1.2.3离子反应的应用 课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第一章 物质及其变化 离子反应 第二节 第2课时 离子反应的应用 1. 概念：几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不能发生离子反应。 2. 离子不能大量共存的条件 条件 实例 生成气体 H+ 与 、 、、、S2-、HS- 生成沉淀 难溶性盐：Ag+ 与 Cl- Ba2+ 与 难溶性碱：OH- 与 Mg2+、Al3+、Cu2+ 、Ag+ 生成弱电解质 H+ 与CH3COO-、OH-、 OH- 与NH4+、、 注意：生成微溶物的离子间也不能大量共存，如 Ca2+ 和 OH- 、SO42- 等 一、离子共存 【例】判断下列各组离子能否大量共存？ ① Ca2+ Na+ CO32- NO3- ② Ca2+ Na+ SO42- NO3- ③ H+ K+ Cl- OH- ④ NH4+ K+ OH- SO42- ⑤ H+ K+ CH3COO- SO42- ⑥ Na+ K+ CO32- OH- 生成难溶物 CaCO3 生成微溶物 CaSO4 生成水 生成 气体NH3 生成 弱酸 醋酸 能大量共存！ 离子共存常见的隐藏限制条件 ： 注意 “透明”与溶液有无颜色无关，只要溶液不形成浑浊或沉淀，即为透明溶液。 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。 一色：”无色透明溶液” 不能存在有色离子 如 Cu2+（蓝色） 、Fe3+（棕黄色）、Fe2+（浅绿色）、（紫红色）。 澄清透明 看清题目要求的是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 二性：“酸性溶液” 1、酸性溶液 2、常温下，pH<7的溶液 3、紫色石蕊溶液变红 4、使pH试纸变红的溶液 H+ 与 OH－、CO32－、HCO3－、SO32－、S2－、CH3COO－等不共存 1、碱性溶液 2、常温下，pH>7的溶液 3、紫色石蕊溶液变蓝，无色酚酞变红 4、使pH试纸变蓝的溶液 OH－ 与 H＋、NH4＋、HCO3－、Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋等不共存 二性：“碱性溶液” 三“特殊”： 弱酸酸式根HCO3－、HSO3－、HS－等在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。 HCO3— + H+ = H2O + CO2↑ HCO3— + OH- = H2O + CO32— 【例】判断正误： (1)无色透明的溶液中：Fe3+、NH4+ 、I-、CO32- （______） (2)无色透明的溶液中：K+、Cu2+、NO3- 、Cl-（______） (3)澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-（______） (4)使酚酞变红色的溶液中：Na+、Al3+、SO32- 、Cl-（______） (5)使紫色石蕊变红的溶液中：Na+、Mg2+、SO32- 、 HCO3- （______） √ 随堂演练 向待测液中加入BaCl2，有白色沉淀产生，沉淀溶于稀盐酸或稀硝酸，生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体， 证明有CO32- 向待测液中加入几滴稀硝酸， 然后加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl- 向待测液中加入稀盐酸，无明显现象， 然后加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀产生，证明有SO42- SO42- Cl- CO32- 二、常见离子的检验 【典例剖析】 下列试剂中，可鉴别K2SO4、KCl、FeCl3、CuCl2四种物质的是 A.稀盐酸 B.Ba(OH)2溶液 C.NaOH溶液 D.AgNO3溶液 √ 三、物质的鉴别 【例】一份稀溶液无色、澄清,其可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、HCO3-、Cl-等离子中的若干种。然后又做了如下分析,以确定这些离子是否存在。 ①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色。 ②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。 ③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。 (1) 原溶液中一定存在的离子是 ,一定不存在的离子是 。 (2)按上述实验操作, (填“能”或“不能”)确定原溶液中有Cl-,若不能,请说明原因 。 H+、SO42- CO32-、HCO3- 不能 操作②中引入了Cl-干扰操作③对原溶液中Cl-的检验 三、离子推断 某无色、澄清溶液中可能含有 ①Na+  ②SO42- ③Cl- ④CO32- ⑤HCO3- ⑥H+  ⑦Cu2+ 中的几种，且每种离子的浓度均相等。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：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①②③ D．肯定不含的离子有①④⑤⑦ B (1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液，溶液变为红色；(2)向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸，有白色沉淀生成；(3)将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。 离子推断 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 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 ③电中性原则:溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等 ④进出性原则:通常在实验过程中用，指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。 【学习理解】 物质的分离是通过适当的方法，把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质原来存在的状态，分别得到纯净物； 物质的除杂是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质。 五、物质的除杂与分离 用一种试剂除杂(括号内物质为杂质，所用试剂均为适量)，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___________，离子方程式___________________； (2) Cu(Mg)：试剂___________，离子方程式___________________； (3) CO(CO2)：试剂______________，离子方程式____________________。 铁粉 Fe+Cu2+ = Cu+Fe2+ 盐酸 Mg＋2H＋ = Mg2＋＋H2↑ 浓NaOH溶液 CO2+2OH－ = CO32－+H2O (4)CO2(HCl)：试剂 ；离子方程式： 。 饱和碳酸氢钠溶液 HCO3— + H+ = H2O + CO2↑ 【回顾】海水中得到的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-，为了进一步提纯，设计实验方案、写出实验步骤、所加试剂及离子方程式。 要除去可溶杂质离子是: Ca2+ Mg2+ SO42- 选择要加入的除杂试剂: 变成不溶性杂质、气体或水；尽量不引入新杂质 Na2CO3 Mg(OH) 2 BaSO4 为了能完全除去杂质离子，加入的除杂试剂必须过量 CaCO3 BaCl2 NaOH 1.BaCl2→NaOH →Na2CO3 →HCl 2. BaCl2→ Na2CO3 → NaOH →HCl 3. NaOH →BaCl2→ Na2CO3 →HCl 加入除杂试剂的顺序可以是： １、只要Ｎa２ＣＯ３加在ＢaＣl２之后便合理 ２、最后加入盐酸 电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度及离子所带电荷总数多少有关 离子浓度越大 离子所带电荷总数越多 溶液导电能力越强 六、电解质溶液的导电能力 教材P21(9): 某兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐渐加入等浓度的稀硫酸，并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线。 滴定前存在离子：Ba2＋ OH- 恰好完全反应，电导率降至最低值，其值为零 随硫酸加入 2H+ + + Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O 2- SO4 滴定后存在离子： SO42- H+ 教材P21(9):某兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐渐加入等浓度的稀硫酸，并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．AB段溶液的导电能力不断减弱，主要是溶液的稀释引起的 B．B处溶液的导电能力约为0，说明溶液中几乎没有自由移动的离子 C．a时刻Ba(OH)2溶液与稀硫酸恰好完全中和 D．BC段溶液的导电能力不断增大，主要是由于过量的H2SO4电离出的离子导电 A 随堂演练 已知:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 且Ca(HCO3)2易溶于水，试根据如图所示装置回答下列问题: (1) 通入CO2前，灯泡__________(填“亮”或“不亮”)。 (2) 开始通入CO2时，灯泡的亮度_________________________ (3) 继续通入过量的CO2，灯泡的亮度__________________________ (4) 下列四个图中，哪一个能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量，y轴表示导电力）（ ） 亮 灯泡先变暗后熄灭 熄灭后又逐渐变亮 D CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 少量CO2 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 继续通CO2 过量CO2 2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2 1.酸性氧化物与碱的反应：（常见的是CO2、SO2通入碱液中） CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O CO2+OH- =HCO3- 氢氧化钠溶液中通入少量CO2 氢氧化钠溶液中通入过量CO2 CO2+2OH-=CO32-+H2O CO2+OH- =HCO3- 澄清石灰水中通入少量CO2 澄清石灰水中通入过量CO2 练习：SO2通入NaOH溶液中 ① SO2少量 SO2 + 2OH- === SO32- + H2O ② SO2过量 SO2 + OH- === HSO3- 七、与量有关的离子方程式的书写 2.酸与盐之间反应的离子方程式 例如：向Na2CO3溶液中滴加HCl溶液至过量 CO32- H+ H+ 开始滴加时：酸不足 CO32- + H+ === HCO3- 酸过量时： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ → HCO3- → H2O + CO2↑ 练习：Na2CO3 与 HCl 的反应 碳酸钠溶液中加入少量 HCl 碳酸钠溶液中加入过量 HCl 2H++CO32-=CO2+H2O H+ + CO32- = HCO3- 七、与量有关的离子方程式的书写 “少定多变”法 少定 :量少的反应物按化学式配比将量定为“1” 多变 :过量的反应物其离子数目按反应需要的量确定，不受化学式离子比例的制约 3.碱和盐反应的离子方程式 (1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应 ①NaOH不足： ； 1 : 1 + OH— HCO3— CO32—＋H2O ① CO32—＋Ca2+ = CaCO3↓ ② 若NaOH不足，则NaOH定为“1” 1份OH—需要1份HCO3— + OH— HCO3— CO32—＋H2O 反应中生成1份CO32— ,需要1份Ca2+与之反应： CO32—＋Ca2+ = CaCO3↓ 总： OH－＋ HCO3— CO32—＋H2O ＋Ca2＋ Ca ↓ 少量定1 多变 “少定多变”法 3.碱和盐反应的离子方程式 ②NaOH过量： ； (1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应 若NaOH过量,则Ca(HCO3)2定为“1” 2份HCO3—需要2份OH— + OH— HCO3— CO32—＋ H2O 反应中生成2份CO32— ,但只有1份Ca2+与之反应： CO32—＋Ca2+ = CaCO3↓ 其中含1份Ca2+和2份HCO3— 2 2 2 2 Ca2＋＋2HCO3— ＋2OH－=CO32—＋2H2O＋CaCO3↓ 总： 因此CO32—多余一份没有形成沉淀 Ca2＋＋2HCO3— 少量定1 ＋2OH－ CO32—＋ 2H2O 2 + CaCO3↓ 多变 这里涉及两个连续的离子反应 解析: 1 : 1 + OH— HCO3— CO32—＋H2O ① CO32—＋Ca2+ = CaCO3↓ ② “少定多变”法 3.碱和盐反应的离子方程式 Ca2＋＋2OH－＋2HCO3—===CO32—＋2H2O＋CaCO3↓ ①NaHCO3不足： ； ②NaHCO3过量： 。 少量定1 少量定1 多变 多变 （2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应 思考: Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应呢？ Ca2＋＋ OH－＋ HCO3— === CaCO3↓＋ H2O ②NaHCO3 和 Ca(OH)2 NaHCO3和少量Ca(OH)2 HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O 2HCO3-+ Ca2+ + 2OH- =CaCO3↓+CO32-+2H2O ① Ca(HCO3)2 和 NaOH 2OH – + 2HCO3– + Ca2+ = CaCO3↓ + 2H2O +CO32- Ca(HCO3)2与少量的 NaOH 反应 Ca(HCO3)2与过量的 NaOH 反应 Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O NaHCO3和足量Ca(OH)2 方程汇总 例如：Ba(OH)2溶液和KHSO4溶液反应 （3）向Ba(OH)2溶液中滴加KHSO4溶液至溶液呈中性的离子方程式为： Ba2++2 OH -+SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+SO42-+H+ = BaSO4↓ + H2O （4）向Ba(OH)2溶液中滴加KHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀时的离子方程式为： （1） 少量Ba(OH)2滴加到KHSO4溶液的离子方程式为： Ba2++2 OH -+SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+SO42-+H+ = BaSO4↓ + H2O （2）过量Ba(OH)2滴加到KHSO4溶液的离子方程式为： 目标导向型 向两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是 A．曲线①代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线 B．B点时反应的离子方程式为 Ba2++2OH-+2H++SO42- = BaSO4↓+2H2O C．C点时两溶液中含有相同量的OH- D．A、D两点对应的溶液均显中性 D Ba2++2OH -+2H+ +SO42- = BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+H++SO42- = BaSO4↓ + H2O Ba2++2OH -+SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O 【例】下列离子方程式书写正确的是（ ） A. 向碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ B. 少量CO2通入澄清石灰水中： CO2 + OH- === HCO3- C. 向碳酸氢钙溶液中滴加少量氢氧化钠溶液： HCO3- + OH- + Ca2+ === CaCO3↓+ H2O D. 向碳酸钠溶液中加入过量醋酸溶液： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ C 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 与量有关的离子方程式的书写 电解质溶液的导电能力 离子检验 离子推断 检验离子的方法 常见离子的检验 课堂小结 32 有一包固体粉末,其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、K2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种，现做以下实验： ①取部分固体粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成； ②向①的沉淀物中加入足量稀盐酸，固体完全溶解，并有气泡产生； ③取少量②的溶液，滴入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。 试根据上述实验事实，回答下列问题： （1）原固体粉末中一定含有的物质是___________________，一定不含的物质是_________，可能含有的物质是__________________。(以上各种物质均写化学式) （2）写出上述步骤中发生反应的离子方程式： ①__________________________ ②_________________________________ ③___________________ Ba(NO3)2、Na2CO3 K2SO4 NaCl、NaNO3 BaCO3＋2H＋＝Ba2＋＋CO2↑＋H2O Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓ Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ 随堂演练 33 HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O $$