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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考化学精品学案(3)  

2009-08-26 16:26:58|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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离子反应
【考点分析】
1.了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。能正确书写电离方程式。
2.理解离子反应的概念。能正确书写离子方程式。近几年的高考中有关离子方程式的书写及正误判断是每年必考的内容。
3.理解电解质的电离平衡的概念,并能初步应用平衡原理解释一些实验现象。
4.了解水的电离、溶液pH等概念。
5.理解盐类水解的原理。了解溶液的酸碱性。此点在考试说明中其知识和能力要求均较高。它不仅考查考生对有关知识的识记能力,更注重考查考生对概念的理解,及考查考生的整合能力、知识迁移能力和发散能力。
6.能应用离子的化学性质,书写新情境下的离子方程式。因为中学化学中所涉及的化学反应,绝大都是在电解质溶液中进行的,大多属于离子反应,所以有关离子反应的内容,在高考的各类题型(选择、填空、计算)中均有出现,每年必考,久考不衰,并且每年所占分值比例均很大,
知识点一:化合物
1、化合物的分类与化学键
2、电离与水解(概念)        HS-+H2O  H3O+S2-       HS-+H2O   H2S+OH-
3、电解质与非电解质         关键词:化合物、溶于H2O,自身能电离
知识点二:离子反应的本质——
1、 发生反应的条件
生成难溶物质:(举例)                             生成弱电解质:(举例)
生成气体:(举例)                                 发生氧化还原反应(举例)
知识点三:离子方程式的书写
1、 反应物的状态
例1:写出下列反应的离子方程式
Cu+H2SO4(浓)      (实验室制氯化氢气体)NaCl+H2SO4(浓)   (实验室制氨气)  NH4Cl+Ca(OH)2
2、 氧化物、单质
例2:写出下列反应的离子方程式
SO2+Cl2+H2O--                              Na+H2O --
Al +NaOH--                               Na2O2 +H2O --
3、 反应中微溶物
反应物处于澄清溶液时写离子式,其它情况一律写化学式
例3:CO2通入澄清石灰水中                  CO2通入石灰乳中
NaOH与CaCl2溶液反应
4、量不同离子方程式不同
例4、向FeBr2溶液中通入少量,(过量)Cl2
向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式:
  在以上中性溶液继续滴加Ba(OH)2,请写出此步反应的离子方程式:
知识点四:离子方程式正误的判断
例5:能正确表示下列反应离子方程式的是(   )
(1)碳酸氢钙溶液中加稀HNO3:  HCO3- +H+=H2O+CO2↑
(2)向饱和碳酸氢钙溶液中加入饱和Ca(OH)2溶液
    Ca2++ HCO3- 、+OH-=CaCO3↓+H2O
(3)把金属铁放入稀H2SO4中 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
(4)金属钠投入到水中  Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
(5)铜片与稀硝酸反应:Cu+ NO3- +4H+=Cu2++NO↑+2H2O
(6)金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-=AlO +H2↑
(7)向氯化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
(8)硫酸亚铁溶液中加入H2O2溶液:Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O
(9)三氯化铁溶液跟过量氨水反应:Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH
(10)Fe2(SO4)3的酸性溶液中通过入足量硫化氢:Fe3++H2S=Fe2++S↓+2H+
(11)用氨水吸收少量二氧化硫:NH3•H2O+SO2=NH +HSO3-
(12)饱和石灰水跟稀HNO3反应:Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
(13)用NaOH溶液吸收少量CO2   2OH-+CO2=CO+H2O
(14)次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+H2+CO2=CaCO3↓+2HClO
(15)硫化钠水解:S2-+2H2O H2S+2OH-
(16)氯气通入水中:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
(17)碳酸氢钠溶液与少量石水反应 HCO3- +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
(18)氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热 OH-+NH △===== H2O+NH3↑
(19)电解饱和食盐水  2Cl-+2H2O电解===== H2↑+Cl2↑+2OH-
(20)硫酸铝溶液中加入过量氨水  Al3++3OH-====Al(OH)3↓
【方法归纳】
书写离子方程式是中学化学中要求学生掌握的一种基本功,命题的意图在于考查学生书写离子方程式的基本技能,并透过这些书写来检验学生认识弱电解质、物质的溶解性、离子反应发生的条件等方面的情况,判断离子方程式的对错主要从以下几个方面考虑:
   ①产物对不对;(1)Fe的氧化产物,(2)量不同时的产物,(3)滴加顺序的不同等
②两边平不平:(1)原子是否守恒,(2)电荷是否守恒,(3)氧化还原反应电子是否守恒;
③物质拆不拆:(1)强拆弱不拆,(2)易溶拆不溶不拆,(3)微溶物清拆浊不拆,(4)浓H2SO4不拆,浓HCl、浓HNO3拆,(5)单质、氧化物不拆。
知识点五:离子共存
凡是能发生反应的离子之间或在水溶液中水解相互促进的离子之间不能大量共存(注意不是完全不能共存,而是不能大量共存)。一般规律是:
1、凡相互结合生成难溶或微溶性盐的离子(熟记常见的难溶、微溶盐);易错点:Ca2+与F-、HPO42-、PO43-不能共存,它们易结合生成CaF¬2、Ca(HPO4)2-、Ca3(PO4)2沉淀。盲点:能生成微溶物的离子浓度足够大(详见新教材第三册)时,它们不能共存,如Ag+与PO43-。
2、与H+不能大量共存的离子(生成水或弱酸及酸式弱酸根离子):
(1)氧族有:OH-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-
(2)氮族有:H2PO4-、HPO42-、PO43-
(3)卤族有:F-、ClO-
(4)碳族有:CH3COO-、CO32-、HCO3-、SiO32-
(5)含金属酸根离子:AlO2-
3、与OH-不能大量共存的离子有:NH4+和HS-、HSO3-、HCO3-、H2PO4-、HPO42-等弱酸的酸式酸根离子以及弱碱的简单阳离子(比如:Cu2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等等)
4、凡水解使溶液显酸性的阳离子与水解使溶液显碱性的阴离子不能大量共存。
(1)常见水解使溶液显酸性的阳离子有:Al3+、Fe3+、NH4+。
(2)常见水解使溶液显碱性的阴离子有:S2-、AlO2-、CO32-、HCO3-、PO43-
易错点:Al3+与 AlO2-不能共存,NH4+与CO32-、HCO3-可以共存。
5、能相互发生氧化还原反应的离子不能大量共存:
(1)常见还原性较强的离子有:Fe2+、S2-、I-、SO32-。
(2)氧化性较强的离子有:Fe3+、ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-、此外,S2O32-与H+也不能共存(发生歧化反应)。
例6:在pH =1时,可大量共存且形成无色溶液的一组离子或分子是(    )
(A)Ca2+、CH3COOH、Br-、Na+    (B)NO3- 、Fe3+、Mg2+、SO42 -
(C)HClO、Ba2+、Na+、Cl-        (D)K+、Cl-、Al3+、SO32 -
例7:在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol/L的溶液中,一定能大量共存的离子组是(    )
①K+、Cl-、NO3- 、S2-;  ②K+、Fe2+、I-、SO42-; 
③Na+、Cl-、NO3- 、SO42 -  ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-
(A)①③    (B)③⑤    (C)③④    (D)②⑤
6、离子共存问题中的审题要点
(1).离子共存问题需要充分挖掘题中隐含条件:①颜色:如指明为无色溶液,则无Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-;②酸碱性:直接或间接----指示剂(如使甲基橙显红色,则不含OH-、弱酸氢根离子或Fe2+与NO3-),水电离出c(H+)或c(OH-)(如在1L溶液中水电离出的c(H+)=10-13mol/L,则溶液可能呈酸性,也可能呈碱性)、与Al作用产生H2(溶液既可能含H+也可能含OH-);
(2).注意限制条件的设置,看清是问“能”、“不能”,还是“一定能”、“一定不能”等对选项的限制条件。
(3).某些离子只存在一定pH范围:①只能存在酸性溶液中:水解呈酸性离子(弱的阳离子:NH4+、Fe3+);②只能存在碱性溶液中:水解呈碱性离子(弱酸根:F-AlO2-);③强酸强碱中均不能存在:HCO3-、HS-、HSO3-、H2PO4-、HPO42-。即使在中性溶液中像Fe3+、CO32-离子也是不能存在的。
(4)特殊要求:在××离子存在下(如含I-的;含Fe2+的),因发生××反应;解答时应将这些附加条件加入到选项中各离子组中去一起分析;
(5)ClO-的氧化性与NO3-的不同:NO3-只有在酸性条件下,才有强氧化性;而ClO-无论在酸性或是碱性条件下,都有强氧化性。如题有NO3-,要特别注意其在酸性条件下的隐蔽氧化性。在酸性条件下,NO3-与I-、S2-、Fe2+、SO32-等还原性微粒不可共存。
知识点六:离子推断    
例8、.某无色溶液,其中有可能存在的离子如下:Na+、Ag+ 、Ba2+ 、Al3+ 、AlO2- 、S2- 、CO32-、SO32- 、SO42-。现取该溶液进行有关实验,实验结果如下图所示:
 
(1)沉淀甲是        ,生成沉淀的离子方程式                  。
(2)沉淀乙是        ,由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式                。
(3)沉淀丙是        ,如何用一化学实验来确定其成分                。
(4)气体甲成分有哪几种可能?               。
(5)综合上述信息,可以肯定存在的离子有                   。
【方法归纳】
1.方法与技巧
(1)离子反应是中学化学一类主要反应,它的涉及面广,要结合元素化合物、电解质理论、氧化还原反应等,应理解离子反应的发生条件,并运用于实际问题的解决之中。
(2)离子方程式的书写与正误判断,是高考中常考题型,要在掌握离子反应的的发生条件与离子方程式的书写规则的基础上,加强练习,练出“火眼金睛”。、
(3)如何解答离子推断题。
   离子推断,一明一暗,明为实验,暗为共存。
2.解题注意点:
   离子反应在高考中的考查难度一般不大,主要立足基础知识的考查。解题关键要严密审题,看清设问中“正”与“误”;条件中量的“多”与“少”,滴加顺序的“先”与“后”;挖掘离子共存中的隐含条件。
3.命题趋向。
(1)离子共存问题是高考中的常见题型,是每年必考的题型。今后命题的发展趋势是:
①增加限制条件,如强酸性、无色透明、碱性、pH=1、甲基橙呈红色、发生氧化还原反应等;
②定性中有定量,如“由水电离出的c(H+)=1×10-14 mol•L-1的溶液中,……”
(2)离子方程式的书写正误也是历年高考必出的试题。从命题的内容看,存在着三种特点:
①所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应;错因大都属于化学式能否拆分处理不当,电荷未配平,产物不合理和漏掉部分反应等;
②所涉及的化学反应类型以复分解反应为主,而溶液中的氧化还原反应约占15%;
③一些重要的离子反应方程式,在历年考卷中多次重复。如Na与H2O的反应、Fe与盐酸或稀H2SO4的反应等。
【课后训练】
一、下列反应的离子方程式正确的是(    )
1、向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:2H++2Cl-+Ba2++2OH- = 2H2O+BaCl2
2、往FeCl3溶液中加入Fe粉:2Fe3++Fe = 3Fe2+
3、往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2 = CaCO3↓+H2O
4、往FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu = Fe2++Cu2+ 5、用小苏打治疗胃酸过多:HCO3- +H+=CO2↑+H2O
6、往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO32 -+2H+=CO2↑+H2O 7、往氨水中滴加氯化铝溶液:Al3++4OH-=AlO2- +2H2O
8、氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42 -+H++OH-=BaSO4↓+H2O
9、浓烧碱溶液中加入铝片:Al+2OH- = AlO2- +H2↑
10、以石墨作电极电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
11、硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O
12、硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:2H++SO42 -+Ba2++2OH- = BaSO4↓+2H2O
13、碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合:HCO3- +OH- = CO32 -+H2O
14、醋酸钠溶液和盐酸混合:CH3COONa+H+ = CH3COOH+Na+
15、少量金属钠放入冷水中:Na+2H2O = Na++2OH-+H2↑
16、硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:Cu2++SO42 -+Ba2++2OH- = Cu(OH)2↓+BaSO4↓
17、醋酸钠的水解反应CH3COO-+H3O+= CH3COOH+H2O
18、碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应  Ca2++2HCO3- +2OH- =CaCO3↓+2H2O+CO32 -
19、苯酚钠溶液与二氧化碳反应  C6H5O-+CO2+H2O = C6H5OH+CO32-
20、稀硝酸与过量的铁屑反应3Fe+8H++2NO3-  =3Fe3++2NO↑+4H2O
21、过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH- = SO32 -+H2O
22、Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I- = 2Fe2++I2
23、NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4- +5NO2- +6H+ = 2Mn2++5NO3- +3H2O
24、NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO3- +Ba2++2OH- = BaCO3↓+2H2O+CO32-
25、氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫:SO2+OH- = HSO3-
26、碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:HCO3- +Ba2++OH- = BaCO3↓+H2O
27、盐酸滴入氨水中:H++OH- = H2O
28、碳酸钙溶解于稀硝酸中:CO32 -+2H+ = CO2↑+H2O
29、锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+ = Zn2++Ag
30、碳酸氢钙溶液加到醋酸中:Ca(HCO3)2+2CH3COOH = Ca2++2CH3COO-+2CO2↑+2H2O
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