【强烈推荐】化学反应及其能量变化--高一化学教案(2)

1970-01-01 08:00

①aP+bCuSO4+cH2O=dCu3P+eH3PO4+fH2SO4 ②1P+aCuSO4+bH2O=cCu3P+dH3PO4+eH2SO4

①、②式的区别在于②式少一个未知数,并且a、b、c、d、e是确定的数,而①式中的未知数a~f是不确定的数,能够确定的只是a∶b∶c∶d∶e∶f的比值。也就是说有无数种情况。所以②式的设法更为有利。 第二步:列方程求解系数。 根据:质量守恒或电子守恒

方程:P守恒 1=c+d .........① Cu守恒 a=3c .........② S守恒 a=e .........③ H守恒 2b=3d+2e ......... ④ O守恒 4a+b=4d+4e .........⑤

注:也可根据电子守恒列得。

得电子总数=失电子总数 第三步:代入原方程并化整 将第二步的解代入得:

两边同乘11,变成最小整数,得:

11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4。

注:为了尽可能地减少所设未知数,在第一步设未知数时可直接根据原子守恒,用已设的反应物的系数来表示生成物的系数,如:

然后再根据未用到的守恒关系列方程求解 五、离子反应、离子方程式知识点精析: 1.概念系统 (2)离子反应是指有离子参加的反应,其实质是通过反应使溶液中某些离子的数目发生明显的减少。生成沉淀、气体、难电离物质或发生电子转移等都可以使溶液中的离子数目发生明显减少。离子方程式不仅能表示一定物质间的某个反应,而且还能表示所有的同一类型的离子反应。 2.基本规律

(1)溶液的导电性受溶液、导电微粒、电极、电压、电极距离等多种因素影响。在其它条件相同时,单位体积中自由移动离子数目多,溶液的导电性也就强。但要注意H+和OH-有着与其它离子不同的导电机制。 (2)电解质和非电解质的区分是看它们在受热或水分子作用下能否电离。强电解质和弱电解质是以能否完全电离为标准来区分的,与溶液的导电性以及物质的溶解性无必然联系。 (3)NH3、CO2、SO2的水溶液虽然能导电,但它们不是电解质,因为导电的原因是这些物质与水作用生成的新物质电离所致。

(4)强酸、强碱、一些盐类在离子方程式中应写成离子形式,其它物质如单质、氧化物、难溶物质、挥发性物质、弱电解质、非电解质都应该写成分子形式。微溶物视情况而定。 (5)固态条件下的离子反应不写离子方程式。 2.离子反应发生条件

①生成难溶物:

例:NaCl溶液与AgNO3溶液反应 Cl-+Ag+=AgCl↓(白色)

例:BaCl2溶液与硫酸钠溶液反应 Ba2++SO42-=BaSO4↓(白色) ②生成气体:

例:石灰石与盐酸反应 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 例:氯化铵与烧碱溶液加热 NH4++OH-NH3↑+H2O ③生成难电离的物质: 例:烧碱溶液与醋酸反应 OH-+CH3COOH=CH3COO-+H2O 例:醋酸钠与硫酸反应 CH3COO-+H+=CH3COOH 3.离子反应的类型

①离子间反应:例K2CO3与盐酸 CO32-+2H+=CO2↑+H2O ②离子与原子间反应

例:Fe与CuSO4反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu ③离子与分子间反应

例:CuO与盐酸反应CuO+2H+=Cu2++H2O 例:小苏打水解HCO3-+H2OH2CO3+OH-

④离子与电子间反应:例电解CuCl2溶液,阴极反应Cu2++2e=Cu 阳极反应2Cl--2e=Cl2

4.离子方程式的含义和特点

用实际参加反应的离子符号来表示离子间反应的式子叫离子方程式。 离子方程式的特点:离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应,而且表述了所有同一类型的离子反应。

如离子方程式Ag++Cl-====AgCl↓,不仅表示AgNO3

溶液和NaCl溶液之间的反应,还表示所有可溶性银盐与可溶性氯化物生成氯化银沉淀的反应。像AgNO3与HCl,KCl,CaCl2等溶液之间的反应都可用上述离子方程式表示。 再如离子方程式H++OH-====H2O它表示了 H2SO4与NaOH,HCl与KOH等强酸和强碱生成可溶性盐的中和反应。像H2SO4和Ba(OH)2的反应,因为生成的BaSO4难溶于水就不能简单地用上述离子方程式表示。 5.离子方程式的书写步骤

书写离子方程式一般可分为四步:

(1)根据客观实验事实,写出正确的化学方程式。

(2)把易溶于水且易电离的物质写成离子符号,对于难溶物质、难电离物质、气体、单质、氧化物等,仍保留其化学式。

(3)把反应方程式两边实际没有参加反应的离子删去。

(4)检查离子方程式两边离子或原子个数和电荷总数是否相等。要注意方程式两边离子或原子个数相等并不等于电荷总数相等,如FeCl2溶液中通入氯气的离子方程式有人写出式

子Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-, 这个式子两边离子或原子个数虽然相等,但电荷总数不相等,因此这个离子方程式仍是错误的。正确的离子方程式应是:2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-。 6.书写离子方程式应注意几点

(1)没有自由移动离子参加的反应,一般不写离子方程式。如铜和浓硫酸加热反应,固体NaCl与浓H2SO4微热制HCl的反应,一般不写离子方程式。

(2)有微溶物质参加或生成的反应,在写离子方程式时,把微溶物质写成离子形式还是写成化学式,应根据具体情况而定。一般情况下,若微溶物质作为澄清的反应溶液时,写成离子形式,若微溶物质呈浑浊状态,不论是反应物还是生成物均写成化学式。

如在澄清的石灰水中通入适量CO2时,其离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓+ H2O,如在石灰乳中加入Na2CO3溶液,

溶液中滴加浓 NaOH溶液,其离子方程式为Ca2++2OH-====Ca(OH)2↓

(3)要注意溶液中溶质的阴离子与阳离子的配比数是否正确。来源于同一物质的阴阳离子配比数一般应与该物质化学式中阴、阳离子配比数相同。如在FeBr2溶液中通入足量氯气,其正确的离子方程式应为:2Fe2++4Br-+3Cl2====2Fe3++6Cl-+2Br2若写出以下式子:2Fe2++2Br-+2Cl2====2Fe3++4Cl-+Br2,尽管其离子方程式两边离子和原子数、电荷总数都相等,但由于Fe2+与Br- 的配比数不对,因此上述离子方程式还不能认为已经正确。 再如H2SO4和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式,有的学生写成:

(4)有时书写离子方程式还要注意反应物的用量多少或者反应物之间滴加的顺序。某些化学反应因反应物用量多少不同(或者滴加顺序不同)产物也会不同。如:在Ca(HCO3)2溶液中加入少量的NaOH溶液。由于

(5)要注意反应中是否有多种沉淀或沉淀与难电离物质同时生成。若有上述多种物质同时生成,则离子方程式必须全面兼顾。如在 CuSO4溶液中滴加 Ba(OH)2溶液,由于同时生成BaSO4沉淀和 Cu(OH)2沉淀,因此正确的离子方程式应是:

不能只考虑其中的一种沉淀而忘却了另一种沉淀,也不能把上述离子方程式拆开写成两条有沉淀生成的离子方程式。

7.几种离子在溶液中能否大量共存的问题 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,则不能共存,判断时应注意以下几个方面:

(1)看离子间能否发生互换反应,即离子间能否生成难溶物质、难电离物质和气体,如若有上述三类物质中的任何一类物质生成,则这些离子就不能大量共存。 (2)看离子间能否发生氧化还原反应。一般说来,有氧化性的离子(如 共存。)

(3)看清题目,审准题意,注意挖掘隐蔽条件。如有的离子虽然不存在于已知的离子组中,但有时在\隐蔽\条件中出现。如\某强酸性(或强碱性)溶液中能大量共存的\,说明溶液中除告诉的离子组内各离子外,还应有H+(或OH-)。此外还要注意溶液是否有颜色。如Cu2+,Fe2+,Fe3+,

8.典型题剖析

例1 下列离子方程式正确的是 [ ] A.铜与浓硫酸共热Cu+4H++SO42- Cu2++SO2↑+2H2O B.硫化亚铁与稀盐酸反应S2-+2H+=H2S↑

====CaCO3↓+H2O

D.氧化铜与稀硫酸反应CuO +2H+====Cu2++H2O E.氯气通入冷水中Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-

分析 A中浓硫酸里的H2SO4主要以分子形式存在,该反应不能写离子方程式。

B中FeS是难溶物,不应该写成离子形式,应写化学式,正确的离子方程式是:FeS+2H+====Fe2++H2S↑ C中原子离子个数,电荷总数守恒,但由于OH-多,而Ca(HCO3)2少,因此产物是 CaCO3, Na2CO3和H2O。其正确的离子方程式是:

D.正确

E中Cl2与水反应生成物中HClO是弱酸,是难电离物质,不能写成离子形式,应写成化学式,正确的离子方程式是:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO 答 D

例2 在强酸性溶液中能大量存在,并且溶液为无色透明的离子组是 [ ]

分析本题有两个隐蔽条件:强酸性溶液和无色溶液,所谓强酸性就是每组离子除已知的四种离子还有大量H+。 A组离子之间以及与H+都不发生反应,并且为无色溶液,所以能大量共存。B组也能共存且为

答 A,B。

(1)当向溶液中通入足量氯气后,上述阴离子在溶液中难以大量存在的有____。 (2)当溶液中有大量H+存在时,则上述阴离子在溶液中不能大量存在的是____。 (3)当溶液中有大量Ba2+存在时,则上述阴离子在溶液中难以存在的有____。 (4)当溶液中存在____、____阳离子时,上述阴离子在溶液中都不能大量存在。 分析 (1)由于氯气有较强氧化性,通入足量氯气于溶液中,则具有还原性的离子就不能存在。因此只要在五种阴离子中找出具有还原性的阴离子即可。

(2)当溶液中存在大量H+时,也就是强酸性条件下,则弱酸根离子不能大量存在,因这些离子会与H+结合,形成弱酸分子。 (3)当溶液中存在大量Ba2+时,某些阴离子能与Ba2+形成难溶物质而变为沉淀析出。只要根据钡盐的溶解性作出判断即可。

种阴离子都形成沉淀物。很自然地会想到Ag+ 与Cl-会形成AgCl沉淀,Ag+与S2-会生成Ag2S沉淀。如果找到其他阳离子(如Hg2+)也同时能使 Cl-、S2-转为沉淀,也是可以的,所以本题可能有多解。

主要题型

a.已知化学反应写离子方程式(填空题) b.判断离子方程式的正误(选择题) c.离子共存问题(推断、选择) d.其它

例4 下列物质在水中或熔融状态下都能导电的是 [ ] A.HCl B.NaHCO3 C.Na2O D.NaOH

解析 液态的HCl不电离,NaHCO3加热时分解,Na2O在水中与水作用生成NaOH,因此本题选D。

例5 下列离子方程式中,正确的是 [ ] A.稀硫酸滴在铜片上 Cu+2H+=Cu2++H2↑

B.硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应

C.盐酸滴在石灰石上

D.氯化铜与烧碱溶液混合 Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓

解析 一个正确的离子方程式应该正确地反映事实,拆分分子式正确、配平,同时也要符合反应时的数量关系。该题正确选项为B、D。

例6 下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是 [ ]

解析 能在溶液中大量共存就是相互之间不反应。因此,生成沉淀、气体、弱电解质或发生电子转移都是离子不能大量共存的原因。此外,有色离子也不能在无色溶液中大量存在。

对于涉及到定量与半定量的反应,在书写离子方程式时,要注意量的关系以及是否与原化学方程式相符合等问题。

【指导练习】1.写出FeBr2与:①少量Cl2;②足量Cl2反应的离子方程式。

2.向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至中性,反应的离子方程式为:______。在以上中性溶液中,继续滴加氢氧化钡溶液,反应的离子方程式为:______。

3.写出二氧化碳与氢氧化钙以物质的量比为1.5∶1在溶液中进行反应的离子方程式。 4.写出硫酸铝与氢氧化钡以物质的量比为1∶4在溶液中进行反应的离子方程式。 1.①2Fe2+Cl2=2Fe3++2Cl-

②2Fe2++4Br-+3C12=2Fe3++2Br2+6Cl-

2.2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O或: 2HSO4-+Ba2++2OH-=BaS4↓+2H2O+SO42- SO42-+Ba2+=BaSO4↓

3.3CO2+Ca2++4OH-=CaCO3↓+2HCO3-+H2O

4.2Al3++3SO42-+3Ba++8OH-=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O

【提问】对于涉及到定量与半定量的反应,怎样书写离子方程式?


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