1.2 离子反应 第2课时（教学课件）化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦离子反应的应用，核心知识点包括离子共存判断、离子除杂与提纯、离子检验与推断。通过化肥混施、污水处理、粗盐提纯等情境任务导入，结合分层研学中的任务单、思考问题及归纳总结，搭建学习支架，衔接离子反应原理与实际应用。 其亮点在于以情境化任务驱动科学探究与实践，如设计污水中SO₄²⁻检测方案，培养学生解决实际问题的能力。通过“一色、二性、三反应”等结构化归纳，渗透科学思维，帮助学生构建知识体系。对学生而言，能提升知识应用与推理能力，对教师则提供系统教学资源，便于高效开展教学。

第2课时 离子反应的应用 离子反应 第2节 离子的除杂与提纯 2 判断溶液中离子能否大量共存 1 离子的检验与推断 3 1. 掌握离子共存判断方法，识别沉淀、气体、弱电解质、有色离子、酸碱隐含条件。 2. 了解离子反应在物质检验、除杂、污水处理中的实际应用。 重点：隐含条件的离子共存的判断。 难点：粗盐提纯过程中试剂的加入顺序；离子的推断。 结合离子反应生成气体/沉淀的规律思考哦 利用不同离子的专属特征反应设计方案 结合“不引入新杂质”的除杂原则推导 判断溶液中离子能否大量共存 01 一、判断溶液中离子能否大量共存 任务一 离子不能大量共存的类型 离子共存定义：同一溶液中，离子之间不发生离子反应，即可大量共存；若能反应，不能大量共存。 ①生成沉淀：例如Ag+与Cl-，Ba2+和SO42-不能共存。 ②生成弱电解质：如H+和OH-生成H2O而不能共存； ③生成气体：例如CO32-、HCO3-等酸根离子不能跟H+大量共存； 发生复分解反应的离子不能大量共存 一、判断溶液中离子能否大量共存 1. 硫酸盐沉淀：Ba2+、Pb2+ 与 SO42- 不共存类型一：生成难溶沉淀 Ba2++SO42-=BaSO4↓ Pb2+ +SO42-=PbSO4↓ 2. 银盐沉淀：Ag+ 与 Cl-、Br-、I-、CO32-、OH- Ag++Cl-=AgCl↓ 3. 碳酸盐沉淀：Ca2+、Ba2+、Ag+ 与 CO32- 例：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 4. 氢氧化物沉淀（弱碱阳离子+OH⁻） Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、NH4+ 不能与OH-共存 一、判断溶液中离子能否大量共存 3. OH-与NH4+加热生成NH3：NH4++OH-=NH3↑+H2O 不共存类型二：生成气体/弱电解质 1. H+ 与弱酸根离子不共存（生成弱酸/气体） CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、CH3COO-、S2- 2. OH- 与弱酸的酸式酸根一定不共存 HCO3-、HSO3-、HS-（既与H+又与OH-反应，酸碱中均不能大量存在） 例：HCO3-+OH-=CO32-+H2O 例：H++HCO3-=CO2↑+H2O 一、判断溶液中离子能否大量共存 思考 (2)①K+、C、H+、N ②Na+、H+、Ca2+、HC (3)①H+、S、OH-、Na+ 提示　H+能与OH-反应生成H2O，不能大量共存。 ②Na+、 H+ 、Cl- 、CH3COO- (1)①Mg2+、Ba2+、N、OH- 提示　Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀，不能大量共存。 ②Ba2+、Fe3+、S、Cl- 提示　Ba2+能与S反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存。 判断下列各组离子在溶液中能否大量共存，不能大量共存的请说明理由。 一、判断溶液中离子能否大量共存 任务二 离子共存判断的隐藏条件 一色：“无色溶液” Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(黄色)、 Fe2＋(浅绿色)、MnO4－(紫红色)等有色。 二性：“酸性溶液” H+ 与 OH－、CO32－、HCO3－、SO32－、S2－、CH3COO－等不共存 二性：“碱性溶液” OH－ 与 H＋、NH4＋、HCO3－、Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋等不共存 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。 一、判断溶液中离子能否大量共存 思考 在下列条件的溶液中，各组离子能否大量共存，若不能大量共存则指出其原因。 (1)使酚酞溶液变红的溶液：Na+、Cl-、S、Fe3+。 提示　不能，使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液，Fe3+会与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存 (2)无色透明溶液中：K+、S、Mn、H+。 提示　不能，高锰酸根离子为有色离子 注意：透明可以有有色离子 (3)可与锌反应放出氢气的溶液中：Na+、Ca2+、Cl-、C。 提示　不能，与锌反应放出氢气的溶液为酸性溶液，H+与C不能大量共存 (4)使pH试纸变蓝的溶液中：Ba2+、Na+、N、Cl-。 提示　能大量共存 一、判断溶液中离子能否大量共存 归纳 离子共存判断的“一色、二性、三反应” (1)记住几种溶液颜色，如C(蓝色)、F(浅绿色)、F(棕黄色)、Mn(紫红色)、Cr2O72- (橙色)等。 (2)溶液酸性(如石蕊溶液显红色、pH=2等)，碱性(如石蕊溶液显蓝色、pH=12等)。 (3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能大量共存。 例1 下列离子在水溶液中能大量共存的是 A.Ba2+ 、Cl-、 SO42- B. Na+、 K+、 NO3- C.Ag+、 Cl-、 NO3- D. H+、 CO32-、 Na+ B 一、判断溶液中离子能否大量共存 例2 无色强碱溶液中，可大量共存的一组是 A.Cu2+、Na+、SO42- B. K+、Na+、NO3- C.NH4+、Cl-、K+ D.Fe3+、NO3-、Cl- B 一、判断溶液中离子能否大量共存 例3 能使紫色石蕊变红的无色溶液，各组离子共存的是 A A.Na+、K+、SO42-、Cl- B.Cu2+、Na+、NO3-、SO42- C.CO32-、Na+、NO3-、K+ D.OH-、Ba2+、Cl-、NO3- 一、判断溶液中离子能否大量共存 离子的除杂与提纯 02 二、离子的除杂与提纯 任务三 离子的除杂 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。 思路：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→考虑过量沉淀剂如何除去→确定实验步骤及实验操作。 溶液中可溶性杂质的除去原则 思考 独立思考后，再相互讨论，核对答案 用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质，所用试剂均足量)，写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。 (1)FeSO4溶液(CuSO4)：试剂为____，离子方程式为____________________。 (2)Cu(Mg)：试剂为________________，离子方程式为_________________________。 (3)CO(CO2)：试剂为_____________，离子方程式为___________________________。 铁粉 Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ 氢氧化钠溶液 CO2＋2OH－== CO32- ＋2H2O 稀盐酸(或稀硫酸) Mg＋2H＋==Mg2＋＋H2↑ 二、离子的除杂与提纯 归纳 运用化学方法进行物质的除杂、分离和提纯的“三个必须” ①除杂试剂必须稍过量或适量。 ②过量试剂必须除尽，且容易除去。 ③除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 二、离子的除杂与提纯 任务四 粗盐的提纯 二、离子的除杂与提纯 粗盐提纯时添加试剂的先后顺序 为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂，后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知，碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入，稀盐酸要在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液之后加入。通常加入试剂的三种顺序： ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→(过滤)稀盐酸； ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→(过滤)稀盐酸； ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→(过滤)稀盐酸。 二、离子的除杂与提纯 例1 下列除杂试剂和方法正确的是 选项 A B C D 物质(括号内为杂质) KCl固体(MnO2) CaO固体(CaCO3) NaCl溶液(Na2SO4) Cu(NO3)2溶液(AgNO3) 加入试剂和方法 加足量水充分溶解，过滤、洗涤、干燥 高温煅烧 加过量BaCl2溶液充分反应，过滤 加入足量Zn粉，过滤 B 二、离子的除杂与提纯 例2 某兴趣小组在实验室中完成粗盐水(含Mg2+、Ca2+、SO42-杂质)精制，设计的流程如下： 下列说法错误的是 A．NaOH的作用是除去Mg2+ B．试剂a为BaCl2 C．试剂c的作用仅为除去过量的NaOH D．操作x用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C 二、离子的除杂与提纯 例3 某溶液中含有Ba2＋、Cu2＋、Ag＋，现用NaOH溶液、盐酸和Na2CO3溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程如图所示，回答下列问题。 (1)写出沉淀的化学式：沉淀1：______； 沉淀2：________；沉淀3：_______。 (2)写出混合液＋A反应的离子方程式： ___________________。 写出溶液1＋B反应的离子方程式： _________________________________________。 AgCl Cu(OH)2 BaCO3 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ H＋＋OH－===H2O、Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓ 二、离子的除杂与提纯 离子的检验与推断 03 三、离子的检验与推断 任务五 离子的检验 离子 SO42- Cl- 操作及现象 取少许待测液于试管中，滴入稀盐酸，无明显现象(排除CO32-、SO32-、Ag+等的干扰),再滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀（注意加入顺序不能颠倒） 取少许待测液于试管中，滴入稀HNO3,无明显现象(排除CO32-等的干扰),再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生(或滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀) 结论 待测液中含有SO42- 待测液中含有Cl- 离子反应 SO42-+Ba2+=== BaSO4↓ Ag++Cl-===AgCl↓ 三、离子的检验与推断 离子 CO32- 操作及现象 取少许待测液于试管中，先加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀盐酸，沉淀溶解并产生无色无味气体，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 结论 待测液中含有CO32- 离子反应 CO32-+Ca2+===CaCO3↓ CaCO3+H+===Ca2++ CO2↑+H2O Ca2++2OH-+CO2 ===CaCO3↓+H2O 三、离子的检验与推断 任务六 离子推断题的“四项原则 (1)肯定性原则：据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。 (2)互斥性原则：如溶液中含有Ba2+，则不存在CO32-、SO42-。 (3)进出性原则：要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰。 (4)守恒原则(电中性原则)：阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总数相等。 例1 某无色、澄清溶液，可能含有SO42－、Na＋、CO32－、H＋、Cu2+、等离子中的若干种，通过实验确定这些离子存在。①用紫色石蕊试纸测，试纸显红色。②取2 mL溶液，用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。 回答下列问题： (1)原溶液中一定存在的离子是________________；一定不存在的离子是________________。 (2)上述实验中不能肯定是否存在的离子是_________________。 H＋、SO42－　 Na＋ CO32－、Cu2+ 三、离子的检验与推断 例2 某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白： (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　 。  (3)取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有　 ，有关的离子方程式为_________________________。  (4)原溶液可能大量共存的阴离子是　　　(填字母)。  A.Cl- B.N C.C D.OH- Cu2+、Fe3+ Ag+ B Mg2+ H++OH-===H2O、 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ 三、离子的检验与推断 课堂总结 1.离子共存本质：离子间不发生反应。 2.常见不共存情形：H⁺与OH⁻、CO3²⁻等；Ag⁺与Cl⁻；Ca²⁺与CO3²⁻等。 3.除杂三原则：试剂过量必须能除去；不引入新杂质；操作简便优先。 4.离子检验方法：特征反应（沉淀、气体、颜色变化）；注意干扰离子。 5.离子推断四大原则：肯定原则、互斥原则、进出原则、电中性原则。 离子反应的应用 离子共存 粗盐提纯 判断：一色、二性、三反应 除杂试剂与添加顺序 离子除杂 原则：不增、不减、易分离、易复原 离子检验 与推断 检验：硫酸根离子、氯离子、碳酸根离子 推断：四项原则 1．某无色溶液中存在大量的、H+、Cl-，该溶液中还可能大量存在的离子是 A.Ba2+ B.OH- C.Fe3+ D. A 2．在碱性溶液中能大量共存，且溶液为无色透明的离子组是 A.K+ Na+ MnO4- Cl- B. K+ NO3- Na+ CO32- C.H+ Na+ SO42- NO3- D. Na+ Fe3+ SO42- Cl- B 3．下列离子在指定条件下的溶液中，一定能大量共存的是 A.无色澄清溶液中：K+、Fe3+、S、Mg2+ B.使石蕊变红色的溶液中：N、Cl-、K+、S C.含有大量Ba2+的溶液：N、Na+、C、I- D.加入Na2O固体的溶液中：Ba2+、Cu2+、N、Cl- B D 4.某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种：Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。现进行如下实验： ①用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 ②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量，有气体放出，再加入BaCl2溶液后，没有沉淀生成。 ③另取少量溶液用足量硝酸酸化后，加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。 根据上述实验推断：原溶液中肯定含有的离子是 A.Cu2+ 、OH-、Cl-、CB.Na+、Mg2+、Cl-、S C.OH-、Cl-、C、ND.Na+、OH-、Cl-、C 5.有四瓶失去标签的溶液：硝酸钡、碳酸钠、盐酸、稀硫酸，为了鉴别它们做了下列溶液间的某些混合实验，其反应现象如下表： （1）由表推知(用化学式表示)A_______，B_______，C_______，D_______。 （2）写出相关的反应方程式：_______________。 顺序 ① ② ③ 编号 A+B A+C B+D 反应现象 有无色气体逸出 没有现象 有无色气体逸出 （1）HCl Na2CO3 Ba(NO3)2 H2SO4 （2） 6.某校化学兴趣小组在社会实践活动中，考察了当地某工厂的废水(无色)处理流程，并取该厂未经处理的废水样品进行实验分析。 已知：BaSO4固体难溶于硝酸。 (1)取少量废水，向其中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红，该废水呈______　(填“酸性”或“碱性”)，说明废水中含有较大量的　　　(填离子符号)，建议该厂用　　 　(填化学式)处理废水。  酸性 H+ Ca (2)另取少量废水，滴加适量Ba溶液，有白色沉淀产生，说明该废水中一定含有的离子是　 　　 ，其反应的离子方程式为_____________ _____________。  S Ba2++ ===BaSO4↓ (3)已知该工厂废水中除含有以上离子外，还含有较多的Mg2+。该兴趣小组另取少量废水进行如图所示实验。开始时，试管中无明显现象，原因是　　　　　　　　　　 　　；随试剂的滴加，试管中出 现的现象是　　　　　　　　　　 　 　，该反应的 离子方程式为　　　　　　　　　　　　。  NaOH会先与H+反应生成水 溶液逐渐浑浊，有白色沉淀产生 2OH-+Mg2+===Mg↓ 感谢观看 更多练习见分层作业