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离子反应方程式是基本而且非常重要的化学用语,在江苏和全国其他地区的高考化学试卷中,离子反应方程式都是必考考点.其中,由于反应物量的不同而引起的离子反应不同的离子反应方程式的考查是个难点.在我们高中阶段出现的与量有关的离子反应主要有以下几种情况.
一、部分复分解反应
1.反应的生成物与反应物可进一步反应
这类离子反应需要我们能够正确判断出生成物的形式,只有正确判断出生成物的形式,才能正确书写出离子反应方程式.
例1 CO2通入NaOH溶液中
分析:开始时,只有相对少量的CO2通入NaOH溶液中,NaOH过量,此时生成的是正盐Na2CO3,不可能生成酸式盐NaHCO3,当过量CO2通入NaOH溶液中,Na2CO3与CO2继续反应,生成了NaHCO3.所以相关离子反应方程式为:CO2+ 2OH-(足量)=CO2-3 +H2O;CO2(足量)+ OH-=HCO-3.
2.试剂滴加顺序不同,离子反应不同
这类离子反应主要是由试剂滴加的顺序不同,导致反应物量的不同来决定反应如何进行,一般判断离子反应的产物由两种反应物中处于少量或者适量的物质来确定.
例2 AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加
①AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中
分析:将AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中,此时加入的AlCl3溶液为少量,而NaOH溶液足量,所以Al3+将消耗更多的OH-,转化为AlO-2,则该反应的离子反应方程式为:Al3++4OH-(足量)=AlO-2+ 2H2O.
②NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中
分析:将NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中,此时加入的NaOH溶液为少量,而AlCl3溶液足量,所以Al3+将消耗较少的OH-,转化为Al(OH)3,则该反应的离子反应方程式为:Al3+(足量)+3OH-=Al(OH)3.
3.酸式盐与碱的反应
这类离子反应如何进行,还是主要由两种反应物的量来决定,书写该反应离子反应方程式时应先确定哪种物质少量,少量物质多个离子参加反应,离子的化学计量数之比符合其组成比.然后由少量的物质离子的化学计量数来确定过量物质参加反应离子的化学计量数,最后由参加反应各离子的化学计量数确定出生成物及其化学计量数.
例3 NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液的反应
①NaHCO3溶液和少量Ca(OH)2溶液的反应
分析:由题意知,少量Ca(OH)2完全反应,Ca2+和OH-的化学计量数之比符合其组成比,为1∶2,由OH-的化学计量数可以确定出HCO-3的化学计量数,它们的化学计量数之比为1∶1,所以,各反应物离子及其化学计量数为Ca2++2OH-+2HCO-3,最后确定产物及其化学计量数,则该反应离子反应方程式为:Ca2++2OH-+2HCO-3=CaCO3+ CO2-3+2H2O.
②NaHCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液的反应
分析:由题意知,少量HCO-3完全反应,所需OH-的化学计量数与HCO-3的化学计量数相同,由于过量,故生成的CO2-3完全转化为CaCO3沉淀.所以Ca2+的化学计量数由OH-与HCO-3反应生成CO2-3
的量确定,则该反应的离子反应方程式为:HCO-3+OH-+ Ca2+=CaCO3+ H2O.
例4 NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液的反应
①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性
分析:由题意知,反应至中性时,H+和OH-需恰好完全反应,则NaHSO4和Ba (OH)2的物质的量之比为2∶1,此时SO2-4过量,Ba(OH)2属于少量,所以,参加反应的Ba2+和OH-完全反应,Ba2+和OH-的化学计量数之比符合其组成比1∶2,过量物质的SO
2-4和H+化学计量数由Ba2+和OH-的化学计量数决定.则该离子反应方程式为:Ba2++2OH-+SO2-4+2H+=BaSO4+2H2O.
②在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液至SO2-4完全沉淀,此时总反应的离子反应方程式?
分析:由题意知,继续滴加Ba(OH)2至SO2-4完全沉淀时,加入的总的Ba2+和SO2-4恰好反应,Ba2+和SO2-4的化学计量数之比为1∶1,由此可知NaHSO4和Ba(OH)2的物质的量之比为1∶1,此时OH-过量,NaHSO4属于少量,参加离子反应的H+与SO2-4的化学计量数之比符合其组成比1∶1,所需Ba2+与OH-的化学计量数由SO2-4与H+的化学计量数决定,则离子反应方程式为:
SO2-4+H++ Ba2++OH-=BaSO4+H2O.
4.复盐的有关反应
由于复盐成分相对复杂一些,复盐溶液中所含有的离子也相对较多,讨论起来有时难度较大,但再复杂的溶液,我们还是只要找出实际参加反应的微粒及反应物中处于少量或者适量的物质,基本就可以判断出离子反应如何进行.
例5 明矾溶液与Ba(OH)2溶液混合
①明矾溶液与足量Ba(OH)2溶液反应
分析:由于该过程中参加反应的KAl(SO4)2是少量,故参加反应的Al3+和SO2-4的化学计量数之比符合其分子组成比为1∶2,由1 mol Al3+转化为AlO-2需4 mol OH-,2 mol SO2-4完全转化为BaSO4沉淀,需2 mol Ba2+,所以该离子反应方程式为:Al3++2SO2-4+4OH-+2Ba2+=AlO-2+2BaSO4+2H2O.
②明矾溶液与少量Ba(OH)2溶液反应
分析:由于Ba(OH)2少量,故Ba2+和OH-的化学计量数之比为1∶2,1 mol Ba2+完全转化为BaSO4需1 mol SO2-4,2 mol OH-转化为Al(OH)3需2 3 mol Al3+,由此得:
Ba2++2OH-+SO2-4+ 2 3Al3+=BaSO4+2 3Al(OH)3,化为整数得该反应的离子反应方程式为:
3Ba2++6OH-+3SO2-4+2Al3+=3BaSO4+2Al(OH)3.
二、部分氧化还原反应
这类离子反应一般涉及到多种具有还原性的微粒与同一种具有氧化性的微粒之间发生氧化还原反应,或者是多种具有氧化性的微粒与同一种具有还原性的微粒之间发生氧化还原反应,不同情况下反应到底如何进行,由不同微粒的还原性强弱或者氧化性强弱以及反应物量的多少来决定,我们知道,同一种氧化剂首先与还原性强的微粒反应,之后才和还原性弱的微粒反应,反之同种还原剂与不同氧化剂反应也是如此.这就要求我们要能够准确判断出不同微粒的氧化性或还原性强弱,只有这样才能准确书写或判断出离子反应方程式.
例6 Cl2通入到FeBr2溶液中
①少量的Cl2通入到足量的FeBr2溶液中
分析:由于FeBr2溶液中的Fe2+和Br-都能够被Cl2氧化,当Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2首先和还原性强的离子反应,由于Fe2+比Br-的还原性强,所以当少量Cl2通入FeBr2溶液中时,Cl2只和Fe2+发生氧化还原反应,则该离子反应方程式为:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+.
②足量的Cl2通入到FeBr2溶液中
分析:由于Cl2是足量的,则FeBr2溶液中两种还原性离子Fe2+和Br-均可被Cl2氧化,且少量的FeBr2完全反应,由此可知参加反应的Fe2+和Br-的化学计量数之比符合其组成比
1∶2,所需Cl2的化学计量数由Fe2+和Br-的量来确定,此时离子反应方程式为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-.
③1 mol Cl2通入到含1 mol FeBr2溶液中
一、两个实验要会做 目的方法细分析
1. 化合物导电性实验。
2.导电性强弱测定实验。
按图装置把仪器连接好,然而把相同条件下的HCl、CH3COOH、NaOH、NaCl、NH3・H2O五溶液分别倒在烧杯中,接通电源,观察灯泡发光的明亮程度。
现象:HCl、NaOH、NaCl灯泡亮度 相同,CH3COOH、NH3・H2O 灯泡亮度相同 ;且HCl、NaOH、NaCl灯泡亮度比CH3COOH、NH3・H2O 强。
结论:①离子所带电荷数相同时,溶液的导电性与离子浓度成正比,与离子种类无关;②HCl、NaOH、NaCl易电离,溶液中自由移动的离子浓度大,属于“强电解质”;CH3COOH、NH3・H2O不易电离,溶液中自由移动的离子浓度小,属于“弱电解质”。
【例1】下列状态的物质,既属于电解质又能导电的是
( )
A. 酒精 B. 氯化钾晶体 C. 液氯 D. 熔融的氢氧化钠
解析:电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,酒精在两种状态下均不导电,液氯是单质,故A、C均不是电解质;氯化钾晶体中的K+、Cl-无法自由移动,因此无法导电。答案:D
【例2】为证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应是离子反应,实验设计和实验过程如下:如图连接好装置,向烧杯中加入25 mL 1mol・L-1的Ba(OH)2溶液和2滴酚酞试剂,再不断地滴加1 mol・L-1的H2SO4溶液,并轻轻振荡。试完成下列内容:
(1)实验现象及分析:①溶液颜色变化为:__________,原因:__________。
②灯泡亮度变化:__________,原因:__________。
③溶液变浑浊,原因__________。
(2)实验结论:稀硫酸溶液和Ba(OH)2溶液反应的实质是__________。(用离子方程式解释)
解析:要证实H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液的反应是离子反应,则须证明发生反应的离子浓度发生了变化,而离子浓度变化和溶液导电性是有联系的,分析反应原理及实验设计过程不难作答。
答案:(1)①由红色逐渐变为浅红,最后颜色退去 Ba(OH)2电离出的OH-与H2SO4电离出的H+中和生成H2O,使烧杯中的c(OH-)减小,红色逐渐退去 ②随着H2SO4溶液的不断加入,呈现由明到暗以至熄灭,再逐渐变亮的变化 开始时,溶液中的离子浓度逐渐减小,故灯泡变暗,当烧杯中的Ba(OH)2完全反应时灯泡熄灭,再加H2SO4,离子浓度又变大,灯泡又变亮 ③Ba2+与SO42-结合生成BaSO4沉淀 (2)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4+2H2O
二、四个概念(电解质、非电解质、强电解质、弱电解质)要辨析,认真对比解习题
提醒:1. 金属单质也能导电,但它们不是化合物,所以它们既不是电解质,也不是非电解质。
2. NH3、SO2、CO2等物质溶于水中,本身不能拆开(电离)成阴、阳离子,而是它们与水反应生成了NH3・H2O、H2SO3、H2CO3,生成的NH3・H2O、H2SO3、H2CO3发生电离产生阴、阳离子,所以,NH3、SO2、CO2等是非电解质,而NH3・H2O、H2SO3、H2CO3等是电解质。
提醒:1. 电离方程式书写时,除正确书写物质的化学式和离子符号外,还必须:一要考虑用“=”还是“?”; 二要考虑“一步”还是“分步”;三要考虑等号两边“质量守恒”和“电荷守恒”。
2. BaSO4、CaCO3、AgCl等虽难溶于水,但溶解于水的部分能完全电离,所以BaSO4、CaCO3、AgCl不但是电解质,而且还是强电解质。但由于溶解于水的量太少,溶液中自由移动的离子浓度太小,故溶液的导电性极差。
【例3】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,Cl2既不是电解质也不是非电解质
解析:NaCl晶体中Na+、Cl-不能自由移动,故不能导电;CO2属于非电解质;BaSO4是强电解质,不存在电离平衡。答案:D
【例4】某固体化合物A不导电,但熔融或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中,正确的是( )
A. A是非电解质 B. A是强电解质
C. A是离子化合物 D. A是弱电解质
解析:由化合物A,固体不导电,熔融状态,能完全电离,说明A为离子化合物;又在水溶液中完全电离,说明A为强电解质。答案:B C
三、离子方程要会写,是对是错细甄别
有关离子方程式的正误,大致可以从以下几个方面来判断,这也正确书写离子方程式的要求。
1. 离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造反应在产物及反应。如2Fe+6H+=2Fe3++3H2就不符合客观事实。
2.“=”、“? ”、“”、“”的使用是否正确。可逆反应用“?”表示,不可逆反应可用“=”表示。
3. 化学式拆写是否正确。这是书写离子方程式步骤中最关键的一步,拆写应注意以下几点:①不用离子方程式表示的离子反应类型:不在溶液中进行的任何反应通常都不用离子方程式表示。②注意“拆写”要求:
③微溶物的写法:一般来说,微溶物的澄清溶液写成离子形式;浑浊或沉淀时写成化学式,如澄清石灰水表示为“Ca2++2OH-”,而石灰乳则表示为“Ca(OH)2”。例:向澄清石灰水中通入少量CO2:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3+H2O;向石灰乳中通入通入少量CO2:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+ H2O。④可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根的形式。如NaHCO3溶液应拆成“Na++HCO3-”,而不能拆成“Na++H++CO42-”。故:NaHCO3 溶液与KOH溶液混合:HCO3- +OH- =H2O+CO32-;而强酸的酸式盐――如:NaHSO4一步电离成“Na++H++SO42-”,故:NaHSO4溶液与KOH溶液混合:H+ + OH- =H2O。
4. 看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO42-的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。
5. 是否遵循三大守恒,即质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒,如:Ag++Cu= Ag++Cu2+(错误),2Ag++Cu=2Ag+Cu2+(正确)。
6. 看反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:H++OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4+H2O(错误),2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4+2H2O(正确)。
7. 看是否符合题设条件及要求:①溶液酸碱性条件。有些物质在不同条件下存在形态不同,如反应产物有碳酸盐时,则CO32-与HCO3-取决于溶液碱性强弱,强碱溶液中写CO32-,弱碱溶液中(如CO2过量时)则写HCO3-。②温度条件。如:(NH4)2SO4与NaOH溶液反应,只有浓溶液且加热条件下,才可写成NH3,否则写成NH3・H2O。例:(NH4)2SO4 溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH-=NH3・H2O;(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合加热:NH4+ +OH-[=][][]NH3 + H2O。③浓度条件。例如:浓H2SO4与稀H2SO4写法不同。④注意实验操作条件。“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的影响不同。如:往Na2CO3溶液中加入少量稀盐酸的离子方程式为:CO32-+H+=HCO3-;往Na2CO3溶液中加入过量稀盐酸的离子方程式为:CO32-+2H+=CO2+H2O。
8. 正确书写酸式盐与强碱溶液间反应的离子反应方程式――采用“少定多变法”:所谓的“少定”即量少的反应物,其离子计量数确定为1,而“多变”即过量的反应物,其计量数根据反应的需要确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如:Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液:Ca2+ +2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O;Ca(HCO3)2溶液中加入少量的NaOH溶液:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3+ H2O。
9. 几个特殊反应中涉及到的“量”的离子反应方程式:如:Mg(HCO3)2溶液与过量的NaOH溶液反应,不可忽视Mg(OH)2比MgCO3溶解度更小,对应的离子反应方程式为:Mg2++ 2HCO3- +2Ca2++4OH- = 2CaCO3+2H2O + Mg(OH)2(正确),Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3+MgCO3+2H2O(错误);如:明矾 (KAl(SO4)2 ・ 12H2O) 与Ba(OH)2 溶液反应,不能忽视Al(OH)3的两性:少量Ba(OH)2溶液时:2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2++6OH- = 3BaSO4+ Al(OH)3,足量Ba(OH)2溶液时:Al3+ +2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4+AlO2-+2H2O;如:NH4HSO4溶液与足量的Ba(OH)2反应,不可忽视NH3・H2O也是弱电解质,离子方程式为:NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4+NH3・H2O+H2O。
【例5】下列离子方程式正确的是( )
A. 向100 mL 0.1 mol/L的FeSO4溶液中加入0.01 mol Na2O2固体:4Fe2++4Na2O2+6H2O=8Na++4Fe(OH)3+O2
B. 向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO2-4恰好沉淀完全:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O?2C6H5OH+CO32-
D. 向20 mL 0.5 mol/L FeBr2溶液中通入448 mL Cl2(标准状况):2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
解析:B项明矾溶液中Al3+与SO42-的物质的量之比是1∶2,要使Ba2+完全沉淀,Al3+与OH-的物质的量之比是1∶4,Al3+恰好转化为[Al(OH)4]-,故B错误;C中苯酚钠与CO2反应,无论CO2的量多与少,都是生成HCO3-,且不是可逆反应,故C错误;D中n(FeBr2) ∶ n(Cl2) = 1∶2,Cl2过量,而离子方程式中Fe2+、Br-间的量不符合1∶2的关系,故D错误,正确的应为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。答案:A
【例6】下列离子方程式书写正确的是( )
A. 少量的CO2通入NaOH溶液中:CO2+OH-=HCO3-
B. 小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO3-+H+=CO2+H2O
C. 硫化钠水解的离子方程式:S2-+2H2O?H2S+2OH-
D. 铜粉加入到FeCl3溶液中:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
解析:本题主要考查离子方程式的书写。A项,应生成CO32-;B项,CH3COOH是弱电解质,不可拆;C项,S2-水解应分步进行;D项,该离子方程式符合客观事实,原子、得失电子、电荷均守恒,正确。答案:D
四、离子共存要判断,排除障碍得真解
1. 由于发生复分解反应,离子不能大量共存:①有气体产生――如:H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能大量共存,主要是由于发生CO32-+2H+=CO2+H2O、HS-+H+=H2S等。②有沉淀生成――如: Ca2+、Mg2+、Ba2+等与SO42-、SO32-、CO32-等不能大量共存,主要是由于Ba2++CO32-=BaCO3、Ca2++SO42-=CaSO4(微溶);Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等与OH-不能大量共存是因为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2,Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3等;③有弱电解质生成――如:OH-、ClO-、F-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存,主要由于OH-+H+=H2O、CH3COO-+H+=CH3COOH等;一些弱酸的酸式根或NH4+不能与OH-大量共存是因为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O、HPO42-+OH-=PO43-+H2O、NH4++OH-=NH3・H2O。此类离子反应总是朝着使溶液中某些离子浓度降低的方向进行!
2. 由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存:①一般情况下,具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如:I-、S2-、HS-和Fe3+不能大量共存是由于:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+、2Fe3++ S2-=S+2Fe2+、2Fe3++3S2-=S+2FeS。②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如:NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在下不能共存;如:SO32-、S2O32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下由于发生:2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O、2S2-+S2O32-+6H+=4S+3H2O不能共存。如:ClO-与S2-不论是在酸性条件下还是在碱性条件下都不能大量共存。
3. 由于形成络合离子,离子不能大量共存:中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如:Fe3+ 和SCN-由于Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+ 等络合反应的发生而不能大量共存。
4. 一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的:如:AlO2-、S2-、HS-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、PO43-、SiO32-等存在于碱性溶液,而不存在于酸性溶液。如:Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、NH4+等存在于酸性溶液,而不存在于碱性溶液。而上述两组离子一般不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。因为:3CO32-+2Al3++3H2O=3CO2+2AI(OH)3,3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3等。
5. 注意题目要求:①看清“一定大量共存”“可能大量共存”、还是“不能大量共存” 等要求。②若溶液无色――则Cu2+(蓝)、Fe3+(棕黄)、Fe2+(浅绿)、MnO4-(紫)等有色离子不能存在。③溶液中有H+――溶液呈酸性;紫色石蕊试液变红;溶液pH7;加入铝粉后放出H2等。
【例7】下列各组离子可能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCO3-、MnO4-
B. 能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、NO3-、Cl-、NH4+
C. 含有大量OH-的无色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiO32-
D. 常温下水电离出的 c(H+)・c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SiO32-
解析:选项A中,pH=1的溶液是酸性溶液,Fe2+被MnO4-氧化,HCO3-在酸性溶液中也不能大量存在。选项B中,与金属铝反应放出氢气的溶液有两种可能,一是酸性溶液,二是碱性溶液,但在酸性溶液中,由于NO3-存在,不能产生氢气;碱性溶液中,NH4+与OH-又不能大量共存。选项C中,Cu2+有颜色。选项D中,c(H+)・c(OH-)=10-20,则常温下水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-10mol・L-1若是酸性溶液,S2-与SO32-不能大量共存,但碱性溶液中可以大量共存。答案:D
【例8】下列各组离子可能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCO3-、MnO4-
B. 能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、NO3-、Cl-、NH4+
C. 含有大量OH-的无色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiO32-
D. 常温下水电离出的c(H+)・c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SO32-
解析:选项A中,pH=1的溶液是酸性溶液,Fe2+被MnO4-氧化,HCO3-在酸性溶液中也不能大量存在。选项B中,与金属铝反应放出氢气的溶液有两种可能,一是酸性溶液,二是碱性溶液,但在酸性溶液中,由于NO3-存在,不能产生氢气;碱性溶液中,NH4+与OH-又不能大量共存。选项C中,Cu2+有颜色。选项D中,c(H+)・c(OH-)=10-20,则常温下水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-10mol・L-1若是酸性溶液,S2-与SO32-不能大量共存,但碱性溶液中可以大量共存。答案:D
跟踪训练:
1. 在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. Fe2+、Al3+、ClO-、Cl- B. K+、Cu2+、OH-、NO3-
C. NH4+、Na+、Br-、SO42- D. Mg2+、H+、SiO32-、SO42-
2. 能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A. 硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+=Fe2++H2S
B. NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C. 少量SO2通入苯酚钠溶液中:C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-
D. 大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O
3.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①pH=11的溶液中:CO32-、Na+、[Al(OH)4]-、NO3-;②无色溶液中:K+、Na+、MnO4-、SO42-;③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、SO42-、NH4+;④酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-;⑤由水电离出的[OH-]=1×10-13 mol・L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④ D. ③⑤
4. 浓度均为0.1 mol・L-1的三种溶液等体积混合,充分反应后没有沉淀的一组溶液是( )
A. BaCl2、NaOH、NaHCO3 B. Na2CO3、MgCl2、H2SO4
C. AlCl3、NH3・H2O、NaOH D. Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4
跟踪训练答案:
1. C 解析:结合离子的性质,从离子反应发生的条件入手分析,离子之间若能发生反应,则不能大量共存。特别注意还原性离子(如Fe2+等)与氧化性离子[如ClO-、NO3-(H+)等]因发生氧化还原反应而不能大量共存。A项Fe2+具有强还原性,ClO-具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应;B项Cu2+能与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀;D项H+能与SiO32-反应生成H2SiO3沉淀。
2. D解析:Fe2+和S2-都具有还原性,可被硝酸氧化为Fe3+和SO42-,A错误。由于NaOH过量,OH-与NH4+和HCO3-都反应,正确的离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-=NH3・H2O+CO32-+H2O,B错误。少量SO2通入苯酚钠溶液中生成苯酚和亚硫酸钠,正确的离子方程式为2C6H5O-+SO2+H2O=2C6H5OH+SO32-,C错误。CaCO3是难溶物,醋酸是弱酸,均不拆写,醋酸钙是易溶于水的盐,拆写,D项离子方程式正确。
1 教学策略
本章节教学在第一课时学生建立了水溶液中的离子观,在此基础上可充分运用信息技术从离子角度分析和讨论问题,设计为三个环节,并分为明暗两条线。
明线:构建 “宏观微观宏观”的教学过程。第一,以H2SO4和Ba(OH)2溶液的反应为载体作为课堂引入,恰当运用电导率传感器。将感性的实验现象与理性的数据处理结果同步呈现给学生。由此引出离子反应的概念和离子方程式的书写事项,并用电脑动画展现思维过程。第二,分别探讨H2SO4和其他物质、Ba(OH)2和其他物质反应的微观情况及离子方程式的书写,同时讨论得出离子反应发生的条件、中和反应的实质。第三,提出“造影剂”和“除水垢”的问题,突出STS思想,旨在体现化学学科知识与生活的紧密联系。
暗线:三步走逐层递进对离子观的构建,让学生对离子反应有较全面的认识。第一:两种反应物均可电离出大量离子,所有的离子均参加化学反应;第二:两种反应物均可电离出大量离子,其中部分离子参加了化学反应;第三:两种反应物,其中一种电离出大量离子,参与离子的反应。
2 教学用具设计
传感器系统:计算机、数据采集器、电导率传感器。
其他用具:1.试剂:0.01mol/L Ba(OH)2溶液、 0.02mol/L H2SO4溶液。
2.磁力搅拌器、酸式滴定管、烧杯。
3 教学过程
3.1教学流程
4 教学设计反思
4.1 探究性与知识性结合
本节课设计重点是利用传感器测试硫酸与氢氧化钡反应过程中溶液的导电率变化――即离子反应发生的实质开展讨论和探究活动。其中包含离子反应的实质、离子方程式的书写、离子反应发生条件。此环节不仅满足于教会学生正确书写离子反应和离子方程式,更想使学生在思维上真正多角度、多层次、多种途径的构建起“微观”概念,能够运用微观概念解释和分析问题。
4.2 共振性
中图分类号:TK403 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0093-01
1 引言
大庆石化分公司化工三厂ABS车间凝聚罐尾气来自三个串联运行的凝聚罐,尾气排放量约2400立方米/小时,目前未经治理直接通过引风机的作用高空排放,该尾气中含有大量的苯乙烯、丙烯腈以及反应中间体等污染物,该尾气的排放不仅对厂区工作环境产生污染,危害工人身体健康,影响工作积极性;而且尾气的扩散也对厂界外环境也造成了影响,因此急需进行治理,处理后的废气达到国家恶臭物质排放标准(GB14554-93)和大气污染物综合排放标准(GB16297 -1996)。
2 中试部分
2.1 中试工艺
次中试试验采用复旦-派力迪污染控制工程研究中心废气处理新技术-低温等离子体技术,对ABS凝聚尾气进行废气净化处理,主要工艺为:
ABS凝聚尾气从凝聚罐尾气放空管引出,在引风机的作用下进入预处理单元进行水气分离、除尘和降温;然后排入气体分配器中均质均量,再进入等离子体反应器单元,在该区域由于高能电子的作用,使异味分子受激发,形成带电粒子、或分子间的化学键被打断产生自由基等活性粒子,这些活性粒子和O2反应,同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下产生OH自由基、氧原子、臭氧等强氧化性物质,这些强氧化性物质与异味分子反应,使其分解,从而促进异味消除,出气中含有的部分未来得及彻底反应的碎片粒子和活性氧等成份再进入深度氧化床,使碎片粒子和活性氧等充分反应,彻底达到消除异味的目的,净化后的气体经引风机后通过排气筒高空排放。
2.2 中试期间所检测的控制参数
试验有4个气体采样点,分别是:进气采样点、冷凝气后采样点、等离子反应器后采样点、深度氧化处理后采样点。4个气体采样点分析苯乙烯、丙烯腈、非甲烷类总烃含量。
2.3 废气处理流程
(1)预处理
ABS凝聚罐尾气温度较高(约97℃),水汽含量大,并且含有少量的反应中间体等固体颗粒状或凝胶状物质,该废气如果直接进入低温等离子体,会影响等离子体放电,增加能耗,并有可能产生结焦现象,影响设备的正常运行,因此须首先进行预处理,预处理系统采用雾化喷淋降温和动态丝网除水器。
(2)低温等离子体反应
经预处理后的废气水汽和粉尘量大大降低,剩余的基本是纯净的苯乙烯和丙烯腈等污染物,需补充新风,因此在除水器后面设置补新风接口,补新风量与废气中的水汽含量相当。除水后的废气与补充的新风在管道内混合后通过气体分配器均布后进入等离子体反应器,以使每个等离子体反应管中通过的气体量等同,同时也使来自不同工段的废气进行充分混合,达到均质目的。
(3)深度氧化床
从低温等离子体出来的废气,大部分污染物被分解成碎片粒子,并可能生成少量有机酸;同时一部分氧气也在高能电子的轰击下形成臭氧等活性氧成份。针对废气中少量没有处理完全的臭气因子,采用深度氧化技术对其进一步分解氧化。
深度氧化塔采用改性填料为填充塔,可有效吸附碎片粒子和活性氧等,并促进吸附在填料塔上的这些成份发生深度氧化反应。由于该填料塔不是用来吸附有机质的,且始终有活性氧等成份存在,因此,填料塔即使吸附了少量有机质,也会因为臭氧、自由基等氧化反应的存在,使得填料塔始终处于非饱和状态,即本系统采用的填料塔无需更换,可长期使用。深度氧化池同时设至循环水喷淋,可使部分反应转移到液相中进行,使反应更加完全。
(4)经引风机和排放烟囱
经过深度氧化床处理的气体,由引风机和排放烟囱排入大气。本处理系统设计的思想为全负压操作,可有效防止风管、风阀及设备的泄漏,因此引风机装在深度氧化反应塔的后面,排放烟囱的前面。引风机的进风口装有可调节风阀,供调节风量、风机维护使用。
(5)控制和监控系统
整个系统设置1台集中控制柜,控制系统的运行。在处理系统的不同位置,设置采样口和检测点,用于采样和工艺检测需要。
3 中试结果
通过以上中试试验,ABS凝聚尾气中苯乙烯,丙烯腈、非甲烷总烃含量明显降低,下表所示凝聚尾气数据对比表:
从上表可以看出凝聚尾气通过低温等离子体技术处理后,其含有的苯乙烯,丙烯腈,非甲烷总烃均达到排放标准。
4 结论
1、通过凝聚尾气低温等离子反应中试研究,找到了适合本装置的有效处理ABS凝聚尾气的有效途径。
2、本次试验为定性试验及数据优化试验,通过试验确定工艺方案的可行性,并为工程设计提供优化数据和设计参数。
参考文献
[1] 李工生,白延军,李朝阳,等.ABS装置中丙烯腈及苯乙烯等废气的治理,弹性体,2010-06-25
关键词:物质分类;离子反应;考点;例析
物质的分类、离子反应是每年高考的热点,为此,笔者将其常见的考点分类例析于下,以期对读者有所帮助.
考点一、物质的分类
考点点击:物质的分类贯穿于化学的始终,主要考查中学阶段常见的物质分类标准,其中,氧化物的分类和酸、碱、盐、氧化物之间的转化为高考考查的重点,也是该部分内容的难点及易错点.
例1(2014年四川高考题)下列关于物质分类的说法正确的是()
A. 金刚石、白磷都属于单质
B. 漂白粉、石英都属于纯净物
C. 氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D. 葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
解析该题主要考查了物质分类的有关知识.由一种元素组成的纯净物是单质,金刚石是碳元素形成的单质,白磷是磷元素形成的单质,故A正确;由一种物质组成的是纯净物,由不同种物质组成的物质是混合物,漂白粉是次氯酸钙和氯化钙组成的混合物,石英是二氧化硅,属于纯净物,B错误;在溶液中或熔融状态下完全电离为离子的化合物是强电解质,不能完全电离,存在电离平衡的是弱电解质,氯化铵是强电解质,次氯酸是弱电解质,C不正确;蛋白质是高分子化合物,而葡萄糖是单糖,不是高分子化合物,D不正确.
答案:A.
考点二、胶体的丁达尔现象
考点点击:胶体的本质特征是胶体的微粒直径介于1~100nm之间.胶体的性质有:布朗运动、丁达尔效应、电泳、胶体的聚沉等,高考重点考查利用丁达尔现象这种胶体特有的性质来区别胶体与溶液.
例2(巴彦淖尔模拟试题)关于胶体和溶液的区别,下列叙述中正确的是()
A.溶液呈电中性,胶体带有电荷
B.溶液中溶质微粒一定不带电,胶体中分散质微粒带有电荷
C.溶液中分散质微粒能透过滤纸,胶体中分散质微粒不能透过滤纸
D.溶液中通过一束光线没有特殊现象,胶体中通过一束光线出现明亮的光带
解析胶体本身是不带电,只是因为胶粒的表面积较大,吸附了溶液中的离子而带了电荷,故A项错;溶液中的溶质,要看能否电离,若是非电解质,则不带电,B项错;溶液和胶体中分散质粒子的直径均可穿过滤纸,C项错;丁达尔效应可以用来区分溶液和胶体,D项正确.
答案:D
考c三、电解质和非电解质
考点点击:电解质(包括酸、碱、盐、水等)和非电解质(包括非金属氧化物、NH3、大多数有机物等)和弱电解质(包括弱酸、弱碱、少数盐、水等).判断化合物所属的类型是高考的热点之一.
例3下列物质的水溶液都能导电,但属于非电解质的是()
A.CH3COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2
解析本题主要考查了非电解质的含义和判断,由于氯气为单质,所以既不是电解质也不是非电解质.
答案:B.
例4下列说法下列正确的是()
A.强电解质的水溶液中不存在溶质分子,弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子
B.强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液
C.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
D.强电解质易溶于水,弱电解质难溶于水
解析强电解质溶于水后,全部电离,不存在溶质分子,而弱电解质溶于水后,只部分电离,存在电离平衡,水溶液中存在溶质分子和离子,故A正确.溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷所决定的,若强电解质溶液是稀溶液,则溶液中离子浓度很小,导电性就很弱,故B不正确.强电解质部分是离子化合物,部分是共价化合物,如H2SO4是强酸,也是强电解质,但属于共价化合物,故C不正确.强电解质与溶解性大小无关,如BaSO4难溶于水,但属于强电解质,而NH3・H2O易溶于水,但属于弱电解质.
答案:A
例5(2016年上海高考题)能证明乙酸是弱酸的实验事实是()
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
解析本题主要考查弱电解质的判断.解题时依据弱电解质的概念进行判断即可.A选项只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,故A错误;该盐水溶液显碱性,是由于阴离子的水解.故可以证明乙酸是弱酸,即B正确;可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,故C错误;可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,故D错误.
答案:B.
点评本题考查实验方案的评价,涉及酸性强弱比较的实验方法,关键是原理的理解,难度不大.
考点四、离子反应发生的条件
考点点击:对于复分解反应,若生成难溶物质、难电离或易挥发的物质中的一种,均可发生;对于氧化还原反应,通常遵循“强制弱”的规律,即强氧化剂可以制取弱氧化剂,强还原剂可以制取弱还原剂.
例6(2014年闵行区二模)下列变化能够实现的是 ( )
①弱酸与盐溶液反应生成强酸 ②两种氧化物发生反应有气体生成 ③两种酸的溶液充分反应后溶液呈中性④复分解反应中既没有生成水,也没有生成沉淀和气体
A.①③B.②④C.①②④D.①②③④
解析本题主要考查了离子反应发生的条件.弱酸与盐溶液反应符合复分解反应发生的条件可以生成强酸,如氢硫酸与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀与硫酸,故①正确;过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,故②正确;氢硫酸与亚硫酸恰好完全反应,所得溶液呈中性,故③正确;复分解反应发生的条件是生成难溶物、难电离物和易挥发性物质;醋酸钠与盐酸反应生成醋酸和氯化钠,既没有生成水,也没有生成沉淀和气体,故④正确.
答案:D
例7下列变化必须加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cr2O2-7CrO2-4
B.HNO3 NO2
C.SiO2Si
D.CH3CH2OHCH3CHO
解析必须加入氧化剂才能实现,这说明该微粒是还原剂,失去电子,有关元素的化合价要升高.在转化Cr2O2-7CrO2-4中元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应,A错误;在转化HNO3 NO2中氮元素的化合价降低,需要加入还原剂,B错误;在转化SiO2 Si中硅元素的化合价降低,需要加入还原剂,C错误;在转化CH3CH2OHCH3CHO中碳元素的化合价升高,需要加入氧化剂,D正确.
答案:D
考点五、离子反应的书写与正误判断
考点点击:离子反应的实质是离子的重新组合,可以用离子方程式表示反应的实质.一般情况下会在选择题中考查离子方程式的正误判断,在填空题中考查离子方程式的书写.在书写与判断时要注意两个守恒、物质是否可拆、物质的用量、是否漏掉某种离子等方面考虑.
例8(2016年高考江苏高考题)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.将铜插入稀硝酸中:
Cu+4H++2NO -3Cu2++2NO2+H2O
B.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:
Fe3++Fe2Fe2+
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:
Al3++3NH3・H2OAl(OH)3+3NH+4
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:
Na2SiO3+2H+H2SiO3+3Na+
解析本题主要考查了离子方程式的正误判断.由题给离子方程式可知,将铜插入稀硝酸中生成的是NO,而不是NO2,故反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO -33Cu2++2NO+4H2O,即A错误;B选项中电荷不守恒,向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉应为:2Fe3++Fe3Fe2+,故B也不正确;由于氨水是弱碱,不能溶解氢氧化铝,则向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式为:Al3++3NH3・H2OAl(OH)3+3NH+4,C正确;硅酸钠为可溶性盐,不应该用化学式表示,向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式为: SiO2-3+2H+H2SiO3,D错误.
答案:C
评注掌握相关物质的化学性质和反应的原理是解答的关键,判断离子方程式正确与否时一般可以从以下几点角度分析:(1)检查反应能否发生,例如铜和稀硫酸等.(2)检查反应物、生成物是否正确,例如选项A.(3)检查各物质拆分是否正确,例如选项D.(4)检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等),例如选项B.(5)检查是否符合原化学方程式.
例9(2015年山东高考题)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:
SO2-3+2H+SO2+H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:
SiO2-3+ SO2+ H2OH2SiO3+SO2-3
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3・H2O:Al3++4NH3・H2OAl(OH)-4+4NH+4
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O4Na++2Cu(OH)2+O2
解析稀硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应,生成SO2-4、NO和H2O,A错误;过量的SO2与Na2SiO3溶液反应生成HSO-3,B错误; Al(OH)3不与弱碱反应,所以Al2(SO4)3与过量氨水反应生成Al(OH)3,C错误; Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4,两个方程式加和可得离子方程式,D正确.
答案:D
考c六、离子共存
考点点击:离子共存知识是高考的热点、重点,该部分考查的内容包括离子反应发生的条件、氧化还原反应、物质的电离与水解、溶液酸碱性的计算、电极反应式的正误判断、离子的推断等.解此类题时要注意:看清题干中的要求和题目中的隐含条件.
例10水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.NH+4 、Ba2+、Br-、CO2-3
B.Cl-、SO2-3、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO2-4、MnO-4
D.Na+、H+、NO-3、HCO-3
解析Ba2+和CO2-3反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存,A错误;SO2-3和H+反应生成SO2,不能大量共存,B错误;C中四种离子不反应,可以大量共存,C正确;H+和HCO-3会反应生成CO2、H2O,不能大量共存,D错误.
答案:C
例11制备(NH4)2・Fe(SO4)2・6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH
A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH+4、Cl-、SO24
B.加入过量NaClO溶液:NH+4、Fe2+、H+、SO24、ClO-
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH+4、SO24、OH-
D.加入过量NaClO溶液和NaOH的混合溶液:Na+、SO24、Cl-、ClO-、OH-
解析本题主要考查了离子共存的问题,解题时根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀、弱电解质,不能发生氧化还原反应等,离子才能大量共存,并结合母液中含有(NH4)2・Fe(SO4)2・6H2O晶体中的离子,利用离子共存的观点分析解答即可.由于氯气与还原性离子Fe2+发生氧化还原反应,故不能存在二价铁离子,即A错误;Fe2+有强还原性,酸性条件ClO-离子具有强氧化性,两者能发生氧化还原反应,不能共存,故B错误;C中Fe2+、OH-结合生成沉淀,铵根离子与碱结合生成弱电解质,不能共存,故C错误;D组离子之间不反应,能共存,加入过量NaClO溶液和NaOH的混合溶液,离子之间也不反应,能共存,故D正确.
该反应是亚铁离子的检验方法,反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。
亚铁离子一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反应,如氯气,氧气等。因此亚铁离子溶液最好现配现用,储存时向其中加入一些铁粉。亚铁离子也有氧化性,但是氧化性比较弱,能与镁、铝、锌等金属发生置换反应。
铁氰化钾是深红色晶体,水溶液呈黄色。 其水溶液在存放过程中逐渐分解。遇阳光或溶于水都不稳定,能被酸分解。遇亚铁离子生成深蓝色沉淀。
(来源:文章屋网 )
Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-
BaSO4+Cu(OH)2
只能代表:
CuSO4+Ba(OH)2BaSO4+Cu(OH)2
目前很多材料和参考资料上也都是举出这个反例。自然,教师讲课也都是以这个例子说明本文标题是不正确的。上述反例真的只能代表一个反应吗?让我们看看下面的一个化学反应。硫酸铜和碱式硝酸钡的反应:
CuSO4+2Ba(OH)NO3
BaSO4+Ba(NO3)2+Cu(OH)2
如果把上述化学方程式改写成离子方程式,则为:
Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-
BaSO4+Cu(OH)2
看来这个被我们广大师生引用多年的硫酸铜和氢氧化钡反应的离子方程式还是有瑕疵的。那么,我们有没有一个办法,观察一下离子方程式就能做出准确判断,它是代表一个反应还是一类反应呢?有,我们可以用离子替代法和离子搭配法来进行判断,现举例说明。
一、离子替代法
只要与离子方程式中的阳离子(或阴离子)结合成一个可溶性强电解质的阴离子(或阳离子)是一组可以互相替代的离子,则这个离子方程式代表的必然是一类离子反应。如:
H++OH-H2O
对于这个离子方程式,与氢离子结合的阴离子可以用Cl-、SO2-4、NO-3互相替代,与氢氧根离子结合的阳离子可以用Na+、K+互相替代,因此它代表的是一类离子反应。再如:
Cu2++2NH3・H2OCu(OH)2+2NH+4
这个反应中与铜离子结合的阴离子可以用Cl-、SO2-4、NO-3互相替代,所以它代表的也是一类离子反应。
二、离子搭配法
我们先要了解两个概念。
复盐:由两种(或两种以上)不同的金属离子(包括NH+4)和一种酸根离子组成的盐。(可理解为:一种酸被多种金属重复置换得到的盐。)
混盐:由一种金属阳离子(包括NH+4)和两种(或两种以上)酸根阴离子所组成的盐。(可理解为:混合酸被一种金属置换所得到的盐。)
只要与离子方程式中的阳离子搭配一个不易形成沉淀的阴离子形成一种可溶性混盐或碱式盐(或与离子方程式中的阴离子搭配一个不易形成沉淀的阳离子形成一种可溶性复盐或酸式盐),存在这种离子的话,离子方程式代表的是一类离子反应。如:
Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-
BaSO4+Cu(OH)2
这个反应中我们可以把Ba2+除与OH-结合外再搭配一个NO-3变成Ba(OH)NO3,所得的离子反应由于NO-3肯定会被删去,必然与原离子方程式相同。这种可以进行离子搭配的离子方程式都是代表一类离子反应。再如:
Al2(SO4)3+3Ba(OH)2
3BaSO4+2Al(OH)3
改写成离子方程式为:
2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
3BaSO4+2Al(OH)3
我们可以将SO2-4除与Al3+结合外再搭配K+变成KAl(SO4)2 成为一个复盐,化学方程式变为:
2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2
3BaSO4+2Al(OH)3+K2SO4
其离子方程式也是:
2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
3BaSO4+2Al(OH)3
由于
2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
3BaSO4+2Al(OH)3
可以进行离子搭配,它代表的也是一类离子反应。有没有离子方程式只代表一个离子反应呢?我们看下面一个离子方程式:
NH3・H2O+CH3COOH
CH3COO-+NH+4+H2O
这个离子方程式既不可进行离子替换,也不可进行离子搭配,它只能代表:
NH3・H2O+CH3COOHCH3COONH4+H2O
再如:
NH3・H2O+H2CO3NH+4+HCO-3+H2O
只能代表:
NH3・H2O+H2CO3NH4HCO3+H2O
1目的:为保障应急救援装备、物品、药品处于良好状态,为发生突发事故救援时提供物质保障,制定本制度。
2范围:应急救援装备为消防器材和设施、标识或图标、呼吸器、防毒面具等。物资包括抢险时所需的物品。药品包括因中毒或灼伤等治疗时所需的药品。
3职责:
3.1安全环保部负责消防设施和器材、防毒面具、呼吸器、标识和图标等的日常管理。
3.2行政部负责药品的日常监督管理。卫生室为具体负责单位。
4检查与维护管理
4.1管理要求
4.1.1非火灾或事故下,任何部门和个人都不准使用、试用和玩耍消防器材、消防设施和安全标示、物资。特殊情况(非事故)确需使用时,需经安全环保部门许可。药品类必须保证在有效期内,并定期更换。
4.1.2严禁占用消防通道,堵塞安全出口;严禁圈占、堵塞消火栓、灭火器等消防器材和消防设施,保证通道出口畅通,消防器材处于随时可用状态。
4.1.3严禁擅自挪用、拆除、停用消防设施和器材,对破坏消防设施、器材和标示的行为予以严肃处理,造成严重后果的送交公安部门处理,并号召全体员工检举破坏消防器材、设施和标示的行为。
4.1.4按有关规范配备消防器材和消防设施。按照治疗要求合理配备应急药品。
4.1.5由安全环保部对消防器材和设施、防毒面具等的使用情况进行定期巡检,按照消防器材和设施的性能要求,每月或每年进行一次检查,对达不到标准的消防器材和消防设施及时更换或维修。
4.2维护管理:
4.2.1日常检查
1)设备或设施、防护器材的每日应检查由所在岗位执行,工段长为直接责任人,所在车间主任为主要负责人。检查器材或设备特别是气体泄漏报警仪的功能是否正常。如发现不正常,应在日登记表中记录并及时处理。
2) 电工定期对备用电源进行1—2次充放电试验,1—3次主电源和备用电源自动转换试验,检查其功能是否正常。看是否自动转换,再检查一下备用电源是否正常充电。
3)仪表组每周要对消防通信设备的检查,应进行控制室与所设置的所有电话通话试验,电话插孔通话试验,通话应畅通,语音应清楚。
4)安全环保部每周检查备品备件、专用工具等是否齐备,并处于安全无损和适当保护状态。
4.2.2报警仪年度检查试验
每年对报警系统的功能应作全面检查试验,并填写年检登记表。
4.2.3消火栓系统定期检查
消火栓箱应经常保持清洁、干燥,防止锈蚀、碰伤和其它损坏。每半年至少进行一次全面检查维修。检查要求为
1)消火栓和消防卷盘供水闸阀不应有渗漏现象。
2)消防水枪、水带、消防卷盘及全部附件应齐全良好,卷盘转动灵活。
3)消火栓箱及箱内配装的消防部件的外观无破损、涂层无脱落,箱门玻璃完好无缺。
4)消火栓、供水阀门及消防卷盘等所有转动部位应定期加注油。
4.2.4灭火器材的定期检查
每周应对灭火器进行检查,确保其始终处于完好状态
4.2.4.1外观检查
1)检查灭火器铅封是否完好。灭火器已经开启后即使喷出不多,也必须按规定要求在充装。充装后应作密封试验并牢固铅封
2)检查压力表指针是否在绿色区域,如指针在红色区域,应查明原因,检修后重新灌装
3)检查可见部位防腐层的完好程度,轻度脱落的应及时补好,明显腐蚀的应送消防专业维修部门进行耐压试验,合格者再进行防腐处理
4)检查灭火器可见零件是否完整;有无变形、松动、锈蚀(如压杆)和损坏,装配是否合理
5)检查喷嘴是否通畅,如有堵塞应及时疏通
4.2.4.2定期检查
1)每半年应对灭火器的重量和压力进行一次彻底检查,并应及时充填
2)对干粉灭火器每年检查一次出粉管、进气管、喷管、喷嘴和喷枪等部分有无干粉堵塞,出粉管防潮堵、膜是否破裂。筒体内干粉是否结块。
3)灭火器应进行水压试验,一般5年一次。化学泡沫灭火器充装灭火剂两年后,每年一次。加压试验合格方可继续使用,并标注检查日期
4)检查灭火器放置环境及放置位置是否符合设计要求,灭火器的保护措施是否正常。
4.2.5防护器材的定期检查
防毒面具及滤毒罐应经常保持清洁、干燥,防止锈蚀、剐伤和其它损坏。每半月至少进行一次全面检查维修。检查要求为
1)防毒面具有无破碎及剐伤,看是否老化。
2)检查滤毒罐体有无锈蚀,是否失效。
3)对空气呼吸器的检查,应检查压力表指示是否在规定范围内,。
关键词:有机物分子;反应机理;高中化学;积极性
有机物内容的相关教学中,教师的教学方式非常重要,如果教学方式不合理,那么就不能满足教学的需要。在学习有机物分子这一章节的时候,学生需要掌握三个方面的知识,第一,有机反应的机理;第二,有机物结构的性质;第三,有机物分子机构。只有掌握了这三点,才能使学生更好地学习后面的知识,从而起到承前启后的作用。在本文中,分析了三种不同的教学方式,具体如下:
第一种方法:教师向学生展示有机物分子模型,并且讲解该模型的空间结构。另外教师还要将具体反应的例子在黑板上写出来,对重点部分用不同颜色的粉笔标注出来。此外还要深入地讲解有机反应机理和结构与性质的关系。
第二种方法:摒弃只有黑板、粉笔的教学方法,采用多媒体技术来进行讲解。教师要先准备好关于有机物分子结构的视频或者动画,采用这样的形式进行模拟,这样就能生动形象地将有机反应机理和结构、性质等知识展示出来。
第三种方法,先给学生讲解原子结构的知识,然后再给每一位学生分发一盒有机物分子球棍模型的组装器材。在这个过程中,要使每一个学生按照C、H、O的成键原理,自己动手动脑,对有机物分子空间模型进行组装。最后还要在这个基础上,充分地模拟有机反应的机理。通过这样的方式,让学生真正了解结构和性质之间的关系。
上完课之后,再让学生做一些例题,从而起到巩固的作用。下面说说对上面几种授课方式进行的分析:
首先是第一种上课方式,这种方式很单一,教师仅仅只是一味地向学生讲解有机物分子结构的理论知识,学生也只是被动地接受知识。这样不但效率很低,而且很难调动学生的听课积极性。此外,从课后学生所完成的例题来看,学生对知识掌握的程度并不是很深,甚至还有一部分学生根本没有掌握基本的知识点。
其次是第二种上课方式,相比于第一种上课方式,第二种方式稍微活泼一些,而且课堂内容也丰富了很多。因为第二种方法采用了多媒体动画视频的方式,这样就会使得有机反应机理的知识直观地展示在学生面前。有机物分子结构的知识比较抽象和复杂,所以仅仅依靠理论知识的传授,是不能让学生很好地掌握和理解的。虽然这种方式能够吸引学生的注意力,但是有相当一部分学生都只停留在观看动画视频的有趣层次上,所以知识掌握的仍然不够,有可能课后便忘记了这些知识。
最后是第三种上课方式,相比于第一种方式和第二种方式,第三种方式不但有比较好的氛围,能够带动学生,而且还能使学生和学生之间相互讨论、互相交流。学生根据过去学过的知识,自己动手、动脑对有机物分子结构模型进行组装,并且模拟反应机理。这样既可以帮助学生巩固之前的知识,又能够使学生对后面的知识有个大致的了解。相比于第一种和第二种教学方式,第三种教学方式的效果更好。
通过上面的比较和分析,可以得出这样的结论,单纯的讲解理论知识,效果差于让学生自己动手操作。因此,第三种处理方式有以下几个方面值得反思:
1.学生会在动手动脑的过程中提高积极性
教师让学生自己进行思考,对有机物结构模型进行组装,学生需要积极思考,动手动脑才能完成整个过程。当学生通过动手动脑完成任务后,会产生喜悦感和成就感,这对于提高学生的学习积极性是非常有利的。
2.巩固学生的知识
组装有机物结构模型的时候,学生更深地理解了C、H、O原子结构知识以及成键原则,这样也能够使学生更好地掌握有机物空间结构和性质区别的知识。举个例子,当学生能够根据过去学的知识对甲烷的分子球棍模型进行组装,那么学生就理解了空间结构的知识,同时也了解了甲烷的空间结构。在对乙醇的分子球棍模型进行组装之后,学生会对甲醚和乙醇进行比较,明白如何对这两者进行区分。
3.让学生更好地掌握反应机理
在学生相互合作的过程中,基本区分了有机反应的类型,比如乙醇和乙酸之间的酯化反应,以及乙酸乙酯的水解反应。当学生认识了酯化反应、水解反应之后,就更好地掌握了原理。另外教师还让学生模拟乙烯和水加成反应和乙醇消去反应,使学生更好地理解了反应机理的差别。通过以上对几种教学方式的讲述,笔者有所体会:
1.让教学手段能够充分发挥出作用
无论是采用多媒体的教学方式,还是球棍模型试验,都只是一种为教学服务的手段。只有好好地利用了它,充分挖掘它的内涵,才能使它发挥出自身的作用。因此,教师必须创设合理的情境,使学生更好地构建知识体系。
2.使学生产生兴趣
教师在设计学习方式的时候,必须考虑学生的实际情况,采取一些生动、活泼的授课方式,更好地鼓舞学生,激发他们的主观能动性。不管是哪一种教学方式,只要是能达到效果的教学方式,就是值得推广和使用的。
3.提倡自主学习
“授人以鱼,不如授人以渔。”如果教师只是一味地灌输理论知识,那么学生便很难理解抽象而复杂的知识。因此,教师要给学生设计教学任务,让学生进行思考,动手动脑,通过自己的方式来完成这些任务。在这个过程中,学生不但收获了学习的方法,而且还理解了原本抽象而复杂的理论知识,掌握了重点和难点。
在高中化学教学中,很多学生都存在不能很好地掌握知识点、学习缺乏主动性、积极性的问题。为了解决这些问题,教师需要改进教学方式,采用生动、形象的教学手段,在教学中突破重点和难点,这样才能达到教学的根本目的。
参考文献:
[1]曹志兵.有机物分子结构推断的有效策略[J].新高考:理化生,2012(12):30-32.