資源簡介

3.2 第4課時　離子反應(2)
【學習目標】
1.利用離子反應及其發生的條件,學會離子共存的判斷方法。
2.學會判斷離子方程式書寫的正誤,進一步鞏固離子方程式的書寫步驟及方法。
3.掌握離子推斷的方法,通過整理歸納,得出結論,并形成一定的知識規律。
【合作探究】
【學習情境】
下圖分別是氯化鈉溶液與硝酸銀溶液反應、NaOH溶液和鹽酸反應的微觀示意圖。
從反應示意圖中可以看出Ag+與Cl-在溶液中不能大量共存,H+與OH-在溶液中不能大量共存,為什么 哪些離子在溶液中不能大量共存呢
任務1　離子共存
【新知生成】
離子在溶液中不能大量共存的原因
(1)離子間反應生成　　　　。
(2)離子間反應生成　　　　。
(3)離子間反應生成　　　　的物質。
(4)離子間發生　　　　反應。
(5)隱含條件
①溶液無色透明時,不存在　　　　。
常見的有色離子有:Cu2+(　　　　色)、Fe3+(　　　　色)、Fe2+(　　　　色)、Mn(　　　　色)。
②強酸性溶液、常溫下pH小于7的溶液或使石蕊試液變紅的溶液,都是指酸性溶液,則　　　　的離子肯定不能大量存在。
③強堿性溶液、常溫下pH大于7的溶液或使酚酞試液變紅的溶液,都含有大量OH-,則　　　　的離子肯定不能大量存在。
④“透明溶液”意味著無　　　　物和　　　　物,但并不意味著　　　　。
【答案】(1)沉淀　(2)氣體　(3)難電離　(4)氧化還原　(5)①有色離子　藍　黃　淺綠　紫紅　②能與H+反應　③能與OH-反應　④難溶　微溶　溶液無色
【核心突破】
典例1　下列各組離子在溶液中能大量共存的是(　　)。
A.Ba2+、N、H+、S
B.K+、Cl-、C、Na+
C.H+、N、Na+、C
D.N、S、K+、OH-
【答案】B
【解析】A項中的Ba2+與S反應生成硫酸鋇沉淀,二者不能大量共存;C項中的H+與C反應生成二氧化碳氣體和水,二者不能大量共存;D項中的N與OH-反應生成難電離的弱堿一水合氨,二者不能大量共存。
訓練1　下列各組離子在給定條件下能大量共存的是(　　)。
A.在酸性較強的溶液中:N、K+、C、Cl-
B.有大量S存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ba2+、Br-
C.使酚酞溶液變紅的溶液中:Na+、Cl-、S、Fe3+
D.無色透明的水溶液中:K+、Ba2+、Cl-、N
【答案】D
【解析】C在酸性溶液中不能大量存在;由于BaSO4難溶于水,因此有S存在的溶液中Ba2+不能大量存在;使酚酞溶液變紅的溶液為堿性溶液,在堿性溶液中Fe3+不能大量存在。
訓練2　如何判斷溶液中的離子能不能大量共存 下列各組離子能否大量共存 說明你的判斷依據。
①Ca2+　Na+　C　N
②Ca2+　Na+　S　N
③H+　K+　Cl-　OH-
④N　K+　OH-　S
⑤H+　K+　HC　S
⑥Na+　K+　C　OH-
【答案】當溶液中離子間能發生離子反應時,則不能大量共存;反之則能大量共存。
①Ca2+　Na+　C　N　生成難溶物CaCO3
②Ca2+　Na+　S　N　生成微溶物CaSO4
③H+　K+　Cl-　OH-　生成水
④N　K+　OH-　S　生成弱電解質
⑤H+　K+　HC　S　生成氣體、水
⑥Na+　K+　C　OH-　能大量共存
任務2　離子方程式的正誤判斷
【新知生成】
離子方程式的正誤判斷——“五看”
(1)看是否符合客觀事實。
(2)看拆分是否正確。
(3)看是否符合原子守恒和電荷守恒。
(4)看是否漏寫離子反應。
(5)看是否符合陰、陽離子的個數配比。
【核心突破】
典例2　下列反應的離子方程式書寫正確的是(　　)。
A.稀硫酸滴在氧化銅上:O2-+2H+H2O
B.稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合:S+Ba2+BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+Ca2++H2CO3
D.氧化鐵與稀鹽酸混合:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
【答案】D
【解析】CuO不能拆,A項錯誤;漏寫H+與OH-參加反應生成水,B項錯誤;反應生成的碳酸不穩定,可分解成二氧化碳和水,C項錯誤。
訓練3　下列反應的離子方程式書寫正確的是(　　)。
A.金屬鎂與稀鹽酸反應:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
B.氯化鋇溶液與稀硫酸反應:Ba2++SBaSO4↓
C.碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應:Na2CO3+2H+2Na++H2O+CO2↑
D.氫氧化鎂與稀硫酸反應:OH-+H+H2O
【答案】B
【解析】Cl-不參與離子反應,MgCl2在水中完全電離,正確的離子方程式應為Mg+2H+Mg2++H2↑,A項錯誤;Na2CO3應拆寫為離子形式,即離子方程式應為C+2H+CO2↑+H2O,C項錯誤;Mg(OH)2為難溶物,不可拆寫成離子形式,即離子方程式應為Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,D項錯誤。
訓練4　判斷下列離子方程式書寫的正誤,錯誤的說明原因。
(1)氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應:FeCl3+3OH-Fe(OH)3↓+3Cl- (　　)
(2)氧化鈉與鹽酸:O2-+2H+H2O (　　)
(3)碳酸氫鈉溶液與稀硫酸:C+2H+H2O+CO2↑ (　　)
(4)鈉與水反應:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑ (　　)
(5)氯氣與溴化鉀溶液反應:Br-+Cl2Cl-+Br2 (　　)
(6)Fe與稀鹽酸反應:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑ (　　)
(7)稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應:H++OH-H2O (　　)
(8)稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應:Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O (　　)
【答案】(1)×,FeCl3應拆成離子形式　(2)×,Na2O不能拆　(3)×,HC不能拆　(4)×,電荷不守恒　(5)×,原子不守恒　(6)×,不符合客觀事實,Fe與稀鹽酸反應生成Fe2+　(7)×,漏掉了參加反應的離子,沒體現Ba2+與S反應生成BaSO4沉淀　(8)×,陰、陽離子的個數配比不正確,正確的離子方程式為Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O
任務3　離子推斷
【新知生成】
離子推斷的方法策略
(1)肯定性原則:根據實驗現象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的離子。(記住幾種常見的有色離子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mn)
(2)互斥性原則:在肯定某些離子存在的同時,結合離子共存規律,否定一些離子的存在。
(3)電中性原則:溶液呈電中性,一定既有陽離子,又有陰離子,且溶液中正電荷總數與負電荷總數相等。(這一原則可幫助我們確定一些隱含的離子)
(4)進出性原則:通常是在實驗過程中使用,是指在實驗過程中反應生成的離子或引入的離子對后續實驗的干擾。
【核心突破】
典例3　今有一混合物的水溶液,只可能含有以下離子中的若干種:Na+、N、Ba2+、Cl-、C、S。現取兩份200mL的溶液進行如下實驗:①第一份加足量NaOH溶液,加熱,收集到氣體1.36g;②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,經足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質量為4.66g。根據上述實驗,以下推測正確的是(　　)。
A.一定不存在Ba2+,N可能存在
B.C一定不存在
C.Na+一定存在
D.一定不存在Cl-
【答案】C
【解析】由①知,溶液中存在N,n(N)==0.08mol。由②知,溶液中存在S,n(S)==0.02mol;存在C,n(C)==0.04mol。溶液中有S和C,則一定不存在Ba2+。陽離子所帶電荷為0.08mol,陰離子所帶電荷為0.02mol×2+0.04mol×2=0.12mol,根據電荷守恒可知,溶液中一定還存在Na+,可能存在Cl-。
典例4　某河道兩旁有甲、乙兩廠。它們排放的工業廢水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、N六種離子。
(1)甲廠的廢水明顯呈堿性,故甲廠廢水中所含的三種離子是什么
(2)乙廠的廢水中含有另外三種離子。如果加一定量的物質A可以回收其中的某種金屬B,A、B分別是什么(填寫金屬元素符號)
(3)污水處理廠某技術人員提出了另一種設想:將甲廠和乙廠的廢水按適當的比例混合,經過濾后的廢水,可用來澆灌農田。你能解釋其中的原因嗎
【答案】(1)K+、Cl-、OH-　(2)Fe、Ag　(3)將甲廠和乙廠的廢水按適當的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,經過濾后的廢水中溶質主要為KNO3,可用來澆灌農田。
【解析】(1)甲廠廢水呈堿性,則溶液中含有大量的OH-,能與OH-反應的Ag+、Fe3+不能大量共存,根據溶液呈電中性可知,甲廠廢水中應含有K+,乙廠廢水中含有Ag+、Fe3+,與Ag+、Fe3+反應的Cl-、OH-不能共存,所以乙廠廢水中還有N,由此可知:甲廠廢水中含有K+、Cl-、OH-,乙廠廢水中含有Ag+、Fe3+、N。(2)乙廠的廢水中含有的金屬離子有Ag+、Fe3+,加入單質Fe,可置換出Ag。A、B分別是Fe、Ag。(3)將甲廠和乙廠的廢水按適當的比例混合,可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀,經過濾后的廢水中溶質主要為KNO3,可用來澆灌農田。
訓練5　某無色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的幾種,請填寫下列問題:
(1)通過觀察就可以肯定原溶液中不存在的離子是　　　　。
(2)取少量原溶液,加入過量稀鹽酸,有白色沉淀生成;再加入過量的稀硝酸,沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是　　　　,有關的離子方程式為　　　　　　　　。
(3)取(2)中的濾液,加入過量的稀氨水,出現白色沉淀,說明原溶液中肯定有　　　　,有關的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
(4)原溶液中可能大量存在的陰離子是下列中的　　　　(填字母)。
A.Cl-　　B.N　　C.C　　D.OH-
【答案】(1)Cu2+、Fe3+　(2)Ag+　Ag++Cl-AgCl↓　(3)Mg2+　2NH3·H2O+Mg2+Mg(OH)2↓+2N　(4)B
【解析】(1)無色透明溶液中不可能含有有色離子Cu2+、Fe3+。(2)加鹽酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,則肯定存在Ag+,離子方程式為Ag++Cl-AgCl↓。(3)加過量稀氨水有白色沉淀出現,肯定含有Mg2+。(4)原溶液中含有Ag+,故陰離子中不可能含有Cl-、C、OH-,可能大量存在N。
課堂小結
【隨堂檢測】
1.下列各組離子中一定能大量共存的是(　　)。
A.在強酸性溶液中:Na+、K+、S、HC
B.在無色溶液中:Cu2+、K+、S、N
C.在強堿性溶液中:Na+、K+、Cl-、N
D.在含有大量Ba2+的溶液中:Fe3+、K+、S、Cl-
【答案】C
【解析】A項,在強酸性溶液中HC不能大量存在;B項,Cu2+顯藍色;D項,Ba2+與S不能大量共存。
2.下列反應的離子方程式書寫正確的是(　　)。
A.H2SO4溶液與氨水反應:H++OH-H2O
B.CuO與稀鹽酸反應:CuO+2H+Cu2++H2O
C.CaCO3與鹽酸反應:C+2H+H2O+CO2↑
D.Cl2與氫氧化鈉溶液反應:Cl2+2OH-2ClO-+H2O
【答案】B
【解析】NH3·H2O是弱電解質,不能拆分,A項錯誤;CaCO3是沉淀,不能拆分,C項錯誤;不符合客觀事實,D項錯誤。
3.下列離子方程式書寫正確的是(　　)。
A.少量金屬鈉加到冷水中:Na+2H2ONa++OH-+H2↑
B.氫氧化銅加到鹽酸中:Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O
C.澄清石灰水中通入少量的二氧化碳:2OH-+CO2C+H2O
D.鐵釘放入硫酸銅溶液中:2Fe+3Cu2+2Fe3++3Cu
【答案】B
【解析】反應前后氫原子個數不守恒,A項錯誤;生成的碳酸鈣應寫化學式,C項錯誤;鐵與硫酸銅反應生成Fe2+,D項錯誤。
4.某溶液中可能含有K+、Na+、C、Cl-中的一種或幾種,為鑒別其中所含離子,現進行如下實驗:
序號 實驗操作及現象
① 取原溶液,進行焰色反應,顯黃色,透過藍色鈷玻璃觀察無紫色
② 取原溶液,向溶液中加入鹽酸,有氣體產生
請回答下列問題:
(1)原溶液中一定存在的離子是　　　　(填離子符號,下同),一定不存在的離子是　　　　,可能存在的離子是　　　　。
(2)為進一步確定原溶液中可能存在的離子是否存在,應進行的實驗操作及判斷依據是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)Na+、C　K+　Cl-　(2)取原溶液少許,向其中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀HNO3,若白色沉淀不消失,則原溶液中存在Cl-,反之,原溶液中不存在Cl-
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