第3章 第4节 第1课时 离子反应发生的条件及离子反应的应用

第4节离子反应第1课时离子反应发生的条件及离子反应的应用[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：知道离子反应的实质和离子反应发生的条件，会判断离子反应能否发生。

2.证据推理与模型认知：会书写离子方程式，熟知离子反应的应用，建立离子检验与推断的思维模型。

一、离子反应发生的条件1．离子反应(1)定义：通常将溶液中离子之间，以及离子与原子或分子之间发生的反应称为离子反应。

(2)实质：溶液中某种或某些离子浓度降低。

(3)表示方法通常用离子方程式表示。

2．离子反应发生的条件(1)生成沉淀(2)生成弱电解质CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－(3)生成气体(或挥发性物质)Na2CO3溶液与足量盐酸CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑浓NH4Cl溶液与浓NaOH溶液共热NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O(4)发生氧化还原反应反应原理实例离子方程式非电化学原理的氧化还原反应向CuSO4溶液中加入锌片Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋CuFeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋向FeCl2溶液中加入酸性KMnO45Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 原电池反应铜锌原电池的电极反应和电池反应负极反应式：Zn－2e－===Zn2＋，正极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu，电池总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋电解池反应电解饱和食盐水阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解总反应：2Cl－＋2H2O=====通电H2↑＋2OH－＋Cl2↑(1)根据“强酸制弱酸”的反应原理，H2S通入CuSO4溶液不会发生反应Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋()(2)强酸与强碱中和反应的离子方程式都可表示为H＋＋OH－===H2O()(3)NaHCO3和NaHSO4两种溶液混合后，实际参加反应的离子是H＋和CO2－3()(4)NH3遇氯化氢气体生成白烟(NH4Cl小颗粒) ，因为生成了离子化合物，所以是离子反应()(5)氯化钠与浓硫酸混合加热可以写成H2SO4＋2Cl－=====△SO2↑＋Cl2↑＋H2O()(6) 任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×1．在书写离子方程式过程中，下列说法对化学式的拆写理解正确的是__________(填序号)。

①易溶于水的强电解质均写成离子形式，包括强酸、强碱、大多数可溶性盐；其他均用化学式表示，如单质、氧化物、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、非电解质、难溶性盐②微溶物写法：微溶物作为反应物，若是溶液写离子符号，若是浊液写化学式；微溶物作为生成物，一般写化学式③酸式盐的写法：多元弱酸根离子不能拆开写；强酸酸式酸根离子拆开写④氨水写法：氨水作为反应物时写NH3·H2O；作为生成物时，若加热条件或浓度大时写成NH3↑＋H2O，若无加热条件且浓度很稀，写成NH3·H2O答案①②③④2．离子反应顺序：如果溶液中存在多种还原性离子且离子浓度较为接近时，加入的强氧化剂首先氧化________________的离子。

如向同浓度的NaBr、NaI、FeCl2混合溶液中通入Cl2，Cl2先氧化______________，再氧化_____________，最后氧化_____________。

少量Cl2通入FeBr2溶液中的离子方程式______________(填“能”“不能”)写成2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。

答案还原性强I－Fe2＋Br－不能离子反应的四种类型(1)复分解反应①生成难溶物或微溶物②生成弱电解质③生成气体(挥发性物质)常见与H＋结合的弱酸根离子有：F－、ClO－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3、PO3－4、HPO2－4、H2PO－4、CO2－3、HCO－3、CH3COO－、[Al(OH)4]－、SiO2－3等；常见与OH－结合的弱碱阳离子有：NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋等。

(2)氧化还原反应①MnO－4(H＋)与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3、Fe2＋等。

②NO－3(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3、Fe2＋等。

③ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3、Fe2＋等。

④Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO2－3、HSO－3等。

(3)水解互促①Al3＋与CO2－3、HCO－3、S2－、HS－、SiO2－3、[Al(OH)4]－、ClO－等。

②Fe3＋与CO2－3、HCO－3、SiO2－3、[Al(OH)4]－、ClO－等。

③Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO2－3等。

④NH＋4与[Al(OH)4]－、SiO2－3等。

(4)络合反应如Fe3＋与SCN－生成Fe(SCN)3；Ag＋与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]＋。

二、离子反应的应用1．常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验SO2－4→先加稀盐酸无现象，再加BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀。

SO2－3→加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味，且能使品红溶液褪色的气体。

(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I－→滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。

2．常见阳离子的检验(1)常规检验法①用NaOH溶液能检验出Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、NH＋4②焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K＋和Na＋。

(2)特殊检验法3．测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法：如溶液中的SO 2－4，用Ba 2＋将其转化为BaSO 4沉淀，然后称量沉淀的质量就可求得SO 2－4的物质的量及其浓度。

(2)酸碱中和滴定：强酸溶液中的H ＋浓度可以用已知准确物质的量浓度的强碱溶液滴定的方法求得。

(3)氧化还原滴定法：如溶液中MnO －4的浓度可用已知准确浓度的Fe 2＋溶液滴定求得。

4．物质的制备与纯化(1)氯碱工业生产烧碱和氯气：2Cl －＋2H 2O=====通电2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑。

(2)实验室制取CO 2：CaCO 3＋2H ＋===Ca 2＋＋H 2O ＋CO 2↑。

(3)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO 2－4、Mg 2＋、Ca 2＋，需要的试剂及加入的正确顺序是NaOH 溶液、BaCl 2溶液、Na 2CO 3溶液、盐酸(其他合理答案也可)。

(4)除去污水中的重金属离子：用沉淀剂将其转化为沉淀而除去，达到净水的目的。

5．胃酸过多的治疗(1)服用小苏打片(胃溃疡患者慎用)： 离子方程式：HCO －3＋H ＋===H 2O ＋CO 2↑。

(2)服用胃舒平：离子方程式：Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O 。

6．硬水的形成及软化(1)含义：含有Ca 2＋、Mg 2＋较多的水。

(2)形成(暂时硬水)：离子方程式为：MgCO 3＋CO 2＋H 2O===Mg 2＋＋2HCO －3；CaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ca 2＋＋2HCO －3。

(3)软化方法①加热法：Ca 2＋＋2HCO －3=====△CaCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O ；Mg 2＋＋2HCO －3=====△MgCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O 。

②加沉淀剂法：在硬水中加入Na 2CO 3等沉淀剂，离子方程式为：Ca 2＋＋CO 2－3===CaCO 3↓；Mg 2＋＋CO 2－3===MgCO 3↓。

(1)向某溶液中加入BaCl 2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，说明溶液中存在SO 2－4( )(2)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在CO 2－3( )(3)向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在CO2－3()(4)向某溶液中滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，溶液中一定存在SO2－4()(5)向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变血红色，溶液中不一定存在Fe2＋()(6)做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，溶液中一定存在钠元素，不可能存在钾元素() 答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×1．某未知溶液可能含Cl－、CO2－3、Na＋、SO2－4、Al3＋，将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红。

取少量溶液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。

下列判断合理的是()A．一定有Cl－B．一定有SO2－4C．一定没有Al3＋D．一定有Na＋答案 B，且一定有可以水解解析蓝色石蕊试纸变红，说明溶液显酸性，则溶液中肯定没有CO2－3的Al3＋；滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则肯定有SO2－4；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能证明原溶液中是否有Cl－，因为在上一步中滴加硝酸酸化的氯化钡溶液引入了Cl－；根据题给信息不能确定溶液中是否有Na＋，故B项正确。

【考点】离子反应的应用【题点】溶液中离子的检验与推断2．氯碱工业中，是以食盐水为原料，通过电解产生烧碱、氢气、氯气并以此生产一系列其他产品，但工业粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO2－4，会影响产品的质量，需除去这些离子。

(1)除去Mg2＋应加入______溶液，除去Ca2＋应加入稍过量的______溶液，除去SO2－4应加稍过量的______________________________________________溶液。

(2)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO2－4，加入溶液的合理顺序为________(填字母)。

A．先除Mg2＋，再除Ca2＋，后除SO2－4，调pHB．先除SO2－4，再除Mg2＋，后除Ca2＋，调pHC．先除Mg2＋，再除SO2－4，后除Ca2＋，调pH答案(1)NaOH Na2CO3BaCl2(2)BC解析为了不引入新的杂质离子，除去Mg2＋用NaOH溶液，除去Ca2＋用Na2CO3溶液，除去SO2－4用BaCl2溶液，且Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入，目的是除去过量的Ba2＋。

【考点】离子反应的应用【题点】物质的制备与纯化1．离子推断的“四项基本原则”(1)肯定原则：根据实验现象，推出肯定存在或肯定不存在的离子。

(2)互斥原则：相互反应的离子不能大量共存。