（新课标）高中化学 第三章 第4节 第2课时 离子反应的应用导学案 鲁科版选修4.docVIP

第四节离子反应第2课时 离子反应的应用【课前学案导学】 精准定位学习目标导航1.了解常见阴离子和阳离子的检验方法；2.理解利用酸碱中和滴定法测定强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差的判断。3.通过离子反应在生产生活中的广泛应用，使学生体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。自主梳理基础知识导航1.物质的检验与含量测定（1）离子的检验人们常用_来检验一些常见的离子在溶液中是否存在。（2）测定溶液中离子的浓度沉淀法离子反应可用于测定溶液中相关离子的浓度。如果溶液中so42-的浓度可用_将其转化为baso4沉淀，再称量沉淀的质量求得。氧化还原滴定利用氧化还原原理进行滴定，如溶液中mno4的浓度可用已知准确浓度的含_的溶液滴定来求得，称为氧化还原滴定。酸碱中和滴定a.定义：_。b.原理：kc标v标= c待v待，实质是：_，若用标准液盐酸去滴定未知浓度的naoh溶液，则：。c.酸碱中和滴定的关键 (1)准确测定参加反应的两溶液v标和v待的体积；(2)准确判断中和反应是否恰好完全进行。借助酸碱指示剂判断滴定终点2.物质的制备与纯化（1）物质的制备离子反应可以用于制备酸、碱、盐、气体等。如氯碱工业通过电解饱和食盐水，生产naoh、cl2，h2，反应方程式为：_。（2）物质的纯化如果要得到高纯度的氯化钠，可利用离子反应除去其含义的少量的cu2+、mg2+、so42；污水的净化实际上是利用沉淀剂通过离子反应使污水中的重金属离子生成沉淀而除去。3.生活中常见的离子反应（1）胃酸过多的治疗服用小苏打的离子方程式：（2）硬水的形成及软化含义：硬水含有_较多的水；暂时硬水含有_较多的水。形成暂时硬水软化方法加热法ca2+ + 2hco3 + oh = caco3 +co2+ h2o；加沉淀剂法在硬水中加入na2co3等沉淀剂，使ca2+、mg2+浓度降低，离子方程式为：ca2+ + co32 = caco3mg2+ + co32 = mgco3自主梳理参考答案1、（1）离子在一定条件下的反应(2) ba2+ fe2+用已知物质的量浓度的标准液来测定未知物质的量浓度的待测液的方法h+oh-= h2o2、3、（1）（2）ca2+、mg2+ 可溶性碳酸氢盐【课堂探究导学】 合作探究-名师保驾护航探究一：进行物质检验的基本步骤1物质检验的基本步骤（1）对试样进行外观观察：主要目的是利用被检验物质的颜色和状态，气味等，对可能含有的某些组分进行推断，进而排除另一些组分存在的可能性。（2）试样的准备：不论是固体试样，还是液体试样，都只能取少量（固体以刚好铺满试管底部为准，液体为l2ml）用于配制溶液或用于检验，要留有一定量的试样备用，不能全部取用完。绝对不能将检测试剂直接加入到待测液中，一者造成待测液浪费，二者无法进行后续检测。（3）检验：在进行检验时，除了要考虑各离子的特征反应外，最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。只要排除干扰的方法得当，就可以设计出正确的实验方案。特别提醒（1）在对物质进行检验时，一定要取少量或少许样品加入一洁净试管，切不可直接在原试剂瓶中加入药品检验；（2）在描述现象时，不可直呼其名，应描述为待检物或待测液。探究二：物质的制备和纯化1.物质的制备：cu(oh)2.al(oh)3.feso4.co2.so2.no、no2.al、naoh和cl2.漂白粉、“84”消毒液、波尔多液等2.物质的纯化（除杂）：（1）除杂试剂稍过量（对于co32等可以用盐酸中和再调节ph法）（2）不能除掉主要成分，但可以增加主要成分3.举例：（1）co2(hcl)、fecl2(fecl3)、fecl2(cucl2)、fecl3(fecl2)、na2co3固体(nahco3固体)、nahco3(na2co3)、干燥剂的选取（2）粗盐的提纯：粗盐的主要成分是，此外还含有泥沙、ca2+、mg2+、fe3+、so42杂质，其纯化过程如下： 过滤(除泥沙及沉淀)过量na2co3(除ca2+、ba2+)过量naoh(除mg2+、fe3+)过量bacl2(除so42)粗盐水阳离子交换塔(除ca2+、mg2+)适量盐酸(除co32)精盐制盐水含少量ca2+、mg2+要求：na2co3必须在bacl2之后 加入盐酸要在过滤之后（3）工业废水的净化：（4）硬水的软化：是指除去水中ca2+、mg2+的过程；通常硬水中含有mg(hco3)2、ca(hco3)2、mgcl2、cacl2等物质，其软化可用石灰纯碱法，其过程如下：足量的na2co3加盐酸调ph=7足量的ca(oh)2硬水软水涉及的离子方程式：ca2+ + hco3 + oh = caco3 + h2o mg2+ + hco3 + oh + ca2+ = mg(oh)2 + caco3 + h2omg2+ + oh = mg(oh)2ca2+ + co32 = caco3oh + h+ = h2oco32 + h+ = h2o + co2典例剖析-名师释疑助航例1.离子方程式ba2+so42-baso4表示的是（ ）a氢氧化钡与可溶性硫酸盐溶液之间的反应b氢氧化钡和硫酸的反应c可溶性钡盐和可溶性硫酸盐溶液之间的反应d硫酸和钡盐只生成baso4沉淀的反应答案c解析ba2+来自于可溶性的钡盐溶液，so42-来自于可溶性硫酸盐溶液。【变式训练1】在h2s+2oh-=s2-+2h2o的离子反应中，oh-所代表的是（硫化铜难溶于水）（ ）akoh bcu(oh)2cmg(oh)2dnh3h2o【例2】某溶液中含有hco3、so32、sio32、cl等四种离子，若向其中加入某种试剂后，发现溶液中仅有hco3、so32两种离子数量大量减少。则加入的试剂可能是 （ ）a盐酸 b过氧化钠 c双氧水 d氯化钡溶液答案b解析因为sio32没有减少，所以不可能是盐酸和氯化钡，双氧水只能使so32减少，过氧化钠溶于水既有碱性又有氧化性，hco3、so32两种离子数量均大量减少。【变式训练2】下列各物质中所含的少量杂质，用括号内的物质能除去，并且不引进其他杂质的是（ ）a二氧化碳中所含的氯化氢（nahco3溶液）b氢气中所含的硫化氢（硫酸铜溶液）c乙酸乙酯中所含的乙酸（乙醇）d氯化钠溶液中所含的氯化钡（硫酸）【例3】某溶液中可能含有na+、k+、mg2+、i、so32、so42等离子中的全部或其中的几种。现分别进行以下实验操作：用洁净的铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧，焰色呈黄色；取原溶液，滴加少量溴水，振荡后溶液仍为无色。取原溶液，加入盐酸酸化的ba(no3)2溶液后，产生白色沉淀。 (1)原溶液中一定存在的离子是 ，一定不存在的离子是 。(2)上述,的操作中， 是错误的，应改为 ，以便确定 离子的存在。(3)为确定 离子是否存在，应补充的实验是 。答案(1)na+、so32- ；mg2+ .(2) ；先加盐酸酸化后，再加bacl2溶液 ；so42-(3)i-、k+； 透过蓝色钴玻璃观察火焰，焰色呈紫色的则含有k+，否则没有k+； 取原溶液少许加入试管，滴入用hno3酸化的agno3溶液，若产生黄色沉淀，则有i-，否则没有i-。解析关键要从中信息得出一定有so32，一定没有mg2+，而i不能确定，还要注意中加入的是ba(no3)2，在酸性条件下，能将so32氧化成so42对检验造成干扰。【变式训练3】长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：称量ag样品，置于烧杯中。加入适量蒸馏水，使样品溶解。加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的bacl2溶液。过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。加热干燥沉淀物。将沉淀物冷却至室温后，称量。重复、操作到合格，最后得到bg固体。本实验流程为： 回答下列问题：（1）本实验中是否能用ba(no3)2代替bacl2？_。其理由是：_。（2）步骤中的盐酸使溶液呈强酸性的目的是：_。（3）步骤的“合格”标准是：_。（4）实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是_。（列出算式，不需化简）。 变式训练解析及答案【变式训练1】答案：a解析：oh-来自易电离的碱液如koh溶液【变式训练2】答案：ab解析： a中hcl + nahco3nacl + co2+ h2o，co2不与nahco3反应，且溶解度减小；b中h2s + cuso4cus+ h2so4，而h2不反应，也不溶解；c中乙醇、乙酸、乙酸乙酯三者互溶；d中引入杂质（hcl、h2so4）。【变式训练3】答案：（1）不能；在酸性溶液中，no3-能将氧化成，从而造成较大误差；（2）加盐酸可将na2so3转化为so2逸出，避免生成baso3沉淀，保证得到的沉淀都是baso4；（3）连续两次称量的质量不变；（4）解析： 具有还原性，长期存放的亚硫酸钠会发生反应2na2so3 + o22na2so4，被部分氧化生成硫酸钠，因此，杂质主要是na2so4。这样的样品溶解后，加入稀盐酸酸化，再加过量的bacl2溶液，则只有baso4沉淀生成，因为亚硫酸是弱酸，强酸性条件下，不能生成baso3沉淀。不能用ba(no3)2代替bacl2，因为酸性条件下，no3-具有强氧化性，可将氧化成，这样就不能保证baso4沉淀中全部是来自“部分氧化而生成的硫酸钠”，从而造成结果错误。备选例题1. 为了检验，甲、乙、丙、丁、戊五位同学设计了如下5种方案：方案甲：试液白色沉淀沉淀不溶解方案乙：试液无沉淀（也无气泡） 白色沉淀方案丙：试液无沉淀白色沉淀方案丁：试液白色沉淀沉淀不溶解方案戊：试液白色沉淀（过滤、洗涤） 沉淀不溶解请问哪种方案最好？【答案】方案乙最优【解析】方案甲不够严密，因为在含有ag+(hg22+、pb2+)而不含的无色透明溶液中，也会出现类似的实验现象；方案丙或方案丁不够严密，因为含有而不含的无色透明溶液也会出现丙和丁方案的现象；方案乙和方案戊严密，因为只有的无色透明溶液才会出现此两种方案的现象。但从操作的简化程度与效果来看，方案乙最优。方案乙的具体操作步骤如下：取待测溶液少量，加入足量的稀盐酸，以确定溶液中有无ag+、hg22+、pb2+，并除去可能存在的或(加足量稀盐酸生成so2，加稀足量盐酸生成co2)。如果加入盐酸后既没有白色沉淀生成，也没有气泡产生。则可认为溶液中不存在ag+、hg22+、pb2+或、。2水蒸气通过灼热的煤所产生的混和气，其主要成份是co、h2还含有co2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混和气中含有co和h2。 (1)连接上述装置的正确顺序是：(填各接口的代码字母)混和气( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( ) (2)确认混和气中含有h2的实验现象是_；其理由是_。【答案】(1)(e)(f)接(d)(c)接(a)(b)或(b)(a)接(j)(i)接(h)(g) (错1个接口，该题为0分)(2)黑色cuo变红、无水硫酸铜变蓝。因为h2通过灼热的cuo后生成铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝。3cu+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，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验cuo经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物cu2o。【答案】取少量该红色产物放入稀硫酸，(振荡)若溶液变为蓝色，说明产物中有cu2o；若溶液不变色，说明产物中无cu2o。常用教学素材常见阳离子的检验（1）h+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。（2）na+、k+ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。（3）ba2+能使稀h2so4或可溶性硫酸盐溶液产生白色baso4沉淀，且沉淀不溶于稀hno3。（4）mg2+能与naoh溶液反应生成白色mg(oh)2沉淀。（5）al3+ 能与适量的naoh溶液反应生成白色a1(oh)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的naoh溶液。（6）ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色agcl沉淀，不溶于稀hno3。（7）nh4+铵盐(或浓溶液)与naoh浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的nh3气体。（8）fe2+ 能与少量naoh溶液反应，开始时生成白色fe(oh)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色fe(oh)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入kscn溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为：2fe2+ + cl22fe3+ + 2cl-。（9）fe3+ 能与kscn溶液反应，变为血红色溶液；能与naoh溶液反应，生成红褐色fe(oh)3沉淀。（10）cu2+蓝色溶液（浓的cucl2溶液显绿色）能与naoh溶液反应，生成蓝色的cu(oh)2沉淀，加热后可转变为黑色的cuo沉淀。含cu2+溶液能与fe、zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。常见的阴离子的检验（1）oh- 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。（2）c1- 能够与agno3溶液反应，生成白色的agcl沉淀，沉淀不溶于稀硝