(讲义)第3章 第4节 新知探究课21 离子反应的应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(鲁科版2019)

新知探究课21　离子反应的应用 1．了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用，培养学生“证据推理与模型认知”的化学核心素养。 2．了解溶液 pH的调控在工农业生产和科研中的应用。 3．通过酸碱中和滴定实验，知道化学定量分析实验在工农业生产中的重要作用。 一、物质检验与含量测定 1．离子检验 利用离子的特征反应来检验一些常见离子。 如利用Fe3+与SCN－反应生成血红色溶液检验Fe3+，离子方程式为Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(血红色)；利用I－与Ag＋反应生成黄色沉淀检验I－，离子方程式为Ag＋＋I－===AgI↓。 2．测定溶液中离子的浓度 (1)沉淀法：如溶液中S的浓度，用Ba2+将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀质量求得。 (2)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强碱溶液滴定的方法获得。 (3)氧化还原滴定法：如溶液中的浓度可以用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定获得。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2。 (　　) (2)中和滴定时为了节省时间，不需要重复2～3次实验。 (　　) (3)用石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3。 (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)×　 二、物质制备与纯化 1．物质的制备：离子反应可以用于制备物质。 (1)氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。 (2)实验室制取CO2的离子方程式：CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O。 2．物质的纯化 (1)制高纯度的氯化钠：除去其中少量的S、Mg2+、Ca2+，需要引入的试剂离子分别为Ba2+、OH－、C。 (2)除去污水中的重金属离子：将其转化为沉淀而除去。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)用足量稀硝酸除去铁粉中的Cu。 (　　) (2)将混有HCl的CO2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl。 (　　) (3)可以用铁粉除去FeCl3中的FeCl2。 (　　) [答案]　(1)×　(2)√　(3)× 三、生活中常见的离子反应 1．胃酸过多的治疗 (1)服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，离子反应为Al(OH)3+3H+===Al3+＋3H2O。 (2)服用小苏打片，离子方程式为HC＋H＋===CO2↑＋H2O。 2．硬水及其软化 (1)硬水的含义：自然界里含Ca2+、Mg2+较多的水。 (2)硬水的形成：水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2+、Mg2+进入水中形成，离子方程式为，。 　治疗胃酸过多，能否服用纯碱？说明原因。 提示：不能，纯碱溶液碱性强，对胃肠道造成损伤。 离子检验与推断 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。 1．该同学能否通过第①、②、③步确定原溶液中含有S、Cl－和Fe3+？为什么？ 提示：不能。第①步在溶液中加Ba(NO3)2溶液和稀盐酸，若溶液中存在S或Ag＋，也能产生白色沉淀，故不能检验S存在与否；第②步在滤液中加AgNO3溶液虽然生成白色沉淀，但由于第①步加入稀盐酸，引入了Cl－，故原溶液中是否存在Cl－也无法确定；第③步在滤液中加KSCN溶液能检验出此时滤液中含有Fe3+，但原溶液中也可能只含Fe2+，在第①步后被氧化为Fe3+。 2．通过第④步实验，你能确定原溶液中含有哪种离子？ 提示：N。第④步加NaOH产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3，说明原溶液中一定含有N。 1．离子检验方法 方法 离子 试剂 现象 注意 沉淀 法 Cl－、Br－、 I－ AgNO3溶液 和稀硝酸 AgCl(白色)、 AgBr(淡黄色)、AgI(黄色 S 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化 沉淀 法 Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 — Fe3+ NaOH溶液 红褐色沉淀 — Al3+ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 — 气体 法 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 要加热 稀盐酸和澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 S、HC、 HS有干扰 S 稀硫酸和品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色 — 显色 法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色 — Fe2+ KSCN溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水后变血红色 先加KSCN溶液，无变化，再加氯水