离子反应2教案
一、强电解质和弱电解质
1、电解质和非电解质
(1)、电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物(酸、碱、盐、氧化物等)。(2)、非电解质:无论是在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物(如蔗糖、酒精)。
注意:
1、不属于上述范围的既不是电解质,也不是非电解质,如Na(单质)。
2、化合物溶于水后由于与水反应生成了新物质能电离,则原物质为非电解质,如CO2:CO2+H2O=H2CO3 H2CO3为电解质;CO2为非电解质;若原化合物本身在熔融状态下也能导电,则两者均为电解质,如Na2O: Na2O+H2O=2NaOH NaOH为电解质,Na2O也为电解质。
3、强电解质和弱电解质
(1)、强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质(AgCl、BaSO4)。(2)、弱电解质:在水溶液里只有一部分电离成离子的电解质。过渡:现在我们来分析一下强弱电解质的一些情况: 表:强弱电解质的对比
强电解质 弱电解质
物质结构 离子化合物某些共价化合物 某些共价化合物
电离程度 完全 部分
溶液里粒子 水合离子 分子、水合离子
导电性 强 弱
物质类别 强酸、强碱(中强碱)、大多数盐 弱酸(中强酸)、弱碱、水
注意:(1)强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI等;(2)中强酸:H3PO4等;(3)弱酸:H2S、H2SO3、H2CO3、CH3COOH等;(4)强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2等;(5)中强碱:Ca(OH)2;(6)弱碱:NH3·H2O(可溶)、难溶性氢氧化物Mg(OH)
2、Fe(OH)3等。
4、强弱电解质的判断
5、电解质与导电性的关系
(1)、物质能够导电是因为存在能够自由移动的带电粒子。金属:自由电子;电解质:离子。若不存在带电粒子或带电粒子不能自由移动,则不能导电。(2)、强电解质不一定能导电,如NaCl晶体不能导电,AgCl和BaSO4在水溶液中不能导电。(3)、电解质导电能力的强弱决定于能够自由移动的离子浓度的大小和离子所带电荷数,所以弱电解质的导电能力不一定比强电解质弱。如:AgCl和BaSO4在水溶液中不能导电;NH3·H2O能导电;相同浓度的MgSO4溶液比NaCl溶液导电能力强。(4)、能导电的物质不一定是电解质,如Cu、Ag、石墨、KNO3溶液(混合物)。(5)、电解质溶液中,阳离子所带电荷总数等于阴离子所带电荷总数,所以整个溶液显电中性(电荷守恒)。
过渡:由于电解质溶于水后就电离成了离子,所以它们在水溶液中所发生的反应实质上就是离子之间所发生的反应。
二、离子反应
我们知道,凡有离子参加的反应都叫离子反应,那么离子反应的发生又需要怎样的条件呢?下面我们来看这样一个实验。
演示实验1-2: ①、CuSO4+NaCl ②、CuSO4+Ba(Cl)2 ③、②中滤液+AgNO3+稀HNO3 在溶液中,CuSO4、NaCl和 Ba(Cl)2都发生了电离,所以溶液中实际存在的都是它们电离所生成的离子。CuSO4=Cu2++SO42-NaCl=Na++Cl-BaCl2=Ba2++2Cl-②中有白色沉淀生成,我们写出化学方程式: CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓
实际上发生的反应可以写成离子形式:Cu2++SO42-+Ba2++2Cl-= Cu2++2Cl-+BaSO4↓
即:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
板书:
1、离子方程式 用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。
2、离子方程式的书写步骤
(1)、写出反应的化学方程式;(2)、把各物质改写成合适的形式(初三复分解反应:↑、↓、H2O);易溶于水易电离的物质(强酸、强碱、易溶于水的盐)写成离子形式;难溶于水、难电离的物质(弱酸、弱碱、水)及气体、单质、氧化物仍用化学式表示。微溶物写法:出现在生成物中一般写化学式;出现在反应物中,浓度大写化学式,浓度小写离子形式;多元弱酸根不可以拆开写,如:HCO3-。(3)、删去方程式两边不参加反应的离子;(4)、检查。质量守恒、电荷守恒。
3、离子方程式的意义 不仅可以表示一定物质间的某个反应,而且可以表示所有同一类型的化学反应。
4、CO32-的检验 原理:滴加盐酸后生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体(CO2)。(1)、可溶性碳酸盐 CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O(2)、难溶性碳酸盐
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
5、由离子方程式写化学方程式
6、离子方程式的判断
(1)、看离子反应是否符合客观事实;(2)、检查物质的书写形式是否正确;(3)、检查是否符合质量守恒和电荷守恒;
7、离子反应发生的条件
(1)、沉淀、气体、难电离物质生成;(2)、发生氧化还原反应。
四、离子共存
1、特殊离子的颜色
Cu2+蓝色、Fe3+黄色、Fe2+绿色、MnO4-紫红色、Cr2O72-橙色
2、发生复分解反应而不能大量共存(沉淀、气体、难电离物质)
3、与酸(H+)不能大量共存(1)、OH-;(2)、弱酸酸根离子;CO32-、S2-、SO32-、PO43-、CH3COO-等;(3)、多元弱酸酸式酸根离子:HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-等。
4、与碱(OH-)不能大量共存(1)、H+;(2)、弱碱阳离子:NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+等;(3)、多元弱酸酸式酸根离子(同上)。
5、发生氧化还原反应而不能大量共存
氧化性:MnO4-、Cr2O72-、Fe3+、ClO-等;还原性:Fe2+、I-、S2-等。
6、酸碱环境不同而不能大量共存
关键词：离子液体,3,4-二氢嘧啶-2-酮,一锅法,Biginelli反应
5-乙酰基-6-甲基-4-苯基-3,4-二氢嘧啶-2-酮,化学结构式为是一种重要的药物中间体。3,4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物具有多种生理活性,可用来抗病毒、抗肿瘤、抗菌、消炎[1]等。此外因其与1,4-二氢吡啶衍生物具有相似的药理活性,还用作钙拮抗剂、降压剂[2]等。最新的研究表明,某些3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物可以阻止HIVgp-120-CD4键的形成,是一种潜在的HIV抑制剂[3]。
此类化合物的合成引起了人们的极大兴趣,最早由意大利化学家Biginelli于1891年发表文献报道[4],反应以乙醇为溶剂,在浓盐酸催化作用下将苯甲醛、尿素和乙酰乙酸乙酯三种组分利用“一锅法”加热回流18 h,分离后获得产物。后人就以其姓名将该反应命名为Biginelli反应。经典的Biginelli反应存在反应时间长、收率低(20%�60%)、腐蚀设备等缺点,于是不断有研究者尝试优化该反应条件。1993年Kappe对3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮类衍生物的合成研究进行详细的综述[5]。此后,对于3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成研究就成为生物活性有机杂环化合物科研的热点之一。(如图1)
最近二十年来,人们为了提高Biginelli反应的产率和优化反应条件,做了大量的研究工作,并取得了重要的成果。研究主要从以下几个方面展开:利用不同的Lewis酸来催化反应;通过固相合成反应;利用微波或超声促进合成。虽然上述方法在反应时间和收率上不同程度地改进了Biginelli反应,但是仍然存在着诸如催化剂毒性较大、价格昂贵、操作烦琐、反应使用有机溶剂,微波辐射功率高、工业应用困难等缺陷。因此,寻找一种新催化剂以高效、低成本、环境友好的方法合成3,4-二氢嘧啶-2-酮仍然具有十分重要的价值。
离子液体作为一种新型催化剂和绿色反应溶剂,得到广泛关注,人们已在离子液体系中实现了许多催化反应[6]。离子液体具有优异的化学稳定性和热稳定性,蒸汽压低,不易挥发,能溶解许多有机无机化合物及金属配合物,并且易于分离可以循环使用等优点。本文利用离子液体1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Pmim]BF4)在无溶剂条件下催化Biginelli反应,实验发现在[Pmim]BF4中将苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素一锅煮在100℃下反应40�60min,可以高收率地制备3,4-二氢嘧啶-2-酮。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
所用N-甲基咪唑、乙酸乙酯、氟硼酸钠、苯甲醛、尿素和乙酰乙酸乙酯试剂均为分析纯,使用前未进一步纯化。
实验所用仪器有DF-1型集热式磁力加热搅拌器;WC-1型显微熔点仪,温度计未校正;Brucker Vector22型红外光谱仪测定,KBr压片;Bruker DPX-400MHz型核磁共振仪测定(以DMSO-d6为溶剂,TMS为内标)。
1.2 离子液体的制备
离子液体1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Pmim BF4)的合成方法见文献[7]。
将4 1 g(0.5 m o 1)N-甲基咪唑放入带有回流装置的三颈瓶中,室温下用滴液漏斗缓慢滴加51.17g(0.48 mo1)1-氯戊烷,滴加完毕后升温至80℃,反应20h,得无色透明的粘稠液体。产物用乙酸乙酯萃取分离后,加入100 mL丙酮溶解上述中间产物,分次加入四氟硼酸钠,室温反应24 h。反应结束后混合物分2层,用氯仿萃取3次后,少量冰水洗涤至中性,之后用无水硫酸镁干燥,减压蒸出溶剂后,可得54.8 g无色透明液体[Pmim]BF4,总收率为90%。
1.3 3,4-二氢嘧啶-2-酮的合成
在100 mL圆底烧瓶中,依次加入5.3g(0.05 mol苯甲醛,6.5g(0.05 mol)乙酰乙酸乙酯,3g(0.05 mol尿素,0.1mmol离子液体催化剂,加热至100℃,反应混合物变成均匀透明液体,约10min后固化,保持0.5h,冷却至室温,得到浅黄色物。取出固体产物,加入冰水研细,抽滤,产物依次用冰水,10%乙醇水溶液洗涤,干燥后用无水乙醇重结晶得到5-乙酰基-6-甲基-4-苯基-3,4-二氢嘧啶-2-酮无色晶体,平均收率89.4%,m.p.203-204℃与文献一致。1H NMR(500 M Hz,DMSO-d6):δ(ppm)9.21(1H,NH),7.8(1H,NH),7.21-7.33(5H,Ar-H),5.15(1H,CH),2.25(3H,CH3),1.95(3H,CH3);IR(KBr):ν(cm-1)3356,3226,3109,2921,1698,1648,1502,1384,1243,1128,1086,836,750。
2 结果与讨论
在研究3,4-二氢嘧啶-2-酮的合成方法的基础上通过制备价廉易得的离子液体1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,在其催化作用下无溶剂将苯甲醛,乙酰乙酸乙酯和尿素一锅煮100℃下反应40�60分钟,短时间、高效地得到了高纯度的3,4-二氢嘧啶-2-酮,产物通过熔点测定、红外光谱和核磁共振氢谱鉴定。与传统Biginelli反应方法相比较,该合成方法具有催化剂用量少、催化活性高、催化剂可重复使用、操作简单、不使用有机溶剂和环境友好等优点,符合绿色化学的要求,具有一定的工业应用前景。
参考文献
[1]Kappe C O.Biologically active dihydropyrimidones of the Biginelli-type—a literature survey[J].Eur.J.Med.Chem.,2000,35:1043-1052.
[2]HEYSL,MOORE C G,MURPHY P J.The guanidine metabolites of ptilocatdis spiculifer and related compounds;isolation and synthesis[J].Chem.Soc.Rev.,2000,29(1):57—67.
[3]Patil A D,Kumar N V,Kokke W C,et a1.Novel alkaloids from the sponge Batzella sp.:inhibitors of HIV gp120human CD4binding[J].J.Org.Chem,1995,60:1182-1188.
[4]Biginelli P.Synthesis of tetrahydropyrimidinones by the acid-catalyzed condensation of an aldehyde,α,β-keto ester and urea[J].Dtsch Chem Ges,1891,24(2):1317-1319.
[5]Kappe C O.100years of the Biginelli dihydropyrimidine synthesis[J].Tetrahedron,1993,49:6937-6963.
[6]王风彦,邵光杰.离子液体应用研究进展[J].化学试剂,2009,31(1),25-30
关键词：离子反应；发生条件；化学反应原理；弱酸相对强弱；教学建议
文章编号：1005–6629（2014）4–0035–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 问题的提出
人教版《化学1》（必修）中将离子反应发生的条件总结为“酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上就是两种电解质相互交换离子的反应。这类离子反应发生的条件是：生成沉淀、放出气体或生成水。只要具备上述条件之一，反应就能发生”[1]。这段表述从分类的角度说明了离子反应发生的条件，但由于此时尚没有引入弱电解质的概念，而且限于高一上学期的学生的思维水平，并没有深入地解释离子反应发生的实质。在《2013年北京卷考试说明》中，对离子反应的要求是“在理解离子反应本质的基础上，能从离子角度分析电解质在水溶液中的反应”[2]，这是II级要求，即要求学生能够“理解与掌握”。而《化学1》中的说法显然难以使学生达到“理解与掌握”的层面。仔细阅读教材后，笔者发现在人教版《化学反应原理》（选修4）第三章第三节的“学与问”中有这样的表述，“在认识水解反应原理的基础上，你对高中化学必修课中所学的‘离子反应发生的条件有无新的认识”[3]。也就是说，在学习了《化学反应原理》中“弱电解质的电离”、“水的电离”以及“盐类的水解”这些知识后，学生应当再次思考离子反应发生的条件，深化认识。而学生的认识能够深化的动力之一是教师如何利用这些素材进行教学，并如何启发学生深入思考离子反应发生的条件，以达到《北京卷考试说明》中“理解与掌握”的要求。
同时，借助《化学反应原理》（选修4）中第三章第一节“弱电解质的电离”，深入分析离子反应发生的条件，从化学反应原理的角度认识离子反应本质，还有助于学生学习之后的盐类水解平衡、沉淀溶解平衡等相关知识，为学习“水溶液中的离子平衡”相关知识起到铺垫作用，也为学生对知识的融会贯通打下基础。如此看来，深化学生对离子反应发生条件的认识，是非常有必要的。这里所说的离子反应，针对的是没有难溶电解质参与的复分解型离子反应。
2 “比较弱酸的相对强弱”实验分析
2.1 从酸和盐相对用量的角度分析
在人教版《化学反应原理》（选修4）第42页实验3-2“比较弱酸的相对强弱”中，课本的表述为“向两支分别盛有0.1 mol/L的醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，观察现象”[4]。在该实验中，醋酸与硼酸是过量的，而Na2CO3溶液是少量的，这样设计是因为酸与盐反应，Na2CO3溶液最终有可能生成H2CO3，H2CO3进一步分解放出CO2。如果此时Na2CO3溶液过量，则无论醋酸或硼酸的酸性较碳酸强还是弱，都不会生成H2CO3并进一步放出CO2气体，便失去了可观测的现象。也就是说，当酸与盐反应时，在没有难溶电解质参与的情况下，如果多元弱酸过量，将生成该酸一级电离对应的盐；如果多元弱酸盐过量，将生成该盐一级水解对应的酸。如果酸或盐少量，则情况就变得复杂了，需要再进一步结合弱酸的电离平衡常数加以分析。
2.2 从电离平衡常数的角度分析
针对“放出气体或生成水”这一标准来看，其实质是生成了更加难电离的分子（或离子）。也就是说，当没有难溶电解质参与时，复分解型离子反应的发生，需要有电离平衡常数更小的分子（或离子）生成，这是从定量的角度衡量“更难电离”的标准。
ha
盐类的水解反应同样是复分解型离子反应，同样符合复分解型离子反应发生的条件，只不过此时反应的程度一般来说不够完全，也就基本不会进行彻底，在宏观上缺乏可观测的反应现象。但无论水解反应是否发生，无论发生的程度是大是小，都可以按照离子反应发生的条件加以分析和判断，这样便从根本上统一了弱电解质的电离与盐类的水解两种不同的过程，也有助于学生对这部分知识的融会贯通。
5.2 对难溶电解质的沉淀溶解平衡的深入理解
人教版《化学反应原理》（选修4）中涉及了Mg（OH）2沉淀溶解在NH4Cl溶液的实验[11]，旨在从弱电解质的生成角度说明沉淀溶解的原因，这与前文所述的离子反应发生的条件是吻合的，即NH4+结合了由Mg（OH）2电离出的OH-，生成了更弱的碱NH3·H2O，将NH4Cl溶液换成显中性的CH3COONH4溶液，Mg（OH）2也可以溶解[12]。如此看来，深入理解离子反应发生的条件有助于深入理解沉淀溶解的原因，而非停留在酸碱中和反应这一表象上。
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现[13]。而衡量盐的沉淀溶解能力的标准除了溶解度以外，还有溶度积，溶度积是特殊的平衡常数，其实质与电离平衡常数、水解平衡常数无异。盐与盐的沉淀转化反应能否发生，同样可以按照离子反应发生的条件加以分析和判断，只不过此时不是生成更难电离的物质，而是生成更难溶解的物质，其实质都是向着某些离子更易被结合的方向进行。理解了离子反应的本质，就更容易理解与沉淀溶解平衡的有关反应。
6 如何看待有难溶电解质参与的酸和盐的反应
前文所述的酸和盐的反应，前提条件均是没有难溶电解质参与，为什么在分析酸与盐的反应时，要强调没有难溶电解质参与呢？
当有难溶电解质参与的酸和盐反应时，离子之间的相互结合不仅有生成弱电解质的倾向，还同时包含着生成难溶电解质的倾向，离子反应到底如何发生，就取决于这两个因素（即强弱电解质的转化以及难溶或易溶电解质的转化）哪一个为主。
在人教版《有机化学基础》（选修5）实验室制乙炔的实验中，用CuSO4溶液除去乙炔中可能混有的杂质[14]，发现CuSO4溶液中出现黑色混浊，这是CuS沉淀。也就是说，乙炔中混有的H2S气体与CuSO4溶液发生反应：
CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
此时与Cu2+相比，H+和S2-的结合能力就成为了次要因素，该反应的发生虽然在表象上不符合“强酸制弱酸”的原理，但实际上却与离子反应发生的条件相吻合，Cu2+与S2-更易结合成CuS沉淀，如果从本质上理解离子反应发生的条件，上述反应发生的原因就不难说明了。
通过计算上述反应的平衡常数更能说明问题。查阅资料发现，常温下H2S的一级电离平衡常数为8.9×10-8，二级电离平衡常数为1.2×10-14。CuS的溶度积为6×10-36 [15]。经过计算，CuSO4+H2S=CuS+H2SO4的平衡常数K=1.78×1014，是比较大的，说明该反应确实可以发生，而且进行得比较彻底。
7 结语
离子反应发生的条件是生成更难电离的电解质或更难溶的电解质，而定量衡量其电离能力或溶解能力的物理量为电离平衡常数或溶度积。当有多元弱酸或多元弱酸盐参与反应时，还要进一步考虑各个物质的相对用量，以分析其对应的生成物。当既有可能生成弱电解质，又有可能生成难溶电解质时，则需要看两个因素的主次关系，以判断反应发生的情况。
参考文献：
[1]人教社化学室.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：33.
[2]北京教育考试院编. 2012年普通高等学校招生全国统一考试北京卷考试说明（理科）[M].北京：开明出版社，2011：233.
[3][4][5][6][8][9][10][11][13]人教社化学室.普通高中课程标准试验教科书·化学反应原理（选修4）[M].北京：人民教育出版社，2007：56～58，42～43，63～65.
[7][15]胡乃非，欧阳津，晋卫军，曾泳淮.分析化学（化学分析部分）[M].北京：高等教育出版社，2010：257，281.
[12]许洪福.也谈氢氧化镁在氯化铵中的溶解[J].中学化学教学参考，1989，（4）：47.
[14]人教社化学室.普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础（选修5）[M].北京：人民教育出版社，2007：32.
在人教版《有机化学基础》（选修5）实验室制乙炔的实验中，用CuSO4溶液除去乙炔中可能混有的杂质[14]，发现CuSO4溶液中出现黑色混浊，这是CuS沉淀。也就是说，乙炔中混有的H2S气体与CuSO4溶液发生反应：
CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
此时与Cu2+相比，H+和S2-的结合能力就成为了次要因素，该反应的发生虽然在表象上不符合“强酸制弱酸”的原理，但实际上却与离子反应发生的条件相吻合，Cu2+与S2-更易结合成CuS沉淀，如果从本质上理解离子反应发生的条件，上述反应发生的原因就不难说明了。
通过计算上述反应的平衡常数更能说明问题。查阅资料发现，常温下H2S的一级电离平衡常数为8.9×10-8，二级电离平衡常数为1.2×10-14。CuS的溶度积为6×10-36 [15]。经过计算，CuSO4+H2S=CuS+H2SO4的平衡常数K=1.78×1014，是比较大的，说明该反应确实可以发生，而且进行得比较彻底。
7 结语
离子反应发生的条件是生成更难电离的电解质或更难溶的电解质，而定量衡量其电离能力或溶解能力的物理量为电离平衡常数或溶度积。当有多元弱酸或多元弱酸盐参与反应时，还要进一步考虑各个物质的相对用量，以分析其对应的生成物。当既有可能生成弱电解质，又有可能生成难溶电解质时，则需要看两个因素的主次关系，以判断反应发生的情况。
参考文献：
[1]人教社化学室.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：33.
[2]北京教育考试院编. 2012年普通高等学校招生全国统一考试北京卷考试说明（理科）[M].北京：开明出版社，2011：233.
[3][4][5][6][8][9][10][11][13]人教社化学室.普通高中课程标准试验教科书·化学反应原理（选修4）[M].北京：人民教育出版社，2007：56～58，42～43，63～65.
[7][15]胡乃非，欧阳津，晋卫军，曾泳淮.分析化学（化学分析部分）[M].北京：高等教育出版社，2010：257，281.
[12]许洪福.也谈氢氧化镁在氯化铵中的溶解[J].中学化学教学参考，1989，（4）：47.
[14]人教社化学室.普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础（选修5）[M].北京：人民教育出版社，2007：32.
在人教版《有机化学基础》（选修5）实验室制乙炔的实验中，用CuSO4溶液除去乙炔中可能混有的杂质[14]，发现CuSO4溶液中出现黑色混浊，这是CuS沉淀。也就是说，乙炔中混有的H2S气体与CuSO4溶液发生反应：
CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
此时与Cu2+相比，H+和S2-的结合能力就成为了次要因素，该反应的发生虽然在表象上不符合“强酸制弱酸”的原理，但实际上却与离子反应发生的条件相吻合，Cu2+与S2-更易结合成CuS沉淀，如果从本质上理解离子反应发生的条件，上述反应发生的原因就不难说明了。
通过计算上述反应的平衡常数更能说明问题。查阅资料发现，常温下H2S的一级电离平衡常数为8.9×10-8，二级电离平衡常数为1.2×10-14。CuS的溶度积为6×10-36 [15]。经过计算，CuSO4+H2S=CuS+H2SO4的平衡常数K=1.78×1014，是比较大的，说明该反应确实可以发生，而且进行得比较彻底。
7 结语
离子反应发生的条件是生成更难电离的电解质或更难溶的电解质，而定量衡量其电离能力或溶解能力的物理量为电离平衡常数或溶度积。当有多元弱酸或多元弱酸盐参与反应时，还要进一步考虑各个物质的相对用量，以分析其对应的生成物。当既有可能生成弱电解质，又有可能生成难溶电解质时，则需要看两个因素的主次关系，以判断反应发生的情况。
参考文献：
[1]人教社化学室.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：33.
[2]北京教育考试院编. 2012年普通高等学校招生全国统一考试北京卷考试说明（理科）[M].北京：开明出版社，2011：233.
[3][4][5][6][8][9][10][11][13]人教社化学室.普通高中课程标准试验教科书·化学反应原理（选修4）[M].北京：人民教育出版社，2007：56～58，42～43，63～65.
[7][15]胡乃非，欧阳津，晋卫军，曾泳淮.分析化学（化学分析部分）[M].北京：高等教育出版社，2010：257，281.
[12]许洪福.也谈氢氧化镁在氯化铵中的溶解[J].中学化学教学参考，1989，（4）：47.
江苏省郑集高级中学史延海
教学目标：
通过本节课的教学使学生做到：
1、能区分常见的强、弱电解质，并会书写电离方程式
2、知道离子反应的实质和离子反应发生的条件
3、学会用离子方程式表示溶液中的离子反应
重、难点：离子反应的概念、实质、发生条件
会用离子方程式表示溶液中的离子反应
能力培养：进一步提高学生的自学能力、实验探究能力；培养他们的合作意识
学情分析：应该已经掌握电解质与非电解质的知识，其他知识大多数同学可能不知道
教法选择：探究式等
教具使用：实验、多媒体课件
教学过程：
［探究实验1］用0.1mol/L的蔗糖、盐酸、醋酸、硫酸铜溶液、氯化钡溶液在相同条件下同时做导电性
对比实验
［学生预测并探究］通电后灯泡是否会全亮？
［现象］略
［结论］由实验现象可判断下列不属于电解质的是。
BaCl2、HCl、蔗糖、CuSO4、CH3COOH
［思考］同样是0.1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸铜溶液、氯化钡溶液，为什么灯泡亮度不同？ ［学生回答］略
［引导看书］强、弱电解质的概念并归纳出强、弱电解质的判断方法
［练习］下列物质属于强电解质的是（）
①NaOH②一水合氨③CH3COOH④Na2CO3 ⑤HCl⑥乙醇
A、①②④ B、①④⑤C、②③ D、①④⑤⑥
［变式训练］属于弱电解质的是()
［练习］写出实验中4种电解质的电离方程式
［小结］电离方程式的写法并简介“可逆符号”的意义
［探究实验2］将BaCl2溶液倒入等体积等物质的量浓度的CuSO4溶液
［学生预测并探究］溶液中可能有什么现象？
通电后灯泡还会亮么？为什么？
［学生讨论分析后、演示］溶液中出现白色沉淀，通电后灯泡仍然很亮
［练习］写出该反应的化学方程式
［讨论并导出］离子反应和离子方程式的概念
［动画演示］通过氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应体现离子反应的实质
［学生探究］请写出Na2CO3溶液与盐酸反应的离子方程式
［学生板演］学生讲解书写方法
［引导看书并投影小结］离子方程式的书写方法及要点
［变式训练］将碳酸钠溶液改成大理石还能用刚才的离子方程式表示么
［师生共同］写出碳酸钙与盐酸反应的离子方程式（目的在于给出规范的书写步骤并让学生得到训练）
［探究实验3］现有：CuSO4、NaOH、HNO3、K2CO34种溶液
1、请讨论：将上述4种溶液两两之间混合有几种可能？
2、进行实验，探究发生的反应并记录现象
［讨论并小结］离子反应发生的条件
［练习］下列各组离子间不能发生离子反应的是（）
A.Ag＋、NO3-、Cl-B.H+、CO32-、K+C.Na+、SO42-、H+D.H+、NO3-、OH-
［练习］将上述实验中的化学方程式按步骤改写成离子方程式
［小结］评价并再次强调离子方程式书写的一般方法
［引导分析］利用Na2CO3溶液与盐酸反应的离子方程式和探究实验中“硝酸与碳酸钾溶液反应的离子
方程式”相比较得出离子方程式的的意义――可表示一类反应
［课后练习］
5．下列四个反应均可用H+＋OH－＝H2O这个离子方程式表示，对么？为什么？
A.Ba(OH)2溶液与稀硫酸 B.Cu(OH)2与稀硫酸C.NaOH溶液与稀硫酸 D.NH3•H2O与稀硫酸
《离子反应》学案
学习目标：
1、能区分常见的强、弱电解质，并会书写电离方程式
2、知道离子反应的实质和离子反应发生的条件
3、学会用离子方程式表示溶液中的离子反应
学习过程：
［探究实验1］
［练习］判断：下列不属于电解质的是。
BaCl2、HCl、蔗糖、CuSO4、CH3COOH
［结论］电解质、非电解质的判断方法：［思考］同样是0.1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸铜溶液、氯化钡溶液，为什么灯泡的亮度不同？ ［看书］讨论
［练习］下列物质属于强电解质的是（）
①NaOH②一水合氨③CH3COOH④Na2CO3 ⑤HCl⑥乙醇
A、①②④ B、①④⑤C、②③ D、①④⑤⑥
［变式训练］上述属于弱电解质的是()
［结论］强、弱电解的概念及判断方法：
［练习］写出HCl、CH3COOH、CuSO4、BaCl2 4种电解质的电离方程式
［探究实验2］
［练习］写出氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应的化学方程式
［讨论并导出］离子反应的概念
离子方程式的概念
［讨论］请写出Na2CO3溶液与盐酸反应的离子方程式
［看书并小结］离子方程式的书写步骤及要点
［变式练习］将碳酸钠溶液改成大理石还能用刚才的离子方程式表示么？按步骤写出该反应的离子方程式
［探究实验3］。
［讨论并小结］离子反应发生的条件
［练习］下列各组离子间不能发生离子反应的是（）
A.Ag＋、NO3-、Cl-B.H+、CO32-、K+C.Na+、SO42-、H+D.H+、NO3-、OH-
［练习］将下列化学方程式按步骤改写成离子方程式
（1）CuCl2＋NaOH－
（2）CuCl2＋ K2CO3－
（3）HNO3＋K2CO3－
（4）HNO3＋ NaOH－［讨论并小结］离子方程式的意义
［小结本节课的知识要点］
［课后练习］
5．下列四个反应均可用H+＋OH－＝H2O这个离子方程式表示，对么？为什么？
复习课 编号： 时间 ：
主备人： 三 年级 化学 备课组
第 周 第 课时 总第 课时
备课组长签字： 段长签字：
一、学习目标（考点）
1.了解的概念。
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。
4.能正确书写离子方程式。
二、学习重点、难点
1、电解质及强电解质和弱电解质
2、正确书写离子方程式
3、离子反应发生的条件
三、使用说明及方法指导
1、自学资料《走向高考》P8—P14，用红笔画出疑难点，独立完成自主学习内容和合作探究。
2、通过自学及合作探究还不能解决的问题，课堂上小组讨论。
3、课堂练习必须独立完成。
四、自主学习
1、离子方程式的正误判断
1. 看物质能否被拆成离子。
2. 在溶液中不能被拆成离子的有：
单质，气体；氧化物；难溶物（如：BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3 、Fe(OH) 3 、Fe(OH)2 、Cu(OH) 2 等）；
弱电解质其包括弱酸（如：CH3COOH、H2CO3、H2SiO3、H2S、H2SO3、H3PO4、HClO、HF等），弱碱（如：NH3H2O、Fe(OH) 3 、Cu(OH) 2 等）和其它物质：（如：Pb(CH3COO)2、HgCI2、H2O等）；
微溶物（如：CaSO4 、AgSO4 、Ca(OH)2 等）作为反应物若是浑浊的和作为生成物；
还有特殊的物质如：浓硫酸 。
2.看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。
3.看“＝＝”“ ” “↑”“↓”等运用是否正确。
4.看质量、电荷是否守恒，若是氧化还原反应还要看电子是否守恒。
5.看反应物和产物的配比是否正确。
6.看反应物用量的要求。它包括过量、少量、等物质的量、适量、任意量以及滴加顺序等对离子方程式的影响。如往NaOH溶液中滴入几滴AlCl3溶液的离子方程式为： Al3+ + 3 OH—＝＝Al(OH)3↓(错误)正确的离子方程式为： Al3+ + 4 OH—＝＝AlO2— + 2H2O(正确)
练习1、下列离子 方程式书写不正确的是 （ ）
A．AlCl3溶液与烧碱溶液反应，当n(OH-):n(Al3+)=7:2时，
2Al3+ + 7OH- = Al(OH)3↓+ AlO2- + 2H2O
B．Cl2与FeBr2溶液反应，当n(Cl2):n(FeBr2)=1:1时，
2Fe2+ + 4Br- +3Cl2 = 2 Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-
C．CuCl2溶液与NaHS溶液反应，当n(CuCl2):n(NaHS)=1:2时
Cu2＋+2HS－= CuS↓+2H2S↑
D．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe):n(HNO3)=1:2时，
3 Fe +2NO3- +8H+ = 3 Fe2+ +2NO↑+4H2O
复备区
复备人
复备内容
练习2、下列离子方程式书写不正确的是 （ ）
A．Cl2通入FeCl2溶液中：Cl2+Fe2+=Fe3++2Cl－
B．Na2CO3溶液显碱性CO + H2O HCO +OH－
C．Al和NaOH溶液反应：2Al+2OH－+2H2O=2AlO +3H2↑
D．少量SO2通入氨水中：SO2+2NH3H2O=2NH +SO +H2O
二、离子不能大量共存的规律
1.离子共存条件：
同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，它们之间便不能在溶液中大量共存。
⑴生成难溶物或微溶物：如：Ba2+与CO32-，Ag+与Br-，Ca2+与SO42-等不能大量共存。
⑵生成气体或挥发性物质：如：NH4+与OH-，H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能大量共存。
⑶生成难电离物质：如：H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等因生成弱酸不能大量共存；OH-与NH4+因生成的弱碱不能大量共存；H+与OH-生成水不能大量共存。
⑷发生氧化还原反应：氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-(H+)等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)不能大量共存。
（5）弱酸酸式酸根离子不能与H+、OH-大量共存
如HCO3-与H+、OH-，H2PO4-与H+、OH-等。
（6）离子之间相互促进水解时不能大量共存
2.附加隐含条件的应用规律：
⑴溶液无色透明时，则溶液中一定没有有色离子，
如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-
⑵强碱性溶液中肯定不存在与OH-反应的离子，
如Fe3+、Fe2+、HCO3-、NH4+、Al3+
⑶强酸性溶液中肯定不存在与H+反应的离子,
如HCO3-、CO32-、S2-、CH3COO-、AlO2-
练习3、下列离子能大量共存的是（ ）
A、在pH=1的溶液中：Fe2+、、Cl-、
B.在pH=13的溶液中：Na+、K+、S2-、Cl-
C.在无色透明的溶液中：K+、Cl-、、Al3+
D.在无色溶液中：Fe3+、、Na+、SCN-
练习4、下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 （ ）
①无色溶液中：K+、Na+、MnO4－、SO42－
②pH=1 1的溶液中：CO32－、Na+、AlO2－、NO3－
③加入Al能放出H2的溶液中：Cl－、HCO3－、SO42－、NH4+
④由水电离出的c(OH－)=10－13molL－1的溶液中：Na+、Ba2+、Cl－、Br－
⑤有较多Fe3+的溶液中：Na+、NH4+、SCN－、HCO3－
⑥酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO3－、I－、Cl－
A．①② B．③⑥ C．②④ D．⑤⑥
复备区
复备内容
五、教学流程
（一）、展示教学目标
（二）合作探究展示
展示练习答案 1、B 2、A 3、B 4、C
（三）、教师点拨
1、离子方程式书写
例题1、下列离子方程式表达正确的是
A．用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl—+ 2H2O Cl2↑+ H2↑+2OH—
B．用氢氧化钠溶液出去铝表面的氧化膜：Al2O3+2OH—=2AlO—2+ H2O
C．用稀氢氧化钠吸收二氧化氮：2OH—+2NO2= NO—3+NO↑+H2O
D．用食醋除去水瓶中的水垢：CO2—3+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+ H2O
解析：A项，电解熔融氯化钠，没有水，A项错；B项，铝表面的氧化膜为氧化铝，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，B项正确；C项，反应方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO2+ NaNO3+H2O,离子方程式为：2NO2+2OH-—= NO—3+NO— 2+H2O，C项错；D项，水垢的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，碳酸钙不能改写成离子形式。答案选B。
点拨1、离子方程式正误判断中的常见错误：
（1）看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应，如2Fe+6H+==Fe3+ +3H2↑，就不符合客观事实。
（2）看表示各物质的化学式是否正确，如多元弱酸酸式酸根离子在离子方程式中不能拆开写，而HSO4-在水溶液中通常应写成H++SO42-。
（3）看是否漏掉离子反应，如Ba(OH)2溶液 与CuSO4溶液反应，既要写Ba2+与SO42-的离子反应，又要写Cu2+与OH-的离子反应。
（4）看原子及电荷是否守恒，如FeCI2溶液与C12反应，不能写成Fe2++ C12=Fe3++ 2C1-，而应写成2Fe2++C12=2Fe3+ +2Cl-。
（5）看反应物或产物的配比是否正确，如稀H2SO4与Ba(OH)2。溶液反应不能写成Ba2+ +OH-+ H++ SO42-=BaSO4↓+H2O，应写成Ba2+ +2OH-+ 2H++ SO42-=BaSO4↓+2H2O。
2、离子共存
例题2、在pH 1的溶液中，能大量共存的一组离子或分子是
A.Mg2+、Na+、ClO-、NO3- B.Al3+、、、C1-
C.K+、Cr2O72-、CH3CHO、D.Na+、K+、、C1-
解析：pH 1说明溶液中含有大量的H+，A项，在酸性条件下，ClO-和H+生成弱酸HClO，C项，Cr2O72-能氧化CH3CHO（具有还原性）生成CH3COOH，D项，H+与 生成硅酸沉淀。答案选B。
点拨2、所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
1．同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中大量共存。
(1)生成难溶物或微溶物：Ba2+与CO32－、Ag+与Br－、Ca2+与SO42－等不能大量共存。
(2)生成气体或挥发性物质：如NH4＋与OH－，H＋与CO32－、HCO3－、S2－、
HS－、HSO3－、SO32－等不能大量共存。
(3)生成难电离的物质：如H＋与Ac－（即醋酸根离子）、CO32－、S2-、SO32－等生成弱酸；OH－与NH4＋、Cu2+、Fe3＋等生成弱碱；H＋与OH－生成水，这些离子不能大量共存。
(4)发生氧化还原反应：氧化性离子(如Fe3+、NO3－、ClO－、MnO4－等)与还原性离子(如S2－、I－、Fe2+ 、SO32－等)不能大量共存。 注意Fe2+与Fe3+
可以共存。
（5）形成配合物：如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存。
复备区
复备内容
2．附加隐含条件的应用规律：
（1）溶液无色透明时，则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4－等。
（2）强碱性溶液中肯定不存在与OH－起反应的离子!
（3）强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子!
（4）离子能够大量共存，包括离子相互间不会发生化学反应，不会生成沉淀，不会生成气体挥发
限制酸性溶液的条件
1. PH=1的溶液。 2.使紫色石蕊溶液呈红色。
3.使甲基橙呈红色。 4.加镁粉放氢气。
5.c(OH-)为10-14mol/l。 隐含有H+。
限制碱性的条件
1.PH=14的溶液。 2.使红色石蕊变蓝。
3.酚酞呈红色。 4.甲基橙呈黄色。
5.c(H+）为10-14。
可酸可碱的条件
1.水电离c(OH-)或者c(H+)浓度。
2.加入铝粉有氢气产生。
3.HCO3-离子不能稳定存在的溶液。
【方法技巧】审题时应注意题目中隐含条件：
1.无色透明：不能存在Cu2+ 或 Fe2+或 Fe3+ 或MnO4— 离子
2.酸性溶液、PH＜7（或＝1、2等），说明含有大量的H+
3.碱性溶液、PH＞7（或＝13、14等），说明含有大量的OH—
4.注意题目要求是“大量共存”还是“不能大量共存”。
（四）、当堂检测
1、.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu + 2Fe3+ ＝ Cu2+ + 2Fe2+
B．Na2O2与H2O反应制备O2 ：Na2O2 + H2O ＝ 2Na+ + 2OH－ + O2↑
C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2 + H2O ＝ 2H+ + Cl－ + ClO－
D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：
2MnO + 6H+ + 5H2O2 ＝ 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
2、.下列各组离子在指定条件下一定不能大量共存的是
A．能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：Na＋、K＋、CO32－、NO3－、AlO2－
B．c(H＋)＝0.1 mol/L的溶液中：Cu2＋、Al3＋、SO42—、NO3－
C．在加入铝粉后能产生氢气的溶液中：NH4＋、Fe2＋、SO42－、NO3－
D．含大量OH－的溶液中：CO32－、Cl－、F－、K＋
3、能正确表示下列反应的离子方程式是
A．金属铝溶于稀硫酸中：Al + 2H+ = A13+ + H2↑
B．碳酸锌溶于稀硝酸中：CO2- 3 + 2H+ =H2O + CO2↑
C．醋酸钠水溶液中通入足量CO2：2CH3COO- + CO2 + H2O = 2CH3COOH + CO2- 3
D．少量Cl2通入KI溶液中：Cl2+ 2I— =2C1— + I2
4、在加人铝粉能放出H2的无色溶液，可能大量共存的离子组是 （ ）
A．NH 、Na+、NO 、S2－ B．Na+、K+、CH3COO一、HCO
C．K+、NO 、SO 、Cl— D．K+、Al3+、MnO 、NO
展示答案：1、A 2、C 3、D 4、C
（五）总结反思
（六）、作业布置
《走向高考》课后强化作业三
【考纲扫描】
了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。
【高考预测】[《学海导航》p10 例1、2 p11 2]
离子反应是中学化学的核心内容，从近几年高考命题来看，该部分知识的考察主要体现在离子方程式书写、正误判断、离子共存及推断等，尤其是根据信息书写离子方程式或化学方程式的形式应该留意。
【学法导航】
1、离子方程式正误判断主要抓住二个原则，一是符号书写是否正确，包括：①原理是否正确②化学式与离子形式拆合是否正确，二是是否守恒，包括原子守恒、电荷守恒，氧化还原反应还要转移电子守恒。
2.离子方程式正误判断型试题，所给离子方程式常见的错误有：①不能正确使用化学式与离子符号;②反应前后电荷不守恒;③反应原理不正确或反应不符合实际;④反应物相对量的影响。
3.解答离子共存的选择题，首先要看清题干要求：一是判断离子共存，还是判断不共存;二要看题目中的隐含条件：碱性、酸性、无色透明、pH为多大;三看离子间是否发生氧化还原反应、复分解反应等。总之，要注意审清题意，充分挖掘出题设的隐含条件;要把离子自身的特点同题干中给定的限制条件结合起来分析。
(1)注意溶液隐含的酸碱性，如酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、使酚酞试液变红的溶液、使紫色石蕊试液变红的溶液、c(H+)=10-12 molL-1的溶液、由水电离出c(H+)=10-12 molL-1溶液、投入铝产生氢气的溶液、在pH=13的无色溶液中等。
(2)注意无色溶液和有色离子不匹配，常见的有色离子有：Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色)。
(3)注意溶液中隐含的氧化性离子与还原性离子不能共存。如Fe3+与S2-、I-，MnO4-与I-，NO3-(H+)与Fe2+等。
【典例精析】
1、能正确表示下列反应的例子方程式是()
A.向次氯酸钙溶液通入过量CO2：Ca2++2 ClO-+CO2+H2O =CaCO3+2HClO
B.足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中
CO2+CO32-+H2O=2HCO3-
C.氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：HCO3-+Ca2++ OH-=CaCO3+H2O
D.在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe2++4H++ NH4+ =3Fe3++NO+2H2O
【解析】A选项CO2过量，应该生成HCO3-方程式应为：ClO-+CO2+H2O=HClO+ HCO3-;B选项生成NaHCO3应该沉淀析出，正确的方程式为：CO2+CO32-+H2O+2Na+=2NaHCO3C选项要考虑到Mg(OH)2 为沉淀即可，Mg2++2 HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O。答案D。
2.在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是
A.使酚酞试液变红的溶液： Na+、、、Fe3+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、、C.c(H+)=10-12 molL-1的溶液：K+、Ba2+、、D.碳酸氢钠溶液：K+、、、H+
【解析】选项A中使酚酞溶液呈红色，则溶液必定呈碱性，则OH-与Fe3+不能共存;选项B中使紫色的石蕊试液变红的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中具有强氧化性与Fe2+不能共存;选项C中c(H+)=10-12 molL-1的溶液呈碱性，在碱性溶液中，这些离子均能共存;选项D中 与H+不能共存。答案：C。
【随堂训练】[1-8为单选，9-10为双选]
1.下列离子方程式中正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至恰好为中性：
Ba2+ + OH-+ H+ + SO42-= BaSO4+ H2O
B.NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热：NH4++ OH-NH3+ H2O
C.稀硝酸和过量的铁屑反应：3 Fe + 8H+ +2 NO3-= 3 Fe3+ +2 NO + 4 H2O
D.KI溶液与H2SO4酸化的H2O2溶液混合：2 I-+ H2O2 + 2 H+ =2 H2O + I2
2.能正确表示下列反应离子方程式的是
A.过氧化钠固体与水反应：2O22+2H2O == 4OH-+O2
B.向明矾[KAl(SO4)2]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全：
2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4 C.向次氯酸钠溶液中通入少量SO2：ClO-+SO2+H2O=Cl+SO42-+2H+
D.FeSO4酸性溶液暴露在空气中：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
3.常温下，下列溶液中可能大量共存的离子组是
A.加入金属镁能产生H2的溶液中：Na+、Fe3+、SO42-、NO3-
B.含有大量Fe2+的溶液中：K+、Mg2+、ClO-、SO42-
C.能使Al3+生成沉淀的溶液中：NH4+、Na+、SiO32-、HCO3-
D.水电离产生的c(OH-)=110-10mol/L的溶液中：Al3+、SO42-、NO3-、Cl-
4.下列离子方程式书写正确的是
A.AgCl沉淀在氨水中溶解：AgCl+2NH3H2O====Ag(NH3)2+ + Cl-+2H2O
B.碳酸氢钡溶液中加入过量氢氧化钠溶液： Ba2+ +HCO3-+OH-=BaCO3+H2O
C.氨气通入醋酸溶液中： NH3+H+=NH4+
D.向稀硝酸中加入少量铁粉：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO+4H2O
5.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
①无色溶液中：K+、Na+、Cr2O72-、SO42-
②pH=11的溶液中：CO32-、Na+、NO3-、Al(OH)4-
③加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、SO42-、NO3-、Mg2+
④在由水电离出的c(OH-)=10-13molL-1的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、I-
⑤在溶液中能大量共存，加入NaOH后加热既有气体放出又有沉淀生成的溶液：Ca2+、HCO3-、NH4+、AlO2-
⑥能使酚酞变红色的溶液：Na+、C1-、S2-、SO32-
A.①③⑤ B.②④⑤ C.②④⑥ D.④⑤⑥
6.某无色溶液中只可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO32-、⑥SO42-离子中的若干种(忽略水电离出的H+、OH)，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象
(1)用pH试纸检验 溶液的pH大于7
(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置 CCl4层呈橙色
(3)向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
下列结论正确的是
A.肯定含有的离子是③④⑤ B.肯定没有的离子是②⑤
C.可能含有的离子是①⑥ D.不能确定的离子是③⑥
7.下列是某同学对相应反应的离子方程式所作的评价，其中评价合理的是
编号 化学反应 离子方程式 评价
A 碳酸钙与
醋酸反应 CO32-+2CH3COOH =
CO2+H2O+2CH3COO-错误。碳酸钙是弱电解质，不应写成离子形式
B 苯酚钠溶液中
通入少量CO2 2C6H5O-+ CO2 + H2O
CO32-+2C6H5OH 正确。
C NaHSO3的水解 HSO3-+H2O SO32-+H3O+ 错误。水解方程式误写成电离方程式
D 等物质的量的
FeBr2和Cl2反应 2Fe2++2Br-+2Cl2 =
2Fe3++Br2+4Cl-错误。Fe2+与Br-的物质的量之比与化学式不符
8.某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、CO32-等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓
度的NaOH溶液时，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液 的体积变化的图象如右所示，下列说法正确的是
A.原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+
B.原溶液中一定含有SO42-和Na+
C.原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1
D.反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4
9、下列离子方程式正确的是
A.用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl-+ 2H+ H2+ Cl2
B.用银氨溶液检验乙醛中的醛基：
CH3CHO +2Ag(NH3)2+ + 2OH-CH3COO-+ NH4+ +3NH3 + 2Ag+ H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2 + H2O + 2C6H5O-2C6H5OH + 2 CO32-
D.Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5 SO32-+ 6H+ + 2MnO4-== 5SO42-+ 2Mn2+ 3H2O
10.常温下，下列有关叙述错误的是 A.pH=6的酸性溶液中，可能存在NH3H2O分子
B.由水电离出来的c(H+)=10-12mol/L的溶液中，Al3+可能大量存在
C.酸性溶液中，可能大量存在Fe3+、SO2-
4、Na+，C6H5O-
D.常温下，C(H+)=0.1molL 1的溶液中可能大量存在NO-
3、Na+、I-、K+
11.现有几种离子：
阳离子 Na+、Mg2+、Al3+、Ba2+、NH4+
阴离子 OH-、Cl-、NO3-、SO42-、HSO4-
A、B、C、D、E是由它们组成的五种可溶于水的固体(每种离子只能用一次)，分别取它们进行实验，结果如下：
①将D与E的溶液混合加热，产生有刺激性气味的气体
②将B与E的溶液混合,产生白色沉淀，向该沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解
③向一定量的E溶液中逐滴加入C溶液，先无明显现象，后来产生白色沉淀，且该沉淀可溶于A溶液
④D固体在一定条件下可以分解为水和另外两种气体单质
⑴根据以上条件推断并写出下列物质的化学式：
A B C
⑵写出A溶液与E溶液恰好完全反应至溶液呈中性的离子方程式：
⑶若1g D固体在一定温度下分解生成水蒸气时放热1.49KJ的热量，写出该
反应的热化学方程式。
12..已知稀溴水和稀氯化铁溶液都呈黄色，若在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2 滴液溴，振荡后溶液呈黄色，现对溶液呈黄色的原因进行探究。
(1)仅限选用的仪器和试剂有：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙;酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、淀粉碘化钾溶液，完成以下实验探究过程：
【提出假设】
假设①：溶液呈黄色不是发生化学反应所致，是溶液中 引起的(填微粒的化学式，下同)。
假设②：溶液呈黄色是发生化学反应所致，是溶液中 引起的。
【设计实验方案】
为了验证上述假设①和假设②的推断，请用简要的文字说明你的实验方案：
假设①方案：。
假设②方案：。
(2)根据高中所学的知识判断，你认为(填假设①或假设②)的推断是正确的;若选用淀粉碘化钾溶液验证你的假设是否可行?(填可行或不可行)，理由是_______________________________。
(3)若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为：
【课后训练】 《学海导航》p81-82
学案3参考答案：
选择题 D、D、D、A、C、D、C、C、BD、CD
11⑴A.NaHSO4 B.MgSO4 C.AlCl3 ⑵2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4+2H2O
⑶NH4NO3(s)=2H2O(g)+N2(g)+1/202(g)H=-119.2kJ/mol
12.(1)①Br2;②Fe3+ 假设①方案：向黄色溶液加入CCl4，振荡，静置，下层溶液呈橙红色。假设②方案：向黄色溶液滴加KSCN溶液，溶液变为(血)红色
(2)假设②;不可行;因为Br2和Fe3+都能把Iˉ氧化成I2使溶液都变蓝，无法得出结论。
一、知识归纳
1. 离子反应
(1)概念与本质:有离子参加或生成的反应叫做离子反应.离子反应的本质是反应物的某些离子浓度减小.
(2)类型:离子反应的类型有复分解反应型和氧化还原反应型两种类型.
(3)发生的条件:具备下列条件之一,离子反应即可发生:①生成难溶的物质;②生成难电离的物质;③生成挥发性的物质;④发生氧化还原反应.
(4)离子能否大量共存的判断:判断离子在溶液中能否大量共存,就必须判断离子在溶液中能否发生化学反应.在溶液中,若离子间彼此不发生任何化学反应,则能大量共存;若离子间能发生化学反应,则不能大量共存.同时,须特别注意题中要求的条件,如溶液的酸碱性、溶液中水电离出的c(H+)、与Al反应放出氢气的溶液、给定某物质或某离子的溶液、pH或指示剂颜色的变化,是否是无色溶液等(在常见离子中,Cu2+、、Fe3+、Fe2+等为有色离子),从而准确判断.在溶液中离子间所发生的化学反应,通常有以下几种情况:
①生成难溶物或微溶物.如、等分别与Ba2+不能大量共存;Cl-、Br-、I-、、等分别与Ag+不能大量共存;Ag+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等分别与OH-不能大量共存.
②生成难电离的物质(弱酸、弱碱或水等).如:CH3COO-、、F-、ClO-、OH-等分别与H+不能大量共存;、、HS-等分别与OH-不能大量共存.
③生成挥发性物质.如:、、S2-、HS-等分别与H+不能大量共存.
④发生氧化还原反应.如Fe3+与S2-、I-、等不能大量共存;在H+存在下,(或)分别与Fe2+、S2-、I-等不能大量共存;S2-、I-等分别与ClO-不能大量共存.
⑤发生配位反应.如Fe3+与SCN-、C6H5O-等不能大量共存.
2. 离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式.
(2)适用条件:离子方程式适用于在水溶液中进行的离子反应.
(3)意义:离子方程式不仅可以表示一定物质间的某个反应,而且可以表示所有同一类型的离子反应.如
不仅可以表示盐酸与NaOH溶液的反应,而且可以表示强酸(或NaHSO4、KHSO4)溶液与强碱溶液生成可溶性盐和水的反应.
(4)书写步骤:①写:写出反应的化学方程式.②拆:把易溶于水、且易电离的物质拆写成离子形式,而难溶的物质、难电离的物质和气体等仍用化学式表示.③删:删去离子方程式两边不参加反应的离子.④查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷数是否相等.
(5)书写注意事项:①不是在溶液中进行的离子反应,不能用离子方程式表示.如固体物质与浓H2SO4的反应一般不用离子方程式表示.
②离子方程式必须符合客观事实.如铁与稀硫酸或稀盐酸反应的离子方程式,若写为
则是错误的,其正确的离子方程式为
③难溶物、难电离的物质(弱酸、弱碱、水等)、气体、单质及氧化物一律用化学式表示.
④微溶物作反应物时,若微溶物处于溶解状态写成离子形式,若微溶物处于固体或浑浊状态写成化学式;微溶物作生成物时,一般写成化学式.如澄清石灰水与过量CO2反应的离子方程式,若写为
则是错误的,其正确的离子方程式为
石灰乳与Na2CO3溶液的离子方程式,若写为
则是错误的,其正确的离子方程式为
CaCl2溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为
⑤弱酸的酸式酸根离子(如、、等)不能拆写.
⑥离子方程式应同时满足质量守恒和电荷守恒.如钠与水反应的离子方程式,若写为
则是错误的,其正确的离子方程式为
⑦不能漏写部分离子反应.如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式,若写为
则均是错误的其正确的离子方程式为
⑧要注意同一物质中阴、阳离子个数的比例关系.如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式,若写为
H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O则是错误的,其正确的离子方程式为
⑨离子方程式应符合反应物用量的关系.如Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式,若写为
则是错误的,其正确的离子方程式为
(6)正误的判断:判断离子方程式的正误,就必须判断其是否符合离子方程式的书写原则.若符合离子方程式的书写原则,则是正确的;若不符合离子方程式书写的任一原则(如不符合客观事实,表示各物质的化学式或离子符号书写不正确,质量或电荷不守恒,漏写部分离子反应,反应物或产物的阴阳离子的配比关系不正确,不符合反应物用量的关系,连接符号或状态符号应用不正确等),则是错误的.通常要做到七看:一看是否符合客观事实;二看表示各物质的化学式或离子符号书写是否正确;三看质量或电荷是否守恒;四看是否漏写部分离子反应;五看反应物或产物的阴阳离子的配比关系是否正确;六看是否符合反应物用量的关系;七看连接符号(“=”或“”)和状态符号(“↑”或“↓”)应用是否正确.
二、高考题例析
1. 考查离子能否大量共存的判断
例1 (2011年广东理综卷)能在水溶液中大量共存的一组离子是()
解析:对于(A),在H+存在下,能将I-氧化,且H+能与反应,则(A)组离子不能大量共存;对于(B),Ag+能与Cl-和反应,则(B)组离子不能大量共存;对于(C),各离子间彼此不反应,则(C)组离子能够大量共存;对于(D),OH-能与和反应,则(D)组离子不能大量共存.故答案为(C).
例2 (2011年江苏化学卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()
(A) 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、CI-、
(B)甲基橙呈红色的溶液:、Ba2+、、CI-
(C) pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
(D)与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、
解析:对于(A),在H+存在下,能将Fe2+氧化而不能大量共存;对于(B),甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液(pH<3.1),即有大量的H+,H+能够与反应而不能大量共存;对于(C),pH=12的溶液为碱性溶液(有大量的OH-),在OH-存在下,(C)组中的离子彼此不反应而能够大量共存;对于(D),与铝反应产生大量氢气的溶液可能为强酸性溶液或强碱性溶液,若为强酸性溶液(有大量的H+),H+能够与反应而不能大量共存,且在H+和存在下(相当于HNO3),与铝反应不能产生氢气.故答案为(C).
2. 考查离子方程式正误的判断
例3 (2011年江苏化学卷)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()
(A)FeCl3溶液与Cu的反应:
(B)NO2与水的反应:
(C)醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:
(D)向NaAlO2溶液中通入过量CO2:
解析:(A)错在电荷不守恒,其正确的离子方程式为
(C)错在将难电离的醋酸写成离子形式,其正确的离子方程式为
(D)错在不符合反应物用量的关系,CO2过量,产物应为Al(OH)3和,其正确的离子方程式为
而(B)符合离子方程式的书写原则.故答案为(B).
例4 (2011年全国理综课标卷)能正确表示下列反应的离子方程式为()
(A)硫化亚铁溶于稀硝酸中:
(B) NH4 HCO3溶于过量的NaOH溶液中:
(C)少量SO2通入苯酚钠溶液中:
(D)大理石溶于醋酸中:
解析:(A)错在不符合客观事实,FeS具有还原性,稀HNO3具有氧化性,稀HNO3能将FeS氧化,得不到Fe2+和H2S,其正确的离子方程式为
(B)错在漏写与OH-之间的离子反应,其正确的离子方程式为
或
(C)错在不符合反应物用量的关系,SO2少量,产物为C6H5OH和,其正确的离子方程式为
而(D)符合离子方程式的书写原则.故答案为(D).
3. 考查离子方程式的意义
例5 (2010年全国理综卷Ⅱ)下列反应中,可用离子方程式H++OH-=H2O表示的是()
解析:因离子方程式H++OH-=H2O表示强酸(或NaHSO4、KHSO4)与强碱生成可溶性盐和水的反应,则只有(D)项符合题意.故答案为(D).
4. 考查离子的检验
例6 (2011年浙江理综卷)某钠盐溶液中可能含有、CI-、I-等阴离子.某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:
①用pH计测得溶液的pH大于7.
②加入盐酸,产生有色刺激性气体.
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体.
④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色.
⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色.
该同学最终确定在上述六种离子中仅含、CI-三种阴离子.请分析该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论()
(A)①②④⑤(B)③④
(C)③④⑤(D)②③⑤
解析:因Ag+与Cl-反应生成的AgCl白色沉淀不溶于硝酸,H+与结合生成的HNO2不稳定迅速分解(生成NO2、NO和H2O)放出红棕色刺激性气体NO2,则实验③可确定含有Cl-和;因Ba2+与反应生成的BaCO3白色沉淀溶于稀硝酸且放出的气体(CO2)不能使品红溶液褪色,则实验④可确定含有;即该同学只需要完成上述实验③④.故答案为(B).
例7 (2011年天津理综卷)向4支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行表1所示操作,结论正确的是().
解析:因与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3、BaSO3或AgCl,即原溶液中可能有或Ag+,则(A)不正确;因氯水能将I-氧化为I2,I2在CCl4中显紫色,且CC14比水重,则(B)正确;因黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,检验K+需透过蓝色钴玻璃观察火焰,则(C)不正确;因NH3极易溶于水,若溶液中含有少量的时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,则(D)不正确.故答案为(B).
5. 考查根据离子反应进行物质(或离子)的推断
例8 (2007年全国理综卷Ⅰ)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成它们的离子见表2.
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失.
据此推断它们是A______;B CD______;______;___;___E______.
解析:由实验④可知,B中含有Al3+,D中含有OH-;因反应过程中沉淀量减少,但不消失,则B为Al2 (S04)3,D为Ba(OH)2;由实验①和实验③可知,A为Na2 CO3;从而可知,E为NaHSO4或Mg(HS04)2;由实验②可知C为MgCl2.故答案为:Na2CO3,Al2 (SO4)3,MgCl2,Ba(OH)2,NaHSO4或Mg(HS04)2.
例9 (2011年四川理综卷)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、CI-、中的不同阳离子和阴离子各一种组成.已知:①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1 mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1 mol·L-1;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成.下列结论不正确的是()
(A)甲溶液含有Ba2+
(B)乙溶液含有
(C)丙溶液含有CI-
(D)丁溶液含有Mg2+
解析:由①中的信息可知,生成的白色沉淀只有BaSO4、BaCO3和Mg(OH)2,则甲只能是Ba(OH)2,即甲溶液含有Ba2+;由②中的信息可知,乙是二元酸,即乙是硫酸,则乙溶液含有;由③中的信息可知,丙是MgCl2,则丙溶液含有CI-;从而可知,丁是NH4HCO3,则丁溶液不含Mg2+.故答案为(D).
6. 考查根据离子反应进行物质的鉴别
例10 (2010年重庆理综卷)能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是()
(A)HNO3 (B)KOH
(C) BaCl2 (D) NaClO
解析:因KOH溶液与Mgl2溶液混合产生白色沉淀,KOH溶液与AgNO3溶液混合产生褐色沉淀,KOH溶液与Na2CO3溶液和NaAlO2溶液混合均无明显现象产生;BaCI2溶液与Mgl2溶液和NaAlO2溶液混合均无明显现象产生,BaCl2溶液与AgNO3溶液和Na2CO3溶液混合均产生白色沉淀;NaCIO溶液与MgI2溶液混合使溶液显黄色或褐色(因NaCIO将I-氧化生成I2),NaCIO溶液与AgNO3、Na2CO3、NaAlO2三种溶液混合均无明显现象产生;只有HNO3与Mgl2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液分别混合时产生的现象[分别为使溶液显黄色或褐色(因HNO3将I-氧化生成I2)、无明显现象产生、产生无色无味的气体、产生白色沉淀又可溶于过量的HNO3]各不相同,而可将其进行鉴别.故答案为(A).
例11 (2011年重庆理综卷)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2 SO3和Mg(N03)2四种溶液(不考虑他们之间的相互反应)的试剂组是()
(A)盐酸、硫酸
(B)盐酸、氢氧化钠溶液
(C)氨水、硫酸
(D)氨水、氢氧化钠溶液
【离子反应2教案】推荐阅读：
离子反应辅导教案07-06
高三化学离子反应教案09-16
第二节 离子反应(教案)02-07
化学离子反应说课稿11-28
高一化学离子反应教学反思12-06
《离子反应的应用》教学设计06-22
离子反应方程式的书写10-26
高三化学离子反应知识点02-21
化学反应类型教案12-21
离子共存归纳总结01-14
