(共37张PPT)
第二节 离子反应
第三课时 离子反应的应用
本节重、难点
本节重点
本节难点
离子方程式正误判断及离子共存
离子的检验与推断
情境引入
近期,环境保护组织对某市相邻甲、乙两企业排出的废水进行了检测,发现甲企业的废水中含有下列几种离子:K+、SO42-、CO32-、Cl-。乙企业的废水中含有大量H+、Ba2+、NO3-,若将这两种废水混合,废水的污染性明显降低,这是什么原因呢?
甲厂
乙厂
SO42-、Ba2+两种离子不能共存,会生成BaSO4白色沉淀,可有效降低重金属Ba2+的浓度:Ba2++SO42-=BaSO4↓;CO32-与H+不能共存,反应生成了CO2气体:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,可有效降低H+的浓度(酸污染)。因此,甲、乙两企业排出的废水混合,可以降低或消除环境污染。
【结论】
情境引入
1
离子共存
1.离子共存即溶液中的离子之间不反应,判断溶液中的离子能否大量共存,事实上是看离子之间能否反应,若反应,则不能大量共存;若不反应,则能大量共存。
一、离子共存
01 离子共存
目前我们学过的离子反应类型主要是复分解反应,后面还将会学到氧化还原反应。
2.常见不能大量共存的离子(发生复分解反应):
(1)生成沉淀(难溶物):如Ca2+、Ba2+与CO32-;Ag+与Cl-;Ba2+与SO42-等不能大量共存 。
Ca(OH)2 、 CaSO4、 Ag2SO4是微溶物。
01 离子共存
CaCO3、BaCO3、AgCl、BaSO4是难溶物。
(2)生成微溶物:如Ca2+与OH-;Ca2+、Ag+与SO42-等不能大量共存。
判断原则:溶解性表中不溶或微溶的物质对应的阴、阳离子,不能大量共存。
2.常见不能大量共存的离子(发生复分解反应):
(3)生成气体:如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等不能大量共存 。
01 离子共存
(4)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水):如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NH4+等不能大量共存。
课堂练习1、判断下列各组离子能否大量共存?
① Ca2+ Na+ CO32- NO3-
② Ca2+ Na+ SO42- NO3-
③ H+ K+ Cl- OH-
④ NH4+ K+ OH- SO42-
⑤ H+ K+ CH3COO- SO42-
⑥ Na+ K+ CO32- OH-
生成难溶物 CaCO3
生成微溶物 CaSO4
生成水
生成 气体NH3
生成 弱酸 醋酸
能大量共存!
教学过程
(1)注意判断离子共存的情况:“能、不能”,“一定、可能、一定不能”。
(2)注意题干中提示的溶液酸碱性:酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在。
(3)注意题干中提示的溶液颜色:溶液无色时,有色离子不能存在。
(4)注意正确理解“透明溶液”,如:NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明。
离子共存问题审题技巧
二、离子共存
判断离子能否大量共存的“三个要点”:
透明不代表无色
一色、二性、三反应
一色——溶液的颜色:在“无色”溶液中,不能存在有色离子
1
几种常见离子的颜色
离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO4- Cr2O72- CrO42- Cr3+
溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 黄色 绿色
二、离子共存
酸性溶液;
常温下,pH<7的溶液;
使紫色石蕊溶液变红色(或蓝色石蕊试纸变红)的溶液;
使pH试纸变红的溶液;
使甲基橙呈红色的溶液;
加镁粉放氢气的溶液;
c(H+)>c(OH-)的溶液。
“酸性”溶液的不同描述:
二、离子共存
判断离子能否大量共存的“三个要点”:
二性——溶液的酸碱性
2
10.下列反应属于放热反应的是
A.煅烧石灰石制生石灰 B.煤的气化制水煤气
在强酸性溶液中(隐含有H+)不能共存的离子有:
① 氢氧根离子:OH-
② 弱酸根离子:
CO32-、S2-、SO32-、ClO-、F-、CH3COO-、PO43- 等
③ 弱酸的酸式酸根离子:
HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4- 等
二、离子共存
碱性溶液;
常温下,pH>7的溶液;
使紫色石蕊溶液变蓝色(或红色石蕊试纸变蓝)的溶液;
使pH试纸变蓝的溶液;
使甲基橙呈黄色的溶液;
酚酞变红的溶液;
c(H+)<c(OH-)的溶液。
“碱性”溶液的不同描述:
二、离子共存
二性——溶液的酸碱性
2
10.下列反应属于放热反应的是
A.煅烧石灰石制生石灰 B.煤的气化制水煤气
在强碱性溶液中(隐含有OH-)不能共存的离子有:
① 氢离子:H+
② 弱碱阳离子:
NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等
③ 弱酸酸式酸根离子:
HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4- 等
例1.在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是( )
A.Ba2+、Na+、NO3-、SO42-
B.Mg2+、Cl-、Al3+、SO42-
C.K+、Cl-、CO32-、NO3-
D.Ca2+、Na+、Fe3+、NO3-
解答离子共存问题时,一定要认真审查题干信息,尤其审清是否有隐含限制条件,如碱性、酸性、无色等。这些问题较易忽视,故放在第一步。其次准确把握复分解反应发生的条件,逐一分析。
B
离子共存问题
离子共存问题
A
课堂练习1、有离子:①Cl- ②SO42- ③H+ ④OH-
⑤CO32- ⑥HCO3- ⑦Na+ ⑧Cu2+ ⑨Ca2+
⑩Ag+ Ba2+ K+ MnO4-
(1)在酸性条件下,不能大量共存的有________(填序号,下同)。
(2)在碱性条件下,不能大量共存的有________。
(3)在无色溶液中,不能共存的有________。
④⑤⑥
③⑥⑧⑨⑩
⑧
课堂练习2
(1)常温下,下列各组离子可以大量共存的是( )
A.Cu2 + 、Mg2 + 、OH-、Cl-
B.H + 、Na + 、CO32-、NO3-
C.Na + 、K + 、SO42-、Cu2+
D.Ba2+ 、H+ 、Fe2+ 、SO42-
C
(2)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A.在强酸性溶液中:NH4+、K + 、CO32-、Cl-
B.有SO42-存在的溶液中:Na+ 、Mg2+ 、Ba2 + 、Br-
C.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+ 、Cl-、 SO42- 、Fe3 +
D.无色透明的水溶液中:K+ 、Ba2+ 、Cl-、 NO3-
D
2
离子的检验与推断
二、离子的检验与推断
02 离子的检验与推断
1.离子检验(1)常见阳离子的检验(初中知识)
二、离子的检验与推断
02 离子的检验与推断
1.离子检验(2)常见阴离子的检验(初中知识)
二、离子的检验与推断
02 离子的检验与推断
2.离子推断
(1)该类题的解题思路
离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查,是综合性较强的题目。其一般解题思路:根据实验操作及实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含的离子→根据电荷守恒判断含有的其他离子→最后确定可能含有的离子。
必须注意两点:①所加试剂引入的离子对后续实验的影响;②运用电荷守恒判断溶液中含有的其他离子时要将定性与定量的方法相结合。
二、离子的检验与推断
02 离子的检验与推断
2.离子推断
(2)解题过程中的“四大原则”
①肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(熟记几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-)。
②互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的变化情况等)。
二、离子的检验与推断
02 离子的检验与推断
2.离子推断
(2)解题过程中的“四大原则”
③电中性原则:溶液呈电中性,溶液中一定既含有阳离子,又含有阴离子,且正电荷总数与负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
④进出性原则:通常在实验过程中使用,是指在实验过程中生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
1.某溶液的溶质可能由下列离子组成:Cl-、SO42-、CO32- 、
H+、Ba2+、Na+,某同学进行如下实验探究其组成:
①向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤;
②向①中滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
③将①中的沉淀加入稀盐酸中,沉淀部分消失,有气体产生
依据以上实验可以推断,原溶液中一定含有
______________________;一定没有________________;可
能含有________。
H+、Ba2+
Cl-
03 课堂效果达标
2,某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,无气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成。
③另取少量溶液用硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
根据上述实验推断:原溶液中肯定有____________,肯定没有____________,不能肯定存在________。
02 离子的检验与推断
【答案】 OH-、Na+、Cl-; Mg2+、Cu2+、CO32- ; NO3-
【详解】由题干“无色溶液”排除Cu2+(蓝色)的存在;由实验①知有OH-的存在,无Mg2+;由实验②知无CO32-;由实验③知有Cl-的存在。根据电荷守恒,溶液中有Na+存在。整个实验过程中,NO3-不影响实验的现象,故不能确定NO3-是有还是无。
随堂检测
3.有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合而成,为检验它们,做了以下实验:
①将固体混合物溶于水中,搅拌后得无色透明溶液
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀产生
③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解
根据上述实验事实,回答下列问题(均填写化学式) :
原固体混合物中一定含有的物质是____________,一定不含有的物质是 ,可能含有的物质是________。
Na2SO4、CuSO4、CaCl2
Na2CO3
NaCl
范旭东与久大精盐公司旧影
精盐并非古来有之,直到民国时期,范旭东创办久大精盐公司,才生产出我国第一批精盐,打破了外国垄断。
物质提纯
如何除去粗盐中的可溶性杂质
假设你现在就是盐场的化工工程师,可选用什么药品,以除去粗盐中的杂质。
NaCl(CaCl2、MgCl2、Na2SO4)
NaCl
粗盐
精盐
粗盐制备精盐流程
粗盐
稍过量
NaOH溶液
稍过量
BaCl2溶液
稍过量
Na2CO3溶液
过滤
HCl溶液
蒸发结晶
精盐
如何除去粗盐中的可溶性杂质
用CO32-沉淀Ba2+`Ca2+
Ca2++CO32-=CaCO3↓
1.在无色透明的强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Cu2+、K+、Cl-、 NO3- B.Ag+、Na+、 NO3- 、Cl-
C.Mg2+、Na+、 SO42- 、Cl- D.Na+、K+、Cl-、CO32-
C
2.甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的成分,记录结果如下,其中记录结果合理的是( )
甲:K2SO4、BaCl2、NaCl 乙:NaCl、Ba(OH)2、K2CO3
丙:HCl、K2CO3、NaCl 丁:K2SO4、Na2CO3、KCl
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
D
3. 下列化学反应的离子方程式正确的是( )
A.向碳酸镁中滴加稀盐酸: CO32- +2H+===CO2↑+H2O
B.碳酸钡与硫酸溶液反应:Ba2++ SO42- ===BaSO4↓
C.氢氧化铜加入稀盐酸中:Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
D.醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应:H++OH-===H2O
C
4. 下列离子方程式的书写正确的是( )
A.稀醋酸与NaOH溶液的反应:H++OH-===H2O
B.铜粉与稀硝酸的反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑
C.氯气与碘化钾溶液的反应:Cl2+I-===Cl-+I2
D.氧化铁与稀硫酸反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
D
5.某地甲、乙两厂排放的污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂废水所含离子不同):Ag+、Ba2+、Fe2+、Na+、Cl-、 SO42- 、 NO3- 、OH-。若两厂单独排放污水都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便能变得无色澄清,溶质主要含硝酸钠,污染程度大大降低。根据所给信息有以下几种说法,你认为正确的是( )
A.Na+和NO3-来自同一工厂
B.Cl-和NO3-一定来自同一工厂
C.Ag+和Na+可能来自同一工厂
D. SO42-和OH-一定来自同一工厂
D
6. 某溶液的溶质可能由下列离子组成:Cl-、SO42-、 CO32- 、H+、Ba2+、Na+,某同学进行了如下实验:
(1)向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤;
(2)向(1)中滤液里加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
(3)将(1)中的沉淀加入稀盐酸中,沉淀部分消失,有气体产生。依据以上实验可以推断,原溶液中一定含有 ;一定没有 ;可能含有________。
SO42-、 CO32- 、Na+
H+、Ba2+
Cl-
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第三课时 离子反应的应用