高考化学二轮复习专题突破教案：离子反应

专题四离子反应【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.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。4.能正确书写离子方程式，并能进行有关计算。【课时安排】3课时【考情分析】离子反应是高中化学的重点内容，是考查元素化合物知识的一种重要形式，主要以离子方程式的书写和正误判断、离子在水溶液中能否大量共存两种题型出现。离子方程式主要涉及反应物、生成物的正误以及是否遵循守恒三个方面；共存判断主要是能否发生复分解反应、氧化还原反应、水解反应和络合反应四个方面。还要注意反应中的其他限制条件，如颜色、酸碱性，物质过量、少量等。【教学过程】考点一：酸、碱、盐在水溶液中的电离一、知识梳理1．电解质(1)化合物的分类(2)电解质的强弱与物质类别的关系2．电解质的电离电离是指电解质在水溶液或熔融状态下，离解成自由移动离子的过程。3．电离方程式的书写(1)强电解质：用“=”号连接；弱电解质(或弱酸酸式酸根)用“”号连接。(2)多元弱酸电离分步书写，多元弱碱一步写出。如：H2S：H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－；Cu(OH)2：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－(3)两性氢氧化物的电离：Al3＋＋3OH－Al(OH)3H＋＋AlO－2＋H2O(4)酸式盐的电离：多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子不同。如NaHSO4溶液中：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42—NaHCO3溶液中：NaHCO3===Na＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－34．酸、碱的定义(1)酸指电离出的阳离子全部是H＋的化合物。(2)碱指电离出的阴离子全部是OH－的化合物。考点二：离子反应和离子方程式一、知识梳理1．离子反应2．离子方程式(1)书写步骤(以CuSO4和NaOH反应为例)(2)意义：离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，而且还可以表示某一类型的离子反应。如H＋＋OH－===H2O可以表示盐酸与NaOH反应，也可表示强酸与强碱生成可溶性盐和H2O的一类反应。二、典例精析(1)直接判断离子方程式正误例1．下列指定反应的离子方程式正确的是（）A．Cu溶于稀硝酸HNO3：Cu＋2H＋＋NO3－=Cu2＋＋NO2↑＋H2OB．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓C．用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑D．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO2－＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－【解析】铜和稀硝酸反应生成NO，A错误；硫酸亚铁铵与过量氢氧化钠反应除生成氢氧化亚铁沉淀外，还生成氨水，B错误；C选项中醋酸为弱电解质，应写成化学式，C错误；偏铝酸钠通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝和碳酸氢根，D正确。(2)根据题设条件书写离子方程式例2．为探究NH4HCO3和NaOH的反应，设计实验方案如下：含0.1molNH4HCO3的溶液中加入0.1molNaOH，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液。写出以下反应的离子方程式：若有沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为_____________________若无沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为_____________________【解析】向NH4HCO3溶液中加入NaOH时，发生的离子反应有：HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O与NH＋4＋OH－===NH3·H2O，若NaOH量不足，则两反应存在先后次序问题，故实验中若产生沉淀，说明反应后溶液中含有CO2－3，证明先发生HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O，否则先发生NH＋4＋OH－===NH3·H2O。【答案】HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2ONH＋4＋OH－===NH3·H2O(3)与量有关的离子方程式书写例3．(1)NaHCO3溶液与少量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式_____________。(2)FeBr2与Cl2按物质的量比1∶1反应的离子方程式__________________。(3)向KOH溶液中通入过量CO2气体，发生反应的离子方程式_________。【答案】(1)Ca2＋＋2OH－＋2HCO－3===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O(2)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2(3)OH－＋CO2===HCO－3(4)离子方程式评价的合理性分析例4．下表中评价合理的是()选项化学反应及其离子方程式评价AFe3O4与稀硝酸反应：2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O正确B向碳酸镁中加入稀盐酸：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O错误，碳酸镁不应写成离子形式C向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓正确DFeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2错误，Fe2＋与Br－的化学计量数之比应为1∶2【解析】A项不正确，NO－3应参与反应；C项不正确，NH＋4与OH－也能反应；D项评价不正确，FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应，Br－只能部分参与反应，Fe2＋与Br－的化学计量数之比为1∶1。【答案】B.三、方法总结离子方程式书写及正误判断6要点1．不能违背反应原理：如Fe与硝酸反应生成H2。2．正确使用必要的符号(===，，↑，↓)(1)一般离子的水解反应用“”，不注明“↑”或“↓”。(2)两离子水解相互促进生成沉淀或气体时用“===”，注明“↑”或“↓”。3．电解质的拆分问题(1)弱酸、弱碱、难溶盐、单质、氧化物、气体用化学式表示。(2)多元弱酸的酸式盐的酸式酸根离子在离子方程式中不能拆开写，多元强酸的酸式盐的酸式酸根离子在离子方程式中拆开写。(3)对于微溶性的强电解质：①在反应物中视情况而定。如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2＋、OH－存在，可以拆成离子的形式；石灰乳中主要以不溶的Ca(OH)2存在，不能拆成离子形式。②在生成物中，一般不能拆，以化学式形式表示。(4)氨水作为反应物写NH3·H2O；作为生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写NH3(标↑号)，若是稀溶液且不加热时，可写NH3·H2O。4．反应物或产物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H＋＋OH－＋SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O。5．不要漏掉反应：如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与SO2－4生成BaSO4沉淀，也不能漏掉Cu2＋与OH－生成Cu(OH)2沉淀。6．反应前后是否遵循两守恒(原子守恒和电荷守恒)如FeCl2与Cl2反应不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－(电荷不守恒)【特备提醒】常见的与量有关的离子方程式有下列情况：(1)CO2(或SO2、H2S)参与的离子反应，CO2(SO2、H2S)少量时生成正盐，过量或足量时生成酸式盐。(2)酸式盐与碱反应，书写时可采用设“1”法，即将少量物质的量定为1mol，其他反应物的离子根据需要确定物质的量。(3)FeBr2(还原性Fe2＋Br－)、FeI2(还原性I－Fe2＋)通入Cl2，Cl2不足时对于FeBr2先氧化Fe2＋，对于FeI2先氧化I－等。(4)Fe与HNO3的反应，Fe少量生成Fe3＋，Fe过量生成Fe2＋。考点三：离子共存一、知识梳理1．因生成弱电解质而不能大量共存的离子组(1)H＋与CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSO－3、S2－、HS－等易挥发的弱酸的酸根不能共存；(2)OH－与H＋、NH＋4、HCO－3、HSO－3、HS－、H2PO－4、HPO2－4等不能大量共存。2．因生成沉淀而不能大量共存的离子组(1)H＋与SiO2－3、AlO－2等不能大量共存；(2)SO2－4与Ba2＋、Ca2＋、Ag＋等不能大量共存；(3)S2－与Cu2＋、Pb2＋、Fe2＋、Hg2＋、Ag＋等不能大量共存；(4)OH－与Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、Zn2＋等不能大量共存。3．因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组(1)在酸性条件下①NO－3与I－、Br－、Fe2＋、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3等不能共存；②MnO－4与I－、Br－、Cl－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3、Fe2＋等不能大量共存；③ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3等不能大量共存；④S2－与SO2－3等不能大量共存(碱性条件下可以共存)。(2)在碱性条件下①ClO－与I－、Br－、Cl－、S2－等还原性比较强的离子不能大量共存；②MnO－4与I－、Br－、Cl－、S2－等还原性比较强的离子不能大量共存。(3)其他Fe3＋与S2－、HS－、SO2－3、HSO－3、I－等还原性比较强的离子不能大量共存，MnO－4与乙醇、苯酚、乙醛等还原性比较强的分子不能大量共存。4．因水解相互促进而不能大量共存的离子组(1)Al3＋与AlO－2、HCO－3、CO2－3、HS－、S2－、SO2－3、HSO－3、SiO2－3、ClO－、C6H5O－等不能大量共存；(2)Fe3＋与AlO－2、HCO－3、CO2－3、SiO2－3、ClO－等不能共存。5．因发生络合反应而不能大量共存的离子组(1)Fe3＋和SCN－、C6H5O－不能大量共存；(2)Ag＋与NH＋4在碱性条件下不能大量共存。6．限定条件(1)基本条件：审题时要注意题目要求的是“大量共存”还是“不能大量共存”，是“肯定能大量共存”还是“可能大量共存”。(2)溶液颜色如果要求是无色的，则要注意有色离子。如：Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO－4(紫红色)、Fe(SCN)2＋(血红色)、Fe(C6H5O)3－6(紫色)等。二、典例精析：(1)直接判断离子共存例5.水溶液中能大量共存的一组离子是（）A．NH＋4、Ba2+、Br-、CO32-B．Cl-、SO32-、Fe2+、H＋C．K+、Na+、SO42-、MnO4-D．Na+、H＋、NO3-、HCO3-【答案】C(2)根据限制条件判断离子共存例6.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO－3、SO2－4、Na＋B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO－3C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NH＋4、Al3＋、NO－3、Cl－D．c(Fe3＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO2－4、SCN－【答案】C.；A项，酸性条件下，NO－3氧化Fe2＋；B项，该溶液为酸或碱溶液，HCO－3不能大量存在；D项，Fe3＋与SCN－络合反应。(3)通入(加入)某物质后仍能大量共存例7.下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是()A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO－3B．K＋、Na＋、Br－、SiO2－3C．H＋、Fe2＋、SO2－4、Cl2D．K＋、Ag＋、NH3·H2O、NO－3【解析】本题的易错点是CaCl2、Ca(NO3)2溶液与CO2不反应，不能形成CaCO3沉淀，掌握了这一点，本题就能顺利解答。A项通入CO2后溶液呈酸性，不会生成沉淀，仍能大量共存；B项通入CO2后会生成H2SiO3沉淀；C项Cl2在酸性环境下会氧化Fe2＋而不能大量共存；D项Ag＋会与NH3·H2O反应生成AgOH或者Ag(NH3)2OH而不能大量共存。【答案】A三、方法总结溶液中离子共存问题分析“四角度”角度一：一色——溶液颜色若限定无色溶液，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO－4等有色离子不能存在。角度二：二性——溶液的酸、碱性(1)在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO2－3、SO2－3、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在