高二化学离子反应的应用

第2课时离子反应的应用,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和方法。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。,一、物质检验与含量测定1离子的检验可利用离子的 来检验一些常见离子。,特征反应,有黄色不溶于HNO3的沉淀,生成血红色溶液,AgI=AgI,Fe33SCN=Fe(SCN)3,2.测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法(重量法)一定体积含待测定离子的溶液 求得待测离子浓度。(2)氧化还原滴定法可利用 原理，用已知准确浓度的离子通过 来测定未知浓度离子的浓度。(3)中和滴定法让已知标准浓度的酸(或碱)与未知浓度的碱(或酸)恰好反应，通过测恰好中和时 来计算未知溶液的浓度。,得沉淀,氧化还原反应,消耗标准液的体积,滴定,开放探究进行酸碱中和滴定时，如何选择酸碱指示剂？提示：强酸强碱相互滴定，由于生成的盐溶液显中性，可选择酚酞或甲基橙作指示剂；强酸弱碱相互滴定，由于生成的盐溶液显酸性，应选择甲基橙作指示剂；强碱弱酸相互滴定，由于生成的盐溶液显碱性，应选择酚酞作指示剂。,二、用于物质制备与纯化1物质的制备(1)氯碱工业： (填离子方程式，下同)。(2)实验室制取CO2：。,CaCO32H=Ca2CO2H2O,2物质的纯化(1)制高纯度氯化钠：除去其中少量的 。(2)软化硬水：除去或降低的浓度。(3)除去污水中的重金属离子：将其转化为 而除去。,Ca2、Mg2、SO42,Ca2、Mg2,沉淀,三、生活中常见的离子反应1胃酸过多的治疗(1)服用小苏打片离子方程式为： 。(2)服用胃舒平离子方程式为：。2硬水的形成及软化(1)含义硬水：含有 较多的水；暂时硬水：含有 较多的水。,HCO3H=H2OCO2,Al(OH)33H=Al33H2O,Ca2、Mg2,Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2,(2)形成(暂时硬水)离子方程式为： ；。(3)软化方法加热法： ；。加沉淀剂法：在硬水中加入 等沉淀剂的离子方程式为： ； 。,CaCO3CO2H2O=Ca22HCO3,MgCO3CO2H2O=Mg22HCO3,Ca22HCO3=CaCO3CO2H2O,Mg22HCO3=MgCO3CO2H2O,Na2CO3,Ca2CO32=CaCO3,Mg2CO32=,MgCO3,1准确量取25.00 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碱式滴定管解析：量筒的精确度为0.1 mL，KMnO4溶液具有强氧化性，对橡胶有腐蚀作用，所以必须用酸式滴定管量取。答案：C,解析：胶体不是沉淀，A项错；C项明显氧原子不守恒；D项得失电子不守恒。答案：B,3下列几种情况，对中和滴定结果无影响的是()A滴定管用蒸馏水洗后注入标准液B滴定管尖端未充满液体C滴定管中标准液在零刻度以上D盛未知浓度溶液的锥形瓶中有少量蒸馏水解析：A中应用标准液润洗，否则浓度下降，消耗标准液多；B中致使起始读数偏大；C中零刻度以上的液体体积无法读出。蒸馏水的存在并不影响待测液的量，故不影响测定结果。答案：D,一、常见离子的检验1常见阳离子的检验(1)常规检验法用NaOH溶液能检验出Cu2、Fe3、Fe2、Al3、NH4,焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K和Na。,(2)特殊检验法,2常见阴离子的检验,(1)对离子进行检验时需排除干扰物的影响，如用Ba2检验SO42，应排除CO32、SO32等的干扰。(2)反应要有明显的外部特征，如溶液颜色的改变，沉淀的生成或溶解、气体的产生等。(3)物质检验的一般步骤为：各取少许溶解加入试剂必要的操作描述现象得出结论。,有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH4、K、Na、Mg2、Ba2、Al3、Fe3、Cl、I、NO3、CO32、SO42，取该溶液进行以下实验：取pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；取少许溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色；另取溶液少许，加入NaOH溶液使溶液由酸性逐渐变为碱性，整个操作过程均无沉淀产生；取的溶液少许，加入Na2CO3溶液有白色沉淀生成。,若将的溶液加热有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定该溶液中：(1)肯定存在的离子有_；(2)不能确定是否存在的离子有_；(3)取的上层溶液做焰色实验，火焰呈黄色，_(填“能”或“不能”)证明原溶液中含有Na。,由实验知溶液中一定无CO32；由实验知溶液中一定含有I，同时知Fe3、NO3一定不存在；由实验知溶液中一定无Mg2和Al3，再由实验知溶液中一定含有Ba2，同时知溶液中一定无SO42；由实验知溶液中含有NH4。故溶液中一定存在NH4、Ba2、I，一定不存在Mg2、Al3、Fe3、NO3、CO32、SO42，不能确定的是Na、K、Cl。因在实验中加入Na2CO3溶液，尽管焰色反应呈黄色，但仍无法判断原溶液中是否存在Na。,答案：(1)NH4、Ba2、I(2)Na、K、Cl(3)不能,规律方法：鉴别、鉴定、推断的异同点,1.对某酸性溶液(可能含有Br、SO42、H2SO3、NH4)分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是()ABrBSO42CH2SO3 DNH4,解析：在酸性溶液中存在大量H，分析条件：加热产生的气体使品红褪色，则该气体具有漂白性或强氧化性，结合题目条件，该气体为SO2，则原液一定含H2SO3；能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3，则原液一定含NH4；加入氯水显黄色，则原液一定有Br，生成Br2使水溶液呈现颜色。由于H2SO3Cl2H2O=H2SO42HCl，则无法确定产生BaSO4的SO42的来源。答案：B,二、酸碱中和滴定1滴定管的结构和使用,(1)刻度(以25 mL规格为例)滴定管上标有温度(20 )和刻度，刻度共25大格，每大格为1 mL，每大格分为10小格，每小格为0.1 mL，因此能读至0.01 mL(估读1位)。“0”刻度在上，“25”刻度在下，在“0”以上至管口和“25”以下至尖嘴均无刻度。(2)滴定管盛装试剂要求酸式滴定管不能装碱液、水解呈碱性的盐溶液及氢氟酸。碱式滴定管不能装酸性溶液或高锰酸钾等强氧化性物质的溶液(橡胶易被腐蚀)。,2中和滴定操作(以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例)(1)滴定前的准备查漏：检查滴定管的活塞是否灵活、滴定管是否漏水。洗涤：酸式、碱式滴定管、锥形瓶依次用自来水、蒸馏水洗涤干净。润洗：用待盛溶液将酸式、碱式滴定管润洗23次，以保证装入溶液时不改变溶液的浓度。装液：溶液装入酸式、碱式滴定管中，所装溶液调至“0”刻度上方23 cm处。,排气：调节活塞(或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液。调液面：使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处。读数：读数时视线应与溶液凹液面最低处相平，记录刻度(保留两位小数)。,(2)滴定用碱式滴定管(或移液管)取一定体积的待测液于锥形瓶中，并滴入23滴酚酞试剂。把锥形瓶放在垫有一张白纸的酸式滴定管下面。用左手控制活塞，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速，当溶液变至无色且半分钟内不再恢复红色，记下刻度。3数据处理按上述操作重复23次，求出标准盐酸体积的平均值，计算待测液浓度。,(1)常用的酸碱指示剂及变色范围,(2)进行数据处理时，若出现某组数据与其他数据差别较大，则剔除该组数据。,阅读下列实验内容，根据题目要求回答问题。某学生为测定未知浓度的硫酸溶液，实验如下：用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀硫酸溶液；以0.14 molL1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00 mL，滴定终止时消耗NaOH溶液15.00 mL。(1)该学生用标准0.14 molL1 NaOH溶液滴 定硫酸的实验操作如下：,A用酸式滴定管取稀硫酸25.00 mL，注入锥形瓶中，加入指示剂B用待测液润洗酸式滴定管C用蒸馏水洗干净滴定管D取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后，将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2 cm3 cm处，再把碱式滴定管固定好，调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下E检查滴定管是否漏水F另取锥形瓶，再重复操作一次,G把锥形瓶放在滴定管下面，瓶下垫一张白纸，边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点，记下滴定管液面所在刻度滴定操作的正确顺序是_(用序号填写)；该滴定操作中应选用的指示剂是_；在G操作中如何确定终点？_。(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗导致滴定结果_(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。(3)配制准确浓度的稀硫酸溶液，必须使用的主要容器是_。,(4)如有1 molL1和0.1 molL1的NaOH溶液，应用_ _molL1的NaOH溶液，原因是_ _。(5)用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入_(选填“甲”或“乙”)中。(6)观察碱式滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则结果会导致测得的稀硫酸溶液浓度测定值_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。,思路点拨：解答本题应抓住以下两点：(1)一定要注意，滴定管的“0”刻度在上，它不同于量筒等仪器。(2)分清酸式滴定管与碱式滴定管，中和滴定的指示剂以及滴定终点的判断，结合产生误差的原因分析误差产生的情况。,(1)中和滴定的步骤为检查洗涤润洗加液滴定，故顺序为ECDBAGF；指示剂可以使用酚酞；达到滴定终点时，溶液由无色变为浅红色(或粉红色)，且半分钟不退去。(2)若滴定管没有用标准溶液润洗，相当于溶液被稀释，消耗的标准溶液体积就大，从而使测定结果偏大。(3)配制100 mL的溶液应选用100 mL的容量瓶。(4)进行滴定时，所用标准溶液浓度越稀，误差就越小，故选用0.1 molL1氢氧化钠溶液。(5)氢氧化钠溶液应注入碱式滴定管乙中。(6)当读数时，开始仰视，会使读数偏大，后来俯视，会使读数偏小，计算出的体积会偏小，从而使测定结果偏小。,答案：(1)ECDBAGF酚酞溶液无色变为浅红色(或粉红色)，且半分钟不退去(2)偏大(3)100 mL容量瓶(4)0.1溶液浓度越稀，误差就越小(5)乙(6)偏小,2.(1)在滴定时能否选用石蕊作指示剂？为什么？还可以选用什么指示剂？(2)在往锥形瓶中量取待测液时，为何不选用量筒？答案：(1)指示剂应变色灵敏(即变色范围窄)且易观察。石蕊变色范围较大且变色为红、紫、蓝不易观察，故石蕊不用作酸碱滴定的指示剂。还可选用甲基橙。(2)酸碱中和滴定实验是精确的定量实验，量筒是一个粗量器(可估读到0.1 mL)不能在中和滴定实验中量取液体，应选用滴定管或移液管(精确到0.1 mL，可估读到0.01 mL)。,1. 如图所示，在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 molL1的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后以0.1 molL1的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积()A大于20 mLB小于20 mLC等于20 mL D等于5 mL,解析：滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部均充满溶液，因而把溶液全部放入烧杯中，其体积大于20 mL，用等浓度的NaOH溶液中和，所需NaOH溶液的体积应大于20 mL。应注意的是滴定管的量程小于滴定管的最大实际容量。答案：A,2实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.14.4石蕊：5.08.0酚酞：8.210.0用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是()A溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂,解析：氢氧化钠与醋酸等物质的量反应时，生成的醋酸钠溶液呈碱性，选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。答案：D,3下列各组溶液，不用其他试剂，就可以将它们区别开的是()A盐酸、氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾B硝酸钠、盐酸、氯化铵、氢氧化钾C氯化钡、氯化钙、硫酸钾、硝酸钾D氢氧化钾、碳酸钾、硫酸铝、硫酸氢钾解析：对各组溶液，分别采用两两混合法进行鉴别。D组中，Al2(SO4)3遇K2CO3产生白色沉淀并放出气体，Al2(SO4)3与KOH滴加顺序不同则现象不同，Al2(SO4)3与KHSO4不反应。答案：D,4(2010浙江高考)某钠盐溶液中可能含有NO2、SO42、SO32、CO32、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：用pH计测得溶液的pH大于7加入盐酸，产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的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，溶液不退色,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NO2、CO32、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 BC D,解析：中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，可证明有Cl无I；且放出有色刺激性气体，可证明有NO2。中加足量BaCl2溶液产生白色沉淀