2022年高一化學魯科版必修1教學案：第2章 第2節(jié)2課時 電解質在水溶液中的反應 Word版含解析

2022年高一化學魯科版必修1教學案：第2章 第2節(jié)2課時 電解質在水溶液中的反應 Word版含解析 細讀教材記主干一、離子反應1探究電解質在水溶液中反應的實質實驗操作實驗現(xiàn)象隨著H2SO4溶液的滴入，電流表的指針讀數(shù)先由大變小后由小變大，同時溶液中出現(xiàn)白色沉淀，溶液顏色由紅色變淺至無色解釋稀H2SO4與Ba(OH)2溶液反應的實質是溶液中的H和OH結合生成極難電離的水、SO和Ba2結合生成硫酸鋇沉淀，溶液中離子的濃度降低2.概念：在溶液中有離子參加或生成的化學反應。3實質：離子濃度的降低。4離子互換型的離子反應發(fā)生的條件(1)生成難溶的物質。(2)生成難電離的物質。(3)生成揮發(fā)性的物質。二、離子方程式1表示離子反應可用離子方程式表示。例如，NaOH溶液與鹽酸反應的離子方程式為：OHH=H2O。2意義不僅表示一個化學反應，還表示一類化學反應，例如，Ba2SO=BaSO4不僅可表示BaCl2與Na2SO4兩種溶液的反應，還表示可溶性鋇鹽與可溶性硫酸鹽(或硫酸)在溶液中的反應。3書寫步驟(以CaCO3和稀鹽酸反應為例) 三、離子檢驗利用離子反應，可以檢驗某種(或某些)離子的存在離子使用的試劑反應現(xiàn)象反應離子方程式ClAgNO3溶液、稀硝酸加入AgNO3溶液，產生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解ClAg=AgClSOBaCl2溶液、稀鹽酸加足量稀鹽酸無沉淀，再加BaCl2溶液產生白色沉淀Ba2SO=BaSO4 重點剖析1書寫規(guī)則(以下指物質在水溶液中的反應)(1)強酸、強堿和可溶性鹽改寫成離子形式。(2)弱酸、弱堿、難溶性鹽、水、氣體、單質、氧化物、非電解質等都寫成化學式。(3)多元弱酸的酸式酸根離子不能拆開寫，如HCO不能拆寫成H和CO，強酸的酸式酸根離子要拆開寫，如NaHSO4應寫為Na、H、SO。(4)微溶物如作為反應物，若是澄清溶液應拆寫成離子形式，若是懸濁液則應寫成化學式；微溶物如作為生成物，一般視為沉淀，應寫成化學式并標“”符號。如Ca(OH)2：若是澄清水溶液應寫成離子，若是石灰乳應寫成化學式，作為產物寫成化學式。(5)濃硫酸作為反應物時，H2SO4不能拆寫，應寫成化學式。2正誤判斷(1)看離子反應是否符合客觀事實：例：鐵與稀鹽酸反應：2Fe6H=2Fe33H2(錯誤)；Fe2H=Fe2H2(正確)。(2)看離子反應是否遵守質量守恒定律：例：鈉與水的反應：NaH2O=NaOHH2(錯誤)；2Na2H2O=2Na2OHH2(正確)。(3)看離子反應是否遵守電荷守恒：例：銅與硝酸銀溶液的反應：CuAg=Cu2Ag(錯誤)，電荷數(shù)：左邊右邊；Cu2Ag=Cu22Ag(正確)，電荷數(shù)：左邊右邊。(4)看反應物和生成物拆分是否正確：例：NaHCO3溶液與稀鹽酸反應：CO2H=CO2H2O(錯誤)；HCOH=CO2H2O(正確)。(5)看是否漏掉離子反應：例：硫酸銅溶液與氫氧化鋇溶液反應：Ba2SO=BaSO4(錯誤)；Ba22OHCu2SO=BaSO4Cu(OH)2(正確)。(6)看反應物或生成物的配比是否正確：例：稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應：HOHSOBa2=BaSO4H2O(錯誤)；2H2OHSOBa2=BaSO42H2O(正確)。特別提醒書寫和判斷離子方程式時還要注意看是否符合題設條件及要求，如“過量”、“少量”、“等物質的量”、“適量”以及滴加順序等對離子方程式和生成物的影響。典例印證例題1下列反應的離子方程式中正確的是()A銅片插入硝酸銀溶液中：CuAg=Cu2AgB氫氧化鋇溶液與稀硫酸混合：Ba2OHHSO=BaSO4H2OC石灰乳與Na2CO3溶液混合：Ca2CO=CaCO3D碳酸鈣溶于稀鹽酸中：CaCO32H=Ca2H2OCO2解析A項中方程式兩端電荷不守恒，應寫成Cu2Ag=Cu22Ag；B項應寫為Ba22OH2HSO=BaSO42H2O；C項中石灰乳不能拆分；D項正確。答案D離子方程式正誤判斷的方法技巧離子方程式正誤判斷應抓“兩易”、“兩等”、“兩查”。“兩易”即易溶、易電離的物質是否以離子形式表示；“兩等”即方程式兩邊各原子個數(shù)、電荷總數(shù)是否相等；“兩查”即檢查是否漏掉反應條件、系數(shù)是否為最簡。1寫出下列反應的離子方程式。(1)鐵粉加入硫酸銅溶液中：_。(2)氯氣與氫氧化鈉溶液反應：_。(3)鋅和稀硫酸：_。(4)CO2通入足量澄清石灰水中：_。(5)向鹽酸中滴加碳酸鈉溶液：_。答案：(1)FeCu2=CuFe2(2)Cl22OH=ClClOH2O(3)Zn2H=Zn2H2(4)CO2Ca22OH=CaCO3H2O(5)CO2H=H2OCO2 重點剖析1共存原則離子間不能發(fā)生化學反應，它們在同一溶液中能大量共存；離子間能發(fā)生化學反應，它們在同一溶液中不能大量共存。2判斷方法(1)生成微溶物或沉淀而不能大量共存：如：OH與Mg2、Fe3、Al3、Cu2、Fe2、Ca2等，Ba2與SO、CO、SO等，Cl與Ag等。(2)生成氣體逸出而不能大量共存：如：H與CO、HCO、SO、S2、HSO、HS等，NH與OH等。(3)生成弱電解質而不能大量共存：如：H與CH3COO、OH、ClO等。(4)在“無色溶液”中不能存在有色離子：如Fe3(棕黃色)、Fe2(淺綠色)、MnO(紫紅色)、Cu2(藍色)等。特別提醒在判斷離子共存時，應特別注意題中的隱含條件，如“酸性環(huán)境”、“堿性環(huán)境”、“無色”、指示劑變色等。典例印證例題2在下列溶液中，各組離子一定能夠大量共存的是()A無色溶液中：Na、Cl、SO、Fe3B使紫色石蕊試液變紅的溶液中：Na、Mg2、CO、ClC含SO的水溶液中：K、Ba2、Cl、BrDpH7的水溶液中：Na、SO、Cl、NH解析A中Fe3為棕黃色。B是酸性溶液，CO不存在。C中，SO與Ba2不共存。D中是酸性溶液，離子可以共存。答案D(1)判斷離子共存的基本原則是看離子間有無反應，能反應則不共存，一般從以下兩個方面判斷：所給離子直接發(fā)生反應而不能大量共存(如生成沉淀、氣體、弱電解質等)；由附加條件引起反應而不能大量共存(如無色、強酸性、強堿性等)。(2)一定要區(qū)分措詞間的差異，如“肯定”、“可能”等。2雙選對四種無色溶液進行離子檢驗，實驗結果如下，其中明顯有錯誤的是()AK、Na、Cl、NOBMg2、HCO、OH、NOCK、Br、OH、SODH、Na、SO、MnO解析：選B、DB項中HCO與OH反應，Mg2與OH也反應；D項中MnO為紫色，而題目要求是無色溶液。重點剖析1氯離子(Cl)的檢驗(1)反應原理：ClAg=AgCl(白色)。(2)可能存在的干擾離子：CO。因為CO2Ag=Ag2CO3(白色)，但Ag2CO3能跟硝酸反應而溶解：Ag2CO32HNO3=2AgNO3CO2H2O。(3)試劑：AgNO3溶液、稀硝酸。(4)檢驗方法：2硫酸根離子(SO)的檢驗(1)反應原理：Ba2SO=BaSO4。(2)可能存在的干擾離子：CO、SO。因為Ba2CO=BaCO3；Ba2SO=BaSO3。但CO、SO均可用稀鹽酸排除掉。(3)試劑：稀鹽酸、BaCl2溶液。(4)檢驗方法： 特別提醒檢驗SO存在時一定是先加鹽酸后加BaCl2溶液不能將兩種試劑的順序顛倒，防止Ag干擾。典例印證例題某溶液中含有大量的Cl、CO、OH等三種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠將三種陰離子依次檢驗出來，下列實驗操作順序正確的是()滴加Mg(NO3)2溶液過濾滴加 AgNO3溶液滴加Ba(NO3)2溶液ABC D解析檢驗Cl用AgNO3溶液，但CO、OH均會產生干擾，檢驗CO用Ba(NO3)2溶液，檢驗OH用Mg(NO3)2溶液，但CO會產生干擾。因此實驗操作順序應為首先滴加足量Ba(NO3)2溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，證明有CO，同時除去CO；過濾后，在濾液中滴加足量Mg(NO3)2溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，證明有OH，同時除去OH；過濾后，在濾液中滴加AgNO3溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，證明有Cl。答案B離子檢驗時需注意其他可能存在的離子的干擾，如能與BaCl2溶液生成沉淀的離子有：SO、CO、SO、Ag、PO等。3驗證某一無色溶液是稀鹽酸，需要兩步操作：(1)取少量溶液于試管中，投入兩小鋅粒，現(xiàn)象為_，說明了_，反應的離子方程式為_。(2)取少量溶液于另一支試管中，滴加_，振蕩，現(xiàn)象為_，則可說明該溶液中含Cl。(3)綜合上述現(xiàn)象，可確定該無色溶液為鹽酸。解析：驗證某溶液是否是稀鹽酸，須驗證該溶液中是否含有H和Cl。答案：(1)產生無色氣泡溶液中含HZn2H=Zn2H2(2)AgNO3溶液有白色沉淀生成題組一離子反應1判斷正誤(1)只要生成氣體的反應就是離子反應。()(2)溶液中有離子參加或生成的化學反應都屬于離子反應。()(3)發(fā)生離子反應時溶液中的離子濃度一定會減小。()(4)任何化學反應都是離子間的反應。()(5)復分解反應一定有沉淀或氣體或水生成。()(6)Na2O2固體放入水中，發(fā)生了離子反應。()答案：(1)×(2)(3)×(4)×(5)×(6)2在下列化學方程式中，不能用離子方程式Ba2SO=BaSO4來表示的是()ABa(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3BBaCl2Na2SO4=BaSO42NaClCBaCO3H2SO4=BaSO4H2OCO2DBaCl2H2SO4=BaSO42HCl解析：選CBaCO3是難溶物，不能寫成離子形式，BaCO3與H2SO4反應的離子方程式為：BaCO32HSO=BaSO4H2OCO2。3室溫下，在強酸性和強堿性溶液中都不能大量共存的離子組是()ANH、Cu2、Cl、NOBK、Na、SO、SOCK、Na、ClO、SODBa2、NO、Cl、HCO解析：選DD項中HCO在強酸性環(huán)境中生成H2O和CO2，在強堿性環(huán)境中生成CO和H2O。4寫出下列反應的離子方程式。(1)Na投入水中：_。(2)NaOH溶液和FeCl3溶液：_。(3)Cu(OH)2和H2SO4：_。(4)Na2O2投入水中：_。答案：(1)2Na2H2O=2Na2OHH2(2)3OHFe3=Fe(OH)3(3)Cu(OH)22H=Cu22H2O(4)2Na2O22H2O=4Na4OHO2題組二離子檢驗5判斷正誤(1)某溶液中加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明該溶液中可含SO。()(2)檢驗溶液中的Cl時，可先加鹽酸，再加AgNO3溶液。()(3)某溶液中加入鹽酸，產生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味的氣體，該溶液中可能含CO。()答案：(1)×(2)×(3)6用可溶性鋇鹽檢驗SO的存在時，先在待測溶液中加入鹽酸，其作用是()A形成較多的白色沉淀B形成的沉淀純度更高C排除SO以外的其他陰離子及Ag的干擾D排除Ba2以外的其他陽離子的干擾解析：選C先加鹽酸是排除Ag、CO、SO等離子的干擾，因為能與BaCl2反應產生白色沉淀有可能是AgCl、BaCO3、BaSO3，也可能是BaSO4。一、選擇題1離子方程式：CO2H=CO2H2O表示()A碳酸鹽與鹽酸之間的反應B一切碳酸鹽與一切酸之間的反應C可溶性碳酸鹽與酸之間的反應D可溶性碳酸鹽與強酸之間的反應答案：D2能正確表示下列化學反應的離子方程式的是()A澄清的石灰水與稀鹽酸反應：OHH=H2OB氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應：Ba2OHSOH=BaSO4H2OC足量CO2通入NaOH溶液中的反應：CO22OH=COH2OD氯氣與水反應：Cl2H2O=2HClClO解析：選AB項中OH、H和H2O前系數(shù)都是2；C項應生成HCO；D項HClO是弱電解質，不能拆開。3某無色溶液中加入氯化鋇溶液后有白色沉淀，該沉淀不溶于稀硝酸，該溶液中()A一定含有SOB一定含有AgC含有SO或Ag D一定含有Ag、SO解析：選C加入BaCl2后生成的白色沉淀可能是AgCl，也可能是BaSO4，二者均難溶于稀硝酸。4下列離子方程式正確的是()A鐵與稀HNO3反應：Fe2H=Fe2H2B小蘇打與氫氧化鈉溶液混合：HCOOH=CO2H2OC氯化鈣與碳酸氫鉀溶液混合：Ca2CO=CaCO3DCuSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合：Cu2SO2OHBa2=BaSO4Cu(OH)2解析：選DA項，鐵與稀HNO3反應不能生成H2，不符合客觀事實，故錯誤；B項，小蘇打與氫氧化鈉溶液混合后發(fā)生的反應為HCOOH=COH2O，不會生成CO2氣體，不符合客觀事實，故錯誤；C項，氯化鈣與碳酸氫鉀不反應，不符合客觀事實，故錯誤。5只用一種試劑就能鑒別出碳酸鈉、氯化鋇、氯化鈉三種溶液，該試劑是()A氫氧化鈉 B硝酸銀C硫酸 D氯化鈣解析：選C和硫酸反應有氣體產生的是碳酸鈉，有沉淀生成的是氯化鋇，沒有現(xiàn)象的是氯化鈉。6下列離子方程式書寫正確的是()A石灰石與鹽酸反應：CO2H=H2OCO2B醋酸與燒堿溶液反應：HOH=H2OC氧化銅與鹽酸反應：O22H=H2OD硫酸與氨水混合：HNH3·H2O=NHH2O解析：選DA中CaCO3不能拆，B中醋酸不能拆，C中氧化銅不能拆。7能用HOH=H2O表示的化學反應方程式是()AH2SO4和Ba(OH)2溶液反應BCH3COOH和NaOH溶液反應CNaHSO4和KOH溶液反應DNaHCO3和NaOH溶液反應解析：選CA中生成BaSO4沉淀；B中CH3COOH不能拆；D的離子方程式為HCOOH=H2OCO。8下列各組離子，在無色透明溶液中能大量共存的是()AK、H、Cl、SOBNa、H、CO、ClCNa、Cu2、SO、OHDH、K、HCO、Cl解析：選A影響一組離子能否大量共存的因素很多，一是組內離子能否與外界條件的成分發(fā)生反應，如在酸性溶液中，CO、OH等不能大量共存；二是組內離子是否符合試題要求，如無色溶液則不能含有Fe3、MnO等離子，三是看各組離子之間能否發(fā)生反應。B項中H與CO反應生成CO2和H2O，故不能大量共存。C項中Cu2在水溶液中呈藍色，不符合“無色”的要求，且它能與OH生成Cu(OH)2沉淀，故不能大量共存。D項中H能和HCO生成H2CO3，而H2CO3易分解成CO2和H2O，不能大量共存。9某同學在實驗室中進行如下實驗：編號實驗現(xiàn)象沒有明顯變化，溶液仍為無色有沉淀生成，溶液為藍色有無色氣體放出以下結論正確的是()A中無明顯變化，說明兩溶液不反應B中的白色沉淀為CuCl2C中的離子方程式為2HZn=Zn2H2D中發(fā)生的反應不是離子反應解析：選CA項，無現(xiàn)象不代表沒有發(fā)生反應，實質上發(fā)生了反應：HOH=H2O；B項，發(fā)生反應：Ba2SO=BaSO4，白色沉淀為BaSO4；D項，發(fā)生反應：Zn2H=Zn2H2，是離子反應。10對于某些離子的檢驗及結論一定正確的是()A加入稀鹽酸產生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，一定有COB加入氯化鋇溶液有白色沉淀產生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SOC加入氫氧化鈉溶液并加熱，產生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍，一定有NHD加入碳酸鈉溶液產生白色沉淀，再加鹽酸，白色沉淀消失，一定有Ba2解析：選CA項可能是CO、HCO；B項可能是SO或Ag；C項正確；D項可能是Ba2、Ca2等。11下列各組離子在給定條件下能大量共存的是()A在pH1的溶液中：NH、K、CO、ClB有SO存在的溶液中：Na、Mg2、Ca2、BrC使酚酞溶液變紅的溶液中：Na、Cl、SO、Fe3D無色透明的水溶液中：K、Ba2、Cl、NO解析：選DpH1的溶液為酸性溶液，CO在酸性溶液中不能大量共存；由于CaSO4微溶于水，因此有SO存在的溶液中Ca2不能大量共存；使酚酞溶液變紅的溶液為堿性溶液，在堿性溶液中Fe3不能大量共存。12下表中對離子方程式的評價不合理的是()選項化學反應及其離子方程式評價A足量的CO2與澄清石灰水反應： CO2Ca22OH=CaCO3H2O錯誤，足量的CO2與澄清石灰水反應的產物為Ca(HCO3)2 和H2OB向碳酸鈣上滴加稀鹽酸：2HCO=CO2H2O錯誤，碳酸鈣不應該寫成CO形式C向硫酸銨溶液中加入氫氧化鋇溶液：Ba2SO= BaSO4正確D鐵粉與稀硫酸反應：2Fe6H=2Fe33H2錯誤，H的氧化性較弱，只能將鐵單質氧化為Fe2解析：選C向硫酸銨溶液中加入氫氧化鋇溶液，不能漏寫銨根離子與氫氧根離子的反應：2NHSO2OHBa2=BaSO42NH3·H2O。二、非選擇題13某河道兩旁有甲、乙兩廠。它們排放的工業(yè)廢水中，共含K、Ag、Fe3、Cl、OH、NO六種離子。(1)甲廠的廢水明顯呈堿性，故甲廠廢水中所含的三種離子是_。(2)乙廠廢水中含有另外三種離子。如果加一定量_(填“活性炭”、“硫酸亞鐵”或“鐵粉”)可以回收其中的金屬_(填金屬元素符號)。(3)另一種設想是將甲廠和乙廠的廢水按適當?shù)谋壤旌?，可以使廢水中的_(填離子符號)轉化為沉淀。經(jīng)過濾后的廢水主要含_，可以用來澆灌農田。解析：(1)由題意可知，每個工廠排放的廢水中的三種離子之間不能發(fā)生反應，即應可以大量共存于溶液中。由甲廠廢水呈堿性可知，OH應存在于甲廠廢水中，與OH不大量共存的Fe3、Ag應存在于乙廠廢水中，Ag又能與Cl反應，因此Cl一定存在于甲廠廢水中，再結合電荷守恒規(guī)律，則K應存在于甲廠廢水中，NO應存在于乙廠廢水中。(2)據(jù)題意知，在排出的廢水中加入的物質應能使Ag或Fe3中的一種變?yōu)榻饘賳钨|，加入鐵粉是可行的，因它可與Ag發(fā)生置換反應而生成單質銀，這樣就可起到回收銀的作用。(3)當甲、乙兩廠廢水按適當比例混合時，F(xiàn)e3與OH發(fā)生反應生成沉淀；Ag與Cl反應生成沉淀。如果它們都恰好全部轉化為沉淀，則過濾后的廢水中主要含有KNO3，KNO3是一種氮鉀復合肥。答案：(1)K、OH、Cl(2)鐵粉Ag(3)Ag、Fe3、Cl、OHKNO314用一種試劑除去下列各物質中的雜質(括號內為雜質)，并寫出離子方程式。(1)BaCl2溶液(HCl)：試劑_，離子方程式_。(2)O2(Cl2)：試劑_，離子方程式_。(3)O2(CO2)：試劑_，離子方程式_。(4)SO(CO)：試劑_，離子方程式_。解析：物質的提純或分離應遵循以下幾點：被提純或分離的物質，最終不能再引入新的雜質(即除雜不加雜)；盡量不減少被提純或分離的物質；采用的方法應盡量使被提純或分離的物質跟其他物質易分離開；如果在分離操作中，被分離的物質轉變?yōu)槠渌镔|，應采用適當方法將其恢復為原物質?？捎涀鳎翰辉?、不減、易分、易復原。答案：(1)BaCO3BaCO32H=Ba2H2OCO2(2)NaOH溶液Cl22OH=ClClOH2O(3)NaOH溶液2OHCO2=COH2O(4)稀硫酸CO2H=H2OCO215溶液中可能有NH、SO、CO、Cl、OH中的一種或幾種離子。(1)當溶液中有大量H存在時，溶液中可能有_離子。(2)當溶液中有大量Ba2存在時，溶液中不可能有_離子。(3)當溶液中有陽離子_時，上述所有陰離子都不可能大量存在。解析：有H存在時，OH、CO不能存在，溶液中可能有SO、Cl、NH；當溶液中有Ba2時，與Ba2反應的CO、SO不能存在；若有Ag時，所有陰離子都不能大量共存。答案：(1)SO、Cl、NH(2)CO、SO(3)Ag16已知0.1 mol·L1的NaHSO4溶液中H的濃度為 0.1 mol·L1，請回答下列問題：(1)寫出NaHSO4在水溶液中的電離方程式：_。(2)NaHSO4屬于“酸”“堿”“鹽”中的_，理由是_。(3)若將NaHSO4與Ba(OH)2在溶液中按照物質的量之比21混合，離子方程式為_，此時溶液呈_性。若將NaHSO4與Ba(OH)2在溶液中按照物質的量之比11混合，離子方程式為_，此時溶液呈_性。解析：NaHSO4是強酸(H2SO4)和強堿(NaOH)形成的鹽，在水溶液中完全電離；當n(NaHSO4)nBa(OH)221時，n(H)n(OH)，完全中和，溶液呈中性；當n(NaHSO4)nBa(OH)211時，n(H)<n(OH)，OH過量，溶液呈堿性。答案：(1)NaHSO4=NaHSO(2)鹽因NaHSO4由金屬陽離子Na和酸式酸根離子HSO構成，所以屬于鹽(3)SO2HBa22OH=BaSO42H2O中HSOOHBa2=BaSO4H2O堿