第3章 第4节 第1课时 离子反应发生的条件及离子反应的应用(课件PPT)-【金榜题名】2026-2027学年高二化学选择性必修1高中同步学案(鲁科版)
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦“离子反应发生的条件及应用”,衔接“物质在水溶液中的行为”章节脉络,以“夯基固本 新知探究”为学习支架,系统梳理离子浓度降低、离子方程式等核心知识,引导学生建立前后认知联系。
其亮点在于融合化学观念与科学探究,通过Cl⁻、Br⁻、I⁻离子检验实验及沉淀称量等实例,培养学生基于实验事实的证据推理能力。采用“新知探究-素养检测-课时作业”三阶设计,学生能深化对离子反应规律的理解,教师可依托结构化内容提升教学针对性。
内容正文:
第三章 物质在水溶液中的行为
第四节 离子反应
第1课时 离子反应发生的条件及离子反应的应用
第三章 物质在水溶液中的行为
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目录
contents
Part 01 夯基固本 新知探究
Part 02 检测效果 素养提升
Part 03 课时作业
第三章 物质在水溶液中的行为
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夯基固体 新知探究
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离子
原子或分子
浓度降低
离子
离子方程式
氧化还原
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Ba2+
BaSO4沉淀
称量沉淀的质量
强碱溶液
Fe2+溶液
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检测效果 素养提升
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课时作业(二十一)
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学习目标
核心素养
1.知道离子反应的实质和离子反应发生的条件,会判断离子反应能否发生。
2.会书写离子方程式,熟知离子反应的应用,建立离子检验与推断的思维模型。
3.综合运用电解质电离、离子反应发生的条件,进行离子方程式正误判断。
4.学会常见物质的检验方法。
1.模型认知:建立电离、离子反应的概念模型和符号表征,对常见反应进行分类,并分析说明。
2.科学态度与社会责任:在实验探究活动和实际问题的解决中,培养学生可持续发展、绿色化学观念的社会责任。
知识点一 离子反应发生的条件
1.离子反应的概述
(1)概念:溶液中 之间,以及 与 之间发生的反应。
(2)实质:溶液中某种或某些离子 。
(3)表示方法:常用 来表示。
(4)离子反应的主要类型有复分解反应、 反应、盐类水解反应等。
2.离子反应发生的条件
(1)生成沉淀
CH3COO-+H+===CH3COOH
CO eq \o\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑
NH eq \o\al(+,4)+OH-
可溶性电解质之间发生反应生成沉淀,如Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液混合时,其离子方程式为 。
(2)生成弱电解质
①生成水:如NaOH溶液与盐酸反应的离子方程式为 。
②生成其他弱电解质:
如盐酸与CH3COONa溶液反应的离子方程式为 。
(3)生成气体(或挥发性物质)
①Na2CO3溶液与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②(NH4)2SO4溶液与浓NaOH溶液共热时的离子方程式为
。
Ba2++SO eq \o\al(2-,4)===BaSO4↓
OH-+H+===H2O
eq \o(=====,\s\up15(△))NH3↑+H2O
(4)发生氧化还原反应(非电化学原理的氧化还原反应)
①向FeSO4溶液中加入酸性KMnO4溶液:
。
②向CuSO4溶液中加入锌片: 。
5Fe2++MnO eq \o\al(-,4)+8H+===
5Fe3++Mn2++4H2 O
Cu2++Zn===Zn2++Cu
[思考探究]
某化学兴趣小组探究电解质在水溶液中反应的实质,设计如下实验步骤:
1.利用有关仪器组装成如图所示的装置。
2.在水槽中加入200 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液,同时将一个表面光滑的小球放入溶液,小球悬浮于溶液中。
(1)闭合开关K,向溶液中逐滴加入200 mL 0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液有何现象?
(2)若将Ba(OH)2溶液改为Na2CO3溶液,试推测实验过程中检流计的变化有何不同?
(3)电解质在水溶液中反应的实质是什么?
提示:(1)向溶液中加入Ba(OH)2溶液,H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,反应过程中溶质不断减少直到没有。小球不断下沉,检流计指针偏转角变小到零,溶液中有白色沉淀生成。
(2)若改为Na2CO3溶液,则反应过程中Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,n(H2SO4)=n(Na2SO4),只是随着溶液体积增大,离子浓度在逐渐变小,变小幅度比滴加Ba(OH)2幅度小,因此检流计指针偏转角缓慢变小,且不会减小到零。
(3)其实质是离子之间的反应。
离子不共存的四种类型
1.复分解反应
(1)生成难溶物或微溶物。
(2)生成弱电解质:
常见与H+结合的弱酸根离子有:F-、ClO-、S2-、HS-、SO eq \o\al(2-,3)、HSO eq \o\al(-,3).PO eq \o\al(3-,4)、HPO eq \o\al(2-,4)、H2PO eq \o\al(-,4)、CO eq \o\al(2-,3)、HCO eq \o\al(-,3)、CH3COO-、[Al(OH)4]-、SiO eq \o\al(2-,3)等;
常见与OH-结合的弱碱阳离子有:NH eq \o\al(+,4)、Al3+、Fe3+、Zn2+、Cu2+等。
2.氧化还原反应
(1)MnO eq \o\al(-,4)(H+)与Cl-、Br-、I-、S2-、HS-、SO eq \o\al(2-,3)、HSO eq \o\al(-,3)、Fe2+等。
(2)NO eq \o\al(-,3)(H+)与Br-、I-、S2-、HS-、SO eq \o\al(2-,3)、HSO eq \o\al(-,3)、Fe2+等。
(3)ClO-与Br-、I-、S2-、HS-、SO eq \o\al(2-,3)、HSO eq \o\al(-,3)、Fe2+等。
(4)Fe3+与I-、S2-、HS-、SO eq \o\al(2-,3)、HSO eq \o\al(-,3)等。
3.相互促进的水解反应
(1)Al3+与CO eq \o\al(2-,3)、HCO eq \o\al(-,3)、S2-、HS-、SiO eq \o\al(2-,3)、[Al(OH)4]-、ClO-等。
(2)Fe3+与CO eq \o\al(2-,3)、HCO eq \o\al(-,3)、SiO eq \o\al(2-,3)、[AI(OH)4]-、ClO-等。
(3)Mg2+与S2-、HS-、[Al(OH)4]-、SiO eq \o\al(2-,3)等。
(4)NH eq \o\al(+,4)与[Al(OH)4]-、SiO eq \o\al(2-,3)等。
4.配合反应
如Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3;Ag+与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]+。
(1)离子之间结合生成沉淀、气体、弱电解质,或发生氧化还原反应、相互促进的水解反应、配合反应,使溶液中某种或某些离子浓度降低,离子反应就会发生,离子不能大量共存。
(2)在离子反应发生过程中,溶液中某种离子的浓度可能增大,
eq \a\vs4\al([名师点拨])例如Cu2+与Zn反应中c(Zn2+)增大;再如醋酸和氨水反应,c(CH3COO-)和c(NH eq \o\al(+,4))都增大。
(3)若溶液中存在多种还原性离子并且浓度相同,向其中加入氧化剂时,还原性最强的离子首先被氧化。同样,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,氧化性最强的离子首先被还原。
(4)盐类的水解反应(复分解反应的一种)也是离子反应,主要有单一弱离子的水解反应和水解相互促进的反应。
(5)有气体参加的反应不是指反应物必须有气体,生成物有气体生成也可以,例如碳酸钙与盐酸、醋酸等的反应也属于有气体参加的反应。
1.下列各离子方程式中,属于水解反应且正确的是( )
A.HCO eq \o\al(-,3)+H2O ⥫⥬H3O++CO eq \o\al(2-,3) B.NH eq \o\al(+,4)+H2O ⥫⥬NH3·H2O+H+
C.S2-+2H2O⥫⥬H2S+2OH- D.H2O+H2O⥫⥬H3O++OH-
[典例1] 下列反应中不属于离子反应的是( )
A.2H2+O2 eq \o(=====,\s\up15(点燃))2H2O
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
D.Cl2+Na2SO3+H2O===2HCl+Na2SO4
[解析] A中反应不在溶液中进行,无离子参加或生成。
[答案] A
解析:选B HCO eq \o\al(-,3)+H2O⥫⥬H3O++CO eq \o\al(2-,3)是碳酸氢根离子的电离,不属于水解反应,A错误;NH eq \o\al(+,4)+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+为铵根离子的水解反应方程式,B正确;S2-水解是分步进行,以第一步为主,S2-第一步水解可表示为S2-+H2O⥫⥬HS-+OH-,C错误;H2O+H2O⥫⥬H3O++OH-是水的电离方程式,D错误。
知识点二 物质检验与含量测定
1.常见阳离子的检验
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH eq \o\al(+,4):
Cu2+
产生蓝色沉淀
Fe3+
产生红褐色沉淀
Fe2+
先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会溶解
NH eq \o\al(+,4)
共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
②焰色反应:用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
K+
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
Na+
火焰呈黄色
(2)特殊检验法
Fe3+
加入KSCN溶液呈红色
Fe2+
加入KSCN溶液无明显现象,再滴加新制氯水后溶液呈红色
2.常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验
OH-滴入酚酞溶液,溶液变红色滴入紫色石蕊溶液,溶液变蓝色
(2)利用盐酸和其他试剂检验
CO eq \o\al(2-,3):加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。
SO eq \o\al(2-,4):先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
SO eq \o\al(2-,3):加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
(4)利用某些特征反应检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色。
3.测定溶液中离子的浓度
(1)沉淀法:如溶液中的SO eq \o\al(2-,4),用 将其转化为 ,然后 就可求得SO eq \o\al(2-,4)的物质的量及其浓度。
(2)酸碱中和滴定:强酸中的H+浓度可以用已知准确物质的量浓度的 滴定的方法求得。
(3)氧化还原滴定法:如溶液中MnO eq \o\al(-,4)的浓度可用已知准确浓度的
滴定求得。
[思考探究]
探究四种离子的检验
某学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了下图所示的实验操作,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SO eq \o\al(2-,4)、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SO eq \o\al(2-,3)或Ag+,也能产生白色沉淀,故不能检验SO eq \o\al(2-,4)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:NH eq \o\al(+,4)。第④步加NaOH产生的气体一定是NH3,说明原溶液中一定含有NH eq \o\al(+,4)。
离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则:根据实验现象,推出肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥原则:相互反应的离子不能大量共存。根据“互斥原则”,若推出溶液中存在某离子,那么能与该离子反应的离子不能大量存在。
(3)进出原则:加入试剂时引入(“进”)的离子和发生反应时消耗(“出”)的离子,对后续实验是否有影响。
(4)守恒原则:溶液中电荷守恒,有阳离子则必有阴离子。
[典例2] 下列关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气体,将该气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO eq \o\al(2-,3)
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SO eq \o\al(2-,4)
C.加入浓烧碱溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则一定有NH eq \o\al(+,4)
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,则一定有Ba2+
2.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种,填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定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;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是________,有关反应的离子方程式为__________________________
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有________,有关反应的离子方程式为__________________________
[解析] 将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,生成的气体可能为二氧化硫、二氧化碳,原溶液中可能存在HCO eq \o\al(-,3)、SO eq \o\al(2-,3)等离子,不一定含有CO eq \o\al(2-,3),A项错误;氯化钡能与SO eq \o\al(2-,3)或Ag+反应生成不溶于水也不溶于盐酸的沉淀,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中不一定含有SO eq \o\al(2-,4),B项错误;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,在碱性条件下生成NH3,说明溶液中含有NH eq \o\al(+,,)C项正确;碳酸钡、碳酸钙等沉淀都可溶于盐酸,原溶液中可能含有Ca2+,不一定含有Ba2+,D项错误。
[答案] C
(4)原溶液还可能大量存在的阴离子是________(填字母)。
A.Cl- B.NO eq \o\al(-,3)
C.CO eq \o\al(2-,3) D.OH-
解析:(1)含Cu2+的溶液显蓝色,含Fe3+的溶液显棕黄色,而此溶液无色,因此原溶液中一定不含Cu2+和Fe3+。
(2)加入稀盐酸产生的白色沉淀不溶于硝酸,说明此沉淀为AgCl,因此说明原溶液中含有Ag+,反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓。
(3)加入氨水出现白色沉淀,说明原溶液中含有Mg2+,此沉淀是Mg(OH)2,发生反应的离子方程式为Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4 eq \o\al(+,4)。
(4)原溶液中存在Ag+、Mg2+,能大量共存的阴离子只有NO eq \o\al(-,3),因此选项B正确。
答案:(1)Cu2+、Fe3+
(2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH eq \o\al(+,4)
(4)B
知识点三 物质制备与纯化 生活中常见的离子反应
1.物质的制备与纯化
(1)物质的制备
利用离子反应可制备常用物质,如制备酸、碱、盐、气体等。
①用可溶性铝盐与氨水反应制备Al(OH)3的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH eq \o\al(+,4)。
②电解饱和食盐水制备烧碱和氯气的离子方程式为2Cl-+2H2O eq \o(=====,\s\up15(通电))2OH-+Cl2↑+H2↑。
(2)物质的纯化
通过离子反应把物质中的某些杂质以沉淀、气体的形式除掉而达到提纯物质的目的。
①制高纯度的氯化钠:
除去粗盐中少量的SO eq \o\al(2-,4)、Mg2+、Ca2+,应依次加入的试剂为:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、HCl溶液。主要离子反应有:Ba2++SO eq \o\al(2-,4)===BaSO4↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Ca2++CO eq \o\al(2-,3)===CaCO3↓,Ba2++CO eq \o\al(2-,3)===BaCO3↓等。
②除去污水中的重金属离子:
用沉淀剂可以使污水中的重金属离子沉淀而除去,达到净水的目的。如Hg2+的除去:Hg2++S2-===HgS↓。
Ca2++2HCO eq \o\al(-,3)
eq \o(=====,\s\up15(△))CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg2++2HCO eq \o\al(-,3)
eq \o(=====,\s\up15(△))MgCO3↓+CO2↑+H2O
2.生活中常见的离子反应
(1)胃酸过多的治疗
①服用小苏打片:离子方程式为
②服用胃舒平:离子方程式为
(2)硬水的形成及软化
①含义:含有 较多的水。
②软化方法
a. 加热法:
H++HCO eq \o\al(-,3)===CO2↑+H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Ca2+、Mg2+
b.加沉淀剂法:在硬水中加入 式为,
[思考探究]
氯碱工业中,是以食盐水为原料,通过电解产生 烧碱、氢气、氯气并以此生产一系列其他产品,但工业粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO eq \o\al(2-,4),会影响产品的质量,需除去这些离子。
(1)除去Mg2+应加入________溶液,除去Ca2+应加入稍过量的________溶液,除去SO eq \o\al(2-,4)应加稍过量的______________________________溶液。
Na2CO3
Ca2++CO eq \o\al(2-,3)===CaCO3↓
Mg2++CO eq \o\al(2-,3)===MgCO3↓
(2)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO eq \o\al(2-,4),加入溶液的合理顺序为________(填字母)。
A.先除Mg2+,再除Ca2+,后除SO eq \o\al(2-,4),调pH
B. 除SO eq \o\al(2-,4),再除Mg2+,后除Ca2+,调pH
C.先除Mg2+,再除SO eq \o\al(2-,4),后除Ca2+,调pH
提示:为了不引入新的杂质离子,除去Mg2+用NaOH溶液,除去Ca2+用Na2CO3溶液,除去SO eq \o\al(2-,4)用BaCl2溶液,且Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,目的是除去过量的Ba2+。
答案:(1)NaOH Na2CO3 BaCl2 (2)BC
物质分离提纯的原则及注意事项
(1)基本原则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(①不增(不引入新的杂质),②不减(不减少被提纯物质),③易分离(被提纯物质与杂质易分离),④易复原(被提纯物质易复原)))
(2)注意事项 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(①除杂试剂需过量,②过量试剂需除尽,③去除多种杂质时要考虑加入, 试剂的顺序,④选择最佳除杂途径))
[典例3] 探索二氧化碳在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明,溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在,其中HCO eq \o\al(-,3)占95%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。下列说法不正确的是( )
A.a室中OH-在电极板上被氧化
B.b室发生反应的离子方程式为:H++HCO eq \o\al(-,3)===CO2↑+H2O
C.电路中每有0.2 mol电子通过时,就有0.2 mol阳离子从c室移至b室
D.若用氢氧燃料龟池供电,则电池负极可能发生的反应为:H2+2OH--2e===2H2O
[答案] C
[解析] a室为电解池的阳极,OH-在电极板上被氧化为氧气,故A正确;a室中产生的氢离子透过阳离子交换膜到b室与碳酸氢根反应,发生反应的离子方程式为:H++HCO eq \o\al(-,3)===CO2↑+H2O,故B正确;c室产生阴离子,当电路中有电子转移时,不会有阳离子从c室移至b室,故C错误;若用氢氧燃料电池供电,若电解质是碱性的,则电池负极可能发生的反应为:H2+2OH--2e-===2H2O,故D正确。
3.提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,可以采用的方法是( )
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
解析:选D 除去KNO3溶液中的Ba(NO3)2,实质上是除去Ba2+,首先考虑应将Ba2+以沉淀的形式除去,但要除尽Ba2+,加入的沉淀剂必须是过量的,然后考虑如何除去过量的新杂质。相比较而言,使用CO eq \o\al(2-,3)比使用SO eq \o\al(2-,4)作沉淀剂更好,便于进一步除去过量的CO eq \o\al(2-,3)。加入CO eq \o\al(2-,3),CO eq \o\al(2-,3)与Ba2+结合为BaCO3沉淀除去Ba2+,过量的CO eq \o\al(2-,3)可加入HNO3除去;A、C项中会引入杂质Na+,B项中会引入杂质SO eq \o\al(2-,4)。
[课堂检测]
1.某同学在实验室中进行如下实验:
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
解析:选C 实验Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A项错误;实验Ⅱ中发生的反应为Ba2++SO eq \o\al(2-,4) ===BaSO4↓,所以白色沉淀为BaSO4,B项错误;实验Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C项正确,D项错误。
2.某无色透明溶液中,可能含有以下离子中的若干种:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO eq \o\al(-,3)、SO eq \o\al(2-,4)、CO eq \o\al(2-,3)、I-和Cl-,取该溶液进行如下实验:
①将溶液滴在pH试纸上,呈红色。
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸,有无色气体逸出,通入空气则立即变成红棕色。
③取少许溶液滴入BaCl2溶液,则产生白色沉淀。
④取实验③中的澄清溶液,滴入AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
⑤另取少许溶液,滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时,又有部分白色沉淀溶解。根据以上现象判断原溶液中( )
A.肯定不存在的离子是Ba2+、Fe2+、CO eq \o\al(2-,3)、I-
B.肯定存在的离子是Al3+、SO eq \o\al(2-,4)、Cl-、NO eq \o\al(-,3)、Mg2+
C.不能作出判断的离子是K+
D.以上判断都不正确
解析:选A 无色透明溶液中无Fe2+;①说明溶液呈酸性,可判断无CO eq \o\al(2-,3);②可以判断有NO eq \o\al(-,3);结合①②,酸性溶液中NO eq \o\al(-,3)有强氧化性,可判断无还原性较强的I-;③中产生白色沉淀,溶液中应该有SO eq \o\al(2-,4),进而推断溶液中无Ba2+;③滴入BaCl2溶液,引入了Cl-,④中检验出的Cl-不一定是原溶液的;⑤沉淀部分溶解,可确定有Al3+、Mg2+。综上所述,溶液中一定有Mg2+、Al3+、NO eq \o\al(-,3)、SO eq \o\al(2-,4),可能有K+、Cl-,一定无Fe2+、Ba2+、CO eq \o\al(2-,3)、I-。
3.对某溶液中部分离子的定性检验流程如下。相关分析正确的是( )
A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液
B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体
C.步骤②反应为Al3++3HCO eq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑
D.铁氰化钾溶液遇Fe2+显蓝色
解析:选A 溶液中加入过量的某物质后,产生红褐色沉淀,同时产生气体,所以加入的物质是碱,NH eq \o\al(+,4)和OH-反应得到氨气,铁离子和OH-反应生成氢氧化铁,X是四羟基合铝酸盐,四羟基合铝酸根离子和碳酸氢根离子反应得到氢氧化铝沉淀。步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液或其他强碱溶液,故A正确;可以用湿润的红色石蕊试纸检验生成的氨气,故B错误;步骤②反应为[Al(OH)4]-+HCO eq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+CO eq \o\al(2-,3)+H2O,故C错误;铁氰化钾溶液遇Fe2+生成蓝色沉淀,故D错误。
4.下列物质提纯方案错误的是( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓硫酸
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓硫酸
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
——
灼烧
解析:选B 混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有溶硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气除去,得到纯净的CO,A项正确;NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3·H2O,B项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去上一步带出的水蒸气,C项正确;灼烧时,杂质NaHCO3发生反应2NaHCO3 eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3+CO2↑++H2O,D项正确。
5.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①无色溶液中:K+、Na+、Cu2+、OH-
②pH=11的溶液中:CO eq \o\al(2-,3)、Na+、[Al(OH)4]-、NO eq \o\al(-,3)
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、S2O eq \o\al(2-,3)、SO eq \o\al(2-,4)、NH eq \o\al(+,4)
④由水电离出的c(OH-)=10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-
⑤有较多Fe3+的溶液中:Na+、NH eq \o\al(+,4)、SCN-、HCO eq \o\al(-,3)
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO eq \o\al(-,3)、I-、Cl-
A.①② B.③⑥
C.②④ D.③⑤
解析:选C ①中含Cu2+的溶液显蓝色,错误;③中加入Al能放出H2的溶液中含大量H+或OH-,S2O eq \o\al(2-,3)不能与H+大量共存,NH eq \o\al(+,4)不能与OH-大量共存,错误;⑤中Fe3+和SCN-、HCO eq \o\al(-,3)不能大量共存,错误;⑥中在H+存在下NO eq \o\al(-,3)能将Fe2+、I-氧化,错误。
6.实验室制备Al(OH)3,选用试剂为①NaOH溶液;②氨水;③AlCl3溶液;④Na2S溶液。
(1)若将足量的NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,开始产物为________,最终产物为________,离子反应方程式分别是__________________________
(2)若将足量的氨水滴入AlCl3溶液中,开始产物为________,最终产物为________,离子方程式为__________________________
(3)向AlCl3溶液中滴入Na2S溶液,现象是______________________,反应的离子方程式为__________________________
(4)由以上实验可知,制备Al(OH)3最好选用试剂为____________。
解析:(1)NaOH溶液与AlCl3溶液反应,生成的Al(OH)3沉淀又被NaOH溶液溶解生成Na[Al(OH)4]。(2)NH3·H2O与AlCl3反应生成的Al(OH)3不会被氨水溶解。(3)Al3+与S2-在水溶液中,水解彻底,产物为Al(OH)3和H2S。
答案:(1)Al(OH)3 Na[Al(OH)4]
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
AI(OH)3+OH-===[AI(OH)4]-
(2)Al(OH)3 Al(OH)3
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH eq \o\al(+,4)
(3)有白色沉淀和臭鸡蛋气味气体生成
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
(4)②和③(或氨水和AlCl3溶液)
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