高三化学教案:原电池

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第一篇:高三化学教案:原电池

高三化学教案:原电池

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本文题目:高三化学教案:原电池

【要点扫描】

1.了解原电池工作原理及构成条件,能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电极反应式及总反应方程式。

2.根据电极反应方程式,正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的PH值变化。

3.了解常见化学电源的工作原理,了解新型化学电源

4.根据电极反应,理解原电池工作时基本定量关系。

【知识梳理】

一.原电池

1.工作原理:

2.基本组成:

3.构成条件:

4.原电池正负极的判断方法:

原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极。判断正极和负极的方法是

5.电极反应式和总反应式的书写:

例。已知下列原电池的总反应式,请写出其电极反应式,并归纳如何根据原电池的总反应式正确书写电极反应式。

① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O

③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

【归纳】根据总反应式书写电极反应式的基本思路:

负极:还原剂 氧化产物(要不要介质参与?)

正极:氧化剂 还原产物(要不要介质参与?)分享:

(1)若总反应式中没有H+参加反应,则若一极消耗H+,另一极必定生成H+。

(2)若总反应式中没有OH-参加反应,则若一极消耗OH-,另一极必定生成OH-。

(3)氢氧不够,水来凑。

6.PH值变化:

二.常见化学电源

(1)一次电池:一次电池的活性物质消耗到一定程度,就不能使用了。

如普通的锌锰电池:

碱性锌锰电池:

(2)二次电池:二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。

如铅蓄电池:

(3)燃料电池

燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。它与一般化学电池不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包含活性物质,它工作时,燃料和氧化剂连续不断地由外部供给,在电极上不断地进行电极反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能。

如氢氧燃料电池:

a.电解质溶液为硫酸时:负极;正极

b.电解质溶液为强碱时:负极;正极

c.电解质溶液为水时: 负极;正极

如乙醇燃料碱性电池:负极;正极

小结:一次电池、二次电池、燃料电池的优缺点:

【典例精析】

例1.下列关于原电池的叙述,正确的是()

A.构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属

B.电子从负极流向正极,电流从正极流向负极

C.在电解质溶液中,阴离子从负极向正极移动,阳离子从正极向负极移动

D.原电池工作时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应

解题体会:

例2.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol / L的食盐溶液中,可能发生的现象是

A.碳棒上放出氯气 B.碳棒近旁产生OH-()

C.碳棒上放出氧气 D.铁钉上放出氢气 E.铁钉被氧化

解题体会:

例3.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体:电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO3)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是

A.在熔融电解质中,O2--由负极移向正极

B.电池的总反应是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O

C.通入空气的一极是正级,电极反应为:O2+4e-2O2--

D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e--+13O2--4CO2+SH2O

解题体会:

【反馈练习】

1.下列各组金属和溶液,能组成原电池的是

A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸

C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液

2.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,该反应的原电池的组成正确的是

(A)(B)(C)(D)

正极 Zn Ag Cu Cu

()

负极 Cu Cu Zn Zn

电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2

3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化()

A 不变 B 先变小后变大

C 逐渐变大 D 逐渐变小

4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,并经过一段时间后,下列各叙述正确的是()

A 负极有Cl2逸出,正极有H2逸出

B 负极附近Cl的浓度减小

C 正极附近Cl的浓度逐渐增大

D 溶液中Cl的浓度基本不变

5.关于如图所示装置的叙述,正确的是()

A 铜是阳极,铜片上有气泡产生

B 铜片质量逐渐减少

C 电流从锌片经导线流向铜片

D 氢离子在铜片表面被还原

6.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是()

A 电池工作时,锌失去电子

B 电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)

C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

D 外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g

7.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

下列叙述不正确的是()

A 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2

B 充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O

C 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化

D 放电时正极附近溶液的碱性增强

8.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为

负极反应:C6Li-xe-C6Li1-x+x Li+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)

正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe-LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)

下列有关说法正确的是()

A 锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x

B 电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属锂所消耗的质量小

C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动

D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x e-C6Li

9.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是()

A 铁圈和银圈左右摇摆不定

B 保持平衡状况

C 铁圈向下倾斜

D 银圈向下倾斜

10.将等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图,其中正确的是()

11.根据右图所示的装置,回答下列问题:

(1)铁片与铜片不用导线连接,现象是,反应的化学方程式为。

(2)用导线把金属片连接起来,现象是,电极反应式为:负极,正极,反应的化学方程式为。

12.(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的极是原电池的,该极的电极反应是,电池工作时的总反应的离子方程式是。

(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得650℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:正极:,负极:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。总反应:。

(3)铅蓄电池(原电池)工作时,总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判断。

A 原电池的电极材料:① 正极;② 负极。

B 电极反应式:正极PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O,负极电极反应式为。

C 工作后,蓄电池里电解质溶液的pH(填变大变小或不变)。

理由是。

13.如右图所示组成一种原电池,试回答下列问题(灯泡功率合适)。

(1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡(填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。

a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为;

Al电极上发生的反应为。

b.若灯泡不亮,其理由为。

(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡(填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。

a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为;

Al电极上发生的反应为。

b.若灯泡不亮,其理由为。

14.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:

Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2

已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是

① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应

③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能

A ①③ B ②④ C ①④ D ②③

(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2LiMnO2

试回答:锂电池比容量特别大的原因是

锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因

15.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池,当在铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4恰好全部用完。(假设锌片不放出气体)求:

(1)消耗锌的质量;(2)通过导线的电子数;(3)稀H2SO4的物质的量浓度。

原电池 第一课时 参考答案

[典例精析]

例1 BD 例2 BE 例3 BC

[反馈练习]

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,周围有气泡逸出 Cu周围无明显现象

(2)Fe片溶解 Cu周围有气泡逸出 负极 Fe 2e-= Fe2+

正极2H+ + 2e-= H2 Fe + 2H+ = H2 + Fe2+

12.(1)负极 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.变大,在过程中消耗了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)锂的摩尔质量小 :2Li+ZH2OLiOH+H2

15.9.75g 0.3mol e-0.75mol/L

【总结】2018年查字典化学网为小编在此为您收集了此文章高三化学教案:原电池,今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助,祝您在查字典化学网学习愉快!

第二篇:高三化学教案:原电池与电解

高三化学教案:原电池与电解

教学目标

知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。

科学方法:应用实验研究问题的方法。

重点、难点原电池与电解池的比较。

教学过程设计

教师活动

一、电化学知识点的复习 【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

学生活动

回答:

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?

【投影】知识点的归纳,网络图

学生打出投影:

1.常见的电池

【设问】 ①构成原电池的材料是什么呢?

②原电池的原理是什么呢?

③它的原理与电解池有什么不同?

④常见的电池的类型?

看录像或投影:

回答:

①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

④常见的电池有:干电池;蓄电池。

几种电池示意图:

【设问】

根据示意图你能说明电池的种类吗? 回答:

锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。

【设问】

①电池的两极各发生了什么反应?

②电池正、负两极应该如何确定?

它的两极与电解池的两极有什么不同点?

③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理? 回答:

①活泼的金属为负极,发生氧化反应。

不活泼的金属为正极,发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。

【讲解】

电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。

【设问1】 请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?

干电池的两极材料是什么?

电解质溶液是什么?

两极反应式如何书写?

总反应如何书写? 回答1:

如:锌-锰电池

两极材料是Zn、MnO2

电解质溶液是:NH4Cl

负极:Zn-2e=Zn2+

总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。

【设问2】

还有什么实例呢?

两极材料是什么呢?

电解质溶液是什么呢? 回答2:

再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。

负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。

正极:2H++2e=2H=H2

总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+

什么是可逆电池呢?(看前面的图)谁能写出两极反应式?

总反应式又如何书写呢?

(教师指导学生书写)

铅蓄电池是可逆电池

两极反应式:

负极:Pb-2e=Pb2+

总反应:

【练习】

书写两极反应式。

若有:

(1)铜、锌、稀硫酸(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

(3)锌、铁放在食盐水中

(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)

(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下

根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。

板演:

(1)负极:Zn-2e=Zn2+

正极:2H++2e=2H=H2

(2)负极:2Fe-4e=2Fe2+

正极:O2+4e+2H2O=4OH-(3)负极:2Zn-4e=2Zn2+

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

(4)负极:2H2+4OH--4e=4H2O

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

总反应:2H2+O2=2H2O

正极:2O2+8e+4H2O=8OH-

【设问】

谁能够将燃烧电池小结一下呢? 回答:

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;总反应式为:两极反应的加合;

书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。

【评价】回答的很好。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;

正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。

2.分析电解应用的主要方法和思路

【设问】

电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?

在电解时离子的放电规律是什么呢?

电解的结果:溶液的浓度、酸碱性有无变化? 回答:

通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。

通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。

放电规律:

阳极:

金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根

阴极:

Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+

溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。

因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。

请同学们看下列的归纳表格。

3.原电池、电解池、电镀池的判

断规律

(1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。

【设问】看什么呢? 回答:

看电极;看溶液;看回路。

【投影】

先看电极:两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。再看溶液:两极插入电解质溶液中。

【设问】

这样就可以形成电池了吗? 回答:

不能。

对,还应该看回路:形成闭合回路或者两极板相接触。

【设问】

若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池? 回答:

是电解池。

【评价】不完全正确。(纠正后看投影)

(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。

【设问】为什么呢? 回答:

当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。

【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。

二、电化学的应用

1.原电池原理的应用

【设问】

请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据? 回答:

应用到实际中有:

(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。

(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。

【投影】

【评价】学生总结的很好,看以下归纳。

根据学生的回答小结:

原电池原理的三个应用和依据:

(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。

(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:

作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。

判断依据:

(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。

(2)根据反应的速度判断强弱。

(3)根据反应的条件判断强弱。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。

第三篇:高二化学教案 原电池教案

高二化学教案 原电池教案

以学生为中心,以科学探究为主线,采用动手实验启发探索动手实验分析归纳巩固练习的教学方法,注重知识的产生和发展过成,引导学生从身边走进化学,从化学走向社会。

【教学目标】

1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。

2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。

3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。

【教学重点】

原电池的构成条件

【教学难点】

原电池原理的理解;电极反应式的书写

【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合

【教学方法】实验探究教学法

【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。

【教学过程】

[师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?

(教师巡视各组实验情况)。

[师]:请大家总结:有什么现象发生?

[生]:总结:出现两种结果:

①电流表指针偏转 ②电流表指针不发生偏转

[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?

[生]:说明有电流产生。

[师]:这个装置就叫做原电池。这节课我们共同研究原电池。请大家列举日常使用的原电池都有哪些?

[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:

[播放幻灯片]:

化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

原电池的构成:任何一种电池由四个基本部件组成,四个主要部件是:两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。

【评注】提出问题,从身边走近化学,唤起学生学习兴趣。

[播放课件]《伏特电池》的发明:

说起原电池的发明,有一段有趣的故事。1786年,着名的意大利医师、生物学家伽伐尼,偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉,每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过,经不懈的探索和思考,第一个提出了动物电的见解。他认为:青蛙神经和肌肉是两种不同的组织,带有相反电荷,所以两者存在着电位差,一旦用导电材料将两者接通,就有电流通过,铁栅栏和铜钩在此接通了电路,于是有电流产生,由于有动物电流的刺激,蛙腿肌肉发生收缩。

动物电的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣,他在多次重复伽伐尼的动物电实验时,发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜,若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩,肌肉就不会收缩。他认为动物电的实质是金属属性不同造成的,不同金属带有不同的电量,它们之间必然存在电位差,若有导线在中间连接,就会产生电流,蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。

伏打经过反复实验,深入钻研,1799年第一个人造电源--伏打电池(伏打曾叫它伽伐尼电池)问世。

[师]:这种可以把化学能转化成电能的装置叫原电池。那么他们是如何构成的呢?下面我们一起来研究原电池的原理。

[板书]:

一、原电池

1.原电池的形成条件:

[师]:请同学们根据自己的设想和实验室提供的仪器、药品,自己选择,试一试,看谁的电流表指针会发生偏转?看谁的音乐盒会响起。

实验仪器、药品:锌板、铜板、铁板、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、食盐水、白糖水、酒精、硝酸银溶液、导线、烧杯、电流计、音乐盒。

各组学生积极探讨、拟实验方案。由学生的实验方案大致可分为下列四种情况:

第一组:电极用同一种材料并连接,A:溶液用盐酸;B:溶液用酒精。

第二组:电极材料用不同种导电物质并连接,A:溶液用盐酸;B溶液用白糖水。

第三组:电极用不同金属不连接,A:溶液用硝酸银;B:溶液用酒精。

第四组:电极一极插入溶液中,另一极放置在烧杯外。

[要求]:

学生在实验过程中观察并记录实验现象,记录电流计的指针偏转情况、两极现象、,看看音乐盒能否发出美妙的音乐。

各组汇报实验情况:

第一组中A、B均无现象。

第二组中A有电流产生,B无电流产生。

第三组中A、B均无现象。

第四组中无电流产生。

[师]:由上述实验请大家总结,原电池的形成条件是什么?

[生]:讨论、总结:

[板书]:①两个活泼性不同的金属(或导电的非金属)做电极

②电解质溶液

③电极相接触或连接 ④对应自发进行的氧化还原反应(有较强电流产生)

[师]:现在请大家重新分析课前用水果制作的原电池,为什么有的组有电流产生,而有的组没有电流产生?找出症结所在。

【评注】:强调内在条件,有利于学生把握实质、前后呼应,注重知识的产生过程。

[设问]:原电池的化学原理是什么?

[播放课件]铜--锌--稀硫酸原电池的工作原理

[师]:在上面实验探究中,我们看到,可产生电流的装置中电极究竟发生了什么变化?原电池是怎样实现化学能向电能转变的?请大家以上面研究的铜--锌--稀硫酸原电池为例研讨分析。

[生]:总结:

Cu片上发生反应:2H++2e-=H2 Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+

氧化还原反应是发生在两极。

电子从Zn片流向Cu片,应该有电流产生。

[板书]:较活泼金属锌做负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)

较不活泼金属铜做正极:2H++2e-=H2(还原反应)

电池总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2

电子流动方向:锌导线铜

电流方向:铜导线锌

正极发生还原反应,负极发生氧化反应。

[师]:总结:原电池就是这样一种装置,它把一个氧化还原反应分拆成两半,使之在两个电极上进行,从而在导线中产生了电流,实现了化学能向电能的转变。[探究]:根据反应2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图,指出电极材料、名称,写出电极反应式。

[练习]:投影:

习题(略)

[课后思维拓展]

1.解释:为什么干电池使用一段时间后会没电?以铜--锌--稀硫酸原电池原理为例加以说明。

2.使用后的电池是否可以随地丢弃?为什么?应如何处理?

3.为什么手机电池充电后还可以继续使用?

4.课外阅读《电池的发展与研究》

【评注】:这是一堂省级优质课的课堂实录。本节课用实验探究法探索原电池的原理及形成条件,注重知识的产生和发展过程,引导学生从身边走进化学,从化学走进社会。在教师的引导下,学生全程都能积极参与教学,课堂气氛活跃,学生学习积极性很高。教学效果好,受到专家好评

第四篇:高三化学教案:过渡元素

高三化学教案:过渡元素

1.NO3-与Fe2+在酸性条件下,不能共存。

2.过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。

3.注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。

FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。

4.忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。

5.忽视铁单质与强氧化性物质反应时,也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为2Fe3++Fe=3Fe2+。

【典型例题评析】

例1久置于空气中的下列物质,因被氧化而呈黄色的是(2000年全国高考题)

A.浓HNO3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银

思路分析:本题考查的是常见的“黄色体系”有四种固体:溴化银、硫、过氧化钠、三硝基甲苯;外加几种黄色溶液:浓HNO3(因溶液中有NO2气体)、工业盐酸(含Fe3+离子)、不纯的硝基苯(因溶有NO2)、亚铁盐溶液(因含Fe3+离子)等。对于该题除考查物质的物理性质颜色之外,还附加了一个条件:“因被氧化”,因此,只能考虑B选项。

答案:B

方法要领:本题是“氧化”概念与化合物的物理、化学性质的结合。该题看似简单,但很容易选错,关键注意答题时要看清题目的限制条件,并把握全面。抓住“氧化”这一特征便可。

例2某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是(2018年全国高考题)

A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+

思路分析:各离子在加入NaOH溶液和HCl的变化过程中,离子变化为:NH4+→NH3;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的离子数减小。

答案:A、C

方法要领:题中涉及多种阳离子在强酸、强碱溶液中的发生的变化。分析各离子的变化过程,从而搞清数目是否改变。注意试剂的用量及反应条件,如微热。

本题考查了两个知识点:(1)NH4+在碱性受热条件下不稳定;(2)Fe2+易变质,特别在碱性条件下Fe(OH)2→Fe(OH)3速率极快。例3将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是(2018年全国高考题)

A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.氯化铜

思路分析:本题考查Fe2+与Fe3+相互转化。其中A项中加入硫酸,无任何反应;若加入B项中氯水,因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故有Fe3+生成;C项中加入Zn(NO3)2,因溶液中有H+,发生反应:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,C正确;D项中加入CuCl2无反应发生。

答案:B、C

方法要领:Fe2+有较强的还原性,易被氧化成Fe3+;对于NO3-的隐蔽氧化性,应用时应高度警惕;在离子共存、离子方程式正误判断,及还原性物质在酸性环境中遇NO3-时,往往要考虑其氧化性。

例4制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是

A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜

C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无

思路分析:向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,由于Fe的还原性比Cu强,Fe3+首先应与Fe反应,如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化,所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象,故应选B。其他三个选项的情况都可能再现。当FeCl3过量或恰好完全反应时,Fe、Cu均无剩余,即选项D,反应后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。当FeCl3不足量时,有两种情况:①Fe粉有剩余,则Cu尚未参加反应,即选项C,反应后溶液中只有Fe2+(不考虑H+、OH-);②铁粉无剩余,则Cu反应了一部分或尚未参加反应,即选项A,反应后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。

答案:B

方法要领:此题涉及氧化还原反应的一个规律:当一种氧化剂氧化几种还原剂时,首先氧化最强的还原剂,待最强的还原剂完全氧化后,多余的氧化剂再依次氧化次强的还原剂。一种还原剂还原几种氧化剂时与此类似。

金属越活泼,还原性越强,不过对变价金属所形成的中间价态的阳离子与高价态的阳离子其氧化性是不同的。常见的金属阳离子氧化性顺序为:

K+

由上表知,Fe3+的氧化性比Cu2+强,才会发生题中介绍的印刷电路腐蚀原理的反应。

例5在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+离子,则下列判断正确的是(2018年上海高考题)

A.混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3

B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2

C.混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多

D.混合物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多

思路分析:根据题意,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先与Fe3+反应后再还原H+,由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe还原1molFe2O3),和Fe与H+反应放出H2,可知n(Fe)>n(Fe2O3);由反应后溶液中溶质全为FeCl2知,n(Fe2+):n(Cl-)=1:2;至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之间量的关系,无从知道。

答案:B、C

方法要领:可用图示分析反应过程,以帮助理解:

例6下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去)。(1994年全国高考题)

请填写下列空白:

(1)物质B是、F是________、J是。

(2)反应①的离子方程式是_____________________。

思路分析:饱和食盐水电解的产物是NaOH、Cl2、H2。三者之间存在的反应是:H2+Cl2=2HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,由图示:B能与另外两种生成物反应,所以B为Cl2;又B与A反应产物有两种所以C一定为H2,A为NaOH,G为HCl;再由F+Cl2→I,F+HCl→H+H2,H+Cl2→I,可推知F为变价金属,可确定为Fe;H和I分别为FeCl2和FeCl3;最后注意理解D与H、I反应。由题知D、E为NaCl、NaClO,通过上述分析可认定D应NaClO,有关反应为:I→J:Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,发生了双水解反应。而H→J可理解为生成Fe(OH)2,但HClO有强氧化性而将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。

答案:(1)Cl2(或氯气),Fe(或铁),Fe(OH)3(或氢氧化铁)(2)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

方法要领:本题的难点,是确定F为何种物质。其推断方法:先推断F为何种类型的物质,因F+Cl2→I,F+HCl→H+H2,所以F必为金属。再推断这种金属的特点,因I、H均为氯化物,又H+Cl2→I,所以F是变价金属,而我们熟知的变价金属是铁。先确定物质的种类,再确认具体物质,这是解推断题中常用的方法。因为它能分解难点,使一步推断的目标更具体、更明确。思路也变得非常清晰。

例7Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸,简述如何用简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。

第五篇:高三化学教案:离子反应教案

高三化学教案:离子反应教案

解读与阐释

考纲要求 权威解读

1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念;了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。

2.能正确书写离子方程式,并能进行相关计算。

3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。

4.了解常见离子的检验方法。常见的考查形式:①强、弱电解质的判断;②离子方程式书写及正误判断;③结合推断题书写离子方程式;④离子共存;⑤离子检验与推断。

梳理与整合

一、有关电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的概念

导学诱思

有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦氯水、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩硫酸钡粉末、液氨、氨水、醋酸、乙醇。其中在常温下能导电的是________;属于非电解质的是______;属于电解质的是__________;属于弱电解质的是________。

教材回归

1.电解质和非电解质

在________或________下能导电的化合物,叫做电解质;在________和________下都不能导电的化合物,叫做非电解质。

2.强电解质和弱电解质

溶于水后____电离的电解质叫做强电解质,如氢氧化钠固体、硫酸钡粉末等;溶于水后____电离的电解质叫做弱电解质,如硫化氢、醋酸、氢氧化铝等。

①判断电解质和非电解质时,要注意电解质和非电解质均是化合物,要特别注意金属单质的干扰。

②判断电解质的强、弱,除了用定义进行判断外,我们常用物质分类的方法进行判断,如酸、碱、盐都是电解质,非金属氧化物及大多数有机物是非电解质,单质既不是电解质也不是非电解质;强酸(如三大强酸H2SO4、HCl、HNO3)、强碱〔如四大强碱NaOH、KOH、Ba(OH)

2、Ca(OH)2〕和大多数盐是强电解质,弱酸(如HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH等)、弱碱(如NH3H2O)、两性氢氧化物〔如Al(OH)3〕是弱电解质。

二、电离方程式的书写

导学诱思

写出下列物质溶于水的电离方程式。

(1)HCl:________________________________________________________________________。

(2)H2S:________________________________________________________________________。

(3)Ca(OH)2:________________________________________________________________________。

(4)KClO3:________________________________________________________________________。

(5)NH4HCO3:________________________________________________________________________。

(6)NH4HSO4:________________________________________________________________________。

教材回归

1.电离 电解质在水溶液中或熔融状态下离解成____________的过程。

2.电离方程式的书写

强电解质的电离方程式中用____连接,弱电解质及多元弱酸的酸式根的电离方程式中用____连接。

书写电离方程式时,首先要判断电解质的强弱,然后注意符号===??的应用,多元弱酸的电离要分步写,弱酸酸式盐的电离要分步写,强酸酸式盐的电离写一步即可,弱碱的电离只写一步即可。

三、离子反应

导学诱思

写出下列反应的离子方程式。

(1)Cl2通入水中:_________________________________________________。(2)Na投入水中:__________________________________________________。

(3)FeCl2溶液中通入Cl2:________________________________________________。

(4)FeCl3溶液中加入铜粉:________________________________________________。

(5)金属铝溶于NaOH溶液中:_________________________________________________。

(6)大理石与醋酸反应:__________________________________________________。

(7)用NaOH溶液吸收少量CO2:________________________________________________。

(8)用NaOH溶液吸收大量CO2:________________________________________________。

(9)少量KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:____________________________________

________________________________________________________________________。

(10)向NaHCO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:_____________________________

________________________________________________________________________。

(11)向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:_________________________________

________________________________________________________________________。

教材回归

1.概念

离子反应通常是指在溶液中有____参加的反应。2.条件

(1)复分解型

①生成____(如CaCO3、BaSO4等)。

②生成______物质(如H2O、弱酸、弱碱等)。

③生成____(如NH3、H2S、CO2等)。

(2)氧化还原型

由于发生________反应而使反应物的离子浓度减小,这类反应能否发生取决于有关离子的氧化性、还原性强弱。

3.离子方程式的概念

用__________________来表示反应的式子。

4.离子方程式的意义

不仅可以表示一定物质间的某个反应,而且还可以表示____________,并揭示了这类化学反应的本质,如HCl、HNO3、H2SO4分别与NaOH、KOH溶液反应的实质为__________________。

5.书写步骤(以NH4Cl稀溶液与NaOH反应为例)

我们在书写离子方程式时,一般不要用上述步骤书写,而是要抓住离子反应的实质,直接书写出离子反应方程式,如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式书写步骤:①首先分析溶液中的离子有Cu2+、SO2-

4、Ba2+、2OH-;②然后分析哪些离子相互结合,Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)

2、SO2-4与Ba2+反应生成BaSO4;最后根据离子的个数比配平方程式。再如Ca(HCO3)2溶液与NaOH反应实质是HCO-3与OH-反应生成更难电离的H2O,同时生成的CO2-3再与Ca2+结合生成难电离的CaCO3沉淀,这样我们就可以根据三种离子的个数比写出与量有关的离子方程式。

理解与深化

一、有关电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念 1.判断电解质注意点

电解质与非电解质的相同点是研究的对象都是化合物,二者的主要不同是在溶于水或熔融状态下能否导电。要注意:

(1)电解质不一定导电,如固态NaCl、液态HCl等;导电物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。

(2)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质,如金刚石、单质硫等一些非金属单质。

(3)电解质必须是化合物本身电离出的离子导电,否则不属于电解质。如:CO2、NH3、Cl2等物质的水溶液虽能导电,但它们并不是电解质,因为它们是与水反应后生成了电解质,才使溶液导电的。

2.判断电解质强、弱的注意点

(1)电解质的强弱是由物质内部结构决定的,与任何外界因素无关。

(2)电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如BaSO4等虽难溶于水,但溶于水的部分却是完全电离的,所以它们是强电解质;相反,能溶于水的未必都是强电解质,如CH3COOH、NH3H2O等虽然能溶于水,但溶解时只有部分电离,故这些是弱电解质。

(3)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系,如1 molL-1的醋酸溶液的导电能力就大于0.000 01 molL-1的盐酸,所以说盐酸的导电能力一定大于醋酸是错误的。

【例1】(2018浙江嘉兴一中月考)下列说法正确的是()。

A.NaCl晶体中含有Na+、Cl-,所以NaCl晶体能导电

B.CO2溶于水能导电,所以CO2是电解质

C.BaSO4难溶于水,故将BaSO4放入水中存在电离平衡

D.Cl2的水溶液能够导电,但Cl2既不是电解质也不是非电解质

二、离子方程式的书写

1.离子方程式的书写关键点

书写离子方程式的关键是依据客观事实,抓住两易、三等、两查。

两易:即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示,非电解质、弱电解质、难溶物、气体等用化学式表示。

三等:即三个守恒,(1)必须遵循质量守恒原理(即反应前后原子种类及个数应相等);(2)必须遵循电荷守恒原理(即反应前后阴阳离子所带的电荷总数应相等);(3)必须遵循电子得失守恒原理(适用于氧化还原反应的离子方程式)。

两查:检查各项是否都有公约数,写成最简的化学计量数,是否漏写必要的反应条件。

2.书写离子方程式的注意点(1)对于微溶物的处理有三种情况

①在生成物中有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。

如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:

2Ag++SO2-4===Ag2SO4。

②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液),应写成离子的形式。

如CO2气体通入澄清的石灰水中:

CO2+Ca2++2OH-===CaCO3+H2O。

③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写成化学式。

如在石灰乳中加入Na2CO3溶液,因为石灰乳中大部分的Ca(OH)2未溶解,以未电离的Ca(OH)2为主,所以应写成化学式:

Ca(OH)2+CO2-3===CaCO3+2OH-。

(2)有NH3参加或生成的反应

氨水作为反应物写成NH3H2O或NH3;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,应写NH3。

(3)固体与固体间的反应不能写离子方程式,如NH4Cl和熟石灰反应制取NH3。浓硫酸参加反应时不写成离子,如Cu与浓硫酸反应;而浓硝酸、浓盐酸则可写成离子,如Cu与浓硝酸反应,可写成:

Cu+4H++2NO-3===Cu2++2NO2+2H2O。

MnO2与浓盐酸共热可写成:

MnO2+4H++2Cl-=====△Mn2++Cl2+2H2O。

即未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式。

(4)多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写。如HCO-3不能拆写成H++CO2-3。注意HSO-4在溶液中写成离子形式H++SO2-4。

口诀:弱的不拆开,强的全拆开。

(5)注意与量有关的离子方程式书写技巧

①生成的产物可与过量的物质继续反应的离子反应。

NaOH与AlCl3溶液(足量或不足量),Ba(OH)2溶液通入CO2(少量或过量),有关的离子方程式都有区别。

这类离子反应,只需注意题给的条件,判断产物是否与过量物质继续反应,以便确定产物形式。

②酸式盐与量有关的离子反应。

如向NaHSO4溶液加入过量的Ba(OH)2,因为Ba(OH)2过量,NaHSO4溶液中的H+和SO2-4均参加反应,所以参加反应的H+和SO2-4与原溶液中的H+和SO2-4相等,即在离子反应方程式中H+和SO2-4物质的量之比为1∶1,离子反应方程式如下:H++SO2-4+OH-+Ba2+===BaSO4+H2O。

向NaHSO4溶液加入少量的Ba(OH)2,应以量少的为主,即Ba2+与OH-物质的量之比为1∶2,离子反应方程式如下:Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4+2H2O。

这类离子反应,只需注意量不足的物质与参加反应的离子的物质的量之比一定要与它的化学式相符合,过量的物质不需考虑。

③较特殊且与量有关的离子反应,这类离子反应要求量与其他因素应统筹兼顾。

如Mg(HCO3)2溶液与过量NaOH反应,不可忽视Mg(OH)2比MgCO3更难溶、更稳定;明矾与足量Ba(OH)2溶液反应,不可忽视Al(OH)3的两性;NH4HSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,不可忽视NH3H2O也是弱电解质;新制氯水与少量FeBr2溶液反应,不可忽视Fe2+、Br-都能被氯气氧化等。

④混合顺序不同,离子反应不同,这类离子反应应注意各物质量的变化。如:NaOH溶液与AlCl3溶液、Na2CO3溶液与盐酸、氯水与FeBr2等。

【例2】 A和B均为钠盐的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有氧化性。下列为相关的实验步骤和现象,看后请完成下列问题。

(1)写出A、B和C的化学式:A________,B________,C________。

(2)依次写出AD,DE(E中含有某+5价元素的含氧酸根)的离子方程式:________________________________________________________________________。

(3)写出将SO2气体通入K的溶液发生反应的离子方程式:______________________。

(4)写出FK的离子方程式:________________________________________________。

三、离子方程式正误判断

综观近几年高考试题,离子方程式的正误判断题型的再现率很高,而且这类试题的失分率居高不下。这类试题的失分率虽很高,但所考查的知识点并不是漫无边际的,做这类试题要从以下10个方面检查:

1.检查反应是否符合客观事实,错写反应产物。

2.检查是否混淆化学式和离子的书写形式。

3.检查是否符合电荷守恒或原子守恒。

4.检查是否符合氧化还原反应中得失电子守恒。

5.检查是否有隐含条件。

6.检查是否漏写部分离子反应。

7.检查是否错写反应物或产物的配比关系。

8.检查===??运用是否得当。

9.检查物质的聚集状态。

10.检查是否忽视了题设条件及要求。题设中常见条件如过量少量等物质的量适量任意量以及滴加顺序等对反应方程式或产物的影响。

【例3】(改编组合)下列反应的离子方程式正确的是__________。

①(2018北京理综)铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO+4H2O

②(2018浙江理综)氧化铝溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O

③(2018海南高考)醋酸钠水溶液中通入足量CO2:2CH3COO-+CO2+H2O===2CH3COOH+CO2-3

④铝溶于稀硝酸:2Al+6H+===2Al3++3H2

⑤过量铁与稀硝酸反应:3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO+4H2O

⑥铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2

⑦(2018天津理综)用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2+8H2O。

⑧(2018海南高考)碳酸锌溶于稀硝酸中:CO2-3+2H+===H2O+CO2

⑨(2018浙江理综)氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2

⑩(2018天津理综)将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-

NH3通入醋酸溶液中:CH3COOH+NH3===CH3COONH4

(2018海南高考)金属铝溶于稀硫酸中:Al+2H+===Al3++H2

(2018海南高考)少量Cl2通入KI溶液中:Cl2+2I-===2Cl-+I2

(2018天津理综)用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+

(2018天津理综)Na2O2与H2O反应制备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

向氯化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-

Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-===2Fe2++I2

向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2O2-3+2Cl2+3H2O===2SO2-3+4Cl-+6H+

(2009江苏化学)在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+

○21Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应:Ba2++SO2-4===BaSO4

○22(2009宁夏、辽宁理综)氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应:Ca2++OH-+HCO-3===CaCO3+H2O

○23少量Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应:Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4+H2O ○24Na2S水解:S2-+2H2O===H2S+2OH-

○25实验室中用NH4Cl与消石灰混合加热制取NH3:NH+4+OH-=====△NH3+H2O

○26过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-===SO2-3+H2O

○27溴化亚铁溶液中通入过量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-

○28碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3+H2O

○29碳酸氢钠溶液与足量石灰水反应:2HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3+2H2O+CO2-3

○30等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4在稀溶液中反应:Ba2++2OH-+H++NH+4+SO2-4===BaSO4+NH3H2O+H2O

四、解答离子共存一二三四

1.一色:即溶液颜色

若限制溶液为无色,则Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4等有色离子均不能存在。

2.二性:即溶液的酸、碱性

(1)强酸性溶液:①题干中限制溶液呈酸性的方式有多种,如:pH=

1、pH试纸变红、石蕊试液变红。②在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO2-

3、SO2-

3、ClO-、AlO-

2、CH3COO-等)均不能大量共存。

(2)强碱性溶液:①题干中限制溶液呈碱性的方式有多种,如:pH=

14、pH试纸变蓝、紫色石蕊试液变蓝。②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH+

4、Fe3+、Al3+等)均不能大量共存。

(3)可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液:①与Al反应生成H2。②常温下由水电离出的c(H+)或c(OH-)为10-10 molL-1。

3.三特殊:即三种特别注意的情况(1)NO-3+H+组合具有强氧化性。

(2)NH+4与CH3COO-、CO2-

3、HCO-3等离子均能水解且水解相互促进,但总的水解程度较小,且氨气极易溶于水,它们在溶液中能大量共存。

(3)AlO-2与HCO-3水解均显碱性,但在溶液中也不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3+CO2-3。

4.四反应:指离子间通常发生的四种反应类型

(1)复分解反应,如H+与SiO2-

3、OH-与Mg2+、H+与CO2-

3、OH-与NH+4等。

(2)相互促进的水解反应,如Fe3+、Al3+与CO2-

3、HCO-

3、AlO-2等。

(3)氧化还原反应,如MnO-

4、ClO-、NO-3(H+)与SO2-

3、Fe2+、S2-、I-等。

(4)络合反应,如Fe3+与SCN-。【例4】(改编组合)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是______。

①无色溶液中:K+、Na+、MnO-

4、SO2-4

②(2018上海高考)甲基橙呈黄色的溶液中:I-、Cl-、NO-

3、Na+

③(2018上海高考)石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO-

2、NO-

3、HCO-3

④(2018江苏化学)pH=1的溶液中:Fe2+、NO-

3、SO2-

4、Na+

⑤(2018福建理综)在pH=0的溶液中,Na+、NO-

3、SO2-

3、K+可以常量共存

⑥(2018福建理综)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江苏化学)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由水电离出的c(OH-)=10-14molL-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO-3

(2018江苏化学)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-

解答离子共存的题目时,首先看题目中的附加条件,解答此类问题的步骤为一看前置条件,二看相互反应。①如果告知是无色溶液,应在各待选项中排除具有颜色的离子组;②如果无法直接排除,则把限制条件分别添加到各选项中,防止遗漏,如项就变成K+、ClO-、SO2-

4、SCN-、Fe3+。

对点训练(2018广东理综)能在溶液中大量共存的一组离子是()。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

实验与探究

离子反应的应用实验探究

1.离子的推断、鉴别与检验

(1)常见阳离子

①NH+

4、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+均可用NaOH溶液检验。

②Ag+用Cl-,Ba2+用SO2-4,并加入稀硝酸检验。

(2)阴离子 ①SO2-

3、CO2-3用Ba2+、Ca2+和稀盐酸鉴别。

②I-、Br-用氧化还原反应鉴别或用硝酸酸化的AgNO3溶液。

2.物质的分离提纯

利用离子间的相互反应生成沉淀、气体等分离提纯物质。

实验典例

(2018浙江理综)某钠盐溶液中可能含有NO-

2、SO2-

4、SO2-

3、CO2-

3、Cl-、I-等阴离子。

某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:

①用pH计测得溶液的pH大于7

②加入盐酸,产生有色刺激性气体

③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体 ④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色

⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色

该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO-

2、CO2-

3、Cl-三种阴离子。

请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论()。

A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤

答案与解析

梳理与整合一、导学诱思 ①⑦⑨ ⑤ ②④⑧⑩ ②④

教材回归

1.水溶液中 熔融状态 水溶液中 熔融状态

2.完全 部分

二、导学诱思

(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

教材回归

1.自由移动离子

2.===

三、导学诱思

(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

教材回归

1.离子

2.(1)①沉淀 ②难电离 ③气体

(2)氧化还原

3.实际参加反应的离子符号 4.一类化学反应 H++OH-===H2O

5.NH4Cl+NaOH===NH3H2O+NaCl NH+4+Cl-+Na++OH-===NH3H2O+Cl-+Na+ NH+4+OH-===NH3H2O 质量 电荷

理解与深化

【例1】D 解析:A项中NaCl晶体中含有Na+、Cl-,但不能自由移动,所以NaCl晶体不能导电;CO2溶于水能导电是由于CO2与水反应生成的H2CO3电离出离子而导电,CO2是非电解质,B项错;由于BaSO4是强电解质,不存在电离平衡,C项错;Cl2是单质,所以D正确。

【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为I2,C是难溶于HNO3的黄色沉淀,可确定A为NaI,C为AgI;黄绿色气体F是Cl2;F和NaOH溶液反应生成钠盐B,根据B呈碱性并具有氧化性,可知B为NaClO;NaClO具有强氧化性,能氧化NaI,少量NaClO将NaI氧化成I2,进一步反应生成NaIO3,其中I 为+5价,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,FeCl3又能氧化SO2生成SO2-4。

【例3】答案:②⑤

解析:铁溶于稀硝酸,溶液变黄,应该生成Fe3+,①错误;醋酸的酸性强于碳酸,③错误;活泼金属与稀硝酸反应不生成H2,④错误;⑤铁与稀硝酸反应生成Fe3+和NO,Fe3+又和过量的Fe反应最终生成Fe2+,正确;铁与稀硫酸反应生成Fe2+,⑥错误;盐酸与高锰酸钾溶液能发生氧化还原反应,⑦错误;碳酸锌不溶于水,⑧错误;氨水是弱碱,⑨错误;⑩HClO是弱酸,应写化学式,错误;CH3COONH4是强电解质,错误;电荷不守恒,错误;氧原子不守恒,错误;符合客观事实、质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒,正确;不符合得失电子守恒及电荷守恒,错误;HI提供H+使溶液呈酸性,NO-3与H+结合具有强氧化性,Fe2+不能大量存在,错误;氯气具有强氧化性,SO2-3被氧化成SO2-4,错误;因为溶液呈强碱性,所以一定不会生成H+,错误;只注意了Ba2+与SO2-4反应,而漏掉了H+与OH-的反应,错误;漏掉了Mg2+与OH-的反应,错误;应写成Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4+2H2O,错误;S2-的水解极其微弱,且是分步进行的,不能有H2S气体逸出;此反应不是在水溶液中进行的,不能写成离子方程式,只能写化学方程式,错误;过量的SO2应生成HSO-3,错误;过量的氯气可以把FeBr2中的Fe2+、Br-全部氧化,所以参加反应的Fe2+与Br-的物质的量之比为1∶2,正确;反应中的Ca(OH)2少量,所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1∶2,错误;反应中HCO-3量少,所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1∶1,错误(此类题最好用离子共存来判断;因为石灰水过量即Ca2+过量,所以生成物中一定无CO2-3);等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液反应,1 mol Ba2+正好消耗1 mol SO2-4,2 mol OH-正好与1 mol H+及1 mol NH+4反应,正确。

【例4】答案:⑦⑧

解析:①MnO-4有颜色,错误;②甲基橙的变色范围为3.1~4.4,显黄色时,pH4.4,可能为酸性溶液,在酸性溶液中I-和NO-3发生氧化还原反应,错误;③HCO-3和AlO-

2、OH-均反应,错误;④在酸性溶液中Fe2+和NO-3反应,错误;⑤SO2-3与H+反应,在酸性溶液中SO2-3和NO-3发生氧化还原反应,错误;⑥HCO-3与OH-反应,错误;⑧溶液显酸性,且无强还原剂,正确;⑨⑩溶液可能为强酸性,也可能为强碱性,H+与HCO-3反应,OH-与HCO-

3、NH+4均反应,一定不能大量共存,错误;Fe3+与SCN-反应,错误;Al3+水解显酸性,ClO-水解显碱性,所以不能大量共存,错误。

对点训练 C 解析:本题考查离子共存。Ag+与PO3-

4、Cl-生成沉淀而不能大量共存,A选项错误;Fe3+有氧化性,能将I-氧化为I2,故二者不能大量共存,B选项错误;Al3+与CO2-3易发生双水解反应而不能大量共存,Mg2+与CO2-3也会形成沉淀,D选项错误。

实验与探究

B 解析:由④中的现象可推知该钠盐溶液中含有CO2-3,无SO2-3,再由③中的现象可知含有Cl-和NO-2,故选③④,B正确。

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