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(共16张PPT)
拓展微课1　离子反应的综合应用
(宏观辨识与微观探析)
角度一　离子的检验及推断
【必备知识】
1.常见离子的检验方法
离子 所用试剂 操作及现象 结论 离子反应
S 稀盐酸、 BaCl2溶液 　取少许待测液于试管中,滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀 待测液中 含有S Ba2++S
=BaSO4↓
Cl- AgNO3 溶液、 稀HNO3 　取少许待测液于试管中,滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,再滴入稀HNO3,沉淀不溶解(或滴入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀) 待测液中 含有Cl- Ag++Cl-=AgCl↓
（续表）
离子 所用试剂 操作及现象 结论 离子反应
C 稀盐酸、 澄清石灰水 　取少许待测液于试管中,缓慢滴入稀盐酸,过一会儿生成无色无味气体,将产生的气体通入澄清石灰水中,产生白色沉淀 待测液中 含有C C+2H+=
CO2↑+H2O、
Ca2++2OH-+CO2=
CaCO3↓+H2O
2.离子推断的基本原则
(1)肯定性原则
结合实验现象推出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,结合离子共存规律,确定不存在的离子。
(3)进出性原则
注意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。
(4)电中性原则
溶液中既要有阳离子,又要有阴离子。
例1 某地有甲、乙两个工厂排放污水,污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂不含相同离子):Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl-、S、N、OH-,经测定甲厂废水呈强碱性。两厂单独排放时,都会造成严重的水污染。如果将两厂的污水按一定比例混合,过滤沉淀后污水就变为无色澄清且只含NaNO3的溶液,污染程度大大降低。下列关于污染源的分析,你认为正确的是(　　)
A.Na+和N来自同一工厂 B.Cl-和N一定来自同一工厂
C.Ag+和Na+可能来自同一工厂 D.S和OH-一定来自同一工厂
D
【综合应用】
变式 某溶液中可能含有Mg2+、Ba2+、Cl-、S、N中的几种,现进行如下实验:
实验Ⅰ　取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀,过滤;
实验Ⅱ　向实验Ⅰ所得滤液中加入足量
H2SO4溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是　　　　。
(2)写出Ⅰ中所发生反应的离子方程式:
　　　　　　　　　　　。
S
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
[解析] 实验Ⅰ,加入足量NaOH溶液,产生白色沉淀,该沉淀是Mg(OH)2,则该溶液含有Mg2+。实验Ⅱ,向实验Ⅰ所得滤液中加入足量硫酸溶液,有白色沉淀生成,该沉淀是BaSO4,则原溶液含有Ba2+,不含S,不能判断是否含有Cl-、N。
变式 某溶液中可能含有Mg2+、Ba2+、Cl-、S、N中的几种,现进行如下实验:
实验Ⅰ　取适量溶液,加入足量NaOH溶液,生成白色沉淀,过滤;
实验Ⅱ　向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验回答下列问题。
(3)为了验证溶液中是否存在Cl-、N,某同学提出下列假设:
①只存在Cl-;②Cl-、N同时存在;③　 　　　。
已知实验提供的试剂只有稀盐酸、AgNO3溶液、稀硝酸、
NaOH溶液和蒸馏水。验证溶液中是否存在Cl-的实验方法:
　　　　　　，　　　 　，
　。
只存在N
取适量溶液,先滴加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则推断该溶液中含有Cl-
[解析] 假设③是只存在N。检验溶液中是否存在Cl-的实验方法:取适量溶液,先滴加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则推断该溶液中含有Cl-。
角度二　物质的分离及提纯
【必备知识】
物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
(1)三个必须
①除杂试剂必须稍过量或适量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四个原则
例2 某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、
盐酸和Na2CO3溶液,将这三种离子逐一沉淀分离。
其流程图如图所示,写出最佳答案。
(1)写出沉淀的化学式:沉淀1　　　　;沉淀2　 　　　;
沉淀3　　　　。
(2)写出混合液+A的离子方程式:　 。
写出溶液+B的离子方程式:
　 。
AgCl
【综合应用】
Cu(OH)2　
BaCO3
Ag++Cl-=AgCl↓
H++OH-=H2O、Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
[解析] 首先加入稍过量的盐酸,Ag+沉淀而Ba2+和Cu2+不沉淀,然后再加入稍过量的 NaOH溶液,Cu2+沉淀而Ba2+不沉淀,最后加入Na2CO3溶液,Ba2+沉淀。
变式 从海水得到的粗食盐水中常含Ca2+、Mg2+、S,需要分离提纯。现有含少量CaCl2、MgSO4的粗食盐水,在除去悬浮物和泥沙后,要用4种试剂:①盐酸、②Na2CO3、③NaOH、④BaCl2来除去粗食盐水中的Ca2+、Mg2+、S。提纯时的操作步骤和加入试剂的情况如图。
图中a、b、c、d分别表示上述
4种试剂中的一种,试回答:
(1)沉淀A的名称是　　　　。
(2)试剂d的名称是　　　　;判断试剂d已经足量的方法是　 　　　　　　。
(3)加入b、c后溶液中发生的所有化学反应的离子方程式为
　。
硫酸钡
盐酸
溶液中不再产生气体
Ca2++C=CaCO3↓、Ba2++C=BaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
1.某溶液中含有大量的Cl-、C、OH- 3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤
③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
B　
[解析] 根据题意,要求将3种离子依次检验出来,可先滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,证明含有C,沉淀过滤后,再滴加Mg(NO3)2溶液,出现白色沉淀,证明含有OH-,过滤后再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,证明含有Cl-,可将3种离子依次检验出来,故B项符合题意。
2.某校化学兴趣小组同学猜想自来水中可能含有大量Cu2+、Ca2+、Mg2+和某些阴离子,从而进行了三组实验:
①取适量自来水于试管中,滴加足量的NaOH溶液,产生白色沉淀;
②过滤后取滤液于试管中,滴加足量的Na2CO3溶液,又有白色沉淀生成;
③另取适量自来水于试管中,滴加足量稀硝酸后滴加AgNO3溶液,也产生白色沉淀。
请回答以下问题:
(1)不用做实验就可排除的离子是　　　　。
(2)通过实验可初步确定自来水中含有大量Ca2+、Mg2+,判断依据的离子方程式有
　　　　 　　　　　。
(3)自来水中所含阴离子可以确定有　 　　　。
Cu2+
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、C+Ca2+=CaCO3↓
Cl-(或氯离子)
(4)确定实验②中滴加的Na2CO3溶液已过量的检验方法是 　 ,
,
。
取适量实验②反应后的上层清液于试管中,滴加足量盐酸,若产生无色气泡(或滴加CaCl2溶液,若产生白色沉淀),则证明Na2CO3溶液已过量
[解析] ①自来水中滴加足量NaOH溶液,产生白色沉淀;
②过滤后取滤液,滴加足量Na2CO3溶液,又产生白色沉淀,推知自来水中含有Mg2+、 Ca2+,不含Cu2+;
③自来水滴加足量稀硝酸后,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀是AgCl,推测自来水中含有Cl-。
(4)确定实验②中Na2CO3溶液已过量的操作方法是取实验②的上层清液,滴加稀盐酸,产生无色气泡,则证明Na2CO3溶液已过量。
3.现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、S和N的相互分离。相应的实验过程可用如图表示。
(1)写出上述实验过程中
所用试剂的名称:
试剂1　　　　　　;
试剂2　　　　　　;
试剂4　　　　。
(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是 　 ,
。
(3)加入过量试剂3的目的是　　 　, ,反应的离子方程式为
　　　 　　　　。
(4)在加入试剂4后,获得固体D的实验操作④是　 　　　　　　　(填操作名称)。
硝酸钡溶液
硝酸银溶液
硝酸
测定溶液的pH为7或略小于7(或加硝酸至不再产生气泡为止)
除去溶液中过量的Ba2+和Ag+　
Ba2++C=BaCO3↓、2Ag++C=Ag2CO3↓
加热蒸发、冷却结晶、过滤

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