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【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】 1．離子反應(yīng)及其分類 (1)離子反應(yīng)——電解質(zhì)溶液中發(fā)生的反應(yīng) 由于電解質(zhì)在水溶液里大多以離子形式存在，故電解質(zhì)在溶液里的性質(zhì)，往往表現(xiàn)為離子的性質(zhì)。 (2)離子反應(yīng)的類型(請(qǐng)分別對(duì)每類離子反應(yīng)舉2例，用離子方程式表示) 類型 反應(yīng)規(guī)律 發(fā)生條件 實(shí)例 離子互換反應(yīng) (復(fù)分解反應(yīng)) 電解質(zhì)之間發(fā)生離子交換，形成新的電解質(zhì) (1)產(chǎn)生氣體 (2)形成沉淀 (3)生成難電離的物質(zhì) (弱電解質(zhì))。如水等 氧化還原反應(yīng) 強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑反應(yīng)形成弱氧化劑和弱還原劑 離子間或離子與其它微粒間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。如置換反應(yīng) 提示：如何判斷離子互換類反應(yīng)是否能夠發(fā)生呢？關(guān)鍵是要知道離子互換后，所得新電解質(zhì)的性質(zhì)如何(是否氣體？是否難溶于水？是否難電離物質(zhì)？)。其中，氣體和弱酸、弱堿、水等難電離物質(zhì)(弱電解質(zhì))比較容易掌握，關(guān)鍵是沉淀物的判斷，往往成為學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)。這需要對(duì)教材后邊所附的“酸、堿、鹽溶解性表”進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)，總結(jié)規(guī)律，幫助記憶。 有如下口訣可幫助記憶：鉀、鈉、銨(堿和鹽)、硝(酸和鹽)均可溶；鹽酸難溶銀、亞汞；堿中溶有鈉、鉀、鋇；硫酸(鹽)難溶鋇和鉛；碳硅磷硫(化)亞硫酸(鹽)，它們只溶鉀、鈉、銨。 (3)離子方程式表示的意義——離子方程式與一般化學(xué)方程式不同，一個(gè)離子方程式往往可表示一類化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。 思考：請(qǐng)列舉能用離子方程式H＋＋OH－＝H2O表示的化學(xué)方程式3個(gè)。并思考，是否可以認(rèn)為，任何酸與任何堿的中和反應(yīng)都可用此離子方程式表示？ 2．離子反應(yīng)的應(yīng)用 (1)物質(zhì)(離子)的檢驗(yàn) 物質(zhì)的檢驗(yàn)要依據(jù)該物質(zhì)不同于其它物質(zhì)的特殊性質(zhì)(物質(zhì)的特性)進(jìn)行。離子的檢驗(yàn)也是如此。如通過大量的實(shí)驗(yàn)，人們總結(jié)出，銀離子所形成的常見化合物中，只有AgCl是白色且難溶于水、難溶于稀酸的。故一般用硝酸銀溶液和稀硝酸檢驗(yàn)一份未知成分的溶液里是否含有Cl－。 中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)(離子)的特性及檢驗(yàn)方法見下表，請(qǐng)把表格中空的欄目補(bǔ)充完整。 物質(zhì)/離子 特性 檢驗(yàn)試劑 主要現(xiàn)象 有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 酸(H＋) 堿(OH－) CO2 Cl－ I2 / (2)電解質(zhì)的提純 提純是指通過一定的物理手段或化學(xué)手段除去雜質(zhì)，只保留主體物質(zhì)的過程。對(duì)于電解質(zhì)的提純，通?？筛鶕?jù)離子反應(yīng)的原理，把構(gòu)成雜質(zhì)的離子利用其它電解質(zhì)與之反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成沉淀物、氣體等除去。 提純的基本原則是，不引入新的雜質(zhì)，最好是能把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為主體物質(zhì)。 請(qǐng)就下表中涉及的提純過程進(jìn)行分析思考，填寫表中的空白： 混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) 提純用試劑 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 注意事項(xiàng) Na2SO4(Na2CO3) 稀硫酸 控制硫酸用量 KOH[Ba(OH)2] NaCl(NaOH和Na2CO3) 控制溶液pH為7 思考：請(qǐng)歸納總結(jié)上述各例中，選擇除雜質(zhì)試劑的基本思路是怎樣的？ 【同步訓(xùn)練】 1．下列反應(yīng)中，不能用離子方程式2H＋＋＝H2O＋CO2↑表示的是( ) A．碳酸鋇與鹽酸反應(yīng) B．碳酸鉀與稀硫酸反應(yīng) C．碳酸鈉與硝酸反應(yīng) D．碳酸銨與硝酸反應(yīng) 2．下列離子方程式正確的是( ) A．鐵與稀硫酸反應(yīng)2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ B．碳酸氫鈣溶液與鹽酸反應(yīng)Ca(HCO3)2＋2H＋＝Ca2＋＋2H2O＋2CO2↑ C．Cu(OH)2溶于鹽酸OH－＋H＋＝H2O D．硫酸氫鈉溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)OH－＋H＋＝H2O 3．某化學(xué)課外活動(dòng)小組，進(jìn)行關(guān)于溶液中離子檢驗(yàn)的探索性實(shí)驗(yàn)。下列是A、B、C、D四位同學(xué)分別對(duì)四個(gè)不同試樣的檢驗(yàn)結(jié)果。其中合理的是( ) A．K＋、H＋、、OH－ B．Na＋、Ca2＋、、 C．Na＋、H＋、Cl－、 D．Cu2＋、Na＋、Cl－、 4．一定濃度的下列溶液中，加入少量的固體NaOH后，溶液的導(dǎo)電能力變化不大的是( ) A．蒸餾水 B．醋酸 C．鹽酸 D．稀氨水 5．下列離子，既能電離出H＋，又能結(jié)合H＋的是( ) A．OH－ B． C． D．H3O＋ 6．下列各離子方程式均不正確，請(qǐng)指出其錯(cuò)誤所在。 (1)鐵片投入稀硫酸中：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ (2)用石灰石與鹽酸反應(yīng)制取CO2：＋2H＋＝H2O＋CO2↑ (3)碳酸氫鈉溶液中加稀硫酸：＋2H＋＝H2O＋CO2↑ (4)金屬鈉與水反應(yīng)：Na＋2H2O＝Na＋＋2OH－＋H2↑ 7．甲、乙、丙、丁四種無色溶液分別是H2SO4(稀)、KNO3、HCl(稀)、NaOH中的一種。已知甲和丙可以發(fā)生反應(yīng)，甲和丁也可以發(fā)生反應(yīng)。則 (1)下列說法正確的是( ) A．甲一定是NaOH B．乙一定是KNO3 C．丙不可能是H2SO4 D．丁只能是HCl (2)寫出甲和丙反應(yīng)的離子方程式。 8．重金屬離子有毒性。實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩種廢液，均有一定毒性。甲廢液經(jīng)化驗(yàn)呈堿性，主要有毒離子為Ba2＋離子，如將甲、乙兩廢液按一定比例混合，則溶液的毒性明顯減弱。 (1)乙廢液中可能含有的離子是( ) A．Cu2＋和 B．Cu2＋和Cl－ C．K＋和 D．Ag＋和 (2)寫出甲、乙兩廢液混合時(shí)，離子間相互反應(yīng)的有關(guān)離子方程式。 9．弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)的化學(xué)性質(zhì)是很有趣的。既能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生弱酸，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)(酸式根離子被中和為)?；卮鹣铝嘘P(guān)于酸式鹽溶液的問題： (1)向含有下列離子的水溶液中，無論加少量硫酸還是氫氧化鈉，該離子的濃度都會(huì)顯著減小的是( ) A．Cu2＋ B． C． D． (2)下列同組中的四種離子，可以同時(shí)大量存在于同一溶液的是( ) A．Ba2＋、OH－、Cl－、K＋ B．Na＋、、、 C．、、OH－、Na＋ D．Ag＋、、Na＋、Cl－ (3)向含有下列各組離子的溶液中滴加NaOH溶液，得到白色沉淀的是( ) A．Ba2＋、、K＋、Cl－ B．Na＋、、OH－、 C．Na＋、OH－、、 D．Mg2＋、、Na＋、Cl－ 【能力拓展】 1．NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2三種無色溶液均呈堿性，請(qǐng)你選用一種試劑把它們鑒別開來，寫出反應(yīng)的離子方程式。 2．家庭用的熱水瓶中往往沉積一層黃白色的水垢，其主要化學(xué)成分是CaCO3和Mg(OH)2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合適的化學(xué)方法，利用家中的日用品除去這些水垢，寫出反應(yīng)的離子方程式。并實(shí)際做做看。 3．人及很多哺乳動(dòng)物的胃液里含有濃度較大的鹽酸，用以幫助消化食物。但有的人因?yàn)閮?nèi)分泌不協(xié)調(diào)會(huì)患一種叫“胃酸過多”的病。用小蘇打(化學(xué)式NaHCO3)或氫氧化鋁[化學(xué)式Al(OH)3，難溶于水]均可制成治療“胃酸過多”的藥物。 (1)請(qǐng)寫出這些藥物在胃中發(fā)生作用的離子方程式。 (2)調(diào)查分析用這兩種藥物的利弊。 (3)重金屬離子對(duì)人體是有毒的。鋇就是一種重金屬，但硫酸鋇(BaSO4)因其具有不溶于水、不溶于酸，且不易被X光透過的性質(zhì)，被用于“鋇餐透視”時(shí)腸胃等軟組織的造影劑。 碳酸鋇(BaCO3)可否用于“鋇餐透視”的造影劑？為什么？ 4．下列離子均為中學(xué)化學(xué)常見的離子：Na＋、Ba2＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、、H＋、Cl－、、、、、、OH－等。 (1)上述離子中，在強(qiáng)酸性溶液里不可能大量存在的是____________；在強(qiáng)堿性溶液中不可能大量存在的離子有____________；既不能在強(qiáng)酸性溶液里大量存在，也不能在強(qiáng)堿性溶液里大量存在的是______；無論在強(qiáng)酸性溶液還是強(qiáng)堿性溶液里，都可以大量存在的是____________。 (2)請(qǐng)總結(jié)歸納與H＋不能大量共存的離子的共同特點(diǎn)。 5．將適當(dāng)?shù)姆肿踊螂x子填在下邊的橫線上(每條線均應(yīng)填上一種分子或離子，不能空白)，完成下列離子方程式，并寫出一個(gè)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式。 (1)Cu2＋＋______＝Fe2＋＋______；__________________ (2)______＋H＋＝______＋H2O＋CO2↑；__________________ (3)＋______＝＋______；__________________ 6．分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常用沉淀的方法對(duì)同一溶液中的不同陽離子進(jìn)行分離。某溶液中含有Ag＋、Ba2＋、Cu2＋三種金屬陽離子，現(xiàn)欲用OH－、、Cl－三種不同的陰離子分別使上述金屬陽離子形成沉淀。 (1)加入陰離子的順序是______。 (2)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 7．電解食鹽水法是工業(yè)上得到燒堿、氯氣、氫氣及鹽酸等重要化工原料的方法。可是，天然食鹽水中除了Na＋、Cl－外，往往還含有微量的Mg2＋、Ca2＋、等無機(jī)鹽離子和泥沙等，為提高產(chǎn)品純度及防止電解中發(fā)生事故，食鹽水進(jìn)入電解池前必須把這些雜質(zhì)除去。 (1)實(shí)際生產(chǎn)中采取的措施有：①加適量鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH到合適的值；②加適當(dāng)過量的碳酸鈉溶液；③加適當(dāng)過量的氯化鋇溶液；④加適當(dāng)過量的NaOH溶液[除Mg2＋，因Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小得多，故用OH－可以將其除盡]；⑤過濾。以上步驟不得重復(fù)，請(qǐng)你給出一個(gè)合理的順序______________________________。 (2)寫出上述除雜質(zhì)的過程中所有反應(yīng)的離子方程式。 二、離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件 【同步訓(xùn)練】 1．A 2．D 3．D 4．C 5．B 6．鐵與稀硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是亞鐵鹽而非三價(jià)鐵鹽，故A中的離子方程式不符合反應(yīng)實(shí)際；石灰石的主要成分碳酸鈣難溶于水，在離子方程式中不能拆成Ca2＋和的形式；碳酸氫鈉在溶液中電離出的難以進(jìn)一步電離成H＋和，故在離子方程式中應(yīng)保留的形式；D中的離子方程式不符合電荷守恒的原則。 7．(1)A、B (2)H＋＋OH－＝H2O 8．(1)A (2)Ba2＋＋BaSO4↓，Cu2＋＋2OH－Cu(OH)2↓。 9．(1)C (2)A、B (3)A、D 【能力拓展】 1．稀硫酸H＋＋OH－＝H2O(硫酸加入NaOH溶液無明顯變化)； 2H＋＋＝H2O＋CO2↑(硫酸加入碳酸鈉溶液有無色氣體逸出)； Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋＝BaSO4↓＋2H2O(硫酸加入Ba(OH)2溶液生成白色沉淀) 2．用食醋或醋精(白醋) CaCO3＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑； Mg(OH)2＋2CH3COOH＝Mg2＋＋2CH3COO－＋2H2O 3．(1)＋H＋＝H2O＋CO2↑；Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O (2)用小蘇打時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體，造成胃部氣脹，對(duì)于有胃潰瘍、胃穿孔的病人要慎用小蘇打；Al(OH)3雖不會(huì)造成氣脹，但Al3＋會(huì)在體內(nèi)積累形成鋁的慢性中毒，可能導(dǎo)致老年癡呆癥等(3)不可碳酸鋇會(huì)與胃酸反應(yīng)BaCO3＋2H＋＝Ba2＋＋H2O＋CO2↑，產(chǎn)生出重金屬離子Ba2＋使人中毒 4．(1)、、、、OH－ Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、、H＋、 、、、、Na＋、Ba2＋、Cl－、 (2)凡是與H＋反應(yīng)(結(jié)合H＋形成水、弱酸)的離子都不能與H＋大量共存，主要是OH－和弱酸根離子(包括弱酸的酸式根離子)。如： OH－、、、、、S2－、HS－、CH3COO－等 5．(1)Fe Cu2＋ Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu (2)CaCO3 Ca2＋ CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ (3)OH－ H2O NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O 6．(1)Cl－、OH－、； (2)Ag＋＋Cl－＝AgCl↓；Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓；Ba2＋＋＝BaCO3↓。 7．(1)③②④⑤①或④③②⑤①或③④②⑤①(提示：關(guān)鍵是把②放在③后，因?yàn)橐眉瘸芤豪锏腃a2＋又除步驟③中過量的Ba2＋；把所有沉淀一起過濾，可節(jié)約成本，步驟①的目的是除去過量的OH－和) (2)Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓；Ba2＋＋＝BaSO4↓；Ca2＋＋＝CaCO3↓； Ba2＋＋＝BaCO3↓；2H＋＋＝H2O＋CO2↑；H＋＋OH－＝H2O