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2.2 复分解反应发生的条件

离子反应及其离子方程式 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 两种化合物在溶液中互相交换成分,生成沉淀、气体或水,使离子浓度显著降低的反应。

从哪来 建立在 1.1 纯净物的分类树(明确酸、碱、盐的定义及电离产物)和 3.1 溶液、胶体、浊液的本质区别(理解“沉淀”即形成浊液或固液分离,是反应发生的宏观标志)之上。

为什么 复分解反应的本质是离子浓度降低。 在溶液中,电解质完全或部分电离成自由移动的离子。如果两种化合物混合后,离子之间没有发生结合生成难溶物(沉淀)、难电离物(水)或挥发性物质(气体),那么溶液中离子的种类和浓度基本不变,宏观上就没有发生化学反应。 只有当生成物中有沉淀析出(离子从溶液中移除)、气体逸出(离子离开溶液体系)或水生成(离子结合成难电离分子),导致溶液中某些离子浓度显著下降,反应才能向正方向进行。这是由化学平衡移动原理(勒夏特列原理的初步体现)决定的:系统总是倾向于向粒子数减少或能量更稳定的方向移动。

适合类型:逻辑推理型、喜欢探究本质的学生** **讲法核心:离子视角与“消失”逻辑** 1. **引入
把溶液想象成一个“离子舞池”,酸、碱、盐进入后都拆成了离子(如 $H^+, Cl^-, Na^+, OH^-$)。 2. 核心逻辑:如果离子们只是互相看看,没有牵手离开舞池,那就没反应。只有当某些离子“牵手”变成了“固体”(沉淀)、“气体”(飞走)或“水”(变成分子,不再自由移动),舞池里的人少了,反应才发生。 3. 推导: * $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$ (离子变分子,浓度降低) * $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$ (离子变固体,浓度降低) * $H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$ (离子变气体和水,浓度降低) 4. 结论:判断反应能否发生,只需检查混合后的离子中,是否有“搭档”能组成沉淀、气体或水。
适合类型:记忆型、喜欢口诀和规则的学生** **讲法核心:三大条件口诀与溶解性表应用** 1. **口诀
“有沉、有气、有水,反应才发生。” 2. 具体操作: * 看沉淀:查溶解性表。如果生成物里有不溶物(如 $BaSO_4, CaCO_3, AgCl$),反应发生。 * 看气体:如果是酸+碳酸盐/碳酸氢盐,生成 $CO_2$;如果是铵盐+碱,生成 $NH_3$。 * 看水:酸+碱中和,生成水。 3. 特别强调: * 反应物必须可溶(或至少有一种可溶,且酸必须参与)。 * 例如:$BaSO_4 + Na_2CO_3$ 不反应,因为 $BaSO_4$ 不溶,无法电离出足够的 $Ba^{2+}$ 与 $CO_3^{2-}$ 结合。 4. 记忆锚点:酸、碱、盐之间反应,必须“可溶”为前提(酸除外,酸可以和不溶的碱/盐反应,如 $HCl + CaCO_3$)。
适合类型:形象思维型、对抽象概念困难的学生** **讲法核心:社交隐喻法** 1. **场景设定
溶液是一个社交派对,离子是参加者。 2. 规则: * 大多数离子(如 $Na^+, K^+, Cl^-, NO_3^-$)是“单身贵族”,喜欢自由,谁都不粘,它们之间不会发生反应。 * 有些离子是“粘人精”或“特定CP”: * $H^+$ 和 $OH^-$ 是死对头,一见面就变成水(消失)。 * $Ag^+$ 和 $Cl^-$ 是死党,一见面就抱团变成沉淀(掉出派对)。 * $H^+$ 和 $CO_3^{2-}$ 是冤家,一见面就吵架产生气体(飞走)。 3. 判断:把两种物质拆成离子,看看派对里有没有出现“死对头”、“死党”或“冤家”。如果有,反应发生;如果没有,大家各玩各的,不反应。 4. 限制:如果一个人(离子)被锁在笼子里(不溶物),他没法出来社交,所以不溶的盐/碱之间通常不反应(除非有酸来开锁)。
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练一道
基础题
判断下列各组物质在溶液中能否发生复分解反应,若能,写出化学方程式;若不能,说明理由。 (1) $Na_2CO_3$ 溶液与 $CaCl_2$ 溶液 (2) $KNO_3$ 溶液与 $NaCl$ 溶液 (3) $BaSO_4$ 固体与 $Na_2CO_3$ 溶液
变式
某无色溶液可能含有 $H^+$、$Na^+$、$Ba^{2+}$、$Cl^-$、$SO_4^{2-}$、$CO_3^{2-}$ 中的几种离子。 (1) 若向该溶液中加入 $BaCl_2$ 溶液,产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。请推断原溶液中一定存在的离子和一定不存在的离子。 (2) 若向该溶液中加入 $NaHCO_3$ 固体,产生无色无味气体。请推断原溶液中一定存在的离子。
试试手自己判
检测题
下列四组物质在溶液中混合,不能发生复分解反应的是( ) A. $H_2SO_4$ 和 $BaCl_2$ B. $NaOH$ 和 $CuSO_4$ C. $K_2CO_3$ 和 $HCl$ D. $NaNO_3$ 和 $KCl$
看答案和判分标准
答案:D
判对标准:
选 A:错误。$H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$,生成不溶于酸的沉淀,反应发生。
* 选 B:错误。$2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$,生成蓝色沉淀,反应发生。
* 选 C:错误。$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2 \uparrow$,生成气体和水,反应发生。
* 选 D:正确。$NaNO_3$ 和 $KCl$ 交换成分后生成 $NaCl$ 和 $KNO_3$,两者均为可溶性盐,无沉淀、气体或水生成,离子浓度无显著变化,故不反应。
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