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第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
1、能依据电解质的概念对物质进行分类。
2、能依据电离、离子反应等概念对常见的化学反应进行分类；能依据离子反应(复分解反应类型)发生的条件对常见的化学反应进行分析和预测。
3、能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
4、能正确书写常见物质发生反应的离子方程式；能用离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
教学目标
新课导入
在我们已经学习过的化学反应中，有许多化学反应是在水溶液中进行的，而参加反应的物质主要是酸、碱、盐。所以我们有必要对酸、碱、盐在水溶液中反应的特点和规律进行研究。
实验：固体盐、水和盐溶液的导电性
图1-9 试验物质的导电性
实验目的：
探究干燥的NaCl固体、干燥的KNO3固体、蒸馏水、NaCl溶液、KNO3溶液的导电性。
实验：固体盐、水和盐溶液的导电性
实验：固体盐、水和盐溶液的导电性
实验现象及结论：
样 品 干燥的 NaCl固体 干燥的KNO3固体 蒸馏水 NaCl溶液 KNO3溶液
现象 结论 灯泡不亮
灯泡亮
固体盐、水不导电
盐溶液导电
提示：严格地说蒸馏水也能导电，只是导电能力非常弱，看不到灯泡发光。
一、电解质的电离
思考：①为什么NaCl固体在干燥时不导电，而溶于水或熔化后却能导电？
② NaCl溶液导电，为什么酒精溶液却不导电？
1、固体盐、水和盐溶液的导电性
一、电解质的电离
NaCl固体中虽含有Na＋和Cl ， 由于带相反电荷的离子间的相互作用， Na＋和Cl 按一定规则紧密地排列着。这些离子不能自由移动，因此干燥的氯化钠固体不导电。
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Na+
Cl
与电源负极相连的电极
与电源正极相连的电极
图1-10 干燥的NaCl固体不导电
一、电解质的电离
图1-11 NaCl固体在水中的溶解和形成水合离子示意图
将NaCl固体加入水中 水分子与NaCl固体作用 NaCl固体溶解并形成水合离子
当将NaCl固体加入水中时，在水分子的作用下， Na＋和Cl 脱离NaCl固体的表面，进入水中，形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子。
一、电解质的电离
当NaCl固体受热熔化时，离子的运动随温度升高而加快，克服了离子间的相互作用，产生了能够自由移动的，因而NaCl在熔融状态时也能导电。
与电源
正极相
连的电极
与电源
负极相
连的电极
与电源
负极相
连的电极
与电源
正极相
连的电极
图1-12 NaCl导电示意图
NaCl在水溶液中或熔融状态下能形成自由移动的离子而导电；
酒精溶液中无自由移动的离子(乙醇以分子形式存在)不导电。
一、电解质的电离
2、电解质和非电解质
(1)电解质与非电解质的概念
电解质: 在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
非电解质: 在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物
① 对概念的理解—化合物
物
质
混合物
纯净物
化合物
单质
电解质
非电解质
既不是电解质也不是非电解质
一、电解质的电离
② 对概念的理解—导电条件
水溶液里、熔融状态两个导电条件，在属于化合物的前提下，只需满足其一即可认定为电解质。两个条件均不满足则为非电解质。
如难溶盐在水溶液中不导电但在熔融状态下可以导电，因此难溶盐是电解质；蔗糖在水溶液中和熔融状态下均不导电，因此蔗糖是非电解质。
一、电解质的电离
③ 对概念的理解—自身电离
将SO2、NH3溶于水，其水溶液能导电，但SO2、NH3 属于非电解质。
它们的水溶液能导电是因SO2、NH3 与水反应生成新物质H2SO3、NH3·H2O是生成的新物质电离使溶液导电
④ 对概念的理解—特例
特殊的电解质—水，纯水几乎不导电或者说导电能力极差，但精密的实验证明。纯水是能够导电的化合物，因此水也属于电解质。
一、电解质的电离
练、给下列物质分类
(1)NaCl (2)NaOH (3)H2SO4 (4)H2O
(5)盐酸 (6)乙醇 (7)Fe (8)SO2 (9)CH3COOH
(10)熔融的KNO3 (11)NH3 (12)BaSO4
① 属于电解质的是___________________；
② 属于非电解质的是_________；
③ 既不是电解质也不是非电解质的是_____；
④ 既属于电解质又能够导电的是_____。
(1)(2)(3)(4)(9)(10)(12)
(6)(8)(11)
(5)(7)
(10)
小结：电解质和非电解质
常见的电解质：
酸： HCl、HNO3、H2SO4 、H2CO3 等
碱： NaOH、KOH、NH3·H2O等
盐： NaCl、 AgNO3、BaSO4等
活泼金属氧化物：Na2O、MgO、CaO等
水：H2O
常见的非电解质：
非金属氧化物：CO、 CO2、SO3 等
非酸性气态氢化物： NH3等
部分有机化合物： CH4、蔗糖、酒精等
一、电解质的电离
(1) 概念：
(2) 表示方法——电离方程式 (表示电解质电离过程的式子)
电解质溶于水或受热化时，形成自由移动的离子的过程
如：H2SO4 ＝ 2H＋ + SO42
Ba(OH)2 ＝ Ba2＋ + 2OH
KMnO4 ＝ K＋ + MnO4
3、电离
(3) 电离方程式的书写原则和要求：
①原子守恒：两边原子的种类和数目相同
②电荷守恒：阳离子所带的正电荷总数 = 阴离子所带的负电荷总数
一、电解质的电离
4、从电离的角度对酸、碱、盐再认识
(1) 电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物叫酸
HCl = H＋ + Cl
H2SO4 = 2H＋ + SO42
HNO3 = H＋ + NO3
一、电解质的电离
4、从电离的角度对酸、碱、盐再认识
(2) 电离时生成的阴离子全部是OH 的化合物叫碱
Ba(OH)2 = 2OH + Ba2+
NaOH = OH + Na+
NH3·H2O = OH + NH4+
一、电解质的电离
4、从电离的角度对酸、碱、盐再认识
(3) 电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物叫盐
Ba(NO3)2 = Ba2＋ + 2NO3
NaBr = Na＋ + Br
(NH4)2SO4 = NH4＋ + SO42
一、电解质的电离
4、从电离的角度对酸、碱、盐再认识
酸式盐的电离方程式根据条件及盐的种类不同而不同。如NaHSO4和NaHCO3分别为硫酸的酸式盐和碳酸的酸式盐。
晶体中NaHSO4是由Na＋和HSO4 构成；NaHCO3是由Na＋和HCO3 构成。
NaHSO4(熔融) = Na＋ + HSO4
一、电解质的电离
4、从电离的角度对酸、碱、盐再认识
溶液中：HSO4 是强酸的酸根离子，可继续电离为H＋和SO42
溶液中： NaHSO4 = Na＋ + H＋ + SO42
溶液中：HCO3 是弱酸的酸根离子，不能全部电离，仍写作HCO3 。
NaHSO4(熔融) = Na＋ + HSO4
溶液中： NaHCO3 = Na＋ + HCO3
练、溶液中NaHSO3 =
一、电解质的电离
5、电解质的强弱
分类根据：电解质在水溶液中能否完全电离
(1) 定义
强电解质: 在水溶液中能完全电离的电解质
弱电解质: 在水溶液中只能部分电离的电解质
说明：对于BaSO4、AgCl等难溶物，其溶解的部分是完全电离的，因此属于强电解质(即电解质的强弱与溶解性无关)。
小结：强电解质和弱电解质对比
强电解质 弱电解质
电离程度
所含 物质 类型
电离方程式
相同点 不同点 完全电离
部分电离
强酸: HCl、HNO3等
强碱: KOH、Ba(OH)2等
大多数盐: NaCl 、BaSO4等
弱酸(H2CO3、HAc)
弱碱(NH3·H2O)、水
少数盐(Pb(Ac)2)
用“ ＝ ”表示
用“ ”表示
都能电离、都属于电解质、都属于化合物
强电解质：阴离子 + 阳离子 (无电解质分子)
弱电解质：阴离子 + 阳离子 + 电解质分子
一、电解质的电离
练、写出下列物质的电离方程式
KNO3 ＝ ____________
Na2CO3 ＝ ______________
KAl(SO4)2 ＝ _______________
NaHSO4 ＝ _________________
NH3·H2O ________________
CH3COOH ________________
K＋＋NO3－
2Na＋＋CO32－
K＋＋Al3＋＋SO42－
Na＋＋H＋＋SO42－
NH4＋＋OH－
H＋＋CH3COO－
一、电解质的电离
思考：
(1)强电解质溶液的导电能力移动比弱电解质溶液强吗？
(2)电解质溶液导电能力与哪些因素有关？
6、电解质溶液的导电性
电解质溶液的导电性一般用电导率(符号：k)来表示。电导率的大小与离子种类、离子浓度、温度等因素有关。
一、电解质的电离
6、电解质溶液的导电性
可归纳如下几条规律：
(1) 对同种电解质溶液来说，在一定浓度范围内，溶液的浓度越大其导电能力越强。
(2) 对相同浓度的不同电解质溶液来说，离子所带电荷数越多溶液的导电能力越强。
(3) 电解质溶液的导电能力还与离子种类有关。
二、离子反应
实验探究: 向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中依次滴加HCl、H2SO4、Na2SO4完成下表
①HCl ②H2SO4 ③Na2SO4
现 象
方 程 式 红色→无色
红色→无色
有白色沉淀
仍为红色
有白色沉淀
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
二、离子反应
分析：反应①和②中溶液的红色褪去，说明OH－被H＋中和了(即：H＋＋OH－＝H2O)
①HCl ②H2SO4 ③Na2SO4
现 象
方 程 式 红色→无色
红色→无色
有白色沉淀
仍为红色
有白色沉淀
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
二、离子反应
分析：反应②和③中生成白色沉淀，说明溶液中的Ba2＋和SO42－结合了(Ba2＋+SO42－=BaSO4↓)
①HCl ②H2SO4 ③Na2SO4
现 象
方 程 式 红色→无色
红色→无色
有白色沉淀
仍为红色
有白色沉淀
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
二、离子反应
1、离子反应
(1)定义：有离子参加或有离子生成的反应
Ba(OH)2 + H2SO4 ＝BaSO4↓ + 2H2O
实质是：H＋ + OH－ = H2O
Ba2＋ + SO42－ = BaSO4↓
Ba2＋+2OH +2H＋+SO42 = BaSO4↓+H2O
离子方程式
二、离子反应
2、离子方程式
(1)定义：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子
(2)离子方程式的书写 (以碳酸钠溶液+盐酸为例)
① 写(基础)：写出正确的化学方程式
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
② 拆(关键)：将方程式中可溶的强电解质拆成离子形式
注意：单质、气体、氧化物、弱酸、弱碱、难溶物(含微溶物的悬浊液)、胶体均不可拆！
二、离子反应
① 写(基础)：写出正确的化学方程式
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
② 拆(关键)：将方程式中可溶的强电解质拆成离子形式
注意：单质、气体、氧化物、弱酸、弱碱、难溶物(含微溶物的悬浊液)、胶体均不可拆！
2Na＋+CO32 +2H＋+2Cl ＝2Na＋+2Cl +H2O+CO2↑
③ 删(途径)：将等号两边相同的离子等数目删去
CO32 + 2H＋＝H2O + CO2↑
④ 查(保证)：检查是否满足质量守恒和电荷守恒
二、离子反应
练、写出下列反应的离子方程式
(1) 石灰石与盐酸溶液反应
_____________________________________
(2) MgO与H2SO4溶液反应
______________________________________
(3) 碳酸氢钠溶于盐酸
______________________________________
(4) 硫酸氢钠溶液与NaOH溶液反应
______________________________________
CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋H2O＋CO2↑
MgO＋2H＋＝Mg2＋＋H2O
HCO3 ＋H＋＝H2O＋CO2↑
H＋＋OH ＝H2O
二、离子反应
(8)硫酸钠溶液与氯化钙溶液反应____________________________________
(9)实验室制备氢氧化铁胶体____________________________________
(10)硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应____________________________________
(11)氨水(NH3·H2O)与醋酸溶液反应____________________________________
(13)胆矾溶液与石灰乳配制波尔多液____________________________________
Ca2＋＋SO42 = CaSO4↓
Fe3＋＋3H2O = Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
Cu2＋+SO42 +Ba2＋+2OH = Cu(OH)2↓+BaSO4↓
NH3·H2O+HAc = Ac +NH4＋+H2O
Cu2＋+SO42 +Ca(OH)2 = Cu(OH)2↓+CaSO4↓
小结：书写离子方程式时的拆分原则
1、拆成离子的物质：易溶、易电离的物质，如强酸、强碱、绝大部分可溶盐。
2、书写化学式的物质：单质、气体、氧化物、弱酸、弱碱、难溶物(含微溶物悬浊液)、胶体均不可拆。
3、多元弱酸的酸式酸根离子不能拆(如NaHCO3)；
常见的只有NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42 可拆。
4、微溶物：作反应物时，澄清溶液中写离子形式，悬浊液中写化学式；作生成物时，一般写化学式。
5、氨水：作反应物时，写成NH3·H2O；作生成物时，稀溶液中且非加热条件下写成NH3·H2O，浓溶液中或加热时写成“NH3↑+H2O”。
二、离子反应
探究：Ba(OH)2与HCl、KOH与H2SO4
二者离子方程式均为：H＋ + OH ＝H2O
(3) 特点：不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。
H＋+OH ＝H2O表示：可溶性强酸与可溶性强碱反应生成可溶性盐和水的一类反应
还可表示可溶性强酸的酸式盐与可溶性强碱生成可溶性盐和水的反应(如：NaHSO4＋NaOH＝Na2SO4＋H2O)
拓展：离子反应
补：(1) 既能与酸又能与碱反应的物质
如：NaHCO3分别与盐酸、NaOH溶液反应
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
HCO3 + H＋ = H2O + CO2↑
HCO3 + OH = H2O + CO32
拓展：离子反应
补：(2) 连续反应类型
如：向NaOH溶液中通入CO2至过量
①CO2 + 2NaOH＝Na2CO3 + H2O
②CO2 + H2O + Na2CO3＝2NaHCO3
①+②得到：CO2 + NaOH＝NaHCO3
CO2(少量) + 2OH ＝CO32 + H2O
CO2(过量) + OH ＝HCO3
拓展：离子反应
补：(3) 酸式盐与碱 (与量有关)
例、Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液
Ba2＋+OH +H＋+SO42 ＝BaSO4↓+H2O
Ba2＋+2OH +2H＋+SO42 ＝BaSO4↓+2H2O
①当Ba(OH)2与NaHSO4按物质的量之比
1:1时：
1:2时：
拓展：离子反应
② 将Ba(OH)2溶液滴入到NaHSO4溶液中
少定多变：依据反应物比例的多少，将量少的物质的系数定为1，量多的物质根据反应关系来确定系数。
Ba(OH)2溶液是少量的，将其系数定为1，因此Ba2＋和OH 系数分别为1和2，即：Ba2＋＋2OH
根据反应关系：1份Ba2＋与1份SO42 反应，2份OH 与2份H＋反应，因此SO42 和H＋的系数分别为1和2，
即：Ba2＋＋2OH ＋SO42 ＋2H＋
补齐生成物：
Ba2＋+2OH +SO42 +2H＋＝BaSO4↓+2H2O
拓展：离子反应
③ 将NaHSO4溶液滴入到Ba(OH)2溶液中
NaHSO4溶液是少量的，将其系数定为1，因此H＋和SO42 系数均为1，即：H＋＋SO42
根据反应关系: 1份H＋与1份OH 反应，1份SO42 与1份Ba2＋反应，因此OH 和Ba2＋的系数也均为1，
即: H＋＋SO42 ＋OH ＋Ba2＋
补齐生成物：
Ba2＋+OH +SO42 +H＋＝BaSO4↓+H2O
拓展：离子反应
练、(1)KHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应
①Ba(OH)2少量：
②Ba(OH)2过量：
(2)向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4液中
①至溶液恰好呈中性：
②至SO42 恰好完全反应：
二、离子反应
练、判断下列离子方程式的书写是否正确
① 铁与稀盐酸反应：2Fe+6H+ ＝2Fe3++3H2↑
② 向石灰石中加入稀盐酸：CO32 ＋2H＋＝CO2↑＋H2O
③ 铝与稀盐酸反应：Al＋H＋＝H2↑＋Al3＋
④ 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：
Ba2＋+OH +H＋+SO42 ＝BaSO4↓+H2O
⑤ 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：
Ba2＋+SO42 ＝BaSO4↓
二、离子反应
2、离子方程式
(4)离子方程式正误判断
错因分析：
① 铁与稀盐酸反应：2Fe+6H+ ＝2Fe3++3H2↑
注意：铁与盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应生成Fe2+
Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑
不符合客观事实
二、离子反应
(4) 离子方程式正误判断
错因分析：
② 向石灰石中加入稀盐酸：CO32 +2H＋＝CO2↑+H2O
CaCO3+2H＋＝Ca2＋+ CO2↑+H2O
③ 铝与稀盐酸反应：Al+H＋ ＝ H2↑+Al3＋
错因分析：
2Al+6H＋＝3H2↑+2Al3＋
不符合拆写原则
不符合质量守恒和电荷守恒
二、离子反应
(4)离子方程式正误判断
④ 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：
Ba2＋+OH +H＋+SO42 ＝BaSO4↓+H2O
错因分析：
Ba2＋+2OH +2H＋+SO42 ＝BaSO4↓+2H2O
⑤ 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Ba2＋+SO42 ＝BaSO4↓
错因分析：
Cu2＋+SO42 +Ba2＋+2OH ＝BaSO4↓+Cu(OH)2↓
不符合阴、阳离子配比
漏掉反应的离子
二、离子反应
3、离子反应发生的条件
4、离子反应的实质：使溶液中某些离子的浓度减小
(1) 复分解反应类型：生成沉淀(难溶物)、气体或水
(2) 置换反应类型：如 Zn+2H＋=Zn2＋+2H2↑
(3) 氧化还原反应类型：如 2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl
(4) 络合物类型：如 Fe3＋+3SCN =Fe(SCN)3
三、离子共存
同一溶液中几种离子彼此之间不发生反应，则能大量共存，若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
三、离子共存：
1、发生复分解反应的离子不能共存
(1) 生成沉淀
(2) 生成气体
(3) 生成难电离物质
三、离子共存
1、发生复分解反应的离子不能共存
(1) 生成沉淀
(2) 生成气体
(3) 生成难电离物质
如：Ba2＋、Ca2＋与CO32 、 SO42 ，Ag＋与Cl 等
如：CO32 、HCO3 、SO32 、HSO3 等与H+
如：H＋和OH 、CH3COO 和H＋、NH4＋和OH
三、离子共存
三、离子共存
2、注意题目中的隐含条件
(1) 无色溶液:
(2) 酸性溶液:
(3) 碱性溶液:
Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色) Cu2＋(蓝色)、MnO4 (紫色)
应考虑所给离子组外还有大量的H+
应考虑所给离子组外还有大量的OH
四、离子反应的应用
1、物质的提纯
已知：海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2+、Mg2+、SO42 等可溶性杂质，如何获得纯净的NaCl
粗盐水
要保留的离子
杂质离子
Na+、Cl
Mg2+
SO42
Ca2+
选择能使杂质转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂(不影响要保留的离子，且应适当过量)
①NaOH
②BaCl2
③Na2CO3
四、离子反应的应用
粗盐水
要保留的离子
杂质离子
Na+、Cl
Mg2+
SO42
Ca2+
选择能使杂质转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂(不影响要保留的离子，且应适当过量)
①NaOH
②BaCl2
③Na2CO3
除杂质Ca2+，并除去引入的Ba2+
除去因除杂试剂过量而引入的新杂质离子
除去引入的CO32 、OH
④稀盐酸
综合考虑，确定试剂添加顺序和实验操作步骤
先加BaCl2，再加Na2CO3；
先过滤，再加稀盐酸。
四、离子反应的应用
练、海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2+、Mg2+、SO42 等可溶性杂质，为得到纯净的NaCl，可向漏液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是( )
A. BaCl2→NaOH→Na2CO3→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
B. Ba(OH)2→Na2CO3→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
C. Na2CO3 →NaOH→BaCl2→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
D. BaCl2→Na2CO3 →NaOH→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
C
四、离子反应的应用
2、离子的检验—— CO32 、SO42 、Cl
(1) CO32 的检验：
方法：取少许待测液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸(或稀盐酸)，沉淀溶解，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，证明有CO32 。
(2) SO42 的检验：
方法：取少许待测液于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，证明有SO42 。
加稀盐酸的作用：排除CO32 和Ag＋干扰
四、离子反应的应用
2、离子的检验—— CO32 、SO42 、Cl
(3) Cl 的检验：
方法：取少许待测液于试管中，加入几滴稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl 。
加稀硝酸的作用：排除CO32 和SO42 干扰
注意：碳酸银和硫酸银均为不溶于水白色固体，但可溶于稀硝酸
四、离子反应的应用
练、对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO32
B. 加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42
C. 分别含有Ba2+、Mg2+和Na+的三种盐溶液，用H2SO4溶液能一次鉴别出来
D. 在试样中先加入HCl无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，试样中有SO42
D
四、离子反应的应用
归纳总结：解决离子推断题的一般步骤：
根据实验现象判断一定含有的离子
根据离子共存判断一定不含有的离子
根据电荷守恒判断含有的其他离子
最后确定可能含有的离子
肯定性原则
互斥性原则
电中性原则
进出原则

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