物 一定條件下能電離產(chǎn)生離子[來源:學(xué)?啤>W(wǎng)Z。X。X。K][來源:學(xué)+科+網(wǎng)] NaCl、H2SO4、NaOH
非電解質(zhì) 在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物 不能電離,不能導(dǎo)電 蔗糖、酒精
2.對電解質(zhì)和非電解質(zhì)定義的理解,應(yīng)注意如下幾點:
(1)電解質(zhì)與非電解質(zhì)都屬于化合物,單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。
(2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是因為電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離,溶液才能導(dǎo)電。
(3)某化合物是否是電解質(zhì)與溶解性無關(guān)。如蔗糖溶于水,但是蔗糖是非電解質(zhì);難溶或不溶于水的鹽,由于溶解度很小,很難測出其溶液的導(dǎo)電性,但它們?nèi)苡谒哪遣糠,卻完全電離成離子,在熔融狀態(tài)下也完全電離,所以它們是電解質(zhì),如BaSO4、CaCO3等。
(4)有些溶于水能導(dǎo)電的化合物,還需要分析其導(dǎo)電原因。如CO2、SO2的水溶液能導(dǎo)電,但并不是CO2、SO2分子電離所致,而是由于它們與水反應(yīng)生成的H2CO3、H2SO3電離出自由移動的離子而導(dǎo)電,所以只能說H2CO3、H2SO3是電解質(zhì),不能說CO2、SO2是電解質(zhì)。
3.強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較
強電解質(zhì) 弱電解質(zhì)
概念 在水溶液里分子全部電離成離子的電解質(zhì) 在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)
化合物類型 離子化合物、共價化合物 共價化合物
電離程度 完全電離 部分電離
溶液中存在的微粒(水分子不計) 只有電離出的陰、陽離子,不存在電解質(zhì)分子 既有電離出的陰、陽離子,又有電解質(zhì)分子
代表物 絕大多數(shù)的鹽(包括難溶性鹽):NaCl、NH4Cl等;強酸:HCl、HNO3等;強堿:KOH、NaOH等 弱酸:H2CO3、CH3COOH等;弱堿:NH3?H2O等;水也是弱電解質(zhì)
4.電離方程式
(1)概念:表示電解質(zhì)電離的方程式。
(2)書寫:對電離方程式的書寫,應(yīng)注意以下問題:
①強電解質(zhì):完全電離,用“===”表示,如NaCl===Na++Cl-,H2SO4===2H++SO2-4。
、谌蹼娊赓|(zhì):部分電離,用“??”表示,如CH3COOH??CH3COO-+H+,NH3?H2O??NH+4+OH-。
【例1】 下列關(guān)于電解質(zhì)電離的敘述中,正確的是( )
A.碳酸鈣在水中的溶解度很小,其溶液的導(dǎo)電性很弱,所以碳酸鈣是弱電解質(zhì)
B.碳酸鈣在水中的溶解度雖小,但被溶解的碳酸鈣全部電離,所以碳酸鈣是強電解質(zhì)
C.氯氣和氨氣的水溶液導(dǎo)電性都很好,所以它們是強電解質(zhì)
D.純水幾乎不導(dǎo)電,所以水是非電解質(zhì)
[解析] 判斷強弱電解質(zhì)的依據(jù)是電離程度的大小,與溶解性無關(guān),強電解質(zhì)不一定有強的導(dǎo)電性。強電解質(zhì)主要指強酸、強堿和大部分鹽類。弱酸、弱堿則為弱電解質(zhì),其中,水是一種常見的弱電解質(zhì)。CaCO3等一些難溶性物質(zhì),雖然溶解度很小,但已溶解的部分全部電離,CaCO3為強電解質(zhì)。Cl2和NH3不是電解質(zhì),因為Cl2是單質(zhì),NH3與水反應(yīng)生成的NH3?H2O才是電解質(zhì)。
[答案] B
變式1 下列物質(zhì)中,屬于強電解質(zhì)的是__________(均填序號);屬于弱電解質(zhì)的是__________;屬于非電解質(zhì)的是__________。
、侔睔狻、诎彼、埯}酸、艽姿(CH3COOH)、萘蛩徜^ ⑥氯化銀、呗然c溶液 ⑧二氧化碳、岽姿徜@、鈿錃
解析:強、弱電解質(zhì)的區(qū)別在于其在水溶液中能否完全電離,電解質(zhì)和非電解質(zhì)都指的是化合物。氨氣(NH3)、二氧化碳(CO2)本身不電離,又是化合物,所以是非電解質(zhì);氫氣是單質(zhì),既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);氯化鈉溶液、氨水、鹽酸都是混合物,即不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);“酸、堿、鹽都是電解質(zhì)”,所以醋酸(CH3COOH)、硫酸鋇、氯化銀、醋酸銨都是電解質(zhì),硫酸鋇(BaSO4)、氯化銀(AgCl)由于溶解度小,所以離子濃度小,雖然溶液導(dǎo)電性弱,但溶解的部分完全電離,所以BaSO4、AgCl不僅是電解質(zhì),而且是強電解質(zhì);CH3COOH、NH3?H2O在水溶液中只能部分電離,屬于弱電解質(zhì),但兩者反應(yīng)的產(chǎn)物醋酸銨(CH3COONH4)在水溶液中完全電離,是強電解質(zhì)。
答案:⑤⑥⑨ ④、佗
點評:NH3的水溶液能導(dǎo)電,是因為NH3與水反應(yīng)生成的NH3?H2O在水溶液中電離出陰、陽離子使溶液導(dǎo)電,并非NH3本身電離而導(dǎo)電,NH3是非電解質(zhì)。難溶性物質(zhì)不一定是弱電解質(zhì)。鹽酸和氨水是混合物,不屬于電解質(zhì)或非電解質(zhì)。
問題2、離子方程式的書寫及正誤判斷
1.離子方程式的書寫注意事項
(1)易溶于水的強電解質(zhì)均拆成離子形式,如強酸、強堿、大多數(shù)可溶性的鹽。
(2)單質(zhì)、氧化物、弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)、非電解質(zhì)及難溶性鹽用化學(xué)式表示。
(3)微溶物的寫法。一般來說,微溶物的澄清溶液寫成離子形式;渾濁或沉淀時寫成化學(xué)式,如澄清石灰水表示為“Ca2++2OH-”,而石灰乳則表示為“Ca(OH)2”。
(4)可溶性多元弱酸酸式鹽的酸式根一律保留酸式根的形式,如NaHCO3溶液中應(yīng)拆成“Na++HCO-3”而不能拆成“Na++H++CO2-3”(NaHSO4溶液中應(yīng)拆為“Na++H++SO2-4”)。
(5)固體之間的反應(yīng)(如消石灰與氯化銨)或固體與特殊溶液(如銅和濃硫酸)的反應(yīng)不能用離子方程式表示。只有在水溶液中或熔融狀態(tài)下進(jìn)行的離子反應(yīng),才能寫離子方程式。
2.離子方程式的正誤判斷
(1)違背客觀事實:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
(2)違背質(zhì)量守恒定律:2Na+H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(3)違背電荷守恒定律:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑。
(4)違背定組成定律:Ba2++SO2-4+H++OH-===BaSO4↓+H2O。
(5)違背得失電子守恒定律:2MnO-4+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O。
(6)掌握離子符號和化學(xué)式的準(zhǔn)確應(yīng)用:
其原則是強酸、強堿和可溶性鹽(溶液中的自由離子)用離子符號表示,其余均以原來的化學(xué)式表示。所出錯的情況就是該拆的不拆,不該拆的拆了。
(7)注意連接符號和狀態(tài)符號的準(zhǔn)確使用:“===”“↑”“↓”,錯例不再列舉。
(8)物質(zhì)以氣體、固體參加反應(yīng)或電離程度較小的應(yīng)寫化學(xué)式不寫離子式,未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng),不能寫離子方程式。
如:Cu+2H2SO4(濃)=====△CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(濃)=====△CO2↑+2SO2↑+2H2O
2NaCl(s)+H2SO4(濃)=====△Na2SO4+2HCl↑
2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=====△CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(9)多元弱酸的酸式根應(yīng)整體寫出不能拆寫。
如NaHS溶液與NaOH溶液反應(yīng):HS-+OH-===S2-+H2O;
NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng):HCO-3+H+===H2O+CO2↑。
(10)易溶氣體、易分解物質(zhì)寫離子方程式時,要注意條件(濃稀及加熱與否)。
如:NH+4+OH-(稀、冷)===NH3?H2O; NH+4+OH-(濃、熱)===NH3↑+H2O。
(11)對于微溶物的處理有三種:
、僭谏晌镏杏形⑷芪镂龀鰰r,應(yīng)寫出化學(xué)式,如:2Ag++SO2-4===Ag2SO4↓;
、诋(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)時(稀溶液),應(yīng)寫離子形式,如向澄清石灰水中通入少量的二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O;
③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時,應(yīng)寫成化學(xué)式,如向石灰乳中加入碳酸鈉溶液:Ca(OH)2+CO2-3===CaCO3↓+2OH-。
(12)注意氧化還原反應(yīng)與沉淀反應(yīng)的競爭:具有強氧化性的微粒與強還原性的微粒相遇時,首先要考慮氧化還原反應(yīng)。
如:H2S+2Fe3+===2Fe2++S↓+2H+(√) 3H2S+2Fe3+===Fe2S3↓+6H+(×)
(13)注意雙水解反應(yīng)與沉淀反應(yīng)的競爭:
如:2Fe3++3CO2-3===Fe2(CO3)3(×) 2Fe3++3CO2-3+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑(√)
【例2】 (2010?新課標(biāo)全國理綜)下表中評價合理的是( )
選項 化學(xué)反應(yīng)及其離子方程式 評價
A Fe3O4與稀硝酸反應(yīng):
2Fe3O4+18H+===6Fe3++H2↑+8H2O 正確
B 向碳酸鎂中加入稀鹽酸:
CO2-3+2H+===CO2↑+H2O
錯誤,碳酸鎂不應(yīng)寫成離子形式
C 向硫酸銨溶液中加入氫氧化鋇溶液:Ba2++SO2-4===BaSO4↓
正確
D FeBr2溶液與等物質(zhì)的量的Cl2反應(yīng):
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+Br2 錯誤,F(xiàn)e2+與Br-的化學(xué)計量數(shù)之比應(yīng)為1:2
[解析] 本題考查離子方程式的正誤判斷,意在考查考生的分析評價能力。A項Fe3O4中的Fe2+能夠被硝酸氧化,但應(yīng)生成NO氣體;C項應(yīng)同時生成NH3?H2O;D項氯氣先氧化Fe2+為Fe3+,然后再氧化Br-,離子方程式正確,評價不正確。
[答案] B
變式2 (2010?江蘇卷)下列離子方程式表達(dá)正確的是( )
A.用惰性電極電解熔融氯化鈉:2Cl-+2H2O=====通電 Cl2↑+H2↑+2OH-
B.用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜:Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O
C.用稀氫氧化鈉溶液吸收二氧化氮:2OH-+2NO2===NO-3+NO↑+H2O
D.用食醋除去水瓶中的水垢:CO2-3+2CH3COOH===2CH3COO-+CO2↑+H2O
解析:本題考查離子方程式,意在考查考生書寫和判斷正確的離子方程式的能力;A項,電解熔融的氯化鈉方程式為2Na++2Cl-=====通電2Na+Cl2↑;B項,正確;C項,氫氧化鈉溶液吸收NO2的離子方程式為:2NO2+2OH-===NO-3+NO-2+H2O;D項,水垢主要成分是CaCO3,離子方程式中應(yīng)寫它的化學(xué)式,即CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。
答案:B
問題3、離子共存
多種離子能否大量共存于同一溶液中,歸納起來就是一句話:一色、二性、三特、四反應(yīng)。
1.一色。即溶液顏色。若限定無色溶液,則Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO-4等有色離子不能存在。
2.二性。即溶液的酸性和堿性。在強酸性溶液中,OH-及弱酸根陰離子(如CO2-3、SO2-3、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在;在強堿性溶液中,H+及弱堿陽離子(如NH+4、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;弱酸酸式酸根離子(如HCO-3、HSO-3、HS-、H2PO-4、HPO2-4等)在強酸性或強堿性溶液中均不能大量存在。
3.三特殊。指三種特殊情況:
(1)AlO-2與HCO-3不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3;
(2)“NO-3+H+”組合具有強氧化性,能與S2-、Fe2+、I-等發(fā)生反應(yīng),而這一種組合常常較為隱蔽,不易被察覺;
(3)NH+4與CH3COO-、CO2-3,Mg2+與HCO-3等組合中,雖然兩種離子都能水解且水解相互促進(jìn),但總的水解程度仍很小,它們在溶液中能大量共存(加熱就不同了)。
4.四反應(yīng)。指離子間通常能發(fā)生的四種類型的反應(yīng),能相互反應(yīng)的離子顯然不能大量共存。
(1)復(fù)分解反應(yīng),如Ba2+與SO2-4、NH+4與OH-、H+與CH3COO-等;
(2)氧化還原反應(yīng),如Fe3+與I-,NO-3(H+)與Fe2+,MnO-4(H+)與Br-,H+與S2O2-3等;
(3)相互促進(jìn)的水解反應(yīng),如Al3+與HCO-3、Al3+與AlO-2等;
(4)絡(luò)合反應(yīng),如Fe3+與SCN-等。
判斷離子共存問題,應(yīng)先看清試題的前置條件,如“在強酸性溶液中……”“在無色透明溶液中……”“在由水電離出的c(H+)=1×10-13 mol?L-1的溶液中……”“……因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而……”等等,再分析離子間的相互反應(yīng)情況。
【例3】 (2010?江蘇)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO-3、SO2-4、Na+
B.由水電離的c(H+)=1×10-14 mol?L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO-3
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH+4、Al3+、NO-3、Cl-
D.c(Fe3+)=0.1 mol?L-1的溶液中:K+、ClO-、SO2-4、SCN-
[解析] 本題考查離子共存的知識,意在考查考生是否熟練掌握離子反應(yīng)的條件。A項,酸性條件下,F(xiàn)e2+會被NO-3氧化,故不可以大量共存;B項,水電離受到抑制,溶液可能是酸的溶液,也可能是堿的溶液,兩種條件下HCO-3均不可以大量共存;C項,c(H+)/c(OH-)=1012的溶液呈酸性,題中離子可以大量共存;D項,F(xiàn)e3+與SCN-發(fā)生絡(luò)合,不可以大量共存。
[答案] C
變式3 (2010?安徽理綜)在pH=1的溶液中,能大量共存的一組離子或分子是( )
A.Mg2+、Na+、ClO-、NO-3
B.Al3+、NH+4、Br-、Cl-
C.K+、Cr2O2-7、CH3CHO、SO2-4
D.Na+、K+、SiO2-3、Cl-
解析:本題考查離子大量共存問題,意在考查考生的綜合分析能力。酸性條件下,A項ClO-會形成弱酸HClO;C項Cr2O2-7能夠氧化CH3CHO;D項形成H2SiO3沉淀。
答案:B
方法規(guī)律技巧
一、與量有關(guān)的離子方程式的書寫
1.試劑的滴加順序涉及到的“量”
例如:AlCl3與NaOH、NaAlO2與鹽酸、Na2CO3與鹽酸、氨水與AgNO3、氯水與FeBr2、氯水與FeI2、CO2和石灰水等。
向AlCl3溶液中滴入幾滴NaOH溶液(堿不足),反應(yīng)的離子方程式為:Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
向NaOH溶液中滴入幾滴AlCl3溶液(堿過量),反應(yīng)的離子方程式為:Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。
2.若是復(fù)分解反應(yīng),可用“少定多變法”來書寫
所謂“少定”即量少的反應(yīng)物,其離子的計量數(shù)按化學(xué)式確定,所謂“多變”即過量的反應(yīng)物,其計量數(shù)根據(jù)反應(yīng)的需要量確定,不受化學(xué)式中的比例制約,是可變的。如Ca(HCO3)2溶液中加入過量的NaOH溶液,先確定Ca2+、HCO-3的比例為1:2,再取用OH-,中和2個HCO-3需2個OH-,則可寫出:Ca2++2HCO-3+2OH-===CaCO3↓+CO2-3+2H2O,若是加入少量的NaOH溶液,則反應(yīng)為OH-+Ca2++HCO-3===CaCO3↓+H2O(只中和1個HCO-3,Ca2+、HCO-3不是1:2了)。
此外,NaHSO4與Ba(HCO3)2、Ca(OH)2與NaHCO3、NaH2PO4與Ba(OH)2等反應(yīng)均與“量”有關(guān)。
3.氧化還原反應(yīng)中涉及到的“量”
氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2 還原性:Cl-
所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
向FeBr2溶液中通入過量Cl2,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
4.較特殊的反應(yīng)涉及的“量”
如Mg(HCO3)2溶液與過量的NaOH反應(yīng),不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩(wěn)定;明礬與足量的Ba(OH)2溶液反應(yīng),不可忽視Al(OH)3的兩性;NH4HSO4溶液與足量的Ba(OH)2反應(yīng),不可忽視NH3?H2O也是弱電解質(zhì)。
5.從知識角度看,除掌握好前面概括的基礎(chǔ)知識外,對氧化還原反應(yīng)問題、限量問題(過量與少量)、有機反應(yīng)問題、水解問題應(yīng)特別關(guān)注。
如苯酚與碳酸鈉反應(yīng)的產(chǎn)物為苯酚鈉與碳酸氫鈉,苯酚鈉中通入少量或過量的CO2,均生成苯酚與碳酸氫鈉。
【例1】 按要求完成下列反應(yīng)的離子方程式:
(1)將一小片銅片加入稀硫酸中沒有反應(yīng),再加入適量KNO3晶體,則銅片逐漸溶解,并產(chǎn)生無色氣體。
________________________________________________________________________。
(2)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液呈中性。________________________________________。
(3)向氫氧化鋇溶液中滴加明礬溶液至Ba2+完全沉淀:______________________,繼續(xù)加入明礬溶液,又發(fā)生的反應(yīng)為:____________。
(4)已知Br2水與FeCl2(aq)發(fā)生如下反應(yīng):3Br2+6FeCl2===4FeCl3+2FeBr3
現(xiàn)將112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2通入10.0 mL 1.0 mol/L的FeBr2(aq)中,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________。
[解析] (1)NO-3在酸性環(huán)境中有較強的氧化性,能氧化銅。
(2)NaHSO4溶液中H+恰好完全反應(yīng),設(shè)H+的物質(zhì)的量為1 mol,則加入Ba(OH)2應(yīng)為0.5 mol,所以有:
H++OH-+12Ba2++12SO2-4===H2O+12BaSO4↓,整理得:2H++2OH-+Ba2++SO2-4===2H2O+BaSO4↓。
(3)Ba(OH)2溶液中Ba2+恰好完全反應(yīng),取Ba(OH)2的物質(zhì)的量為1 mol,則n(Ba2+)=1 mol,n(OH-)=2 mol,由n(Ba2+)=1 mol知Ba2+恰好完全反應(yīng)時應(yīng)加入12mol KAl(SO4)2,此時加入n(Al3+)=12 mol,即n(OH-):n(Al3+)=2 mol:12 mol=4:1,Al3+與OH-恰好完全反應(yīng)生成AlO-2。再加入明礬溶液,AlO-2與Al3+發(fā)生雙水解反應(yīng)。
(4)通過題給反應(yīng)可比較出Fe3+與Br2的氧化性強弱(Br2強),從而明確Cl2通入FeBr2(aq)中先與Fe2+反應(yīng),若Cl2還有剩余,再與Br-發(fā)生反應(yīng)。
n(Cl2)=0.112 L22.4 L/mol=5.00×10-3 mol,
n(FeBr2)=10.0×10-3 L×1.0 mol/L
=1.0×10-2 mol。
Fe2+可失去1.0×10-2 mol的電子,而Cl2最多得1.0×10-2 mol的電子,由得失電子的守恒,故Br-不失電子。
[答案] (1)3Cu+2NO-3+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)2H++SO2-4+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
(3)2Ba2++4OH-+Al3++2SO2-4===2BaSO4↓+AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
(4)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
變式1 (2010?四川理綜)下列離子方程式書寫正確的是( )
A.向明礬溶液中加入過量的氫氧化鋇溶液:Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO-2+2H2O
B.向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
C.向磷酸二氫銨溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液:NH+4+OH-===NH3?H2O
D.向CH2BrCOOH中加入足量的氫氧化鈉溶液并加熱:CH2BrCOOH+OH-――→△CH2BrCOO-+H2O
解析:本題考查的知識點是離子方程式,意在考查考生對離子反應(yīng)的理解。硝酸具有強氧化性,能夠?qū)嗚F離子氧化為鐵離子,B錯;磷酸二氫銨與氫氧化鈉的反應(yīng)中,H2PO-4也參與了離子反應(yīng),因此選項C中正確的離子方程式為:NH+4+H2PO-4+3OH-===NH3↑+PO3-4+3H2O;CH2BrCOOH中的兩個官能團(tuán)都能與熱堿反應(yīng),生成物是CH2OHCOO-,故D錯誤。
答案:A
二、離子推斷與檢驗
1.離子的檢驗與推斷是離子反應(yīng)的重要應(yīng)用,是對離子反應(yīng)概念的進(jìn)一步深化,在考試中,多以選擇題和填空題的形式出現(xiàn)。本類題目要求根據(jù)離子的特征反應(yīng),選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒,或者根?jù)有關(guān)的實驗現(xiàn)象,對溶液中可能存在的離子作出正確的判斷,從而得出正確的結(jié)論。
2.解題思路與技巧
(1)解題思路:依據(jù)溶液的性質(zhì)推出溶液中一定含有的離子(或一定不含有的離子),然后依據(jù)離子共存,推出一定不含的離子。
(2)解題技巧:
、傧瓤搭}干:如溶液顏色、pH、酸堿性等。 ②再根據(jù)溶液的性質(zhì)或?qū)嶒灛F(xiàn)象推斷。
、圩⒁饧尤氲脑噭⿲δ承╇x子的干擾(如加入氯水、BaCl2溶液對原溶液有無Cl-的干擾)。
【例2】 (2010?浙江理綜)某鈉鹽溶液中可能含有NO-2、SO2-4、SO2-3、CO2-3、Cl-、I-等陰離子。
某同學(xué)取5份此溶液樣品,分別進(jìn)行了如下實驗:
、儆胮H計測得溶液的pH大于7 ②加入鹽酸,產(chǎn)生有色刺激性氣體
、奂尤胂跛崴峄腁gNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,且放出有色刺激性氣體
、芗幼懔緽aCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體,將氣體通入品紅溶液,溶液不褪色
、菁幼懔緽aCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,顯紅色
該同學(xué)最終確定在上述六種離子中僅含NO-2、CO2-3、Cl-三種陰離子。
請分析,該同學(xué)只需要完成上述哪幾個實驗,即可得出此結(jié)論( )
A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤
[解析] 本題考查實驗化學(xué)方面的離子檢驗,意在考查考生實驗方案的設(shè)計能力。實驗③在酸性條件下生成了NO2,說明溶液中有NO-2存在,則I-不能存在;同時生成白色沉淀,則溶液中含有Cl-。實驗④生成的白色沉淀能夠溶解且生成的氣體不能使品紅褪色,則溶液中有CO2-3,無SO2-4、SO2-3。
[答案] B
變式2 現(xiàn)有一瓶由Na+、NH+4、Cl-、NO-3、CO2-3、SO2-4、SO2-3、OH-等離子中的某幾種組成的混合物。用A、B、C三支試管,各取少量該混合液,分別進(jìn)行如下實驗:
(1)向試管A中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀析出。
(2)向試管B中加入稀HNO3至溶液呈酸性,有無色氣體冒出。繼續(xù)加入AgNO3溶液或Ba(NO3)2溶液,均無沉淀生成。
(3)取試管C滴加幾滴酚酞試液,溶液呈紅色,再加入Cu片和濃H2SO4共熱,一段時間后,試管口冒出紅棕色的氣體。
根據(jù)上述實驗現(xiàn)象推斷,下列說法正確的是 ( )
、僭芤褐锌赡芎蠳a+,OH-,CO2-3,NO-3;②一定不可能含有Cl-,NH+4,SO2-4,SO2-3;③原溶液中可能含有Cl-,CO2-3,SO2-4;④一定不可能含有NH+4,SO2-4,CO2-3。
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:首先應(yīng)該分析題中給出的離子是否能大量共存,其中NH+4和OH-之間能發(fā)生反應(yīng):NH+4+OH-??NH3?H2O,所以不能大量共存。根據(jù)(3)酚酞紅色,說明溶液呈堿性,即含有OH-而不應(yīng)含有NH+4,故溶液中含有Na+。又據(jù)(3)中加濃H2SO4和Cu共熱,生成紅棕色NO2氣體,因此推知含有NO-3。根據(jù)(2)加HNO3生成氣體,說明可能有CO2和SO2。當(dāng)HNO3過量時,加AgNO3或Ba(NO3)2溶液無沉淀,說明無Cl-和SO2-4,也可推知不含SO2-3(因SO2-3與HNO3反應(yīng)生成SO2-4)。最后由(1)推知原混合物中還有CO2-3,因Ba2+和 CO2-3生成BaCO3沉淀。
答案:A
備選習(xí)題
1.下列狀態(tài)的物質(zhì),既能導(dǎo)電又屬于電解質(zhì)的是( )
A.MgCl2晶體 B.NaCl溶液 C.液態(tài)氯化氫 D.熔融的KOH
解析:MgCl2晶體是電解質(zhì),但無自由移動的離子,不導(dǎo)電;NaCl溶液是混合物,稱電解質(zhì)溶液;液態(tài)HCl是共價化合物,不導(dǎo)電。
答案:D
點評:判斷物質(zhì)是否是電解質(zhì)最有效的方法是根據(jù)物質(zhì)的分類,酸、堿、鹽、水及離子型氧化物均屬于電解質(zhì)。同時要注意排除混合物,如硫酸溶液。
2.下列說法正確的一組是( )
、俨蝗苡谒柠}(CaCO3、BaSO4等)都是弱電解質(zhì); ②可溶于水的鹽都是強電解質(zhì);
、0.5 mol?L-1所有一元酸中氫離子濃度都是0.5 mol?L-1;
、軓娝崛芤褐袣潆x子濃度一定大于弱酸溶液中氫離子濃度;
、蓦娊赓|(zhì)溶液導(dǎo)電的原因是溶液中有自由移動的陰、陽離子; ⑥熔融的電解質(zhì)都能導(dǎo)電。
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.只有⑤ D.只有⑥
解析:判定強、弱電解質(zhì)的依據(jù)是電解質(zhì)能否全部電離,不溶于水的鹽熔融時能全部電離,可溶于水的鹽不一定全部電離,如醋酸鉛就屬于易溶難電離的鹽。對于弱的一元酸,氫離子濃度小于酸的濃度;對于很稀的強酸溶液,氫離子濃度可能要小于濃的弱酸溶液中的氫離子濃度;熔融的共價化合物電解質(zhì)不電離不導(dǎo)電,如:液態(tài)氯化氫等。
答案:C
點評:區(qū)別強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)最好的方法是根據(jù)化合物的分類:(1)強酸、強堿、中學(xué)內(nèi)遇到的大多數(shù)鹽都是強電解質(zhì);(2)離子化合物都是強電解質(zhì),部分共價化合物也屬于強電解質(zhì)。
3.(2010?廣東理綜)能在溶液中大量共存的一組離子是( )
A.NH+4、Ag+、PO3-4、Cl- B.Fe3+、H+、I-、HCO-3
C.K+、Na+、NO-3、MnO-4 D.Al3+、Mg2+、SO2-4、CO2-3
解析:本題考查離子共存問題,意在考查考生對常見離子反應(yīng)發(fā)生條件的理解和應(yīng)用能力。Ag+和PO3-4、Cl-能發(fā)生沉淀反應(yīng)而不能大量共存,A項錯誤;Fe3+和I-能發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe3++2I-===2Fe2++I2而不能大量共存,F(xiàn)e3+、H+均可與HCO-3發(fā)生反應(yīng)而不能大量共存,B項錯誤;Mg2+和CO2-3能發(fā)生沉淀反應(yīng)而不能大量共存,D項錯誤。
答案:C
4.(2010?威海調(diào)研)下列離子方程式書寫正確的是( )
A.將SiO2與NaOH溶液混合:SiO2+OH-===SiO2-3+H+
B.Na2S固體加入稀硝酸溶液中:S2-+2H+===H2S↑
C.等物質(zhì)的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合: HCO-3+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D.氧化鐵溶于氫碘酸:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
解析:本題考查了離子方程式的書寫。SiO2與NaOH溶液混合,生成SiO2-3和H2O,A錯;Na2S固體加入稀硝酸溶液中,得不到H2S,S2-被氧化為單質(zhì),B錯;C正確,但要注意量的關(guān)系;氧化鐵溶于氫碘酸,F(xiàn)e3+把I-氧化為I2,D錯。
答案:C
5.(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至剛好完全沉淀,此時離子方程式為______________________,繼續(xù)向溶液中滴加NaHSO4溶液,此時反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(2)寫出下列離子方程式:
①向澄清的石灰水中加入過量的NaHCO3溶液______________________________。
、谙騈aHCO3溶液中加入過量的澄清石灰水__________________________________________。
解析:(1)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液時,由于開始時NaHSO4不足量,H+和SO2-4按組成比例1:1參加反應(yīng),而Ba(OH)2溶液中的Ba2+和OH-的組成比例為1:2,相當(dāng)于OH-過量。離子方程式應(yīng)表示為:H++SO2-4+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O。當(dāng)沉淀恰好完全時,即當(dāng)Ba2+與加入的SO2-4物質(zhì)的量相等時,溶液仍顯堿性,如果再加入NaHSO4時,只發(fā)生中和反應(yīng):H++OH-===H2O。
(2)澄清石灰水的成分為Ca(OH)2,與(1)中Ba(OH)2相似,但NaHCO3溶液與NaHSO4溶液不相似。NaHCO3電離的方程式為NaHCO3===Na++HCO-3,即HCO-3是一個整體,不能拆開寫。
答案:(1)H++SO2-4+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O H++OH-===H2O
(2)①Ca2++2OH-+2HCO-3===CaCO3↓+CO2-3+2H2O②HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
6.有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH+4、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO2-4、CO2-3、NO-3、I-,取該溶液進(jìn)行以下實驗:
、儆胮H試紙測得該溶液呈酸性;
②取部分溶液,加入數(shù)滴新制的氯水及少量CCl4,經(jīng)振蕩、靜置后,CCl4層呈紫紅色;
、哿砣〔糠秩芤,逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液從酸性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性,在整個滴加過程中無沉淀生成;
④取部分上述堿性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成;
、輰ⅱ鄣玫降膲A性溶液加熱,有氣體放出,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。
根據(jù)上述實驗事實確定:
(1)寫出②所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________;
(2)該溶液中肯定存在的離子是______________________;
(3)該溶液中肯定不存在的離子是________________________________。
解析:該題為離子型推斷題,試題是結(jié)合元素化合物的特殊反應(yīng)以及物質(zhì)某些特征現(xiàn)象來形成問題情境。試題難度中等。解決問題最好是結(jié)合試題信息來選擇離子。根據(jù)澄清的溶液和條件①知道溶液中無CO2-3;由②知道有I-,則無Fe3+和NO-3(硝酸氧化性);由③知無Mg2+、Al3+;根據(jù)④知道有Ba2+,則原溶液無SO2-4、CO2-3;由⑤知道有NH+4,但是K+不能肯定。
高三化學(xué)教案:化學(xué)考點解析離子反應(yīng)復(fù)習(xí)答案:(1)Cl2+2I-===I2+2Cl-
(2)NH+4、Ba2+、I-
(3)Mg2+、Al3+、Fe3+、SO2-4、CO2-3、NO-3
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