專題 離子反應(yīng)【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：高考第一輪復(fù)習(xí)化學(xué)選修4第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為第4節(jié) 離子反應(yīng)1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。2、離子反應(yīng)能否發(fā)生的判斷。3、離子反應(yīng)方程式。4、酸堿中和滴定的操作及簡單計算。二. 教學(xué)目的： 1、了解離子反應(yīng)發(fā)生的條件。 2、了解離子反應(yīng)能否發(fā)生的判斷依據(jù)。 3、掌握離子反應(yīng)方程式的書寫方法。 4、掌握酸堿中和滴定的操作方法及簡單計算。三. 重點和難點 1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件及離子反應(yīng)能否發(fā)生的判斷。 2、離子反應(yīng)方程式的書寫及正誤判斷。 3、酸堿中和滴定的操作及簡單計算。四. 考點分析 本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點是：1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件及離子反應(yīng)能否發(fā)生的判斷。2、離子反應(yīng)方程式的書寫及正誤判斷。 3、酸堿中和滴定的操作及簡單計算。五. 知識要點 1、離子反應(yīng)是指_的化學(xué)反應(yīng)，其實質(zhì)就是_。發(fā)生離子反應(yīng)的條件是_、_、_、_。 2、離子反應(yīng)能否進(jìn)行的理論判斷依據(jù)有_、_。 3、酸堿中和滴定是指_，其原理就是_。 4、其操作為：準(zhǔn)備階段：檢查滴定管是否_，洗滌玻璃儀器時，用_潤洗盛標(biāo)準(zhǔn)液的_，用_潤洗盛待測液的_。裝標(biāo)準(zhǔn)液并使尖嘴部分_，調(diào)整液面于_以下，并記下_。取一定體積的待測液于_中，加入2滴_。操作要領(lǐng)：左手控制滴定管的_右手不斷_錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)_。滴定速度應(yīng)先_后_，當(dāng)接近滴定終點時，應(yīng)_。準(zhǔn)確讀出并記錄_。終點判斷：滴入最后一滴剛好使指示劑顏色發(fā)生了明顯變化，這表明已達(dá)到滴定終點。數(shù)據(jù)處理：上述滴定重復(fù)_次，求出所用標(biāo)準(zhǔn)液體積的_。然后利用原理公式計算出待測液的物質(zhì)的量濃度。注意：（一）離子反應(yīng)的概念及離子反應(yīng)發(fā)生的條件 1、離子反應(yīng)指溶液中離子之間，以及離子與原子或分子之間發(fā)生的反應(yīng)。 2、離子反應(yīng)發(fā)生的條件生成沉淀 生成弱電解質(zhì) 生成氣體（揮發(fā)性物質(zhì)） 發(fā)生氧化還原反應(yīng) 3、離子反應(yīng)的本質(zhì)使溶液中某種或某些離子濃度降低說明：（1）常見難溶物質(zhì)有兩類，一類是堿，如等；另一類是鹽，如等。（2）當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時，生成微溶物的離子反應(yīng)也能發(fā)生。沉淀的轉(zhuǎn)化是一種難溶電解質(zhì)在水中溶解生成的離子與其他離子反應(yīng)生成另一種難溶電解質(zhì)，使相應(yīng)離子濃度降低。（3）常見弱電解質(zhì)有：弱酸：HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、H2SiO3、HCOOH、CH3COOH等；弱堿：NH3H2O，不溶于水的堿；水、醋酸鉛、硫氰化鐵、苯酚等。（4）生成氣體的離子反應(yīng)和生成弱電解質(zhì)的離子反應(yīng)實質(zhì)是相同的。它們都是生成了弱電解質(zhì)，只是由于某些弱電解質(zhì)不穩(wěn)定進(jìn)一步分解生成氣體或者是某些弱電解質(zhì)因溶解度較小從溶液中逸出。（5）氧化還原反應(yīng)遵循強(qiáng)者優(yōu)先反應(yīng)原理。如果溶液中存在多種還原性離子并且濃度相同時，向其中加入強(qiáng)氧化劑，一般是還原性最強(qiáng)的離子首先被氧化。反之，則氧化性最強(qiáng)的離子首先被還原。（二）離子反應(yīng)的應(yīng)用 1、用于物質(zhì)檢驗與含量測定（1）利用離子的特征反應(yīng)來檢驗一些常見離子。如等離子的檢驗。（2）測定溶液中相關(guān)離子的濃度常用的方法：酸堿中和滴定法、氧化還原滴定法了解酸式滴定管和堿式滴定管的構(gòu)造和使用方法，使用滴定管前先洗凈，然后檢查活塞是否漏水，在確保不漏水后方可使用。裝液之前要用待盛液潤洗23次，注入待盛液，要調(diào)節(jié)活塞使滴定管尖嘴部分充滿液體，再讀數(shù)。另外還用到錐形瓶、鐵架臺、滴定管夾、燒杯等。中和滴定實驗的關(guān)鍵準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積，準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)。可通過指示劑顏色的變化來確定滴定終點。強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的滴定，一般常選用酚酞和甲基橙作指示劑。重要操作步驟a. 準(zhǔn)備：洗滌、查漏、潤洗、注液、調(diào)液面、讀數(shù)。b. 滴定：移取待測液放入錐形瓶中，加23滴指示劑，滴定，判定終點，讀數(shù)。c. 計算：取兩次或多次消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值，依方程式求c待。 2、用于物質(zhì)的制備與純化離子反應(yīng)可以用于制備一些酸、堿、鹽、氣體，也可用于物質(zhì)的除雜、分離。 3、生活中常見的離子反應(yīng)如：消除胃酸過多，硬水的軟化等（三）離子反應(yīng)能否發(fā)生的判據(jù) 1、焓變與熵變判據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定時，利用HTS判據(jù)可以判斷離子反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。室溫時，HTS<0的離子反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。HTS>0的離子反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 2、平衡常數(shù)判據(jù)平衡常數(shù)很大的離子反應(yīng)，反應(yīng)的趨勢就很大，當(dāng)反應(yīng)物濃度很小時，就可滿足Q<K的條件，因此正反應(yīng)很容易進(jìn)行。（四）溶液中離子能否大量共存的判斷 1、不能在酸性溶液中大量共存的離子：酸性溶液中不能大量共存的離子，一般為弱酸根離子或易分解的酸的酸根，易揮發(fā)的酸的酸根，水解呈堿性的離子：如（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） （11） （12） （13）（14） （15） （16） （17） （18） （19） （20） （21）如：， 2、不能在堿性溶液中大量共存的離子：一般為能生成不溶性堿的金屬離子或生成弱堿的離子，或酸式鹽的酸根離子等，如：（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） （11） （12） （13） （14）等如， 3、相互間反應(yīng)生成沉淀或微溶物的離子不能大量共存，如：、等不共存；等不共存；與、等不共存；等生成沉淀不共存。 4、因氧化性強(qiáng)而不能與強(qiáng)還原性離子大量共存，如酸性條件下、等不共存；酸性條件下等不共存（但在堿性條件下可以共存）；與等不共存。 5、離子能相互結(jié)合形成絡(luò)合物的離子不能大量共存。如：=；： 6、水解顯酸性的離子（如等）和水解顯堿性的離子（、等）不能大量共存。如：，；：3HClO；：= 7、溶液若無色，則不存在有色（溶液中）離子。如：等。（五）酸堿中和滴定誤差分析 1、分析方法以鹽酸滴定待測NaOH溶液為例。根據(jù)知：因已知，（即待測液體積）量取一定體積，計算時作為已知量，所以誤差都可歸結(jié)在（即標(biāo)準(zhǔn)液的體積）上。若標(biāo)準(zhǔn)液消耗多，會使上述三項的計算值比真實值（實際參加中和反應(yīng)數(shù)值）大，誤差偏高；若計算值小于真實值則標(biāo)準(zhǔn)液消耗少，誤差偏低。 2、常引起誤差的操作（1）儀器洗滌：酸式滴定管水洗后，未潤洗；酸式滴定管水洗后，誤用待測液潤洗；移液管水洗后，未潤洗；錐形瓶水洗后，用待測液潤洗。（2）量器讀數(shù)：滴定前俯視酸式滴定管，滴定后平視；滴定前仰視酸式滴定管，滴定后俯視；俯視移液管；滴定完畢后，立即讀數(shù)。如下圖所示：（3）操作不當(dāng)：酸式滴定管漏液；滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定過程中氣泡變?。粚⒁埔汗芗庾觳糠值囊后w吹出；滴定過程中，振蕩錐形瓶時，不小心將溶液濺出；滴定過程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水；用甲基橙作指示劑進(jìn)行滴定時，溶液由橙色變紅色時停止滴定；用甲基橙作指示劑，溶液由黃色變橙色，5s后又褪去；所配標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的物質(zhì)的量濃度過大。【典型例題】 例1. 下列敘述正確的是（ ）A. 凡是離子化學(xué)合物在離子方程式中都要以離子來表示B. 離子互換反應(yīng)總是向著溶液中離子濃度減小的方向進(jìn)行C. 酸堿中和反應(yīng)的實質(zhì)是結(jié)合生成水，故酸堿中和反應(yīng)的離子方程式都是D. 復(fù)分解反應(yīng)必須具備離子反應(yīng)生成的三個條件才能進(jìn)行分析：在判斷離子方程式的正誤時，一看離子方程式是否反映了化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)；二看物質(zhì)化學(xué)式的拆分是否正確；三看離子方程式是否符合“三個守恒”答案：B 例2. 在含有n mol 的溶液中，通入物質(zhì)的量為x mol。（1）當(dāng)時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_。（2）當(dāng)時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_。（3）當(dāng)時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_。分析：本題屬于定量限制的離子方程式的書寫，此時一定要結(jié)合定量計算以及化學(xué)反應(yīng)原理，正確的判斷反應(yīng)物及生成物，寫出符合要求的離子方程式。答案：（1）（2）（3） 例3. 下列各組溶液，不用其他試劑，就可以將它們區(qū)別開的是（ ）A. 鹽酸、氫氧化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀B. 硝酸鈉、鹽酸、氯化銨、氫氧化鉀C. 氯化鋇、氯化鈣、硫酸鉀、硝酸鉀D. 氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鋁、硫酸氫鉀分析：對各組溶液，分別采用兩兩混合法進(jìn)行鑒別。D組中，遇產(chǎn)生白色沉淀并放出氣體，與KOH滴加順序不同則現(xiàn)象不同，與不反應(yīng)。答案：D 例4. 100mL 3mol/L的硫酸鋁銨溶液中逐滴加入1mol/L的溶液。試回答：（1）寫出沉淀的物質(zhì)的量之和最大時的離子方程式（用一個式子表示）_（2）隨著溶液體積V的變化，沉淀總物質(zhì)的量n的變化如下圖所示。寫出B點和C點所對應(yīng)的溶液的體積。B. _C. _分析：本題以圖象為載體的考查離子反應(yīng)及有關(guān)計算的題目，要求我們具有一定的讀取圖表相關(guān)信息的能力。答案：（1）（2）600mL750mL 例5. 已知101kPa、298.15K時氫氟酸的電離過程H=12.5 S=。試判斷該過程的自發(fā)性。分析：HTS=12.5298.15K（）=18.1>0。答案：該過程為非自發(fā)過程 例6. 已知在100kPa、298.15K時石灰石分解反應(yīng)：H=178，S=160試判斷反應(yīng)的自發(fā)性；若H，S為常數(shù)，求自發(fā)進(jìn)行的最低溫度。分析：HTS=178.3 298.15K160.4103=130.5>0T>=178.3/160.4103=1112K答案：在100kPa、298.15K時石灰石的分解反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)。自發(fā)進(jìn)行分解的最低溫度為1112K。 例7. 下列各組離子一定能大量共存的是（ ）A. 在含大量的溶液中：B. 在強(qiáng)堿溶液中：C. 在的溶液中：D. 在pH=1的溶液中：分析：本題屬帶有附加限制條件的離子共存問題，要注意正確全面分析各種因素。答案：B 例8. 下列各組離子在溶液中能大量共存的是（ ）A. B. C. D. 分析：B中因水解相互促進(jìn)，反應(yīng)劇烈而不能共存：=。C中因能結(jié)合為沉淀而不能大量共存：=FeS。D中因絡(luò)合而不能共存：；因水解相互促進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)，不能共存：。答案：A 例9. 在一支25mL的酸式滴定管中盛入的HCl溶液，其液面恰好在5mL刻度處，若把滴定管中的溶液全部放入燒杯中，然后以的NaOH溶液進(jìn)行中和，則所需NaOH溶液的體積（ ）A. 大于20mLB. 小于20mLC. 等于20mLD. 等于5mL分析：若要正確解答本題，必須準(zhǔn)確了解滴定管的刻度特征，如上圖所示滴定管下部無刻度線的部分直至尖嘴底部均充滿溶液，因而把溶液全部放入燒杯中，其體積大于20mL，用等濃度的NaOH溶液中和，所需NaOH溶液的體積應(yīng)大于20mL。注意滴定管的量程小于滴定管的最大實際容量。答案：A 例10. 簡答下面有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定待測鹽酸的問題。（1）盛放待測鹽酸的錐形瓶下方墊一張白紙的作用是_。（2）用酚酞作指示劑，滴定到達(dá)終點時，溶液的顏色變化是_。（3）有下列錯誤操作：堿式滴定管用蒸餾水洗凈后，未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗就注入標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液；用酸式滴定管取用待測酸液前，尖嘴部分有氣泡，取用過程中氣泡消失；滴定前，讀堿液體積時視線低于堿式滴定管中的液面，滴定后讀堿液體積時，視線高于堿式滴定管中的液面；錐形瓶用待測酸液潤洗兩次。哪些錯誤操作會使鹽酸濃度的測定值偏低？答：_。哪些錯誤操作會使鹽酸濃度的測定值偏高：答：_。分析：誤差分析依據(jù)：，根據(jù)V(NaOH)的大小判斷c(HCl)是偏高還是偏低。答案：（1）便于觀察顏色變化，減小滴定誤差（2）由無色變?yōu)闇\紅色，并在半分鐘內(nèi)紅色不褪去（3）