高三化学离子反应的本质重难点解析人教版

用心爱心专心122号编辑1高三化学离子反应的本质重难点解析一.本周教学内容：离子反应的本质二.重点、难点：1.离子反应的本质2.离子反应发生的条件3.离子方程式的书写方法三.具体内容：本节是在初中复分解反应发生的条件以及高中离子反应、氧化还原反应等基础上展开，从离子反应的本质出发，研究在什么条件下可使反应物的某些离子浓度减小，课本综合归纳了四种离子反应发生的条件，并对中学化学中常见的难溶物，难电离物质和挥发性物质等进行小结，使学生的知识系统化、网络化。（一）离子反应1.概念：有离子参加的化学的反应。2.本质：反应物的某些离子浓度的减小。3.类型（1）离子互换的反应（即复分解反应）：包括生成难溶物、易挥发性物质、难电离物质。（2）有离子参加的氧化还原反应：有置换反应CuFeCuFe22SClSCl222复杂的氧化还原反应OHNOCuNOHCu22342328322232222HAlOOHOHAl（3）盐类的水解反应：这类离子反应方程式应区分为一般程度的水解和进行完全的水解，正确的使用“↓”、“↑”、“”、“＝”。OHAl233HOHAl3)(3OHCO223OHHCO3SHOHAlOHAlS232323)(2623（4）络合反应：33)(3SCNFeSCNFe此外，根据参加反应的微粒，离子反应又可分为离子与离子、离子与原子、离子与分子三类。（二）离子反应的书写1.定义：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。2.离子方程式的书写步骤：四步。用心爱心专心122号编辑2“一写”：首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式。“二改”：把易溶于水、易电离物质改写成离子形式（最关键的一步）。“三删”：删去方程式两边未参加反应的离子。“四查”：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。3.离子方程式表示的意义：离子方程式反映了离子反应的实质，它不仅能表示一定物质间的某个反应，而且可以表示同一类型的离子反应。（三）离子反应发生的条件1.复分解型离子反应的条件这类离子反应发生的条件与复分解反应的条件一致，分三种情况：（1）生成难溶的物质①常见的难溶物有：②当有关离子浓度足够大时，生成微溶物的反应也能发生，常见的微溶物有CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、2)(OHCa等。如：Ca2＋＋SO42－＝CaSO4↓③由微溶物生成难溶物的反应也能发生，如：OHCaCOCOOHCa2)(3232（微溶）（难溶）CaSO4＋CO32－＝CaCO3↓＋SO42－（微溶）（难溶）（2）生成难电离的物质①常见的难电离的物质②反应规律：由强酸制弱酸，由强碱制弱碱。如：盐酸＋2)(ClOCa溶液H＋＋ClO－＝HClO稀醋酸＋苯酚钠溶液CH3COOH＋C6H5O－＝CH3COO－＋C6H5OHNH4Cl溶液＋NaOH溶液NH4＋＋OH－＝NH3·H2O（3）生成挥发性物质①常见的挥发性物质有：SO2、CO2、NH3、H2S等。用心爱心专心122号编辑3其中SO2、CO2、NH3即是挥发性物质，也是难电离物质（H2SO3、H2CO3、NH3·H2O）进一步分解的产物，因此，从离子反应的本质上是相同的。②有些离子反应不是电解质在电离的条件下进行的，不能用离子方程式表示。如：实验室制NH3，用固态铵盐与固体2)(OHCa反应：实验室制HCl、HF、HNO3用浓硫酸与其盐反应：但Cu与浓H2SO4的反应不是离子反应。2.有离子参与的氧化还原反应的条件有些在溶液中进行的离子反应，是由于发生了氧化还原反应，使反应物的某些离子浓度减小。此类反应能否发生取决于有关离子的氧化性、还原性强弱，须满足由强变弱的原则，即由氧化性和还原性强的性质生成氧化性和还原性弱的物质。主要包括有离子参与的置换反应与其他有离子参与的氧化还原反应。如：其他的离子反应，如盐类的水解、络合反应能发生的条件是反应物的某些离子结合成难电离的物质而引起反应物离子浓度的减小。【典型例题】[例1]下列离子方程式的书写是否正确？如不正确，错在哪里？应该怎样写？（1）将漂白粉加到盐酸中：HClOCaHClOCa22)(22（2）稀H2SO4与2)(OHBa溶液混合：H＋＋OH－＋Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓＋H2O；（3）检验铵盐：；（4）浓FeCl3溶液中投入铜片：Fe3＋＋Cu＝Fe2＋＋Cu2＋；（5）Na2SO3溶液中滴加HNO3：SO32－＋2H＋＝H2O＋SO2↑；（6）磷酸二氢钙与足量烧碱溶液反应：3Ca2＋＋6H2PO4－＋12OH－＝243)(POCa＋4PO43－＋12H2O；（7）NaHCO3溶液中HCO3－的水解：用心爱心专心122号编辑4HCO3－＋H2O＝CO32－＋H3O＋；（8）在含有nmolFeBr2的溶液中通入的Cl2的物质的量为nmol：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2＝2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。答案：见解析。解析：（1）不正确。2)(ClOCa是可溶性盐，应写离子形式，应写为：H＋＋ClO－＝HClO。（2）不正确。应按物质的组成比写出离子，应写为：2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－＝BaSO4↓＋2H2O（3）正确。检验NH4＋是在水溶液中进行的，并且需要加热。（4）不正确。电荷不守恒，应写为：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋。（5）不正确。不符合实验事实，应写为：2H＋＋2NO3－＋3SO32－＝2NO↑＋3SO42－＋H2O（6）正确。（7）不正确。HCO3－水解时结合H2O电离出的H＋生成H2CO3，题中写成HCO3－的电离，且应用“”，应写为：HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－。（8）不正确。没有注意到FeBr2与Cl2是等物质的量反应，产物不符合实验事实，应写为：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2＝2Fe3＋＋4Cl－＋Br2。[例2]在某100ml混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是：0.4mol·L－1、0.1mol·L－1。向该混合液中加入1.92克铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是__________。答案：见解析。解析：该题很容易让同学产生误解，认为Cu跟稀H2SO4不起反应，只和稀HNO3起反应，生成23)(NOCu、NO、H2O，实际上反应生成的23)(NOCu中的NO3－可跟稀H2SO4中的H＋形成HNO3，继续跟Cu起反应，故该计算只能利用离子方程式计算。3Cu+8H＋+2NO3－＝3Cu2＋+2NO↑+4H2O依据题意：n（H＋）=（0.4mol·L－1＋0.1×2mol·L－1）×0.1L=0.06moln（Cu）=molgg/6492.1=0.03moln（NO3－）=0.4mol·L－1×0.1L＝0.04moln（H＋）：n（NO3－）=0.06:0.04＝3:2＜8:2n（Cu）：n（NO3－）=0.03:0.04=3:4＜3:2说明NO3－过量。N（H＋）：n（Cu）=0.06:0.03=2:1＞8:3说明Cu过量故用H＋作计算，可得：参加反应n（Cu）=n（Cu2＋）=0.06mol×83=0.0225molc（Cu2+）=LmolLmol/225.01.00225.0用心爱心专心122号编辑5[例3]在室温时，某溶液的pH为1，该溶液中可能大量共存的离子组是（）A.2Zn，Cl，2Ba，3NOB.Na，3NO，K，23COC.K，24SO，Na，2AlOD.2Cu，3NO，3Al，24SO答案：AD解析：题干中“pH为1”这一限制必须在审题时审出，即相当于在每组中又增加一种H。B组不能共存的原因：323HCOHCO或OHCOHCO22232。C组不能共存的原因：322)(OHAlOHHAlO或OHAlHAlO23224。小结：离子大量共存的规律1.几种离子在同一溶液中，若离子之间不能发生反应，就能大量共存，否则不能大量共存。离子不能大量共存的原因从本质上说就是具备了离子反应发生的条件，主要分为以下四个方面：（1）离子之间发生复分解反应①生成难溶的物质②生成易挥发的物质用心爱心专心122号编辑6③生成难电离的物质H＋与OH－、CH3COO－、CN－、SiO32－、ClO－、PO43－不共存。（2）离子间发生氧化还原反应此外，在酸性条件下，S2O32－、SO32－与S2－、ClO－与Cl－、ClO3－与Cl－、MnO4－与Cl－都因发生氧化反应不能大量共存。（3）离子间发生了双水解反应（4）络合反应：Fe3＋与SCN－因发生络合反应不能大量共存。此外，还有以下四种情况应注意：①弱酸的酸式酸根离子既不能与H＋大量共存，又不能与OH－大量共存。如：HS－＋H＋＝H2S↑，HS－＋OH－＝S2－＋H2O。②能生成微溶物质的两种离子也不能大量共存。如：Ca2＋和SO42－，Ag＋与SO42－，Ca2＋与OH－。③络离子与能破坏该离子的离子不能大量共存。如：42322)(NHAgHNHAg3232)(NHAgIINHAg④H2PO4－与PO43－不能大量共存。因为H2PO4－＋PO43－＝2HPO42－。2.附加隐含条件的应用（1）要抓住溶液特征：呈酸性、碱性还是中性，是否有颜色。常见有颜色的离子有：Cu2＋（蓝色）、Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（棕黄色）、MnO4－（紫色）。（2）对离子的限制条件：因发生氧化还原反应或加入某种物质不会产生气体或者沉淀而共存或不共存。（3）题干中出现pH值、某指示剂变化，与Al反应放出H2等条件时，隐含着还要增加一种或几种离子。用心爱心专心122号编辑7（4）要看清要求是共存还是不共存[例2]某溶液中含有Cl-，SO42-，S2-，用AgNO3，23)(NOBa，23)(NOCu溶液分别将上述阴离子沉淀出来，加入试剂的正确操作顺序是（）A.23)(NOBa，AgNO3，23)(NOCuB.23)(NOBa，23)(NOCu，AgNO3C.AgNO3，23)(NOBa，23)(NOCuD.23)(NOCu，23)(NOBa，AgNO3答案：B，D解析：利用AgNO3，23)(NOBa，23)(NOCu3种溶液分别沉淀Cl－，SO42－，S2－3种阴离子，这就要求每加入一种试剂只能出现一种沉淀，而不能同时出现两种沉淀。如先加入23)(NOBa溶液，可先将SO42－离子沉淀出来（BaSO4），其他两种离子没变化，然后再加入23)(NOCu，可将S2-离子沉淀出来，最后加入23)(NOAg，可将Cl－离子沉淀出来（AgCl）。或者先加入23)(NOCu溶液，可沉淀出S2－（CuS），其他两种离子没变化，然后再加入23)(NOBa溶液，可将SO42－离子沉淀出来（BaSO4），最后加AgNO3溶液，将Cl－离子沉淀出来（AgCl），但如果首先加入AgNO3溶液，除Cl－被沉淀出来后，S2－离子也将同时沉淀出来（Ag2S），不合题意要求。[例3]（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入2)(OHBa溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：______；（2）在以上中性溶液中，继续滴加2)(OHBa溶液，请写出此步反应的离子方程式：答案：（1）2H++SO42－+Ba2++2OH－=BaSO4↓+2H2O（2）SO42－+Ba2+=BaSO4↓解析：用NaHSO4是二元强酸的酸式盐，可以全部电离。向NaHSO4溶液中，逐滴加入2)(OHBa溶液至中性，说明NaHSO4和2)(OHBa反应的物质的量之比为2:1，其化学方程式为：2NaHSO4+2)(OHBa=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O离子方程式为：2H++SO42－+Ba2++2OH－=BaSO4↓+2H2O同样可得（2）的离子方程式为：SO42－+Ba2+=BaSO4↓离子反应是否发生，只要观察反应中某种离子浓度是否发生改变，只要有一种离子浓度改变，该反应即可发生。用