高二化學(xué)魯教選修四時離子反應(yīng)的應(yīng)用

高二化學(xué)魯教選修四時離子反應(yīng)的應(yīng)用第1頁/共80頁●課標(biāo)要求了解常見離子的檢驗方法?！裾n標(biāo)解讀

1.掌握離子反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例。2．理解利用酸堿中和滴定法測定強酸、強堿溶液濃度的原理、方法和誤差分析。第2頁/共80頁●教學(xué)地位通過對離子反應(yīng)的實質(zhì)的學(xué)習(xí)可知，掌握溶液中離子的檢驗方法與含量的測定，通過離子之間的定量反應(yīng)可以利用其中的一種離子濃度來確定另一種離子的濃度，學(xué)習(xí)定量實驗——酸堿中和滴定。培養(yǎng)學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上多動手，并通過對實驗數(shù)據(jù)的處理來檢驗自己的動手能力和觀察能力。第3頁/共80頁●新課導(dǎo)入建議三鹿問題奶粉能使服用的嬰幼兒患腎結(jié)石，其罪魁禍?zhǔn)拙褪窃谠夏讨屑尤氲娜矍璋?。評價奶制品質(zhì)量的指標(biāo)，最重要的一點就是其蛋白質(zhì)含量，人們經(jīng)常以“氮含量來推測蛋白質(zhì)含量”，在奶制品中添加三聚氰胺可提高氮含量，因此三聚氰胺也被人稱為“蛋白精”。第4頁/共80頁第5頁/共80頁●教學(xué)流程設(shè)計第6頁/共80頁第7頁/共80頁課標(biāo)解讀重點難點1.了解常見陰離子和陽離子的檢驗方法。2.掌握離子反應(yīng)的應(yīng)用。3.掌握酸堿中和滴定的原理及操作方法。1.掌握溶液中離子的檢驗方法與含量的測定。(重點)2.理解利用酸堿中和滴定法測定強酸、強堿溶液濃度的原理、方法和誤差分析。(重難點)第8頁/共80頁1.離子的檢驗可利用離子的______________來檢驗一些常見離子。物質(zhì)檢驗與含量測定檢驗離子I－Fe3＋試劑AgNO3溶液，稀HNO3KSCN溶液現(xiàn)象_______________________________________離子反應(yīng)___________________________________________________特征反應(yīng)有不溶于HNO3的黃色沉淀生成生成紅色溶液I－＋Ag＋===AgI↓Fe3＋＋SCN－===[Fe(SCN)]2＋第9頁/共80頁Ba2＋

BaSO4沉淀

稱量沉淀的質(zhì)量強堿溶液Fe2＋溶液

第10頁/共80頁1．酸堿中和滴定時，滴定終點是如何確定的？達到滴定終點時酸堿恰好中和嗎？【提示】

當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液恰好使指示劑的顏色發(fā)生明顯變化，且在半分鐘內(nèi)不變?yōu)樵珪r，即為滴定終點。由于指示劑變色時的pH一般不等于酸堿恰好中和時的pH，所以此時一般不是酸堿恰好中和的時刻，但在允許的誤差范圍之內(nèi)。第11頁/共80頁物質(zhì)制備與純化第12頁/共80頁第13頁/共80頁生活中常見的離子反應(yīng)第14頁/共80頁Na2CO3

第15頁/共80頁2．為什么胃潰瘍患者不要用小蘇打片治療胃酸過多？【提示】

小蘇打和胃酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，可以加重胃潰瘍，甚至?xí)?dǎo)致胃穿孔。第16頁/共80頁常見陰、陽離子的檢驗第17頁/共80頁第18頁/共80頁第19頁/共80頁第20頁/共80頁第21頁/共80頁第22頁/共80頁第23頁/共80頁實驗步驟實驗現(xiàn)象(1)取少量該溶液，加幾滴甲基橙溶液變紅色(2)取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃硫酸，加熱有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色(3)取少量該溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成(4)取(3)中的上層清液，加AgNO3溶液有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸(5)取少量該溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時，沉淀部分溶解第24頁/共80頁由此判斷：(1)溶液中一定存在的離子是________________；溶液中肯定不存在的離子是________________________________。(2)為進一步確定其他離子，應(yīng)該補充的實驗及對應(yīng)欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應(yīng)，說明使用試劑的名稱，不必寫詳細步驟)________________________________________。第25頁/共80頁第26頁/共80頁第27頁/共80頁第28頁/共80頁第29頁/共80頁第30頁/共80頁【問題導(dǎo)思】

①進行酸堿中和滴定時，如何選擇酸堿指示劑？為何一般不用石蕊作指示劑？②Na2CO3溶液和KMnO4溶液應(yīng)用哪種滴定管盛裝，為什么？酸堿中和滴定實驗第31頁/共80頁【提示】

①強酸強堿相互滴定，由于生成的鹽溶液顯中性，可選擇酚酞或甲基橙作指示劑；強酸弱堿相互滴定，由于生成的鹽溶液顯酸性，應(yīng)選擇甲基橙作指示劑；強堿弱酸相互滴定，由于生成的鹽溶液顯堿性，應(yīng)選擇酚酞作指示劑。由于石蕊試劑變色的pH范圍較大，而且顏色的變化不易觀察，所以一般不用石蕊作指示劑。②Na2CO3溶液水解呈堿性，應(yīng)用堿式滴定管盛裝；KMnO4溶液具有強氧化性，易腐蝕堿式滴定管的橡膠，應(yīng)用酸式滴定管盛裝。第32頁/共80頁第33頁/共80頁2．滴定實驗所用的儀器主要儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶。滴定管及其使用：(1)滴定管的優(yōu)點是易于控制所滴加液體的流量、讀數(shù)比較精確，精確到小數(shù)點后兩位，如24.00mL、23.38mL，最后一位是估讀值。(2)中和滴定中使用的滴定管分酸式和堿式兩種，使用時不能混用。酸式滴定管可用于盛酸性或具有強氧化性的物質(zhì)，堿式滴定管用于盛裝堿性物質(zhì)。第34頁/共80頁(3)中和滴定中有關(guān)儀器的洗滌：滴定管在使用前經(jīng)檢查不漏水后再進行洗滌，須先用自來水洗(必要時用特殊試劑洗)，再用蒸餾水洗，然后再用待盛液潤洗2～3次，但錐形瓶用蒸餾水洗凈后不能再用待盛液潤洗，否則會引起誤差。(4)要注意滴定管的刻度，“0”刻度在上，往下越來越大，全部容積大于它的最大刻度值，因為下端有一部分沒有刻度。滴定時，所用溶液不得超過最低刻度，一次滴定不得使用兩支滴定管，也不得中途向滴定管中添加試劑。第35頁/共80頁3．試劑(1)試劑：標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、酸堿指示劑。(2)常用的酸堿指示劑及變色范圍指示劑酸堿指示劑的變色范圍(pH)及顏色甲基橙<3.1紅色3.1～4.4

橙色>4.4黃色酚酞<8.2無色8.2～10.0

淺紅色>10.0紅色第36頁/共80頁4.實驗操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測氫氧化鈉溶液為例)(1)滴定前的準(zhǔn)備①查漏：檢查滴定管的活塞是否靈活、滴定管是否漏水。②洗滌：酸式、堿式滴定管、錐形瓶依次用洗液、自來水、蒸餾水洗滌干凈。③潤洗：用待盛溶液將酸式、堿式滴定管潤洗2～3次，以保證裝入溶液時不改變?nèi)芤旱臐舛?。④裝液：溶液裝入酸式、堿式滴定管中，所裝溶液至“0”刻度上方2～3cm處。第37頁/共80頁⑤排氣：調(diào)節(jié)活塞(或擠壓玻璃球)，趕走氣泡使滴定管尖嘴部分充滿溶液。⑥調(diào)液面：使液面處于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度處。⑦讀數(shù)：讀數(shù)時視線應(yīng)與溶液凹液面最低處相平，記錄刻度。第38頁/共80頁(2)滴定①用堿式滴定管(或移液管)取一定體積的待測液于錐形瓶中，并滴入2～3滴酚酞試劑，把錐形瓶放在酸式滴定管下面。②用左手控制活塞，右手不斷旋轉(zhuǎn)振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化及滴定流速，當(dāng)溶液變至無色且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)紅色，記下刻度。第39頁/共80頁產(chǎn)生誤差的操作滴定結(jié)果儀器洗滌產(chǎn)生的誤差錐形瓶用蒸餾水洗后又用待測液洗偏高滴定管用蒸餾水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗偏高滴定管未用待測液潤洗偏低讀數(shù)帶來的誤差用滴定管量取待測液，先俯視后仰視偏低用滴定管量取待測液，先仰視后俯視偏高用標(biāo)準(zhǔn)液滴定前后，先俯視后仰視偏高用標(biāo)準(zhǔn)液滴定前后，先仰視后俯視偏低第40頁/共80頁產(chǎn)生誤差的操作滴定結(jié)果操作不當(dāng)產(chǎn)生的誤差盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管滴定前有氣泡，滴定后無氣泡偏高盛待測液的滴定管量取前有氣泡，量取后無氣泡偏低滴定過程中，振蕩錐形瓶時，不小心將溶液濺出偏低滴定結(jié)束滴定管尖端掛一滴液體未滴入偏高第41頁/共80頁中和滴定的記憶口訣：酸式堿式莫混用，讀數(shù)視線要水平；尖嘴充滿不留氣，液面不要高于零；莫忘滴加指示劑，開始讀數(shù)要記清；左手緩慢控活塞，右手搖動錐形瓶；兩眼緊盯錐形瓶，顏色一變立即停；記下讀數(shù)來計算，中和滴定準(zhǔn)成功。第42頁/共80頁

閱讀下列實驗內(nèi)容，根據(jù)題目要求回答問題。某學(xué)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。甲乙第43頁/共80頁(1)該學(xué)生用標(biāo)準(zhǔn)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D．取下堿式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤洗后，將標(biāo)準(zhǔn)液注入堿式滴定管“0”刻度以上2cm～3cm處，再把堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下第44頁/共80頁E．檢查滴定管是否漏水F．另取錐形瓶，再重復(fù)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(yīng)選用的指示劑是________；③在G操作中如何確定終點？________。第45頁/共80頁(2)堿式滴定管用蒸餾水潤洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗導(dǎo)致滴定結(jié)果________(填“偏小”、“偏大”或“無影響”)。(3)配制準(zhǔn)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(yīng)用____________mol·L－1的NaOH溶液，原因是________________________。第46頁/共80頁(5)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果會導(dǎo)致測得的稀硫酸溶液濃度測定值________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。第47頁/共80頁【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，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(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，相當(dāng)于溶液被稀釋，消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積就大，從而使測定結(jié)果偏大。(3)配制100mL的溶液應(yīng)選用100mL的容量瓶。(4)進行滴定時，所用標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)注入堿式滴定管乙中。(6)當(dāng)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(jié)果偏小。第48頁/共80頁【答案】

(1)①ECDBAGF

②酚酞③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49頁/共80頁第50頁/共80頁2．實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學(xué)生為測定鹽酸的濃度在實驗室中進行如下實驗，請完成下列填空：(1)配制100mL0.10mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。(2)取20.00mL待測稀鹽酸溶液放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞做作示劑，用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進行滴定。重復(fù)上述滴定操作2～3次，記錄數(shù)據(jù)如下。實驗編號NaOH溶液的濃度(mol·L－1)滴定完成時，NaOH溶液滴入的體積(mL)待測鹽酸溶液的體積(mL)10.1023.9620.0020.1024.0020.0030.1024.0420.00第51頁/共80頁①滴定達到終點的現(xiàn)象是________________________。②排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用操作________，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液；甲乙丙第52頁/共80頁③在上述實驗中，下列操作(其他操作正確)會造成測定結(jié)果偏高的有________。A．滴定終點讀數(shù)時仰視讀數(shù)B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸溶液潤洗C．錐形瓶水洗后未干燥D．滴定中振蕩錐形瓶時，不小心有液體濺出E．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失(3)所測定鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度為________。第53頁/共80頁【解析】

(2)①酚酞在鹽酸內(nèi)為無色，隨著NaOH溶液的滴入，鹽酸被中和，pH慢慢增大，酚酞由無色變?yōu)闇\紅色，且應(yīng)在半分鐘內(nèi)不退色，即達滴定終點。②氣泡輕向上移動只能用丙所示的方法。③A.仰視讀數(shù)，終點讀數(shù)偏大，所用NaOH溶液體積偏大，結(jié)果偏高；B.待測鹽酸被稀釋，耗用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液體積偏小，結(jié)果偏低；C.待測鹽酸物質(zhì)的量未變，對耗用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液體積無影響，對結(jié)果無影響；D.待測鹽酸損耗，耗用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液體積減小，結(jié)果偏低；E.部分標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液填充氣泡，耗用體積偏大，結(jié)果偏高，故結(jié)果偏高的是AE。第54頁/共80頁第55頁/共80頁第56頁/共80頁如果在酸性溶液中，由于[H＋]增大，平衡將向逆反應(yīng)方向移動，使c(HIn)增大，溶液主要呈現(xiàn)紅色(酸色)。如果在堿性溶液中，由于[OH－]增大，OH－與HIn電離生成的H＋結(jié)合生成更難電離的H2O，使石蕊的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，c(In－)增大，溶液主要呈現(xiàn)藍色(堿色)。第57頁/共80頁如果c(HIn)和c(In－)相等，則溶液呈現(xiàn)紫色。指示劑的顏色變化都是在一定的pH范圍內(nèi)發(fā)生的，我們把指示劑發(fā)生顏色變化的pH范圍叫做指示劑的變色范圍。各種指示劑的變色范圍是由實驗測得的。下表列入一些常用酸堿指示劑的變色范圍。第58頁/共80頁一些酸堿指示劑的變色范圍第59頁/共80頁(2)酸堿指示劑在中和滴定中發(fā)揮作用的原理：酸堿指示劑在中和滴定中發(fā)揮作用的原理，用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液來說明。用鹽酸滴定NaOH溶液時，從表面看，似乎沒有變化，但實質(zhì)上，在滴定過程中，溶液的pH發(fā)生了很大的變化。滴定前，由于還未加鹽酸，溶液的pH決定于待測的NaOH溶液的濃度，因此溶液的pH很大，為強堿性。隨著鹽酸的滴入，NaOH不斷被中和，[OH－]不斷減小，pH也不斷減小。當(dāng)?shù)稳氲柠}酸與NaOH恰好完全中和時，溶液中只有NaCl和H2O，因此pH為7。如果此時再滴入1滴鹽酸的話，由于HCl過量，溶液將立即由中性變?yōu)樗嵝?，pH小于7。第60頁/共80頁根據(jù)上述滴定過程中溶液pH的變化，我們可以選擇合適的指示劑，并根據(jù)指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化，就可能準(zhǔn)確地判斷中和反應(yīng)是否進行完全。例如，我們可以在待測的NaOH溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅色，隨著鹽酸的滴入，當(dāng)溶液恰好由紅色突變?yōu)闊o色時，說明HCl與NaOH反應(yīng)完全。學(xué)法指點：在酸堿中和滴定實驗中，不用石蕊作指示劑。因為石蕊的“紅色→紫色”“紫色→藍色”的顏色變化不夠明顯且石蕊試劑變色的pH范圍較大，不利于及時、準(zhǔn)確地做出酸、堿是否恰好完全中和的判斷。第61頁/共80頁(3)指示劑的選擇①原則是變色敏銳，并且滴定終點時溶液的pH盡可能落在指示劑的變色范圍內(nèi)或與之靠近。②中和滴定中，酸堿恰好完全反應(yīng)的判斷方法。滴定內(nèi)容已知濃度的溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液)未知濃度的溶液(待測溶液)指示劑滴定過程中溶液顏色變化NaOH溶液HCl溶液酚酞由無色變?yōu)闇\紅色甲基橙由紅色變?yōu)槌壬谆t由紅色變?yōu)槌壬獺Cl溶液NaOH溶液酚酞由紅色變?yōu)闊o色甲基橙由黃色變?yōu)槌壬谆t由黃色變?yōu)槌壬?2頁/共80頁

用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，參考下圖，從表中選出正確的選項(

)錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊乙B酸堿酚酞甲C堿酸甲基橙甲D酸堿酚酞乙甲乙第63頁/共80頁【解析】

中和滴定中石蕊指示劑不能用，故A不正確。酸式滴定管不能盛放堿液，故B不正確。而C、D兩項不管是滴定管的使用還是指示劑的選用，都正確。【答案】

CD第64頁/共80頁第65頁/共80頁1．有5種待檢的溶液，它們的溶質(zhì)分別是：①KCl；②Ba(NO3)2；③Na2CO3；④Na2SO4；⑤FeCl3。若要求不用任何外加試劑鑒別它們，則鑒別的先后順序正確的是(

)A．⑤③②④①

B．⑤④①③②C．②④③①⑤

D．③②④⑤①【解析】

只有FeCl3溶液有顏色，溶液顯黃色的為FeCl3，然后用FeCl3作為已知試劑，即可一一鑒別出來?！敬鸢浮?/p>

A第66頁/共80頁第67頁/共80頁第68頁/共80頁3．用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的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，直接加入已知濃度的鹽酸B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后，直接加入一定體積的未知濃度的NaOH溶液C．滴定時沒有排出滴定管下端的氣泡D．滴定時視線與滴定管內(nèi)液體的凹液面最低處保持水平第69頁/共80頁【解析】

滴定管在盛放相應(yīng)的溶液前必須都要潤洗，故A錯誤；滴定管在滴定前要排凈氣泡，否則產(chǎn)生誤差，C錯誤；滴定時眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化，故D錯誤?！敬鸢浮?/p>

B第70頁/共80頁4．某學(xué)生用堿式滴定管量取0.1mol·L－1的NaOH溶液，開始時仰視液面讀數(shù)為1.00mL，取出部分溶液后，俯視液面，讀數(shù)為11.00mL，該同學(xué)在操作中實際取出的液體體積(

)A．大于10.00mL B．小于10.00mLC．等于10.00mL D．等于11.00mL【解析】

由于滴定管的“0”刻度在上方，故仰視液面讀數(shù)時讀出的值偏大，俯視讀數(shù)時讀出的值偏小，故依據(jù)題意讀出的數(shù)比實際值要小，而在操作中實際取出的液體體積要大?！敬鸢浮?/p>

A第71頁/共80頁5．某同學(xué)用中和滴定法測定某燒堿的純度，實驗過程如下：(1)配制待測液稱