3.4 第1课时 离子反应发生的条件(课件PPT)-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修1(鲁科版)
2025-10-11
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第4节 离子反应 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 20.70 MB |
| 发布时间 | 2025-10-11 |
| 更新时间 | 2025-10-11 |
| 作者 | 山东一帆融媒教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 新课程学案·高中同步导学 |
| 审核时间 | 2025-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53381664.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学课件聚焦离子反应,系统涵盖发生条件(生成沉淀、弱电解质等)、应用(物质检验、工业制备等)及离子共存推断,通过微思考衔接电解质知识,搭建从实质到应用的学习支架,为中和滴定学习奠基。
其亮点是结合生活实例(如硬水软化)和工业案例(氯碱工业),通过离子推断题培养科学思维(证据推理),微点拨归纳结构化知识。既提升学生解决实际问题能力,又为教师提供系统资源,落实化学观念与科学探究素养。
内容正文:
第4节 离子反应
学习目标 重点难点
1.能正确表示水溶液中的离子反应。
2.知道离子反应发生的条件,会判断离子反应能否发生,并能判断离子在水溶液中是否大量共存。
3.理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。
4.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用,体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。 重点 1.离子检验
2.离子共存与推断
3.中和滴定
难点 中和滴定误差分析
第一课时 离子反应发生的条件
新知探究(一)——离子反应发生的条件
新知探究(二)——离子反应的应用
课时跟踪检测
目录
新知探究(三)——离子共存与推断
新知探究(一)——离子反应发生的条件
(一)离子反应
[微思考] 用氯气和石灰乳制取漂白粉的反应是否属于离子反应?
定义 溶液中离子之间以及离子与____________之间发生的反应称为离子反应
实质 溶液中某种或某些离子浓度______,离子反应就会发生
提示:不是。因为石灰乳中水的质量分数很小,物质大部分不是以离子形式存在的。
原子或分子
降低
(二)离子反应发生的条件
1.生成沉淀
2.生成弱电解质
生成沉淀 Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应:____________________
沉淀转化 向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应:
________________________________
Ba2++S==BaSO4↓
MgCO3+2OH-==Mg(OH)2+C
中和反应 NaOH溶液与盐酸混合的离子反应:_______________
强酸制弱酸 盐酸与CH3COONa溶液混合的离子反应:
__________________________
强碱制弱碱 NH4Cl溶液与NaOH溶液混合的离子反应:______________________
H++OH-==H2O
H++CH3COO-==CH3COOH
N+OH-==NH3·H2O
3.生成气体(或挥发性物质)
Na2CO3溶液与稀硫酸
混合的离子反应 _______________________
(NH4)2SO4
溶液与NaOH溶液混合 可以发生 ______________________
当反应物的浓度较大
(如NaOH浓溶液)时 ______________________
总反应 N+OH-==NH3↑+H2O
应用 实验室里常用这一反应检验溶液中有无______存在
C+2H+==H2O+CO2↑
N+OH-==NH3·H2O
NH3·H2O==NH3↑+H2O
N
[微点拨] 两种电解质溶液混合,至少电离出两种阴离子和两种阳离子,这四种(或更多种)离子之间都能两两结合成难电离(或难溶)的物质或后续离子之间发生的氧化还原反应,这样的离子反应称为多重反应。在写这类反应的离子方程式时易漏掉其中的一组反应。
4.发生氧化还原反应
(1)非原电池、电解池的反应
酸性条件下,Mn与Fe2+
混合的离子反应 _____________________________________
其他常见例子 Zn+2H+==__________
Zn+Cu2+==_________
Br2+2I-==________
2Fe3++Cu==___________
2Fe2++Cl2==___________
5Fe2++Mn+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O
Zn2++H2↑
Zn2++Cu
2Br-+I2
2Fe2++Cu2+
2Fe3++2Cl-
(2)原电池、电解池反应
原电池
反应 铜锌原电池的电池反应的离子方程式:
____________________
电解池
反应 电解饱和食盐水的离子方程式:
_______________________________
Zn+Cu2+==Zn2++Cu
2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)氧化还原反应的先后顺序
多种还原性离子共存并且浓度相近时,向其中加入强氧化剂时,有可能是_____________的离子首先被氧化。如向同浓度的NaBr与NaI混合溶液中通入氯气的离子方程式:_________________。多种氧化性离子共存并且浓度相同时,向其中加入强还原剂时,有可能是_____________的离子首先被还原。
[微点拨] 氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,加入金属Zn或Fe时按以上顺序先后反应;还原性:I->Fe3+>Br-,通入Cl2时按以上顺序先后反应。
还原性最强
Cl2+2I-==2Cl-+I2
氧化性最强
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在溶液中进行的氧化还原反应不可能有分子参加。( )
(2)离子反应发生的条件一定是复分解反应发生的条件。( )
(3)溶液中离子的浓度减小,一定发生了离子反应。( )
(4)NaHCO3和NaHSO4两种溶液混合后,实际参加反应的离子是H+和C。( )
(5)HC在强酸性及强碱性环境中均不能大量共存。( )
(6)Fe3+、N、CH3COO-、Cl-因发生氧化还原反应而不能大量共存。( )
题点多维训练
×
×
×
×
√
×
√
2.某溶液含有N、HC、S、S四种阴离子;向其中通入过量氯气后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积的变化)( )
A.N B.HC
C.S D.S
解析:Cl2+S+H2O==2Cl-+S+2H+,HC+H+==CO2↑+H2O,故c(S)、c(HC)减小,c(S)增大,c(N)不变。
3.某溶液中存在大量的Na+、OH-、Cl-、C,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.N B.Ca2+
C.HC D.S
解析:溶液中存在Na+、OH-、Cl-、C,N与OH-不能大量共存,A错;Ca2+与C不能大量共存,B错;HC与OH-不能大量共存,C错。
√
4.下列各组试剂在溶液中反应,当两种试剂的量发生改变时,不能用同一离子方程式表示的是 ( )
A.氯化镁、氢氧化钠 B.硫酸钠、氢氧化钡
C.氯化铝、氨水 D.溴化亚铁、氯水
解析:Cl2与Br-、Fe2+均可反应,因此Cl2的用量不同,发生反应的离子方程式也不同。
√
5.写出下列反应的离子方程式。
(1)石灰乳与Na2CO3溶液混合:_______________________________。
解析:石灰乳中Ca(OH)2主要以固体形式存在,在离子方程式中应写成Ca(OH)2的形式。
(2)NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热:
________________________________________。
解析:NaOH过量,N与HS均与OH-反应,加热时放出NH3。
(3)用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:_______________________________。
解析:SO2不足则生成(NH4)2SO3,SO2过量则生成NH4HSO3。
Ca(OH)2+C==CaCO3+2OH-
N+HS+2OH- NH3↑+S+2H2O
2NH3·H2O+SO2==2N+S+H2O
(5)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使S沉淀完全:
______________________________________________。
解析:明矾中Al3+和S个数比为1∶2,S完全沉淀时,Al3+应转化为[Al(OH)4]-。书写步骤为①根据目标要求按比例写出离子符号,先写出2S+2Ba2+;②按组成比例写出与目标离子结合的其他离子,即得反应的离子方程式为Al3++2S+2Ba2++4OH-==[Al(OH)4]-+2BaSO4↓。
(4)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水:
________________________________。
解析:设HC为1,则需要1个OH-和1个Ca2+,即可写出离子方程式。
HC+Ca2++OH-==CaCO3↓+H2O
Al3++2S+2Ba2++4OH-==[Al(OH)4]-+2BaSO4↓
(7)0.5 mol Cl2通入含0.5 mol FeBr2的溶液中:
_________________________________。
解析:Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶1,其中Cl2先氧化Fe2+,后氧化Br-,但溶液中的Br-不能全部被氧化。
(8)FeBr2溶液与足量Cl2反应:_________________________________。
(6)等体积等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合:
________________________________。
解析:设Ca(HCO3)2和NaOH各1 mol,其反应的离子方程式为Ca2++HC+OH-==CaCO3↓+H2O。
Ca2++HC+OH-==CaCO3↓+H2O
2Cl2+2Fe2++2Br-==2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++4Br-+3Cl2==2Fe3++6Cl-+2Br2
|归纳拓展|与量有关的离子方程式的书写注意问题
(1)要注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。
(2)以量少的为标准,一般将少量物质的物质的量先定为“1 mol”,确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子系数之比要符合化学式。
新知探究(二)——离子反应的应用
1.物质检验与含量测定
(1)离子检验
被检验的离子 特效试剂 现象 离子方程式
Fe3+ SCN- 生成血红色溶液 Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3(血红色)
I- Ag+ 黄色沉淀 Ag++I-==AgI↓(黄色)
(2)测定溶液中离子的浓度
方法 实例
沉淀法 测定溶液中S的浓度,可以用______将其转化为BaSO4沉淀,再称量____________来获得
酸碱中和
滴定法 测定强酸溶液中H+的浓度,可以用已知准确浓度的_____溶液滴定的方法获得
氧化还原
滴定法 测定溶液中Mn的浓度,可以用已知准确浓度的______溶液滴定的方法获得
Ba2+
沉淀的质量
强碱
Fe2+
2.物质制备与纯化
[微点拨] 提纯的“四个必须”
除杂试剂必须过量;过量试剂必须除尽;除杂途径必须最佳;除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。
物质的制备 氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式:_____________________________
物质的纯化 除去粗盐中含有的少量Mg2+、Ca2+、S,需要引入的试剂离子分别为OH-、C、Ba2+除去污水中的重金属离子:利用沉淀剂将其转化为_____
而除去
2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑
沉淀
3.生活中常见的离子反应
(1)胃酸过多的治疗
服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],发生的离子反应为
_________________________。
(2)硬水及其软化
①硬水的含义:自然界里含____________较多的水。
②硬水的形成:水中的二氧化碳与岩石中的碳酸钙和碳酸镁发生反应生成碳酸氢盐,使____________进入水中形成的,发生的主要离子反应为
________________________________,_________________________________。
Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
Ca2+、Mg2+
Ca2+、Mg2+
CaCO3+CO2+H2O==Ca2++2HC
MgCO3+CO2+H2O==Mg2++2HC
③硬水的软化方法
方法 原理
加热法 加热可使HC分解,生成的C与Ca2+、Mg2+结合成沉淀,发生的离子反应如下:_____________________________________,
______________________________________
加沉淀
剂法 在硬水中加入_________等沉淀剂也可以降低Ca2+、Mg2+浓度,发生的离子反应如下:_____________________,______________________
Ca2++2HC CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg2++2HC MgCO3↓+CO2↑+H2O
Na2CO3
Ca2++C==CaCO3↓
Mg2++C==MgCO3↓
√
1.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。
下列分析正确的是( )
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
题点多维训练
解析:KNO3中混有NaCl应提纯KNO3,将它们都溶于水,并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高,NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则有,操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解,操作Ⅱ是蒸发浓缩,得到较高温度下的KNO3饱和溶液,操作Ⅲ为冷却结晶,利用溶解度差异使KNO3结晶析出,过滤、洗涤、干燥即得KNO3晶体。
√
2.下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )
A.加入稀盐酸产生无色的气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有C
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,一定有S
C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有N
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀溶解,一定有Ba2+
解析:能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2、SO2或二者的混合气体,故待测液中可能含有C或S或HC或HS的一种或几种等,A项错误;待测液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl,故待测液中可能含有S,也可能含有Ag+,B项错误;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,从而得出待测液中含有N,C项正确;待测液中加入Na2CO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能为BaCO3或CaCO3等,故待测液中不一定含有Ba2+,D项错误。
√
3.下列依据相关实验得出的结论正确的是 ( )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入较稀的NaOH溶液,不能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定没有NH
B 在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化,但不滴落,好像有一层膜兜着 铝易被氧化;铝的熔点比氧化铝的低
C 向某酸雨试样中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀 酸雨试样中只含S
D 向某溶液中加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水有白色沉淀生成 该溶液中一定含有C或HC
解析:A项,只有向含有N的溶液中加入浓的NaOH溶液,并加热才能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气,错误;B项,由于铝的表面能迅速被氧气氧化成熔点高的氧化铝,能将熔化的铝兜着,正确;C项,向酸雨中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成,白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3或BaSO4,酸雨试样中可能含有C、S或S,错误;D项,根据现象得到的结论是溶液中可含有C、HC、HS或S中的一种或几种,错误。
4.四个试剂瓶中分别盛有NaNO3溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液和NaCl溶液,就如何检验这四种溶液分别解答下列问题。在四支试管中分别取四种溶液各1 mL,做下列实验。
(1)在四支试管中分别滴入__________,出现___________________现象的是_____________,离子方程式是________________________。
(2)在剩余三支试管中分别滴入_______________,出现__________现象的是_____________,离子方程式是____________________。
(3)在剩余两支试管中分别滴入____________,出现__________现象的是__________,离子方程式是_________________。
(4)三次实验中都没有明显现象的是____________。
稀HNO3
气泡(或有气体产生)
Na2CO3溶液
C+2H+==H2O+CO2↑
Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
Na2SO4溶液
Ba2++S==BaSO4↓
AgNO3溶液
白色沉淀
NaCl溶液
Ag++Cl-==AgCl↓
NaNO3溶液
解析:在四支试管中分别滴入HNO3,有气体产生的原溶液是Na2CO3溶液,其离子方程式是C+2H+==H2O+CO2↑。在剩余三支试管中分别滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀的原溶液是Na2SO4溶液。在剩余两支试管中分别滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀的原溶液是NaCl溶液。三次实验中都没有明显现象的是NaNO3溶液。
新知探究(三)——离子共存与推断
导学设计
某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了如图所示的实验操作,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①②③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,故不能确定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溶液产生的气体一定是NH3,说明原溶液中一定含有N。
(一)离子的共存
1.离子能否共存的判断方法
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色
离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ Mn
溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色
系统融通知能
(2)二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在;
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如N、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在;
③酸式弱酸根离子(如HC、HS、HS-等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
①[Al(OH)4]-与HC不能大量共存:[Al(OH)4]-+HC==Al(OH)3↓+C+H2O;
②“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存;
③N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
反应类型 不能大量共存的离子
复分解
反应 生成沉淀 Ba2+与C、S、S;Si与H+不能大量共存
生成气体 H+与C、HC、S2-、S等不能大量共存
生成弱电解质 H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-等不能大量共存
氧化还
原反应 Fe3+能氧化S2-、I-等;Mn、ClO-在酸性、碱性、中性条件下都有强氧化性,能将I-、Fe2+、S等氧化
盐的相互
促进水解 Al3+与[Al(OH)4]-、HC、C、S2-、HS-等水解彻底;
Fe3+与[Al(OH)4]-、HC、C等水解彻底,不能大量共存
络合反应 Fe3+与SCN-;Ag+与NH3·H2O
2.判断离子共存时常见的限制条件
(1)常见表示溶液呈酸性的表述
①常温下,pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤c平(OH-)=1×10-14 mol·L-1的溶液。
(2)常见表示溶液呈碱性的表述
①常温下,pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞溶液变红的溶液;④c平(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液。
(3)常见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述
①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下,水电离出的c平(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
(4)无色溶液
不含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、Mn、Cr2、Cr、Fe(SCN)2+等。但应注意:①关键字词:如“一定”“可能”“不可能”;②“透明”说明无沉淀但不能说明无色。
(二)离子推断的“四项基本原则”
1.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是 ( )
A.S2、H+、I-、Na+ B.C、Cl-、ClO-、K+
C.N、Br-、Cu2+、Ag+ D.K+、Fe3+、、S
解析:S2与H+反应生成S单质和SO2,不能大量共存,A错误;C、Cl-、ClO-、K+互不反应,可以大量共存,B正确;Br-与Ag+反应生成AgBr沉淀,不能大量共存,C错误;Fe3+在大量存在的溶液中会生成Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,D错误。
题点多维训练
√
2. (2025·山东莱州高二检测)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、N、Cl-
B.0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中:Mg2+、N、C、S
C.pH=12的溶液中:Na+、K+、Si、Cl-
D.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Fe2+、N、Cl-
解析:无色透明的溶液中不可能含有Cu2+(显蓝色),故A项不符合题意;Ca2+、Mg2+均和C发生反应生成沉淀,故B项不符合题意;在pH=12的溶液中Na+、K+、Si、Cl-不发生离子反应,可大量共存,故C项符合题意;使甲基橙变红的溶液显酸性,在酸性条件下Fe2+能被N氧化,不能大量共存,故D项不符合题意。
√
3.常温下,某溶液中只含有Na+、N、Fe2+、Al3+、Fe3+、S、Cl-、HC、[Al(OH)4]-中的若干种离子,且各离子物质的量浓度相同,取该溶液进行如下实验。下列说法正确的是( )
A.沉淀C中含有BaCO3和Al(OH)3
B.原溶液中至少含有Al3+和[Al(OH)4]-中的一种
C.原溶液中一定存在N、Fe2+、Cl-、S
D.滤液X中一定存在Fe2+和N,可能存在Na+
解析:根据题意分析,溶液中只含有N、Fe2+、S和Cl-,因此沉淀C为碳酸钡沉淀,故A错误;溶液中不含有Al3+和[Al(OH)4]-,故B错误;原溶液中存在N、Fe2+、Cl-、S,故C正确;滤液X中一定存在Fe3+、N和Ba2+,故D错误。
√
4.某溶液中可能含有下列5种离子中的若干种:Na+、N、Mg2+、Al3+、Cl-。为确认该溶液组成进行如下实验:①取20.0 mL该溶液,加入25.0 mL 4.00 mol·L-1
NaOH溶液,有白色沉淀生成,但无刺激性气味的气体生成,过滤、洗涤、干燥,得沉淀1.16 g,再将滤液稀释至100 mL,测得滤液中c(OH-)为0.20 mol·L-1;②另取20.0 mL该溶液,加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀11.48 g。由此可得出关于原溶液组成的正确结论是( )
A.一定含有Mg2+、Al3+、Cl-,不含Na+、N
B.一定含有Na+、Mg2+、Cl-,不含N,可能含有Al3+
C.c(Cl-)为4.00 mol·L-1,c(Al3+)为1.00 mol·L-1
D.c(Mg2+)为1.00 mol·L-1,c(Na+)为0.50 mol·L-1
√
解析:①25.0 mL 4.00 mol·L-1NaOH溶液中含有0.1 mol氢氧化钠,最后滤液中的n(OH-)=0.2 mol·L-1×0.1 L=0.02 mol,即NaOH溶液过量,故1.16 g沉淀为氢氧化镁,物质的量是0.02 mol,生成Mg(OH)2沉淀消耗0.04 mol氢氧化钠,还有0.04 mol氢氧化钠和0.01 mol Al3+反应生成了Na[Al(OH)4],所以原溶液中一定含有Mg2+、Al3+;无刺激性气味的气体生成,则一定没有N。②11.48 g白色沉淀是氯化银,则原溶液中一定含有Cl-,物质的量是=0.08 mol,根据电荷守恒,已知的正电荷有(0.02 mol×2+0.01 mol×3)=0.07 mol,负电荷有0.08 mol,故一定含有Na+ 0.01 mol。根据以上分析可知,溶液中一定存在Na+、Mg2+、Al3+、Cl-,A、B项错误;c(Al3+)==0.5 mol·L-1,c(Cl-)==4 mol·L-1,C项错误;c(Mg2+)==1.00 mol·L-1,c(Na+)==0.50 mol·L-1,D项正确。
课时跟踪检测
1
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13
√
12
一、选择题
1.NaHCO3和NaHSO4两种溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A.H+和C B.HC和HS
C.Na+、HC和H+ D.HC和H+
15
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解析:NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后,生成气体、水和硫酸钠,因NaHSO4电离出H+,NaHCO3电离出HC,HC和H+反应生成水和二氧化碳,可知反应发生。
√
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2.室温下,在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存的离子组是 ( )
A.N、Cu2+、Cl-、N B.K+、Na+、S、S2-
C.K+、Na+、[Al(OH)4]-、S D.Ba2+、Fe2+、N、Br-
15
14
解析:A项在强酸性溶液中可共存,B、C两项在强碱性溶液中可共存,D项在强酸中Fe2+被N氧化,在强碱中Fe2+生成Fe(OH)2沉淀。
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3.提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,可以采用的方法为 ( )
A.加入过量的碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
B.加入过量的硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
C.加入过量的硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
D.加入过量的碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
15
14
解析:C与Ba2+结合为BaCO3沉淀除去Ba2+,过量的C可加入HNO3除去。A、C项中会引入杂质Na+,B、C项中会引入杂质S。
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4.将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是 ( )
A.K+、Si、Cl-、N B.H+、N、[Al(OH)4]-、S
C.Na+、S2-、C、S D.Na+、Ba2+、CH3COO-、HC
15
14
解析:A组离子之间不反应,能共存,但通入足量CO2后与Si反应生成硅酸沉淀,则不能大量共存,故A错误;B组离子,因H+、[Al(OH)4]-能结合生成Al(OH)3沉淀,则不能大量共存,故B错误;C组离子之间不反应,能大量共存,但通入的足量CO2能够与C反应生成HC,所以不能共存,故C错误;D组离子之间不反应,通入足量CO2后与各离子不反应,则离子能大量共存,故D正确。
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5.下列用于解释实验事实的离子方程式不正确的是 ( )
A.酚酞滴入碳酸钠溶液中,溶液变红色:C+2H2O⇌H2CO3+2OH-
B.向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,有白色沉淀生成:
2HC+Ca2++2OH-==CaCO3↓+C+2H2O
C.FeSO4溶液滴入溴水中,溴水颜色变浅:2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-
D.苯酚钠溶液中通入少量CO2气体,溶液变浑浊:
C6H5O-+CO2+H2O==C6H5OH+HC
15
14
解析:碳酸根离子分步水解,因此溶液变红的离子方程式为C+H2O⇌HC+OH-,HC+H2O⇌H2CO3+OH-,A错误;向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,以钙离子和氢氧根离子物质的量之比为1∶2书写离子方程式,B正确;FeSO4溶液滴入溴水中,亚铁离子与溴发生氧化还原反应生成铁离子和溴离子,C正确;苯酚钠溶液中通入少量CO2气体,生成苯酚和碳酸氢钠,D正确。
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6.某溶液中含有大量的K+、Cl-及X与Y两种离子,现向该溶液加入W试剂,根据实验现象得到的关于X、Y离子的推断能成立的是 ( )
15
14
选项 W试剂 实验现象 X、Y离子的推测
A 淀粉KI溶液 溶液变蓝 Fe3+、S
B 用pH试纸检测 pH=7(常温) CH3COO-、Na+
C 硝酸酸化的AgNO3溶液 白色沉淀 C、N
D 过量NaOH溶液 无明显现象 Al3+、Mg2+
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解析:Fe3+能氧化I-使淀粉KI溶液变蓝,且与K+、Cl-、S能够大量共存,所以A正确;K+、Cl-、Na+能够共存且不水解,CH3COO-水解,导致溶液显碱性,溶液的pH不可能等于7,故B错误;若含有C,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生无色无味的气体,故C错误;加入过量NaOH溶液无明显现象,说明原溶液中没有Mg2+,故D错误。
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7.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、C、N
C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、N、Mn、S
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N、S、HC
15
14
解析:A项,无色溶液中,有色离子(Fe3+)不能大量存在,且Fe3+与SCN-不能大量共存;B项,溶液呈碱性,四种离子能大量共存;C项,Fe2+与Mn发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,溶液呈酸性(pH<3.1),HC不能大量存在。
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8.甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性电解质。它们所含的离子种类如下表所示。
甲、乙、丙的相对分子质量:M(甲)<M(乙)<M(丙)。下列说法中不正确的是 ( )
A.甲中含Mg2+ B.乙中含S
C.丙是Ba(OH)2 D.乙和丙发生反应有白色沉淀生成
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阳离子 Ba2+、Na+、Mg2+
阴离子 OH-、C、S
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解析:甲、乙、丙均是可溶性电解质,Ba2+只能与OH-组成Ba(OH)2,Mg2+只能与S组成MgSO4,那么Na+只能与C组成Na2CO3。因为相对分子质量:M(甲)<M(乙)<M(丙),所以甲是Na2CO3,乙是MgSO4,丙是Ba(OH)2。甲是Na2CO3,不含Mg2+,A错误;乙是MgSO4,含S,B正确;丙是Ba(OH)2,C正确;MgSO4和Ba(OH)2发生反应有白色沉淀BaSO4和Mg(OH)2生成,D正确。
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9.下列各组中粒子能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是 ( )
15
14
选项 粒子组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A Fe3+、I-、Cl- NaOH溶液 Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓
B K+、NH3·H2O、C 通入少量CO2 2OH-+CO2==C+H2O
C H+、Fe2+、S Ba(NO3)2溶液 S+Ba2+==BaSO4↓
D Na+、Al3+、Cl- 少量澄清石灰水 Al3++3OH-==Al(OH)3↓
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解析:Fe3+、I-、Cl-中,Fe3+、I-不能共存,A错误;K+、NH3·H2O、C能够共存,通入少量二氧化碳后反应的离子方程式为2NH3·H2O+CO2==2N+H2O+C,B错误;氢离子和硝酸根离子共存有氧化性,能够氧化亚铁离子,发生反应的离子方程式书写不全,C错误;Na+、Al3+、Cl-能够共存,加少量的澄清石灰水反应的离子方程式书写正确,D正确。
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10.下列有关水处理的离子方程式不正确的是 ( )
A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2-==HgS↓
B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH-==H2O
C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2N+3HClO==N2↑+3H2O+5H++3Cl-
D.混凝法:加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2O==Al(OH)3(胶体)+3H+
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解析:用Na2S处理含Hg2+的废水是利用Hg2+与S2-生成沉淀HgS的原理,其离子方程式为Hg2++S2-==HgS↓,故A项正确;生石灰为CaO,不能拆成离子形式,加入酸性废水中发生反应的离子方程式应该是CaO+2H+==Ca2++H2O,故B项错误;次氯酸具有强氧化性,氨气具有还原性可以被次氯酸氧化,故C项正确;明矾做混凝剂是利用Al3+水解生成Al(OH)3胶体的吸附性使悬浮颗粒发生聚沉,其离子方程式为Al3++3H2O==Al(OH)3(胶体)+3H+,故D项正确。
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11.某同学在实验室中进行如下实验:
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编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验
现象 没有明显变化,溶液仍为无色 有白色沉淀生成,溶液为蓝色 有无色气体放出
以下结论正确的是 ( )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应 B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn==Zn2++H2↑ D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
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解析:Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-==H2O,A错误;Ⅱ中发生反应为Ba2++S==BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+==Zn2++H2↑,C正确,D错误。
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12.(2025·邢台模拟)通过下列实验探究SO2与Fe3+的反应。将过量的SO2通入FeCl3溶液后,将溶液分为3份并进行以下实验:
实验1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,溶液紫红色褪去
实验2:第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
实验3:第三份溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
下列说法正确的是( )
A.“实验1”中使KMnO4溶液褪色的一定是Fe2+
B.“实验2”说明溶液中含有Fe2+,一定不含Fe3+
C.“实验3”中产生的白色沉淀是BaSO3
D.SO2与Fe3+反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++S+4H+
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解析:二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,故实验1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,使溶液紫红色褪去的不一定是Fe2+,选项A错误;第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明该溶液中含有Fe2+,但不能确定是否含有Fe3+,选项B错误;第三份溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明有S生成,产生的白色沉淀是BaSO4,选项C错误;根据实验现象可知,具有还原性的SO2与具有氧化性的FeCl3发生氧化还原反应,根据质量守恒和电子转移守恒,SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++S,选项D正确。
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二、非选择题
13.(8分)完成下列问题。
(1)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应:
①当反应后的溶液呈碱性时,反应的离子方程式为
__________________________________。
②当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时反应的离子方程式为
_____________________________________。
15
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Ba2++OH-++H+==BaSO4↓+H2O
Ba2++2OH-+S+2H+==BaSO4↓+2H2O
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解析:①Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应后的溶液呈碱性,说明Ba(OH)2过量,二者反应生成BaSO4沉淀、NaOH、H2O,反应的离子方程式为Ba2++OH-++H+==BaSO4↓+H2O;②当n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2时,二者反应生成BaSO4沉淀、Na2SO4、H2O,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+S+2H+==BaSO4↓+2H2O。
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(2)在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用,将氨氮(以表示)氧化成硝酸盐
的离子方程式为_________________________________。
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解析:在富氧条件下,通过硝酸盐菌的作用,N被氧气氧化为N,O2得到电子被还原为-2价的O,以N、H2O形式存在,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为N+2O2 N+H2O+2H+。
N+2O2 N+H2O+2H+
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(3)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸,再加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉试剂,溶液呈蓝色,该反应的离子方程式为
_________________________。
15
14
解析:加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉试剂,溶液呈蓝色,说明I-被过氧化氢氧化为碘单质,H2O2被还原为H2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O。
H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O
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3
14.(12分)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表是“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
14
15
实验步骤 实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡,析出疏松的红色固体,
溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用 —
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色
[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
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按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应:_____________________________________________;
化合反应:_________________________________。
(2)用石墨做电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是__________________________________
_______。
解释此现象的离子方程式是_________________________________________
__________________________。
14
15
2Al+6H+==2Al3++3H2↑(或2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu)
2Cu+O2+H2O+CO2==Cu2(OH)2CO3
有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解
至消失
Al3++3OH-==Al(OH)3↓,
Al(OH)3+OH-==[Al(OH)4]-
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(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)
____________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是________________________
________________。
3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3
MnO2+H2O2+2H+==
Mn2++O2↑+2H2O
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解析:CuCl2溶液中由于Cu2+水解呈酸性,Al与H+、Cu2+发生置换反应,置换生成的铜置于潮湿的空气中,与空气中CO2、O2、H2O反应:2Cu+CO2+O2+H2O==Cu2(OH)2CO3,用石墨作电极,电解AlCl3溶液,电极反应式为阳极:2Cl--2e-==Cl2↑,阴极:2H++2e-==H2↑,破坏了H2O的电离平衡,使溶液呈碱性,Al3++3OH-==Al(OH)3↓。Al与MnO2发生铝热反应:4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn。在酸性条件下MnO2具有氧化性,把H2O2氧化成O2,MnO2变成Mn2+:MnO2+H2O2+2H+==Mn2++2H2O+O2↑。
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15.(14分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的电极反应为 ________________。
与电源负极相连的电极附近,溶液pH______(填“不变”“升高”或“降低”)。
14
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2Cl--2e-==Cl2↑
升高
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解析:与电源正极相连的电极是电解池的阳极,应是溶液中的Cl-发生氧化反应,而电解池的阴极反应为2H++2e-==H2↑,阴极附近c平(H+)减小,导致水的电离平衡破坏,使周围c平(OH-)增大。
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15.(14分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程中发生反应的离子方程式为
______________________、________________________。
14
15
解析:由题中信息知,该步加了NaOH、Na2CO3溶液,根据Ca2+、Mg2+的特性,加NaOH是与Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,加Na2CO3是与Ca2+生成CaCO3沉淀。
Ca2++C==CaCO3↓
Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓
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15.(14分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(3)如果精盐中S含量较高,必须添加钡试剂除去S,该钡试剂可以是
_____(填字母)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
14
15
解析:要遵循除杂质不能带进新的杂质的原则,因此Ba(NO3)2不能加入,而题中BaCl2、Ba(OH)2两种试剂皆可。
ac
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15.(14分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(4)为了有效除去Ca2+、Mg2+、S,加入试剂的合理顺序为____(填字母)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
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bc
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解析:为使杂质离子“除净”,所加试剂均应“稍过量”,为使后加试剂有利于除去先加试剂的过量离子,应把加入Na2CO3放在加入钡试剂之后,而钡试剂与NaOH加入的先后顺序可以颠倒。
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15.(14分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过_______、冷却、
_____除去NaCl。(填操作名称)
14
15
解析:分析题中信息得,脱盐前为10% NaOH、16% NaCl溶液,脱盐后为50% NaOH溶液和NaCl晶体,显然需要蒸发、过滤。
蒸发
过滤
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15.(14分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阴极区和阳极区,防止Cl2与NaOH反应;采取无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为___________________________。
14
15
解析:因电解得到的Cl2与NaOH反应,可将NaCl电解方程式与Cl2和NaOH反应的方程式合并。
NaCl+H2O NaClO+H2↑
$$
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