新教材2023_2024学年高中化学第2章元素与物质世界第2节第2课时离子反应课件鲁科版必修第一册

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第2章　元素与物质世界第2节　第2课时　离子反应素 养 目 标1.通过实验探究离子反应的本质,体会含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生,正确书写离子方程式,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。3.能够运用离子反应完成常见离子的检验、物质中杂质离子的去除等任务,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目 录 索 引 学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、离子反应1.探究电解质在水溶液中反应的实质先由大变小后由小变大 白色沉淀 由红色变浅至褪色 H+和OH- 极难电离 硫酸钡 降低 2.定义在溶液中　　　　　　　　　的化学反应。 3.实质溶液中某种或某些　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.离子互换型的离子反应发生的条件　　　　　　　 　、　　　 　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 有离子参加 离子浓度降低 生成难溶的物质 生成难电离的物质 生成挥发性的物质 二、离子方程式1.表示离子反应可用离子方程式表示。例如,NaOH溶液与盐酸反应的离子方程式为 　 。 2.意义不仅表示　　　　　　　　　,还表示　　　　化学反应。 H++OH-══H2O 一种化学反应 一类 3.书写步骤 化学方程式 易溶于水、易电离 没有发生 原子 电荷 【微思考】离子方程式H++OH-══H2O能表示所有强酸与强碱之间发生的中和反应吗?提示 不能。H++OH-══H2O只表示酸中酸根离子与碱中阳离子之间不发生反应的强酸与强碱之间的反应,如NaOH与盐酸之间的反应等,Ba(OH)2与H2SO4之间的反应就不能用该离子方程式表示。三、离子反应的应用1.利用离子反应可以检验某种离子是否存在白色沉淀 不溶解 无沉淀 有白色沉淀 写出上述实验过程中所涉及反应的离子方程式:　 、　 、　 、　 、　 、 。BaCl2Na2CO3 Mg2++2OH-══Mg(OH)2↓ H++OH-══H2O 判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.只要是生成气体的反应就是离子反应。(　　)2.溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子反应。(　　)3.任何化学反应都是离子间的反应。(　　)4.将Na投入CuSO4溶液中,发生反应的离子方程式为2Na+Cu2+══2Na++Cu。(　　)5.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为H++ +Ba2++OH-══ BaSO4↓+H2O。(　　)×√×××6.向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,该溶液中一定含有大量 。(　　)7.向某溶液中加入盐酸,产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中一定含有大量的 。(　　)××重难探究·能力素养全提升探究1　离子方程式的书写(1)如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量:哪条曲线表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸?写出该过程中发生反应的离子方程式。提示 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸,反应生成硫酸钡沉淀和极弱的电解质水,离子浓度降低,当硫酸过量时离子浓度又增大,因此导电能力先减小再增大,应该是曲线C。反应的离子方程式为2H++ +Ba2++2OH-══BaSO4↓+2H2O。(2)所有的化学反应都能写成离子方程式吗? 提示 不是。不是在溶液中进行的反应不能写成离子方程式,如煅烧碳酸钙制氧化钙等。 1.离子方程式的书写步骤写化学方程式—易溶、易电离的物质拆成离子形式—删掉没反应的离子—检查是否配平。2.书写离子方程式的关键书写离子方程式的关键是物质的“拆分”是否合理。(1)强酸、强碱和大部分可溶性盐改写成离子形式。(2)弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物等都写成化学式。3.“六看”判断离子方程式的正误(1)看是否符合反应的客观事实,如铁与稀硫酸反应。2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑(×)Fe+2H+══Fe2++H2↑(√)(2)看是否符合拆写原则,如碳酸钙与盐酸反应。 +2H+══CO2↑+H2O(×)CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O(√)(3)看是否符合质量守恒,如钠与水的反应。2Na+H2O══2Na++2OH-+H2↑(×)2Na+2H2O══2Na++2OH-+H2↑(√)(4)看是否符合电荷守恒,如铝与盐酸反应。Al+2H+══Al3++H2↑(×)2Al+6H+══2Al3++3H2↑(√)(5)看是否漏掉离子反应,如CuSO4和Ba(OH)2的反应。(6)看是否符合阴、阳离子配比,如氢氧化钡溶液与稀硫酸反应。 1.准确书写离子方程式是学好化学的基本素养之一。下列反应的离子方程式正确的是(　　)A.醋酸溶解水垢(CaCO3):CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2OB.CuSO4溶液与Ca(OH)2溶液反应:Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓C.氢氧化镁与稀盐酸反应:Mg(OH)2+2H+══Mg2++2H2OD.铜与AgNO3溶液反应:Cu+Ag+══Cu2++AgC解析 醋酸是弱酸,要用化学式表示,正确的离子方程式应为CaCO3+2CH3COOH══Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,A错误;Cu2+与OH-生成Cu(OH)2沉淀、Ca2+与 生成CaSO4沉淀,正确的离子方程式应为Cu2++2OH-+Ca2++ ══Cu(OH)2↓+CaSO4↓,B错误;D项中不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为Cu+2Ag+══Cu2++2Ag,D错误。【变式设问】离子方程式CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O可表示哪些类型物质之间的反应?提示 可表示碳酸钙与强酸反应生成可溶性钙盐、CO2和H2O的一类反应。 方法点拨　离子方程式书写的特殊情况 2.下列离子方程式书写正确的是(　　)A.将铝片插入硫酸铜溶液中:Al+Cu2+══Al3++CuB.将稀硫酸滴在铁片上:2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑C.将硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合:Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓D.将少量碳酸钙粉末加入稀盐酸中: +2H+══H2O+CO2↑C解析 A项不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为2Al+3Cu2+══2Al3++3Cu,A错误;B项不符合反应事实,铁与稀硫酸反应生成FeSO4,正确的离子方程式应为Fe+2H+══Fe2++H2↑,B错误;D项中碳酸钙难溶于水,要用化学式表示,正确的离子方程式应为CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O,D错误。探究2　离子共存查阅酸、碱和盐的溶解性表(室温),探究以下问题。 (2)某无色溶液中可能同时含有大量的Fe3+、Na+、Cl-、OH-吗? (3)某溶液中加入紫色石蕊溶液显红色,则该溶液中可能含有大量的K+、 吗?提示 不可能。无色溶液中不会含有大量Fe3+(棕黄色),且Fe3+与OH-因生成沉淀而不能大量共存。1.离子共存的原则离子间不能发生化学反应,说明它们在同一溶液中能大量共存;离子间能发生化学反应,则它们在同一溶液中不能大量共存。2.离子不能大量共存的三种情况(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。3.判断离子共存应注意的问题(1)不要忽略题干本身隐含的条件,如无色溶液中不能含有大量有颜色的离子,酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子,碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。(2)对于溶液中哪些离子能发生反应及反应的条件必须熟练掌握,知道哪些离子之间能发生反应,哪些离子之间不能发生反应。1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) C易错警示　判断离子共存应注意的四点(1)注意判断离子共存的情况:“能”“不能”“一定”“可能”“一定不能”。(2)注意题干中提示的溶液酸碱性:酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在。(3)注意题干中提示的溶液颜色:溶液无色时,有色离子[Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色) 、 (紫色)]不能大量存在。(4)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。2.[2023湖南师大附中高一期中]下列各组离子能大量共存于同一溶液,且加入适量NaOH溶液能产生白色沉淀的是(　　)C解析 加入NaOH溶液,Cu2+与OH-反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,A错误;Mg2+与 反应生成MgCO3沉淀而不能大量共存,B错误;四种离子可以大量共存,加入NaOH溶液,Mg2+与OH-反应生成白色沉淀Mg(OH)2,C正确;加入NaOH溶液,Fe3+与OH-反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3,D错误。探究3　离子检验请分析该同学得到的结论是否正确。 提示 不正确。如果溶液中含有Ag+,Ag+与Cl-生成AgCl白色沉淀会干扰 的检验。(2)举例说明检验Cl-一般要排除哪些离子的干扰? ④检验方法: 1.对于某些常见离子的检验及结论一定正确的是(　　)A.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸沉淀不消失,一定有C.加入氯化钠溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸沉淀不消失,一定有Ag+D.加稀盐酸产生无色无味的气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有C解析 A中白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等,故无法判断原溶液存在的离子,故A错误;B中产生的沉淀可能是硫酸钡,还可能是氯化银,原溶液不一定有硫酸根离子存在,故B错误;C中产生的沉淀一定是氯化银,故原溶液中一定存在Ag+,故C正确;D中原溶液含 时会产生同样现象,故D错误。2.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是(　　) D探究4　食盐的精制上图为粗盐提纯的过程,提纯后的粗盐中还含有Ca2+、Mg2+、 等杂质离子。在氯碱工业中,这些杂质不但会增加生产成本,而且会带来安全隐患,必须除去。(1)除去杂质离子需要加入哪些试剂?加入的顺序是什么? 提示 粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、 等杂质离子。通常加入BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液来除去这些离子,最后还要加入盐酸来中和。为了使杂质能除得比较干净,所加试剂一般要过量,为此要设计加入试剂的合理顺序,即要使前一过量试剂在后续除杂操作中除去。从反应原理可知,HCl必须在NaOH和Na2CO3的后面加入(确保除去过量的NaOH和Na2CO3试剂),Na2CO3必须在BaCl2的后面(确保除去过量的BaCl2试剂)。所以有三种顺序:BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl、BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl、NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl。最后通过蒸发结晶,过量的HCl挥发,便可获得纯净的NaCl。(2)如何检验杂质离子是否除尽? 提示 取提纯后的溶液少许置于洁净的试管中,继续加入沉淀剂,看是否有沉淀生成,若有沉淀生成,说明杂质离子未除尽。1.分离提纯需要遵循的“四原则”“三必须” 2.除去粗盐中可溶性杂质的原理 1.川菜之魂在味,然而在“七味八滋”中,盐应是百味之首。自贡市位于四川盆地南部,智慧的自贡人早在2 000年前就开始了用盐井采盐。但刚从盐井中采出的粗盐水因含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙等,需经过提纯才能被食用。下图展示了一种在实验室用该粗盐水制取NaCl晶体的操作流程:请回答下列问题:(1)操作①所用到的玻璃仪器的名称是　　　　　　　　　　。 (2)物质B和F的化学式分别为　　　　、　　　　　　　　　　。 (3)试剂Ⅰ和试剂Ⅱ分别为　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 (4)操作流程中,BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加顺序　　　　　　(填“可以”或“不可以”)调换,理由是　 　 。 答案 (1)漏斗、玻璃棒、烧杯(2)BaSO4　Mg(OH)2(3)NaOH溶液　稀盐酸(4)不可以　调换后过量的Ba2+无法除去解析 第①步除去不溶性杂质通过过滤的方法,得到含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2的氯化钠溶液;第②步加入BaCl2溶液除去 ,故B为BaSO4;第③步加入Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+,所以D为CaCO3和BaCO3的混合物;第④步加入的溶液应除去Mg2+,且不引入新杂质,故试剂Ⅰ为NaOH溶液,F为Mg(OH)2;第⑤步加入的试剂应除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液且不引入新杂质,故试剂Ⅱ为稀盐酸;第⑥步由氯化钠溶液得到氯化钠晶体,采用的方式为蒸发结晶。(1)由分析可知,操作①为过滤,所用到的玻璃仪器的名称是漏斗、玻璃棒、烧杯。(2)由分析可知,B为BaSO4,F为Mg(OH)2。(3)由分析可知,试剂Ⅰ为NaOH溶液,试剂Ⅱ为稀盐酸。(4)BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加顺序不能调换,加Na2CO3溶液的目的不仅仅是除去Ca2+,还可除去过量的Ba2+。要点笔记　化学方法除杂的思路:先根据杂质特点选择除杂试剂,通常选择那些易与杂质反应生成气体或沉淀的物质,然后再根据“不能引入新的杂质”的原则,确定加试剂的顺序。2.为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、 等离子,以制得精盐水,某同学设计如下方案:以下说法正确的是(　　)A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,但不可能有Ca(OH)2B.②中加入过量Na2CO3溶液主要是为了除去Mg2+、Ca2+C学以致用·随堂检测全达标12341.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溶液和盐酸C解析 溶质NaOH、CuCl2、Na2CO3、Na2SO4、Ca(OH)2、MgCl2、HCl、H2SO4都是电解质,它们在水溶液中电离成自由移动的阴、阳离子。是否能够发生离子反应,可根据是否生成难溶性物质、难电离的物质或易挥发性的物质进行判断。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质生成,也没有难电离的物质或易挥发性的物质生成,故不能发生离子反应。12342.下列离子方程式书写正确的是(　　)A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++H++OH-+ ══H2O+BaSO4↓C.碳酸钙与稀盐酸反应:CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2OD.铜片与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+══Cu2++AgC解析 铁与稀盐酸反应生成亚铁盐,离子方程式为Fe+2H+══Fe2++H2↑,故A错误;稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,Ba2+和OH-的物质的量之比应为1∶2,离子方程式为Ba2++2H++2OH-+ ══2H2O+BaSO4↓,故B错误;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O,故C正确;铜片跟硝酸银溶液反应,离子方程式为Cu+2Ag+══Cu2++2Ag,故D错误。12343.在某无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是(　　) B解析 A项,OH-能与酸性溶液中的H+反应生成水;B项,四种离子均不与H+反应,相互之间也不反应,能大量共存;C项,Fe3+为棕黄色,不符合题意;D项,Ag+与Cl-能反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。12344.[2023辽宁六校协作体高一联考]下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)A.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2══CaCO3↓+2H+C解析 CO2与CaCl2溶液不反应,A错误;纯碱溶液中加入少量稀盐酸只生成 ,不能生成CO2,B错误;硫酸铁溶液和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀,D错误。