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离子反应. 考纲要求. 1. 了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。 2. 了解离子反应的概念、离子反应发生的条件,了解常见离子的检验方法。 3. 能正确书写化学方程式和离子方程式,并能进行有关计算。. 教法指引. 复习此专题时应加强以下几个知识点的学习: 1 、离子共存问题 2 、离子方程式的正误判断以及书写 3 、离子推断和检验 4 、离子反应的运用 5 、离子浓度大小比较 理解离子反应的概念,掌握离子反应发生的条件,判断离子在溶液中能否大量共存。
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考纲要求 1. 了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。 2. 了解离子反应的概念、离子反应发生的条件,了解常见离子的检验方法。 3. 能正确书写化学方程式和离子方程式,并能进行有关计算。
教法指引 复习此专题时应加强以下几个知识点的学习: 1、离子共存问题 2、离子方程式的正误判断以及书写 3、离子推断和检验 4、离子反应的运用 5、离子浓度大小比较 理解离子反应的概念,掌握离子反应发生的条件,判断离子在溶液中能否大量共存。 正确书写离子方程式。依据题目所给的信息,运用书写规则书写典型反应离子方程式,或结合具体反应,依据书写规则对所给离子方程式进行正误判断。
自主学习 一、离子方程式的正误判断
1.看物质能否被拆成离子。 在溶液中不能被拆成离子的有: 单质,气体;氧化物;难溶物(如:BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH) 3、Fe(OH)2 、Cu(OH) 2等); 弱电解质其包括弱酸(如:CH3COOH、H2CO3、H2S、H2SO3、H3PO4、HClO、HF等),弱碱(如:NH3•H2O、 Fe(OH) 3、Cu(OH) 2等)和其它物质:(如:Pb(CH3COO)2、HgCI2、H2O等); 微溶物(如:CaSO4、AgSO4、Ca(OH)2等)作为反应物若是浑浊的和作为生成物; 还有特殊的物质如:浓硫酸 。 只有既易溶于水又能完全电离的化合物才能拆成离子形式。
2.看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。2.看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。 3.看“==”“”“↑”“↓”等运用是否正确。 4.看质量、电荷是否守恒,若是氧化还原反应还要看电子是否守恒。 5.看反应物和产物的配比是否正确。 6.反应物用量的要求。它包括过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对离子方程式的影响。而由“量”不同引起反应不同的典型反应要逐一突破,
小结: (1)离子反应方程式的呈现方式一般是选择型的正误判断或填空型的书写,而书写类主要是与氧化还原反应相关的离子方程式出现频率较高。 (2)对于离子反应方程式书写按“抓特性(即物质的典型性质)、循过程(即书写离子方程式的步骤)、用守恒、看变量”的策略。守恒思想是离子方程式书写和正误判断的重要方法,而由“量”不同引起反应不同的典型反应要逐一突破,这是离子反应考查的难点,也是重点。
1.离子共存条件: 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,它们之间便不能在溶液中大量共存。 ⑴生成难溶物或微溶物:如:Ba2+与CO32-,Ag+与Br-,Ca2+与SO42-等不能大量共存。 ⑵生成气体或挥发性物质:如:NH4+与OH-,H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能大量共存。 ⑶生成难电离物质:如:H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等因生成弱酸不能大量共存;OH-与NH4+因生成的弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。 ⑷发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-(H+)等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)不能大量共存。 ⑸弱酸酸式酸根离子不能与H+、OH-大量共存 如HCO3-与H+、OH-,H2PO4-与H+、OH-等。 ⑹离子之间相互促进水解时不能大量共存 ⑺形成配合物:如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存。
2.附加隐含条件的应用规律: ⑴溶液无色透明时,则溶液中一定没有有色离子, 如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4- ⑵强碱性溶液中肯定不存在与OH-反应的离子, 如Fe3+、 Fe2+、HCO3-、NH4+、Al3+ ⑶强酸性溶液中肯定不存在与H+反应的离子, 如HCO3-、CO32-、S2-、CH3COO-、AlO2- ⑷离子能够大量共存,包括离子相互间不会发生化学反应,不会生成沉淀,不会生成气体挥发 。
限制酸性溶液的条件 1、PH=1的溶液。 2、使紫色石蕊溶液呈红色。 3、使甲基橙呈红色。 4、加镁粉放氢气。 5、c(OH-)为10-14mol/l。 隐含有H+。 限制碱性的条件 1、PH=14的溶液。 2、使红色石蕊变蓝。 3、酚酞呈红色。 4、甲基橙呈黄色。 5、c(H+)为10-14 mol/l。 可酸可碱的条件 1、水电离c(OH-)或者c(H+)浓度。 2、加入铝粉有氢气产生。 3、HCO3-离子不能稳定存在的溶液。
方法技巧 审题时应注意题目中隐含条件: 1.无色透明:不能存在Cu2+或 Fe2+或 Fe3+或MnO4—离子 2.酸性溶液、PH<7(或=1、2等),说明含有大量的H+ 3.碱性溶液、PH>7(或=13、14等),说明含有大量的OH— 4.注意题目要求是“大量共存”还是“不能大量共存”。
(1)对于离子共存可以按“抓特征、补盲点、挖反应、用条件”的思路进行,具体如下:(1)对于离子共存可以按“抓特征、补盲点、挖反应、用条件”的思路进行,具体如下: ①理解每种离子的特殊性质(如颜色、化学性质); ②注意教材中出现但不是常考的反应,如Cl-和ClO-在酸性条件下的反应; ③注意一些离子共存的条件,如与铝反应产生氢气、水电离出的氢离子浓度等特殊条件。
三、离子反应的应用——离子的检验和推断 离子反应的发生与浓度、温度、酸碱性有关,并且往往伴随有特征的反应现象,通过离子的检验和推断,考查离子反应的综合应用。 【示范1】某钠盐溶液中可能含有NO-2、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、I-等阴离子。某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验: ①用pH计测得溶液的pH大于7 ②加入盐酸,产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体 ④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色 ⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色 该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO2-、CO32-、Cl-三种阴离子。 请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论 ()。 A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤
点拨 实验③,加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明溶液中含有Cl-,放出有色刺激性气体,说明溶液中还含有NO-2,因NO2-具有氧化性,SO32-、I-具有还原性,可确定溶液中一定不含有SO32-和I-;实验④,加入足量的BaCl2溶液,产生的白色沉淀能溶于稀硝酸且放出气体,该气体不能使品红溶液褪色,可推出,溶液中一定含有CO32-,不含SO42-。仅③④两个实验,即可得出该同学的结论。 答案:B
点评 离子推断的五项原则 1.互斥性原则 当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时,应立即运用已有知识,将不能与之大量共存的离子排除掉,从而判断出一定没有哪种离子。 2.溶液的酸、碱性原则 根据溶液的酸、碱性判断,一是初步判断可能组成哪些物质,联系盐类的水解;二是在酸性或碱性溶液中哪些离子不能大量存在。
3.进出性原则 在进行离子检验时,往往需要加入试剂,这样就会引入新的离子,原溶液中是否存在该种离子就无法判断,还会有一些离子会随着实验过程中所产生的沉淀或气体而消失,有可能对后续的实验造成影响。 4.电中性原则 在任何电解质溶液中,阴、阳离子的总电荷数是守恒的,即溶液呈电中性。在判断混合体系中某些离子存在与否时,有的离子并未通过实验验证,但我们可运用溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。 5.优先组成中学常见的物质的原则 用中学教材中出现的物质回答相关问题,这是避免错误的有效方法。
【示范2】(2011·济南模拟)今有一澄清溶液,只可能含有下表中的若干种离子(存在的离子均大量):【示范2】(2011·济南模拟)今有一澄清溶液,只可能含有下表中的若干种离子(存在的离子均大量): 阳离子 K+、NH4、H+、Ba2+ 阴离子 Cl-、CO32-、SO42-、OH- 现取三份上述澄清溶液各100 mL,分别进行以下实验: ①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。 ②第二份加入足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04 mol。 ③第三份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤,干燥后,沉淀质量为2.33 g。 请回答以下问题: (1)100 mL溶液中c(SO42-)=________。 (2)第③个实验中沉淀减少的原因是(用离子方程式表示) ________________________________。 (3)上述澄清溶液中除SO42-以外,一定大量存在的离子是____________。
解析 由实验②可以断定溶液中含有NH4+,其浓度为0.04 mol÷0.1 L=0.4 mol·L-1;由实验③可以断定溶液含有SO42-、CO32-,SO42-的浓度为:2.33 g÷233 g·mol-1÷0.1 L=0.1 mol·L-1;H+、Ba2+一定不能大量存在,根据溶液中电荷守恒,则一定存在阳离子K+。 答案(1)0.1 mol·L-1 (2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O (3)NH4+、K+、CO32-
【示范3】现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+阴离子有Cl-、OH-、CH3COO-、NO3-、SO42-、CO32-,现将它们分别配成0.1 mol·L-1的溶液,进行如下实验: ①测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C; ②向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失; ③向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,无明显现象; ④向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 根据上述实验现象,回答下列问题: (1)实验②中反应的化学方程式是_________________________________________________________; (2)E溶液是________,判断依据是__________________________; (3)写出下列四种化合物的化学式:A__________、C__________、D__________、F__________。
解析 由①中碱性强弱顺序可知A是碱,E是碳酸盐,C是醋酸盐;而所给六种阳离子可以与CO32-形成可溶性盐的只有K+,所以E是K2CO3。由②中现象可知B中有Ag+,则应是AgNO3。由③中现象知D中无CO32-和SO42-。由④中现象可知F中有Fe2+。由题意知六种化合物均是可溶性的,A是碱,则应是Ba(OH)2。C是强碱弱酸盐,则为(CH3COO)2Ca。D中无CO32-和SO42-,则F中有SO42-,F为FeSO4,D是AlCl3。解析 由①中碱性强弱顺序可知A是碱,E是碳酸盐,C是醋酸盐;而所给六种阳离子可以与CO32-形成可溶性盐的只有K+,所以E是K2CO3。由②中现象可知B中有Ag+,则应是AgNO3。由③中现象知D中无CO32-和SO42-。由④中现象可知F中有Fe2+。由题意知六种化合物均是可溶性的,A是碱,则应是Ba(OH)2。C是强碱弱酸盐,则为(CH3COO)2Ca。D中无CO32-和SO42-,则F中有SO42-,F为FeSO4,D是AlCl3。 答案(1)AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3,AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O (2)碳酸钾 由①中碱性强弱的顺序可知:E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子,所以E是碳酸钾 (3)Ba(OH)2(CH3COO)2CaAlCl3FeSO4