2022-2023学年鲁科版选择性必修1 第3章 第4节　第2课时　离子反应的应用 课件（51张）

1、第2课时离子反应的应用学习目标1.通过离子反应知识学习,能分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。2.通过滴定法原理学习,理解运用离子反应进行离子浓度测定的原理。任务分项突破课堂小结提升学科素养测评任务分项突破学习任务1离子反应的应用自主梳理1.物质检验与含量测定(1)离子的检验:可利用离子的特征反应来检验一些常见离子。根据离子因性质不同而在实验中表现的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:沉淀法、气体法和显色法。白淡黄黄稀盐酸BaCl2溶液NaOH溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀先生成白色沉淀,NaOH过量,沉淀逐渐溶解先生成白色沉淀,NH3H2O 过量,沉淀逐渐溶解先生成白色

2、沉淀,稀盐酸过量,沉淀逐渐溶解生成无色、具有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体浓硫酸品红溶液生成无色、具有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体稀硫酸金属铜显色法H+紫色石蕊试液 .I-氯水、淀粉溶液 .Fe3+ . .Fe2+KSCN溶液、氯水加KSCN后无颜色变化,再滴加氯水,溶液变成红色Na+、K+铂丝、稀盐酸火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)石蕊试液变红淀粉溶液变蓝KSCN溶液溶液呈红色酸碱中和滴定法:强酸溶液中H+的浓度可以用已知准确浓度的 滴定求得。Ba2+BaSO4沉淀称量沉淀的质量强碱溶液Fe2+溶液2.物质

3、的制备与纯化(1)物质的制备。氯碱工业生产烧碱和氯气: 。实验室制取CO2发生的离子反应: 。NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸除去污水中的重金属离子:用 将其转化为沉淀而除去,达到净水的目的。沉淀剂3.生活中常见的离子反应(1)胃酸过多的治疗。服用小苏打片:离子方程式为 。服用胃舒平:离子方程式为 。(2)硬水的形成及软化。含义:含有 较多的水。形成(暂时硬水)。离子方程式为 , 。Ca2+、Mg2+软化方法。a.加热法: , 。b.加沉淀剂法:在硬水中加入 等沉淀剂,离子方程式为 , 。Na2CO3互动探究探究离子检验中的干扰及排除问题1:向某溶液中加入BaCl2溶液,产

4、生了白色沉淀,则溶液中可能含有哪些离子?归纳拓展离子检验中排除干扰的基本方法1.避开干扰:例如检验Fe2+一般是用先加KSCN溶液无现象、再加氯水变红色。若有Fe3+则对此法会造成干扰。此时我们可以不用此法,而改用KMnO4检验。2.排除干扰:利用离子反应,把干扰离子转化为沉淀过滤除掉或取上层清液检验,或转化为气体逸出等方法。题组例练B1.海洋中有丰富的矿产、水产和能源等资源,如图所示为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是( )A.过程中按Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液的顺序加入试剂,可除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S等杂质离子B.氯碱工业的产品可以用于生产漂白粉C.过程

5、中,NaBr反应得电子D.过程中,溴元素均被氧化解析:试剂添加顺序中,Ba2+最后无法被除去,加入药品的正确顺序应该为BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸,除去过量的Na2CO3和NaOH,A错误;氯碱工业中电解饱和NaCl溶液,反应产生NaOH、Cl2、H2,Cl2与石灰乳发生反应可以制得漂白粉,B正确;过程中,NaBr与Cl2反应,Br-失去电子被氧化为Br2,C错误;在过程中Br2得到电子被还原为HBr,D错误。AA3.(2021河南洛阳阶段练习)下列目标物质的除杂方法中,不能达到相应目的的是( )选项目标物质(杂质)除杂方法ANaCl固体(NaHCO3)加热BSO2气

6、体(HCl)依次通过饱和NaHSO3溶液和浓硫酸CNa2SO4溶液(MgSO4)加NaOH溶液,过滤,向滤液中加适量硫酸DFeSO4溶液(CuSO4)加入足量的铁粉,过滤解析:NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,故NaCl固体中仍然混有碳酸钠固体,不能达到除杂的目的,故A符合题意;先通过饱和NaHSO3溶液,HCl与NaHSO3反应生成二氧化硫气体,再通过浓硫酸,除去水蒸气,故能达到除杂的目的,故B不符合题意;MgSO4与NaOH反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,过滤,除去氢氧化镁沉淀,向滤液中加适量硫酸,中和过量的NaOH,能达到除杂的目的,故C不符合题意;CuSO4与铁粉反应生成

7、硫酸亚铁和铜单质,过滤,除去铜和过量的铁粉,能达到除杂的目的,故D不符合题意。题后悟道离子推断要坚持四项原则(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。学习任务2酸碱中和滴定自主梳理1.概念和原理(1)概念:是利用中和反应,用已知浓度的强酸(或强碱),确定待测强碱(或强酸)溶液的浓度的实验方法。2.主要仪器使用(1)仪器: 、胶头滴管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、 、 。滴定管锥形瓶烧杯仪器a是 ,仪器b是 。酸式滴定管碱式滴定管(2)滴定管

8、的使用方法。23 cm“0”刻度“0”刻度以下的某一刻度4.实验操作(1)实验前的准备工作。3.主要试剂待测液、标准液、指示剂(一般用酚酞或甲基橙)。润洗装液装待测液(2)滴定。控制活塞摇动锥形瓶锥形瓶内溶液颜色变化(3)终点的判断:等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内 ,视为滴定终点并记录标准液的体积。(4)数据处理:为减少实验误差,滴定时,要求重复实验23 次,求出所用标准液体积的 ,然后再计算待测液的物质的量浓度。不变回原色平均值互动探究滴定分析法,就是将一种已知其准确浓度的试剂加到被测物质溶液中,直到化学反应完全为止,然后根据所用试剂的浓度和体积求算被测物质的含量。在滴定过

9、程中使用的已知准确浓度的试剂,称为标准溶液或滴定剂。被测的物质,称为试样。我们可以根据反应物与产物发生易于观察的变化(如颜色的改变、沉淀的生成等)来确定恰好完全反应的终点,即化学计量点。探究1指示剂变色与滴定终点判定指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊8.0蓝色酚酞10.0红色甲基橙4.4黄色问题1:什么叫化学计量点?什么叫滴定终点?提示:酸碱完全中和的pH叫化学计量点,强酸碱滴定pH=7时是理论上反应完全的点。所以强酸碱滴定“化学计量点”是pH=7。因为借助指示剂判断反应终点,指示剂变色点即为滴定终点。问题2:什么是滴定突跃?提示:化学计量点前后0.1%的pH范围内,往往pH变化剧烈,其图

10、像表现为“直线拉升”。此现象叫滴定突跃,此范围叫突跃范围。例:问题3:指示剂选择依据是什么?提示:理论上指示剂变色范围在突跃范围内即可选择。问题4:指示剂滴定终点变色如何确定?提示:变色点越接近“化学计量点”越好。比如强酸滴定强碱,用酚酞作指示剂。酚酞pH10.0为红色。会出现两次变色,第一次是在pH=10附近,由红色变浅红色,第二次是在pH=8.2附近,由浅红色变无色。显然8.2更靠近“化学计量点”且颜色变化也更明显。所以滴定终点是由浅红色变无色。探究2滴定过程误差分析以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例。假设NaOH溶液的浓度为0.1 molL-1,滴定过程所取的盐酸体积为10 mL,消耗

11、的NaOH溶液体积为 20 mL,待测盐酸的浓度记为c待。问题5:如何计算待测液的浓度?问题6:假定待测液取用量多于10 mL,此时滴定过程消耗NaOH溶液体积比20 mL大还是小?此时如何计算c待?测量结果比原来高还是低?提示:此时消耗氢氧化钠溶液体积大于20 mL,比如是 21 mL,而计算时由于不知道待测液取用量偏大,仍然用10 mL进行计算,c待=0.21 molL-1 0.2 molL-1,测量结果偏高。问题7:假定所配NaOH标准液浓度高于0.1 molL-1,此时滴定过程消耗NaOH溶液体积比20 mL大还是小?此时如何计算c待?测量结果比原来高还 是低?提示:此时消耗氢氧化钠溶

12、液体积小于20 mL,比如是 18 mL,而计算时不知道标准液浓度偏高,仍然用0.1 molL-1进行计算,c待=0.18 molL-1 0.2 molL-1,测量结果偏低。问题8:滴定过程误差分析基本思路是什么?归纳拓展滴定过程常见误差步骤操作c待洗涤未用标准溶液润洗滴定管偏高锥形瓶用待测溶液润洗偏高未用待测溶液润洗取用待测溶液的滴定管偏低锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水无影响读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏低滴定前俯视读数或滴定后仰视读数偏高滴定滴定完毕后立即读数,半分钟内颜色又变回原色偏低滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失偏高滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定过程中,锥形瓶内

13、加少量蒸馏水无影响题组例练A1.(2022河北衡水月考)用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液(甲基橙作指示剂),下列操作正确的是( )A.滴定时,边摇动锥形瓶边观察锥形瓶中溶液的颜色变化B.滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准盐酸进行滴定C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,再用氢氧化钠溶液润洗D.当滴定至溶液由红色变为橙色,且半分钟不变色,即为滴定终点解析:滴定时,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化,边摇动锥形瓶边观察锥形瓶中溶液的颜色变化,故A符合题意;滴定管用蒸馏水洗涤后,要用标准盐酸润洗,再装入标准盐酸进行滴定,若不润洗,会使消耗盐酸的体积偏大,故B不符合题意;锥形瓶用蒸馏水洗涤后,用氢氧化钠溶液润洗,会使消耗盐酸

14、的体积偏大,故C不符合题意;用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液,甲基橙作指示剂,当滴定至溶液由黄色变为橙色,且半分钟不变色,即为滴定终点,故D不符合题意。B2.(2021湖北宜昌期中)室温下,用0.1 molL-1的Ba(OH)2溶液滴定0.1 molL-1的盐酸,如果达到滴定终点时不慎多滴了1滴Ba(OH)2溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),此时混合溶液体积为50 mL,则混合溶液的pH约为(已知lg 2=0.3,不考虑混合后溶液体积和温度的变化)( )A.9.3 B.10.3 C.11.3 D.12.33.(2021江西崇义中学期中)用标准浓度的氢氧化钠溶液来滴定未知浓度的盐酸,下列操作中

15、会使盐酸测定的浓度偏大的是 (填序号,下同),偏小的是。碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗锥形瓶中盛有少量蒸馏水,再加待测液酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用盐酸润洗滴定前碱式滴定管尖嘴处没有气泡,滴定后尖嘴处有气泡滴定后观察碱式滴定管读数时,俯视刻度线解析:碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗,导致消耗NaOH标准溶液的体积偏大,则由此计算的待测盐酸的浓度偏大;锥形瓶中盛有少量蒸馏水,再加待测液,对待测n(HCl)无影响,则对测定待测盐酸的浓度无影响;酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用盐酸润洗,导致待测n(HCl)偏小,消耗NaOH标准溶液的体积偏小,则由此计算的待测盐酸的浓度偏小;滴定前

16、碱式滴定管尖嘴处没有气泡,滴定后尖嘴处有气泡,会使读出消耗NaOH标准溶液的体积偏小,则由此计算的待测盐酸的浓度偏小;滴定后观察碱式滴定管读数时,俯视刻度线,会使读出消耗标准NaOH溶液的体积偏小,则由此计算的待测盐酸的浓度偏小。答案:题后悟道1.指示剂选取规律:(1)变色明显不选石蕊。(2)变色灵敏甲基橙、酚酞。2.实例:(1)强酸与强碱滴定:生成的盐显中性甲基橙或酚酞。(2)强酸滴定弱碱:生成的盐显酸性甲基橙(黄色橙色)。(3)强碱滴定弱酸:生成的盐显碱性酚酞(无色浅红色)。3.滴定终点判断:变色点越接近“化学计量点”越准确,指示剂的颜色发生突变并且半分钟内不变色。课堂小结提升【知识整合】

17、【易错提醒】5.石蕊溶液是常见的酸碱指示剂,认为石蕊溶液也可作为酸碱中和滴定的指示剂。其实因石蕊溶液颜色变化不明显,如红和紫是渐变过程,灵敏性差,且变色范围过大,一般不作滴定指示剂。6.误认为滴定终点就是酸碱恰好中和的点。其实酸碱恰好完全反应是指酸与碱按照化学方程式系数比恰好完全反应,而滴定终点是指示剂颜色恰好变化的点,两者并不相同。7.滴定管盛标准溶液时,误认为调液面一定要调到“0”刻度,其实调节液面时,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,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处都可以。学科素养测评离子反应与工农业生产、日常生活、科学实验有密切联系。回答下列水

18、溶液中与离子反应和平衡相关的问题:答案:(1)向逆反应方向增大不变离子反应与工农业生产、日常生活、科学实验有密切联系。回答下列水溶液中与离子反应和平衡相关的问题:(2)明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,其净水原理用离子方程式表示为。离子反应与工农业生产、日常生活、科学实验有密切联系。回答下列水溶液中与离子反应和平衡相关的问题:离子反应与工农业生产、日常生活、科学实验有密切联系。回答下列水溶液中与离子反应和平衡相关的问题:(4)用HCl标准液滴定NaOH溶液时:用(填仪器名称)量取25.00 mL NaOH溶液,如图所示 ,盛装待测液后排气泡动作正确的是(填字母,下同)。解析:(4)因为碱液腐蚀玻璃,所以应使用碱式滴定管量取25.00 mL NaOH溶液,题图中,a、b为酸式滴定管,d中操作气泡难以排出,所以盛装待测液后排气泡动作正确的是c。答案:(4)碱式滴定管c离子反应与工农业生产、日常生活、科学实验有密切联系。回答下列水溶液中与离子反应和平衡相关的问题:(4)用HCl标准液滴定NaOH溶液时:下列操作(其他操作正确)造成测定结果偏低的是。A.振荡过程中,锥形瓶内液体溅出瓶外B.滴定起始时仰视读数C.锥形瓶水洗后未干燥D.酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失解析:振荡过程中,锥形瓶内液体溅出瓶外,则NaOH的物质的量偏小,所测NaOH溶液的浓度偏低;滴定起始时仰视