鲁科版高中化学选择性必修1 第3章物质在水溶液中的行为 3.4.2离子反应的应用 教学课件

第3章物质在水溶液中的行为

第4节离子反应第3课时

离子反应的应用

酸碱中和滴定离子反应的应用1、物质的检验和含量测定2、物质的制备离子检验(定性)离子浓度测定(定量)3、生活中常见的的离子反应离子检验可利用离子的特征反应来检验一些常见离子。主要是沉淀法、气体法、显色法、焰色反应法离子操作步骤和现象(先取少量样品于洁净试管中)NH4+Fe3+加NaOH溶液加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝方法1：加NaOH溶液，有红褐色沉淀方法2：滴加KSCN，溶液呈血红色离子检验离子操作步骤和现象(先取少量样品于洁净试管中)Fe2+Al3＋Na＋K＋方法1：加NaOH溶液生成白色沉淀，放置空气中白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色方法2：滴加KSCN无现象，再加氯水，溶液呈血红色加适量NaOH溶液，产生白色沉淀，当过量时，沉淀溶解将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色;蘸取试样在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色。若是黄色火焰，则为Na＋；若透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，则为K＋离子检验离子操作步骤和现象(先取少量样品于洁净试管中)OH-Cl-Br-I-加入AgNO3溶液有白色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解加入AgNO3溶液有淡黄色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解加入AgNO3溶液有黄色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解滴加氯水，再加CCl4，下层为紫色。或滴加氯水，再加淀粉，溶液变蓝滴加石蕊溶液，溶液变蓝或者滴加酚酞溶液，溶液变红或用玻璃棒蘸取溶液滴在红色石蕊试纸上，试纸变蓝离子检验离子操作步骤和现象(先取少量样品于洁净试管中)SO42-SO32-CO32-HCO32-加BaCl2溶液，无沉淀产生。再加入稀盐酸，将产生的气体，通入澄清石灰水。石灰水变浑浊先加稀盐酸无现象，再加BaCl2溶液，有白色沉淀加BaCl2溶液，生成白色沉淀，再取少量溶液加入稀盐酸，生成气体，把气体通入品红溶液中，品红褪色加BaCl2溶液，生成白色沉淀。再向该试管中加稀盐酸，沉淀溶解，将产生的气体，通入澄清石灰水。石灰水变浑浊课堂练习1.对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO32-B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有SO42-C.加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋C课堂练习2.离子反应是中学化学中重要的反应类型，回答下列问题：有一瓶溶液只含Cl-、CO32-、SO42-、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种。实验：①原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀；②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀；③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解（1）试分析原溶液中一定含有的离子是___，一定不含有的离子是

，可能含有的离子是

。（2）实验③说明原溶液中含有___。有的同学认为实验③可以省略，你认为是否正确(填“是”或“否”)___，理由是___。Mg2＋、Cl－Cu2＋、CO32-、SO42-Na＋Cl－是溶液呈电中性，必须同时含有阴、阳离子

课堂练习3.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。⑴该同学能否通过第①、②、③步确定原溶液中含有SO42－、Cl－和Fe3＋？为什么？⑵通过第④步实验，你能确定原溶液中含有哪种离子？不能NH4＋物质制备与纯化物质制备与纯化沉淀物质制备与纯化从海水中提取CO2利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少温室气体含量。a室为阳极,发生氧化反应,电极反应为

氢离子通过阳离子交换膜进入b室,发生反应:

达到从b室中提取CO2的目的,c室是阴极,电极反应为

,得到的气体是氢气,得到的溶液中含有NaOH,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH。

1.胃酸过多的治疗(1)服用小苏打片:反应的离子方程式为H++HCO3-=CO2+H2O

。

(2)服用胃舒平:反应的离子方程式为

。

Al(OH)3＋3H＋

=Al3＋＋3H2O常见的离子反应2.硬水的形成

(1)硬水:自然界里含有

Ca2+、Mg2+

较多的水。

(2)硬水的形成(暂时硬水)。水中的二氧化碳与岩石中的碳酸钙和碳酸镁发生反应生成碳酸氢盐,使Ca2+、Mg2+进入水中而形成,主要反应的离子方程式为:

MgCO3+CO2+H2O=Mg2++2HCO3-CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-常见的离子反应3.硬水的软化。①加热法:加热可以使

HCO3-分解,生成的CO32-与Mg2+、Ca2+结合成沉淀,从而降低这种硬水的Ca2+、Mg2+浓度,起到软化硬水的作用。②沉淀法:在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低其中Mg2+、Ca2+浓度,起到软化硬水的作用。课堂练习

C二、酸碱中和滴定复习回顾测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法如溶液中SO4的浓度，用Ba2＋将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀的质量求得。2-(2)酸碱中和滴定法如强酸溶液中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。(3)氧化还原反应滴定法如溶液中MnO4的浓度可以用已知准确浓度的Fe2＋溶液滴定获得。-二、酸碱中和滴定1.实验目的通过已知浓度的强酸、强碱溶液，确定待测强碱、强酸溶液的浓度。思考讨论：现有已知浓度的NaOH溶液，如何测定盐酸中H+浓度呢？二、酸碱中和滴定H++OH-

===

H2On(H+)＝n(OH-)

c(NaOH)c(HCl)V(NaOH)V(HCl)＝2.实验原理中和反应是酸碱溶液中的H+和OH-按照计量比1:1进行的反应：用已知浓度的NaOH溶液(标准液)来滴定未知浓度的盐酸(待测液)的计算公式为：c待＝c标V标V待所求？已知已知实验测量数据二、酸碱中和滴定2.实验原理思考讨论：如何判断盐酸待测液与NaOH标准液恰好中和？HCl+NaOH===NaCl+H2O(无现象)甲基橙石蕊酚酞√√×3.14.4黄红橙58红紫蓝8.210红浅红无色选用合适的指示剂二、酸碱中和滴定3.实验仪器思考讨论：选择哪种仪器量取25.00mL盐酸待测液？如何获知NaOH标准液使用的精确体积？二、酸碱中和滴定3.实验仪器认识酸式、碱式滴定管的构造滴定管标有温度、容积，精度为0.01mL。滴定管的“0”刻度线在上端。酸式滴定管是玻璃活塞，盛放酸性溶液，不能盛放碱性溶液；因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。碱式滴定管由橡皮管和玻璃球组成，盛放碱性溶液，不能盛放酸性或氧化性溶液。因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。二、酸碱中和滴定3.实验仪器滴定管的使用方法①查漏：活塞处是否漏水。②洗涤：先用蒸馏水洗，再用待盛溶液润洗2～3次。③装液：注入待盛溶液，使液面位于“0”刻度线以上2～3

cm处，再把滴定管固定在滴定管夹上。二、酸碱中和滴定3.实验仪器④排气：在滴定管下方放一个烧杯，调节活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液，不留气泡。⑤调零：调节液面处在“0”或“0”以下某刻度处。⑥读数：记下液面准确读数

a.视线与凹液面最低处保持水平

b.估读到小数点后第二位滴定管的使用方法二、酸碱中和滴定4.实验步骤(1)取待测液：用酸式滴定管量取25.00mL盐酸待测液，放入锥形瓶中，并滴加几滴酚酞，备用。(2)装标准液：用碱式滴定管盛装NaOH标准液，记录初始读数V始

，固定在滴定管夹上。(3)滴定左手控制碱式滴定管的胶管和玻璃球，将滴定管中溶液逐滴滴入锥形瓶中，右手不断摇动锥形瓶使溶液混合均匀。眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化。二、酸碱中和滴定4.实验步骤(4)终点判断当看到滴入半滴NaOH溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色时，停止滴加NaOH溶液。此时，盐酸恰好完全被NaOH中和，达到滴定终点。(5)记录最终读数V终(V终－V始)即为消耗的NaOH标准液的体积。二、酸碱中和滴定5.数据获取与处理按上述中和滴定操作重复2~3次，记录每次氢氧化钠标准液的消耗体积，取平均值，代入下列公式进行计算。25.00mL0.1000mol·L-1三次实验所得体积的平均值二、酸碱中和滴定5.数据获取与处理若上述酸碱中和滴定的实验数据如下表所示，试通过计算确定盐酸的物质的量浓度。实验编号NaOH标准液的浓度(mol·L-1)滴定完成时消耗NaOH的体积(mL)盐酸待测液的体积(mL)10.100023.5225.0020.100023.5025.0030.100022.4825.00二、酸碱中和滴定5.数据获取与处理实验编号NaOH标准液的浓度(mol·L-1)滴定完成时消耗NaOH的体积（mL）盐酸待测液的体积（mL）10.100023.5225.0020.100023.5025.0030.100022.4825.00=0.1000mol/L×23.50mL25.00mL=0.0940mol/L二、酸碱中和滴定6.误差分析

酸碱中和滴定的误差分析关键是根据c待＝进行分析，计算中V待与c标均为确定值，只有V标影响着c待的计算结果，故在误差分析时应最终归结为对V标的影响：V标增大，实验结果偏高；V标减小，实验结果偏低。c标·V标V待二、酸碱中和滴定6.误差分析操作方法误差分析放标准液的滴定管未用标准液润洗盛待测液的锥形瓶使用前用待测液润洗滴定前滴定管尖嘴有气泡，完毕气泡消失滴定前仰视读数，滴定完毕正确读数滴定前正确读数，滴定完毕俯视读数滴定中向锥形瓶加入蒸馏水c待偏高c待偏高c待偏高c待偏低c待偏低c待无影响二、酸碱中和滴定6.误差分析滴定前仰视，滴定后俯视。滴定前滴定后读出值实际值分析：V标偏小，导致c测偏小。二、酸碱中和滴定6.误差分析滴定前俯视，滴定后仰视。分析：V标偏大，导致c测偏大。滴定前滴定后实际值读出值二、酸碱中和滴定指示剂酸碱指示剂的变色范围(pH)及颜色甲基橙<3.1

红色3.1～4.4

橙色>4.4黄色酚酞<8.2

无色8.2～10.0

浅红色>10.0红色甲基橙的变色范围在pH3.1～4.4之间，酚酞的变色范围在pH8.2～10.0之间，均在pH突变范围之内，均可用做强酸强碱中和滴定的终点指示剂。7.滴定曲线突跃范围20.02mL19.98mL二、酸碱中和滴定1.某小组同学用pH传感器监测上述实验过程中溶液pH的变化，得到的pH变化曲线如图3-4-7所示。请解释曲线的变化趋势。讨论曲线变化特点：当接近滴定终点（pH=7）时，很少量的碱，甚至不到1滴，就会引起pH突变。二、酸碱中和滴定2.在滴定过程中，溶液中的微粒种类和数量发生了怎样的变化?如果把盐酸换成醋酸呢?3.请设计实验，测定食醋的总酸量。突跃范围20.02mL19.98mL讨论三、酸碱中和滴定的拓展应用氧化还原反应滴定例：用含MnO4-的标准液滴定待测液中Fe2+的浓度。-原理：MnO4＋5Fe2+＋8H＋

＝5Fe3+＋Mn2＋＋4H2O指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入最后一滴含MnO4

的标准液后，溶液由无色变紫红色，且半分钟内紫红色不褪去，说明到达滴定终点。--四、课堂练习A1.某学生用碱式滴定管量取0.1mol·L－1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00mL，该同学在