1、第3章 物质在水溶液中的行为第4节 离子反应 第2课时 离子反应的应用 目标与素养：1.了解常见阳离子和阴离子的检验方法。(科学探究)2.理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。(科学探究与创新意识)3.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用，体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。(社会责任)自 主 预 习 探 新 知 1物质检验与含量测定(1)离子检验利用离子的特征反应来检验一些常见离子。如利用 Fe3与 SCN反应生成血红色溶液检验 Fe3，离子方程式为(血红色)；利用 I与 Ag反应生成黄色沉淀检验 I，离子方程式为_。Fe33SCN=Fe(SCN)3AgI=A
2、gI(黄色)(2)测定溶液中离子的浓度沉淀法：如溶液中 SO24 的浓度，用将其转化为 BaSO4沉淀，再求得。酸碱中和滴定法：强酸溶液中 H的浓度可以用已知准确浓度的溶液滴定的方法获得。氧化还原滴定法：如溶液中 MnO4 的浓度可以用已知准确浓度的溶液滴定获得。Ba2强碱称量沉淀的质量Fe22物质制备与纯化(1)物质的制备：离子反应可以用于制备一些_、_、_、_等。氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式：_。实验室制取 CO2 的离子方程式：_。酸碱盐气体2Cl2H2O=通电 2OHCl2H2CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)物质的纯化制高纯度的氯化钠：除去其中少量的 SO24、Mg2、C
3、a2，需要引入的试剂离子分别为。除去污水中的重金属离子：将其转化为而除去。Ba2、OH、CO23沉淀3生活中常见的离子反应(1)胃酸过多的治疗服用胃舒平主要成分是 Al(OH)3，离子反应为_。服用小苏打片，离子方程式为_。Al(OH)33H=Al33H2OHCO3 H=CO2H2O(2)硬水及其软化硬水的含义：自然界里含较多的水。硬水的形成：水中的二氧化碳与岩石中的 CaCO3 和 MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使 Ca2、Mg2进入水中形成，离子方 程 式 为，_。Ca2、Mg2CaCO3CO2H2O=Ca22HCO3MgCO3CO2H2O=Mg22HCO3硬水的软化方法a加热法：
4、加热可使 HCO3 分解，生成的 CO23 与 Ca2、Mg2结合成沉淀，发生反应如下：_，_。Ca22HCO3=CaCO3CO2H2OMg22HCO3=MgCO3CO2H2Ob加沉淀剂法：在硬水中加入等沉淀剂也可以降低水中 Ca2、Mg2的浓度，发生反应如下：_，_。Na2CO3Ca2CO23=CaCO3Mg2CO23=MgCO31判断对错(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是 CO2。()(2)中和滴定时为了节省时间，不需要重复 23 次实验。()(3)可以用铁粉除去 FeCl3 中的 FeCl2。()(4)治疗胃酸过多的胃药中含有烧碱。()
5、(5)用石灰水鉴别 NaHCO3 和 Na2CO3。()提示(1)(2)为了减少滴定误差，须进行 23 次实验。(3)Fe2FeCl3=3FeCl2，无法除去 FeCl2。(4)烧碱具有强腐蚀性。(5)NaHCO3、Na2CO3 与石灰水均产生 CaCO3 沉淀。2下列有关反应方程式正确的是()A实验室制备 Al(OH)3：Al33OH=Al(OH)3B实验室制氨气：NH4 OH,NH3H2OC实验室制取 Cl2：MnO24HCl,Mn2Cl22Cl2H2OD除去 FeCl3 中含有的 FeCl2：2Fe2Cl2=2Fe32ClD A 项，应为 Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4；B
6、 项，应为 2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O；C 项，应为MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O。3下列解释事实的方程式准确的是()A测 0.1 molL1 氨水的 pH 为 11：NH3H2O=NH4 OHB碳酸钠溶液显碱性：CO23 H2O=HCO3 OHC钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe3e=Fe3D向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3HD 0.1 molL1NH3H2O 的 pH11，说明 NH3H2O 不完全电离，若完全电离 pH13，A 错；CO23 水解是可逆反应，B 错；铁发生吸氧腐蚀时负极反应生成的
7、是 Fe2，C 错；明矾能够凝聚悬浮物是 因 为 生 成 了 Al(OH)3 胶 体，反 应 的 离 子 方 程 式 为 Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H，D 对。核 心 突 破 攻 重 难 离子的检验根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：生成沉淀；生成气体；显现特殊颜色。方法离子试剂现象注意 沉淀法Cl、Br、IAgNO3 溶液和稀硝酸AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO24稀盐酸和 BaCl2 溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化 Fe2NaOH 溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀 Fe3NaOH 溶液红褐色沉淀 沉淀法Al3Na
8、OH 溶液白色沉淀溶解 NH4浓 NaOH 溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热 CO23稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO23、HCO3、HSO3 有干扰 气体法SO23稀硫酸和品红溶液产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液退色I氯水(少量)，CCl4下层为紫色 Fe2KSCN 溶液和氯水先是无变化，滴加氯水后变红色先 加 KSCN 溶液，无变化，再加氯水 显色法Fe3KSCN 溶液红色 焰色反应法Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K 要 透 过蓝色钴玻璃片观察焰色【例 1】下列根据实验现象所得出的结论中，一定正确的是
9、()A某无色溶液能使红色石蕊试纸变蓝，结论：该溶液一定是碱溶液B某无色溶液加稀硝酸酸化的 BaCl2 产生白色沉淀，结论：该溶液中一定含有 SO24C某无色溶液焰色反应呈黄色，结论：该溶液中一定含有 NaD某无色溶液加入 Na2CO3 溶液产生白色沉淀，结论：该溶液中一定含 Ca2C A 项中可能是强碱弱酸盐溶液；B 项中可能含 SO23、Ag；D 项中也可能含 Ba2。进行离子检验时，需排除干扰离子的影响。如检验 SO24 时，不能直接或间接引入 NO3，防止 SO23 的干扰，为排除 CO23、SO23、Ag等的干扰，正确的操作是：先向溶液中加稀盐酸没有白色沉淀，再加 BaCl2 溶液有白
10、色沉淀，证明溶液中一定含有 SO24。有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是()A加入 AgNO3 溶液后生成的白色沉淀不溶于稀盐酸，则原溶液中一定有 Cl存在B加入氨水时生成白色沉淀，当氨水过量时白色沉淀消失，则原溶液中一定有 Al3存在C加入 NaOH 溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有 NH4 存在D加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的 CO23 存在C 若原溶液中含有 CO23，Ag2CO3与盐酸反应会转化为 AgCl，A 项不正确；Al(OH)3 不溶于氨水，B 项不正确；该溶液中还可能有HCO3、HSO3 或 SO2
11、3，D 项不正确。酸碱中和滴定1.原理酸和碱反应的实质是 HOH=H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的 NaOH 溶液(待测液)的计算公式为 c待c标V标V待。2仪器酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。(1)酸式滴定管：可盛放酸性溶液、氧化性溶液，不能盛放碱性溶液，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。碱式滴定管：可盛放碱性溶液，不能盛放酸性溶液、氧化性溶液，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。(2)滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0 刻度；滴定管的精确度为 0.01 mL。3实验操作(以标准盐酸滴定待测 NaOH 溶液为例)(1)滴定前的准备滴定管：查漏
12、洗涤润洗装液调液面记读数。锥形瓶：洗涤注液(待测)记读数加指示剂。润洗时：滴定管要用所要盛装的溶液润洗 23 次，锥形瓶禁止用所装溶液润洗；调液面时：一是调整液面至滴定管 0 刻度线以上 23 mL 处，二是调节活塞(或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下某一刻度处。记读数时：视线与溶液凹液面最低处相平，记录到 0.01 位。加指示剂：加入 23 滴指示剂。(2)滴定左手控制活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色及滴定流速。(3)终点判断等到滴入最后一滴标准盐酸，溶液变至无色且半分钟内不变色，视为滴定终点。(4)记录刻度读数。4数据处理按上述操
13、作重复二至三次，以(V 终V 始)为消耗的标准液的体积，求出用去标准盐酸体积的平均值，依据 c 待c标V标V待(一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。5中和滴定误差分析酸碱中和滴定的误差分析关键是根据 c 待c标V标V待 进行分析，计算中 V 待与 c 标均为确定值，只有 V 标影响着 c 待的计算结果，故在误差分析时应最终归结为对 V 标的影响：V 标增大，实验结果偏高；V 标减小，实验结果偏低。【例 2】用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：(1)准确称量 8.2 g 含有少量中性易溶杂质的样品，配成 500 mL待测溶液。称量时，样品可放在_(填编号字母)称量。A小烧杯
14、中 B洁净纸片上 C托盘上(2)滴定时，用 0.200 0 molL1 的盐酸来滴定待测溶液，不可选用_(填编号字母)作指示剂。A甲基橙 B石蕊 C酚酞 D甲基红(3)滴定过程中，眼睛应注视_；在铁架台上垫一张白纸，其目的是_。(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_molL1，烧碱样品的纯度是_。滴定次数 待测溶液体积(mL)标准酸体积 滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)第一次10.000.4020.50第二次10.004.1024.00 解析(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示
15、剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差。(4)根据 c(NaOH)cHClVHClVNaOH分别求第一、二次的值，再求平均值，解得 c(NaOH)0.400 0 molL1，w(NaOH)0.40.5408.2100%97.56%。答案(1)A(2)B(3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差(4)0.400 0 97.56%1用已知浓度的 NaOH 溶液测定某 H2SO4 溶液的浓度，从下表中选出正确选项()序号锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管碱酸石蕊甲酸碱酚酞甲碱酸甲基橙甲酸碱酚酞乙AB C DC 酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示
16、剂，错误；酸式滴定管不能盛放碱液，错误。2当用酸滴定碱时，下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是()A酸式滴定管滴至终点后，俯视读数B碱液移入锥形瓶后，加了 10 mL 蒸馏水再滴定C酸式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗D酸式滴定管注入酸液后，尖嘴留有气泡即开始滴定，滴定终点时气泡消失A A 项，俯视读数，则读数偏小，结果偏低，正确；B 项，加水不会影响测定结果，错误；C 项，相当于稀释酸使标准液的浓度变小，消耗酸的体积偏大，结果偏高，错误；D 项，酸式滴定管注入酸液后，尖嘴留有气泡即开始滴定，滴定终点时气泡消失相当于消耗酸的体积偏大，结果偏高，错误。当 堂 达 标 提 素 养 1准确
17、量取 24.90 mL 高锰酸钾溶液，可选用的仪器是()A50 mL 量筒 B10 mL 量筒C50 mL 酸式滴定管D50 mL 碱式滴定管C KMnO4 具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，而量筒只能精确到 0.1 mL，故应选用 50 mL 的酸式滴定管。2下列有关叙述正确的是()A下端连有橡胶管的滴定管为酸式滴定管B在进行滴定时，左手操作锥形瓶，右手操作滴定管C滴定前应排除滴定管尖嘴部分的气泡D滴定过程中两眼应注意滴定管内液面的变化C A 选项中所指滴定管是碱式滴定管；B 选项中应右手操作锥形瓶，左手操作滴定管；D 选项，滴定过程中两眼应观察锥形瓶内颜色的变化。3下列操作对应的离
18、子方程式不正确的是()A漂白粉溶液中通入过量的 CO2：Ca22ClO2CO22H2O=Ca(HCO3)22HClOB硫酸亚铁的酸性溶液中加入 H2O2 溶液：2Fe2H2O22H=2Fe32H2OC碳酸氢钙溶液中加入少量的氢氧化钠溶液：Ca2HCO3 OH=CaCO3H2OD硫酸工业的尾气处理中用氨水吸收过量的 SO2：NH3H2OSO2=NH4 HSO3A Ca(HCO3)2 为易溶性盐，在离子方程式中应拆分。4能将分别含有 Cu2、Fe3、Al3、Mg2、NH4、Na、Fe2等离子的七种硫酸盐溶液一次鉴别开来的是 ()ANaOH 溶液 BKSCN 溶液CNaHCO3 溶液DNH3H2O
19、溶液A 加入 NaOH 溶液后分别会看到蓝色沉淀、红褐色沉淀、先有白色沉淀后溶解、白色沉淀、气体、无明显现象、先有白色沉淀后迅速变为灰绿色最后变为红褐色。NH3H2O 不能区分 Al3和 Mg2以及 NH4 和 Na。5水体中的含氮化合物是引起富营养化的主要污染物，分析监测水体中的硝酸(盐)和亚硝酸(盐)含量，控制水体中的含氮污染物，对水资源的循环利用意义重大。(1)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸，其电离平衡常数的表达式为_。(2)水体中亚硝酸的含量可以利用 KI 溶液进行分析测定。该测定反应中，含氮的生成物可以是 NO、N2O、NH2OH、NH3 等。NH2OH 中，氮元素的化合价为_。某水样
20、中含有亚硝酸盐，加入少量稀硫酸酸化后，用 KI 溶液测定，且选用淀粉溶液作指示剂，反应中含 N 的生成物为 NO，反应的离子方程式为_，其中氧化产物为_(写化学式)。取 20 mL 含 NaNO2 的水样，酸化后用 0.001 molL1 的 KI 标准溶液滴定(反应中含 N 的生成物为 NO)，滴定前和滴定后的滴定管内 液 面 高 度 如 图 所 示，由 此 可 知 水 样 中 NaNO2 的 浓 度 为_mgL1。解析(1)亚硝酸的电离方程式为 HNO2NO2 H，因此其电离平衡常数 KaHNO2 HNO2。(2)根据化合物中所有元素的化合价代数和为0 可知，NH2OH 中氮元素的化合价为1。亚硝酸具有氧化性，被 I还原，生成 NO，I被氧化为 I2。由滴定前后的滴定管读数可知消耗的KI标准溶液为 2.00 mL，反应的关系式为 NaNO2HNO2I，故 n(NaNO2)n(I)2.00103 L0.001 molL12106 mol，则水样中 NaNO2的浓度为 2106 mol69 gmol10.02 L6.9103 gL16.9 mgL1。答案(1)HNO2 HNO2 (2)1 2HNO22I2H=I22NO2H2O I2 6.9点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
