高中化學(xué)選修實(shí)驗(yàn)化學(xué) 常見離子的檢驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案

PAGE高中化學(xué)選修實(shí)驗(yàn)化學(xué)3.1.1常見離子的檢驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．能復(fù)述幾種常見離子的常用檢驗(yàn)方法。2．掌握物質(zhì)鑒別和混合物成分檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路和方法，能獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，規(guī)范書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3．體會物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中試劑用量和操作細(xì)節(jié)的重要性。4．體驗(yàn)綜合利用化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能探究未知物質(zhì)的過程和樂趣，提升學(xué)科綜合素養(yǎng)?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1．用規(guī)范的學(xué)科語言描述下列離子(溶液中)的檢驗(yàn)方法：Na+：K+：Fe3+：Fe2+：NH4+：OH－：Cl－：SO42－：2．物質(zhì)的鑒別或檢驗(yàn)應(yīng)注意利用待檢物質(zhì)的各種物理、化學(xué)性質(zhì)，盡可能選擇現(xiàn)象明顯、操作簡單而又科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方法。下列情況下如何完成實(shí)驗(yàn)？①檢驗(yàn)NaCl固體中是否混有KCl？②如何區(qū)分CuSO4和(NH4)2SO4兩種白色粉末？③如何鑒別稀硝酸和稀硫酸？④合理推測溶液中既有Fe3+，也有Fe2+。如何證明？(不考慮其他離子)⑤合理推測溶液中既有SO42－，也有SO32－。如何證明？(不考慮其他離子)3．補(bǔ)充完成下列鑒別NH4NO3、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl、無水CuSO4五種固體的實(shí)驗(yàn)流程圖?！緦?shí)驗(yàn)任務(wù)】經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)獱桘}是由N、H、S、O、Fe五種元素組成的離子化合物，可能含有Fe2+、Fe3+、NH4+、SO42－、SO32－。請利用實(shí)驗(yàn)室常見儀器、用品和以下限選試劑確定莫爾鹽所含有的離子。僅限選擇的試劑：莫爾鹽、0.1mol·L－1H2SO4、3mol·L－1H2SO4、0.1mol·L－1HCl、2mol·L－1NaOH、稀氨水、20%KSCN溶液、0.1mol·L－1BaCl2、0.01mol·L－1KMnO4、3％H2O2、紅色石蕊試紙、品紅溶液、蒸餾水?！舅悸伏c(diǎn)撥】所給試劑中，能與Fe2+(Fe3+、NH4+、SO42－、SO32－)反應(yīng)并有特殊現(xiàn)象的有哪些？本實(shí)驗(yàn)中用于檢驗(yàn)其存在是否合適？確定最合理的方法后，用什么順序檢驗(yàn)有利于步驟簡潔、節(jié)約藥品？【方案設(shè)計(jì)】畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟。參考示例：待檢物質(zhì)待檢物質(zhì)試劑操作……取樣1試劑操作現(xiàn)象、結(jié)論取樣2試劑操作現(xiàn)象、結(jié)論取樣3試劑操作……(樣品初步處理階段)(檢驗(yàn)階段)實(shí)驗(yàn)步驟：【討論交流】1．溶解莫爾鹽應(yīng)注意什么？(從其本身性質(zhì)和對實(shí)驗(yàn)的影響兩方面考慮)2．互相比較自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，對所選擇的實(shí)驗(yàn)方法給出理由。3．每一步實(shí)驗(yàn)所用試劑的用量如何確定？【分組實(shí)驗(yàn)】1．四人一組，記錄員記錄好本組實(shí)驗(yàn)中的正?；虍惓，F(xiàn)象，隨時(shí)記下本組的困惑：2．課后認(rèn)真完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象與結(jié)論【思考】通過上述實(shí)驗(yàn)，未知混合物中無機(jī)離子檢驗(yàn)的基本思路是什一、如何規(guī)范的書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．“操作步驟”怎么寫？編號錯例范例NH4+取待測液加入試管中，加NaOH，加熱，取濕潤的紅色石蕊試紙后置于試管口取少量待測液加入試管A中，滴加足量2mol/LNaOH溶液，加熱，取一小片紅色石蕊試紙潤濕后置于試管口附近SO32-取少量待測液加入試管C中，加入3mol·L－1H2SO4，再滴加品紅溶液。充分振蕩。取少量待測液加入試管C中，加入足量3mol·L－1H2SO4，再滴加幾滴品紅溶液。充分振蕩。Fe2+取少量待測液加入試管D中，滴加足量的酸性KMnO4溶液。取少量待測液加入試管D中，滴加幾滴0.01mol/LKMnO4溶液。充分振蕩。SO42-取少量待測液加入試管E中，滴加稀鹽酸酸化的BaCl2溶液。振蕩。取少量待測液加入試管E中，滴加足量0.1mol/L鹽酸酸化，再滴加幾滴BaCl2溶液。充分振蕩。正確的“操作步驟”應(yīng)具有很好的可操作性，可重復(fù)性?！安僮鞑襟E”書寫時(shí)一般包括儀器、試劑(有濃度，有用量)，必要的動作(如振蕩，取樣品、靜置等)，必須的分離操作等。2．“現(xiàn)象和結(jié)論”怎么寫？編號錯例范例NH4+試紙變藍(lán)，有NH4+。有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，并且紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明溶液中含有NH4+。Fe2+若溶液褪色，則有Fe2+，若溶液不褪色，則沒有Fe2+，。溶液的紫紅色褪去，說明溶液中含有Fe2+。書寫現(xiàn)象時(shí)，先思考所發(fā)生反應(yīng)的方程式，根據(jù)固、液、氣三方面的變化寫出主要的現(xiàn)象。書寫結(jié)論時(shí)要緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康模欢ㄒ兄髡Z，如溶液中有某離子。二、高考題賞析(2007廣東－23)已知某混合金屬粉末，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合物金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。閱讀以下實(shí)驗(yàn)探究過程，回答思考題：1．提出假設(shè)：假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe元素；假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Cu元素；假設(shè)3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；2．基于假設(shè)3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(畫出實(shí)驗(yàn)流程圖)編號實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應(yīng)后，靜置，棄去上層清液，剩余固體備用。樣品部分溶解，并有氣體放出。②③④3．根據(jù)問題2的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。綜合訓(xùn)練提升用題備選1．(2008廣東－21改)某種催化劑為鐵的氧化物。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究：將適量稀硝酸加入到少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。(1)請指出該結(jié)論是否合理并說明理由____________________________(2)請完成對鐵元素價(jià)態(tài)的探究：限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3mol/LH2SO4、3%H2O2、6mol/LHNO3、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/LKI、20%KSCN、蒸餾水。①提出合理假設(shè)(提示：假設(shè)要依據(jù)探究的目的來提出)假設(shè)1：_____________________________________________；假設(shè)2：_____________________________________________；假設(shè)3：_____________________________________________。②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)(畫出實(shí)驗(yàn)流程圖)③根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。(提示：現(xiàn)象與結(jié)論要密切回應(yīng)前面的各種假設(shè))實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1步驟2步驟3……【思考】比較“拓展訓(xùn)練”3和5，題目的設(shè)計(jì)有何不同？“預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論”的回答方式有何差異？對于各種假設(shè)都需要兼顧的探究題，如何處理好實(shí)驗(yàn)方案的嚴(yán)密性、邏輯性？2．(2010廣東－33改編)某研究小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時(shí)，利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理。(1)剛吸收過少量SO2的NaOH溶液中溶質(zhì)有_____________________________。(2)吸收Cl2時(shí)首先發(fā)生的反應(yīng)是Cl2＋Na2SO3＋2NaOH＝2NaCl＋Na2SO4＋H2O。吸收一定量Cl2后，溶液中一定含有的陰離子是___________________________，還可能含有的陰離子是__________________。(3)對還不能確定的陰離子存在情況提出合理的假設(shè)：假設(shè)1：_____________________________________________；假設(shè)2：_____________________________________________；假設(shè)3：_____________________________________________。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑：3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH、0.01mol·L－1KMnO4、淀粉－KI溶液、紫色石蕊試液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中。步驟2：步驟3：3．為了