2019-2020学年新教材高中化学 2.2 第三课时 离子反应的应用课件 鲁科版必修第一册

第2节电解质的电离离子反应第三课时离子反应的应用[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.了解常见离子的检验方法。[自学新教材]氮肥有促进植物茎、叶生长茂盛，叶色浓绿，提高植物蛋白质含量的作用。NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、CO(NH2)2(尿素)等是常用氮肥。(1)请完成如图所示氮肥的简易鉴别方案。(2)向某溶液中滴加稀盐酸，产生无色无味气体，该溶液中是否一定含有HCO－3？为什么？(3)向某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，该溶液中是否一定含有SO2－4？为什么？(4)向某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，该溶液中是否一定含有Cl－？为什么？提示：(1)碱NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3CO(NH2)2稀硝酸NH4HCO3(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3Ba(NO3)2有白色沉淀无沉淀□10(NH4)2SO4□11NH4Cl、NH4NO3□12AgNO3□13有白色沉淀□14无沉淀□15NH4Cl□16NH4NO3(2)不一定，还可能含有CO2－3。(3)不一定，还可能含有CO2－3、PO3－4等。(4)不一定，还可能含有CO2－3、SO2－4、PO3－4等。[落实新知能]1．物质检验的步骤和要求(1)基本步骤(2)物质检验的基本要求①现象明显，如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等。②操作简单：所用试剂要易得，用量要少，反应条件要容易达到。③排除干扰：需要检验的物质中如果有干扰物存在，则需要选择试剂对干扰物进行排除。(3)物质检验实验方案表述的基本要求解答物质检验的试题时，应按照取样、操作、现象、结论的顺序进行描述。具体应做到：要“先现象，后结论”要“先取样，后操作”例如,向BaCl2溶液中加入稀H2SO4的现象是“有白色沉淀生成”，而不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”或表述成“观察是否有白色沉淀生成”一般描述为“取少量待测液于洁净的试管中”。如果试样是固体，一般是取少量样品先配成溶液后再进行检验操作[注意]①多次加入不同的鉴别试剂进行检验时，应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。②只用一种试剂鉴别多种物质时，一般是根据被检验各物质的阴、阳离子的特点，以及与加入试剂的阳、阴离子产生的不同现象来鉴别。③不用任何试剂进行鉴别是一种常用的物质检验方法，其操作需具体问题具体分析。通常几种未知液中，若能找到某种未知液，当向另外的几种未知液中滴加时，若出现不同的现象，则可以鉴别。2．几种离子的检验(1)氯离子(Cl－)的检验①反应原理：Cl－＋Ag＋===AgCl↓(白色)。②可能存在的干扰离子：CO2－3。因为CO2－3＋2Ag＋===Ag2CO3↓(白色)，但Ag2CO3能跟硝酸反应而溶解：Ag2CO3＋2HNO3===2AgNO3＋CO2↑＋H2O。③试剂：AgNO3溶液、稀硝酸。④检验方法：(2)硫酸根离子(SO2－4)的检验①反应原理：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。[注意]检验SO2－4存在时一定是先加盐酸后加BaCl2溶液，不能将两种试剂的顺序颠倒，防止Ag＋干扰。②可能存在的干扰离子：CO2－3、SO2－3。因为Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓、Ba2＋＋SO2－3===BaSO3↓，但CO2－3、SO2－3均可用稀盐酸排除掉。③试剂：稀盐酸、BaCl2溶液。④检验方法：(3)NH＋4的检验①反应原理：NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O。②试剂：NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸。③检验方法：(4)CO2－3、HCO－3的检验①反应原理：Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓，CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑、HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。②试剂：BaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水。③可能存在的干扰离子：SO2－3、HSO－3。SO2－3＋2H＋===H2O＋SO2↑、HSO－3＋H＋===H2O＋SO2↑，但SO2有刺激性气味，可以排除掉。④检验方法：[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有SO2－4或Ag＋()(2)加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液一定存在Cl－()(3)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO2－3()(4)加入盐酸，产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中一定存在CO2－3()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×2．为了检验某固体物质中是否含有NH＋4，你认为下列试纸和试剂一定用不到的是()①蒸馏水②NaOH溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸A．①⑤B．④⑤C．①③D．①④⑤解析：检验铵盐的方法是加碱将NH＋4转化为NH3，然后再用湿润的红色石蕊试纸检验。若试纸变蓝，则说明生成的气体是NH3，该盐中含有NH＋4。答案：B3．实验室检验溶液中是否存在SO2－4，可选用的化学试剂依次为()A．KCl(aq)，HCl(aq)B．HNO3(aq)，KNO3(aq)C．HCl(aq)，BaCl2(aq)D．NaNO3(aq)，HNO3(aq)解析：要检验SO2－4，则需要排除Ag＋、CO2－3、SO2－3等离子的干扰，由于硝酸具有强氧化性，因此检验SO2－4的试剂是盐酸和BaCl2溶液。答案：C4．实验室有两瓶失去标签的溶液，其中一瓶是H2SO4，另一瓶是蔗糖溶液。鉴别时，下列选用的试纸或试剂不正确的是()A．pH试纸B．KCl溶液C．BaCl2溶液D．Na2CO3溶液解析：硫酸属于电解质，在水溶液中电离出H＋和SO2－4：H2SO4===2H＋＋SO2－4，蔗糖属于非电解质，不与选项中试纸或溶液反应，因此可以用pH试纸、BaCl2溶液(SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓)、Na2CO3溶液(2H＋＋CO2－3===CO2↑＋H2O)来鉴别，KCl与硫酸不反应，不能鉴别硫酸和蔗糖溶液。答案：B5．有硝酸银溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液，可一次鉴别它们的试剂是()A．稀硝酸B．氯化钠溶液C．稀盐酸D．石蕊溶液解析：向硝酸银溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液中分别加入稀盐酸，现象依次为白色沉淀、无色无味气体、无明显现象，所以可以用稀盐酸一次鉴别。答案：C6．验证某一无色溶液是稀盐酸，需要两步操作：(1)取少量溶液于试管中，投入两小锌粒，现象为_______，说明了________________________，反应的离子方程式为____________________________________。(2)取少量溶液于另一支试管中，滴加__________，振荡，现象为____________________，则可说明该溶液中含Cl－。(3)综合上述现象，可确定该无色溶液为盐酸。解析：验证某溶液是否是稀盐酸，需验证该溶液中是否含有H＋和Cl－。答案：(1)产生无色气泡溶液中含H＋Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(2)硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成[自学新教材]1．氯碱工业、氨碱工业都会用到饱和食盐水，食盐水中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等杂质会增加生产能耗，必须除去。(1)选择除去Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等杂质的常用试剂，写出有关反应的离子方程式。杂质离子常用试剂反应的离子方程式①Ca2＋②Mg2＋③SO2－4(2)除去杂质离子时，加入过量试剂的原因是_______________________________________。(3)某兴趣小组同学设计了如下三种加入试剂顺序的方案，请分析其合理性。①NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸②NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、稀盐酸③BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸其中顺序合理的是_______，不合理的是________，不合理的原因是_______________。提示：(1)①Na2CO3溶液Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓②NaOH溶液Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓③BaCl2溶液SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓(2)确保杂质离子完全除净(3)①③②过量的Ba2＋无法除去2．如图是某同学设计的粗盐提纯流程图。(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是_________________________。(2)第⑤步操作的名称是________，用到的器材：铁架台(铁圈)、烧杯、玻璃棒、________。(3)在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是_______________________________。加快粗盐溶解过滤漏斗会引进新的杂质KCl(4)请设计实验，能通过清晰可见的现象，准确控制在少量滤液样品中加入稀盐酸，至恰好完全反应：__________________________________________________________________。(5)“蒸发结晶”用到的器材：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、________、________。在蒸发过程中，当________________________________时停止加热。提示：(4)在滤液样品中先滴加酚酞溶液，再加稀盐酸至红色刚好消失为止(5)酒精灯蒸发皿蒸发皿中出现较多固体时[落实新知能]1．利用离子反应除去杂质的思路方法(1)分析物质组成，确定要保留的物质和需要除去的杂质。(2)明确要保留的物质和杂质之间的性质差异。(3)选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。除杂试剂不能影响要保留的离子，且应适当过量。(4)分析因除杂试剂过量而引入的新杂质如何除去。(5)综合考虑原有杂质离子和可能新引入的杂质离子，确定试剂添加顺序和实验操作步骤。除去杂质离子时可能会引入新的杂质离子，所以确定试剂添加顺序时一定要综合考虑，确保后添加的除杂试剂把新引入的杂质离子除去。2．食盐的精制步骤(1)玻璃棒的作用在溶解、过滤、蒸发中均需要使用玻璃棒。溶解操作中，玻璃棒的作用是搅拌，加速粗盐的溶解；过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，防止溶液溅出；蒸发操作中，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液体飞溅。(2)所加除杂试剂的顺序①Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，以除去过量的Ba2＋。②盐酸要在过滤之后加入，以除去多余的OH－和CO2－3。3．常用于物质提纯的操作(1)过滤一般用于不溶性固体和液体的分离。实验装置及注意事项(“一贴”“二低”“三靠”)如图：玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出。(2)重结晶一般用于分离易溶性固体的溶质和溶剂。蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质；而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，采用降温结晶的方法。蒸发操作实验装置及注意事项：①玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅；②当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能直接蒸干。(3)蒸馏一般用于分离沸点相差较大的互溶液体混合物。蒸馏操作实验装置及注意事项：①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；②蒸馏烧瓶内要加沸石；③冷凝管水流方向应为“下进上出”。[演练新学考]1．(2019·聊城高一期末)实验室进行粗盐提纯，无需进行的操作是()A．分液B．溶解C．过滤D．蒸发解析：粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质，需先将粗盐溶解，再加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等生成氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡等沉淀，过滤除去沉淀，在滤液中加入盐酸，用蒸发的方法除去盐酸和水，无需用到分液操作。答案：A2．为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质，应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质，将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后，再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示：下列说法错误的是()A．实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥B．操作⑥中，加入盐酸的目的是除去过量的氢