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鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应评课ppt课件
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应评课ppt课件，共30页。
3.熔融电解质、电解质溶液的导电性(1)熔融电解质、电解质溶液能导电的原因(以NaCl为例)
(2)结论:能导电的物质必须具备的条件是具有能自由移动的带电荷的粒子。
1.电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成能够自由移动的离子的过程。2.表示方法——电离方程式3.电离方程式书写原则与要求
(1)电离方程式左边书写化学式,右边书写离子符号。(2)正确标出离子所带电荷。离子所带电荷数等于该原子或原子团在化合物中的化合价,离 子的个数用阿拉伯数字标在离子符号之前。(3)遵循原子守恒,即在电离方程式两边原子的种类和数目相同。
(4)遵循电荷守恒,即在电离方程式右边,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷 总数。4.从电离角度认识酸、碱、盐
注意 酸式盐电离方程式的书写 5.电解质导电条件及其导电能力强弱判断(详见定点1)
1.概念:在溶液中有离子参加的化学反应。2.实质:溶液中某种或某些离子的浓度发生改变。3.复分解型离子反应发生的条件满足下列条件之一即可发生离子反应。(1)反应生成难溶物质(沉淀),如BaSO4、CaCO3等;(2)反应生成挥发性物质(气体),如CO2等;(3)反应生成难电离物质,如弱酸、弱碱、水。
1.概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫作离子方程式。2.离子方程式的书写步骤[以稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应为例](1)明确反应物在溶液中的主要存在形式及微粒间的数量关系,分别用离子符号或化学式表 示。硫酸的电离方程式为H2SO4 2H++S ,溶液中存在着H+和S ,两种离子的物质的量之比为2∶1;氢氧化钡的电离方程式为Ba(OH)2 Ba2++2OH-,溶液中存在着Ba2+和OH-,两种离子的物质的量之比为1∶2。(2)确定发生化学反应的微粒、产物及其数量关系。稀硫酸与氢氧化钡溶液发生复分解反应:H+与OH-结合生成水,Ba2+与S 结合生成硫酸钡沉淀,且反应生成水的物质的量是硫酸钡的物质的量的2倍。
(3)写出离子方程式并配平。综合(1)和(2)可得,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H++S +2OH-+Ba2+ BaSO4↓+2H2O。
名师点睛 离子方程式的另一种书写方法(以BaCl2与Na2SO4溶液反应为例): 3.意义:不仅可以表示一个具体的化学反应,还可表示同一类型的化学反应。4.离子方程式的正误判断方法(详见定点2)
1.判断离子能否大量共存(详见定点3)2.检验某种(或某些)离子是否存在(1)检验Cl-的一般方法:向未知溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀 不溶解,说明有Cl-存在。(2)检验S 的一般方法:向未知溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明有S 存在。3.进行物质的除杂和分离(详见定点4)
1.石墨能导电,SO3溶于水所得的溶液也能导电,故石墨、SO3的水溶液都是电解质,这种说法 正确吗? ( ) 电解质一定是化合物,石墨是单质,SO3的水溶液是混合物,单质和混合物不是电解 质。2.电解质电离与是否通电无关,这种说法正确吗? ( ) 电解质在溶于水或受热熔化时发生电离,与是否通电无关。3.发生离子反应时,溶液中所有离子的浓度一定都减小,这种说法正确吗? ( ) 发生离子反应时并不是所有的离子浓度都减小,只是某些离子的浓度减小。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
4.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸,这种说法正确吗? ( ) 硫酸氢钠溶于水后能电离出氢离子,但它属于盐,酸是溶于水后电离出的阳离子全 部是H+的化合物。5.某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明该溶液中一定含有S ,这种说法正确吗? ( ) 当溶液中存在Ag+时,加入BaCl2溶液会产生AgCl白色沉淀。
1.不同电解质导电的条件
2.电解质溶液导电的实质电解质在水溶液中发生电离,产生能够自由移动的离子,离子带正、负电荷,在外加电场作用 下发生定向移动,从而导电。3.电解质溶液导电能力的影响因素
典例 用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭) →亮”现象的是 ( )
思路点拨 解答本题时要注意灯光变化,灯光亮说明溶液中阴离子、阳离子浓度相对较大, 灯光暗(或灭)说明溶液中阴离子、阳离子浓度相对较小,反应生成物可能为沉淀、弱酸、弱 碱或水等。
解析 A项,将CuSO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,发生反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀,溶液 导电能力减弱,当CuSO4溶液过量时,溶液导电能力又增强,灯泡出现“亮→暗(或灭)→亮”现 象;B项,将H2O滴入K2CO3溶液中,溶液导电能力逐渐减弱,灯泡不会出现“亮→暗(或灭)→ 亮”现象;C项,将H2SO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,发生反应生成BaSO4沉淀和水,溶液导电能 力减弱,H2SO4溶液过量时,溶液导电能力又增强,灯泡出现“亮→暗(或灭)→亮”现象;D项,将 Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中,发生反应生成BaSO4沉淀和NH3·H2O,Ba(OH)2溶液过量时, 溶液导电能力又增强,灯泡出现“亮→暗(或灭)→亮”现象;故选B。
1.看反应是否符合客观事实看反应能否发生,是否符合物质的性质,如铁与稀盐酸反应生成Fe2+,若写成Fe3+就违背了客观 事实。2.看“ ”“↑”“↓”等符号的使用是否正确3.看参加反应的离子是否有遗漏有的离子反应,不仅是两种离子间的反应,可能有多种离子参加反应,写离子方程式时要分析 全面。如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合,应该写成Cu2++S +Ba2++2OH- BaSO4↓+Cu(OH)2↓,如果只写Cu2++2OH- Cu(OH)2↓或Ba2++S BaSO4↓就不正确。4.看化学式的拆分是否正确(1)强酸、强碱和大部分可溶性盐写成离子形式。
(2)微溶物作为生成物,写化学式;作为反应物,若为澄清溶液写离子形式,若为悬浊液写化学 式。(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式酸根离子保留酸式酸根离子形式。如在水溶液中HC 写成H++C 的形式是不对的。5.看是否遵循原子守恒和电荷守恒书写离子方程式时,要遵循原子守恒和电荷守恒。如Na2CO3与稀硫酸反应:C +H+ CO2↑+H2O(错),不符合原子守恒和电荷守恒,正确的离子方程式应为C +2H+ CO2↑+H2O;Cu加入AgNO3溶液中:Cu+Ag+ Cu2++Ag(错),不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为Cu+2Ag+ Cu2++2Ag。 6.看是否符合阴、阳离子的配比离子方程式中阴、阳离子的配比要正确,且各离子配比应为最简比。如Ba(OH)2溶液和稀硫
酸反应:Ba2++OH-+H++S BaSO4↓+H2O(错),离子配比不正确,正确的离子方程式应为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O;NaOH溶液与稀硫酸反应:2OH-+2H+ 2H2O(错),不是最简比,正确的离子方程式应为OH-+H+ H2O。7.看是否符合反应物用量条件相同的反应物,如果试剂用量不同,对应的离子方程式可能不相同。如向澄清石灰水中通入 少量CO2(生成CaCO3),其离子方程式为Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O;通入过量CO2[生成Ca(HCO3)2],其离子方程式为OH-+CO2 HC 。注意 书写与“量”有关的离子方程式时,要注意题目要求,特别要注意“过量”“适量” “少量”等条件,一般把少量物质的化学计量数定为1,同时也要注意滴加顺序。
典例 下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )A.向石灰乳中通入Cl2制漂白粉:2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2OB.制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+C.向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至S 恰好沉淀完全:H++S +OH-+Ba2+ BaSO4↓+H2OD.小苏打溶液与少量澄清石灰水混合:Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+2H2O+C
思路点拨 可结合判断离子方程式正误的方法进行逐一分析判断。
解析 石灰乳不能写成离子的形式,正确的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2 Ca2++Cl-+ClO-+H2O,故A错误;氢氧化铁胶体不应该有沉淀符号,正确的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,故B错误;向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至S 恰好沉淀完全,NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量之比为1∶1,反应生成硫酸钡沉淀和水的物质的量之比为1∶1, 故C正确;小苏打与少量澄清石灰水反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+2H2O+C ,故D正确。
1.离子共存几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生反应,若离子之间能发生反应,则 不能大量共存。(1)离子间发生反应而不能大量共存的类型
(2)限定或隐含条件①无色溶液中,不能存在在溶液中呈现某种颜色的离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅 绿色)、Mn (紫色)等。②使紫色石蕊溶液变红、常温下pH<7的溶液,均呈酸性,即溶液中有较多H+,能与H+反应的 OH-、C 等均不能大量存在。③使紫色石蕊溶液变蓝、无色酚酞溶液变红、常温下pH>7的溶液,均呈碱性,即溶液中有较 多OH-,能与OH-反应的H+、Fe3+等均不能大量存在。2.离子推断(1)常见离子推断的注意事项①注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致。②根据某现象推断出含有某种离子,注意该离子是溶液原有的还是实验操作引入的。
③注意离子共存问题。(2)坚持“四项”基本原则①肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。②互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件, 如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铁反应产生H2等)。③电中性原则:溶液呈电中性,溶液中一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中阳离子所带正电 荷总数与阴离子所带负电荷总数相等;利用这一原则可确定一些隐含的离子。④进出性原则:通常是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
典例 某样品中可能含有Na+、Ba2+、Mg2+、Fe3+、S 、Cl-、C 、HC 等离子。某同学取适量样品,配成试样溶液,设计如下实验探究其中含有的离子:①取一定体积的溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀不溶解,同 时得到无色气体。②另取一定体积的溶液,加入足量NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加足 量稀盐酸,沉淀全部溶解。下列判断错误的是 ( )A.操作①中产生的无色气体为CO2B.可能含有C C.肯定含有Mg2+、S 、HC D.一定不存在Ba2+、Fe3+
思路点拨 熟记S 、Mg2+、C 、HC 等常见离子的反应,结合离子发生复分解反应而不能大量共存的情况,逐一分析各选项。
解析 ①取一定体积的溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀不 溶解,同时得到无色气体,说明白色沉淀为BaSO4,气体为CO2,推知溶液中含有S 、HC ,故溶液中不含Ba2+、C ;②另取一定体积的溶液,加入足量NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量稀盐酸,沉淀全部溶解,沉淀为Mg(OH)2,溶液中含有Mg2+,不含Fe3+,进一步说明没有C ,不能确定是否含有Na+、Cl-。由上述分析可知,A、C、D正确,B错误。
1.除杂的“四原则” 2.检验杂质离子是否除尽的方法
取除杂后的溶液少许于洁净的试管中,继续加入沉淀剂,看是否有沉淀生成,若无,说明杂质离 子已除尽。
典例 氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室提纯含少量泥 沙及Ca2+、Mg2+、S 等杂质离子的粗盐,流程如图:回答下列问题:(1)操作Ⅲ的名称是 。
(2)步骤Ⅱ中,需要的试剂有:①碳酸钠溶液,②氯化钡溶液,③氢氧化钠溶液。依次加入的顺序 为 (填序号)。(3)滤渣中除泥沙、Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4外还有 (填化学式),步骤Ⅳ加盐酸 发生反应的离子方程式为 、 。(4)步骤Ⅳ加过量盐酸 影响NaCl的纯度(填“会”或“不会”),步骤Ⅴ操作为 。
思路点拨 利用离子反应除去粗盐中杂质,要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,同时除杂试剂过量而引入的新 杂质离子也要除去,综合考虑原有杂质离子和可能引入的杂质离子,确定试剂添加顺序和实 验操作步骤。
解析 大颗粒粗盐用水溶解后加入除杂试剂(氢氧化钠溶液的作用是除去Mg2+,氯化钡溶液 的作用是除去S ,碳酸钠溶液的作用是除去Ca2+和多余的Ba2+,故碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后加入),然后过滤,向滤液中加盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,得到氯化钠溶液,氯化 钠溶液进行蒸发结晶、洗涤、烘干,得到氯化钠固体。(1)操作Ⅲ是将滤渣和滤液分开,应为 过滤操作。(2)由上述分析可知,除杂试剂的顺序为③②①或②③①或②①③。(3)步骤Ⅲ “过滤”操作中所得滤渣除泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3外,还有碳酸钠和过量氯化钡 反应生成的BaCO3;步骤Ⅳ操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠,稀盐酸和氢氧 化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式分
3.熔融电解质、电解质溶液的导电性(1)熔融电解质、电解质溶液能导电的原因(以NaCl为例)
(2)结论:能导电的物质必须具备的条件是具有能自由移动的带电荷的粒子。
1.电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成能够自由移动的离子的过程。2.表示方法——电离方程式3.电离方程式书写原则与要求
(1)电离方程式左边书写化学式,右边书写离子符号。(2)正确标出离子所带电荷。离子所带电荷数等于该原子或原子团在化合物中的化合价,离 子的个数用阿拉伯数字标在离子符号之前。(3)遵循原子守恒,即在电离方程式两边原子的种类和数目相同。
(4)遵循电荷守恒,即在电离方程式右边,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷 总数。4.从电离角度认识酸、碱、盐
注意 酸式盐电离方程式的书写 5.电解质导电条件及其导电能力强弱判断(详见定点1)
1.概念:在溶液中有离子参加的化学反应。2.实质:溶液中某种或某些离子的浓度发生改变。3.复分解型离子反应发生的条件满足下列条件之一即可发生离子反应。(1)反应生成难溶物质(沉淀),如BaSO4、CaCO3等;(2)反应生成挥发性物质(气体),如CO2等;(3)反应生成难电离物质,如弱酸、弱碱、水。
1.概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫作离子方程式。2.离子方程式的书写步骤[以稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应为例](1)明确反应物在溶液中的主要存在形式及微粒间的数量关系,分别用离子符号或化学式表 示。硫酸的电离方程式为H2SO4 2H++S ,溶液中存在着H+和S ,两种离子的物质的量之比为2∶1;氢氧化钡的电离方程式为Ba(OH)2 Ba2++2OH-,溶液中存在着Ba2+和OH-,两种离子的物质的量之比为1∶2。(2)确定发生化学反应的微粒、产物及其数量关系。稀硫酸与氢氧化钡溶液发生复分解反应:H+与OH-结合生成水,Ba2+与S 结合生成硫酸钡沉淀,且反应生成水的物质的量是硫酸钡的物质的量的2倍。
(3)写出离子方程式并配平。综合(1)和(2)可得,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H++S +2OH-+Ba2+ BaSO4↓+2H2O。
名师点睛 离子方程式的另一种书写方法(以BaCl2与Na2SO4溶液反应为例): 3.意义:不仅可以表示一个具体的化学反应,还可表示同一类型的化学反应。4.离子方程式的正误判断方法(详见定点2)
1.判断离子能否大量共存(详见定点3)2.检验某种(或某些)离子是否存在(1)检验Cl-的一般方法:向未知溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀 不溶解,说明有Cl-存在。(2)检验S 的一般方法:向未知溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明有S 存在。3.进行物质的除杂和分离(详见定点4)
1.石墨能导电,SO3溶于水所得的溶液也能导电,故石墨、SO3的水溶液都是电解质,这种说法 正确吗? ( ) 电解质一定是化合物,石墨是单质,SO3的水溶液是混合物,单质和混合物不是电解 质。2.电解质电离与是否通电无关,这种说法正确吗? ( ) 电解质在溶于水或受热熔化时发生电离,与是否通电无关。3.发生离子反应时,溶液中所有离子的浓度一定都减小,这种说法正确吗? ( ) 发生离子反应时并不是所有的离子浓度都减小,只是某些离子的浓度减小。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
4.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸,这种说法正确吗? ( ) 硫酸氢钠溶于水后能电离出氢离子,但它属于盐,酸是溶于水后电离出的阳离子全 部是H+的化合物。5.某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明该溶液中一定含有S ,这种说法正确吗? ( ) 当溶液中存在Ag+时,加入BaCl2溶液会产生AgCl白色沉淀。
1.不同电解质导电的条件
2.电解质溶液导电的实质电解质在水溶液中发生电离,产生能够自由移动的离子,离子带正、负电荷,在外加电场作用 下发生定向移动,从而导电。3.电解质溶液导电能力的影响因素
典例 用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭) →亮”现象的是 ( )
思路点拨 解答本题时要注意灯光变化,灯光亮说明溶液中阴离子、阳离子浓度相对较大, 灯光暗(或灭)说明溶液中阴离子、阳离子浓度相对较小,反应生成物可能为沉淀、弱酸、弱 碱或水等。
解析 A项,将CuSO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,发生反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀,溶液 导电能力减弱,当CuSO4溶液过量时,溶液导电能力又增强,灯泡出现“亮→暗(或灭)→亮”现 象;B项,将H2O滴入K2CO3溶液中,溶液导电能力逐渐减弱,灯泡不会出现“亮→暗(或灭)→ 亮”现象;C项,将H2SO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,发生反应生成BaSO4沉淀和水,溶液导电能 力减弱,H2SO4溶液过量时,溶液导电能力又增强,灯泡出现“亮→暗(或灭)→亮”现象;D项,将 Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中,发生反应生成BaSO4沉淀和NH3·H2O,Ba(OH)2溶液过量时, 溶液导电能力又增强,灯泡出现“亮→暗(或灭)→亮”现象;故选B。
1.看反应是否符合客观事实看反应能否发生,是否符合物质的性质,如铁与稀盐酸反应生成Fe2+,若写成Fe3+就违背了客观 事实。2.看“ ”“↑”“↓”等符号的使用是否正确3.看参加反应的离子是否有遗漏有的离子反应,不仅是两种离子间的反应,可能有多种离子参加反应,写离子方程式时要分析 全面。如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合,应该写成Cu2++S +Ba2++2OH- BaSO4↓+Cu(OH)2↓,如果只写Cu2++2OH- Cu(OH)2↓或Ba2++S BaSO4↓就不正确。4.看化学式的拆分是否正确(1)强酸、强碱和大部分可溶性盐写成离子形式。
(2)微溶物作为生成物,写化学式;作为反应物,若为澄清溶液写离子形式,若为悬浊液写化学 式。(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式酸根离子保留酸式酸根离子形式。如在水溶液中HC 写成H++C 的形式是不对的。5.看是否遵循原子守恒和电荷守恒书写离子方程式时,要遵循原子守恒和电荷守恒。如Na2CO3与稀硫酸反应:C +H+ CO2↑+H2O(错),不符合原子守恒和电荷守恒,正确的离子方程式应为C +2H+ CO2↑+H2O;Cu加入AgNO3溶液中:Cu+Ag+ Cu2++Ag(错),不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为Cu+2Ag+ Cu2++2Ag。 6.看是否符合阴、阳离子的配比离子方程式中阴、阳离子的配比要正确,且各离子配比应为最简比。如Ba(OH)2溶液和稀硫
酸反应:Ba2++OH-+H++S BaSO4↓+H2O(错),离子配比不正确,正确的离子方程式应为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O;NaOH溶液与稀硫酸反应:2OH-+2H+ 2H2O(错),不是最简比,正确的离子方程式应为OH-+H+ H2O。7.看是否符合反应物用量条件相同的反应物,如果试剂用量不同,对应的离子方程式可能不相同。如向澄清石灰水中通入 少量CO2(生成CaCO3),其离子方程式为Ca2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2O;通入过量CO2[生成Ca(HCO3)2],其离子方程式为OH-+CO2 HC 。注意 书写与“量”有关的离子方程式时,要注意题目要求,特别要注意“过量”“适量” “少量”等条件,一般把少量物质的化学计量数定为1,同时也要注意滴加顺序。
典例 下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )A.向石灰乳中通入Cl2制漂白粉:2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2OB.制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+C.向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至S 恰好沉淀完全:H++S +OH-+Ba2+ BaSO4↓+H2OD.小苏打溶液与少量澄清石灰水混合:Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+2H2O+C
思路点拨 可结合判断离子方程式正误的方法进行逐一分析判断。
解析 石灰乳不能写成离子的形式,正确的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2 Ca2++Cl-+ClO-+H2O,故A错误;氢氧化铁胶体不应该有沉淀符号,正确的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,故B错误;向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至S 恰好沉淀完全,NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量之比为1∶1,反应生成硫酸钡沉淀和水的物质的量之比为1∶1, 故C正确;小苏打与少量澄清石灰水反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+2H2O+C ,故D正确。
1.离子共存几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生反应,若离子之间能发生反应,则 不能大量共存。(1)离子间发生反应而不能大量共存的类型
(2)限定或隐含条件①无色溶液中,不能存在在溶液中呈现某种颜色的离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅 绿色)、Mn (紫色)等。②使紫色石蕊溶液变红、常温下pH<7的溶液,均呈酸性,即溶液中有较多H+,能与H+反应的 OH-、C 等均不能大量存在。③使紫色石蕊溶液变蓝、无色酚酞溶液变红、常温下pH>7的溶液,均呈碱性,即溶液中有较 多OH-,能与OH-反应的H+、Fe3+等均不能大量存在。2.离子推断(1)常见离子推断的注意事项①注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致。②根据某现象推断出含有某种离子,注意该离子是溶液原有的还是实验操作引入的。
③注意离子共存问题。(2)坚持“四项”基本原则①肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。②互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件, 如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铁反应产生H2等)。③电中性原则:溶液呈电中性,溶液中一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中阳离子所带正电 荷总数与阴离子所带负电荷总数相等;利用这一原则可确定一些隐含的离子。④进出性原则:通常是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
典例 某样品中可能含有Na+、Ba2+、Mg2+、Fe3+、S 、Cl-、C 、HC 等离子。某同学取适量样品,配成试样溶液,设计如下实验探究其中含有的离子:①取一定体积的溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀不溶解,同 时得到无色气体。②另取一定体积的溶液,加入足量NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加足 量稀盐酸,沉淀全部溶解。下列判断错误的是 ( )A.操作①中产生的无色气体为CO2B.可能含有C C.肯定含有Mg2+、S 、HC D.一定不存在Ba2+、Fe3+
思路点拨 熟记S 、Mg2+、C 、HC 等常见离子的反应,结合离子发生复分解反应而不能大量共存的情况,逐一分析各选项。
解析 ①取一定体积的溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量盐酸,沉淀不 溶解,同时得到无色气体,说明白色沉淀为BaSO4,气体为CO2,推知溶液中含有S 、HC ,故溶液中不含Ba2+、C ;②另取一定体积的溶液,加入足量NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加足量稀盐酸,沉淀全部溶解,沉淀为Mg(OH)2,溶液中含有Mg2+,不含Fe3+,进一步说明没有C ,不能确定是否含有Na+、Cl-。由上述分析可知,A、C、D正确,B错误。
1.除杂的“四原则” 2.检验杂质离子是否除尽的方法
取除杂后的溶液少许于洁净的试管中,继续加入沉淀剂,看是否有沉淀生成,若无,说明杂质离 子已除尽。
典例 氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室提纯含少量泥 沙及Ca2+、Mg2+、S 等杂质离子的粗盐,流程如图:回答下列问题:(1)操作Ⅲ的名称是 。
(2)步骤Ⅱ中,需要的试剂有:①碳酸钠溶液,②氯化钡溶液,③氢氧化钠溶液。依次加入的顺序 为 (填序号)。(3)滤渣中除泥沙、Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4外还有 (填化学式),步骤Ⅳ加盐酸 发生反应的离子方程式为 、 。(4)步骤Ⅳ加过量盐酸 影响NaCl的纯度(填“会”或“不会”),步骤Ⅴ操作为 。
思路点拨 利用离子反应除去粗盐中杂质,要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,同时除杂试剂过量而引入的新 杂质离子也要除去,综合考虑原有杂质离子和可能引入的杂质离子,确定试剂添加顺序和实 验操作步骤。
解析 大颗粒粗盐用水溶解后加入除杂试剂(氢氧化钠溶液的作用是除去Mg2+,氯化钡溶液 的作用是除去S ,碳酸钠溶液的作用是除去Ca2+和多余的Ba2+,故碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后加入),然后过滤,向滤液中加盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,得到氯化钠溶液,氯化 钠溶液进行蒸发结晶、洗涤、烘干,得到氯化钠固体。(1)操作Ⅲ是将滤渣和滤液分开,应为 过滤操作。(2)由上述分析可知,除杂试剂的顺序为③②①或②③①或②①③。(3)步骤Ⅲ “过滤”操作中所得滤渣除泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3外,还有碳酸钠和过量氯化钡 反应生成的BaCO3;步骤Ⅳ操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠,稀盐酸和氢氧 化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式分
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