内容正文:
①滴加BaCl2 溶液灯泡明亮程度有何变化?
.
②滴加 NaOH 溶液灯泡明亮程度有何变化?
.
解析:NaHSO4 溶于水电离出三种离子,且呈酸
性,则它电离出的离子是 Na+ 、H+ 、SO2-4 ;它受热
熔化时 只 能 电 离 出 两 种 离 子,分 别 是 Na+ 和
HSO-4 ;由其电离情况知,NaHSO4 既是盐又是电
解质,不属于酸,NaHSO4 溶液中有 H+ ,能与 Zn
反应生成 H2.
答案:(1)NaHSO4 Na+ +H+ +SO2-4
NaHSO4(熔融)Na+ +HSO-4
(2)NaHSO4 属于酸式盐类物质,NaHSO4 溶液能
与Zn反应生成氢气
(3)①变暗.BaCl2 与NaHSO4 溶液中的SO2-4 反
应生成 BaSO4 沉淀,使离子浓度减小,导电性
减弱
②变暗.NaOH 与 NaHSO4 溶液中的 H+ 反应生
成水,使离子浓度减小,导电性减弱
13.某 研 究 性 学 习 小 组 为 了 了 解 HCl、NaHSO4、
NaHCO3 在水溶液中的电离情况,进行了下列
实验:
①取少量 NaHSO4 溶液于试管中,滴入BaCl2 溶
液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成.
②取 少 量 NaHCO3 溶 液 于 试 管 中,滴 入 几 滴
BaCl2 溶液无明显现象.
请根据实验结果回答下列问题:
(1)分别写出 HCl、NaHSO4、NaHCO3 在水溶液
中的电离方程式:
HCl: ;
NaHSO4: ;
NaHCO3: .
(2)NaHSO4 属于“酸”“碱”“盐”中的 ,
理由是
.
(3)写出①中反应的化学方程式:
.
(4)若 将 NaHSO4 与 Ba(OH)2 在溶液中按照
1∶1混合,化学方程式为
.
解析:(1)根据实验①②可知溶液中 NaHSO4 完
全电离生成 Na+ 、H+ 、SO2-4 ,NaHCO3 电离生成
Na+ 和 HCO-3 .(2)由于 NaHSO4 电离出的阳离
子有 Na+ ,阴离子有SO2-4 ,因此 NaHSO4 应为盐
类.(3)NaHSO4 与 BaCl2 反 应 生 成 BaSO4 沉
淀、NaCl和 HCl.
(4)1∶1 混 合 时 反 应 产 物 为 BaSO4、NaOH
和 H2O.
答案:(1)HClH+ +Cl- NaHSO4 Na+
+H+ +SO2-4 NaHCO3 Na+ +HCO-3
(2)盐 NaHSO4 在溶液中能电离出阳离子 Na+
和阴离子SO2-4
(3)NaHSO4+BaCl2 NaCl+BaSO4↓+HCl
(4)NaHSO4 +Ba(OH)2 NaOH+H2O+
BaSO4↓
第2课时 离子反应
学业水平目标 学科核心素养
1.通过实验事实认识离子反应
2.通过实验事实认识离子反应发生的条件
1.通过BaCl2 溶液与 Na2SO4 溶液的反应现象,认识离子反应
的本质,培养“科学探究与创新意识”的能力
2.通过离子方程式的书写,培养用化学符号说明物质变化的
能力
对应学生讲义P39
[知识梳理]
1.离子反应的含义
(1)探究电解质在水溶液中反应的实质
实验
操作
实验
现象
随着 H2SO4 溶液的滴入,
(1)电导率先由大变小后由小变大
(2)溶液:出现白色沉淀,溶液颜色由红色
变浅至无色
96
第二章 元素与物质世界
解释
稀硫酸与Ba(OH)2 溶液反应的实质是溶
液中的H+ 和 OH- 结合生成难电离的水、
Ba2+ 和SO2-4 结合生成硫酸钡沉淀,溶液
中离子的浓度降低
(2)离子反应
①概念:在溶液中有离子参加或生成的化学反应.
②实质:溶液中某种离子的浓度发生了变化.
③复分解型离子反应发生的条件:
2.离子方程式
(1)表示:离子反应可以用离子方程式表示.例如,
NaOH 溶液与盐酸反应的离子方程式为 H+ +
OH-H2O.
(2)书写步骤(以氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应为例)
(3)意义
①表示一个具体的化学反应.
②表示所有同一类型的化学反应.
如 NaOH 和 HNO3、KOH 和 H2SO4 的反应都可
用离子方程式H+ +OH-H2O表示.
[预习质检]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)只要生成气体的反应就是离子反应. (×)
(2)溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子
反应. (√)
(3)发生离子反应时溶液中的离子浓度一定会减小.
(×)
(4)某溶液中加入 BaCl2 溶液产生白色沉淀,说明该
溶液中一定含有SO2-4 . (×)
(5)检验溶液中的 Cl- 时,可先加盐酸,再加 AgNO3
溶液. (×)
2.下列物质混合后,没有离子反应发生的是 ( )
A.Na2CO3 溶液与稀盐酸
B.CuSO4 溶液与BaCl2 溶液
C.H2SO4 溶液与 NaCl溶液
D.稀硝酸与Ba(OH)2 溶液
解析:C [A 项中 CO2-3 与 H+ 反应;B项中SO2-4
与Ba2+ 反应;D项中 H+ 与 OH- 反应.]
3.能在水溶液中大量共存的一组离子是 ( )
A.NH+4 、Ag+ 、PO3-4 、Cl-
B.Fe3+ 、K+ 、Cl- 、OH-
C.K+ 、Na+ 、NO-3 、MnO-4
D.Ag+ 、Mg2+ 、SO2-4 、CO2-3
解析:C [Ag+ 与 Cl- 、PO3-4 反应产生沉淀;Fe3+
与 OH- 反应产生沉淀;Ag+ 与SO2-4 、CO2-3 反应产
生沉淀.]
对应学生讲义P40
离子方程式的书写
[问题探究]
(1)如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶
液的量:
哪条曲线表示向Ba(OH)2 溶液中滴加稀硫酸? 写
出该过程中发生反应的离子方程式.
提示:向Ba(OH)2 溶液中滴加稀硫酸,反应生成硫
酸钡沉淀和极弱的电解质水,离子浓度降低,当硫
酸过量时离子浓度又增大,因此导电能力先减小再
增大,应该是曲线C.反应的离子方程式为2H+ +
SO2-4 +Ba2+ +2OH-BaSO4↓+2H2O.
(2)所有的化学反应都能写成离子方程式吗?
提示:不是.不是在溶液中进行的反应、不是自由
移动的离子之间或生成自由移动离子的反应都不
能写成离子方程式,如煅烧碳酸钙制氧化钙等.
[深化拓展]
1.离子方程式的书写步骤
写化学方程式—易溶、易电离的物质拆成离子形式
一删掉没反应的离子—检查是否配平.
2.书写离子方程式的关键
书写离子方程式的关键是物质的“拆分”是否合理.
(1)强酸、强碱和可溶性盐改写成离子形式.
(2)弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物等都写
成化学式.
07
化学(LK)必修第一册
3.“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合反应的客观事实,如铁与稀硫酸反应.
2Fe+6H+2Fe3+ +3H2↑(×)
Fe+2H+Fe2+ +H2↑(√)
(2)看是否符合拆写原则,如碳酸钙与盐酸反应.
CO2-3 +2H+CO2↑+H2O(×)
CaCO3+2H+Ca2+ +CO2↑+H2O(√)
(3)看是否符合质量守恒,如钠与水的反应.
2Na+H2O2Na+ +2OH- +H2↑(×)
2Na+2H2O2Na+ +2OH- +H2↑(√)
(4)看是否符合电荷守恒,如铝与盐酸反应.
Al+2H+Al3+ +H2↑(×)
2Al+6H+2Al3+ +3H2↑(√)
(5)看是否漏掉离子反应,如 CuSO4 和 Ba(OH)2 的
反应.
Ba2+ +SO2-4 BaSO4↓(×)
Ba2+ +SO2-4 +Cu2+ +2OH-BaSO4↓+
Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子配比,如氢氧化钡溶液与稀
硫酸反应.
Ba2+ +OH- +H+ +SO2-4 BaSO4↓+H2O
(×)
Ba2+ +2OH- +2H+ +SO2-4 BaSO4 ↓ +
2H2O(√)
◉[典例剖析]
[例1] 写出下列反应的离子方程式.
(1)CaCO3 与醋酸反应: .
(2)向澄清的Ca(OH)2 溶液中通入过量CO2:
.
(3)向CuO中加入盐酸: .
(4)三氯化铁溶液跟过量氨水反应: .
(5)向 NaHSO4 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液至
中性: .
[解析] (1)CaCO3 与醋酸反应的离子方程式为
CaCO3+2CH3COOH 2CH3COO- +Ca2+ +
H2O+CO2↑.
(2)向澄清的Ca(OH)2 溶液中通入过量CO2,二氧
化碳与氢氧根离子反应生成碳酸氢根离子,离子方
程式为 OH- +CO2 HCO-3 .
(3)氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方
程式为CuO+2H+Cu2+ +H2O.
(4)三氯化铁溶液与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和
氯化铵,反应的离子方程式为 Fe3+ +3NH3H2O
Fe(OH)3↓+3NH+4 .
(5)向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至
中性,反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,反应的离子方
程式为2H+ +SO2-4 +2OH- +Ba2+ BaSO4↓
+2H2O.
[答案] (1)CaCO3 +2CH3COOH Ca2+ +
2CH3COO- +H2O+CO2↑
(2)CO2+OH-HCO-3
(3)CuO+2H+Cu2+ +H2O
(4)Fe3+ +3NH3H2OFe(OH)3↓+3NH+4
(5)2H+ +SO2-4 +Ba2+ +2OH- BaSO4 ↓
+2H2O
[方法点拨] 离子方程式书写的特殊情况
特殊情况 处理方式 举例
微溶性反应物呈
澄清溶液形式
拆写成离子
符号
澄清石灰水和盐酸反应:
OH-+H+H2O
微溶性生成物或
反应物呈悬浊液
形式
仍写化学式
用石灰乳制漂白粉的反应:
Ca(OH)2+Cl2Ca2+
+Cl-+ClO-+H2O
氨水为反应物或
不加热的稀溶液
中的生成物
写成 NH3
H2O
硫酸铝溶液中加入氨水:
Al3++3NH3H2O
Al(OH)3↓+3NH+4
氨水为加热条件
或很浓溶液中的
生成物
写成 NH3↑
+H2O
浓NaOH溶液中加入浓硫
酸铵溶液并加热:OH-+
NH+4
△
NH3↑+H2O
◉[变式训练]
1.下列离子反应方程式正确的是 ( )
①稀 盐 酸 与 铁 屑 反 应:2Fe+6H+ 2Fe3+ +
3H2↑
②碳酸镁与稀硫酸反应:MgCO3+2H+ H2O+
CO2↑+Mg2+
③碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液:Ca2+ +
HCO-3 +OH-CaCO3↓+H2O
④向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至
SO2-4 刚好沉淀完全:H+ +SO2-4 +Ba2+ +OH-
H2O+BaSO4↓
⑤向 NaHSO4 溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液至溶液
呈中性:2H+ +SO2-4 +Ba2+ +2OH- 2H2O+
BaSO4↓
⑥向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2+ +
HCO-3 +OH-CaCO3↓+H2O
A.①②③④ B.②③④⑤
C.③④⑤⑥ D.①②③⑤
解析:B [稀盐酸与铁屑反应生成 Fe2+ ,①错误;
碳酸镁与稀硫酸反应的离子方程式为 MgCO3+
2H+H2O+CO2↑+Mg2+ ,②正确;碳酸氢钙
溶液中加入少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式
为Ca2+ +HCO-3 +OH- CaCO3↓+H2O,③
正确;向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液
至SO2-4 刚好沉淀完全,反应的离子方程式为 H+
+SO2-4 +Ba2+ +OH- H2O+BaSO4↓,④正
确;向 NaHSO4 溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液至溶液
17
第二章 元素与物质世界
呈中性,反应的离子方程式为2H+ +SO2-4 +Ba2+
+2OH- 2H2O+BaSO4↓,⑤正确;向碳酸氢
铵溶液中加入足量石灰水,NH+4 和 OH- 也会发生
反应,⑥不正确.]
离子共存
[问题探究]
查阅酸、碱和盐的溶解性表(室温),探究以下问题.
(1)CO2-3 与 H+ (足量)、Ca2+ 、Na+ 、K+ 、OH- 、
NO-3 中哪些离子能发生离子反应? 试写出相关反
应的离子方程式.
提示:CO2-3 与 H+ 、Ca2+ 能 发 生 反 应.CO2-3 +
2H+ CO2 ↑ + H2O、CO2-3 + Ca2+
CaCO3↓.
(2)某无色溶液中可能含有大量的 Fe3+ 、Na+ 、
Cl- 、OH- 吗?
提示:不可能.无色溶液中不会含有大量 Fe3+ (棕
黄色),且 Fe3+ 与 OH- 因 生 成 沉 淀 而 不 能 大 量
共存.
(3)某溶液中加入紫色石蕊溶液显红色,则该溶液
中可能含有大量的 K+ 、CO2-3 吗?
提示:可能有大量的 K+ ,但不能有大量的 CO2-3 .
溶液中加入紫色石蕊溶液显红色说明溶液显酸性,
则不可能 含 有 大 量 的 CO2-3 ,因 为 二 者 发 生 反 应
CO2-3 +2H+CO2↑+H2O.
[深化拓展]
1.离子共存的原则
离子间不能发生化学反应,说明它们在同一溶液中
能大量共存,离子间能发生化学反应,则它们在同
一溶液中不能大量共存.
2.离子不能大量共存的三种情况
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存.
a.生成难溶性的盐:Ca2+ 与 CO2-3 ,Ba2+ 与 CO2-3 、
SO2-4 ,Ag+ 与Cl- 等.
b.生成难溶性的碱:OH- 与 Cu2+ 、Fe2+ 、Fe3+ 、
Mg2+ 等.
c.生成微溶物质:Ag+ 与 SO2-4 ,Ca2+ 与 SO2-4 、
OH- ,Mg2+ 与CO2-3 等.
(2)能发生反应生成气体的离子不能大量共存.
H+ 与CO2-3 、HCO-3 、SO2-3 、HSO-3 、S2- 、HS- 等.
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存.
H+ 与 OH- 、CH3COO- ;OH- 与 NH+4 等.
3.判断离子共存应注意的问题
(1)不要忽略题干本身隐含的条件,如无色溶液中不
能含有大量有颜色的离子,酸性溶液中不能大量
存在与 H+ 反应的离子,碱性溶液中不能大量存
在与 OH- 反应的离子.
(2)对于溶液中哪些离子能发生反应及反应的条件必
须熟练掌握,知道哪些离子之间能发生反应,哪些
离子之间不能发生反应.
◉[典例剖析]
[例2] (双选)常温下,下列各组离子在指定溶液中
一定能大量共存的是 ( )
A.强酸性溶液;K+ 、HCO-3 、Br- 、Ba2+
B.滴 加 酚 酞 溶 液 显 红 色 的 溶 液:Fe3+ 、NH+4 、
Cl- 、NO-3
C.强酸性溶液:Cu2+ 、Na+ 、Mg2+ 、SO2-4
D.含有大量 HCO-3 的溶液:Na+ 、NO-3 、Cl- 、Ca2+
[解析] CD [强酸性溶液含有大量 H+ ,H+ 与
HCO-3 反应生成水和二氧化碳,故 A 不符合题意;
滴加酚酞溶液显红色的溶液呈碱性,Fe3+ 、NH+4 都
能与 OH- 反 应,故 B 不 符 合 题 意;Cu2+ 、Na+ 、
Mg2+ 、SO2-4 相互间不反应,和 H+ 也不发生反应,
故C符合题意;Na+ 、NO-3 、Cl- ,Ca2+ 相互间不反
应,与 HCO-3 也不反应,故 D符合题意.]
[易错警示] 判断离子共存应注意的四点
(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[Fe3+ (棕黄色)、Fe2+ (浅绿色)、Cu2+ (蓝
色)、MnO-4 (紫色)]不能大量存在.
(4)注意正确理解“透明溶液”,不能认为“有色”就
不透明,如CuSO4 溶液是蓝色透明的溶液.
◉[变式训练]
2.在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存的一组离
子是 ( )
A.Ba2+ 、Fe3+ 、Br- 、NO-3
B.Na+ 、Ca2+ 、HCO-3 、NO-3
C.Al3+ 、NH+4 、SO2-4 、Na+
D.Na+ 、K+ 、NO-3 、SO2-4
解析:D [在碱性溶液中Fe3+ 不能大量共存,A 错
误;在强酸性溶液中 HCO-3 不能大量共存,在强碱
性溶液中 HCO-3 也不能大量共存,B错误;在强碱
性溶液中 Al3+ 和 NH+4 均不能大量共存,C 错误;
Na+ 、K+ 、NO-3 、SO2-4 相互之间互不反应,在酸性
或碱性溶液中也不反应,可以大量共存,D正确.]
离子检验
[问题探究]
(1)某同学采用下列方案检验某溶液中是否含有
SO2-4 ,溶液
BaCl2 溶液
→产生白色沉淀
稀盐酸
→白色沉
淀不溶解→结论:溶液中含有SO2-4 .请分析该同
学得到的结论是否正确.
27
化学(LK)必修第一册
提示:不正确.Ag+ 与 Cl- 生成 AgCl白色沉淀会
干扰SO2-4 的检验.
(2)检验Cl- 一般要排除哪些离子的干扰?
提示:应 排 除 CO2-3 、SO2-3 等 离 子 对 Cl- 检 验 的
干扰.
[深化拓展]
常见离子的检验
(1)氯离子(Cl- )的检验
①反应原理:Ag+ +Cl-AgCl↓(白色).
②可能存在的干扰离子:CO2-3 .
因为 CO2-3 +2Ag+ Ag2CO3 ↓ (白 色),但
Ag2CO3 能与硝酸反应而溶解:Ag2CO3+2HNO3
2AgNO3+CO2↑+H2O.
③试剂:AgNO3 溶液、稀硝酸.
④检验方法:
待测液
滴加
AgNO3 溶液
→ 白色沉淀
滴加
稀硝酸→
沉淀不
溶解
→ 存在Cl-
(2)硫酸根离子(SO2-4 )的检验
①反应原理:Ba2+ +SO2-4 BaSO4↓.
②可能存在的干扰离子:Ag+ 、SO2-3 、CO2-3 .因为
Ag++Cl- AgCl↓、Ba2+ +SO2-3 BaSO3↓;
Ba2+ +CO2-3 BaCO3↓.但Ag+ 、SO2-3 、CO2-3
均可用稀盐酸排除掉.
③试剂:稀盐酸、BaCl2 溶液.
④检验方法:
待测液
滴加
稀盐酸→ 无明显现象
滴加
BaCl2 溶液
→ 白色沉淀
→ 存在SO2-4
[注意] 检 验 SO2-4 时 一 定 是 先 加 盐 酸 后 加
BaCl2 溶液,不能将两种试剂的顺序颠倒,防止
Ag+ 干扰.
(3)NH+4 的检验
①反应原理:NH+4 +OH-
△
NH3↑+H2O.
②试剂及用品:NaOH 溶液,湿润的红色石 蕊
试纸.
③检验方法:
待测液
滴加 NaOH 溶液
加热 →
产生使湿润的红色
石蕊试纸变蓝的气体
→ 存在 NH+4
(4)CO2-3 、HCO-3 的检验
①反应原理:Ba2+ +CO2-3 BaCO3↓,CO2-3 +
2H+H2O+CO2↑、HCO-3 +H+ H2O+
CO2↑,CO2+Ca2+ +2OH-CaCO3↓+H2O.
②试剂:BaCl2 溶液、稀盐酸和澄清石灰水.
③可能存在的干扰离子:SO2-3 、HSO-3 .SO2-3 +
2H+H2O+SO2↑、HSO-3 +H+ H2O+
SO2↑,但SO2 有刺激性气味,可以通过生成的气
体是否有刺激性气味排除掉干扰.
④检验方法:
待
测
液
滴加
BaCl2 溶液
白色
沉淀
→
滴加
稀盐酸
→
沉淀溶解,产生无
色无味、使澄清石
灰水变浑浊的气体
存在
CO2-3
→
无
现象
→
滴加
稀盐酸
→
产生无色无味、使
澄清石灰水变浑浊
的气体
存在
HCO-3
→
◉[典例剖析]
[例3] 对于某些常见离子的检验及结论一定正确
的是 ( )
A.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色
沉淀消失,一定有Ba2+
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸沉淀不
消失,一定有SO2-4
C.加入氯化钠溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸沉
淀不消失,一定有 Ag+
D.加稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰
水中,溶液变浑浊,一定有CO2-3
[解析] C [A 中白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙
等,故无法判断原溶液存在的离子,故 A 错误;B中
产生的沉淀可能是硫酸钡,还可能是氯化银,原溶
液不一定有硫酸根存在,故 B错误;C中产生的沉
淀一定是氯化银,故原溶液中一定存在 Ag+ ,故 C
正确;D 中无色气体可能是二氧化碳,也可能是二
氧化硫,原溶液不一定有碳酸根存在,故 D错误.]
[易错警示] 离子检验一般是根据离子的特性(物
理性质或化学性质),通过实验现象确定离子的种
类,在实验时要注意排除干扰离子,如检验SO2-4
时要先用盐酸排除 Ag+ 的干扰,且选用的钡试剂
是BaCl2 而不是 Ba(NO3)2 溶液,以免酸性条件
下 NO-3 将溶液中可能存在的SO2-3 氧化成SO2-4
而造成新的干扰.检验离子的一般流程为:先溶
解后检验→先物理后化学→先取样后反应→排干
扰加试剂→依现象得结论.
◉[变式训练]
3.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组
是 ( )
选项 实验操作及现象 实验结论
A
向某溶液中加入 AgG
NO3 溶液,有白色沉
淀生成
该 溶 液 中 一 定 含
有Cl-
37
第二章 元素与物质世界
B
向某溶液中加入稀盐
酸,产生无色气体
该 溶 液 中 一 定 含
有CO2-3
C
向 某 溶 液 中 加 入
BaCl2 溶 液,有 白 色
沉淀生成
该 溶 液 中 一 定 含
有SO2-4
D
室温下向某溶液中加
入几滴酚酞溶液,溶
液变红
该溶液一定呈碱性
解析:D [向某溶液中加入 AgNO3 溶液,有白色
沉淀生成,可能有碳酸根离子、硫酸根离子等,故 A
错误;向某溶液中加入稀盐酸,产生无色气体,该溶
液中可能含有CO2-3 、SO2-3 、HCO-3 、HSO-3 等,故B
错误;向某溶液中加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀生
成,该溶液中可能含有 SO2-4 、CO2-3 、Ag+ 等,故 C
错误;室温下向某溶液中加入几滴酚酞溶液,溶液
变红,则该溶液一定呈碱性,故 D正确.]
食盐的精制
[问题探究]
上图为粗盐提纯的过程,提纯后的粗盐中还含有
Ca2+ 、Mg2+ 、SO2-4 等杂质离子.在氯碱工业中,这
些杂质不但会增加生产耗能,而且会带来安全隐
患,必须除去.
(1)除去杂质离子需要加入哪些试剂? 加入的顺序
是什么?
提示:粗盐水中含有 Ca2+ 、Mg2+ 、SO2-4 等杂质离
子.通常加入 BaCl2、NaOH、Na2CO3 溶液来除去
这些离子,最后还要加入盐酸来中和.为了使杂质
能除得比较干净,所加试剂一般要过量,为此要设
计加入试剂的合理顺序,即要使前一过量试剂在后
续除杂操作中除去.从反应原理可知,HCl必须在
NaOH 和 Na2CO3 的后面加入(确 保 除 去 过 量 的
NaOH 和 Na2CO3 试剂),Na2CO3 必须在BaCl2 的
后面(确保除去过量的 BaCl2 试剂).所以有三种
顺 序:BaCl2 →NaOH→Na2CO3 → HCl、BaCl2 →
Na2CO3→NaOH→HCl、NaOH→BaCl2→Na2CO3
→HCl.最后通过蒸发结晶,过量的盐酸挥发,便
可获得纯净的 NaCl.
(2)如何检验杂质离子是否除尽?
提示:取提纯后的溶液少许置于洁净的试管中,继
续加入沉淀剂,看是否有沉淀生成,若有沉淀生成,
说明杂质离子未除尽.
[深化拓展]
1.分离提纯需要遵循的“四原则”、“三必须”
2.除去粗盐中可溶性杂质的原理
Mg2+
过量
NaOH
余 NaOH→
过滤后
加盐酸
CO2 气体→
NaCl→
Mg(OH)2 沉淀→
SO2-4
过量
BaCl2
余BaCl2→
Ca2+ 过量
Na2CO3
余 Na2CO3→
CaCO3 沉淀、BaCO3 沉淀→
BaSO4 沉淀→
◉[典例剖析]
[例4] 川菜之魂在味,然而在“七味八滋”中,盐应
是百味之首.自贡市位于四川盆地南部,智慧的自
贡人早在2000年前就开始了用盐井采盐.但刚从
盐井 中 采 出 的 粗 盐 水 因 含 有 Na2SO4、MgCl2、
CaCl2 和泥沙等,需经过提纯才能被食用.下图展
示了一种在实验室用该粗盐水制取 NaCl晶体的操
作流程:
粗
盐
水
①
滤液→
BaCl2
溶液
②
A→
Na2CO3
溶液
③
D→
C→
试剂
Ⅰ
④
F→
E→
试剂
Ⅱ
⑤
→ G
⑥
→
NaCl
晶体
B→
泥沙→
请回答下列问题:
(1)操作①所用到的玻璃仪器的名称是
.
(2)物质B和F的化学式分别为
、 .
(3)试剂Ⅰ和试剂Ⅱ分别为 、
.
(4)操作流程中,BaCl2 溶液和 Na2CO3 溶液的滴加
顺序 (填“可以”或“不可以”)调换? 理由
是 .
[解析] 第①步除去不溶性杂质通过过滤的方法,
得到含有 Na2SO4、MgCl2、CaCl2 的氯化钠溶液;第
②步加入BaCl2 溶液除去SO2-4 ,故B为BaSO4;第
③步加入 Na2CO3 溶液除去 Ca2+ 和过量的 Ba2+ ,
所以 D为CaCO3 和BaCO3 的混合物;第④步加入
的溶液应除去 Mg2+ ,且不引入新杂质,故试剂Ⅰ为
NaOH 溶液,F为 Mg(OH)2;第⑤步加入的试剂应
除去过量的 Na2CO3 溶液和 NaOH 溶液且不引入
新杂质,故试剂Ⅱ为稀盐酸;第⑥步由氯化钠溶液
47
化学(LK)必修第一册
得到氯化钠晶体,采用的方式为蒸发结晶.(1)由
分析可知,操作①为过滤,所用到的玻璃仪器的名
称是漏斗、玻璃棒、烧杯.
(2)由分析可知,B为BaSO4,F为 Mg(OH)2.(3)
由分析可知,试剂I为 NaOH 溶液,试剂 Ⅱ 为稀
盐酸.
(4)BaCl2 溶液和 Na2CO3 溶液的滴加顺序不能调
换,加 Na2CO3 溶液的目的不仅仅是除去 Ca2+ ,还
可除去过量的Ba2+ .
[答案](1)漏斗、玻璃棒、烧杯
(2)BaSO4 Mg(OH)2
(3)NaOH 溶液 稀盐酸
(4)不可以 调换后过量的Ba2+ 无法除去
[方法点拨] 化学方法除杂的思路:先根据杂质特点
选择除杂试剂,通常选择那些易与杂质反应生成气
体或沉淀的物质,然后再根据“不能引入新的杂质”
的原则,确定加试剂的顺序.
◉[变式训练]
4.(双选)为从粗食盐水中除去 Ca2+ 、Mg2+ 、SO2-4 等
离子,以制得精盐水.某同学设计如下方案:
粗食
盐水 过滤↓
A
① 过量Ba(OH)2
溶液 B→
过滤↓
C
② 过量 Na2CO3
溶液 D→
③ 适量
盐酸
→
精
盐
水
以下说法正确的是 ( )
A.A中主要有 Mg(OH)2 和BaSO4,也可能有一些
Ca(OH)2
B.②中加入过量 Na2CO3 溶液的主要目的是为了
除去 Mg2+ 、Ca2+
C.D中有CO2-3 、Cl- 、OH- 、Na+ 这4种离子
D.③中发生的反应只有2H+ +CO2-3 H2O+
CO2↑
解析:AC [为了从粗食盐水中除去 Ca2+ 、Mg2+ 、
SO2-4 等离子,先加入过量的氢氧化钡溶液,Mg2+
与 OH- 反应生成氢氧化镁沉淀,SO2-4 与 Ba2+ 生
成硫酸钡沉淀,Ca(OH)2 的溶解度较小,Ca2+ 与
OH- 也会生成少量 Ca(OH)2 沉淀,故 A 正确;B
中含有Ca2+ 、Ba2+ 、OH- 等杂质离子,②中加入过
量 Na2CO3 溶 液 的 主 要 目 的 是 为 了 除 去 Ca2+ 、
Ba2+ ,故 B错误;D 中含有 Cl- 、Na+ 、CO2-3 、OH-
四种离子,故 C 正确;③中加入适量盐酸,可除去
CO2-3 、OH- ,则 ③ 中 发 生 的 反 应 有 2H+ +CO2-3
H2O+CO2 ↑,H+ +OH- H2O,故 D
错误.]
对应学生讲义P43
1.酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应实际上就
是两种电解质在溶液中相互交换离子,此类离子反
应发生的条件为 ( )
A.生成沉淀、放出气体或生成水三者要同时具备
B.生成沉淀、放出气体或生成水中只要具备两个
即可
C.生成沉淀、放出气体或生成水中只要具备一个
即可
D.以上都不对
答案:C
2.下列有关反应中不属于离子反应的是 ( )
A.Na2CO3 溶液与澄清石灰水的反应
B.氢氧化铜与稀硫酸的反应
C.锌与氯化铜溶液的反应
D.二氧化碳与生石灰作用生成碳酸钙的反应
解析:D [离子反应指的是有离子参加或生成的
反应.酸、碱、盐在溶液中相互之间的反应都有离
子参加,活泼金属可以把较不活泼的金属从它们的
盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外),在这些反应
中也都有离子参加,因此这些反应都属于离子反
应.二氧化碳与生石灰的反应没有离子参加,不属
于离子反应.]
3.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是
( )
A.向ZnCl2 溶液中加入Fe粉:Fe+Zn2+ Fe2+
+Zn
B.向硫酸溶液加入 Cu(OH)2 固体;OH- +H+
H2O
C.向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸:CO2-3 +2H+
CO2↑+H2O
D.向氯化钾溶液中滴加硝酸银溶液:Cl- +Ag+
AgCl↓
解析:D [A 项 不 符 合 化 学 事 实,错 误;B 项
Cu(OH)2为难溶性固体,不能拆分成离子形式,错
误;C 项 NaHCO3 应 拆 分 为 HCO-3 ,错 误;
D正确.]
57
第二章 元素与物质世界
4.离子方程式CO2-3 +2H+CO2↑+H2O表示
( )
A.碳酸盐与盐酸之间的反应
B.一切碳酸盐与一切酸之间的反应
C.可溶性碳酸盐与强酸之间的反应
D.可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应
解析:C [CO2-3 只代表可溶性的碳酸盐,从此点
分析选项 A 和选项B都是不正确的;H+ 只代表强
酸而不是一切酸(如弱酸 H2S、HF、CH3COOH 等
均不能用 H+ 表示).正确选项为C.]
5.写出下列各组反应的离子方程式.
(1)盐酸分别与 NaOH 溶液、Cu(OH)2 反应:
.
(2)硫酸分别与 NaOH 溶液、Ba(OH)2 溶液反应:
.
(3)硝酸分别与 Na2CO3 溶液、K2CO3 溶液反应:
.
(4)锌分别与稀盐酸、稀硫酸反应:
.
解析:根据离子方程式的书写步骤,逐一写出离子
方程式.
答案:(1)H+ +OH- H2O,Cu(OH)2+2H+
Cu2+ +2H2O
(2)H+ +OH- H2O,2H+ +2OH- +Ba2+ +
SO2-4 BaSO4↓+2H2O
(3)CO2-3 +2H+CO2↑+H2O
(4)Zn+2H+Zn2+ +H2↑
[课堂小结]
对应课时作业P19
1.下列叙述中正确的是 ( )
A.凡是盐在离子方程式中都要以离子形式表示
B.离子反应总是向着溶液中反应物离子浓度减小
的方向进行
C.酸碱中和反应的实质是 H+ 与 OH- 结合生成
水,故所有的酸碱中和反应的离子方程式都可
写成 H+ +OH-H2O的形式
D.复分解反应必须同时具备离子反应发生的三个
条件才能进行
解析:B [只有可溶性盐在离子方程式中才可以写
成离子形式;离子反应的实质是离子的浓度或数目
减小;H+ +OH- H2O 表示的是可溶性强酸
(或强酸酸式盐)与可溶性强碱反应生成水和可溶
性盐的一类反应;复分解反应只要满足三个条件之
一即可发生.]
2.下列物质混合发生化学反应,且属于离子反应的是
( )
A.NaOH 溶液和 K2SO4 溶液混合
B.锌片投入稀硫酸中
C.KClO3 和 MnO2 固体混合物加热制 O2
D.H2 和 O2 反应生成水
解析:B [A 项不具备复分解反应发生的条件;B
项离子反应是 Zn+2H+ Zn2+ +H2↑;C项不
是在溶液中进行的离子反应;D项不是离子反应.]
3.下列离子方程式中,正确的是 ( )
A.稀盐酸滴在铜片上:Cu+2H+Cu2++H2↑
B.硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合:SO2-4 +Ba2+
BaSO4↓
C.盐 酸 滴 在 石 灰 石 上:CaCO3 +2H+ Ca2+
+H2CO3
D.氧化铜与硫酸混合:Cu2+ +SO2-4 CuSO4
解析:B [A 选项,稀盐酸滴在铜片上不反应,A 不
符合 反 应 事 实;C 选 项,H2CO3 易 分 解,应 写 成
CO2↑和 H2O的形式;D 选项,氧化铜应写成化学
式,反应 的 离 子 方 程 式 为 CuO+2H+ Cu2+
+H2O.]
4.下列化学方程式中,不能用离子方程式 CO2-3 +
2H+CO2↑+H2O表示的是 ( )
A.Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O
B.NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O
C.K2CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2↑+H2O
D.K2CO3+2HNO3 2KNO3+CO2↑+H2O
解析:B [在 B 中 NaHCO3 在 水 溶 液 里 电 离 出
Na+ 、HCO-3 ,HCO-3 不拆分,所有弱酸的酸式酸根
离子都不拆分.]
67
化学(LK)必修第一册
5.NaHCO3 和 NaHSO4 的溶液混合后,实际参加反
应的离子是 ( )
A.H+ 和CO2-3
B.HCO-3 和 HSO-4
C.Na+ 、HCO-3 和 H+
D.HCO-3 和 H+
解析:D [NaHCO3 和 NaHSO4 的电离方程式分
别如下:
NaHCO3 Na+ +HCO-3 ;NaHSO4 Na+ +
H+ +SO2-4 ,故 D项正确.]
6.下列叙述正确的是 ( )
A.所有的酸、碱中和反应的离子方程式都一样
B.所有的离子方程式都可表示一类反应
C.单质和氧化物在离子方程式中不用离子符号
表示
D.易溶于水的化合物都可写成离子形式
解析:C [酸、碱中和反应一般用 OH- +H+
H2O表示,但 H2SO4 和Ba(OH)2 的反应就不能用
OH- +H+ H2O 表示,只能用 Ba2+ +SO2-4 +
2OH- +2H+2H2O+BaSO4↓表示,A、B两项
错误.易溶于水但难电离的物质不能写成离子形
式,如CH3COOH,D项错误.]
7.铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液
是初中化学中常见的物质,四种物质
间的反应关系如图所示.图中两圆
相交部分(A、B、C、D)表示物质间的
反应,其中对应反应的离子方程式书写正确的是
( )
A.OH- +HClH2O+Cl-
B.Ca(OH)2+Cu2+Ca2+ +Cu(OH)2
C.Fe+Cu2+Cu+Fe2+
D.Fe+2H+Fe3+ +H2↑
解析:C [A 中 HCl 要 拆 成 离 子 形 式,B 中
Ca(OH)2应拆成离子形式,D 中 Fe与稀盐酸反应
生成Fe2+ .]
8.(双选)下列反应可以用同一离子方程式表示的是
( )
A.HCl溶液+Na2CO3 溶液 HCl溶液+NaHCO3
溶液
B.NaOH 溶液 +HCl溶液 Ba(OH)2 溶液 +
H2SO4 溶液
C.BaCl2 溶液+H2SO4 溶液 Ba(OH)2 溶液+
Na2SO4 溶液
D.Na2CO3 +HCl溶液 Na2CO3 溶液 +H2SO4
溶液
解析:CD [A 项第1组反应为2H+ +CO2-3
CO2↑+H2O,第 2 组 反 应 为 H+ +HCO-3
CO2↑+H2O,两者不同;B项第1组反应为 H+ +
OH-H2O,第2组反应为Ba2+ +2OH- +2H+
+SO2-4 BaSO4↓+2H2O,两者不同;C项两组
反应均为 Ba2+ +SO2-4 BaSO4↓;D 项两组反
应均为CO2-3 +2H+CO2↑+H2O.]
9.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.将鸡蛋壳在醋酸中溶解有气泡产生:CaCO3+
2H+Ca2+ +H2O+CO2↑
B.向 CuSO4 溶 液 中 加 入 NaOH 溶 液:Cu2+ +
2OH-Cu(OH)2↓
C.将 Cu丝插入 AgNO3 溶液中:Cu+Ag+
Cu2+ +Ag
D.向 KHSO4 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液至溶
液呈中性:H+ +SO2-4 +Ba2+ +OH- H2O
+BaSO4↓
解析:B [A 项,CH3COOH 为弱酸,不能拆写成
离子形 式,错 误,C 项,电 荷 不 守 恒,应 为 Cu+
2Ag+Cu2+ +2Ag,错误;D 项,正确的离子方
程式应为2H+ +SO2-4 +Ba2+ +2OH- 2H2O
+BaSO4↓,错误.]
10.溶液的导电能力(I)与溶液中离子浓度的大小有
关,向0.01molL-1Ba(OH)2 溶液中滴加0.2
molL-1 H2SO4 溶液时,溶液的导电能力与所加
H2SO4 溶液的体积的关系如图所示,下列说法正
确的是 ( )
A.a点导电能力较强,说明Ba(OH)2 是电解质
B.b点发生反应的离子方程式为 Ba2+ +SO2-4
BaSO4↓
C.c点导电的原因是BaSO4 Ba2+ +SO2-4
D.若 H2SO4 与Ba(OH)2 恰好完全反应,则该混
合液的I为零
解析:A [因为Ba(OH)2 是强电解质,其在水溶
液中电离出自由移动的 Ba2+ 和 OH- 而使溶液导
电,A 项正确;b点时 H2SO4 和 Ba(OH)2 恰好完
全反应,其反应的离子方程式为2H+ +2OH- +
77
第二章 元素与物质世界
Ba2+ +SO2-4 BaSO4↓+2H2O,B 项错误;b
点 后 H2SO4 过 量,H2SO4 的 电 离 方 程 式 为
H2SO4 2H+ +SO2-4 ,C 项错误;BaSO4 虽然
难溶于水,但其溶解的部分完全电离,而且 H2O
也是一种极弱的电解质,故溶液仍具有微弱的导
电能力,I不为零,D项错误.]
11.写出除去下列物质中杂质所选用的试剂及发生反
应的离子方程式:
(1)盐酸(硫酸),试剂 ,
离子方程式 .
(2)NaOH(Na2CO3),试剂 ,
离子方程式 .
(3)NaCl(CuCl2),试剂 ,
离子方程式 .
解析:除杂原则:不改变主要成分,不引进新杂质.
(1)应选用 BaCl2 溶液;(2)选用 Ca(OH)2 溶液;
(3)选用 NaOH 溶液.
答案:(1)适量 BaCl2 溶液 Ba2+ +SO2-4
BaSO4↓
(2)适量澄清石灰水 CO2-3 +Ca2+CaCO3↓
(3)适量 NaOH 溶液 Cu2+ +2OH-
Cu(OH)2↓
12.为证实Ba(OH)2 溶液和 H2SO4 溶液的反应是离
子反应,实验设计和实验过程如下:
如图 所 示 连 接 好 装 置,向 烧 杯 中 加 入 25 mL
1molL-1的Ba(OH)2 溶液和2滴酚酞溶液,再
一边不断地滴加1molL-1的 H2SO4 溶液,并轻
轻振荡.试完成下列内容:
(1)实验现象及分析:①溶液颜色变化为
,原因是
.
②灯泡亮度变化: .
原因是
.
③溶液变浑浊,原因是
.
(2)实验结论:稀 H2SO4 与Ba(OH)2 溶液反应的
实质是
(用离子方程式表示).
解析:要证实 Ba(OH)2 和 H2SO4 溶液的反应是
离子反应,则需证明发生反应的离子浓度发生了
变化,而离子浓度变化和溶液导电性是有联系的,
分析反应原理及实验设计过程,则该题不难作答.
答案:(1)①由红色逐渐变为浅红色,最后颜色
褪去
Ba(OH)2 电离出的 OH- 与 H2SO4 电离出的 H+
中和生成 H2O,使烧杯中的c(OH- )逐渐减小,红
色逐渐褪去
②随着 H2SO4 溶液的不断加入,灯泡亮度由明到
暗以至熄灭,再逐渐变亮 开始时,溶液中的离子
浓度逐渐变小,故灯泡变暗,当烧杯中的Ba(OH)2
完全反应时灯泡熄灭,后再加 H2SO4,离子浓度又
变大,灯泡又变亮
③Ba2+ 与SO2-4 结合生成了BaSO4 沉淀
(2)2H+ +SO2-4 +Ba2+ +2OH- BaSO4 ↓
+2H2O
13.氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸.某同学
想知道稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+ 、SO2-4 )能
使氧化铜溶解.请你和他一起通过下图所示Ⅰ、
Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动.
(1)通过实验Ⅰ可以证明 .
(2)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要
进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶
解,则进一步确认的实验操作是:在Ⅲ中先加入
,
再加入 .
(3)探究结果为
.
(4)反应的离子方程式为
.
解析:(2)在Ⅲ中应先加入可溶性的硫酸盐,以证
明CuO 的溶解过程中SO2-4 不起作用,然后再加
入稀硫酸,从而证明 CuO 溶解是硫酸中的 H+ 起
作用.
答案:(1)H2O不能使氧化铜溶解
(2)可溶性硫酸盐 稀硫酸
(3)H+ 能溶解氧化铜,而 H2O、SO2-4 两种粒子都
不能使CuO溶解
(4)CuO+2H+Cu2+ +H2O
87
化学(LK)必修第一册