第3课时 离子反应的应用
【学习目标】 1.掌握常见离子(Cl-、SO、CO)的检验方法及离子推断方法。
2.掌握粗盐的提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
知识点一 离子的检验和推断[学生用书P60]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.离子的检验
离子 所用试剂 操作及现象 反应的离子方程式
SO 稀盐酸、BaCl2溶液 取少许待测液于试管中,滴入稀盐酸,____________,再滴入BaCl2溶液,产生__________ ______________________
Cl- AgNO3溶液、稀硝酸 取少许待测液于试管中,滴入AgNO3 溶液有____________产生,再滴入稀硝酸,________________(或滴入硝酸酸化的硝酸银溶液产生__________) ______________________
续 表
离子 所用试剂 操作及现象 反应的离子方程式
CO CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水 取少许待测液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生________,再滴入稀盐酸,沉淀溶解并产生无色、无味气体,将该气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水__________________ Ca2++CO===CaCO3↓,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)检验Cl-时,加入稀硝酸的目的是什么?
(2)为什么在检验SO时,先加足量稀盐酸,后加BaCl2溶液,顺序能颠倒吗?
提示:(1)加入稀硝酸的目的是排除CO等的干扰。
(2)加入足量的稀盐酸,是防止Ag+、CO、SO等的干扰,若先加BaCl2溶液,如有Ag+,会生成AgCl白色沉淀,干扰SO检验,不能颠倒顺序。
2.离子的推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四个原则”
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
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
电中性原则 溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等
进出性原则 通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
[答案自填] 无明显现象 白色沉淀 Ba2++SO===BaSO4↓ 白色沉淀 沉淀不溶解 白色沉淀 Ag++Cl-===AgCl↓ 白色沉淀
变浑浊
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)检验溶液中的Cl-时,可先加盐酸,再加AgNO3溶液( )
(2)加入稀盐酸,产生无色无味的气体,该溶液中可能存在CO,也可能存在HCO( )
(3)某溶液中加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀消失,说明该溶液中一定存在Ba2+( )
(4)向某溶液中加入酚酞溶液,若溶液变红色,则该溶液一定是碱溶液( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "名师点睛LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "名师点睛LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
离子检验的答题模板
(1)取样:(若为固体样品)取某固体样品少许,溶于水配成溶液,取溶液少许于试管中;(若为液体样品)取溶液少许于试管中。
(2)操作:加入××溶液(或物质)。
(3)现象:看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等。
(4)结论:证明有(或无)××离子存在。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.下列对实验过程的评价正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含SO
C.某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
解析:选C。A项,Na2CO3、K2CO3等物质也可与稀盐酸反应产生无色气体CO2;B项,溶液中也可能含有Ag+;D项,加入稀盐酸时,引入了Cl-。
2.某溶液中含有大量的Cl-、CO、OH-等阴离子,如果只取一次该溶液就能够将Cl-、CO、OH-依次检验出来,下列操作顺序正确的是( )
①滴加过量Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加 AgNO3溶液 ④滴加过量Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
解析:选B。应该先滴加过量Ba(NO3)2溶液检验CO,过滤,再向滤液中滴加过量Mg(NO3)2溶液检验OH-,过滤,最后向滤液中滴加AgNO3溶液检验Cl-,所以B项中的操作顺序正确。
3.(2024·厦门一中高一检测)某溶液仅由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、CO、SO、Cl-中的若干种离子组成,取适量溶液进行如下实验:
INCLUDEPICTURE "25LX59.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX59.TIF" \* MERGEFORMAT
根据以上实验判断,下列推断错误的是( )
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
C.原溶液中一定存在Na+,一定不存在Ba2+
D.白色沉淀3说明原溶液中一定存在Cl-
解析:选D。原溶液中加入过量的盐酸,能够得到气体1和无色溶液1,Cu2+显蓝色,Fe3+显棕黄色,因此原溶液中一定不含Cu2+、Fe3+,根据所给离子,气体1为CO2,原溶液中一定含有CO,根据离子共存原则可知,原溶液中一定不含Ba2+;根据溶液呈电中性可知,原溶液中一定含有Na+;无色溶液1中加入过量Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀2,该白色沉淀为BaSO4,原溶液中含有SO;滤液2中加入过量HNO3和AgNO3溶液,得到白色沉淀3,白色沉淀为AgCl,Cl-可能来自过量盐酸,原溶液中可能含有Cl-。综上可知,原溶液中一定存在的离子是CO、Na+、SO,可能含有Cl-,一定不含Cu2+、Ba2+、Fe3+。气体1为CO2,通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,故A正确;白色沉淀2为BaSO4,BaSO4不溶于稀硝酸,故B正确;原溶液中一定存在Na+,一定不存在Ba2+,故C正确;白色沉淀3为AgCl,Cl-可能来自过量盐酸,原溶液中可能含有Cl-,故D错误。
知识点二 离子共存[学生用书P61]
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1.判断离子共存的“一个原则”
判断离子共存实际是看离子之间能否反应,若反应,则不能共存,若不反应,则能共存。
2.判断离子共存的“三种类型”
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。
①生成难溶性盐,如Ca2+与CO,Ba2+与SO、CO,Ag+与Cl-、Br-、I-、CO;
②生成难溶性碱,如OH-与Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等;
③生成微溶物质,如Ag+与SO,Ca2+与SO、OH-,Mg2+与CO等。
(2)生成气体的离子不能大量共存,如H+与CO、HCO、SO、HSO、S2-、HS-等。
(3)生成难电离物质的离子不能大量共存,如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NH等。
3.离子共存问题中易忽视的隐含条件
(1)无色、透明溶液
①“无色”是指溶液中不含呈蓝色的Cu2+、呈浅绿色的Fe2+、呈棕黄色的Fe3+、呈紫色的MnO等有色粒子。
②“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。
(2)“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下pH<7的溶液”,一定含有大量的H+。在强酸性溶液中,能与H+反应的离子不能大量存在。不能和H+共存的常见离子有OH-、弱酸根阴离子(如CO、SO、ClO-、CH3COO-等)及弱酸的酸式酸根离子(如HCO 、HSO 、HS-等)。
(3)“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下pH>7的溶液”,一定含有大量的OH-。在强碱性溶液中,能与OH-反应的离子不能大量存在。不能和OH-共存的常见离子有H+、弱碱阳离子(如NH、Fe3+、Al3+等)及弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO、HS-等)。
(4)既不能和H+又不能和OH-共存的离子有弱酸的酸式酸根离子。如HCO、HSO 、HS-等既不能和H+共存,也不能和OH-共存。
INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" \* MERGEFORMAT (1)“一定共存”即在任何条件下都可以大量存在,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(2)“可能共存”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.小明将某无色溶液滴到pH试纸上,发现试纸显红色。下列符合条件的离子组是( )
A.Al3+、K+、SO、CO、H+
B.Na+、Ca2+、CH3COO-、MnO、H+
C.Na+、Mg2+、Cl-、SO、H+
D.Ba2+、Cu2+、NO、Cl-、H+
解析:选C。由题意可知,该无色溶液中含有大量的H+。A.CO与H+反应生成气体,不能大量共存,故A不符合题意;B.CH3COO-与H+反应生成难电离的CH3COOH,不能大量共存,且含有MnO的溶液显紫色,故B不符合题意;D.含有Cu2+的溶液显蓝色,故D不符合题意。
2.(2024·舒城晓天中学高一月考)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液:Na+、K+、NH、MnO
B.常温下pH小于7的溶液:NH、Fe2+、Br-、SO
C.遇酚酞变红的溶液:Ba2+、K+、NO、Cl-
D.含氯化铁的溶液:K+、Ba2+、NO、OH-
解析:选C。含有MnO的溶液呈紫色,故A不符合题意;pH小于7的溶液呈酸性,含大量氢离子,不能大量存在SO,故B不符合题意;遇酚酞变红的溶液呈碱性,含有大量氢氧根离子,OH-、Ba2+、K+、NO、Cl-离子间互不反应,能大量共存,故C符合题意;含氯化铁的溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成沉淀,不能大量共存,故D不符合题意。
3.在酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.K+、Cl-、HS-、NH
B.Na+、Ba2+、NO、SO
C.Ca2+、Br-、K+、ClO-
D.NO、K+、Mg2+、Cl-
解析:选D。在酸性溶液中HS-和H+会反应,不能大量共存,故A不符合题意;Ba2+和SO会生成BaSO4沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;在酸性溶液中H+和ClO-反应生成HClO,不能大量共存,故C不符合题意;NO、K+、Mg2+、Cl-离子间不发生反应,且在酸性溶液中能大量共存,故D符合题意。
知识点三 物质的分离与提纯——食盐的精制[学生用书P62]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.实验探究:食盐的精制
(1)实验目的:从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、SO。
(2)实验用品:粗食盐水、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液;烧杯、漏斗、玻璃棒、表面皿、pH试纸、滤纸、试管、胶头滴管、铁架台(带铁圈)。
(3)实验方案设计
INCLUDEPICTURE "学25LX60.TIF" INCLUDEPICTURE "学25LX60.TIF" \* MERGEFORMAT
(4)实验操作流程
INCLUDEPICTURE "23ETBG24.TIF" INCLUDEPICTURE "23ETBG24.TIF" \* MERGEFORMAT
写出上述各步反应的离子方程式:
①___________________________________________;
②___________________________________________;
③___________________________________________、
___________________________________________;
④___________________________________________、
___________________________________________。
INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" \* MERGEFORMAT (1)加入试剂适当过量的目的是将杂质离子完全除去。
(2)加入试剂顺序①②③可以调整,但③必须在②之后,如②③①、②①③均可。如果②在③之后,则过量的Ba2+无法除去。
(3)在加稀盐酸之前要进行过滤,否则,沉淀会被稀盐酸溶解。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)如何检验食盐水中杂质离子SO、Mg2+、Ca2+已除尽?
(2)如何确定向滤液中加入的稀盐酸是否过量?
提示:(1)①取少许滤液于试管中,加入稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明SO已除尽;
②取少许滤液于试管中,加入NaOH溶液,若无白色沉淀生成,则证明Mg2+已除尽;
③取少许滤液于试管中,加入Na2CO3溶液,若无白色沉淀生成,则证明Ca2+已除尽。
(2)①取少许精制食盐水于试管中,加入碳酸钠、锌粒等,观察是否有气泡产生;
②取少许精制食盐水于试管中,加入紫色石蕊试液,观察溶液是否变为红色;
③用玻璃棒醮取少许精制食盐水点在pH试纸,观察pH试纸是否变红。
2.物质的分离与提纯的“三必须”和“四原则”
(1)三必须
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四原则
INCLUDEPICTURE "25LX62.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX62.TIF" \* MERGEFORMAT
[答案自填] Na2CO3溶液 NaOH溶液
BaCl2溶液 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Ba2++SO===BaSO4↓ Ca2++CO===CaCO3↓ Ba2++CO===BaCO3↓ H++OH-===H2O CO+2H+===H2O+CO2↑
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,可以加入过量的K2CO3溶液( )
(2)为保证原溶液纯净,加入的除杂试剂应越少越好( )
(3)只要选择好合适的除杂试剂,可以不考虑添加顺序( )
(4)溶解粗盐固体时用玻璃棒搅拌,可加快固体溶解( )
(5)食盐水蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "方法指导LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "方法指导LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
利用离子反应除去杂质的思路和方法
(1)分析物质组成,确定要保留的物质和需要除去的杂质。
(2)明确要保留的物质和杂质之间的性质差异。
(3)选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。除杂试剂不能影响要保留的离子,且应适当过量。
(4)分析因除杂试剂过量而引入的新杂质如何除去。
(5)综合考虑原有杂质离子和可能新引入的杂质离子,确定试剂添加顺序和实验操作步骤。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.下列关于粗盐提纯的说法正确的是( )
A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀些,防止食盐不完全溶解
B.将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C.滤去不溶性杂质后,将滤液移至蒸发皿内加热浓缩
D.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO,可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
解析:选C。溶解粗盐时不是越稀越好,如果溶液太稀,蒸发时就会消耗很长的时间和较多的能源,A错误;晶体应该用少量水洗涤,否则制得的晶体会有很多溶于水,B错误;由于过量的钡离子需要用碳酸钠除去,因此氯化钡溶液应在碳酸钠溶液之前加入,D错误。
2.(2024·邯郸高一月考)除去下列物质中混有的少量杂质,所用试剂和操作方法均正确的是( )
选项 物质 杂质 所用试剂和操作方法
A CO CO2 通过灼热的Fe2O3粉末
B Na2CO3溶液 Na2SO4 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
C Cu CuO 加入过量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
D NaCl固体 MgCl2 加入适量KOH溶液,过滤、蒸发
解析:选C。通过灼热的Fe2O3粉末,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,不仅除去了原物质,还生成了杂质,A不符合题意;加入适量的硝酸钡溶液,硝酸钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和硝酸钠,硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,过滤,除去碳酸钡、硫酸钡,不但除去了杂质,也除去了原物质,还引入了硝酸根离子杂质,B不符合题意;加入过量的稀盐酸,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜和稀盐酸不反应,过滤、洗涤、干燥可得铜,C符合题意;加入适量的氢氧化钾溶液,氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钾,过滤,除去氢氧化镁,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质氯化钾,D不符合题意。
3.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,流程如下图。下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "25LX62A.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX62A.TIF" \* MERGEFORMAT
A.操作A是溶解,操作C是过滤
B.操作A、B、C都用到一种相同的仪器
C.第④步只发生反应Ca2++CO===CaCO3↓
D.第⑥步可以调至第④步和第⑤步之间
解析:选B。将粗盐溶解后加入BaCl2溶液除去SO,再加入NaOH溶液除去Mg2+,然后加入Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+,过滤后加盐酸,最后蒸发结晶、烘干,即可得到精盐。操作A是溶解,操作C是蒸发结晶,A错误;操作A是溶解,用到烧杯和玻璃棒,操作B为过滤,用到玻璃棒、漏斗和烧杯,操作C是蒸发结晶,用到蒸发皿和玻璃棒,三步操作都用到玻璃棒,B正确;根据上述分析可知,第④步加入Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+,发生反应的离子方程式为Ca2++CO===CaCO3↓、Ba2++CO===BaCO3↓,C错误;若第⑥步调至第④步和第⑤步之间,稀盐酸会溶解碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁等沉淀,同时引入杂质离子,因此不能调换顺序,D错误。
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P64]
1.(2024·大庆中学高一月考)下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体,原溶液中一定有CO
B.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,原溶液中一定有SO
C.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
D.向某溶液中加入氯化镁溶液产生白色沉淀,原溶液中一定有OH-
解析:选C。加入稀盐酸产生无色气体,该气体可能是CO2,也可能是SO2,则原溶液中可能含有CO,也可能含有HCO、SO或HSO,A错误;加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,该沉淀可能是BaSO4、BaCO3、AgCl等,则原溶液中可能含有SO,也可能含有CO或Ag+等,B错误;加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不消失,该白色沉淀是AgCl,则原溶液中一定有Cl-,C正确;加入氯化镁溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是Mg(OH)2,也可能是AgCl,则原溶液中不一定有OH-,D错误。
2.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用的试剂及操作方法均正确的一组是( )
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法
A CaO(CaCO3) 水 溶解、过滤、结晶
B BaSO4(BaCO3) 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤、干燥
C CuSO4(H2SO4) 氢氧化钠溶液 过滤
D CO(H2) 氧气 点燃
解析:选B。氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,而碳酸钙不与水反应,除去了主要物质,故A项错误;BaCO3会与稀盐酸反应而溶解,BaSO4不与稀盐酸反应且难溶于水,过滤后再进行洗涤、干燥即可得到BaSO4,能除去杂质且未引入新的杂质,故B项正确;CuSO4和H2SO4均能与氢氧化钠反应,故C项错误;一氧化碳和氢气都可以在氧气中燃烧,故D项错误。
3.重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定的毒性。经化验可知甲废液呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,若将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是( )
A.Cu2+和SO B.Cu2+和Cl-
C.K+和SO D.Ag+和NO
解析:选A。甲废液中的主要毒性物质可看作Ba(OH)2,乙废液有一定的毒性且与甲废液按一定比例混合后毒性明显降低,可推知乙废液中的重金属离子可与甲中的OH-结合形成沉淀,同时乙废液中含有能与甲中Ba2+形成沉淀的SO,故A正确。
4.(2024·石家庄金石高级中学高一月考)某溶液中含有Na+、Mg2+、CO、SO、Cl-中的几种,向溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,过滤、洗涤,再将沉淀加入足量稀盐酸中,沉淀部分溶解且有气泡产生。下列判断错误的是( )
A.不能确定是否含有Cl-
B.一定不存在的离子有Mg2+
C.不能确定是否含有Na+
D.一定存在的离子有Na+、CO、SO
解析:选C。某溶液中含有Na+、Mg2+、CO、SO、Cl-中的几种,向溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,该白色沉淀为BaCO3、BaSO4中至少一种;过滤、洗涤,再将沉淀加入足量稀盐酸中,沉淀部分溶解且有气泡产生,说明沉淀中既有BaSO4又有BaCO3,则原溶液中含CO、SO;由于Mg2+与CO不能大量共存,则原溶液中不含Mg2+,根据溶液呈电中性,原溶液中一定含Na+。根据上述分析可知,原溶液中一定含Na+、CO、SO,一定不含Mg2+,不能确定是否含Cl-。
5.(2024·河南高一质检)化学不仅能创造新物质,还能分离提纯物质。
Ⅰ.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)NaOH溶液[Ca(OH)2],试剂:__________,离子方程式:_________________________________________________。
(2)Ba(NO3)2溶液(BaCl2),试剂:__________,离子方程式:_________________________________________________。
Ⅱ.现要将含有少量Zn2+、Fe3+、Cu2+等重金属阳离子的生活污水(阴离子主要为Cl-)进行处理,选择适当的试剂除去重金属离子,得到可排放的水,实验流程如下图所示。
INCLUDEPICTURE "25LX63.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX63.TIF" \* MERGEFORMAT
(3)操作Ⅰ的名称为________,需要用到的玻璃仪器有_________________________________________________。
(4)写出生成Zn(OH)2沉淀的离子方程式:_________________________________________________
_________________________________________________。
(5)若加入的稀硫酸过量,则红色固体属于__________(填“纯净物”或“混合物”),浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有____________(填化学式)。
解析:Ⅰ.(1)可以加入适量碳酸钠溶液,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的离子方程式为CO+Ca2+===CaCO3↓。
(2)可以加入适量的硝酸银溶液,硝酸银与氯化钡反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,反应的离子方程式为Cl-+Ag+===AgCl↓。
Ⅱ.污水静置、过滤除去不溶物,澄清溶液中加入过量锌将铜离子、铁离子转化为铜、铁分离出滤渣A,滤渣A加入稀硫酸,得到红色固体铜,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;滤液中加入适量氢氧化钠和锌离子反应生成氢氧化锌沉淀,氢氧化锌受热转化为氧化锌。
(3)操作Ⅰ是分离固液的操作,为过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
(4)氢氧化钠和锌离子反应生成氢氧化锌沉淀,离子方程式为Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓。
(5)若加入的稀硫酸过量,铁和过量的锌均完全反应,则红色固体中只含有铜,属于纯净物,浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有硫酸亚铁、硫酸锌。
答案:Ⅰ.(1)碳酸钠溶液 CO+Ca2+===CaCO3↓
(2)硝酸银溶液 Cl-+Ag+===AgCl↓
Ⅱ.(3)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
(4)Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓
(5)纯净物 FeSO4、ZnSO4(共64张PPT)
第3课时 离子反应的应用
知识点一
PART
01
第一部分
知识点一 离子的检验和推断
1.离子的检
无明显现象
白色沉淀
Ba2++SO===BaSO4↓
离子 所用试剂 操作及现象 反应的离子方程式
Cl- AgNO3 溶液、 稀硝酸 取少许待测液于试管中,滴入AgNO3 溶液有____________产生,再滴入稀硝酸, ________________(或滴入硝酸酸化的硝酸银溶液产生__________) _________________
白色沉淀
沉淀不溶解
白色沉淀
Ag++Cl-===AgCl↓
白色沉淀
变浑浊
2.离子的推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四个原则”
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
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
电中性原则 溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等
进出性原则 通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
×
√
×
×
离子检验的答题模板
(1)取样:(若为固体样品)取某固体样品少许,溶于水配成溶液,取溶液少许于试管中;(若为液体样品)取溶液少许于试管中。
(2)操作:加入××溶液(或物质)。
(3)现象:看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等。
(4)结论:证明有(或无)××离子存在。
√
解析:A项,Na2CO3、K2CO3等物质也可与稀盐酸反应产生无色气体CO2;B项,溶液中也可能含有Ag+;D项,加入稀盐酸时,引入了Cl-。
√
根据以上实验判断,下列推断错误的是( )
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
C.原溶液中一定存在Na+,一定不存在Ba2+
D.白色沉淀3说明原溶液中一定存在Cl-
√
白色沉淀2为BaSO4,BaSO4不溶于稀硝酸,故B正确;
原溶液中一定存在Na+,一定不存在Ba2+,故C正确;
白色沉淀3为AgCl,Cl-可能来自过量盐酸,原溶液中可能含有Cl-,故D错误。
知识点二
PART
02
第二部分
知识点二 离子共存
1.判断离子共存的“一个原则”
判断离子共存实际是看离子之间能否反应,若反应,则不能共存,若不反应,则能共存。
(1)“一定共存”即在任何条件下都可以大量存在,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(2)“可能共存”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
√
√
含氯化铁的溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成沉淀,不能大量共存,故D不符合题意。
√
知识点三
PART
03
第三部分
(3)实验方案设计
Na2CO3溶液
NaOH溶液
BaCl2溶液
(4)实验操作流程
写出上述各步反应的离子方程式:
①______________________________;
②__________________________;
③________________________、________________________;
④___________________、___________________________。
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
H++OH-===H2O
(1)加入试剂适当过量的目的是将杂质离子完全除去。
(2)加入试剂顺序①②③可以调整,但③必须在②之后,如②③①、②①③均可。如果②在③之后,则过量的Ba2+无法除去。
(3)在加稀盐酸之前要进行过滤,否则,沉淀会被稀盐酸溶解。
(2)①取少许精制食盐水于试管中,加入碳酸钠、锌粒等,观察是否有气泡产生;
②取少许精制食盐水于试管中,加入紫色石蕊试液,观察溶液是否变为红色;
③用玻璃棒醮取少许精制食盐水点在pH试纸,观察pH试纸是否变红。
2.物质的分离与提纯的“三必须”和“四原则”
(1)三必须
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四原则
(1)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,可以加入过量的K2CO3溶液( )
(2)为保证原溶液纯净,加入的除杂试剂应越少越好( )
(3)只要选择好合适的除杂试剂,可以不考虑添加顺序( )
(4)溶解粗盐固体时用玻璃棒搅拌,可加快固体溶解( )
(5)食盐水蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热( )
×
×
×
√
√
利用离子反应除去杂质的思路和方法
(1)分析物质组成,确定要保留的物质和需要除去的杂质。
(2)明确要保留的物质和杂质之间的性质差异。
(3)选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。除杂试剂不能影响要保留的离子,且应适当过量。
(4)分析因除杂试剂过量而引入的新杂质如何除去。
(5)综合考虑原有杂质离子和可能新引入的杂质离子,确定试剂添加顺序和实验操作步骤。
√
解析:溶解粗盐时不是越稀越好,如果溶液太稀,蒸发时就会消耗很长的时间和较多的能源,A错误;
晶体应该用少量水洗涤,否则制得的晶体会有很多溶于水,B错误;
由于过量的钡离子需要用碳酸钠除去,因此氯化钡溶液应在碳酸钠溶液之前加入,D错误。
2.(2024·邯郸高一月考)除去下列物质中混有的少量杂质,所用试剂和操作方法均正确的是( )
√
选项 物质 杂质 所用试剂和操作方法
A CO CO2 通过灼热的Fe2O3粉末
B Na2CO3溶液 Na2SO4 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
C Cu CuO 加入过量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
D NaCl固体 MgCl2 加入适量KOH溶液,过滤、蒸发
解析:通过灼热的Fe2O3粉末,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,不仅除去了原物质,还生成了杂质,A不符合题意;加入适量的硝酸钡溶液,硝酸钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和硝酸钠,硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,过滤,除去碳酸钡、硫酸钡,不但除去了杂质,也除去了原物质,还引入了硝酸根离子杂质,B不符合题意;加入过量的稀盐酸,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜和稀盐酸不反应,过滤、洗涤、干燥可得铜,C符合题意;加入适量的氢氧化钾溶液,氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钾,过滤,除去氢氧化镁,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质氯化钾,D不符合题意。
√
操作A是溶解,用到烧杯和玻璃棒,操作B为过滤,用到玻璃棒、漏斗和烧杯,操作C是蒸发结晶,用到蒸发皿和玻璃棒,三步操作都用到玻璃棒,B正确;
若第⑥步调至第④步和第⑤步之间,稀盐酸会溶解碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁等沉淀,同时引入杂质离子,因此不能调换顺序,D错误。
课堂检测 巩固落实
PART
03
第三部分
√
加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不消失,该白色沉淀是AgCl,则原溶液中一定有Cl-,C正确;
加入氯化镁溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是Mg(OH)2,也可能是AgCl,则原溶液中不一定有OH-,D错误。
2.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用的试剂及操作方法均正确的一组是( )
√
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法
A CaO(CaCO3) 水 溶解、过滤、结晶
B BaSO4(BaCO3) 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤、干燥
C CuSO4(H2SO4) 氢氧化钠溶液 过滤
D CO(H2) 氧气 点燃
解析:氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,而碳酸钙不与水反应,除去了主要物质,故A项错误;
BaCO3会与稀盐酸反应而溶解,BaSO4不与稀盐酸反应且难溶于水,过滤后再进行洗涤、干燥即可得到BaSO4,能除去杂质且未引入新的杂质,故B项正确;
CuSO4和H2SO4均能与氢氧化钠反应,故C项错误;
一氧化碳和氢气都可以在氧气中燃烧,故D项错误。
√
√
5.(2024·河南高一质检)化学不仅能创造新物质,还能分离提纯物质。
Ⅰ.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)NaOH溶液[Ca(OH)2],试剂:____________________,离子方程式:___________________________。
碳酸钠溶液
(2)Ba(NO3)2溶液(BaCl2),试剂:__________________,离子方程式:_______________________。
解析:可以加入适量的硝酸银溶液,硝酸银与氯化钡反应生成氯化银沉淀和硝酸钡,反应的离子方程式为Cl-+Ag+===AgCl↓。
硝酸银溶液
Cl-+Ag+===AgCl↓
Ⅱ.现要将含有少量Zn2+、Fe3+、Cu2+等重金属阳离子的生活污水(阴离子主要为Cl-)进行处理,选择适当的试剂除去重金属离子,得到可排放的水,实验流程如下图所示。
(3)操作Ⅰ的名称为_______,需要用到的玻璃仪器有___________________。
解析:污水静置、过滤除去不溶物,澄清溶液中加入过量锌将铜离子、铁离子转化为铜、铁分离出滤渣A,滤渣A加入稀硫酸,得到红色固体铜,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;滤液中加入适量氢氧化钠和锌离子反应生成氢氧化锌沉淀,氢氧化锌受热转化为氧化锌。
(3)操作Ⅰ是分离固液的操作,为过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
过滤
漏斗、玻璃棒、烧杯
(4)写出生成Zn(OH)2沉淀的离子方程式:_____________________________。
解析:氢氧化钠和锌离子反应生成氢氧化锌沉淀,离子方程式为Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓。
Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓
(5)若加入的稀硫酸过量,则红色固体属于__________(填“纯净物”或“混合物”),浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有________________(填化学式)。
解析:若加入的稀硫酸过量,铁和过量的锌均完全反应,则红色固体中只含有铜,属于纯净物,浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有硫酸亚铁、硫酸锌。
纯净物
FeSO4、ZnSO4第3课时 离子反应的应用
【学习目标】 1.掌握常见离子(Cl-、SO、CO)的检验方法及离子推断方法。
2.掌握粗盐的提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
知识点一 离子的检验和推断[学生用书P60]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.离子的检验
离子 所用试剂 操作及现象 反应的离子方程式
SO 稀盐酸、BaCl2溶液 取少许待测液于试管中,滴入稀盐酸,____________,再滴入BaCl2溶液,产生__________ ______________________
Cl- AgNO3溶液、稀硝酸 取少许待测液于试管中,滴入AgNO3 溶液有____________产生,再滴入稀硝酸,________________(或滴入硝酸酸化的硝酸银溶液产生__________) ______________________
续 表
离子 所用试剂 操作及现象 反应的离子方程式
CO CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水 取少许待测液于试管中,先加入CaCl2溶液,产生________,再滴入稀盐酸,沉淀溶解并产生无色、无味气体,将该气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水__________________ Ca2++CO===CaCO3↓,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)检验Cl-时,加入稀硝酸的目的是什么?
(2)为什么在检验SO时,先加足量稀盐酸,后加BaCl2溶液,顺序能颠倒吗?
提示:(1)加入稀硝酸的目的是排除CO等的干扰。
(2)加入足量的稀盐酸,是防止Ag+、CO、SO等的干扰,若先加BaCl2溶液,如有Ag+,会生成AgCl白色沉淀,干扰SO检验,不能颠倒顺序。
2.离子的推断
(1)依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
(2)离子推断的“四个原则”
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
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
电中性原则 溶液呈电中性,有阳离子,则一定有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等
进出性原则 通常在实验过程中使用,指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的影响
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)检验溶液中的Cl-时,可先加盐酸,再加AgNO3溶液( )
(2)加入稀盐酸,产生无色无味的气体,该溶液中可能存在CO,也可能存在HCO( )
(3)某溶液中加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀消失,说明该溶液中一定存在Ba2+( )
(4)向某溶液中加入酚酞溶液,若溶液变红色,则该溶液一定是碱溶液( )
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "名师点睛LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "名师点睛LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "名师点睛LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
离子检验的答题模板
(1)取样:(若为固体样品)取某固体样品少许,溶于水配成溶液,取溶液少许于试管中;(若为液体样品)取溶液少许于试管中。
(2)操作:加入××溶液(或物质)。
(3)现象:看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等。
(4)结论:证明有(或无)××离子存在。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.下列对实验过程的评价正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含SO
C.某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
2.某溶液中含有大量的Cl-、CO、OH-等阴离子,如果只取一次该溶液就能够将Cl-、CO、OH-依次检验出来,下列操作顺序正确的是( )
①滴加过量Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加 AgNO3溶液 ④滴加过量Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
3.(2024·厦门一中高一检测)某溶液仅由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、CO、SO、Cl-中的若干种离子组成,取适量溶液进行如下实验:
INCLUDEPICTURE "25LX59.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX59.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX59.TIF" \* MERGEFORMAT
根据以上实验判断,下列推断错误的是( )
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
C.原溶液中一定存在Na+,一定不存在Ba2+
D.白色沉淀3说明原溶液中一定存在Cl-
知识点二 离子共存[学生用书P61]
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1.判断离子共存的“一个原则”
判断离子共存实际是看离子之间能否反应,若反应,则不能共存,若不反应,则能共存。
2.判断离子共存的“三种类型”
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。
①生成难溶性盐,如Ca2+与CO,Ba2+与SO、CO,Ag+与Cl-、Br-、I-、CO;
②生成难溶性碱,如OH-与Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等;
③生成微溶物质,如Ag+与SO,Ca2+与SO、OH-,Mg2+与CO等。
(2)生成气体的离子不能大量共存,如H+与CO、HCO、SO、HSO、S2-、HS-等。
(3)生成难电离物质的离子不能大量共存,如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NH等。
3.离子共存问题中易忽视的隐含条件
(1)无色、透明溶液
①“无色”是指溶液中不含呈蓝色的Cu2+、呈浅绿色的Fe2+、呈棕黄色的Fe3+、呈紫色的MnO等有色粒子。
②“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。
(2)“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下pH<7的溶液”,一定含有大量的H+。在强酸性溶液中,能与H+反应的离子不能大量存在。不能和H+共存的常见离子有OH-、弱酸根阴离子(如CO、SO、ClO-、CH3COO-等)及弱酸的酸式酸根离子(如HCO 、HSO 、HS-等)。
(3)“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下pH>7的溶液”,一定含有大量的OH-。在强碱性溶液中,能与OH-反应的离子不能大量存在。不能和OH-共存的常见离子有H+、弱碱阳离子(如NH、Fe3+、Al3+等)及弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO、HS-等)。
(4)既不能和H+又不能和OH-共存的离子有弱酸的酸式酸根离子。如HCO、HSO 、HS-等既不能和H+共存,也不能和OH-共存。
INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" \* MERGEFORMAT (1)“一定共存”即在任何条件下都可以大量存在,如酸性、碱性条件下都能符合题意。
(2)“可能共存”即有一个条件下共存即可,如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.小明将某无色溶液滴到pH试纸上,发现试纸显红色。下列符合条件的离子组是( )
A.Al3+、K+、SO、CO、H+
B.Na+、Ca2+、CH3COO-、MnO、H+
C.Na+、Mg2+、Cl-、SO、H+
D.Ba2+、Cu2+、NO、Cl-、H+
2.(2024·舒城晓天中学高一月考)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液:Na+、K+、NH、MnO
B.常温下pH小于7的溶液:NH、Fe2+、Br-、SO
C.遇酚酞变红的溶液:Ba2+、K+、NO、Cl-
D.含氯化铁的溶液:K+、Ba2+、NO、OH-
3.在酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.K+、Cl-、HS-、NH
B.Na+、Ba2+、NO、SO
C.Ca2+、Br-、K+、ClO-
D.NO、K+、Mg2+、Cl-
知识点三 物质的分离与提纯——食盐的精制[学生用书P62]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.实验探究:食盐的精制
(1)实验目的:从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、SO。
(2)实验用品:粗食盐水、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液;烧杯、漏斗、玻璃棒、表面皿、pH试纸、滤纸、试管、胶头滴管、铁架台(带铁圈)。
(3)实验方案设计
INCLUDEPICTURE "学25LX60.TIF" INCLUDEPICTURE "学25LX60.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "学25LX60.TIF" \* MERGEFORMAT
(4)实验操作流程
INCLUDEPICTURE "23ETBG24.TIF" INCLUDEPICTURE "23ETBG24.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "23ETBG24.TIF" \* MERGEFORMAT
写出上述各步反应的离子方程式:
①___________________________________________;
②___________________________________________;
③___________________________________________、
___________________________________________;
④___________________________________________、
___________________________________________。
INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "特别提醒a.TIF" \* MERGEFORMAT (1)加入试剂适当过量的目的是将杂质离子完全除去。
(2)加入试剂顺序①②③可以调整,但③必须在②之后,如②③①、②①③均可。如果②在③之后,则过量的Ba2+无法除去。
(3)在加稀盐酸之前要进行过滤,否则,沉淀会被稀盐酸溶解。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)如何检验食盐水中杂质离子SO、Mg2+、Ca2+已除尽?
(2)如何确定向滤液中加入的稀盐酸是否过量?
提示:(1)①取少许滤液于试管中,加入稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明SO已除尽;
②取少许滤液于试管中,加入NaOH溶液,若无白色沉淀生成,则证明Mg2+已除尽;
③取少许滤液于试管中,加入Na2CO3溶液,若无白色沉淀生成,则证明Ca2+已除尽。
(2)①取少许精制食盐水于试管中,加入碳酸钠、锌粒等,观察是否有气泡产生;
②取少许精制食盐水于试管中,加入紫色石蕊试液,观察溶液是否变为红色;
③用玻璃棒醮取少许精制食盐水点在pH试纸,观察pH试纸是否变红。
2.物质的分离与提纯的“三必须”和“四原则”
(1)三必须
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四原则
INCLUDEPICTURE "25LX62.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX62.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX62.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "自我诊断LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,可以加入过量的K2CO3溶液( )
(2)为保证原溶液纯净,加入的除杂试剂应越少越好( )
(3)只要选择好合适的除杂试剂,可以不考虑添加顺序( )
(4)溶解粗盐固体时用玻璃棒搅拌,可加快固体溶解( )
(5)食盐水蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热( )
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "方法指导LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "方法指导LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "方法指导LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
利用离子反应除去杂质的思路和方法
(1)分析物质组成,确定要保留的物质和需要除去的杂质。
(2)明确要保留的物质和杂质之间的性质差异。
(3)选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。除杂试剂不能影响要保留的离子,且应适当过量。
(4)分析因除杂试剂过量而引入的新杂质如何除去。
(5)综合考虑原有杂质离子和可能新引入的杂质离子,确定试剂添加顺序和实验操作步骤。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.下列关于粗盐提纯的说法正确的是( )
A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀些,防止食盐不完全溶解
B.将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C.滤去不溶性杂质后,将滤液移至蒸发皿内加热浓缩
D.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO,可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
2.(2024·邯郸高一月考)除去下列物质中混有的少量杂质,所用试剂和操作方法均正确的是( )
选项 物质 杂质 所用试剂和操作方法
A CO CO2 通过灼热的Fe2O3粉末
B Na2CO3溶液 Na2SO4 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
C Cu CuO 加入过量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
D NaCl固体 MgCl2 加入适量KOH溶液,过滤、蒸发
3.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,流程如下图。下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "25LX62A.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX62A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX62A.TIF" \* MERGEFORMAT
A.操作A是溶解,操作C是过滤
B.操作A、B、C都用到一种相同的仪器
C.第④步只发生反应Ca2++CO===CaCO3↓
D.第⑥步可以调至第④步和第⑤步之间
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P64]
1.(2024·大庆中学高一月考)下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体,原溶液中一定有CO
B.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,原溶液中一定有SO
C.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
D.向某溶液中加入氯化镁溶液产生白色沉淀,原溶液中一定有OH-
2.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用的试剂及操作方法均正确的一组是( )
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法
A CaO(CaCO3) 水 溶解、过滤、结晶
B BaSO4(BaCO3) 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤、干燥
C CuSO4(H2SO4) 氢氧化钠溶液 过滤
D CO(H2) 氧气 点燃
3.重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定的毒性。经化验可知甲废液呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,若将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是( )
A.Cu2+和SO B.Cu2+和Cl-
C.K+和SO D.Ag+和NO
4.(2024·石家庄金石高级中学高一月考)某溶液中含有Na+、Mg2+、CO、SO、Cl-中的几种,向溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,过滤、洗涤,再将沉淀加入足量稀盐酸中,沉淀部分溶解且有气泡产生。下列判断错误的是( )
A.不能确定是否含有Cl-
B.一定不存在的离子有Mg2+
C.不能确定是否含有Na+
D.一定存在的离子有Na+、CO、SO
5.(2024·河南高一质检)化学不仅能创造新物质,还能分离提纯物质。
Ⅰ.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)NaOH溶液[Ca(OH)2],试剂:__________,离子方程式:_________________________________________________。
(2)Ba(NO3)2溶液(BaCl2),试剂:__________,离子方程式:_________________________________________________。
Ⅱ.现要将含有少量Zn2+、Fe3+、Cu2+等重金属阳离子的生活污水(阴离子主要为Cl-)进行处理,选择适当的试剂除去重金属离子,得到可排放的水,实验流程如下图所示。
INCLUDEPICTURE "25LX63.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX63.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX63.TIF" \* MERGEFORMAT
(3)操作Ⅰ的名称为________,需要用到的玻璃仪器有_________________________________________________。
(4)写出生成Zn(OH)2沉淀的离子方程式:_________________________________________________
_________________________________________________。
(5)若加入的稀硫酸过量,则红色固体属于__________(填“纯净物”或“混合物”),浅绿色溶液中的溶质除了过量的硫酸,还有____________(填化学式)。