離子反應的本質

學習目標

1.理解和發生的條件。

2.掌握離子反應的規律，能正確判斷物質間在溶液中能否發生反應，常見的一些離子在溶液中能否共存。

學習過程

一、自學探究活動

1.  根據下列化學反應方程式，寫出相應的離子方程式。

2.  討論：舉例說明為什么 “是反應物某些離子濃度的減少”？

3.閱讀課本30—33頁，聽老師補充講解后，歸納出離子反應的條件或實質。

1.  列舉一些不能用離子方程式表示的反應例子。

2.  討論：根據離子反應發生的條件，舉例說明哪些離子在溶液中不能大量共存？

二、總結與評價

【總結】

1.如何判斷離子方程式的正誤

一看表示各物質的化學式是否正確。原則是強酸、強堿和可溶性鹽用離子符號表示，例：HCl、H₂SO₄、HNO₃、NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂、NaCl、K₂SO₄、AgNO₃、CuSO₄等；多元弱酸根離子：HCO₃^－、HSO₃^－、HPO₄^2－、H₂PO₄^－、HS^－等。

此外都用（分子式）化學式表示。例：H₂O、弱酸H₂CO₃、H₂SiO₃、CH₃COOH、HCN、H₂S等；弱堿：NH₃·H₂O；不溶性堿：Cu(OH)₂、Fe(OH)₃、Al(OH)₃、Mg(OH)₂、Fe(OH)₂、Zn(OH)₂等；不溶性鹽：AgCl、CaCO₃、FeS、BaSO₄、CuS、ZnS等

二看連接反應物或生成物的的狀態符號是否正確，有沉淀、氣體、弱電解質生成的離子反應才會發生。反應物與生成物用“＝”連接，生成沉淀、氣體的用打“↓”“↑”符號。

三看反應能否用離子方程式表示。有些反應雖然實質上屬于離子反應，但由于不是水溶液或熔化狀態下進行的，即無自由移動的離子參加或生成的反應。不用離子方程式表示。如固體氯化鈉和濃硫酸制氯化氫氣體。氯化氫和氨氣反應生成氯化銨。

四看生成物或反應物是否有微溶物。微溶物是生成物用分子式表示，微溶物是反應物的稀溶液用離子符號表示，是濁液或固體用分子式表示。

五看質量與電荷是否同時守恒。

六看產物中是否有多種沉淀或沉淀與弱電解質生成。

2.離子在溶液中能否大量共存問題。在同一溶液中，幾種離子能大量共存就是指離子間不發生任何反應。若離子間能發生反應則不能共存。通常從以下幾個方面來考慮。若離子間能生成難溶物則不能共存，如 與 、 、 、 、 等不能共存， 、 與 、 、 、 、 等在水溶液中不能共存。若離子間能生成揮發性物質（氣體）則不能共存。如 與 、 、 、 、 、 等在水溶液中不能共存。若離子間能生成難電離的物質則不能共存。如 與 ， 與 、 、 、 等離子在水溶液中不能共存。一般地說典型的氧化性離子（如 、 、 、 等）和典型的還原性離子[如， 、 、S^2-（HS^-）、 ( )等]在酸性溶液中，不能大量共存。

【評價】

一、選擇題

1.能正確表示下列化學變化的離子方程式是(    )。

A.碳酸鈣與鹽酸反應  CO₃^{2 -}+ 2 H⁺ =CO₂↑+ H₂O

B.金屬鐵放入稀鹽酸中  Fe + 2H⁺ =Fe²⁺ + H₂↑

C.氯化亞鐵溶液中通入氯氣  Fe²⁺ + Cl₂ =Fe³⁺ + 2Cl^-

D.二氧化錳與濃鹽酸反應  MnO₂ + 4HCl =Mn^{2+ ­}+ 2Cl^- + Cl₂↑+2H₂O

2.下列各組離子能在溶液中大量共存的是(    )。

A.H⁺、Ba²⁺、NO^3－、OH^－       B.Mg²⁺、Na⁺、Cl^－、OH^－

C.Na⁺、H⁺、NO^3－、CO₃^2－       D.Cu²⁺、Fe³⁺、Cl^－、SO₄^2－

3.下列反應的離子方程式，書寫錯誤的是(    )。

A.用稀硫酸清除鐵銹         Fe₂O₃ + 6H⁺ =2Fe³⁺ + 3H₂O

B.銅粉放入硝酸銀溶液里      Cu + Ag⁺ =Cu²⁺ + Ag

C.氫氧化鋇跟硫酸銅溶液的反應 

Ba²⁺ + 2OH^－+ Cu²⁺+ SO₄^2－=BaSO₄↓+ Cu(OH)₂↓

D.食鹽水中滴加硝酸銀溶液    Cl^－+ Ag⁺ =AgCl↓

4.下列反應的離子方程式正確的是(    )。

A.氨氣通入醋酸溶液中 CH3COOH + NH3 ＝ CH3COONH4

B.澄清的石灰水跟鹽酸反應 H+ + OH-＝ H2O

C.碳酸鋇溶于醋酸 BaCO3 + 2H+ ＝ Ba²⁺+ H²O + CO²↑

D.金屬鈉跟水反應 2Na + 2H2O ＝ 2Na+ + 2OH-+ H²↑

5.下列反應的離子方程式正確的是(    )。
             A.次氯酸鈣溶液中通入過量二氧化碳
                     Ca²⁺ + 2ClO^- + H₂O + CO₂ ==CaCO₃¯ + 2HClO
             B.硫酸亞鐵溶液中加過氧化氫溶液
                     Fe²⁺ + 2H₂O₂ + 4H⁺ ==Fe³⁺ + 4H₂O
             C.用氨水吸收少量二氧化硫
                     NH₃·H₂O + SO₂ ==NH + HSO
             D.硝酸鐵溶液中加過量氨水
                     Fe³⁺ + 3NH₃·H₂O ==Fe(OH)₃¯ + 3NH

6.下列各組離子在溶液中既可以大量共存，且加入氨水后也不產生沉淀的是(    )。

A.  Na^＋、Ba^2＋、Cl^－、SO₄^2－     B.  H^＋、NH₄^＋、Al^3＋、SO₄^2－

C.  K^＋、AlO₂^－、NO₃^－、OH^－    D.  H^＋、Cl^－、CH₃COO^－、NO₃^－

二、填空題

X、Y、Z三種物質有如下轉化關系：

（1）根據上述轉化關系，寫出下列物質的化學式：X           、Y           、Z           試劑甲          ，試劑乙           。

（2）寫出上述各步反應①~⑤的離子方程式：

①                                  ②                                   

③                                  ④                                       

⑤                                                                       

針對性測試題（二）

一、 選擇題

1.下列離子方程式中，錯誤的是(    )。

A.H⁺ + HCO₃ ^- =CO₂↑+ H₂O           B.CO₂ + Ca²⁺+ 2OH^- =CaCO₃↓+ H₂O

C.CaCO₃ + 2H⁺=Ca²⁺+ CO₂↑+ H₂O     D.Cu(OH)₂ + H⁺=Cu²⁺+ H₂O

2.能用離子方程式H^{+ ­}_­+ OH^- =H₂O表示的反應是(    )。

A.Ba(OH)₂溶液和稀硫酸混合            B.NaOH溶液與鹽酸混合

C.Cu(OH)₂和硫酸溶液反應            D.H₂S通入NaOH溶液中

3.能在溶液中大量共存的一組離子是(    )。

A.Cu²⁺、SO₄^2-、OH^-、K^+­                     B.Na⁺、S^2-、H⁺、Cl^-

C.Ca²⁺、H⁺、CO₃^2-、NO₃^-                     D.H⁺、Cl^-、NO₃^-、Ba²⁺

4.下列離子方程式正確的是(    )。

A.碳酸鋇與鹽酸反應  2H⁺ + CO₃^2- =H₂O + CO₂↑

B.氫氧化鋇溶液與稀硫酸混合  Ba²⁺ + SO₄^2- + H⁺+ OH^-=BaSO₄↓+ H₂O

C.氯氣通入氫氧化鈉溶液中  Cl₂ + 2OH^- =Cl^- + ClO^- + H₂O

D.CO₂通入澄清石灰水中  CO₂ + Ca(OH)₂ =CaCO₃↓+ H₂O

5.只能表示一個化學反應的離子方程式是(    )。

A.H⁺ + OH^- =H₂O                  B.SO₃^2- + 2H⁺ =SO₂↑+ H₂O

C.2I^- + Br₂=I₂+2Br^-                 D.SO₂+ Br₂ + 2H₂O=4H⁺+2Br^-+ SO₄^2-

3.  等體積等物質的量濃度的NaHCO₃溶液和Ba(OH)₂溶液混合，離子方程式正確的

是(    )。

A.HCO₃^－＋OH^－==H₂O＋CO₃^2－

B.2HCO₃^－＋Ba(OH)₂==BaCO₃↓+ 2H₂O + CO₃^2－

C.HCO₃^－+Ba²⁺+OH^－==BaCO₃↓+ H₂O

D.2HCO₃^－+ Ba²⁺ +2OH^－==BaCO₃↓+ 2H₂O + CO₃^2－

7.含有下列離子的水溶液，長期露置在空氣中會變質，但不是因為被氧化的是(    )。

A.OH^-                B.S^2-         C.SO₃^2-        D.H⁺

8.對溶液中的離子反應，下列說法①不可能是氧化還原反應 ②一般都是可逆反應 ③只是復分解反應 ④有可能是置換反應 ⑤不可能有分子參加，正確的是(    )。

A.①③               B.只有④     C.④⑤        D.②④

9.正確書寫離子方程式時，應使等號兩邊(    )。

A.離子的物質的量相等              B.微粒的總的數量應相等

C.正電荷和負電荷總數應相等        D.各元素原子的物質的量應相等

10.若把溶液中的Cl^-、SO₄^2-、S^2-分別沉淀出來，可用的試劑有：Ag⁺、Ba²⁺、Cu²⁺，那么正確的操作順序是(    )。

A.Ba²⁺→Ag⁺→Cu²⁺                      B.Cu²⁺→Ba²⁺→Ag⁺

C.Ag⁺→Ba²⁺→Cu²⁺                      D.Ba²⁺→Cu²⁺→Ag⁺

11.下列各組離子能大量共存且溶液顏色為無色的是(    )。

A.Na⁺、MnO₄^-、K⁺、NO₃^-                         B.Na⁺、S^2-、SO₃^2-、H⁺

C.Na⁺、S^2-、OH^-、K⁺                               D.HCO₃^-、H⁺、Na⁺、Ca²⁺

12.向某鹽溶液中加適量氯水無明顯現象，然后滴加硝酸酸化的Ba(NO₃)₂溶液產生白色沉淀，則該鹽溶液中可能含有的離子是(    )。

A.Ag⁺                B.SO₄^2-                 C.SO₃^2-                D.S^2-

13.下列各組溶液，不用其它試劑，無法將它們區別開的是(    )。

A.HCl、CuSO₄、Mg(NO₃)₂、KOH      B.NaBr、AgNO₃、HCl、Na₂CO₃

C.H₂SO₄、NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃      D.NaOH、MgSO₄、Na₂CO₃、KHSO₄

14.下列離子方程式中，正確的是(    )。

A.向氯化鋁溶液中滴入過量的氨水  Al³⁺+ 3OH^- == Al(OH)₃↓

B.向溴化亞鐵溶液中通入等物質的量的氯氣    Fe²⁺+ Cl₂ ==Fe³⁺+ 2Cl^-

C.向碳酸氫鈉溶液中加入過量的消石灰 

HCO₃^-  + Ca²⁺+ OH^-==CaCO₃↓ + H₂O

D.酸性高錳酸鉀溶液中加入少量雙氧水 

2MnO₄^- +  H₂O₂ + 6H⁺ ==2Mn²⁺ + 3O₂↑ + 4H₂O

15.向下列溶液滴加稀硫酸，生成白色沉淀，繼續滴加稀硫酸，沉淀又溶解的是(    )。      

A.Na₂SiO₃           B.BaCl₂        C.FeCl₃        D.NaAlO₂

16.下列反應的離子方程式書寫正確的是(    )。

A.       向氫氧化鈉溶液中通入少量CO₂

                     OH^－+ CO₂==HCO₃^－

B.       用氨水吸收少量SO₂

2NH₃·H₂O + SO₂==2NH₄⁺+ SO₃^2－+ H₂O

C.       硝酸鋁溶液中加入過量氨水

               Al³⁺+ 4NH₃·H₂O ==AlO₂^－+ 4NH₄⁺ + 2H₂O

D.      向Fe₂(SO₄)₃的酸性溶液中通入足量H₂S

Fe³⁺+ H₂S ==Fe²⁺+ S↓+ 2H⁺

17.某溶液中含有大量Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺和NH₄⁺，其C(H⁺)=10^－2 mol·L^－1，在該溶液中可以大量存在的陰離子是(    )。

A.SO₄^2－     B.NO₃^－     C.SCN^－     D.CO₃^2－

18.下列反應的離子方程式正確的是(    )。

A.硫酸鋁溶液和小蘇打溶液反應：Al^3＋＋ 3HCO₃^－＝3CO₂↑＋ Al(OH)₃↓

B. 向Ca(ClO)₂溶液中通入二氧化硫：

Ca^2＋＋2ClO^－＋SO₂＋H₂O＝CaSO₃↓＋2HClO

C.硫化亞鐵中加入鹽酸：S^2－＋2H^＋＝H₂S↑

D.鈉和冷水反應：Na＋2H₂O＝Na^＋＋H₂↑＋2OH^－

19.下列離子方程式書寫正確的是(    )。

A.碳酸氫鈣溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液：HCO₃^－＋OH^－＝CO₃^2－＋H₂O

B.氯化鐵溶液中通入硫化氫氣體：2Fe^3＋＋S^2－＝2Fe^2＋＋S↓

C.次氯酸鈣溶液中通人過量二氧化碳：

Ca^2＋＋2ClO^－＋H₂O＋CO₂＝CaCO₃↓＋2HClO

D.氯化亞鐵溶液中加入硝酸：3Fe^2＋＋4H^＋＋NO₃^－＝3Fe^3＋＋2H₂O＋NO↑

20.往含0.2mol NaOH和0.1mol Ca(OH)₂的溶液中持續穩定地通入CO₂氣體，當通入氣體為6.72L（S.T.P）時立即停止，則這一過程中，溶液中離子數目和通入CO₂氣體的體積關系正確的圖象是（氣體的溶解忽略不計）(    )。                     

 A                  B                 C                 D

二、填空題

1.如下陰離子：SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-。

(1)當溶液中有大量H⁺存在時，則上述陰離子在溶液中不可能大量存在的有_____；

(2)當溶液中有大量Ba²⁺存在時，則上述陰離子在溶液中不可能大量存在的有       ；

(3)當溶液中含有_____、_____陽離子時，上述陰離子在溶液中均不能存在。

2.寫出能實現下列變化的相應的化學方程式各兩個。

(1) H⁺ + OH^- =H₂O ________________、_________________________

(2) Cu²⁺ + 2OH^- =Cu(OH)₂↓________________、_________________

(3) Fe + 2H⁺ =Fe²⁺ + H₂↑___________________、________________

(4) CO₂ + 2OH^-=CO₃^2- + H₂O ________________、________________

(5) H⁺ + HCO₃^- =H₂O + CO₂↑________________、________________

(6) Cu²⁺+ H₂S =CuS↓+ 2H⁺ __________________、_______________

3.只有一種試劑能鑒別出NaNO₃、BaCl₂、Na₂SO₃、Ba(HCO₃)₂四種溶液。該試劑是________，相關的離子方程式為                           ，             ____________                                             。

4.某待測液中可能含有Fe2+、Fe3+、Ag+、Al3+、Ba2+、Ca2+、NH ₄+

等離子，進行如下實驗（所加酸、堿、氨水、溴水都是過量的）。

根據實驗結果:

(1)判定待測液中有無Ba2+、Ca2+離子，并寫出理由。

                                                        。

(2)寫出沉淀D的分子式：            。

(3)寫出從溶液D生成沉淀E的反應的離子方程式：                        。