1.2.3 离子反应的应用-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第一册）

第一章 物质及其变化 第二节 离子反应 第3课时 离子反应的应用 高中化学必修第一册(2019人教版) 学 习 目 标 1. 根据离子反应的本质，掌握离子反应在物质提纯、分离及鉴别等方面的应用。 2. 根据离子反应的本质，能够判断离子是否能大量共存。 3. 掌握限定条件的离子共存。 4. 能用离子反应规律解决实际问题，形成分析思路。 《唐砖》小伙穿越到古代，用现代方法制盐 NaCl（CaCl2、MgCl2、Na2SO4） NaCl 粗盐 精盐 如何除去粗盐中的可溶性杂质? 海水中得到的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-，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） CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl 　 粗盐 CaCO3 Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓ 　 MgCl2、Na2SO4 NaOH BaCl2 对试剂的用量有何要求？ 对过量的如何除去？ 请你画出制备流程 Ba(OH)2 如何除去粗盐中的可溶性杂质? 主题1: 物质的分离与提纯 以粗盐（杂质为Na2SO4、MgCl2、CaCl2）提纯为例 粗食盐水 Na+、Cl-、Mg2+、SO42-、Ca2+ 要保留的离子 杂质离子 Na+、Cl- Mg2+ SO42- Ca2+ 过量 NaOH溶液 过量 BaCl2溶液 过量 Na2CO3溶液 Mg(OH)2↓ BaSO4↓ CaCO3↓ 过滤 CO32-、OH- 先 后 稀盐酸 1.物 质 的 提 纯 BaCO3↓ 主题1: 物质的分离与提纯 第①步：加NaOH溶液过滤 :Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ； 第②步：加BaCl2溶液过滤：SO42－+Ba2＋=BaSO4↓； 第③步：加Na2CO3溶液过滤：CO32-+Ba2＋=BaCO3↓，CO32-+Ba2＋=BaCO3↓； 第④步：加盐酸：CO32-+2H+=CO2↑+H2O、H++OH- = H2O。 ① 除杂试剂应过量； ②过量试剂要在后续步骤中除去，不能引入新杂质； ③BaCl2溶液应加在Na2CO3溶液之前，盐酸最后加。 【基本思路】 【基本原则】 有没有不同的顺序？ 主题1: 物质的分离与提纯 粗盐制备精盐流程 主题1: 物质的分离与提纯 1.物 质 的 提 纯 1.粗盐中含有泥沙以及Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，其提纯过程一般经过以下流程： 下列说法不正确的是:( ) A．操作③按a、b、c顺序可依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 B．步骤④⑤可以颠倒 C．加入盐酸的目的是将过量的NaOH和Na2CO3转化为NaCl D．操作①得到的悬浊液是分散系的一种 B 课堂检测 Na+、Cl-、OH- Mg(OH)2 以分离MgCl2、NaCl为例 Mg2+ Na+ Cl- 过量NaOH溶液 过滤 OH- 适量盐酸 Na+、Cl- 适量盐酸 Mg2+、Cl- 微点拨 混合物的分离与提纯为复分解反应的具体应用 2.物 质 的 分 离 主题1: 物质的分离与提纯 如鉴别失去标签的四瓶无色溶液 Na2CO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、MgCl2溶液 Ba(OH)2溶液 白色沉淀 无现象 足量稀盐酸 沉淀 不溶解 沉淀 溶解 沉淀溶解 且有气泡逸出 3.物 质 鉴 定 白色沉淀 白色沉淀 主题1: 物质的分离与提纯 2.有五瓶失去标签的溶液，已知它们是：①Ba(NO3)2溶液，②KCl溶液，③NaOH溶液，④CuSO4溶液，⑤Na2SO4溶液。若不用其他任何试剂，用最简便的方法就能将它们一一鉴别。下列鉴别顺序中最合理的是：（ ） A．④③①⑤② B．④⑤①②③ C．①⑤③④② D．③④①⑤② A 课堂检测 1.离子共存的本质 离子共存 本质 几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 不共存 条件 ①离子间反应生成沉淀（难溶物或微溶物）的离子不能大量共存。 ②离子间反应生成气体也不能大量共存。 ③离子间反应有难电离的物质生成，则不能大量共存。 主题2: 离子共存于推断 H+ SO32- HCO3- CH3COO- ClO- CO32- S2- SiO32- OH- 1. 酸性溶液 2. 常温下pH<7的溶液 3. 使紫色石蕊试液变红的溶液 4. 使pH试纸变红的溶液 2.发生复分解反应不能大量共存 1.酸性溶液含有大量的H+，与H+不能大量共存的离子： 主题2: 离子共存于推断 OH- Fe3+ HCO3- Fe2+ NH4+ Cu2+ H+ 1. 碱性溶液 2. 常温下pH>7的溶液 3. 使紫色石蕊试液变蓝的溶液 酚酞变红的溶液 4. 使pH试纸变紫的溶液 Al3+ Mg2+ Ca2+ Ag+ 2.碱性溶液含有大量的OH-，与OH-不能大量共存的离子： 主题2: 离子共存于推断 2.发生复分解反应不能大量共存 Al3+ Ba2+ Ag+ Fe2+ Cu2+ H+ CO32- Ca2+ Mg2+ Fe3+ SO42- Ba2+ Ca2+ Ag+ Pb2+ 主题2: 离子共存于推断 2.发生复分解反应不能大量共存 离子共存问题审题技巧 (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。 Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。 主题2: 离子共存于推断 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 主题2: 离子共存于推断 A 主题2: 离子共存于推断 19 1.在无色溶液中能大量共存的一组离子是( ) A. Cu2+、SO42-、K+、Cl- B.Ag＋、Cl-、OH-、Na＋ C. NO3-、Cl-、Na+、Ca2+ D. NO3- 、 OH- 、Mg2+、Na＋ C 2.下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是( ) K＋、H＋、OH-、 SO42- B. Na＋、Ca2＋、CO32-、 NO3- C. Na＋、H＋、CO32- 、Cl－ D. Na＋、Cu2＋、Cl－、 SO42- D 蓝色 AgCl白色沉淀 Mg(OH)2白色沉淀 H2O CaCO3白色沉淀 H2O+CO2↑ 课堂检测 3．在水溶液中能大量共存，且加入过量稀硫酸时，有气体生成的是(　　) A BaSO4↓ Ag2CO3↓ AgCl↓ 虽共存，无气体 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ 课堂检测 4．下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是(　　) D Mg(OH)2↓ BaSO4↓ 课堂检测 离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中，要求通过多重推断，确定某些离子肯定存在，某些离子肯定不存在，某些离子不能确定是否存在，有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。 其一般解题思路如下所示：根据实验操作和反应现象，判断一定含有的离子→根据能否共存，判断一定不含的离子→根据电荷守恒，判断还含有的离子或可能含有的离子 3.离子的推断 主题2: 离子共存于推断 23 四项原则推断物质 (1)肯定性原则：根据题干或实验现象确定物质。 (2)否定性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律、否定一些离子。 (4)进出性原则：通常是在实验过程中使用，是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干扰。 (3)电中性原则：在溶液中一定为电中性，阴、阳离子带的电荷数相等。（利用这一原则可确定一些隐含的离子）。 主题2: 离子共存于推断 3.离子的推断 24 某河道两旁建有甲、乙两化工厂，某兴趣小组的同学分别收集了两厂排放的污水带回学校进行实验探究，工厂的师傅告诉同学们甲、乙厂排放的工业废水中含有下列离子中的三种(各不相同)。 (1)甲同学测得甲厂的废水明显呈碱性，因此甲厂中所含有的离子：________________；乙厂中所含有的离子：______________________ (2)乙同学看到工厂师傅给出的离子后，认为可以在某工厂的废水中加入一种金属，从而回收另一种金属。请写出反应过程中的离子方程式___________ (3)丙同学认为将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的某些离子完全转化为沉淀，写出甲、乙两厂废水混合过程中反应的离子方程式_______________________________________________________________________ 阳离子 K+、Ag+、Fe3+ 阴离子 Cl-、OH-、NO3- 肯定性原则 OH- 互斥性原则 Ag+、Fe3+ 互斥性原则 Cl- 电中性原则 K+ NO3- Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+ Ag++Cl-=AgCl↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 主题2: 离子共存于推断 练.有一瓶无色透明溶液，含Cl－、CO32-、SO42-、Na＋、K＋、Mg2＋、Cu2＋中的某几种。 ①取少量原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀； ②取少量原溶液加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀； ③取少量原溶液加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解。回答下列问题： (1)原溶液中一定含有的离子是_____________，一定不含有的阴离子是_______________，可能含有的离子是_________________。 (2)有的同学认为实验③可以省略，你认为是否正确(填“是”或“否”) ____，说明理由_______________________________________。 (3)写出①中反应的离子方程式：_______________________________。 Mg2＋、Cl－ CO32-、SO42- Na＋、K＋　 是 根据溶液呈电中性，原溶液中一定含有Cl－ Mg2＋＋2OH－=== Mg(OH)2↓ 物质提纯 1 物质分离 2 物质鉴定 3 离子 共存 4 离子反应的应用 课堂总结 Lavf55.33.100 例2．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A． NaOH溶液：Na＋、K＋、COeq \o\al(2－,3)、Cl－ B． FeCl2溶液：K＋、SOeq \o\al(2－,4)、OH－ C．K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－ D． H2SO4的溶液：K＋、Cl－、CH3COO－、NHeq \o\al(＋,4) Fe2＋与OH－不共存，B错误；C项，COeq \o\al(2－,3)与Ba2＋会反应生成BaCO3沉淀，C错误；D项，CH3COO－和H＋结合生成弱电解质醋酸，不能大量共存，错误。 $$