一道化学题

离子反应 离子方程式之一
教学目标

知识技能：掌握离子方程式的概念，能正确书写化学方程式、离子方程式。掌握离子共存的判断方法。掌握电解质在溶液中反应的微观实质。
能力培养：培养分析问题、解决问题的能力。培养学生对相近和易混淆的概念进行分析、比较的能力，在对比中找出其本质区别和联系，形成系统的知识体系。
科学思想：通过离子方程式的书写，树立物质转化过程中质量、得失电子、电荷等守恒的定量意识。
科学品质：培养学生对科学概念准确理解的品质和实事求是的科学态度。
科学方法：比较和辨析、分析和综合逻辑方法。
重点、难点 离子方程式、离子共存。

教学过程设计

教师活动
一、离子反应与离子方程式
【提问】什么叫离子反应？
离子反应可用离子方程式来表示。
【追问】离子方程式的含义是什么？
【指导练习】请写出下列反应的化学方程式和离子方程式。
（1）稀硫酸溶液与氯化钡溶液反应。
（2）硫酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应
（3）稀硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应
（4）铜与浓硝酸反应。
（5）MnO2与浓盐酸反应。
（6）过氧化钠与水反应。
【评价】学生在书写（3）的离子方程式时H2O不能删去。在书写（6）的离子方程式时，只要反应物或生成物可以拆为离子形式，即使方程式左右两边没有可删去的离子，也可写为离子方程式。
学生活动
回答：
离子反应是指有离子参加的反应。
用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子就是离子方程式。
练习：
（1）H2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2HCl
（2）Na2SO4+Ba(OH)2→BaSO4↓+2NaOH
（3）H2SO4+Ba(OH)2→BaSO4↓+2H2O
（4）Cu+4HNO3（浓）→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2NO3-+4H+→Cu2++2NO2↑+2H2O
（5）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-（浓） Mn2++Cl2↑+2H2O
（6）2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O→4Na++4OH-+O2↑
教师活动
【讨论】请同学们根据以上练习，比较离子方程式与化学方程式的区别是什么？
学生活动
积极思考，归纳如下：
【提问】请同学们根据以上练习，归纳出书写离子方程式的步骤是什么？
【评价】同学们归纳的非常好，我们可以总结出离子方程式的书写要领是：
只把可溶性强电解质用离子符号表示，其余均用化学式表示。
【提问】可溶性强电解质包括哪些物质？
【指导练习】判断下列反应能否写为离子方程式，能写的请写出。
（1）硫化亚铁与盐酸反应。
（2）在澄清的石灰水中通入少量的CO2。
（3）在Ca(NO3)2的浓溶液中加入较浓的Na2SO4溶液。
（4）实验室用固体氯化铵与固体熟石灰反应制备氨气。
（5）实验室用固体氯化钠与浓硫酸反应制备氯化氢气体。
（6）AlCl3溶于水。
【讨论】请同学们根据以上练习，总结书写离子方程式还应注意哪些问题？
学生活动
归纳：（1）正确书写化学方程式。
（2）把可溶性强电解质拆写成离子符号，把弱电解质、难溶物、气体、单质和氧化物仍写为分子式或化学式。
（3）删去方程式两边相同的离子。
（4）检查离子方程式两边的原子数和电荷数是否守恒。
回答：包括强酸、强碱和可溶性盐。
练习：
（1）FeS+2H+→Fe2++H2S↑
（2）Ca2++2OH-+CO2→CaCO3↓+H2O
（3）Ca2++SO42-→CaSO4↓
（4）和（5）一般不用离子方程式表示。
（6）Al3++3H2O Al(OH)3 + 3H+
教师活动
书写离子方程式应注意的问题如下：
（1）化合物电离出的阴、阳离子的个数比要正确。（2）微溶物（如：Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等）以澄清或饱和溶液的形式作为反应物时，可拆为离子形式，生成物中微溶物一般不拆为离子形式。（3）固体与固体之间、固体与浓硫酸之间的反应一般不写为离子方程式。（4）浓硫酸一般不写为离子形式，而浓硝酸、浓盐酸写为离子形式。（5）盐类的水解一般不完全，是可逆的，其离子方程式一般用可逆号。
教师活动
【提问】为什么固体与固体之间的反应一般不写为离子方程式？为什么浓硫酸不写为离子形式，而浓硝酸、浓盐酸写为离子形式？（提示学生从离子方程式的适用范围来解释。）
【总结】离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且还表示所有同一类型的离子反应。同时它只表示发生在溶液中的离子反应。在书写各类离子方程式时，一定要注意哪些物质写成离子形式，哪些物质写成化学式，还要注意守恒的定量意识（如：质量、得失电子、电荷等守恒）。
学生活动
回答：离子方程式只能适用于在溶液中进行的离子反应，因此固体与固体间的反应一般不用离子方程式表示。浓硫酸中溶质的质量分数一般为98％，水的含量很少，硫酸基本上是以分子的形式存在，所以在离子方程式中浓硫酸应写成化学式。而浓硝酸中溶质的质量分数一般为69％，浓盐酸中溶质的质量分数一般为36％，其溶液中溶质几乎全部以离子形式存在，所以在离子方程式中浓盐酸、浓硝酸可以写为离子形式。
【过渡】如何判断离子方程式正确与否呢？
【指导练习】
1．下列离子方程式书写正确的是 [ ]
A．溴化亚铁与足量氯气反应：
2Fe2++2Br-+2Cl2→2Fe3++Br2+4Cl-
B．二氧化锰和浓盐酸反应：
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
C．亚硫酸钠与稀硫酸反应：
SO32-+2H+→H2O+SO2↑
D．硫化亚铁与稀硫酸反应：
2H++S2-→H2S↑
2．下列离子方程式不正确的是 [ ]
A．碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：
Ca(HCO3)2+2H+→Ca2++2H2O+2CO2↑
B．碘化钾溶液跟适量溴水反应：
2I-+Br2→I2+2Br-
C．将金属钠放入水中：
Na+2H2O→Na++2OH-+H2↑
D．将氯气通入氯化亚铁溶液中：
2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-
通过练习引导学生总结归纳出判断离子方程式正确与否的方法。
学生活动
学生讨论，找出错误的原因。
1．选项A的离子方程式不符合原化学方程式。选项D中FeS为难溶于水的物质，不能写为离子形式。答案为：B、C。
2．选项A中的Ca(HCO3)2为易溶于水的强电解质，应写为离子形式。选项C中电荷不守恒。注意题目要求选“不正确的”，故答案为：A、C。
归纳：
判断离子方程式正确与否的方法：
（1）检查反应能否发生。
（2）检查反应物、生成物是否正确。
（3）检查各物质拆分是否正确。
（4）检查是否符合守恒关系（如：质量守恒和电荷守恒等）。
（5）检查是否符合原化学方程式。
教师活动
【过渡】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。
【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？
学生活动
正确结论：
1．①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
2．2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
或：2HSO4-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O+SO42-
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
3．3CO2+Ca2++4OH-=CaCO3-↓+2HCO3-+H2O
4．2Al3++3SO42-+3Ba2++8OH-=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O
讨论得出：首先根据反应物间量的关系写出化学方程式，然后拆为离子方程式。
教师活动
二、离子共存问题
【提问】离子大量共存的条件是什么？什么样的离子间不能大量共存？
【指导练习】1．下列各组离子在pH=1和pH=13的条件下，都能大量共存的是 [ ]
A．Al3+ Mg2+ Cl- SO42-
B．K+ Na+ Cl- HCO3-
C．Fe2+ K+ NO3- SO42-
D．K+ Ba2+ NO3- Cl-
学生活动
回答：
离子之间不反应，就可以大量共存。
教师活动
只要离子间发生反应，就不能大量共存。
分析：
1．题目要求各组离子在pH=1和pH=13的条件下都能共存，即在酸性和碱性条件下都能大量共存。选项A在碱性条件不可共存，选项B中HCO3-与酸、碱反应，选项C在酸性条件下Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应而不共存，在碱性条件下Fe2+与OH-不共存，答案为D。
教师活动
2．下列各溶液中的离子，因氧化还原反应而不能大量共存的是 [ ]
A．Na+ HCO3- K+ OH-
B．Fe3+ SCN- NH4+ Cl-
C．Na+ H+ SO42- S2O32-
D．AlO2- OH- Na+ NH4+
3．某无色溶液中加入铝粉产生氢气，则下列离子组合中，可能大量共存的是 [ ]
A．K+ NH4+ Cl- NO3-
B．K+ Na+ Cl- HCO3-
C．K+ NH4+ Cl- SO42-
D．K+ CO32- Cl- SO32-
学生活动
2．选项A因HCO3-、OH-发生复分解反应而不能共存，选项B因Fe3+、SCN-发生络合反应而不能共存，选项C因H+、S2O32-发生氧化还原反应生成S、SO2而不能共存，选项D因AlO2-、NH4+完全水解，OH-、NH4+复分解而不能共存。答案为：C
3．题目要求溶液中加入铝粉产生氢气，说明此溶液可能为酸性或碱性。选项A在酸性时因有NO3-而不会产生氢气，选项B中HCO3-在酸性和碱性时都不共存，选项C在酸性时可共存，选项D在碱性时可共存。答案为：C、D
【提问】请同学们通过以上练习，总结一下离子之间发生哪些反应时，就不可以大量共存？
【小结】解决离子共存问题时，除了注意离子之间的反应外，还应该注意：（1）题目中有没有说明溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-。（2）题目中有没有说明溶液的颜色，如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在。
学生活动
讨论并归纳总结。
有下列反应的离子之间，都不能大量共存：
（1）能发生复分解反应的离子之间（即生成沉淀，气体，水、弱酸、弱碱等难电离物质）。（2）能生成微溶物的离子之间（如：Ca2+和SO42-；Ag+和SO42-）。（3）能完全水解的离子之间，如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子（如：Al3+，Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-，S2-等）。（4）能发生氧化还原反应的离子之间（如：Fe2+、H+、NO3-；S2-、ClO-；S2-、Fe3+等）。（5）能发生络合反应的离子之间（如Fe3+和SCN-）。
【本课小结】小结本课的重点内容：（1）离子反应和离子方程式的概念。（2）离子方程式的书写要领。（3）判断离子方程式正确与否的方法。（4）离子共存问题。

SO2+Fe3++H20=SO4(2-负二价)+Fe2+

2Fe3+ + SO2 + 2H2O==2Fe2+ +4H+ +SO42