離子反應的應用

離子反應的應用第1頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二2．測定溶液中離子的濃度(1)沉淀法：如溶液中的SO42－，用

將其轉(zhuǎn)化為

，然后

就可求得SO42－的物質(zhì)的量及其濃度。(2)酸堿中和滴定：強酸中的H＋濃度可以用已知準確物質(zhì)的量濃度的

滴定的方法求得。(3)氧化還原滴定法：如溶液中MnO4－的濃度可用已知準確濃度的Fe2＋溶液滴定求得。Ba2＋BaSO4沉淀稱量沉淀的質(zhì)量強堿溶液第2頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二篤學二物質(zhì)制備與純化1.物質(zhì)的制備(1)氯堿工業(yè)：

。(2)實驗室制取CO2：

2．物質(zhì)的純化(1)制高純度的氯化鈉：除去其中少量的

,需要引入的試劑離子分別為：

。(2)除去污水中的重金屬離子，用

將其轉(zhuǎn)化為

而除去，達到凈水的目的。3．物質(zhì)的純化原則(1)要盡量除凈雜質(zhì)離子，一般要加入足量的試劑。(2)在除去雜質(zhì)的同時，不能引入新的雜質(zhì)。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑Ca2＋、Mg2＋、SO42－，CO32－、OH－、Ba2＋

沉淀劑沉淀第3頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二篤學三生活中常見的離子反應1.胃酸過多的治療(1)服用小蘇打片：離子方程式為

。由于小蘇打在治療胃酸過多的時候產(chǎn)生CO2氣體，如果病人同時患有胃潰瘍，容易造成胃穿孔。(2)服用胃舒平：離子方程式為

。HCO3－＋H＋===H2O＋CO2↑Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O第4頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二2．硬水的形成及軟化(1)硬水①含義：含有

較多的水；②暫時硬水：含有

較多的水。(2)形成(暫時硬水)離子方程式為

；

。(3)軟化方法①加熱法軟化暫時硬水：

。②加沉淀劑法：在硬水中加入

等沉淀劑的離子方程式為：Ca2＋、Mg2＋Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO3－MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2＋＋2HCO3－Ca2＋＋2HCO3－===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；Mg2＋＋2HCO3－===MgCO3↓＋CO2↑＋H2OCa2＋＋CO32－===CaCO3↓；Mg2＋＋CO32－===MgCO3↓。Na2CO3第5頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二【慎思1】還可以用什么方法檢驗I－？提示還可以使用氯水和淀粉溶液檢驗I－，原理Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，I2遇淀粉變藍色?！旧魉?】Fe3＋的檢驗除使用KSCN外，還可以用什么試劑？提示NaOH溶液?！旧魉?】為什么胃潰瘍患者不要用小蘇打片治療胃酸過多？提示小蘇打和胃酸產(chǎn)生CO2氣體，可以加重胃潰瘍，甚至會導致胃穿孔。第6頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二【慎思4】粗鹽的純化過程是：該純化過程涉及哪些離子反應？應注意什么問題？第7頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二提示粗鹽的純化過程涉及的離子方程式有：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓；Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓；Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓；H＋＋OH－===H2O；CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑。提純時應注意：①除雜質(zhì)時所加試劑的順序要求是：a.Na2CO3必須在BaCl2之后；b.加入鹽酸要在過濾之后。②試劑加入順序有多種選擇，如：a.BaCl2、NaOH、Na2CO3，過濾，HCl；b.BaCl2、Na2CO3、NaOH，過濾，HCl；c.NaOH、BaCl2、Na2CO3，過濾，HCl。

第8頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二1．常見離子的檢驗(1)常見陰離子的檢驗方法離子使用的試劑反應現(xiàn)象有關反應的離子方程式Cl－AgNO3溶液，稀硝酸加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀在稀硝酸中不溶解Ag＋＋Cl－===AgCl↓Br－(1)AgNO3溶液、稀硝酸(2)氯水、CCl4(1)加入AgNO3溶液，產(chǎn)生淺黃色沉淀，該沉淀不溶于稀硝酸(2)加入氯水后振蕩，再滴入CCl4少許，CCl4呈現(xiàn)橙紅色(1)Ag＋＋Br－===AgBr↓(2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2第9頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二離子使用的試劑反應現(xiàn)象有關反應的離子方程式I－(1)AgNO3溶液、稀硝酸(2)氯水、淀粉溶液(1)加入AgNO3溶液，產(chǎn)生黃色溶液，該沉淀不溶于稀硝酸(2)加入氯水和淀粉溶液，溶液變藍(1)Ag＋＋I－===AgI↓(2)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2OH－(1)酚酞試液(2)紫色石蕊試液(3)甲基橙(1)酚酞變紅(2)石蕊變藍(3)甲基橙變黃－CO32－CaCl2溶液、鹽酸、澄清石灰水加入CaCl2溶液有白色沉淀生成，再加鹽酸沉淀溶解，生成無色無味的氣體，該氣體使澄清石灰水變渾濁Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O第10頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二離子使用的試劑反應現(xiàn)象有關反應的離子方程式HCO3－CaCl2溶液、鹽酸、澄清石灰水加入CaCl2溶液無白色沉淀生成，再加入鹽酸，生成無色無味氣體，該氣體使澄清石灰水變渾濁HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2OCa2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2OSO32－BaCl2溶液、鹽酸加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀可溶于稀鹽酸，放出無色、有刺激性氣味的氣體Ba2＋＋SO32－===BaSO3↓BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2OSO42－BaCl2溶液、稀鹽酸先加入稀鹽酸，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓第11頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二(2)常見陽離子的檢驗方法離子使用試劑反應現(xiàn)象有關反應的離子方程式H＋(1)紫色石蕊溶液(2)鋅或Na2CO3溶液(1)石蕊變紅(2)有無色氣泡產(chǎn)生Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑2H＋＋CO32－===CO2↑＋H2ONH4＋(1)濃NaOH溶液、濃鹽酸(2)紅色石蕊試紙(1)加熱有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，遇HCl有白煙(2)產(chǎn)生的氣體使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍NH4＋＋OH－===NH3↑＋H2ONH3＋HCl===NH4ClNH3＋H2O===NH4＋＋OH－第12頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二Mg2＋NaOH溶液生成白色沉淀且不溶于過量NaOH溶液中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Fe3＋(1)NaOH溶液(2)KSCN溶液(1)生成紅褐色沉淀(2)溶液的顏色變成血紅色Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3

↓Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋Fe2＋NaOH溶液生成白色沉淀，立即變灰綠色，最終成紅褐色Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3Al3＋NaOH溶液先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，加過量NaOH溶液，白色沉淀溶解Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－第13頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二第14頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二【例1】某同學為檢驗溶液中是否含有常見的四種無機離子，進行了下圖所示的實驗操作，其中檢驗過程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。由該實驗能得到的正確結論是()。A．原溶液中一定含有SO42－B．原溶液中一定含有NH4＋C．原溶液中一定含有Cl－D．原溶液中一定含有Fe3＋第15頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二解析第一步在溶液中加Ba(NO3)2和HCl，由于SO32－和Ag＋有干擾，故不能檢驗SO42－存在與否；第二步在濾液中加AgNO3溶液雖然生成白色沉淀，但由于第一步加入HCl，引入了Cl－，故原溶液中是否存在Cl－也無法確定；第三步在濾液中加KSCN能檢出此時濾液中含有Fe3＋，但原溶液中可能只含F(xiàn)e2＋，在第一步后被氧化為Fe3＋；第四步加NaOH產(chǎn)生的氣體為NH3，說明原溶液中一定含NH4＋。答案B第16頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二根據(jù)所要檢驗的離子的特性，選擇合適的試劑，通過特殊的反應現(xiàn)象，進行確定。離子檢驗常用的方法有：沉淀法——使離子轉(zhuǎn)化為沉淀。如Cl－、SO42－的檢驗；氣體法——使離子轉(zhuǎn)化為氣體。如NH4＋、CO32－的檢驗；顏色法——使離子轉(zhuǎn)化為具有特殊顏色的沉淀或溶液。如Fe3＋的檢驗。第17頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二【體驗1】對于某些離子的檢驗及結論一定正確的是()。A．加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，一定有CO32－B．加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SO42－C．加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍，一定有NH4＋D．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸，白色沉淀消失，一定有Ba2＋第18頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二解析本題主要考查有關離子的檢驗方法?？墒钩吻迨宜儨啙岬臒o色氣體可能是CO2，也可能為SO2，而產(chǎn)生CO2的物質(zhì)中可能含有CO32－，也可能含有HCO3－，故A項不一定正確；滿足B選項所給現(xiàn)象的物質(zhì)中可能含SO42－，也可能含有Ag＋，B項也不一定正確；能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體一定為NH3，而與OH－作用產(chǎn)生NH3的溶液一定含NH4＋，C項正確；含Ca2＋也會有D選項中所給現(xiàn)象，D項不正確；只有C項符合題意。答案C第19頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二1．原理：由標準液和待測液反應，用指示劑來確定反應“滴定終點”，據(jù)化學方程式求待測液的濃度。第20頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二指示劑

操作

第21頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二以標準酸溶液滴定未知濃度的堿溶液為例，常見的可引起誤差的不當操作有：(1)造成偏大的錯誤操作①滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準液洗滌。②錐形瓶用待測液潤洗。③滴定管尖嘴部分的氣泡未排盡。④滴定前讀數(shù)俯視或滴定后仰視。⑤滴定過程中，有標準液滴到錐形瓶外面或滴到內(nèi)壁未沖下。⑥滴定已達終點，滴定管下端懸掛有標準液。第22頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二(2)造成偏小的錯誤操作量取待測液的滴定管未用待測液潤洗。第23頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二【例2】閱讀下列實驗內(nèi)容，根據(jù)題目要求回答問題。某學生為測定未知濃度的硫酸溶液，實驗如下：用1.00mL待測硫酸配制100mL稀硫酸溶液；以0.14mol·L－1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00mL，滴定終止時消耗NaOH溶液15.00mL。(1)該學生用標準0.14mol·L－1NaOH溶液滴定硫酸的實驗操作如下：A．用酸式滴定管取稀硫酸25.00mL，注入錐形瓶中，加入指示劑B．用待測液潤洗酸式滴定管C．用蒸餾水洗干凈滴定管第24頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二D．取下堿式滴定管用標準的NaOH溶液潤洗后，將標準液注入堿式滴定管“0”刻度以上2～3cm處，再把堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面至刻度“0”或“0”刻度以下E．檢查滴定管是否漏水F．另取錐形瓶，再重復操作一次G．把錐形瓶放在滴定管下面，瓶下墊一張白紙，邊滴邊搖動錐形瓶直至滴定終點，記下滴定管液面所在刻度①滴定操作的正確順序是________(用序號填寫)；②該滴定操作中應選用的指示劑是________；③在G操作中如何確定終點？________________________________________________________________________。(2)堿式滴定管用蒸餾水潤洗后，未用標準液潤洗導致滴定結果________(填“偏小”“偏大”或“無影響”)。第25頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二(3)配制100mL準確濃度的稀硫酸溶液，必須使用的主要容器是________。(4)如有1mol·L－1和0.1mol·L－1的NaOH溶液，應用________mol·L－1的NaOH溶液，原因是________________________________________________________________________。(5)用標準NaOH溶液滴定時，應將標準NaOH溶液注入________(選填“甲”或“乙”)中。(6)觀察堿式滴定管讀數(shù)時，若滴定前仰視，滴定后俯視，則結果會導致測得的稀硫酸溶液濃度測定值________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。第26頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二解析(1)中和滴定的步驟為檢查→洗滌→潤洗→加液→滴定，故順序為ECDBAGF；指示劑可以使用酚酞；達到滴定終點時，滴入最后一滴，溶液由無色變?yōu)闇\紅色(或粉紅色)，且半分鐘不退去。(2)若滴定管沒有用標準溶液潤洗，相當于溶液被稀釋，消耗的標準溶液體積就大，從而使測定結果偏大。(3)配制100mL的溶液應選用100mL的容量瓶。(4)進行滴定時，所用標準溶液濃度越稀，誤差就越小，故選用0.1mol·L－1氫氧化鈉溶液。(5)氫氧化鈉溶液應注入堿式滴定管乙中。(6)當讀數(shù)時，開始仰視，會使讀數(shù)偏大，后來俯視，會使讀數(shù)偏小，計算出的體積會偏小，從而使測定結果偏小。答案(1)①ECDBAGF②酚酞③滴入最后一滴，溶液由無色變?yōu)闇\紅色(或粉紅色)，且半分鐘不退去(2)偏大(3)100mL容量瓶(4)0.1溶液濃度越稀，誤差就越小(5)乙(6)偏小第27頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二酸堿中和滴定操作注意事項1．滴速先快后慢，當接近終點時，應一滴一搖。2．終點最后一滴恰好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變且半分鐘內(nèi)不褪色，讀出V(標)并記錄。3．在滴定過程中(1)瓶口不能碰滴定管下端尖嘴。(2)左手控制活塞或玻璃小球，右手搖動錐形瓶，兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。第28頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二【體驗2】用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸滴定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時，下列操作中正確的是()。A．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，直接加入已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后，用待測NaOH溶液潤洗C．滴定時，沒有趕出滴定管尖嘴的氣泡，滴定后氣泡消失D．讀數(shù)時，視線與滴定管內(nèi)液體的凹液面最低處保持一致解析滴定管未潤洗即加入標準液，會使其濃度變小，耗用體積偏大，使測得的待測液濃度偏高；如果錐形瓶用待測液潤洗，則內(nèi)壁沾有待測液，使待測液的物質(zhì)的量增多，消耗標準液體積偏大，測定結果偏高；沒有排氣，會使標準液體積偏大，測定結果偏高。答案D第29頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二實驗探究十八酸堿中和滴定法的應用【案例】現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的含酸量(g/100mL)。Ⅰ.實驗步驟：(1)量取10.00mL食用白醋，在燒杯中用水稀釋后轉(zhuǎn)移到100mL________(填儀器名稱)中定容，搖勻即得待測白醋溶液。(2)用酸式滴定管取待測白醋溶液20.00mL于錐形瓶中，向其中滴加2滴________作指示劑。第30頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二(3)讀取盛裝0.1000mol·L－1NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。如果液面位置如右圖所示，則此時的讀數(shù)為________mL。(4)滴定。當__________________時，停止滴定，并記錄NaOH溶液的終讀數(shù)。重復滴定3次。Ⅱ.實驗記錄滴定次數(shù)實驗數(shù)據(jù)/mL1234V(樣品)20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)15.9515.0015.0514.95第31頁，共35頁，2023年，2月20日，星期二Ⅲ.數(shù)據(jù)處理與討論：(1)甲同學在處理數(shù)據(jù)時計算得：平均消耗的NaOH溶液的體積V＝(15.95＋15.00＋15.05＋14.95)/4mL＝15.24mL。推出他的計算的不合理之處：____________________；按正確數(shù)據(jù)處理，可得市售白醋含酸量＝________g/100mL(結果保留四位有效數(shù)字)。(2)乙同學仔細研究了該品牌白醋的標簽，發(fā)現(xiàn)其中還含有苯甲酸鈉作為食品添加劑，他想用資料法驗證醋酸與苯甲酸鈉不會發(fā)生離子互換反應，需查找在