1.通過(guò)對(duì)稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)的研究,明確離子反應(yīng)的意義,并認(rèn)識(shí)到溶液中復(fù)分解型離子反應(yīng)的條件。2.通過(guò)對(duì)溶液中電解質(zhì)、非電解質(zhì),強(qiáng)弱電解質(zhì)存在形式的分析,掌握離子方程式的書寫方法及離子方程式正誤的判斷方法。3.通過(guò)離子反應(yīng)實(shí)質(zhì)的認(rèn)知,理解常見離子的檢驗(yàn)原理以及檢驗(yàn)操作。4.通過(guò)粗鹽的提純實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)粗鹽的提純、物質(zhì)的除雜。
學(xué)習(xí)任務(wù)1　離子反應(yīng)與離子方程式
1.探究電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)
2.離子反應(yīng)(1)概念:在溶液中有離子參加的化學(xué)反應(yīng)。(2)實(shí)質(zhì):溶液中某種或某些離子的濃度發(fā)生改變。(3)復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生的條件。
3.離子方程式(1)概念:用實(shí)際參加反應(yīng)的 來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的式子。如:NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)實(shí)際上只有H+和OH-發(fā)生了變化,其離子方程式為H++OH- H2O。
②方法二:書寫步驟(以氯化鋇溶液和硫酸鈉溶液反應(yīng)為例)。
探究1　離子反應(yīng)的判定離子反應(yīng)是電解質(zhì)電離后以離子的形式參與的化學(xué)反應(yīng),絕大多數(shù)的離子反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的。從微觀角度看離子反應(yīng)可以發(fā)生在離子與離子之間、離子與分子之間、離子與原子之間,所以判斷一個(gè)反應(yīng)是否是離子反應(yīng)就是判斷該反應(yīng)過(guò)程中是否有離子參與了反應(yīng)。電解質(zhì)除了在水溶液中發(fā)生電離以外,有些電解質(zhì)在熔融狀態(tài)也能發(fā)生電離(強(qiáng)堿、鹽、活潑金屬氧化物),那么這類物質(zhì)在熔融態(tài)狀態(tài)下的反應(yīng)也是離子反應(yīng)。
問題1:AgNO3溶液與NaCl溶液混合出現(xiàn)白色沉淀;Cl2用NaOH溶液吸收;光亮的鐵片置于硫酸銅溶液中表面變紅色。上述三個(gè)反應(yīng)是離子反應(yīng)嗎?如果是,反應(yīng)的微粒分別是什么?其共同點(diǎn)是什么?提示:三個(gè)反應(yīng)都是離子反應(yīng)。第一個(gè)反應(yīng)是Ag+與Cl-之間的反應(yīng);第二個(gè)反應(yīng)是Cl2分子與OH-之間的反應(yīng);第三個(gè)是Fe原子與Cu2+之間的反應(yīng)。共同點(diǎn)是都有離子參與了反應(yīng)。問題2:高爐煉鐵是CO與Fe2O3反應(yīng)得到金屬鐵;高溫對(duì)熔融氯化鈉通直流電得到了金屬鈉和氯氣。這兩個(gè)反應(yīng)是離子反應(yīng)嗎?為什么?提示:高溫下CO與Fe2O3反應(yīng)得到金屬鐵的反應(yīng)不是離子反應(yīng),因?yàn)镃O與Fe2O3都是非電解質(zhì),沒有離子參與;高溫對(duì)熔融氯化鈉通直流電,生成金屬鈉和氯氣的反應(yīng)是離子反應(yīng),因?yàn)槿廴跅l件下氯化鈉發(fā)生了電離,生成了Na+與Cl-,Na+與Cl-轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘兮c和氯氣,發(fā)生反應(yīng)的是離子,所以是離子反應(yīng)。問題3:通過(guò)前面的探究,你對(duì)確定是否是離子反應(yīng)有哪些方面的認(rèn)識(shí)?提示:離子反應(yīng)必須有離子參與。主要有兩種情況,一是電解質(zhì)(酸、堿、鹽)在水中發(fā)生的反應(yīng);二是電解質(zhì)(強(qiáng)堿、鹽和活潑金屬氧化物)熔融條件下的反應(yīng)。
探究2　離子方程式的書寫與判斷因?yàn)殡x子反應(yīng)揭示了電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì),引發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。同學(xué)們根據(jù)自己的理解,紛紛把學(xué)過(guò)的一些化學(xué)反應(yīng)用離子方程式表達(dá)了出來(lái)。
提示:都不正確。CaCO3難溶于水,主要以固體存在于溶液中,不能拆為離子;AgNO3溶液與Cu反應(yīng)的離子方程式電荷不守恒。
提示:這兩種寫法都是錯(cuò)誤的。書寫離子方程式首先確定是否是離子反應(yīng),氫氣與氯氣反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行,沒有離子參與,不是離子反應(yīng);Fe與稀鹽酸反應(yīng)生成的
是Fe2+,違背了化學(xué)事實(shí)。
提示:(1)×　Cu(OH)2為難溶物,不能拆成Cu2+和2OH-的形式。
提示:(2)×　Na2O為氧化物,在水溶液中會(huì)與水發(fā)生反應(yīng),不可拆成離子的形式。
離子方程式書寫及正誤判斷的要點(diǎn)
1.在書寫離子方程式或判斷離子方程式正誤時(shí),必須遵循以電解質(zhì)的主要存在形式表達(dá)物質(zhì)。也就是說(shuō),雖然是電解質(zhì),但由于難溶解、難電離(弱電解質(zhì)),主要以分子形式存在,就不能寫成離子。2.具體書寫和判斷要從“兩易”“兩等”和“兩查”入手
1.(2021·黑龍江望奎一中月考)下列反應(yīng)屬于離子反應(yīng)的是(　 　)A.實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸制取氫氣 B.高溫下碳酸鈣的分解C.氫氣在氯氣中燃燒 D.N2和H2反應(yīng)生成NH3
解析:Zn與稀硫酸反應(yīng)實(shí)際是Zn與溶液中的H+反應(yīng)生成H2,屬于離子反應(yīng),A符合題意;碳酸鈣高溫分解不在溶液中進(jìn)行,不屬于離子反應(yīng),B不符合題意;H2在Cl2中燃燒生成HCl,不在溶液中進(jìn)行,不屬于離子反應(yīng),C不符合題意;N2與H2反應(yīng)生成NH3,不在溶液中進(jìn)行,不屬于離子反應(yīng),D不符合題意。
2.(2021·遼寧學(xué)業(yè)考試)下列各組離子能在溶液中大量共存的是(　 　)
離子能否大量共存的判斷思路
(1)注意題干中的附加條件。
②酸性環(huán)境:“強(qiáng)酸性溶液”“使石蕊變紅的溶液”一定含有H+。③堿性環(huán)境:“強(qiáng)堿性溶液”“使酚酞變紅的溶液”一定含有OH-。
題點(diǎn)二　離子方程式3.(2021·黑龍江哈爾濱期末)下列反應(yīng)可用離子方程式“H++OH- H2O”表示的是(　 　)A.Na2CO3溶液與Ba(OH)2溶液混合B.NH4Cl溶液與Ca(OH)2溶液混合C.H2SO4溶液與KOH溶液混合D.NaHCO3溶液與NaOH溶液混合
判斷離子方程式正誤的準(zhǔn)則
學(xué)習(xí)任務(wù)2　離子反應(yīng)的應(yīng)用
(2)實(shí)驗(yàn)用品。①試劑:粗食鹽水,稀鹽酸,稀硫酸,NaOH溶液,Ba(OH)2溶液,Na2CO3溶液,BaCl2溶液。②儀器:燒杯,漏斗,玻璃棒,表面皿,pH試紙,濾紙,試管,膠頭滴管,鐵架臺(tái)。(3)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。
探究1　離子的檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)是利用了離子反應(yīng)的原理。待檢離子能發(fā)生特定的離子反應(yīng)而呈現(xiàn)出特征現(xiàn)象(沉淀、氣體、溶液顏色變化等),從而得出離子是否存在的結(jié)論。對(duì)下列關(guān)于離子的檢驗(yàn)方案的問題作出你的判斷。問題1:某同學(xué)向未知液中滴加AgNO3溶液,結(jié)果出現(xiàn)了白色沉淀,能不能得出溶液中存在Cl-的結(jié)論?
提示:不可行,加入稀鹽酸引入了Cl-。應(yīng)該先加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,可確定存在Cl-。
探究2　物質(zhì)的分離與提純
提示:可選擇Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液,使雜質(zhì)離子分別轉(zhuǎn)化為CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀而除去。問題5:為了把雜質(zhì)離子去除干凈,操作的原則是什么?提示:除雜試劑要加過(guò)量,然后考慮除去過(guò)量的試劑。
問題6:為了最后能得到純凈的氯化鈉溶液,思考Na2CO3、BaCl2、NaOH溶液的加入順序。提示:粗鹽提純?cè)噭┑募尤腠樞驗(yàn)?1)BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→稀鹽酸;(2)NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→稀鹽酸;(3)BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→稀鹽酸。注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液后加入,NaOH溶液不做要求。
1.常見的離子檢驗(yàn)方案
2.物質(zhì)的分離和提純?cè)瓌t(1)盡量不帶入新雜質(zhì)。為了將雜質(zhì)離子除凈,除雜試劑必須稍過(guò)量。(2)過(guò)量試劑必須便于后續(xù)操作除去。(3)有多種雜質(zhì)時(shí)要考慮試劑的加入順序,后加試劑要能除去前面的過(guò)量試劑。3.食鹽精制的操作流程
A.先用鹽酸酸化,再加BaCl2溶液B.先用硝酸酸化,再加BaCl2溶液C.加入用硝酸酸化的BaCl2溶液D.先用鹽酸酸化,再加Ba(NO3)2溶液
2.下列離子檢驗(yàn)的方法不正確的是(　 　)
A.Na2CO3溶液B.NaOH溶液C.BaCl2溶液D.稀鹽酸
題點(diǎn)二　物質(zhì)的分離提純
A.BaCl2、Na2CO3B.Na2CO3、BaCl2C.Ba(NO3)2、Na2CO3D.BaCl2、K2CO3
混合物的組成分析→沉淀劑的選擇→合理安排加入沉淀劑的順序→考慮過(guò)量沉淀劑如何除去→確定實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)操作。
1.誤認(rèn)為電解質(zhì)之間的反應(yīng)就是離子反應(yīng),其實(shí)電解質(zhì)只有在水中(或熔融后)才能發(fā)生離子反應(yīng)。2.誤認(rèn)為強(qiáng)電解質(zhì)都應(yīng)寫成離子,其實(shí)難溶鹽在水中主要是以固體存在,不能拆寫為離子形式。3.誤認(rèn)為Ca(OH)2是強(qiáng)堿,全部電離,書寫離子方程式時(shí)拆寫,其實(shí)由于Ca(OH)2是微溶化合物,石灰乳更多以未溶固體的形式存在,應(yīng)寫成Ca(OH)2。
5.誤認(rèn)為粗鹽提純時(shí)加入Na2CO3,可同時(shí)除去Ca2+、Mg2+。其實(shí)由于MgCO3微溶,應(yīng)該用NaOH除去Mg2+。
隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快,在經(jīng)濟(jì)、生活得到大幅度提高的同時(shí),環(huán)境的污染問題越來(lái)越得到人們的重視。某化學(xué)小組根據(jù)某地一化工廠的工藝推斷該工廠的廢水中可能大量存在下表離子中的4種:
該小組的同學(xué)取適量該廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定廢水中存在的離子,其實(shí)驗(yàn)操作流程如圖:(1)廢水中一定含有的離子是　　　　　　　　(填離子符號(hào)),確定不存在的幾種離
子的依據(jù)是　 。
該小組的同學(xué)取適量該廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定廢水中存在的離子,其實(shí)驗(yàn)操作流程如圖:
(2)生成白色固體Ⅰ的離子方程式為　 。
(3)上述實(shí)驗(yàn)中無(wú)法確定是否存在的離子有　　　 　　(填離子符號(hào)),若要進(jìn)一步確定存在的離子,可取適量該廢水加入足量Ba(NO3)2溶液中,過(guò)濾后向?yàn)V液中加
入　　　　(填化學(xué)式)溶液,產(chǎn)生白色沉淀,可確定　　　　存在。

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第2節(jié) 電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)

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