2019-2020学年新教材高中化学 第一章 第二节 第3课时 离子共存课件 新人教版必修第一册

第二节离子反应第3课时离子共存[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.通过实验事实认识离子反应发生的条件。2.掌握一些常见离子能否共存的判断方法。3.了解常见离子的检验方法。[自学新教材]根据离子反应的实质，完成下列三组实验：[实验1]NaOH溶液滴入CuSO4溶液中实验操作现象及离子方程式反应离子试管中出现______沉淀，离子方程式为Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓Cu2＋和OH－蓝色将NaOH换为KOH，将CuSO4换为CuCl2后，仍有_________沉淀生成，说明在溶液中不能大量共存。Cu(OH)2Cu2＋与OH－结论：在溶液中结合生成沉淀的离子不能共存。[实验2]稀盐酸滴入NaOH溶液中实验操作现象及离子方程式反应离子溶液先____，后____，离子方程式为将稀盐酸换为稀硫酸，将NaOH溶液换为KOH溶液，上述现象仍能发生，说明不能大量共存。OH－＋H＋===H2O变红褪色H＋和OH－OH－与H＋结论：在溶液中结合生成H2O的离子不能共存。[实验3]将盐酸滴入Na2CO3溶液中实验操作现象及离子方程式反应离子试管中有_____产生，离子方程式为CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑CO2－3和H＋气泡将盐酸换为稀硫酸，将Na2CO3换为NaHCO3，仍有_____产生，说明不能大量共存。气泡H＋与CO2－3/HCO－3结论：在溶液中结合生成气体的离子不能大量共存。综上所述，离子不能大量共存的原因是离子之间发生反应，消耗了离子。在溶液中如实验1、2、3中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应发生的条件与复分解反应的条件一致，分3种情况：①生成难溶的物质；②生成难电离的物质；③生成挥发性物质。[落实新知能]离子共存的判断离子共存的判断实际是看离子之间能否反应，若反应，则不共存；若不反应，则大量共存。1．离子不能大量共存的三种情况(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存：①生成难溶性的盐：Ca2＋与CO2－3，Ba2＋与CO2－3、SO2－4，Ag＋与Cl－等。②生成难溶性的碱：OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。(2)生成气体的离子不能大量共存：H＋与CO2－3、HCO－3等。(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存：H＋与OH－、CH3COO－等。2．注意事项——“隐含条件”(1)“无色透明”溶液不存在有色离子，如Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(棕黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnO－4(紫红色)。(2)酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子：“酸性”溶液的不同描述：①酸性溶液；②pH7的溶液；③使石蕊溶液变红的溶液。(3)碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子：“碱性”溶液的不同描述：①碱性溶液；②pH7的溶液；③使石蕊溶液变蓝的溶液。[演练新学考]1．下列各组离子在溶液中可大量共存的是()A．NH＋4、SO2－4、K＋、OH－B．H＋、Ba2＋、NO－3、SO2－4C．K＋、Cl－、CO2－3、Na＋D．Ca2＋、NO－3、Na＋、CO2－3解析：在溶液中能发生反应的离子不能共存。A项中的NH＋4、OH－不能大量共存；B项中的Ba2＋、SO2－4不能大量共存；D项中的Ca2＋、CO2－3不能大量共存。答案：C2．下列各组离子在溶液中可大量共存的是()A．在水溶液中：HCO－3、Na＋、K＋、H＋B．水溶液中：K＋、Mg2＋、SO2－4、OH－C．滴入酚酞溶液显红色的溶液中：K＋、Na＋、Cu2＋、SO2－4D．碱性溶液中：Na＋、K＋、NO－3、CO2－3解析：A项，HCO－3与H＋反应生成CO2气体；B项，Mg2＋与OH－生成Mg(OH)2沉淀；C项，滴入酚酞溶液显红色的溶液显碱性，不能大量存在Cu2＋。答案：D3．在强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是()A．Ba2＋、Na＋、NO－3、SO2－4B．Mg2＋、Cl－、Al3＋、SO2－4C．K＋、Cl－、CO2－3、NO－3D．Ca2＋、Na＋、Fe3＋、NO－3解析：A项，Ba2＋与SO2－4反应生成BaSO4沉淀；C项，酸性条件下CO2－3不能存在；D项，Fe3＋为棕黄色。答案：B4．水溶液中能大量共存的一组离子是()A．NH＋4、Ba2＋、Br－、CO2－3B．Cl－、SO2－3、Fe2＋、H＋C．K＋、Na＋、SO2－4、MnO－4D．Na＋、H＋、NO－3、HCO－3解析：A项，Ba2＋与CO2－3能反应生成BaCO3沉淀，不能大量共存；B项，SO2－3与H＋能反应生成SO2和H2O，SO2－3与Fe2＋能反应生成沉淀FeSO3，不能大量共存；C项，离子之间不反应，可以大量共存；D项，H＋与HCO－3反应生成CO2和H2O，不能大量共存。答案：C5．某无色溶液既可能是强酸性又可能是强碱性，在该溶液中一定能大量共存的一组离子是()A．H＋、Na＋、MnO－4、SO2－4B．Na＋、CO2－3、Mg2＋、Cl－C．K＋、Na＋、Cl－、SO2－4D．K＋、Cl－、Ba2＋、HCO－3解析：A项，MnO－4是紫红色；B项，Mg2＋与CO2－3反应生成MgCO3沉淀；D项，酸性时HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，碱性时HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O。答案：C[难度增一点][典例1]氯化钠广泛应用于各个领域，如氯碱工业、制金属钠、侯氏制碱法、生理盐水(含0.9%NaCl的溶液)以及厨房调味品等。氯化钠一般从海水中获取而得。已知海水中含量最高的几种离子的浓度依次为Cl－、Na＋、Mg2＋、SO2－4、Ca2＋。按要求回答下列问题：(1)心脏活动的主要表现是产生“电激动”，心肌激动的电流从心脏经身体组织传导到体表，使体表的不同部位产生电位差。医生在给“病人”做心电图时在仪器与皮肤接触部位需要擦______(填标号)溶液。其可能的作用是_______________。A．氯化钠B．医用酒精C．葡萄糖D．碘酒(2)海水晒盐所得的粗盐中往往含有Mg2＋、Ca2＋、SO2－4等杂质离子，而氯碱工业、侯氏制碱等工业必须要除去杂质离子精制氯化钠。工业上，将粗盐溶解后选择加入以下试剂：①NaOH溶液，②Na2CO3溶液，③BaCl2溶液(每种试剂均稍加过量)，所加试剂的顺序为________(填序号)，选择的理由是__________。写出加入Na2CO3溶液过程中发生反应的离子方程式：_______________________________________________。充分反应除杂后过滤，通过哪些具体操作方法，最终获得NaCl固体________________________________________。(3)某研究性小组提出粗盐提纯中只用Ba(OH)2一种溶液代替NaOH溶液和BaCl2溶液，判断该方案是否可行并说出理由：_________________________________________。(4)人体中胃酸(主要成分为盐酸)的产生应主要来源于氯化钠的摄入，其理由是________________________。有一种观点认为胃酸产生的机理是氯化钠经小肠吸收，在小肠结肠袋产生氯气等物质，再通过第二步反应最终转化为胃酸，写出胃酸产生的两步反应的离子方程式：__________________________、_____________________________________。[答案](1)A氯化钠溶液中存在自由移动的离子，能增加导电性(2)③①②或①③②或③②①要除去过量的Ba2＋，必须使碳酸钠溶液在氯化钡溶液后面加入CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓，CO2－3＋Ba2＋===BaCO3↓往滤液中加入适量盐酸调节pH为7(考虑二氧化碳的溶解，写弱酸性也可以)，蒸发结晶(3)不能，海水中Mg2＋的浓度大于SO2－4，只加Ba(OH)2会使Ba2＋大大过量，后续处理需消耗更多的化学药品，从而提高处理成本(4)依据氯元素守恒，人体饮食中主要的氯元素摄入来源为NaCl2Cl－＋2H2O===Cl2↑＋H2↑＋2OH－Cl2＋H2===2H＋＋2Cl－[典例2]粗盐的纯化过程如图所示：粗盐水――――――→①过量BaCl2除SO2－4――――――――→②过量NaOH除Mg2＋、Fe3＋――――――→③过量Na2CO3除Ca2＋、Ba2＋――――――→过滤除泥沙及沉淀――――――→④适量盐酸除OH－、CO2－3含少量的Ca2＋、Mg2＋――――――→阳离子交换塔除Ca2＋、Mg2＋精制食盐水(1)该纯化过程涉及的离子反应为①__________________________________________；②_________________________________________；③_________________________________________；④_________________________________________。(2)该纯化过程应注意的问题是______________________________________________________________。[答案](1)①Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓②Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓③Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓、Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓④H＋＋OH－===H2O、CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑(2)①除杂质时所加试剂的顺序要求：Na2CO3必须在BaCl2之后；加入盐酸要在过滤之后。②试剂加入顺序有多种选择，如BaCl2、NaOH、Na2CO3，过滤，HCl；BaCl2、Na2CO3、NaOH，过滤，HCl；NaOH、BaCl2、Na2CO3，过滤，HCl[知能深一点]离子反应的五大重要应用(1)混合物的分离如分离MgCl2和NaCl的混合溶液，先向其中加入稍过量的NaOH溶液，过滤，再向滤液中加入适量的盐酸，即可得到NaCl溶液；向所得到的沉淀中也加入适量盐酸溶解，即可得到MgCl2溶液。(2)物质的提纯如提纯含有Na2SO4杂质的粗盐，先加水溶解，后加入稍过量的BaCl2溶液，再加入稍过量的Na2CO3溶液，过滤，向滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶，即得精盐。(3)化合物组成成分的分析和鉴定如对于无色气体A的水溶液，向其中加入少量的Na2CO3溶液，逸出无色、无味并使澄清石灰水变浑浊的气体，则生成该气体的离子方程式为2H＋＋CO2－3===CO2↑＋H2O。再向溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，又生成白色沉淀，则生成该沉淀的离子方程式为Cl－＋Ag＋===AgCl↓，从而证明原无色气体A的水溶液中含有H＋和Cl－，则A应为HCl气体。(4)物质的鉴别如对失去标签的四种溶液——Na2CO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、MgCl2溶液，各取3mL分别注入四支试管中，先向各试管内滴入少量的Ba(OH)2溶液，再滴入足量的稀盐酸，观察现象。若无明显现象产生，则原溶液是NaCl溶液；若生成白色沉淀且沉淀不溶于稀盐酸，则原溶液是Na2SO4溶液；若生成白色沉淀且沉淀溶于稀盐酸并有气体逸出，则原溶液是Na2CO3溶液；若生成白色沉淀且沉淀溶于稀盐酸但无气体逸出，则原溶液是MgCl2溶液。各溶液中发生的离子反应如下：Na2SO4溶液中：SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓Na2CO3溶液中：CO2－3＋Ba2＋===BaCO3↓BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2OMgCl2溶液中：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O(5)治理水污染如一种污水中含有KCl，另一种污水中含AgNO3，若将这两种污水按适当的比例混合，则发生离子反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。混合后的水经过滤后再排放，不但消除了水污染，而且还能回收AgCl。[选考难一点]1．重金属离子有毒。实验