鲁科版选修4 第3章 第4节 第2课时　离子反应的应用 学案.doc

第2课时离子反应的应用学习目标：1.了解常见阳离子和阴离子的检验方法。(重点)2.理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。(难点)3.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用，体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。自 主 预 习探 新 知1物质检验与含量测定(1)离子检验利用离子的特征反应来检验一些常见离子。如利用fe3与scn反应生成血红色溶液检验fe3，离子方程式为fe33scn=fe(scn)3(血红色)；利用i与ag反应生成黄色沉淀检验i，离子方程式为agi=agi(黄色)。(2)测定溶液中离子的浓度沉淀法：如溶液中so的浓度，用ba2将其转化为baso4沉淀，再称量沉淀质量求得。酸碱中和滴定法：强酸溶液中h的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。氧化还原滴定法：如溶液中mno的浓度可以用已知准确浓度的fe2溶液滴定获得。2物质制备与纯化(1)物质的制备：离子反应可以用于制备一些酸、碱、盐、气体等。氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式：2cl2h2o2ohcl2h2。实验室制取co2的离子方程式：caco32h=ca2co2h2o。(2)物质的纯化制高纯度的氯化钠：除去其中少量的so、mg2、ca2，需要引入的试剂离子分别为ba2、oh、co。除去污水中的重金属离子：将其转化为沉淀而除去。3生活中的离子反应(1)胃酸过多的治疗服用胃舒平主要成分是al(oh)3，离子反应为al(oh)33h=al33h2o。服用小苏打片，离子方程式为hcoh=co2h2o。(2)硬水及其软化硬水的含义：自然界里含ca2、mg2较多的水。硬水的形成：水中的二氧化碳与岩石中的caco3和mgco3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使ca2、mg2进入水中形成，离子方程式为caco3co2h2o=ca22hco，mgco3co2h2o=mg22hco。硬水的软化方法a加热法：加热可使hco分解，生成的co与ca2、mg2结合成沉淀，发生反应如下：ca22hco=caco3co2h2o，mg22hco=mgco3co2h2o。b加沉淀剂法：在硬水中加入na2co3等沉淀剂也可以降低水中ca2、mg2的浓度，发生反应如下：ca2co=caco3，mg2co=mgco3。基础自测1判断对错(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是co2。()(2)中和滴定时为了节省时间，不需要重复23次实验。()(3)可以用铁粉除去fecl3中的fecl2。()(4)治疗胃酸过多的胃药中含有烧碱。()(5)用石灰水鉴别nahco3和na2co3。()(6)用bacl2溶液鉴别na2so4和na2co3。()(7)用足量稀硝酸除去铁粉中的cu。()(8)将混有hcl的co2通入饱和nahco3溶液中除去hcl。()提示(1)(2)为了减少滴定误差，须进行23次实验。(3)fe2fecl3=3fecl2，无法除去fecl2。(4)烧碱具有强腐蚀性。(5)nahco3、na2co3与石灰水均产生caco3沉淀。(6)bacl2溶液与na2so4、na2co3均产生白色沉淀。(7)fe、cu均溶于足量的稀硝酸。(8)2下列有关反应方程式正确的是()a实验室制备al(oh)3：al33oh=al(oh)3b实验室制氨气：nhohnh3h2oc实验室制取cl2：mno24hclmn2cl22cl2h2od除去fecl3中含有的fecl2：2fe2cl2=2fe32clda项，应为al33nh3h2o=al(oh)33nh；b项，应为2nh4clca(oh)2cacl22nh32h2o；c项，应为mno24h2clmn2cl22h2o。3下列解释事实的方程式准确的是 ()a测0.1 moll1氨水的ph为11：nh3h2o=nhohb碳酸钠溶液显碱性：coh2o=hcoohc钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：fe3e=fe3d向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：al33h2oal(oh)3(胶体)3hd0.1 moll1nh3h2o的ph11，说明nh3h2o不完全电离，若完全电离ph13，a错；co水解是可逆反应，b错；铁发生吸氧腐蚀时负极反应生成的是fe2，c错；明矾能够凝聚悬浮物是因为生成了al(oh)3胶体，反应的离子方程式为al33h2oal(oh)3(胶体)3h，d对。合 作 探 究攻 重 难离子的检验1.常见阴离子的检验离子鉴定方法产生现象 oh在试管中取少量试液滴加紫色石蕊(或无色酚酞)试液；用玻璃棒蘸取试液于红色石蕊试纸紫色石蕊试液变蓝(或酚酞变红)；红色石蕊试纸变蓝cl在试管中取少量试液，滴加agno3溶液，再加稀hno3生成白色沉淀，不溶于稀hno3br在试管中取少量试液，滴加agno3溶液，再加稀hno3生成浅黄色沉淀，不溶于稀hno3i在试管中取少量试液，滴加agno3溶液，再加稀hno3生成黄色沉淀，不溶于稀hno3co在试管中取少量试液，先加bacl2产生白色沉淀，另取少量溶液于试管中加入稀盐酸或稀硝酸，将生成的气体通入澄清的石灰水产生无色、无味的气体，此气体能使澄清的石灰水变浑浊so在试管中，取少量试液，滴加盐酸无明显现象，再加bacl2生成白色沉淀so在试管中，取少量试液，先加bacl2产生白色沉淀，另取少量溶液加盐酸生成气体，把气体通入品红溶液生成无色有刺激性气味的气体，品红溶液退色2.常见阳离子的检验离子鉴定方法产生现象nh在试管中，取少量试液，加浓naoh微热，用润湿的红色石蕊试纸靠近管口有刺激性气味，使润湿的红色石蕊试纸变蓝al3在试管中取少量试液加适量naoh溶液；加过量naoh溶液有白色絮状沉淀；上述沉淀消失fe3在试管中取少量试液，加kscn溶液；在试管中取少量试液，加入naoh溶液溶液呈血红色；产生红褐色沉淀fe2在试管中取少量试液加入naoh溶液生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色思考交流下面是对溶液中有无so检验的实验方案，请评价各方案是否严密？分别说明理由。1方案甲：试液白色沉淀沉淀不溶解提示不严密。如果试液中含有ag(或pb2、hg2)而不含so，当加入bacl2时同样产生白色沉淀，并且加入稀hno3后沉淀不溶解，故方案甲不严密(ag等干扰)。2方案乙：试液无沉淀白色沉淀提示严密。只有含so的无色透明溶液才会出现此方案的现象，故方案乙严密。3方案丙：试液无沉淀白色沉淀提示不严密。如果试液中含有so而不含so，当加入足量稀hno3溶液后，so被氧化成so，再加入ba(no3)2试液后出现不溶于稀hno3的白色沉淀，故方案丙不严密(so干扰)。对点训练题组1物质的检验1有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是()a加入agno3溶液后生成的白色沉淀不溶于稀盐酸，则原溶液中一定有cl存在b加入氨水时生成白色沉淀，当氨水过量时白色沉淀消失，则原溶液中一定有al3存在c加入naoh溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有nh存在d加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的co存在c若原溶液中含有co，ag2co3与盐酸反应会转化为agcl，a项不正确；al(oh)3不溶于氨水，b项不正确；该溶液中还可能有hco、hso或so，d项不正确。2如图是某学生设计的探究铁及其化合物的某些化学性质的流程图。下列有关叙述正确的是()a反应的离子方程式为fe2o36h=2fe33h2ob检验乙溶液中的金属阳离子可用kscn溶液c反应可制得一种红褐色的胶体d物质丙在空气中能稳定存在aa项，甲、乙、丙分别为fecl3、fecl2和fe(oh)2，fe2o3溶于酸生成fe3，a项正确。b项，kscn溶液可检验fe3，不能检验fe2，b项错误。c项，fe(oh)2为白色沉淀，c项错误。d项，fe(oh)2不稳定，在空气中易被氧化为fe(oh)3，d项错误。题组2物质推断3某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为() 【导学号：41722187】anahco3、al(oh)3bagcl、nahco3cna2so3、baco3dna2co3、cuso4ca项中，nahco3、al(oh)3加入足量水中，nahco3溶解，al(oh)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；nahco3、al(oh)3均能与h2so4反应，最后不会有固体剩余。b项中，nahco3溶于水，agcl不溶于水，加入足量稀盐酸，agcl仍不溶解。c项中na2so3溶于水，baco3不溶于水，baco3能溶于稀盐酸：baco32hcl=bacl2h2oco2，na2so3、baco3均能与稀h2so4反应：na2so3h2so4=na2so4so2h2o、baco3h2so4=baso4h2oco2。d项中，cuso4和na2co3都能溶于稀硫酸。4某无色透明溶液中，可能含有以下离子中的若干种：k、mg2、al3、fe2、ba2、no、so、co、i和cl，取该溶液进行如下实验：将溶液滴在ph试纸上，呈红色。将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体逸出，通入空气则立即变成红棕色。取少许溶液滴入bacl2溶液，则产生白色沉淀。取实验中的澄清溶液，滴入agno3溶液，产生不溶于稀hno3的白色沉淀。另取少许溶液，滴入naoh溶液，有白色沉淀生成，当naoh过量时，又有部分白色沉淀溶解。根据以上现象判断原溶液中()a肯定不存在的离子是ba2、fe2、co、ib肯定存在的离子是al3、so、cl、no、mg2c不能作出判断的离子是kd以上判断都不正确a无色透明溶液中无fe2；说明溶液呈酸性，可判断无co；可以判断有no；结合，酸性溶液中no有强氧化性，可判断无还原性较强的i；中产生白色沉淀，溶液中应该有so，进而推断溶液中无ba2；滴入bacl2溶液，引入了cl；中检验出的cl不一定是原溶液的；沉淀部分溶解，可确定有al3、mg2。综上所述，溶液中一定有mg2、al3、no、so，可能有k、cl，一定无fe2、ba2、co、i。酸碱中和滴定滴定操作(以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例)：(1)滴定前的准备滴定管：检漏洗涤润洗装液排气泡调液面记录。锥形瓶：注碱液记读数加指示剂。 (2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且半分钟内不变色，视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。思考交流1滴定管a、b的名称分别是什么？提示a是酸式滴定管，b是碱式滴定管。2为什么酸式滴定管不能用来盛装碱液，碱式滴定管不能盛放酸性溶液？提示酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞，容易被碱液腐蚀。碱式滴定管有橡胶管，容易被酸性溶液腐蚀。3滴定管和量筒读数时有什么区别？提示滴定管的“0”刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒无“0”刻度，并且越往上刻度越大。记录数据时滴定管一般到0.01 ml，而量筒仅为0.1 ml。4中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时，二者恰好反应吗？提示不是。酸碱完全反应时，n(h)n(oh)，但酸与碱的物质的量不一定相等，因为酸有一元酸、多元酸之分，碱也有一元碱和多元碱之别。5用盐酸滴定氨水，选什么作指示剂？怎样描述滴定终点？提示可选择甲基橙作指示剂，滴定终点时溶液由黄色变为橙色且半分钟内不再变化。6酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同？提示不相同。酸碱恰好完全反应是指酸与碱按照物质系数恰好完全反应，酸和碱都不剩余，此时溶液可能为中性，也可能为酸性或碱性；而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点，二者不相同。酸碱恰好完全反应与滴定终点特别接近，在一般科学研究中不会造成大的误差。对点训练题组1酸碱中和滴定教师备选在盐酸滴定naoh溶液的实验中，用甲基橙作指示剂，滴定到终点时，溶液的颜色变化是()a由黄色变为红色b由黄色变为橙色c由橙色变为红色d由红色变为橙色b甲基橙在naoh溶液中显黄色，滴定到终点时，由黄色变为橙色。1下列有关叙述正确的是()a下端连有橡胶管的滴定管为酸式滴定管b在进行滴定时，左手操作锥形瓶，右手操作滴定管c滴定前应排除滴定管尖嘴部分的气泡d滴定过程中两眼应注意滴定管内液面的变化ca选项中所指滴定管是碱式滴定管；b选项中应右手操作锥形瓶，左手操作滴定管；d选项，滴定过程中两眼应观察锥形瓶内颜色的变化。2用已知浓度的naoh溶液测定某h2so4溶液的浓度，参考下图，判断表中组合正确的是()选项锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管a碱液酸液石蕊乙b酸液碱液酚酞甲c碱液酸液甲基橙甲d酸液碱液石蕊甲c甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管，若锥形瓶中装入一定体积的naoh溶液(标准液)，则选用甲滴定管装h2so4溶液，若锥形瓶中装入一定体积的h2so4溶液(待测液)，则选用乙滴定管装naoh溶液。题组2酸碱中和滴定的有关计算及误差分析3常温下，用0.1 moll1的hcl溶液滴定未知浓度的a ml naoh稀溶液，滴定至终点时，消耗hcl溶液b ml。此时溶液中oh是() 【导学号：41722188】a1107moll1b0 moll1c无法计算 d moll1a由于进行的是一元强酸与一元强碱的中和滴定实验，故当滴定至终点时，溶液呈中性，常温下溶液的ph为7，oh1107moll1。4下列实验操作一般不会引起误差的是()a酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶b酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液c用naoh标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸，实验时不小心多加了几滴酚酞指示剂d用标准盐酸滴定未知浓度的naoh稀溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，实验开始时无气泡ca项，锥形瓶不能用待测液润洗，否则使消耗的标准溶液体积偏大，从而使所测浓度偏大。b项，冲洗干净的滴定管无论是用于盛装标准溶液，还是用于量取待测液，都必须用待装溶液润洗23次，否则会将标准溶液或待测液稀释，引起误差。c项，在滴定过程中，指示剂多加了几滴，一般不影响实验结果。d项，实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的v(hcl)偏小，依据v(hcl)c(hcl)v(naoh)c(naoh)，可知所测得的c(naoh)偏小。教师备选室温下，用0.1 moll1的naoh溶液滴定0.1 moll1的盐酸，若到达滴定终点时不慎多加了1滴naoh溶液(1滴溶液的体积约为0.05 ml)，继续加水至溶液的体积为50 ml，所得溶液的ph是()a4 b7.2 c10d11.3c由题意知溶液中c(oh)1104moll1，则ph10。根据公式c待进行中和滴定的误差分析时，应注意操作错误会使公式中的哪些数据发生变化，从而判断最终结果出现的误差。如配制标准溶液时，溶质的损失会使标准溶液浓度偏低，进而在滴定时，会使消耗的标准溶液体积偏大，导致测定结果偏大；量取待测液时读数偏小，会使测得的待测液浓度偏大。当 堂 达 标固 双 基1准确量取24.90 ml高锰酸钾溶液，可选用的仪器是()a50 ml量筒b10 ml量筒c50 ml酸式滴定管d50 ml碱式滴定管ckmno4具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，而量筒只能精确到0.1 ml，故应选用50 ml的酸式滴定管。2下列操作对应的离子方程式不正确的是()a漂白粉溶液中通入过量的co2：ca22clo2co22h2o=ca(hco3)22hclob硫酸亚铁的酸性溶液中加入h2o2溶液：2fe2h2o22h=2fe32h2oc碳酸氢钙溶液中加入少量的氢氧化钠溶液：ca2hcooh=caco3h2od硫酸工业的尾气处理中用氨水吸收过量的so2：nh3h2oso2=nhhsoaca(hco3)2为易溶性盐，在离子方程式中应拆分。3能将分别含有cu2、fe3、al3、mg2、nh、na、fe2等离子的七种硫酸盐溶液一次鉴别开来的是 ()anaoh溶液bkscn溶液cnahco3溶液dnh3h2o溶液