1.2离子反应第3课时 课件 -2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第3课时　离子反应的应用　 学习任务一:离子反应在物质分 离与提纯中的应用 学习任务二:离子的检验与推断 学情检测·素养达标 第二节　离子反应 离子共存 实质 类型 生成难溶物质 生成难电离物质 生成挥发性物质 离子反应发生条件 具备一个条件 正常条件 隐含条件 溶液颜色、透明 酸碱环境 是否反应 离子反应的应用 离子方程式的正误判断 离子的检验与推断 离子检验方法 常见离子的检验、推断 本课要点 思维导图 （点击展示） 返回 世纪金榜版权所有 课标定向 目标定位 1.了解常见离子的检验方法。(宏观辨识与微观探析) 2.能用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子。(科学态度与社会责任) 厘清 重点 掌握物质分离、提纯与鉴别中的离子反应及离子推断中的知识应用 突破 难点 离子反应知识在生产、生活中的应用 返回 世纪金榜版权所有 学习任务一: 离子反应在物质分离与提纯中的应用 返回 【必备知识·探究】 [情境]粗盐通过简单的溶解、过滤和蒸发操作后得到的盐中仍然会有可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐等。利用化学方法可以将这些可溶性杂质进一步去除,常选用的试剂有BaCl2、Na2CO3、NaOH和稀盐酸。 (1)分析粗盐的组成,从粗盐溶液中所含离子的角度分析,需要保留的离子和需要除去的杂质离子分别是什么? 提示:粗盐溶液中含有Na+、Ca2+、Mg2+、S和Cl-等。需要保留的离子是Na+和Cl-,需要除去的杂质离子是Ca2+、Mg2+和S。 返回 世纪金榜版权所有 (2)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。根据要除去的杂质离子与信息所给出的试剂,你能选择除去这些杂质离子的对应试剂吗?用离子方程式表示其除杂的原理。 提示:用BaCl2溶液除去S,离子反应为S+Ba2+===BaSO4↓;用Na2CO3溶液除去Ca2+、Ba2+,离子反应为Ca2++C===CaCO3↓、Ba2++C===BaCO3↓;用NaOH溶液除去Mg2+,离子反应为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。 返回 世纪金榜版权所有 (3)如何保证每一步除杂都能把杂质除净?除杂过程中有可能引入的新杂质应如何处理? 提示:为保证每一步除杂都能把杂质除净,加入的除杂试剂要适当过量,并且保证在后续过程中能把新引入的杂质除去。故先加入BaCl2除去S,再加入Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,再加入NaOH除去Mg2+,过滤后,加HCl除去过量的C和OH-。 返回 世纪金榜版权所有 【核心要点·归纳】 混合物的分离与提纯 1.物质提纯的一般思路 混合物组成分析→沉淀剂的选择→合理安排加入沉淀剂的顺序→考虑过量沉淀剂如何除去→确定实验步骤及实验操作。 返回 世纪金榜版权所有 2.提纯示例——粗盐提纯 返回 世纪金榜版权所有 【学力诊断·测评】 1.用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质,所用试剂均足量),写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。 (1)FeSO4溶液(CuSO4):试剂为______ , 离子方程式为___________________。  【解析】(1)Fe比Cu活泼,因此可向溶液中加入铁粉置换出铜,反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。 铁粉 Fe+Cu2+===Cu+Fe2+ 返回 世纪金榜版权所有 (2)Cu(Mg):试剂为_________________,离子方程式为_____________________。  【解析】(2)Mg是活泼金属,能与酸性溶液反应,而Cu是不活泼金属,不与酸性溶液反应,故试剂可选用稀盐酸(或稀硫酸),反应的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑。 稀盐酸(或稀硫酸) Mg+2H+===Mg2++H2↑ 返回 世纪金榜版权所有 (3)CO(CO2):试剂为______________,  离子方程式为________________________。  【解析】(3)CO2能与氢氧化钠溶液反应而CO不能,故试剂可选用氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为CO2+2OH-===C+H2O。 氢氧化钠溶液 CO2+2OH-===C+H2O 返回 世纪金榜版权所有 2.为了将混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl提纯,并制得纯净的溶液,某学生设计了如图所示的实验方案: 返回 世纪金榜版权所有 (1)操作①盛放药品可选用______(填仪器名称)。  (2)操作为什么不用Ba(NO3)2溶液,其理由是____________________。  (3)进行操作②后,如何判断已除尽? 方法是___________________________________________________________ ___________________。  (4)操作③的目的是_______________;为何不先过滤后加Na2CO3溶液,其理由是 ________________。  (5)此设计方案是否严密?请说明理由:______________________________________ _________________________________________________________________。  坩埚 会引入N杂质离子 取上层清液于干净的试管中,向试管中滴加BaCl2溶液,若无沉淀说明 S、C已除尽 除去过量的Ba2+ 可减少过滤次数 不严密,在操作③时加入的Na2CO3溶液煮沸 并不能除去,因此在操作④之后应加入适量盐酸,然后再加热煮沸,除去HCl 返回 世纪金榜版权所有 【解析】将混合物放在坩埚中加热得到残留物为NaCl、Na2SO4、Na2CO3的混合物,溶解后加入过量的BaCl2溶液可以除去溶液中的S、C,再加入过量Na2CO3溶液可以除去溶液中过量的Ba2+,过滤除去沉淀后,向滤液中加入稍过量的盐酸除去溶液中过量的C,Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液会引入N杂质离子。 返回 世纪金榜版权所有 学习任务二:离子的检验与推断 返回 【必备知识·探究】 [情境]氯碱工业的主要原料是粗食盐。粗食盐中除了含有难溶性杂质外,还含有钙盐、镁盐等可溶性杂质。 (1)向某无色溶液中加入硝酸银溶液后有白色沉淀产生,能否证明一定有Cl-?若加入稀硝酸后白色沉淀不溶解呢? 提示:不能,加入硝酸银溶液生成白色沉淀,可能是Cl-,也可能是C;若加入稀硝酸后白色沉淀不溶解,则可推断该溶液含有Cl-,因为碳酸银沉淀不溶于水,但可溶于稀硝酸,而氯化银沉淀既不溶于水也不溶于稀硝酸。 返回 世纪金榜版权所有 (2)某同学怀疑溶液中有S,设计了几种方案进行检验,以下操作是否正确?说明理由。 ①加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,一定有S。 提示:错误。溶液中可能含Ag+,生成氯化银沉淀。 ②滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,没有白色沉淀生成,一定没有S。 提示:错误。Ag2SO4是微溶物,只有当浓度较大时才出现沉淀,所以不能排除溶液中有少量S的可能。 ③滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,一定有S。 提示:错误。可能有C或Ag+等。 返回 世纪金榜版权所有 【核心要点·归纳】 常见离子的检验 离子 试剂与操作 现象 H+ 紫色石蕊溶液 溶液变红 甲基橙溶液 溶液变红 OH- 酚酞 溶液变红 紫色石蕊溶液 溶液变蓝 Ag+ 含Cl-的溶液,稀硝酸 白色沉淀 加稀氨水至过量 先生成白色沉淀,然后沉淀溶解 Cu2+ 观察法 蓝色溶液或蓝绿色溶液 NaOH溶液 生成蓝色沉淀 返回 世纪金榜版权所有 离子 试剂与操作 现象 Cl- AgNO3溶液和稀硝酸 白色沉淀(AgCl) Br- 淡黄色沉淀(AgBr) I- 黄色沉淀(AgI) S 先加足量的稀盐酸,再加BaCl2溶液 白色沉淀 C 先加入BaCl2溶液,再加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水 白色沉淀→沉淀溶解,产生无色无味气体→澄清石灰水变浑浊 返回 世纪金榜版权所有 【学力诊断·测评】 向某无色溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则有关该溶液的下列说法正确的是(　　) A.一定有S B.一定没有S C.一定有Ag+ D.可能有S,也可能有Ag+,但二者不能同时存在 【解析】选D。加入BaCl2溶液形成的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4。由于Ag2SO4是微溶物,因此Ag+和S不能大量共存。 返回 世纪金榜版权所有 【补偿训练】(2024·临沂高一检测)某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②S、③Cl-、④HC、⑤C、⑥H+、⑦Cu2+中的几种,且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如表: 步骤 操作 现象 (1) 向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 (3) 将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 下列结论正确的是(　　) A.该实验无法确定是否含有③ B.肯定含有的离子是①②⑥ C.可能含有的离子是①③ D.肯定不含的离子有④⑤⑥⑦ 返回 世纪金榜版权所有 【解析】选B。因溶液是无色的,则溶液中不含Cu2+;向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,含有H+,不含C和HC;向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,此沉淀为BaSO4,说明溶液中含有S;将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,此沉淀为AgCl,因(2)中引入了Cl-,故无法说明溶液中是否含有Cl-;由于每种离子的个数相等,且溶液呈电中性,则溶液中一定含有Na+,一定不含Cl-;结合以上分析可知,溶液中一定含有①Na+、②S、⑥H+,一定不含③Cl-、④HC、⑤C、⑦Cu2+。 返回 世纪金榜版权所有 学情检测·素养达标 返回 1.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,记录如下: 甲 MgCl2、Na2SO4、KOH 乙 K2CO3、Ba(OH)2、NaCl 丙 K2SO4、CuCl2、NaCl 丁 HCl、KCl、Na2CO3 其中记录合理的是(　　) A.甲　　　B.乙　　　C.丙　　　D.丁 【解析】选C。A.MgCl2与KOH反应生成Mg(OH)2沉淀,故A不符合题意;B.K2CO3与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,故B不符合题意;C.K2SO4、CuCl2、 NaCl之间互不反应,故C符合题意;D.HCl和Na2CO3反应生成CO2、H2O和NaCl,故D不符合题意。 返回 世纪金榜版权所有 2.某无色透明溶液中可能含有下列离子中的几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、N。现进行如下实验: ①取少量溶液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; 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。 下列说法错误的是(　　) A.不用进行实验,就可判断出原溶液中一定无Cu2+ B.由实验①可知:原溶液中一定不存在Mg2+ C.实验②中,首先发生的反应为2H++C===H2O+CO2↑ D.由实验③可知:AgCl不溶于硝酸 返回 世纪金榜版权所有 【解析】选C。A.含有Cu2+的溶液呈蓝色,无色溶液中一定不含Cu2+,故A正确; B.取少量溶液用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色,说明溶液呈碱性,含有OH-,可与Mg2+产生沉淀,可知:原溶液中一定不存在Mg2+,故B正确;C.另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,无气体放出,说明溶液中不含C,故C错误;D.Cl-、Ag+反应生成AgCl沉淀,另取少量溶液用硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,可知AgCl不溶于硝酸,故D正确。 返回 世纪金榜版权所有 3.(2024·重庆高一检测)某工业废水中存在大量的Na+、S、Cu2+、Cl-,欲除去其中的Cu2+、S,设计的工艺流程如图所示: 返回 世纪金榜版权所有 (1)加入NaOH溶液时反应的离子方程式: _______________________。  【解析】工业废水中存在大量的Na+、S、Cu2+、Cl-,欲除去其中的Cu2+、S,由工艺流程图可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加试剂a即BaCl2溶液可除去S,再加试剂Na2CO3溶液,生成碳酸钡沉淀,可除去过量钡离子,操作X为过滤,分离出的溶液含氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠,最后加试剂b盐酸可除去碳酸钠、氢氧化钠。(1)氢氧根离子可以和铜离子反应生成沉淀,离子方程式为Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓; Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ 返回 世纪金榜版权所有 (2)试剂a为___________,试剂b为______。  【解析】(2)由分析可知试剂a为BaCl2溶液,试剂b为盐酸; (3)流程图中操作X为______。  【解析】(3)由分析可知流程图中操作X为过滤; BaCl2溶液 盐酸 过滤 返回 世纪金榜版权所有 (4)检验废水中的S已沉淀完全的方法为____________________________ ________________________________________。  【解析】(4)硫酸根离子可以和钡离子生成难溶于酸的沉淀,故检验废水中的S已沉淀完全的方法为取上层清液于试管中,加入适量BaCl2溶液,若无明显现象,则S已沉淀完全。 取上层清液于试管中,加入适量 BaCl2溶液,若无明显现象,则S已沉淀完全 返回 世纪金榜版权所有 本课 结束 $$