2019-2020学年高中化学下学期第7周 化学实验基础知识和技能教学设计.doc

2019-2020学年高中化学下学期第7周 化学实验基础知识和技能教学设计课题元化学实验基础知识和技能总课时1班级（类型）学习目标 1.掌握常见离子的检验方法。2.了解离子反应发生条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。重、难点学习环节和内容学生活动教师反思考点一离子共存1离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用所谓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任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。2熟记常考离子的性质颜色MnO(紫)、Cu2(蓝)、Fe2(浅绿)、Fe3(黄)氧化性ClO、MnO、NO(H)、Fe3、Cr2O还原性S2(HS)、SO(HSO)、I、Br、Cl、Fe2水解显酸性NH、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3水解显碱性AlO、S2、SO、CO、SiO、ClO、CH3COO酸式酸根离子HCO、HS、HSO、HPO、H2PO注意既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。3熟记相互促进的水解反应Al3CO、HCO、S2、HS、AlO、ClOFe3CO、HCO、AlO、ClO4.离子共存判断题中常见的限制条件限制条件分析解读无色溶液有色离子不能大量共存使甲基橙呈红色或pH1溶液显酸性，无大量的OH及弱酸的酸根离子遇酚酞呈红色或pH13溶液呈碱性，无大量的H及弱碱的阳离子、弱酸的酸式根离子与Al反应放出H2溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含NO由水电离出的c(H)11013 molL1溶液可能显酸性，也可能显碱性通入足量的CO2(或NH3)溶液呈酸性(或碱性)因发生氧化还原反应而不能大量共存能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存“一定”“可能”还是“不能”大量共存确定是“可能性”还是“肯定性”加水稀释，减小说明该溶液呈酸性稀释的是溶质，溶质c(H)减小，而c(OH)增大某溶液的lg 12该溶液呈酸性深度思考指出下列离子组不能共存的原因。(1)Na、OH、SO、Fe3_。(2)K、Mg2、I、ClO_。(3)含有大量Fe3的溶液：Na、SCN、Cl、I_。(4)含有大量NO的溶液：H、Fe2、Cl、SO_。(5)常温下，pH12的溶液：K、Cl、SO、SiO、Ca2_。(6)c(H)0.1 molL1的溶液：Na、NH、SO、S2O_。(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2、NO、Fe3、SO_。(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3、Na、SO_。(9)pH0的溶液中：Al3、NH、Ca2、ClO_。答案(1)Fe3与OH反应生成沉淀(2)I能被ClO氧化(3)Fe3与SCN发生络合反应，Fe3与I发生氧化还原反应(4)NO在酸性条件下能氧化Fe2(5)Ca2与SO、SiO反应生成沉淀(6)S2O与H反应：S2O2H=SSO2H2O(7)Cu2、Fe3与OH反应生成沉淀(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3在碱性溶液中不能大量共存(9)ClO与H生成弱电解质HClO不能大量共存1下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是_。Na、H、CH3COO、ClBa2、Na、CO、NONa、HCO、H、NOAl3、Fe3、NO、SOK、Na、AlO、NONa、H、Cl、OHCu2、Fe2、Cl、SOK、Na、SiO、NO答案2下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是_。H3O、NO、Fe2、NaNa、Fe3、I、ClH、S2、SO、SOSO、NO、Na、HI、ClO、K、HNa、K、MnO、ClFe3、Ca2、H、NO答案3下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是_。Al3、HCO、Cl、KAl3、SiO、Na、ClFe3、NH、SO、S2Fe3、Cl、Na、COAl3、Fe3、SCN、ClNa、Al3、NO、AlONa、Ca2、HCO、HSOS2O、Na、H、SONa、Al3、SO、S2答案4下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的是_。(1)含有大量Fe3的溶液：Na、SCN、Cl、I(2)含有大量NO的溶液：H、Fe2、Cl、SO(3)常温下，pH12的溶液：K、Cl、SO(4)c(H)0.1 molL1的溶液：Na、NH、SO、S2O(5)使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2、NO、Fe3、SO(6)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO、Al3、Na、SO(7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO、CO、Na、K(8)常温下11012的溶液：K、AlO、CO、Na(9)中性溶液：Fe3、Al3、NO、SO(10)使甲基橙变红色的溶液：Mg2、K、SO、SO(11)使酚酞变红色的溶液：Na、Cu2、Fe2、NO答案(3)(7)(8)解析(1)Fe3与SCN、I不能大量共存；(2)在酸性条件下NO能氧化Fe2；(4)2HS2O=SSO2H2O；(5)pH试纸显蓝色，溶液呈碱性，Cu2、Fe3不能大量共存；(6)与铝粉反应放出氢气的溶液，可能呈强酸性或碱性，若为酸性条件，有NO存在不能产生H2，若为碱性，Al3不能大量共存；(8)11012溶液呈碱性，CO、AlO圴大量共存；(9)Fe3、Al3易水解，中性条件下，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；(10)甲基橙显红色的溶液，呈酸性，SO不能大量共存；(11)使酚酞显红色的溶液呈碱性，Cu2、Fe2不能大量共存。考点二离子的检验和推断1常见离子的检验方法根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以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。离子试剂现象注意Cl、Br、IAgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO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NH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CO稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO、HSO、HCO有干扰SO稀H2SO4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褪色HSO有干扰I氯水(少量)，CCl4下层为紫色Fe2KSCN溶液和氯水铁氰化钾溶液K3Fe(CN)6先是无变化，滴加氯水后变红色生成蓝色沉淀Fe3Fe(CN)62先加KSCN溶液，无变化，再加氯水Fe3KSCN溶液红色苯酚溶液紫色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2离子推断的“四项基本原则”(1)肯定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(记住几种常见的有色离子：Fe2、Fe3、Cu2、MnO、CrO、Cr2O)。(2)互斥原则在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。(3)电中性原则溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，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(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。(4)进出原则通常是在实验过程中使用，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。3电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液一定存在SO()(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO()(3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO()2向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则溶液中一定存在Fe2，该判断是否正确？为什么？答案判断错误，检验Fe2时，应先加KSCN溶液，再加氯水，否则，Fe3干扰结果的判断。3怎样检验溶液中既有Cl，又有SO？答案向试液中，先加足量的Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，过滤后，再向滤液中加入AgNO3溶液，仍有白色沉淀，且白色沉淀不溶于稀HNO3。题组一排除干扰，确定离子1关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是()A加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl存在B通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I存在C加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在D加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在答案B解析Cl、SO均能与Ag形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I存在，B对；SO与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO，D错。2根据下列实验内容得出的结论正确的是()选项实验内容结论A某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质中一定含有OH，而且一定是碱B向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无红色沉淀产生废液中不含Cu2C向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体该溶液中一定含有COD向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解该溶液中可能含有Al3答案D解析显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2，加入少量的葡萄糖溶液也无红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有HCO，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。3向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有IC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na，无KD滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH答案B解析本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查学生的实验能力。A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag；B项，溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I；C项，观察K的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na的干扰；D项，检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。离子检验的一般思路离子检验一般是根据离子的特性(物理性质或化学性质)，通过实验及实验现象确定离子的种类，在实验时要注意排除干扰离子如检验SO时，要先用盐酸排除Ag引起的干扰，且选用的钡试剂是BaCl2而不是Ba(NO3)2溶液，以免酸性条件下NO将溶液中的SO氧化成SO而造成新的干扰。其一般检验流程为先溶解后检验先物理后化学先取样后反应排干扰加试剂依现象得结论题组二步步为营，瞻前顾后突破“离子组成推断题”4某溶液中可能存在Br、CO、SO、Al3、I、Mg2、Na等7种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3据此可以判断：该溶液肯定不存在的离子组是()AAl3、Mg2、SO BMg2、CO、IC. Al3、SO、I DAl3、Br、SO答案A解析根据溶液中有Br和CO，根据离子共存原则，不存在Al3、Mg2；根据溶液中无SO；根据不能确定是否含有I，因为在中氯水可能把I氧化成IO，致使溶液不变蓝色。5某无色溶液中可能含有Na、Ba2、Cl、Br、SO、SO等离子中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量：用pH试纸检验，溶液的pH大于7；向溶液中加氯水，再加入CCl4振荡，静置，分液，CCl4层呈橙红色；向所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成；过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。下列说法正确的是()A实验说明发生了反应：SO2H2OH2SO32OHB实验中发生的离子反应只有：Cl22Br=2ClBr2C实验、发生的反应是Ba2SO=BaSO4、AgCl=AgClD为确定该溶液是否含有Na，还要做焰色反应实验答案C解析实验说明原溶液中有水解呈碱性的SO，但其水解是分步进行的，A项错误；实验说明原溶液中含有Br，肯定会发生反应：Cl22Br=2ClBr2，但足量的氯水一定会与SO发生氧化还原反应，也是离子反应，B项错误；实验说明所得溶液中含有SO(注意：该离子可能是原溶液本来含有的，也可能是SO在上步操作中被氯水氧化所得)，实验说明所得滤液中含有Cl，C项正确；由实验证明原溶液中含有SO，根据离子共存原则可知其中一定没有Ba2，又根据溶液呈电中性，可知溶液中肯定有Na，没有必要进行焰色反应来检验Na的存在，D项错误。6某溶液可能含有Cl、SO、CO、NH、Fe3、Al3和K。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.60 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中 ()A至少存在5种离子BCl一定存在，且c(Cl)0.4 molL1CSO、NH一定存在，Cl可能不存在DCO、Al3一定不存在，K可能存在答案B解析根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明有NH，为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3，而且为0.02 mol，则没有CO；根据不溶于盐酸的4.66 g 沉淀，说明有SO，且为0.02 mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl，至少有0.04 mol，B正确。实验操作(取少量或适量待检溶液，加入试剂，再加入试剂)现象描述(溶液由变为，若有生成，若没有等)得出结论(如“若说明，若说明”)典例剖析(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。【查阅资料】(NH4)2SO4在260 和400 时分解产物不同。【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。连接装置ADB，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400 加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO，无SO。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。检验装置D内溶液中有SO，无SO的实验操作和现象是_。解析(1)明确原理：依据题目要求，明确检验的原理，根据原理确定方法。如SO、SO都与Ba2产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。(2)叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。(3)描述现象：观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。(4)得出结论：由什么现象得出对应结论，如“若说明，若说明”。答案取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色刺激性气体专题训练1按要求回答下列问题：(1)结晶析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液(2)榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)_。答案(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)(2)取矿石少许，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)2已知：5SO2IO2H=I25SOH2O某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；_。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。答案从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I。另从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO3为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验。将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡存在Fe3取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入_，振荡存在Fe2【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2和Fe3。答案溶液呈红色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀解析Fe3遇KSCN溶液，溶液变红色。由于氯水与Fe2反应，现象不明显，应直接用K3Fe(CN)6溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2存在，否则不存在。4某固体混合物，仅含有以下阴、阳离子中的某几种(不考虑水的电离)：阳离子K、Ba2、Ag、Mg2、NH阴离子Cl、SO、CO、AlO、MnO为了判断该混合物的组成，现依次进行如下实验，根据实验现象，回答下列问题：(1)取该固体混合物，加水后固体完全溶解得到无色溶液，且未嗅到气味；用pH试纸测得溶液的pH为12。则混合物组成中肯定不存在的离子是_。(2)向(1)所得溶液中滴加盐酸，开始有沉淀生成，继续滴加，沉淀消失，同时有无色无味气体逸出。则肯定存在的离子是_，可以排除的离子是_。(3)取以上实验的上层澄清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成。你认为还有哪些离子尚待检验：_(填离子符号)，请你对尚待检验的离子提出合理的检验方法(要求写出具体的步骤、现象与结论)：_。思路点拨本题的离子推断只要求确定离子存在与否，可根据实验现象，步步为营，逐步得出正确结论。答案(1)MnO、NH、Ag、Mg2(2)AlO、CO、KBa2、SO(3)Cl取(1)中所得溶液少许于试管中，用硝酸酸化后滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成则含有Cl，否则不含Cl解析(1)排除的离子排除的依据MnO溶液无色，MnO显紫色NH溶液呈碱性，且未嗅到刺激性气味Ag、Mg2碱性溶液中无法大量存在(2)肯定存在的离子判断依据AlO加盐酸有沉淀产生，继续加盐酸沉淀溶解CO加盐酸后有无色无味气体逸出K根据溶液呈电中性原则，溶液中至少含有一种阳离子排除的离子排除的依据Ba2与CO无法大量共存SO酸化后逸出的气体没有刺激性气味(3)待检验离子理由与检验方法Cl步骤(2)加入盐酸，引入了Cl，无法确定原溶液是否含有Cl。检验时要取(1)中所得溶液，滴加硝酸和硝酸银溶液，看是否有白色沉淀生成1(xx全国卷，12)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4答案C解析A项，NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫