高中化学第二单元 金属钠及钠的化合物第3课时学案设计

第3课时　离子反应

一、强电解质和弱电解质

　按如图装置做实验，比较0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的醋酸溶液导电性有什么差异？为什么有这种差异？

[提示]　实验表明，一定体积的0.1 mol·L－1的盐酸比同体积同浓度的醋酸溶液导电性强。这是因为氯化氢在水中完全电离，而醋酸在水中只有部分电离。因此相同体积的0.1 mol·L－1的盐酸和醋酸溶液所含有的H＋的浓度不同，所以两种溶液的导电能力不一样。

二、离子反应

1．概念：有离子参加的化学反应。

2．离子反应发生条件

(1)在溶液中进行的离子互换形式的复分解反应发生的条件：溶液中自由离子数目由多变少。表现在以下几个方面：

①生成难溶物质(如BaSO4、CaCO3、CuS等)；

②生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)；

③生成挥发性物质(如CO2、H2S等)。

(2)氧化还原型离子反应的发生条件：氧化性和还原性强或较强的物质相遇，转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂，强还原剂转变为弱氧化剂。

三、离子方程式的书写与意义

1．概念：用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子。

2.书写步骤(以Na2CO3与盐酸反应为例)

微点拨： (1)微溶物处于澄清状态(如澄清石灰水)时写离子形式，处于浊液或固体状态(如石灰乳)或在生成物中出现时写化学式。

(2)强酸的酸式盐全部拆开(如NaHSO4拆成Na＋、H＋、SO)，弱酸的酸式盐中的酸根阴离子不能拆开(如NaHCO3拆成Na＋、HCO)，碱式盐写化学式。

3．意义

(1)表示某一特定的化学反应

例如，离子方程式：Cu2＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，只表示Ba(OH)2＋CuSO4===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓这一化学反应。

(2)表示同一类型的化学反应

例如，离子方程式：H＋＋OH－===H2O，可以表示所有强酸和强碱在溶液中反应生成可溶性盐和水的中和反应。

　参加离子反应的所有物质都是电解质吗？离子反应一定是离子与离子之间的反应吗？

[提示]　不一定；如Zn与稀H2SO4的反应(Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑)并不是离子与离子之间的反应，且Zn不是电解质。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)

(1)强电解质在水溶液中或熔融状态能完全电离。 (√)

(2)CaCO3的饱和溶液导电性很弱，故CaCO3为弱电解质。 (×)

(3)CuSO4溶液与BaCl2溶液反应，实质上是SO和Ba2＋生成BaSO4的反应。 (√)

(4)稀H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式为：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 (×)

2．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。]

3．有下列物质：①氨气　②氨水　③盐酸　④醋酸(CH3COOH)　⑤硫酸钡　⑥氯化银　⑦氯化钠溶液　⑧二氧化碳　⑨醋酸铵　⑩氢气

(1)属于强电解质的是        (填序号，下同)；属于弱电解质的是        ；属于非电解质的是        。

(2)②与③反应的离子方程式：                         

                                                     。

(3)④⑤的电离方程式：

                                                     ，

                                                     。

[答案]　　(1)⑤⑥⑨　④　①⑧　　(2)NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O　(3)CH3COOHCH3COO－＋H＋　BaSO4===Ba2＋＋SO

人体胃液中有胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。

[问题1]　用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式怎样书写？

[提示]　HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。

[问题2]　写出下表中不同的酸、碱发生反应的离子方程式。

从上述方程式中你发现了什么问题？你能说出离子方程式与化学方程式有什么不同吗？

[提示]　四个化学方程式所对应的离子方程式相同。化学方程式：表示某一个具体的化学反应；离子方程式：①表示一定物质反应时实际参加反应的离子。②表示同一类型的离子反应。

1．书写离子方程式的注意事项

(1)微溶物处理方式有三种情况

①出现在生成物中写化学式；

②是反应物处于溶液状态写离子符号；

③是反应物处于浊液或固态时写化学式。

(2)注意正确使用“”、“↓”、“↑”等符号。

(3)溶液中铵盐与碱反应加热放出NH3，不加热写NH3·H2O。

(4)浓盐酸、浓硝酸在离子方程式中写离子符号，浓硫酸保留化学式。

2．判断离子方程式正误的两易、两等、两查

1．下列反应中离子方程式为H＋＋OH－===H2O的是(　　 )

A．CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O

B．HNO3＋KOH===KNO3＋H2O

C．H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O

D．2HCl＋Cu(OH)2===CuCl2＋2H2O

B　[H＋＋OH－===H2O表示强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的反应，A中CH3COOH为弱酸，C中BaSO4沉淀为难溶性盐，D中Cu(OH)2为沉淀，不符合要求。]

2．下列离子方程式正确的是(　　 )

A．碳酸钡与盐酸反应： 2H＋＋BaCO3===Ba2＋＋H2O＋CO2↑

B．氢氧化钡溶液与稀硫酸混合： Ba2＋＋SO＋H＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O

C．锌与硝酸银溶液反应：Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag

D．CO2通入过量的澄清石灰水中：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

A　[B项应写成：Ba2＋＋SO＋2H＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，错误；C项没有配平，应该是Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag，错误；D项，澄清石灰水中，氢氧化钙不能保留化学式，正确的离子方程式为：CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O, 错误。]

[问题]　某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO六种离子。甲厂的废水明显呈碱性，那么甲、乙两厂废水中各含哪三种离子？

[提示]　甲厂的废水明显呈碱性，即含大量的OH－，而Ag＋、Fe3＋与OH－不能共存，故Ag＋、Fe3＋只能在乙厂废水中。由于Cl－与Ag＋不共存，故Cl－在甲厂中，依电荷守恒，甲厂废水中不能只含阴离子，还必须含有阳离子，这种阳离子只能为K＋(因为阳离子中只剩K＋可供选择)。所以甲厂废水中含OH－、Cl－、K＋，乙厂废水中含Ag＋、Fe3＋、NO。

判断离子能否共存实际上是看离子之间能否反应，若反应，则不共存；若不反应，则大量共存。

1．离子不能大量共存的四种情况

(1)生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存：

①生成难溶性的盐：如Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等。

②生成难溶性的碱：如OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。

(2)生成气体的离子不能大量共存：如H＋与CO、HCO等。

(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存：如H＋与OH－、CH3COO－，OH－与NH等。

(4)离子之间发生氧化还原反应不能大量共存。

2．注意事项——“隐含条件”

(1)“无色透明”溶液不存在有色离子，如：

(2)酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子。 “酸性”溶液的不同描述：①酸性溶液。②pH<7的溶液。③使石蕊溶液变红色的溶液。

(3)碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子。 “碱性”溶液的不同描述：①碱性溶液。②pH>7的溶液。③使石蕊溶液变蓝的溶液。

3．在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是(　　 )

A．K＋ 、MnO、Na＋、Cl－

B．K＋、Na＋、NO、CO

C．Na＋、H＋、NO、SO

D．Fe3＋、Na＋、Cl－、SO

B　[MnO溶液呈紫色，A错误；B中各离子和OH－之间能大量共存且无色，正确；H＋与OH－反应生成H2O，不能大量共存，C错误； Fe3＋有颜色且与OH－反应生成Fe(OH)3沉淀，不能大量共存，D错误。]

4．在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是(　　 )

A．强碱性溶液中：K＋、Mg2＋、Cl－、SO

B．在无色透明的溶液中：K＋、Cu2＋、NO、SO

C．含有0.1mol/LCa2＋的溶液中：Na＋、K＋、CO、Cl－

D．室温下，强酸性溶液中：Na＋、Fe3＋、NO、SO

D　[Mg2＋与OH－反应， A错误； Cu2＋为蓝色，不满足溶液无色的要求， B错误； Ca2＋ 和CO反应生成碳酸钙沉淀， C错误；强酸性溶液中Na＋、Fe3＋、NO、SO 之间不发生反应， D正确。]

1．下列说法或化学用语正确的是(　　 )

A．CO2的水溶液能导电，说明CO2为电解质

B．BaSO4电离方程式为BaSO4Ba2＋＋SO

C．CaCO3的水溶液导电性很弱，说明CaCO3为弱电解质

D．H2CO3的电离方程式为H2CO3H＋＋HCO

D　[A项中CO2为非电解质；B项，BaSO4为强电解质，电离方程式用“===”连接；C项，CaCO3为强电解质。]

2．下列各组物质相互混合后，不会发生离子反应的是(　　 )

A．NaOH溶液和CuCl2溶液

B．Na2CO3溶液和稀硫酸

C．Na2SO4溶液和MgCl2溶液

D．Ca(OH)2和盐酸

C　[Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质、也没有难电离的物质、易挥发性的物质生成，故不发生离子反应。]

3．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＋与OH－不能大量共存；B项中Ca2＋和CO可生成CaCO3沉淀；C项中H＋和CO会发生反应：2H＋＋CO===H2O＋CO2↑。]

4．下列化学反应的离子方程式错误的是(　　 )

A．BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应： Ba2＋＋SO===BaSO4↓

B．NaOH溶液与硝酸的反应： OH－＋H＋===H2O

C．Na2CO3溶液与硫酸的反应： CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

D．碳酸钙与盐酸的反应： CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

D　[D项中因碳酸钙为不溶于水的固体，应写化学式，正确的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。]

5．某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液，在该溶液中加入一定量的稀盐酸，然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。

甲　　　　　　　　　乙

请回答下列问题：

(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有        (填字母)。

a．天平　　　b．烧杯　　　c．漏斗　　　d．玻璃棒

(2)OA段反应的离子方程式为

                                                     。

(3)AB段反应的离子方程式为

                                                     。

[解析]　 (1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒。 (2)OA段没有沉淀生成，说明反应为盐酸和氢氧化钠反应。 (3)AB段反应为氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀。

[答案]　(1)bd　(2)H＋＋OH－===H2O　(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓