1.2.3离子共存和推断 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一章 物质及其变化 第二节 离子反应 课时2 离子共存和推断 素养目标 宏观辨识与微观探析： 证据推理与模型认知： 科学探究与创新意识： 从宏观上会判断离子在溶液中能否大量共存，并能够从微观上明确发生复分解反应的离子不能大量共存。 建立溶液中离子反应的基本模型，能够根据离子的性质进行物质的鉴别或推断。 通过实验探究、总结归纳、分析推理等一系列科学研究过程，了解科学研究的基本方法，体会在离子反应的研究中体现的科学方法。 知识导航 离子共存 一 离子的检验、推断以及物质的提纯 本节重点 本节难点 二 知识点1：离子共存 4 离子反应发生的条件： ①生成沉淀、气体和弱电解质 ②水溶液中的置换反应 复习巩固 离子共存： 几种离子在某一溶液中能大量共存，即离子和离子之间不能发生离子反应；如果离子之间可以发生离子反应，则不能大量共存 知识点1：离子共存 5 当题目说“无色透明溶液”时，有色离子不能大量共存，溶液中常见的有色离子： 1 一颜色 常见离子 溶液颜色 黄色 浅绿色 蓝色 紫色 墨绿色 橙色 黄色 灰绿色 知识点1：离子共存 6 下列条件中例子可以大量共存的是（ ） A. 无色透明溶液中：K+、SO42-、MnO4-、H+ B. 在酸性无色透明溶液中：K+、Cr2O72-、Na+、Cl- C. 无色透明溶液中：Fe3+、SO42-、Na+、H+ D. 透明溶液中：Na+、Cu2+、SO42-、Cl- 总结：澄清透明可以有色，但无色必须无色 酸性溶液 碱性溶液 常温下pH 常温下pH 使pH试纸变 使pH试纸变 使紫色石蕊溶液变 使紫色石蕊溶液变 使无色酚酞变 知识点1：离子共存 7 2 两性质 ＜7 红 红 ＞7 蓝 蓝 红 溶液的酸碱性 知识点1：离子共存 8 (2)碱性溶液不能共存：（三类，记住哦！） ①H+ ②除K+、Na+、Ca2+、Ba2+外，其他金属阳离子、NH4+ ③弱酸酸式酸根：HCO3-、HSO3-等 (1)酸性溶液不能共存：（三类，记住哦！） ①OH- ②弱酸酸根：CO32-、SO32-、S2-、ClO-、CH3COO- ③弱酸酸式酸根：HCO3-、HSO3- 知识点1：离子共存 9 知识点1：离子共存 10 3 三反应 1. 看是否会发生复分解反应 2. 看是否会发生氧化还原反应 3. 看是否会发生络合反应 4 四审题 一定存在、可能存在、一定不存在 知识点1：离子共存 11 例4 下列各组中的离子,能形成无色透明的溶液且能大量共存的是(　) A.H+、C、Na+、Cl- B.Cl-、N、K+、Ag+ C.Cu2+、N、Ca2+、Ba2+ D.N、Mg2+、Na+、S D (4)在酸性条件下,C、Na+、S、Ba2+能够大量共存。 (　) (5)在K2CO3溶液中,Na+、Ca2+、Cl-、OH-可以大量共存。 (　) (6)在NaOH溶液中,Na+、K+、C、S可以大量共存。(　) × × √ 下列各组物质电离产生的离子在溶液中能够大量共存的是 (　) A.BaCl2　NaNO3　CuCl2 B.K2CO3　NaCl　CaCl2 C.HNO3　NaOH　KNO3 D.K2CO3　Ba(OH)2　KCl A 知识点1：离子共存 12 4. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 (　) A.在某无色透明溶液中:K+、N、Cl-、Cu2+ B.使酚酞变红的溶液中:Ag+、Mg2+、Cl-、N C.有大量H+存在的溶液中:K+、Cl-、Ba2+、C D.在强碱性溶液中:N、K+、C、Na+ D 6. 某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Na+、Cl-、C、OH-和N中的几种。请回答下列问题: (1)不做任何实验就可以判断原溶液中不存在的离子是　　　　　　。  (2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不溶解,说明原溶液中一定存在的离子是　　　　　　,有关反应的离子方程式为　　　　　　　　　 。 (3)取(2)中的滤液,逐滴加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中一定含有　 ,离子方程式为 。  (4)该溶液还可能存在的离子是　　 。 Mg2+　 H++OH- =H2O、Mg2++2OH- =Mg(OH)2↓　 Ag+、N　 Ag++Cl- =AgCl↓ 13 Fe3+、Cu2+　 知识点1：离子共存 Na+　 依据 离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。 ① 生成沉淀； ② 生成气体； ③ 显现特殊颜色。   知识点2：离子检验与除杂 离子 试剂与操作 现象 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 Cl- AgNO3溶液和稀HNO3 白色沉淀（AgCl） Br- 淡黄色沉淀（AgBr） I- 黄色沉淀（AgI） SO42- 先加足量的稀盐酸，再加BaCl2溶液 白色沉淀 CO32- 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 知识点2：离子检验与除杂 【例4】能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是 (　　) A．AgNO3 B．H2SO4 C．HCl D．HNO3 B 知识点2：离子检验与除杂 【变式训练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，记录结果如下： 甲：K2SO4、BaCl2、NaCl 乙：NaCl、Ba(OH)2、K2CO3 丙：HCl、K2CO3、NaCl 丁：K2SO4、Na2CO3、KCl 其中记录结果合理的是( ) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 D [甲中会形成BaSO4沉淀而不能共存，A错误；乙中会形成BaCO3沉淀而不能共存，B错误；丙中会产生CO2气体而不能共存，C错误。] 【变式训练2】冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：______________________________________________。 【答案】取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 【规范答题】 检验某溶液中是否含有××的操作方法： 取待测液少许置于试管中，先加××试剂无明显现象（若有沉淀则静置后取上层清液继续实验，说明：本步骤为排除干扰离子）；再加入××溶液，若产生××则证明溶液里含有××离子，反之则证明溶液里不含××离子。 知识点2：离子检验与除杂 不增 不减 除净 粗食盐水 要保留的离子 杂质离子 Na+、Cl- Ca2+ Mg2+ SO42- Na2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 分析组成 选择试剂 知识点2：离子检验与除杂 易分离 易复原 所用试剂及实验操作 实验现象 解释和结论 1.向粗食盐水中滴加过量的BaCl2溶液。 2.继续滴加过量的NaOH溶液。 3.继续滴加过量的碳酸钠溶液。 4.过滤。 5.向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性。 白色沉淀生成 白色沉淀生成 白色沉淀生成 除去SO42- 除去Mg2+ 除去Ca2+、过量的Ba2+ 除去BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀 除去过量的OH-、CO32- 知识点2：离子检验与除杂 思考： 1. 如何确定除去杂质过程中试剂的添加顺序? 2. 如何检验杂质离子是否去除干净？ ⑴不能引入新的杂质,如果不得不引入新的杂质,一定要再利用其它试剂把新引入的杂质除去； ⑵为了保证除尽杂质,加入的除杂试剂一般过量。 向上层清液中继续滴加原先的沉淀剂，如有浑浊出现则未沉淀完全，否则已经沉淀完全。 知识点2：离子检验与除杂 知识点3：离子推断 离子推断的解题思路 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。 21 知识点3：离子推断 离子推断解题过程中的“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-等)。 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)；例如溶液中含有Ba2＋，则不存在CO32- 、 SO42- 。 22 知识点3：离子推断 离子推断解题过程中的“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。例如前面操作中滴加了BaCl2溶液，之后检测出有Cl－,则无法确定原溶液中有没有Cl－ 23 例2某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②S、③Cl-、④HC、⑤C、⑥H+、⑦Cu2+中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下: 步骤 实验操作 实验现象 Ⅰ 用紫色石蕊溶液检验 溶液变红 Ⅱ 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 Ⅲ 将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 知识点3：离子推断 下列结论正确的是 (　) A.该实验无法确定是否含有④ B.肯定含有的离子是③④⑥ C.可能含有的离子是①③⑦ D.肯定没有的离子是④⑤⑦,可能含有的离子是①③ D 24 知识点3：离子推断 变式P113 [2023•北京西城区期末] 某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,进行如下实验:①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成; ②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生; ③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。 依据实验推断下列关于白色粉末的判断正确的是( 　) A.只含有K2CO3 B.一定含有K2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2 C.一定含有K2CO3和CaCl2,可能含有Ba(NO3)2 D.一定含有K2CO3,还含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一种 C 25 知识点3：离子推断 变式P113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________。 【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。 26 知识点3：离子推断 P114T5. 某固体混合物可能由NaCl、K2SO4、FeCl2、CaCl2、K2CO3中的一种或几种混合而成,为鉴定其组成,依次进行如下实验: ①混合物中加入足量水得到无色透明溶液; ②向上述溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生; ③过滤,向上述白色沉淀中加盐酸,沉淀全部溶解; ④向滤液中加AgNO3溶液,有白色沉淀产生且该白色沉淀不溶于稀硝酸。试判断: (1)肯定存在的物质有　　　　　　。  (2)肯定不存在的物质有　 。  (3)可能存在的物质有　　　　　　。  K2CO3　 FeCl2、K2SO4、CaCl2 NaCl (4)写出第②步实验中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。  (5)写出第④步实验中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。 Ba2++C =BaCO3↓　 Ag++Cl- =AgCl↓ 27 知识点3：离子推断 1、某无色透明的溶液中只含有Cu2＋、Mg2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、 SO42- 、 HCO3- 、OH－、 NO3-中的三种离子，若向其中加入石蕊溶液，溶液显蓝色，则原溶液中存在的离子是(　　) A．Ba2＋、OH－、 NO3- 　　 B．Ag＋、 HCO3- 、 NO3- C．Mg2＋、Ag＋、 SO42- D．Mg2＋、 SO42- 、OH- A 2、某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是(　　) A．取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液，无白色沉淀，说明一定不含Ca2＋ B．取少量滤液向其中滴加过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明含有SO42- C．取少量滤液向其中滴加适量NaOH溶液，产生白色沉淀，说明一定含有Mg2＋D．取少量滤液向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明一定含有Cl－ B 28 知识点3：离子推断 29 Fe3+ Ag+ NO3- Fe + 2Ag+ = Fe2+ + Ag KNO3 离子反应的应用 离子共存 生成沉淀、气体、弱电解质 离子共存的概念 离子不能大量的条件 常见限制条件 无色透明、酸碱性等 离子检验与除杂 离子推断 检验离子的方法 常见离子的检验与除杂 四项基本原则 课堂小结 30 谢谢观看 THANKS $$