第一篇:高三化學(xué)教案:原電池
高三化學(xué)教案:原電池
【】歡迎來到高三化學(xué)教案欄目,此欄目中匯集了大量有關(guān)化學(xué)的教案,在此小編為您編輯了此文:高三化學(xué)教案:原電池,希望可以給大家的學(xué)習(xí)或教學(xué)提供更多的幫助
本文題目:高三化學(xué)教案:原電池
【要點掃描】
1.了解原電池工作原理及構(gòu)成條件,能正確判斷電極名稱、電子流向、電流方向。會正確書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
2.根據(jù)電極反應(yīng)方程式,正確判斷電解質(zhì)溶液中離子的遷移方向和溶液的PH值變化。
3.了解常見化學(xué)電源的工作原理,了解新型化學(xué)電源
4.根據(jù)電極反應(yīng),理解原電池工作時基本定量關(guān)系。
【知識梳理】
一.原電池
1.工作原理:
2.基本組成:
3.構(gòu)成條件:
4.原電池正負極的判斷方法:
原電池有兩個電極,一個是正極,一個是負極。判斷正極和負極的方法是
5.電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫:
例。已知下列原電池的總反應(yīng)式,請寫出其電極反應(yīng)式,并歸納如何根據(jù)原電池的總反應(yīng)式正確書寫電極反應(yīng)式。
① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【歸納】根據(jù)總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式的基本思路:
負極:還原劑 氧化產(chǎn)物(要不要介質(zhì)參與?)
正極:氧化劑 還原產(chǎn)物(要不要介質(zhì)參與?)分享:
(1)若總反應(yīng)式中沒有H+參加反應(yīng),則若一極消耗H+,另一極必定生成H+。
(2)若總反應(yīng)式中沒有OH-參加反應(yīng),則若一極消耗OH-,另一極必定生成OH-。
(3)氫氧不夠,水來湊。
6.PH值變化:
二.常見化學(xué)電源
(1)一次電池:一次電池的活性物質(zhì)消耗到一定程度,就不能使用了。
如普通的鋅錳電池:
堿性鋅錳電池:
(2)二次電池:二次電池又稱充電電池或蓄電池,放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復(fù)使用。
如鉛蓄電池:
(3)燃料電池
燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池。它與一般化學(xué)電池不同,一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部,故而限制了電池的容量,而燃料電池的電極本身不包含活性物質(zhì),它工作時,燃料和氧化劑連續(xù)不斷地由外部供給,在電極上不斷地進行電極反應(yīng),生成物不斷地被排除,于是電池就連續(xù)不斷地提供電能。
如氫氧燃料電池:
a.電解質(zhì)溶液為硫酸時:負極;正極
b.電解質(zhì)溶液為強堿時:負極;正極
c.電解質(zhì)溶液為水時: 負極;正極
如乙醇燃料堿性電池:負極;正極
小結(jié):一次電池、二次電池、燃料電池的優(yōu)缺點:
【典例精析】
例1.下列關(guān)于原電池的敘述,正確的是()
A.構(gòu)成原電池的正極和負極必須是兩種活潑性不同的金屬
B.電子從負極流向正極,電流從正極流向負極
C.在電解質(zhì)溶液中,陰離子從負極向正極移動,陽離子從正極向負極移動
D.原電池工作時,正極發(fā)生還原反應(yīng),負極發(fā)生氧化反應(yīng)
解題體會:
例2.把鐵釘和碳棒用銅線聯(lián)接后,浸入0.01 mol / L的食鹽溶液中,可能發(fā)生的現(xiàn)象是
A.碳棒上放出氯氣 B.碳棒近旁產(chǎn)生OH-()
C.碳棒上放出氧氣 D.鐵釘上放出氫氣 E.鐵釘被氧化
解題體會:
例3.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體:電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO3)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的是
A.在熔融電解質(zhì)中,O2--由負極移向正極
B.電池的總反應(yīng)是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
C.通入空氣的一極是正級,電極反應(yīng)為:O2+4e-2O2--
D.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e--+13O2--4CO2+SH2O
解題體會:
【反饋練習(xí)】
1.下列各組金屬和溶液,能組成原電池的是
A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液
2.一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,該反應(yīng)的原電池的組成正確的是
(A)(B)(C)(D)
正極 Zn Ag Cu Cu
()
負極 Cu Cu Zn Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
3.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH怎樣變化()
A 不變 B 先變小后變大
C 逐漸變大 D 逐漸變小
4.將鐵片和銀片用導(dǎo)線連接置于同一稀鹽酸溶液中,并經(jīng)過一段時間后,下列各敘述正確的是()
A 負極有Cl2逸出,正極有H2逸出
B 負極附近Cl的濃度減小
C 正極附近Cl的濃度逐漸增大
D 溶液中Cl的濃度基本不變
5.關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是()
A 銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B 銅片質(zhì)量逐漸減少
C 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D 氫離子在銅片表面被還原
6.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列說法錯誤的是()
A 電池工作時,鋅失去電子
B 電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C 電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極
D 外電路中每通過0.2 mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g
7.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列敘述不正確的是()
A 放電時負極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2
B 充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O
C 放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化
D 放電時正極附近溶液的堿性增強
8.鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為
負極反應(yīng):C6Li-xe-C6Li1-x+x Li+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)
正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)
下列有關(guān)說法正確的是()
A 鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x
B 電池反應(yīng)中,鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量小
C 鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動
D 鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為C6Li1-x+x Li++x e-C6Li
9.如圖所示的裝置,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中,使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()
A 鐵圈和銀圈左右搖擺不定
B 保持平衡狀況
C 鐵圈向下傾斜
D 銀圈向下傾斜
10.將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀硫酸,同時向a中加少量CuSO4溶液,下列各圖中產(chǎn)生H2的體積v(L)與時間t(min)的關(guān)系如圖,其中正確的是()
11.根據(jù)右圖所示的裝置,回答下列問題:
(1)鐵片與銅片不用導(dǎo)線連接,現(xiàn)象是,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(2)用導(dǎo)線把金屬片連接起來,現(xiàn)象是,電極反應(yīng)式為:負極,正極,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
12.(1)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲烷(或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體)和氧氣構(gòu)成燃料電池,則通入甲烷氣體的極是原電池的,該極的電極反應(yīng)是,電池工作時的總反應(yīng)的離子方程式是。
(2)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣體為正極助燃氣,制得650℃下工作的燃料電池,完成下列反應(yīng)式:正極:,負極:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。總反應(yīng):。
(3)鉛蓄電池(原電池)工作時,總反應(yīng)為:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判斷。
A 原電池的電極材料:① 正極;② 負極。
B 電極反應(yīng)式:正極PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O,負極電極反應(yīng)式為。
C 工作后,蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH(填變大變小或不變)。
理由是。
13.如右圖所示組成一種原電池,試回答下列問題(燈泡功率合適)。
(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,燈泡(填亮或不亮,填亮做a題,填不亮做b題)。
a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為;
Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為。
b.若燈泡不亮,其理由為。
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,燈泡(填亮或不亮,填亮做a題,填不亮做b題)。
a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為;
Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為。
b.若燈泡不亮,其理由為。
14.化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是
① 以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) ② 以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)
③ 充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?④ 放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明一節(jié)廢鎳錫電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴重。這是因為
(3)另一種常用的電池是鋰電池(很是一種堿金屬元素,其相對原子質(zhì)量為7,由于它的比容量(單位質(zhì)量電板材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器,一般使用時間可長達十年。它的負極用金屬鋰制成;電池總反應(yīng)可表示為:Li+MnO2LiMnO2
試回答:鋰電池比容量特別大的原因是
鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制,為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液?請用化學(xué)方程式表示其原因
15.由銅片、鋅片和200mL稀H2SO4組成的原電池,當(dāng)在銅片上共放出3.36L(標準狀況)氣體時,H2SO4恰好全部用完。(假設(shè)鋅片不放出氣體)求:
(1)消耗鋅的質(zhì)量;(2)通過導(dǎo)線的電子數(shù);(3)稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度。
原電池 第一課時 參考答案
[典例精析]
例1 BD 例2 BE 例3 BC
[反饋練習(xí)]
1.BD 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.BD
9.D 10.A
11.(1)Fe片溶解,周圍有氣泡逸出 Cu周圍無明顯現(xiàn)象
(2)Fe片溶解 Cu周圍有氣泡逸出 負極 Fe 2e-= Fe2+
正極2H+ + 2e-= H2 Fe + 2H+ = H2 + Fe2+
12.(1)負極 CH4 8e-+ 10OH-= CO32-+ 7 H2O
CH4 + 2O2 +2OH-= CO32-+ 3H2O
(2)2CO+ 2CO32--4e-=4CO2 2CO+O2=2CO2
(3)A.PbO2 Pb
B.Pb-2e-+SO42-=PbSO4
C.變大,在過程中消耗了H2SO4
13.(1)亮
a.Mg2e-= Mg2+ 2H+ + 2 e-= H2(2)亮
a.2H2O + 2e-= H2 +2OH-Al 3e-+ 4 OH-= AlO2-+ 2H2O
14.(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
(3)鋰的摩爾質(zhì)量小 :2Li+ZH2OLiOH+H2
15.9.75g 0.3mol e-0.75mol/L
【總結(jié)】2018年查字典化學(xué)網(wǎng)為小編在此為您收集了此文章高三化學(xué)教案:原電池,今后還會發(fā)布更多更好的文章希望對大家有所幫助,祝您在查字典化學(xué)網(wǎng)學(xué)習(xí)愉快!
第二篇:高三化學(xué)教案:原電池與電解
高三化學(xué)教案:原電池與電解
教學(xué)目標
知識技能:通過復(fù)習(xí)掌握原電池、電解、電鍍、金屬的腐蝕和防護原理。
能力培養(yǎng):根據(jù)知識點的復(fù)習(xí)培養(yǎng)總結(jié)、歸納的能力,培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。
科學(xué)思想:應(yīng)用電化學(xué)的知識綜合、歸納,理論聯(lián)系實際。
科學(xué)方法:應(yīng)用實驗研究問題的方法。
重點、難點原電池與電解池的比較。
教學(xué)過程設(shè)計
教師活動
一、電化學(xué)知識點的復(fù)習(xí) 【設(shè)問】
電化學(xué)中有哪些知識點是重點要掌握的呢?
學(xué)生活動
回答:
原電池與電解池的不同點;原電池的工作原理以及電解池的工作原理;兩極反應(yīng)的判斷和書寫;電化學(xué)的應(yīng)用。
很好,我們可以將電化學(xué)的知識歸納在網(wǎng)絡(luò)圖中,哪一個同學(xué)能夠?qū)懗?
【投影】知識點的歸納,網(wǎng)絡(luò)圖
學(xué)生打出投影:
1.常見的電池
【設(shè)問】 ①構(gòu)成原電池的材料是什么呢?
②原電池的原理是什么呢?
③它的原理與電解池有什么不同?
④常見的電池的類型?
看錄像或投影:
回答:
①原電池是由金屬與金屬或非金屬,電解質(zhì)溶液構(gòu)成的。
②原電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
③它的原理與電解池不同,因為電解池是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
④常見的電池有:干電池;蓄電池。
幾種電池示意圖:
【設(shè)問】
根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎? 回答:
鋅錳電池(干電池)、鉛蓄電池、燃燒電池(氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池)等。
【設(shè)問】
①電池的兩極各發(fā)生了什么反應(yīng)?
②電池正、負兩極應(yīng)該如何確定?
它的兩極與電解池的兩極有什么不同點?
③在可逆電池中,充電、放電過程是應(yīng)用了原電池的原理還是電解池的原理? 回答:
①活潑的金屬為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)。
不活潑的金屬為正極,發(fā)生還原反應(yīng)。
②原電池與電解池的兩極不相同,表現(xiàn)在:原電池活潑金屬是負極,而電解池與電源負極相互聯(lián)結(jié)的就是負極(陰極)。
原電池兩極金屬的金屬活動性必須不同,而電解池兩極可以是惰性電極,也可以是金屬電極。
③放電的過程是應(yīng)用了原電池的原理,而充電過程應(yīng)用了電解池的原理。
【講解】
電池可以分為可逆電池和不可逆電池,比如:干電池、燃燒電池等都是不可逆電池,它們在發(fā)生反應(yīng)時有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回,所以,稱為不可逆電池。
【設(shè)問1】 請舉例說明不可逆電池(展示學(xué)生解剖的干電池)?
干電池的兩極材料是什么?
電解質(zhì)溶液是什么?
兩極反應(yīng)式如何書寫?
總反應(yīng)如何書寫? 回答1:
如:鋅-錳電池
兩極材料是Zn、MnO2
電解質(zhì)溶液是:NH4Cl
負極:Zn-2e=Zn2+
總反應(yīng):Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 【評價】糾正學(xué)生的錯誤,寫出正確的反應(yīng)。
【設(shè)問2】
還有什么實例呢?
兩極材料是什么呢?
電解質(zhì)溶液是什么呢? 回答2:
再如:鋅-銅電池,負極-Zn,正極-Cu。
負極:Zn-2e=Zn2+,電解質(zhì)溶液——稀硫酸。
正極:2H++2e=2H=H2
總反應(yīng):2H++Zn=H2↑+Zn2+
什么是可逆電池呢?(看前面的圖)誰能寫出兩極反應(yīng)式?
總反應(yīng)式又如何書寫呢?
(教師指導(dǎo)學(xué)生書寫)
鉛蓄電池是可逆電池
兩極反應(yīng)式:
負極:Pb-2e=Pb2+
總反應(yīng):
【練習(xí)】
書寫兩極反應(yīng)式。
若有:
(1)銅、鋅、稀硫酸(2)銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕
(3)鋅、鐵放在食鹽水中
(4)氫、氧燃燒電池(電池的產(chǎn)物負極為H2O,正極則有大量的氫氧根生成)
(5)甲烷燃燒電池(電池負極甲烷燃燒失去電子,在堿性條件下
根據(jù)信息寫出(4)、(5)的電池總反應(yīng)式。
板演:
(1)負極:Zn-2e=Zn2+
正極:2H++2e=2H=H2
(2)負極:2Fe-4e=2Fe2+
正極:O2+4e+2H2O=4OH-(3)負極:2Zn-4e=2Zn2+
正極:O2+4e+2H2O=4OH-
(4)負極:2H2+4OH--4e=4H2O
正極:O2+4e+2H2O=4OH-
總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
正極:2O2+8e+4H2O=8OH-
【設(shè)問】
誰能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢? 回答:
在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:
負極發(fā)生氧化反應(yīng),化合價升高,失去電子;總反應(yīng)式為:兩極反應(yīng)的加合;
書寫反應(yīng)時,還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。
【評價】回答的很好。
燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:
負極:化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);
正極:化合價降低,得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。
2.分析電解應(yīng)用的主要方法和思路
【設(shè)問】
電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點是什么呢?
在電解時離子的放電規(guī)律是什么呢?
電解的結(jié)果:溶液的濃度、酸堿性有無變化? 回答:
通電前:電解質(zhì)溶液的電離(它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離)。
通電后:離子才有定向的移動(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極)。
放電規(guī)律:
陽極:
金屬陽極>S2->I->Cl->OH->含氧酸根
陰極:
Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+
溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。
因為溶液中的氫離子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發(fā)生改變。
請同學(xué)們看下列的歸納表格。
3.原電池、電解池、電鍍池的判
斷規(guī)律
(1)若無外接電源,可能是原電池,依據(jù)原電池的形成條件判斷,主要有“三看”。
【設(shè)問】看什么呢? 回答:
看電極;看溶液;看回路。
【投影】
先看電極:兩極為導(dǎo)體且活潑性不同,有一個先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中。
【設(shè)問】
這樣就可以形成電池了嗎? 回答:
不能。
對,還應(yīng)該看回路:形成閉合回路或者兩極板相接觸。
【設(shè)問】
若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液,并有回路,可能是什么池? 回答:
是電解池。
【評價】不完全正確。(糾正后看投影)
(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液,可能是電解池或者是電鍍池。
【設(shè)問】為什么呢? 回答:
當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同時,則為電鍍池,其余的情況是電解池。
【評價】很好,根據(jù)電解液、根據(jù)陽極的電極材料,確定電解或電鍍。
二、電化學(xué)的應(yīng)用
1.原電池原理的應(yīng)用
【設(shè)問】
請同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)復(fù)習(xí)的知識回答原電池原理的應(yīng)用及依據(jù)? 回答:
應(yīng)用到實際中有:
(1)由電極反應(yīng)現(xiàn)象確定原電池的正極和負極,用來判斷電極金屬活動性強弱。
(2)分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。
(3)由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化,判斷放電、充電。
【投影】
【評價】學(xué)生總結(jié)的很好,看以下歸納。
根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié):
原電池原理的三個應(yīng)用和依據(jù):
(1)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負極,以確定金屬的活動性。其依據(jù)是:原電池的正極上現(xiàn)象是:有氣體產(chǎn)生,電極質(zhì)量不變或增加;負極上的現(xiàn)象是:電極不斷溶解,質(zhì)量減少。
(2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據(jù),對某一個指定金屬其腐蝕快慢順序是:
作電解池的陽極>作原電池的負極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極。
判斷依據(jù):
(1)根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負極,金屬活動性強。
(2)根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強弱。
(3)根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強弱。
(3)由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化,分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價的變化,確定原電池的正極和負極,然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。
第三篇:高二化學(xué)教案 原電池教案
高二化學(xué)教案 原電池教案
以學(xué)生為中心,以科學(xué)探究為主線,采用動手實驗啟發(fā)探索動手實驗分析歸納鞏固練習(xí)的教學(xué)方法,注重知識的產(chǎn)生和發(fā)展過成,引導(dǎo)學(xué)生從身邊走進化學(xué),從化學(xué)走向社會。
【教學(xué)目標】
1.掌握原電池的構(gòu)成條件,理解原電池的工作原理,能正確判斷原電池的正負極,正確書寫電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)式,能根據(jù)氧化還原原理設(shè)計簡單的原電池。
2.通過實驗探究學(xué)習(xí),體驗科學(xué)探究的方法,學(xué)會分析和設(shè)計典型的原電池,提高實驗設(shè)計、搜索信息、分析現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)和總結(jié)規(guī)律的能力。
3.在自主探究、合作交流中感受學(xué)習(xí)快樂和成功喜悅,增強學(xué)習(xí)的反思和自我評價能力,激發(fā)科學(xué)探索興趣,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神,強化環(huán)境保護意識以及事物間普遍聯(lián)系、辨證統(tǒng)一的哲學(xué)觀念。
【教學(xué)重點】
原電池的構(gòu)成條件
【教學(xué)難點】
原電池原理的理解;電極反應(yīng)式的書寫
【教學(xué)手段】多媒體教學(xué),學(xué)生實驗與演示實驗相結(jié)合
【教學(xué)方法】實驗探究教學(xué)法
【課前準備】將學(xué)生分成幾個實驗小組,準備原電池實驗儀器及用品。實驗用品有:金屬絲、電流表、金屬片、水果。先將各組水果處理:A組:未成熟的橘子(瓣膜較厚),B組:成熟的橘子(將瓣膜、液泡攪碎),C組:準備兩種相同金屬片,D組:準備兩種不同金屬片。
【教學(xué)過程】
[師]:課前我們先作個有趣的實驗。請大家根據(jù)實驗臺上的儀器和藥品組裝:將金屬片用導(dǎo)線連接后插入水果中,將電流表串聯(lián)入線路中,觀察會有什么現(xiàn)象發(fā)生?
(教師巡視各組實驗情況)。
[師]:請大家總結(jié):有什么現(xiàn)象發(fā)生?
[生]:總結(jié):出現(xiàn)兩種結(jié)果:
①電流表指針偏轉(zhuǎn) ②電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
[師]:電流表指針偏轉(zhuǎn)說明什么?為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?
[生]:說明有電流產(chǎn)生。
[師]:這個裝置就叫做原電池。這節(jié)課我們共同研究原電池。請大家列舉日常使用的原電池都有哪些?
[展示干電池]:我們?nèi)粘J褂玫碾姵赜邢旅鎺追N,大家請看:
[播放幻燈片]:
化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為:一次電池(原電池);二次電池(可充電電池)鉛酸蓄電池。其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。
原電池的構(gòu)成:任何一種電池由四個基本部件組成,四個主要部件是:兩個不同材料的電極、電解質(zhì)、隔膜和外殼。
【評注】提出問題,從身邊走近化學(xué),喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
[播放課件]《伏特電池》的發(fā)明:
說起原電池的發(fā)明,有一段有趣的故事。1786年,著名的意大利醫(yī)師、生物學(xué)家伽伐尼,偶然發(fā)現(xiàn)掛在窗前鐵柵欄的銅鉤上的青蛙腿肌肉,每當(dāng)碰到鐵柵欄就猛烈地收縮一次。這偶然的現(xiàn)象并沒有被伽伐尼放過,經(jīng)不懈的探索和思考,第一個提出了動物電的見解。他認為:青蛙神經(jīng)和肌肉是兩種不同的組織,帶有相反電荷,所以兩者存在著電位差,一旦用導(dǎo)電材料將兩者接通,就有電流通過,鐵柵欄和銅鉤在此接通了電路,于是有電流產(chǎn)生,由于有動物電流的刺激,蛙腿肌肉發(fā)生收縮。
動物電的發(fā)現(xiàn)引起了意大利物理學(xué)家伏打的極大興趣,他在多次重復(fù)伽伐尼的動物電實驗時,發(fā)現(xiàn)實驗成敗的關(guān)鍵在于其中的兩種金屬――鐵和銅,若把鉤著蛙腿的銅鉤換成鐵鉤,肌肉就不會收縮。他認為動物電的實質(zhì)是金屬屬性不同造成的,不同金屬帶有不同的電量,它們之間必然存在電位差,若有導(dǎo)線在中間連接,就會產(chǎn)生電流,蛙腿的收縮正是這種原因產(chǎn)生的電流刺激的結(jié)果。
伏打經(jīng)過反復(fù)實驗,深入鉆研,1799年第一個人造電源--伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)問世。
[師]:這種可以把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池。那么他們是如何構(gòu)成的呢?下面我們一起來研究原電池的原理。
[板書]:
一、原電池
1.原電池的形成條件:
[師]:請同學(xué)們根據(jù)自己的設(shè)想和實驗室提供的儀器、藥品,自己選擇,試一試,看誰的電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?看誰的音樂盒會響起。
實驗儀器、藥品:鋅板、銅板、鐵板、石墨、稀硫酸、硫酸銅溶液、食鹽水、白糖水、酒精、硝酸銀溶液、導(dǎo)線、燒杯、電流計、音樂盒。
各組學(xué)生積極探討、擬實驗方案。由學(xué)生的實驗方案大致可分為下列四種情況:
第一組:電極用同一種材料并連接,A:溶液用鹽酸;B:溶液用酒精。
第二組:電極材料用不同種導(dǎo)電物質(zhì)并連接,A:溶液用鹽酸;B溶液用白糖水。
第三組:電極用不同金屬不連接,A:溶液用硝酸銀;B:溶液用酒精。
第四組:電極一極插入溶液中,另一極放置在燒杯外。
[要求]:
學(xué)生在實驗過程中觀察并記錄實驗現(xiàn)象,記錄電流計的指針偏轉(zhuǎn)情況、兩極現(xiàn)象、,看看音樂盒能否發(fā)出美妙的音樂。
各組匯報實驗情況:
第一組中A、B均無現(xiàn)象。
第二組中A有電流產(chǎn)生,B無電流產(chǎn)生。
第三組中A、B均無現(xiàn)象。
第四組中無電流產(chǎn)生。
[師]:由上述實驗請大家總結(jié),原電池的形成條件是什么?
[生]:討論、總結(jié):
[板書]:①兩個活潑性不同的金屬(或?qū)щ姷姆墙饘?做電極
②電解質(zhì)溶液
③電極相接觸或連接 ④對應(yīng)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)(有較強電流產(chǎn)生)
[師]:現(xiàn)在請大家重新分析課前用水果制作的原電池,為什么有的組有電流產(chǎn)生,而有的組沒有電流產(chǎn)生?找出癥結(jié)所在。
【評注】:強調(diào)內(nèi)在條件,有利于學(xué)生把握實質(zhì)、前后呼應(yīng),注重知識的產(chǎn)生過程。
[設(shè)問]:原電池的化學(xué)原理是什么?
[播放課件]銅--鋅--稀硫酸原電池的工作原理
[師]:在上面實驗探究中,我們看到,可產(chǎn)生電流的裝置中電極究竟發(fā)生了什么變化?原電池是怎樣實現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的?請大家以上面研究的銅--鋅--稀硫酸原電池為例研討分析。
[生]:總結(jié):
Cu片上發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2 Zn片上發(fā)生反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+
氧化還原反應(yīng)是發(fā)生在兩極。
電子從Zn片流向Cu片,應(yīng)該有電流產(chǎn)生。
[板書]:較活潑金屬鋅做負極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
較不活潑金屬銅做正極:2H++2e-=H2(還原反應(yīng))
電池總反應(yīng)式: Zn+2H+=Zn2++H2
電子流動方向:鋅導(dǎo)線銅
電流方向:銅導(dǎo)線鋅
正極發(fā)生還原反應(yīng),負極發(fā)生氧化反應(yīng)。
[師]:總結(jié):原電池就是這樣一種裝置,它把一個氧化還原反應(yīng)分拆成兩半,使之在兩個電極上進行,從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流,實現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)變。[探究]:根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+設(shè)計一個原電池,畫出裝置圖,指出電極材料、名稱,寫出電極反應(yīng)式。
[練習(xí)]:投影:
習(xí)題(略)
[課后思維拓展]
1.解釋:為什么干電池使用一段時間后會沒電?以銅--鋅--稀硫酸原電池原理為例加以說明。
2.使用后的電池是否可以隨地丟棄?為什么?應(yīng)如何處理?
3.為什么手機電池充電后還可以繼續(xù)使用?
4.課外閱讀《電池的發(fā)展與研究》
【評注】:這是一堂省級優(yōu)質(zhì)課的課堂實錄。本節(jié)課用實驗探究法探索原電池的原理及形成條件,注重知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程,引導(dǎo)學(xué)生從身邊走進化學(xué),從化學(xué)走進社會。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生全程都能積極參與教學(xué),課堂氣氛活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高。教學(xué)效果好,受到專家好評
第四篇:高三化學(xué)教案:過渡元素
高三化學(xué)教案:過渡元素
1.NO3-與Fe2+在酸性條件下,不能共存。
2.過量的Fe與硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入鹽酸,要注意產(chǎn)生的Fe3+還可以氧化單質(zhì)Fe這一隱含反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+。
3.注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固體的區(qū)別。
FeCl3溶液加熱濃縮時,因Fe3+水解和HCl的揮發(fā),得到的固體為Fe(OH)3,如灼燒后得到紅色的Fe2O3固體。但Fe2(SO4)3溶液蒸干時,因硫酸是難揮發(fā)性酸,將不能得到Fe(OH)3固體。
4.忽視亞鐵鹽及Fe(OH)2易被空氣中氧氣氧化成三價鐵的化合物。如某溶液中加入堿溶液后,最終得到紅褐色沉淀,并不能斷定該溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。
5.忽視鐵單質(zhì)與強氧化性物質(zhì)反應(yīng)時,也有生成二價鐵化合物的可能性。反應(yīng)中若鐵為足量,最終鐵元素將以二價鐵形式存在,因為2Fe3++Fe=3Fe2+。
【典型例題評析】
例1久置于空氣中的下列物質(zhì),因被氧化而呈黃色的是(2000年全國高考題)
A.濃HNO3B.氯化亞鐵溶液C.溴苯D.溴化銀
思路分析:本題考查的是常見的“黃色體系”有四種固體:溴化銀、硫、過氧化鈉、三硝基甲苯;外加幾種黃色溶液:濃HNO3(因溶液中有NO2氣體)、工業(yè)鹽酸(含F(xiàn)e3+離子)、不純的硝基苯(因溶有NO2)、亞鐵鹽溶液(因含F(xiàn)e3+離子)等。對于該題除考查物質(zhì)的物理性質(zhì)顏色之外,還附加了一個條件:“因被氧化”,因此,只能考慮B選項。
答案:B
方法要領(lǐng):本題是“氧化”概念與化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)的結(jié)合。該題看似簡單,但很容易選錯,關(guān)鍵注意答題時要看清題目的限制條件,并把握全面。抓住“氧化”這一特征便可。
例2某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4種離子,若向其中加入過量的NaOH溶液,微熱并攪拌,再加入過量的鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是(2018年全國高考題)
A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+
思路分析:各離子在加入NaOH溶液和HCl的變化過程中,離子變化為:NH4+→NH3;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的離子數(shù)減小。
答案:A、C
方法要領(lǐng):題中涉及多種陽離子在強酸、強堿溶液中的發(fā)生的變化。分析各離子的變化過程,從而搞清數(shù)目是否改變。注意試劑的用量及反應(yīng)條件,如微熱。
本題考查了兩個知識點:(1)NH4+在堿性受熱條件下不穩(wěn)定;(2)Fe2+易變質(zhì),特別在堿性條件下Fe(OH)2→Fe(OH)3速率極快。例3將鐵屑溶于過量鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會有三價鐵生成的是(2018年全國高考題)
A.硫酸B.氯水C.硝酸鋅D.氯化銅
思路分析:本題考查Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化。其中A項中加入硫酸,無任何反應(yīng);若加入B項中氯水,因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故有Fe3+生成;C項中加入Zn(NO3)2,因溶液中有H+,發(fā)生反應(yīng):3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,C正確;D項中加入CuCl2無反應(yīng)發(fā)生。
答案:B、C
方法要領(lǐng):Fe2+有較強的還原性,易被氧化成Fe3+;對于NO3-的隱蔽氧化性,應(yīng)用時應(yīng)高度警惕;在離子共存、離子方程式正誤判斷,及還原性物質(zhì)在酸性環(huán)境中遇NO3-時,往往要考慮其氧化性。
例4制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”:發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是
A.燒杯中有銅無鐵B.燒杯中有鐵無銅
C.燒杯中鐵、銅都有D.燒杯中鐵、銅都無
思路分析:向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,由于Fe的還原性比Cu強,F(xiàn)e3+首先應(yīng)與Fe反應(yīng),如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再與Cu反應(yīng)。鐵粉未反應(yīng)完時銅粉就不會被氧化,所以不可能出現(xiàn)燒杯中有鐵無銅的現(xiàn)象,故應(yīng)選B。其他三個選項的情況都可能再現(xiàn)。當(dāng)FeCl3過量或恰好完全反應(yīng)時,F(xiàn)e、Cu均無剩余,即選項D,反應(yīng)后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。當(dāng)FeCl3不足量時,有兩種情況:①Fe粉有剩余,則Cu尚未參加反應(yīng),即選項C,反應(yīng)后溶液中只有Fe2+(不考慮H+、OH-);②鐵粉無剩余,則Cu反應(yīng)了一部分或尚未參加反應(yīng),即選項A,反應(yīng)后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。
答案:B
方法要領(lǐng):此題涉及氧化還原反應(yīng)的一個規(guī)律:當(dāng)一種氧化劑氧化幾種還原劑時,首先氧化最強的還原劑,待最強的還原劑完全氧化后,多余的氧化劑再依次氧化次強的還原劑。一種還原劑還原幾種氧化劑時與此類似。
金屬越活潑,還原性越強,不過對變價金屬所形成的中間價態(tài)的陽離子與高價態(tài)的陽離子其氧化性是不同的。常見的金屬陽離子氧化性順序為:
K+
由上表知,F(xiàn)e3+的氧化性比Cu2+強,才會發(fā)生題中介紹的印刷電路腐蝕原理的反應(yīng)。
例5在由Fe、FeO、和Fe2O3組成的混合物中加入100mL2mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL氣體(標準狀況),此時溶液中無Fe3+離子,則下列判斷正確的是(2018年上海高考題)
A.混合物里3種物質(zhì)反應(yīng)時消耗鹽鹽酸的物質(zhì)的量濃度之比為1:1:3
B.反應(yīng)后所得溶液中的Fe2+離子與Cl-離子的物質(zhì)的量濃度之比為1:2
C.混合物里,F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定,但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多
D.混合物里,F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無法確定,但Fe比FeO的物質(zhì)的量多
思路分析:根據(jù)題意,n(HCl)=0.2mol,生成n(H2)=0.448L/22.4L.mol-1=0.02mol。
因氧化性:Fe3+>H+,所以Fe先與Fe3+反應(yīng)后再還原H+,由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe還原1molFe2O3),和Fe與H+反應(yīng)放出H2,可知n(Fe)>n(Fe2O3);由反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)全為FeCl2知,n(Fe2+):n(Cl-)=1:2;至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之間量的關(guān)系,無從知道。
答案:B、C
方法要領(lǐng):可用圖示分析反應(yīng)過程,以幫助理解:
例6下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中粗框表示初始反應(yīng)物(反應(yīng)時加入或生成的水,以及生成沉淀J時的其他產(chǎn)物均已略去)。(1994年全國高考題)
請?zhí)顚懴铝锌瞻?
(1)物質(zhì)B是、F是________、J是。
(2)反應(yīng)①的離子方程式是_____________________。
思路分析:飽和食鹽水電解的產(chǎn)物是NaOH、Cl2、H2。三者之間存在的反應(yīng)是:H2+Cl2=2HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,由圖示:B能與另外兩種生成物反應(yīng),所以B為Cl2;又B與A反應(yīng)產(chǎn)物有兩種所以C一定為H2,A為NaOH,G為HCl;再由F+Cl2→I,F(xiàn)+HCl→H+H2,H+Cl2→I,可推知F為變價金屬,可確定為Fe;H和I分別為FeCl2和FeCl3;最后注意理解D與H、I反應(yīng)。由題知D、E為NaCl、NaClO,通過上述分析可認定D應(yīng)NaClO,有關(guān)反應(yīng)為:I→J:Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,發(fā)生了雙水解反應(yīng)。而H→J可理解為生成Fe(OH)2,但HClO有強氧化性而將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3。
答案:(1)Cl2(或氯氣),F(xiàn)e(或鐵),F(xiàn)e(OH)3(或氫氧化鐵)(2)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
方法要領(lǐng):本題的難點,是確定F為何種物質(zhì)。其推斷方法:先推斷F為何種類型的物質(zhì),因F+Cl2→I,F(xiàn)+HCl→H+H2,所以F必為金屬。再推斷這種金屬的特點,因I、H均為氯化物,又H+Cl2→I,所以F是變價金屬,而我們熟知的變價金屬是鐵。先確定物質(zhì)的種類,再確認具體物質(zhì),這是解推斷題中常用的方法。因為它能分解難點,使一步推斷的目標更具體、更明確。思路也變得非常清晰。
例7Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和Cu?,F(xiàn)有濃硫酸、濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙,簡述如何用簡便的實驗方法來檢驗CuO經(jīng)氫氣還原所得紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu2O。
第五篇:高三化學(xué)教案:離子反應(yīng)教案
高三化學(xué)教案:離子反應(yīng)教案
解讀與闡釋
考綱要求 權(quán)威解讀
1.了解電解質(zhì)的概念,了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念;了解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。
2.能正確書寫離子方程式,并能進行相關(guān)計算。
3.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。
4.了解常見離子的檢驗方法。常見的考查形式:①強、弱電解質(zhì)的判斷;②離子方程式書寫及正誤判斷;③結(jié)合推斷題書寫離子方程式;④離子共存;⑤離子檢驗與推斷。
梳理與整合
一、有關(guān)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念
導(dǎo)學(xué)誘思
有下列物質(zhì):①鋁、②硫化氫、③金剛石、④氫氧化鋁、⑤干冰、⑥液氯、⑦氯水、⑧氫氧化鈉固體、⑨碳酸氫鉀溶液、⑩硫酸鋇粉末、液氨、氨水、醋酸、乙醇。其中在常溫下能導(dǎo)電的是________;屬于非電解質(zhì)的是______;屬于電解質(zhì)的是__________;屬于弱電解質(zhì)的是________。
教材回歸
1.電解質(zhì)和非電解質(zhì)
在________或________下能導(dǎo)電的化合物,叫做電解質(zhì);在________和________下都不能導(dǎo)電的化合物,叫做非電解質(zhì)。
2.強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
溶于水后____電離的電解質(zhì)叫做強電解質(zhì),如氫氧化鈉固體、硫酸鋇粉末等;溶于水后____電離的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì),如硫化氫、醋酸、氫氧化鋁等。
①判斷電解質(zhì)和非電解質(zhì)時,要注意電解質(zhì)和非電解質(zhì)均是化合物,要特別注意金屬單質(zhì)的干擾。
②判斷電解質(zhì)的強、弱,除了用定義進行判斷外,我們常用物質(zhì)分類的方法進行判斷,如酸、堿、鹽都是電解質(zhì),非金屬氧化物及大多數(shù)有機物是非電解質(zhì),單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);強酸(如三大強酸H2SO4、HCl、HNO3)、強堿〔如四大強堿NaOH、KOH、Ba(OH)
2、Ca(OH)2〕和大多數(shù)鹽是強電解質(zhì),弱酸(如HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH等)、弱堿(如NH3H2O)、兩性氫氧化物〔如Al(OH)3〕是弱電解質(zhì)。
二、電離方程式的書寫
導(dǎo)學(xué)誘思
寫出下列物質(zhì)溶于水的電離方程式。
(1)HCl:________________________________________________________________________。
(2)H2S:________________________________________________________________________。
(3)Ca(OH)2:________________________________________________________________________。
(4)KClO3:________________________________________________________________________。
(5)NH4HCO3:________________________________________________________________________。
(6)NH4HSO4:________________________________________________________________________。
教材回歸
1.電離 電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下離解成____________的過程。
2.電離方程式的書寫
強電解質(zhì)的電離方程式中用____連接,弱電解質(zhì)及多元弱酸的酸式根的電離方程式中用____連接。
書寫電離方程式時,首先要判斷電解質(zhì)的強弱,然后注意符號===??的應(yīng)用,多元弱酸的電離要分步寫,弱酸酸式鹽的電離要分步寫,強酸酸式鹽的電離寫一步即可,弱堿的電離只寫一步即可。
三、離子反應(yīng)
導(dǎo)學(xué)誘思
寫出下列反應(yīng)的離子方程式。
(1)Cl2通入水中:_________________________________________________。(2)Na投入水中:__________________________________________________。
(3)FeCl2溶液中通入Cl2:________________________________________________。
(4)FeCl3溶液中加入銅粉:________________________________________________。
(5)金屬鋁溶于NaOH溶液中:_________________________________________________。
(6)大理石與醋酸反應(yīng):__________________________________________________。
(7)用NaOH溶液吸收少量CO2:________________________________________________。
(8)用NaOH溶液吸收大量CO2:________________________________________________。
(9)少量KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng):____________________________________
________________________________________________________________________。
(10)向NaHCO3溶液中加入過量Ba(OH)2溶液:_____________________________
________________________________________________________________________。
(11)向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:_________________________________
________________________________________________________________________。
教材回歸
1.概念
離子反應(yīng)通常是指在溶液中有____參加的反應(yīng)。2.條件
(1)復(fù)分解型
①生成____(如CaCO3、BaSO4等)。
②生成______物質(zhì)(如H2O、弱酸、弱堿等)。
③生成____(如NH3、H2S、CO2等)。
(2)氧化還原型
由于發(fā)生________反應(yīng)而使反應(yīng)物的離子濃度減小,這類反應(yīng)能否發(fā)生取決于有關(guān)離子的氧化性、還原性強弱。
3.離子方程式的概念
用__________________來表示反應(yīng)的式子。
4.離子方程式的意義
不僅可以表示一定物質(zhì)間的某個反應(yīng),而且還可以表示____________,并揭示了這類化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),如HCl、HNO3、H2SO4分別與NaOH、KOH溶液反應(yīng)的實質(zhì)為__________________。
5.書寫步驟(以NH4Cl稀溶液與NaOH反應(yīng)為例)
我們在書寫離子方程式時,一般不要用上述步驟書寫,而是要抓住離子反應(yīng)的實質(zhì),直接書寫出離子反應(yīng)方程式,如CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式書寫步驟:①首先分析溶液中的離子有Cu2+、SO2-
4、Ba2+、2OH-;②然后分析哪些離子相互結(jié)合,Cu2+與OH-反應(yīng)生成Cu(OH)
2、SO2-4與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4;最后根據(jù)離子的個數(shù)比配平方程式。再如Ca(HCO3)2溶液與NaOH反應(yīng)實質(zhì)是HCO-3與OH-反應(yīng)生成更難電離的H2O,同時生成的CO2-3再與Ca2+結(jié)合生成難電離的CaCO3沉淀,這樣我們就可以根據(jù)三種離子的個數(shù)比寫出與量有關(guān)的離子方程式。
理解與深化
一、有關(guān)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念 1.判斷電解質(zhì)注意點
電解質(zhì)與非電解質(zhì)的相同點是研究的對象都是化合物,二者的主要不同是在溶于水或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電。要注意:
(1)電解質(zhì)不一定導(dǎo)電,如固態(tài)NaCl、液態(tài)HCl等;導(dǎo)電物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如鐵、鋁等金屬單質(zhì)。
(2)非電解質(zhì)不導(dǎo)電,但不導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì),如金剛石、單質(zhì)硫等一些非金屬單質(zhì)。
(3)電解質(zhì)必須是化合物本身電離出的離子導(dǎo)電,否則不屬于電解質(zhì)。如:CO2、NH3、Cl2等物質(zhì)的水溶液雖能導(dǎo)電,但它們并不是電解質(zhì),因為它們是與水反應(yīng)后生成了電解質(zhì),才使溶液導(dǎo)電的。
2.判斷電解質(zhì)強、弱的注意點
(1)電解質(zhì)的強弱是由物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的,與任何外界因素?zé)o關(guān)。
(2)電解質(zhì)的強弱與其溶解性無關(guān)。某些鹽如BaSO4等雖難溶于水,但溶于水的部分卻是完全電離的,所以它們是強電解質(zhì);相反,能溶于水的未必都是強電解質(zhì),如CH3COOH、NH3H2O等雖然能溶于水,但溶解時只有部分電離,故這些是弱電解質(zhì)。
(3)電解質(zhì)溶液之所以導(dǎo)電,是由于溶液中有自由移動的離子存在。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的大小,決定于溶液中自由移動的離子的濃度和離子的電荷數(shù),和電解質(zhì)的強弱沒有必然聯(lián)系,如1 molL-1的醋酸溶液的導(dǎo)電能力就大于0.000 01 molL-1的鹽酸,所以說鹽酸的導(dǎo)電能力一定大于醋酸是錯誤的。
【例1】(2018浙江嘉興一中月考)下列說法正確的是()。
A.NaCl晶體中含有Na+、Cl-,所以NaCl晶體能導(dǎo)電
B.CO2溶于水能導(dǎo)電,所以CO2是電解質(zhì)
C.BaSO4難溶于水,故將BaSO4放入水中存在電離平衡
D.Cl2的水溶液能夠?qū)щ姡獵l2既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)
二、離子方程式的書寫
1.離子方程式的書寫關(guān)鍵點
書寫離子方程式的關(guān)鍵是依據(jù)客觀事實,抓住兩易、三等、兩查。
兩易:即易溶、易電離的物質(zhì)(可溶性的強電解質(zhì)包括強酸、強堿、大多數(shù)可溶性鹽)以實際參加反應(yīng)的離子符號表示,非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶物、氣體等用化學(xué)式表示。
三等:即三個守恒,(1)必須遵循質(zhì)量守恒原理(即反應(yīng)前后原子種類及個數(shù)應(yīng)相等);(2)必須遵循電荷守恒原理(即反應(yīng)前后陰陽離子所帶的電荷總數(shù)應(yīng)相等);(3)必須遵循電子得失守恒原理(適用于氧化還原反應(yīng)的離子方程式)。
兩查:檢查各項是否都有公約數(shù),寫成最簡的化學(xué)計量數(shù),是否漏寫必要的反應(yīng)條件。
2.書寫離子方程式的注意點(1)對于微溶物的處理有三種情況
①在生成物中有微溶物析出時,微溶物用化學(xué)式表示。
如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:
2Ag++SO2-4===Ag2SO4。
②當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)(稀溶液),應(yīng)寫成離子的形式。
如CO2氣體通入澄清的石灰水中:
CO2+Ca2++2OH-===CaCO3+H2O。
③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時,應(yīng)寫成化學(xué)式。
如在石灰乳中加入Na2CO3溶液,因為石灰乳中大部分的Ca(OH)2未溶解,以未電離的Ca(OH)2為主,所以應(yīng)寫成化學(xué)式:
Ca(OH)2+CO2-3===CaCO3+2OH-。
(2)有NH3參加或生成的反應(yīng)
氨水作為反應(yīng)物寫成NH3H2O或NH3;作為生成物,若有加熱條件或濃度很大時,應(yīng)寫NH3。
(3)固體與固體間的反應(yīng)不能寫離子方程式,如NH4Cl和熟石灰反應(yīng)制取NH3。濃硫酸參加反應(yīng)時不寫成離子,如Cu與濃硫酸反應(yīng);而濃硝酸、濃鹽酸則可寫成離子,如Cu與濃硝酸反應(yīng),可寫成:
Cu+4H++2NO-3===Cu2++2NO2+2H2O。
MnO2與濃鹽酸共熱可寫成:
MnO2+4H++2Cl-=====△Mn2++Cl2+2H2O。
即未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式。
(4)多元弱酸的酸式酸根離子,在離子方程式中不能拆開寫。如HCO-3不能拆寫成H++CO2-3。注意HSO-4在溶液中寫成離子形式H++SO2-4。
口訣:弱的不拆開,強的全拆開。
(5)注意與量有關(guān)的離子方程式書寫技巧
①生成的產(chǎn)物可與過量的物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng)的離子反應(yīng)。
NaOH與AlCl3溶液(足量或不足量),Ba(OH)2溶液通入CO2(少量或過量),有關(guān)的離子方程式都有區(qū)別。
這類離子反應(yīng),只需注意題給的條件,判斷產(chǎn)物是否與過量物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng),以便確定產(chǎn)物形式。
②酸式鹽與量有關(guān)的離子反應(yīng)。
如向NaHSO4溶液加入過量的Ba(OH)2,因為Ba(OH)2過量,NaHSO4溶液中的H+和SO2-4均參加反應(yīng),所以參加反應(yīng)的H+和SO2-4與原溶液中的H+和SO2-4相等,即在離子反應(yīng)方程式中H+和SO2-4物質(zhì)的量之比為1∶1,離子反應(yīng)方程式如下:H++SO2-4+OH-+Ba2+===BaSO4+H2O。
向NaHSO4溶液加入少量的Ba(OH)2,應(yīng)以量少的為主,即Ba2+與OH-物質(zhì)的量之比為1∶2,離子反應(yīng)方程式如下:Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4+2H2O。
這類離子反應(yīng),只需注意量不足的物質(zhì)與參加反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比一定要與它的化學(xué)式相符合,過量的物質(zhì)不需考慮。
③較特殊且與量有關(guān)的離子反應(yīng),這類離子反應(yīng)要求量與其他因素應(yīng)統(tǒng)籌兼顧。
如Mg(HCO3)2溶液與過量NaOH反應(yīng),不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩(wěn)定;明礬與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng),不可忽視Al(OH)3的兩性;NH4HSO4溶液與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng),不可忽視NH3H2O也是弱電解質(zhì);新制氯水與少量FeBr2溶液反應(yīng),不可忽視Fe2+、Br-都能被氯氣氧化等。
④混合順序不同,離子反應(yīng)不同,這類離子反應(yīng)應(yīng)注意各物質(zhì)量的變化。如:NaOH溶液與AlCl3溶液、Na2CO3溶液與鹽酸、氯水與FeBr2等。
【例2】 A和B均為鈉鹽的水溶液,A呈中性,B呈堿性并具有氧化性。下列為相關(guān)的實驗步驟和現(xiàn)象,看后請完成下列問題。
(1)寫出A、B和C的化學(xué)式:A________,B________,C________。
(2)依次寫出AD,DE(E中含有某+5價元素的含氧酸根)的離子方程式:________________________________________________________________________。
(3)寫出將SO2氣體通入K的溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________。
(4)寫出FK的離子方程式:________________________________________________。
三、離子方程式正誤判斷
綜觀近幾年高考試題,離子方程式的正誤判斷題型的再現(xiàn)率很高,而且這類試題的失分率居高不下。這類試題的失分率雖很高,但所考查的知識點并不是漫無邊際的,做這類試題要從以下10個方面檢查:
1.檢查反應(yīng)是否符合客觀事實,錯寫反應(yīng)產(chǎn)物。
2.檢查是否混淆化學(xué)式和離子的書寫形式。
3.檢查是否符合電荷守恒或原子守恒。
4.檢查是否符合氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒。
5.檢查是否有隱含條件。
6.檢查是否漏寫部分離子反應(yīng)。
7.檢查是否錯寫反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比關(guān)系。
8.檢查===??運用是否得當(dāng)。
9.檢查物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
10.檢查是否忽視了題設(shè)條件及要求。題設(shè)中常見條件如過量少量等物質(zhì)的量適量任意量以及滴加順序等對反應(yīng)方程式或產(chǎn)物的影響。
【例3】(改編組合)下列反應(yīng)的離子方程式正確的是__________。
①(2018北京理綜)鐵溶于稀硝酸,溶液變黃:3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO+4H2O
②(2018浙江理綜)氧化鋁溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O
③(2018海南高考)醋酸鈉水溶液中通入足量CO2:2CH3COO-+CO2+H2O===2CH3COOH+CO2-3
④鋁溶于稀硝酸:2Al+6H+===2Al3++3H2
⑤過量鐵與稀硝酸反應(yīng):3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO+4H2O
⑥鐵與稀硫酸反應(yīng):2Fe+6H+===2Fe3++3H2
⑦(2018天津理綜)用濃鹽酸酸化的KMnO4溶液與H2O2反應(yīng),證明H2O2具有還原性:2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2+8H2O。
⑧(2018海南高考)碳酸鋅溶于稀硝酸中:CO2-3+2H+===H2O+CO2
⑨(2018浙江理綜)氯化鎂溶液與氨水反應(yīng):Mg2++2OH-===Mg(OH)2
⑩(2018天津理綜)將氯氣溶于水制備次氯酸:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
NH3通入醋酸溶液中:CH3COOH+NH3===CH3COONH4
(2018海南高考)金屬鋁溶于稀硫酸中:Al+2H+===Al3++H2
(2018海南高考)少量Cl2通入KI溶液中:Cl2+2I-===2Cl-+I2
(2018天津理綜)用FeCl3溶液腐蝕銅線路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
(2018天津理綜)Na2O2與H2O反應(yīng)制備O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2
NaNO2溶液中加入KMnO4酸性溶液:2MnO-4+5NO-2+6H+===2Mn2++5NO-3+3H2O
向氯化亞鐵溶液中通入過量氯氣:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI溶液:2Fe3++2I-===2Fe2++I2
向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣:S2O2-3+2Cl2+3H2O===2SO2-3+4Cl-+6H+
(2009江蘇化學(xué))在強堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+
○21Ba(OH)2溶液與H2SO4溶液反應(yīng):Ba2++SO2-4===BaSO4
○22(2009寧夏、遼寧理綜)氫氧化鈣溶液與碳酸氫鎂溶液反應(yīng):Ca2++OH-+HCO-3===CaCO3+H2O
○23少量Ba(OH)2溶液與H2SO4溶液反應(yīng):Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4+H2O ○24Na2S水解:S2-+2H2O===H2S+2OH-
○25實驗室中用NH4Cl與消石灰混合加熱制取NH3:NH+4+OH-=====△NH3+H2O
○26過量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-===SO2-3+H2O
○27溴化亞鐵溶液中通入過量氯氣:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
○28碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應(yīng):HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3+H2O
○29碳酸氫鈉溶液與足量石灰水反應(yīng):2HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3+2H2O+CO2-3
○30等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4在稀溶液中反應(yīng):Ba2++2OH-+H++NH+4+SO2-4===BaSO4+NH3H2O+H2O
四、解答離子共存一二三四
1.一色:即溶液顏色
若限制溶液為無色,則Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4等有色離子均不能存在。
2.二性:即溶液的酸、堿性
(1)強酸性溶液:①題干中限制溶液呈酸性的方式有多種,如:pH=
1、pH試紙變紅、石蕊試液變紅。②在強酸性溶液中,OH-及弱酸根陰離子(如CO2-
3、SO2-
3、ClO-、AlO-
2、CH3COO-等)均不能大量共存。
(2)強堿性溶液:①題干中限制溶液呈堿性的方式有多種,如:pH=
14、pH試紙變藍、紫色石蕊試液變藍。②在強堿性溶液中,H+及弱堿陽離子(如NH+
4、Fe3+、Al3+等)均不能大量共存。
(3)可能是強酸性溶液也可能是強堿性溶液:①與Al反應(yīng)生成H2。②常溫下由水電離出的c(H+)或c(OH-)為10-10 molL-1。
3.三特殊:即三種特別注意的情況(1)NO-3+H+組合具有強氧化性。
(2)NH+4與CH3COO-、CO2-
3、HCO-3等離子均能水解且水解相互促進,但總的水解程度較小,且氨氣極易溶于水,它們在溶液中能大量共存。
(3)AlO-2與HCO-3水解均顯堿性,但在溶液中也不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3+CO2-3。
4.四反應(yīng):指離子間通常發(fā)生的四種反應(yīng)類型
(1)復(fù)分解反應(yīng),如H+與SiO2-
3、OH-與Mg2+、H+與CO2-
3、OH-與NH+4等。
(2)相互促進的水解反應(yīng),如Fe3+、Al3+與CO2-
3、HCO-
3、AlO-2等。
(3)氧化還原反應(yīng),如MnO-
4、ClO-、NO-3(H+)與SO2-
3、Fe2+、S2-、I-等。
(4)絡(luò)合反應(yīng),如Fe3+與SCN-。【例4】(改編組合)下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是______。
①無色溶液中:K+、Na+、MnO-
4、SO2-4
②(2018上海高考)甲基橙呈黃色的溶液中:I-、Cl-、NO-
3、Na+
③(2018上海高考)石蕊呈藍色的溶液中:Na+、AlO-
2、NO-
3、HCO-3
④(2018江蘇化學(xué))pH=1的溶液中:Fe2+、NO-
3、SO2-
4、Na+
⑤(2018福建理綜)在pH=0的溶液中,Na+、NO-
3、SO2-
3、K+可以常量共存
⑥(2018福建理綜)在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO-
3、Na+可以常量共存
⑦(2018上海高考)含大量OH-的溶液中:CO2-
3、Cl-、F-、K+ ⑧(2018江蘇化學(xué))c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH+
4、Al3+、NO-
3、Cl-
⑨加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO-
3、SO2-
4、NH+4
⑩由水電離出的c(OH-)=10-14molL-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO-3
(2018江蘇化學(xué))c(Fe3+)=0.1 molL-1的溶液中:K+、ClO-、SO2-
4、SCN-
(2018上海高考)含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO-
3、ClO-
解答離子共存的題目時,首先看題目中的附加條件,解答此類問題的步驟為一看前置條件,二看相互反應(yīng)。①如果告知是無色溶液,應(yīng)在各待選項中排除具有顏色的離子組;②如果無法直接排除,則把限制條件分別添加到各選項中,防止遺漏,如項就變成K+、ClO-、SO2-
4、SCN-、Fe3+。
對點訓(xùn)練(2018廣東理綜)能在溶液中大量共存的一組離子是()。A.NH+
4、Ag+、PO3-
4、Cl-
B.Fe3+、H+、I-、HCO-3
C.K+、Na+、NO-
3、MnO-4
D.Al3+、Mg2+、SO2-
4、CO2-3
實驗與探究
離子反應(yīng)的應(yīng)用實驗探究
1.離子的推斷、鑒別與檢驗
(1)常見陽離子
①NH+
4、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+均可用NaOH溶液檢驗。
②Ag+用Cl-,Ba2+用SO2-4,并加入稀硝酸檢驗。
(2)陰離子 ①SO2-
3、CO2-3用Ba2+、Ca2+和稀鹽酸鑒別。
②I-、Br-用氧化還原反應(yīng)鑒別或用硝酸酸化的AgNO3溶液。
2.物質(zhì)的分離提純
利用離子間的相互反應(yīng)生成沉淀、氣體等分離提純物質(zhì)。
實驗典例
(2018浙江理綜)某鈉鹽溶液中可能含有NO-
2、SO2-
4、SO2-
3、CO2-
3、Cl-、I-等陰離子。
某同學(xué)取5份此溶液樣品,分別進行了如下實驗:
①用pH計測得溶液的pH大于7
②加入鹽酸,產(chǎn)生有色刺激性氣體
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,且放出有色刺激性氣體 ④加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體,將氣體通入品紅溶液,溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,顯紅色
該同學(xué)最終確定在上述六種離子中僅含NO-
2、CO2-
3、Cl-三種陰離子。
請分析,該同學(xué)只需要完成上述哪幾個實驗,即可得出此結(jié)論()。
A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤
答案與解析
梳理與整合一、導(dǎo)學(xué)誘思 ①⑦⑨ ⑤ ②④⑧⑩ ②④
教材回歸
1.水溶液中 熔融狀態(tài) 水溶液中 熔融狀態(tài)
2.完全 部分
二、導(dǎo)學(xué)誘思
(1)HCl===H++Cl-
(2)H2S H++HS-,HS-??H++S2-
(3)Ca(OH)2===Ca2++2OH-
(4)KClO3===K++ClO-3
(5)NH4HCO3===NH+4+HCO-3,HCO-3 H++CO2-3(6)NH4HSO4===NH+4+H++SO2-4
教材回歸
1.自由移動離子
2.===
三、導(dǎo)學(xué)誘思
(1)Cl2+H2O H++Cl-+HClO
(2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2
(3)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(5)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2(6)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++CO2+H2O+2CH3COO-
(7)2OH-+CO2===CO2-3+H2O
(8)OH-+CO2===HCO-3
(9)Ba2++H++OH-+SO2-4===BaSO4+H2O
(10)Ba2++HCO-3+OH-===BaCO3+H2O
(11)Ca2++HCO-3+OH-===CaCO3+H2O
教材回歸
1.離子
2.(1)①沉淀 ②難電離 ③氣體
(2)氧化還原
3.實際參加反應(yīng)的離子符號 4.一類化學(xué)反應(yīng) H++OH-===H2O
5.NH4Cl+NaOH===NH3H2O+NaCl NH+4+Cl-+Na++OH-===NH3H2O+Cl-+Na+ NH+4+OH-===NH3H2O 質(zhì)量 電荷
理解與深化
【例1】D 解析:A項中NaCl晶體中含有Na+、Cl-,但不能自由移動,所以NaCl晶體不能導(dǎo)電;CO2溶于水能導(dǎo)電是由于CO2與水反應(yīng)生成的H2CO3電離出離子而導(dǎo)電,CO2是非電解質(zhì),B項錯;由于BaSO4是強電解質(zhì),不存在電離平衡,C項錯;Cl2是單質(zhì),所以D正確。
【例2】答案:(1)NaI NaClO AgI
(2)2I-+ClO-+H2 O===I2+Cl-+2OH-
I2+5ClO-+2OH-===2IO-3+5Cl-+H2O
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+(4)Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
解析:由D在CCl4中呈紫色可知D為I2,C是難溶于HNO3的黃色沉淀,可確定A為NaI,C為AgI;黃綠色氣體F是Cl2;F和NaOH溶液反應(yīng)生成鈉鹽B,根據(jù)B呈堿性并具有氧化性,可知B為NaClO;NaClO具有強氧化性,能氧化NaI,少量NaClO將NaI氧化成I2,進一步反應(yīng)生成NaIO3,其中I 為+5價,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,F(xiàn)eCl3又能氧化SO2生成SO2-4。
【例3】答案:②⑤
解析:鐵溶于稀硝酸,溶液變黃,應(yīng)該生成Fe3+,①錯誤;醋酸的酸性強于碳酸,③錯誤;活潑金屬與稀硝酸反應(yīng)不生成H2,④錯誤;⑤鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe3+和NO,F(xiàn)e3+又和過量的Fe反應(yīng)最終生成Fe2+,正確;鐵與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2+,⑥錯誤;鹽酸與高錳酸鉀溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng),⑦錯誤;碳酸鋅不溶于水,⑧錯誤;氨水是弱堿,⑨錯誤;⑩HClO是弱酸,應(yīng)寫化學(xué)式,錯誤;CH3COONH4是強電解質(zhì),錯誤;電荷不守恒,錯誤;氧原子不守恒,錯誤;符合客觀事實、質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒,正確;不符合得失電子守恒及電荷守恒,錯誤;HI提供H+使溶液呈酸性,NO-3與H+結(jié)合具有強氧化性,F(xiàn)e2+不能大量存在,錯誤;氯氣具有強氧化性,SO2-3被氧化成SO2-4,錯誤;因為溶液呈強堿性,所以一定不會生成H+,錯誤;只注意了Ba2+與SO2-4反應(yīng),而漏掉了H+與OH-的反應(yīng),錯誤;漏掉了Mg2+與OH-的反應(yīng),錯誤;應(yīng)寫成Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4+2H2O,錯誤;S2-的水解極其微弱,且是分步進行的,不能有H2S氣體逸出;此反應(yīng)不是在水溶液中進行的,不能寫成離子方程式,只能寫化學(xué)方程式,錯誤;過量的SO2應(yīng)生成HSO-3,錯誤;過量的氯氣可以把FeBr2中的Fe2+、Br-全部氧化,所以參加反應(yīng)的Fe2+與Br-的物質(zhì)的量之比為1∶2,正確;反應(yīng)中的Ca(OH)2少量,所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1∶2,錯誤;反應(yīng)中HCO-3量少,所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1∶1,錯誤(此類題最好用離子共存來判斷;因為石灰水過量即Ca2+過量,所以生成物中一定無CO2-3);等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4溶液反應(yīng),1 mol Ba2+正好消耗1 mol SO2-4,2 mol OH-正好與1 mol H+及1 mol NH+4反應(yīng),正確。
【例4】答案:⑦⑧
解析:①MnO-4有顏色,錯誤;②甲基橙的變色范圍為3.1~4.4,顯黃色時,pH4.4,可能為酸性溶液,在酸性溶液中I-和NO-3發(fā)生氧化還原反應(yīng),錯誤;③HCO-3和AlO-
2、OH-均反應(yīng),錯誤;④在酸性溶液中Fe2+和NO-3反應(yīng),錯誤;⑤SO2-3與H+反應(yīng),在酸性溶液中SO2-3和NO-3發(fā)生氧化還原反應(yīng),錯誤;⑥HCO-3與OH-反應(yīng),錯誤;⑧溶液顯酸性,且無強還原劑,正確;⑨⑩溶液可能為強酸性,也可能為強堿性,H+與HCO-3反應(yīng),OH-與HCO-
3、NH+4均反應(yīng),一定不能大量共存,錯誤;Fe3+與SCN-反應(yīng),錯誤;Al3+水解顯酸性,ClO-水解顯堿性,所以不能大量共存,錯誤。
對點訓(xùn)練 C 解析:本題考查離子共存。Ag+與PO3-
4、Cl-生成沉淀而不能大量共存,A選項錯誤;Fe3+有氧化性,能將I-氧化為I2,故二者不能大量共存,B選項錯誤;Al3+與CO2-3易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存,Mg2+與CO2-3也會形成沉淀,D選項錯誤。
實驗與探究
B 解析:由④中的現(xiàn)象可推知該鈉鹽溶液中含有CO2-3,無SO2-3,再由③中的現(xiàn)象可知含有Cl-和NO-2,故選③④,B正確。