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 1.2.3 离子反应的应用 某河道两旁有甲、乙两厂，近期，环境保护组织对某市相邻甲、乙两企业排出的废水进行了检测：发现甲企业的废水中含有大量的K＋、SO42-、CO32－、Cl－，乙企业的废水中含有大量H＋、Ba2＋、NO3－，若将这两种废水混合，废水的污染性明显降低，这是什么原因呢？ Ba2＋+SO42－=BaSO4↓ CO32－+2H＋=H2O + CO2↑ 离子不能共存 一、离子共存问题 所谓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；若离子之间能发生离子反应，则不能大量共存。 2、离子不能大量共存的常见类型 1、离子共存的本质 (1) 离子之间相互结合生成难溶物质。 ①生成难溶性的盐：Ca2＋与CO32-，Ba2＋与CO32-、SO32-、SO42-，Ag＋与Cl-等。 ②生成难溶性的碱：OH-与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。 ③生成难溶性的酸：如H＋与SiO32-等。 (2)离子之间相互结合生成气态物质。 (3)离子之间相互结合生成难电离物质。 H+与CO32- 、 HCO3-、SO32- 、 HSO3- 、S2- 、 HS- 等 H＋与CH3COO -、ClO- 、F- 等生成弱酸不能大量共存 OH- 与NH4＋生成弱碱不能大量共存 OH- 与H＋、 HCO3- 生成水不能大量共存 弱酸、弱碱、水 HCO3- + H+ = H2O+CO2↑ HCO3- + OH- = H2O+CO32- 练习1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 （ ） A．Na+、 H+ 、Cl-、 OH- B． Ca2+、HCO3-、Cl-、H+ C．Mg2+、NH4+、NO3-、Cl- D． OH- 、Cl- 、Na+ 、 NH4+ C 练习2.下列各组离子，既不能与酸, 又不能与碱共存的是 （ ） A ．Na+、 Ba2+ 、Cl-、 OH- B． Ca2+、HCO3-、Cl-、K+ C．Cu2+、NH4+、NO3-、Cl- D． SO42- 、Cl- 、Na+ 、 NH4+ B 3、离子共存的三大隐含限定条件 (1)无色溶液限定条件 Fe3＋ CrO42- Fe2＋ Cr2O72- Cu2+ Cr3+ MnO4- 透明不代表无色，例如：CuSO4 溶液为蓝色透明溶液 微提醒 棕黄色 浅绿色 蓝色 紫红色 黄色 橙色 绿色 （2）限制酸性溶液的条件（隐含有H+） ①常温下pH< 7的溶液 ②使紫色石蕊溶液呈红色 ③使pH试纸变红 ④加镁粉放氢气 （3）限制碱性溶液的条件（隐含有OH-） ①常温下pH> 7的溶液 ②使酚酞呈红色 ③使pH试纸变蓝 （4）表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的条件 ①HCO3- 不能稳定存在的溶液 ②与NH4HCO3反应能产生气体的溶液 练习3.在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是( 　 ) A．Ba2＋、Na＋、NO3-、SO42- B．Mg2＋、Cl－、Al3＋、SO42- C．K＋、Cl－、CO32-、NO3- D．Ca2＋、Na＋、Fe3＋、NO3- B 练习4.在给定的四种溶液中加入以下各种离子，能在原溶液中大量共存的是( ) A．常温下pH<7的溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、NO3－ B．滴加酚酞溶液显红色的溶液：Fe3＋、NH4 ＋ 、Cl－、NO3－ C．所含溶质为NaOH的溶液：K＋、SO42－、NO3－、H＋ D．碱性溶液：K＋、HCO3－、Br－、Ba2＋ A 二、用于物质的提纯 精盐并非古来有之，直到民国时期，范旭东创办久大精盐公司，邀请化学家侯德榜等人，工业化生产出我国第一批精盐，打破了封建盐商的垄断。 范旭东与久大精盐公司旧影 盐 民生之本 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。 ①不增 ②不减 ③易分离 ④易复原 除杂原则： 杂质 加入的试剂 化学方程式 BaCl2 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ NaOH Na2CO3 Mg2++ 2OH- = Mg(OH) 2 ↓ Ca2++ CO32- = CaCO3 ↓ Ca2+ Mg2+ SO42- Ba2+ Na2CO3 Ba2++ CO32- = BaCO3 ↓ CO32- HCl CO32- + 2H+ = CO2 + H2↑ ①Na2CO3必须加在BaCl2之后 ②HCl在过滤后才加。 ③采用加热的方法除去过量的盐酸。 操作要点： 过量 确定实验步骤 及实验操作 物质提纯的一般思路 粗盐制备精盐流程之一 粗盐 稍过量 NaOH溶液 稍过量 BaCl2溶液 稍过量 Na2CO3溶液 过滤 HCl溶液 蒸发结晶 精盐 混合物 组成分析 沉淀剂 的选择 合理安排加入 沉淀剂的顺序 除去过量 沉淀剂 三、离子的检验与推断 （1）常见四种离子的检验方法 阴离子 试剂 实验现象(依据) Cl－ 先加稀HNO3，再加AgNO3溶液 产生 沉淀 SO42- 先加稀盐酸，再加BaCl2溶液 加稀盐酸 现象，再加BaCl2溶液产生 沉淀 CO32- 先加CaCl2溶液，再加稀盐酸 加CaCl2溶液产生 沉淀，再加稀盐酸沉 淀 ，产生无色 气体 NH4+ 先加浓NaOH溶液, 加热， 产生能使湿润的红色石蕊试纸变 的气体 白色 无明显 白色 无味 溶解 蓝色 白色 （2）离子推断问题 离子推断四原则 肯定性原则 互斥性原则 电中性原则 进出性原则 根据实验现象推出溶液中 肯定存在或肯定不存在的离子 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 （肯定的同时看否定） 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 通常是在实验过程中使用，是指在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。 练习5. 某溶液的溶质可能由下列离子组成：Cl-、SO42-、 CO32- 、H＋、Ba2＋、Na＋，某同学进行了如下实验： (1)向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤； (2)向(1)中滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生； (3)将(1)中的沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生。依据以上实验可以推断，原溶液中一定含有 ；一定没有 ；可能含有________。 Mg2＋、Cl－ CO32-、SO42- Na＋、K＋　 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 四、与量有关的离子方程式的书写 又如：向Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH Ca2+ + 2HCO3- 把少量的看成“ 1 ” + OH- = CaCO3↓ + CO32- + 2H2O 其他按需分配 又如：向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH OH- 把少量的看成“ 1 ” + Ca2+ 其他按需分配 = CaCO3↓ + H2O 2 +HCO3- 练习5. 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 ②过量Ba(OH)2滴加到KHSO4溶液的离子方程式为： H+ + SO42- + Ba2+ + OH- = BaSO4↓ + H2O ③向KHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性的离子方程式为 Ba2+ +2 OH - +SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O ④向KHSO4溶液中滴加Ba(OH)2 至Ba2+恰好沉淀时的离子方程式为： Ba2+ + OH- +SO42-+H+ = BaSO4↓ + H2O $