1、高一化学 第八讲 离子反应方程式和离子共存学案第八讲离子反应方程式和离子共存适用学科化学适用年级高一适用区域全国本讲时长120分钟知识点 离子反应和离子方程式 离子方程式正误的判断 判断溶液中离子能否大量共存学习目标知识与技能1.理解离子反应的概念和原理。2.了解电解质在溶液里所起离子反应的本质；理解离子反应发生的条件。3.获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法。4.学会一般离子反应方程式的书写。过程与方法1.探究离子反应及其发生的条件。2.在学习离子反应过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。3.学习离子方程
2、式的书写方法。情感、态度与价值观发展学习化学的兴趣，乐于探究离子反应及其发生的条件，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。学习重难点教学重点离子反应及其发生的条件，离子方程式的书写教学难点离子反应方程式的书写学习过程一、 复习预习1.置换反应和复分解反应置换反应金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au意义：在金属活动性顺序中，金属位置越靠前，金属在水溶液(酸溶液或盐溶液)中就越容易失电子而变成离子，它的活动性就越强。应用“金属+酸”：排在氢前的金属能置换出酸里的氢元素；浓硫酸、硝酸不宜。“金属+盐”：前置后，盐需溶；
3、钾钠钙，排除外。复分解反应条件生成物条件：反应后有气体、水或沉淀生成。反应物条件：“碱+盐”、“盐+盐”之间的反应：碱和盐都须可溶反应类型：酸+碱；酸+盐；碱+盐；盐+盐；酸+金属氧化物(发生在酸、碱、盐和氧化物之间)反应规律：AB + CD AD + CB (即内内结合、外外结合，生成H2CO3需分解为CO2和H2O)KNO3、NaNO3、AgCl、BaSO4不参加复分解反应2.部分酸、碱、盐的溶解性：钾钠铵硝都能溶，硫酸除钡氯除银，碳酸只溶钾钠铵，溶碱钾钠钡和铵。微溶：Ca(OH)2：石灰水注明“澄清”的原因； CaSO4：实验室制二氧化碳时不用稀硫酸的原因；Ag2SO4：鉴别SO42-和
4、Cl-时，不用硝酸银的原因。常见沉淀物：氯化银、硫酸钡、(硫酸银)：不溶于稀硝酸溶于硝酸、盐酸碳酸盐：碳酸钙、碳酸钡、碳酸银碱：氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁3.写出a.H2SO4bNaOHcBaCl2 dNaHCO3在水溶液中的电离方程式：aH2SO4=2HSO；bNaOH=NaOH；cBaCl2=Ba22Cl；dNaHCO3=NaHCO。a和b两溶液混合反应的化学方程式为：H2SO42NaOH=Na2SO42H2O；a和c两溶液混合反应的化学方程式为：H2SO4BaCl2=2HClBaSO4；a和d两溶液混合反应的化学方程式为：H2SO42NaHCO3=Na2SO42CO22H2O；b和d两
5、溶液混合反应的化学方程式为：NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O。二、 知识讲解考点1：离子反应的概念1实验探究编号实验操作实验现象无明显现象有白色沉淀生成组成溶质的粒子Na、Cl、Cu2、SOBa2、Cl、Cu2、SO粒子之间的化学反应无反应Ba2SO=BaSO4分析：当CuSO4溶液与NaCl溶液混合时，没有发生化学反应，只是CuSO4电离出来的Cu2+、SO42-与Na+、Cl-等混合没有发生变化。当中CuSO4溶液与BaCl2溶液混合时，CuSO4电离出来的SO42-与BaCl2电离出来的Ba2+反应生成难溶的BaSO4白色沉淀。2概念概念：电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应
6、。电解质在水作用下可解离成自由移动的阴、阳离子，这些电解质在溶液中发生的反应实质上是离子间的反应。考点2：离子反应发生的条件1实验探究实验现象离子方程式产生白色沉淀Ba2SO=BaSO4红色褪去HOH=H2O产生无色无味气体CO2H=CO2H2O2离子反应发生的条件复分解反应型的离子反应发生的条件是：(1)反应生成沉淀或微溶物；(2)反应生成气体；(3)生成难电离的物质，如弱酸、弱碱和水。考点3：离子方程式1概念用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。2书写步骤3意义(1)表示某一个具体的化学反应：如AgNO3NaCl=AgClNaNO3，表示为：AgCl=AgCl。(2)表示同一类型的离子
7、反应：如：HOH=H2O可以表示强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应。考点4：离子方程式的书写离子方程式的书写通常有两种方法。其一是传统的根据化学方程式来书写：即“一写二拆三删四查”步骤，其中“写”是保证，“拆”是关键。具体为：写出正确的化学方程式，把溶于水的强电解质改写成离子符号，删去方程式两边相同的（不参加反应的）离子，检查方程式两边的电荷及原子种类与个数是否守恒。其二是从反应实质角度来书写，具体为分析溶液中含有那些离子，分析那些离子能发生反应，分析离子的来源，若来自强电解质时则直接写成离子，若来自于弱电解质时则写成弱电解质的化学式，写出离子方程式并注意原子与电荷守恒即可。第一种方法通常用于与
8、量多少无关的反应的离子方程式书写，第二种方法比较使用于与量有关的反应的离子方程式书写。按第一种方法书写离子方程式的过程为：1.离子方程式的书写步骤：以AgNO3和 CuCl2溶液反应为例。（1）写：写出正确的化学方程式例：2AgNO3 + CuCl2 = 2AgCl+ Cu(NO3)2（2）拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶物或难电离（弱电解质）的物质以及气体、氧化物等仍用化学式表示。2Ag+2NO3-+Cu2+2Cl-=2AgCl+Cu2+2NO3-（3）删：删去方程式两边形式相同的离子：Ag+Cl- = AgCl（4）查：整理方程式并检查两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等，
9、系数约成最简整数比。2.书写离子方程式的关键：物质化学式的拆分方法：（1）可以拆写成离子形式的是：易溶且易电离的物质:强酸: H2SO4、HCl 、HNO3强碱: NaOH KOH Ba(OH)2说明:Ca(OH)2微溶于水,当其做反应物时拆成离子形式，当其做生成物时写成沉淀。可溶性盐:钾盐，钠盐，硝酸盐，铵盐 (熟记溶解度表)（2）不可以拆写的是难溶或难电离物质:a、难溶的物质：Cu(OH)2、BaSO4、AgCl 等b、难电离的物质：弱酸、弱碱、水。c、气体：H2S、CO2、SO2等d、单质：H2、Na、I2等e、氧化物：Na2O、Fe2O3等f、浓硫酸（3）弱酸的酸式根，整体书写，不拆分
10、，例HCO3-不能错写为：CO32-+H+（4）对没有自由离子存在的反应(即气体之间、气体与固体之间或固体物质之间的反应），不能写出离子方程式。原因是反应物及产物以分子形式存在没有离子参加反应。典例：氧气与铜的反应，实验室固体氯化铵与碱石灰制氨气的反应，氢气与氯气等。考点5：离子方程式正误的判断 -五条原则1.依据物质反应的客观事实.例：铁与稀盐酸反应：2Fe+6H=2Fe3+3H2(错误)，正确的是：Fe+2H=Fe2+H2.2.必须遵守三大守恒原理:质量守恒定律.例：Cl2+I-=Cl-+I2(错误)，正确的是：Cl2+2I-=2Cl-+I2.必须遵守电荷平衡原理.例：氯气通入FeCl2溶
11、液中：Fe2+Cl2=Fe3+2Cl-(错误)，正确的是：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-.氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理.应注意判断氧化剂和还原剂转移电子数是否配平.3.必须遵守拆写规则：单质，沉淀，气体，氧化物，弱酸，弱碱和水不拆4.看是否漏掉参加反应的离子5.必须遵循定组成原理(即物质中阴、阳离子组成固定).6. 离子方程式的正误判断例题： (1)看是否符合客观事实：如：Fe加入硫酸铜溶液中：2Fe3Cu2=2Fe33Cu(错)。错因：Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4。正确：FeCu2=Fe2Cu。(2)看是否符合拆分原则：如石灰石加入稀盐酸中：CO2H=CO2H2O(错)
12、。错因：CaCO3是难溶盐，不能拆写成离子形式。正确：CaCO32H=Ca2CO2H2O。(3)看是否遵守质量守恒定律：如Na2CO3与稀硫酸反应：COH=CO2H2O(错)。错因：氢原子个数不守恒。正确：CO2H=CO2H2O。(4)看是否遵守电荷守恒：如钠与稀硫酸反应：Na2H=NaH2(错)。错因：电荷不守恒。正确：2Na2H=2NaH2。(5)看是否漏掉离子反应：如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2SO=BaSO4(错)。错因：漏掉(或忽视)了Cu2和OH的反应。正确：Ba2SOCu22OH=BaSO4Cu(OH)2。(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比：如Ba(OH)2溶液和
13、稀硫酸反应：Ba2OHHSO=BaSO4H2O(错)。错因：不符合物质的组成比。正确：Ba22OH2HSO=BaSO42H2O。考点6：离子共存离子共存的前提条件是离子之间不能发生反应，若能发生反应则相应的离子在溶液中不能大量共存。1离子之间反应的条件同一溶液中，若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中大量共存。(1)生成难溶物或微溶物。如Ba2与CO，Ag与Cl，Ba2与SO、Ca2与OH等。(2)生成气体或挥发性物质。如NH与OH、H与CO、HCO等。(3)生成难电离物质。如H与CH3COO、CO、HCO、S2、HS、SO、HSO等生成难电离的酸；OH与NH生成
14、难电离的碱；H与OH生成水。2附加隐含条件的应用规律(1)溶液无色透明时，则溶液中一定没有有色离子，如Cu2、Fe3、Fe2、MnO等。(2)滴入酚酞变红的溶液中肯定不存在与OH反应的离子，如Al3、Mg2、Cu2、Zn2、Fe3、Fe2、Ca2、NH、H、HCO、HSO等。(3)滴入石蕊溶液变红的溶液中肯定不存在与H反应的离子，如OH、CO、HCO、ClO-、SO、HSO3-、HS-、S2-等。3.以后还要学习到的不共存条件：发生氧化还原反应、发生双水解反应、生成络合物等。三、例题精析【例题1】【题干】下列两种物质混合后不能发生离子反应的是()A硝酸溶液和碳酸钠溶液混合B氯化钠溶液和硝酸银溶
15、液混合C硫酸钾溶液和氯化钡溶液混合D硝酸钾溶液和氯化钡溶液混合【答案】D【解析】A中两种物质反应有气体和水生成：2HNO3Na2CO3=2NaNO3H2OCO2，其离子方程式是：2HCO32=H2OCO2；B项生成白色沉淀：ClAg=AgCl；C中有白色沉淀生成：SO42Ba2=BaSO4；D项混合无沉淀、气体、水生成，不能发生离子反应。【例题2】【题干】下列离子反应不能发生的是()AKHCO3HCl=KClCO2H2OBAgNO3NaCl=AgClNaNO3CNa2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHD2HClNa2SO4=2NaClH2SO4【答案】D【解析】反应要生成沉淀、气体、水
16、(难电离)的物质，导致离子浓度减小，离子反应就能发生。A项生成了气体CO2和水，B项、C项生成了沉淀，所以反应能发生。【例题3】【题干】写出AgNO3溶液和NaCl溶液反离子方程式。【答案】Ag+ + Cl- = AgCl【解析】1.写：即写出反应的化学方程式 AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl2.拆：把易溶易电离的物质写成离子形式，把气难溶于水的物质写成化学式Na+ + Cl-+Ag+ + NO3- = AgCl+ Na+ NO3-3. 删：删去方程式两边不参加反应的离子Ag+ + Cl- = AgCl4查检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。【例题4】【题干】下列离子方
17、程式书写正确的是()A碳酸钙与盐酸反应：CO322H=CO2H2OB硫酸和氯化钡溶液反应：Ba2SO42=BaSO4C铜片插入硝酸银溶液中：CuAg=AgCu2D铁钉放入硫酸铜溶液中：Fe3Cu2=2Fe33Cu【答案】B【解析】A项错误，碳酸钙难溶于水，应用化学式表示；C项错误，反应前后电荷不相等；D项错误，违背了客观事实，铁在发生置换反应时一般生成Fe2。【例题5】【题干】下列离子方程式改写成化学方程式正确的是()AMg22OH=Mg(OH)2MgSO4Ba(OH)2=Mg(OH)2BaSO4BFeCu2=Fe2CuFeCu(OH)2=Fe(OH)2CuCAgCl=AgClAgNO3HCl
18、=AgClHNO3DCO22OH=CO32H2OCO2Ca(OH)2=CaCO3H2O【答案】C【解析】A项离子方程式中的生成物只有一种Mg(OH)2沉淀，而改写后的化学方程式中却出现了Mg(OH)2、BaSO4两种沉淀，故错误；B项离子方程式表示的是Fe与含Cu2的溶液反应，生成可溶于水的Fe2的化合物，而化学方程式中却出现了不溶于水的Cu(OH)2与Fe(OH)2，事实上，Fe是不能与Cu(OH)2发生置换反应的，故B项错误；C项正确；D项离子方程式表示CO2与强碱溶液反应生成了可溶于水的碳酸盐，而化学方程式中所出现的碳酸盐却是难溶于水的CaCO3，与要求不符，故错误。【例题6】【题干】下
19、列各组的两种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BBaCl2溶液与Na2SO4溶液；Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液CNa2CO3溶液与硝酸溶液；CaCO3溶液与硝酸溶液D石灰石与硝酸反应；石灰石与盐酸【答案】 D【解析】A项中碳酸是弱酸，在离子方程式中要用分子式表示，错误；B项错误，Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应生成的水也要在离子方程式中表达出来；C项中CaCO3难溶，在离子方程式中要用化学式表示；D项正确，硝酸和盐酸的作用都是提供H。【例题7】【题干】离子方程式Ba2SO42=BaSO4它可能表示()可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之
20、间的反应氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应氢氧化钡溶液与稀硫酸反应A B C D【答案】 D【解析】中除生成硫酸钡沉淀外，还生成了水，也要在离子方程式中表现出来。【例题8】【题干】碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是()AK、MnO4、Na、ClBK、Na、NO3、CO32CNa、H、NO3、SO42DFe3、Na、Cl、SO42【答案】B【解析】首先排除水溶液中带有颜色的离子，A项中有MnO4，D项中有Fe3首先排除；C项中的H在碱性溶液中不能大量存在。【例题9】【题干】某溶液中可能含有HCO3、Cl、SO42、NO3、CO32等阴离子。(1)当溶液
21、中有大量H存在时，则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的是_。(2)当溶液中有大量Ba2存在时，则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的_。【答案】(1)CO32、HCO3(2)SO42、CO32【解析】(1)当溶液中有大量H存在时，则发生反应：HHCO3=H2OCO2；2HCO32=H2OCO2。(2)当溶液中有大量Ba2存在时，则发生反应：Ba2CO32=BaCO3；Ba2SO42=BaSO4【例题10】【题干】某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中含有K、Ag、Fe3、Cl、OH、NO六种离子，甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是_、_、_。乙厂的废水中含有另外三种离子，如
22、果加一定量_(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属_(填元素符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的_转为沉淀，经过滤后的废水主要含_，可用来浇灌农田。【答案】甲厂的废水呈碱性，一定含有OH，与OH可以共存的离子有K、Cl、NO，考虑Ag与Cl不共存，所以甲厂废水中含OH、K和Cl，乙厂废水中含有Ag、Fe3、NO，在乙厂废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。【解析】OHClK铁粉AgAg、Fe3、Cl、OHKNO3四、课堂运用【基础】1. 下列反应属于离子反应的是()A氢气还原氧化铜B胆矾失去结晶水C酸碱中和反应D二氧化硫与氧化钙的反应2下列不能
23、发生离子反应的是()ANaCl溶液与AgNO3溶液BKNO3溶液与NaOH溶液C稀硫酸与BaCl2溶液D盐酸与Na2CO3溶液3下列反应的离子方程式中不正确的是()AH2SO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba22OH2HSO42=BaSO42H2OBCa(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应：Ca22HCO32OH=CaCO3CO322H2OCNa2CO3溶液中通入少量CO2：CO32CO2H2O=2HCO3DCH3COOH溶液与NH3H2O溶液反应：HOH=H2O4能正确表示下列化学反应的离子方程式的是()A澄清的石灰水与盐酸的反应：OHH=H2OB氧化镁与稀硝酸反应：O22H=H2OC硫
24、酸镁溶液与氢氧化钡溶液与混合：Ba2SO=BaSO4D碳酸钙溶于稀盐酸中：CO2H=H2OCO25已知某溶液含有Na、Ba2、Fe2三种阳离子，那么溶液中的阴离子可能是()ASO BClCOH DCO【巩固】1某研究性学习小组的同学做了一个趣味实验：将一只鸡蛋放入食醋中，过一会儿发现蛋壳表面附有气泡，第二天发现蛋壳变软了，你认为鸡蛋壳与食醋发生反应的离子方程式正确的是()ACO322H=H2OCO2BCaCO32H=Ca2H2OCO2CCaCO32CH3COOH=Ca22CH3COOH2OCO2DCO322CH3COOH=2CH3COOH2OCO22下列叙述正确的是()A所有的酸、碱中和反应的
25、离子方程式都一样B所有的离子方程式都可表示一类反应C单质和氧化物在离子方程式中不用离子符号表示D易溶于水的化合物都可写成离子形式3离子方程式BaCO32H=CO2H2OBa2中的H不能代表的物质是()HClH2SO4HNO3NaHSO4CH3COOHA BC D4下列离子方程式书写正确的是()A铁片放入稀盐酸中：2Fe6H=2Fe33H2B大理石放入稀硝酸中：CO2H=CO2H2OC锌片插入硫酸铜溶液：2ZnCu2=Cu2Zn2D硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：Cu2SOBa22OH=Cu(OH)2BaSO45.如表是某矿物质饮用水的部分标签说明则该饮用水中还可能较大量存在()AOH BAgCNa
26、DCa2【拔高】1正常人体血液中钾元素的含量应在一定范围内，如果钾元素含量偏低，会影响肌肉和神经的功能，这时就需要补充钾。一种医用补钾化合物的水溶液能跟硝酸银溶液反应生成白色不溶于稀硝酸的沉淀，该化合物是()AKNO3 BK2CO3 CKCl DKOH2某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂，先制得碳酸钙，最终制得纯净的硝酸钙晶体。(1)写出制取过程中反应的离子方程式：_。(2)请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器)。用蒸馏水完全溶解CaCl2后，加入_；将反应后的混合物过滤，并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl；加入_，使沉淀完全溶解；_，得到纯净的硝酸钙晶体。3下列反应的离子方程式正确的是()A氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫(性质与CO2类似)：SO2OH=HSOB碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：HCOBa2OH=BaCO3H2OC盐酸滴入氨水中：HOH=H2O D碳酸钙溶解于稀硝酸中：CO2H=CO2H2O4在四个脱落标签的试剂瓶中，分别盛有盐酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液，为了鉴别各瓶中的试剂将它们分别编号为A、B、C、D并两两混合，其实验现象为：AB产生无色气体；BC产生白色沉淀；AD产生白色沉淀；AC无明显变化。(1)由此推出各试剂瓶所盛的试剂为(填化学式)：A：_，B：_，C_，D_。(2)AB反应的离子方程式为_
