离子反应的综合应用-高一化学课件

人教版必修第一册网科学【备课无忧】2021-2022学年高一化学同步优质课件人教版必修第一册第一章

物质及其变化第二节

离子反应

1.2.3离子反应的综合应用网科学[情境素材]近期，环境保护组织对某市相邻甲、乙两企业排出的废水进行了检测，发现甲企业的废水中含有下列几种离子：K＋、SO42－、CO32－、Cl－。乙企业的废水中含有大量Ba2＋、NO3－，若将这两种废水混合，废水的污染性明显降低。[问题探究]

(1)当溶液中同时存在SO42－、Ba2＋时，有什么现象？该现象说明了什么问题？

提示：产生白色沉淀。SO42－、Ba2＋两种离子会生成BaSO4白色沉淀。SO42－、Ba2＋两种离子不能大量共存。(2)在强酸性溶液中，加入Na2CO3溶液，有什么现象？该现象说明了什么问题？提示：有气泡产生。说明了CO32－与H＋反应生成了CO2。CO32－与H＋两种离子不能大量共存。(3)Ca2＋与CO32－、OH－与Cu2＋、H＋与CO32－在溶液中能否大量共存？提示：不能。当溶液中同时存在能发生反应的离子，我们就说这些离子在溶液中不能大量共存。应用一离子共存问题的分析1.离子共存所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不能发生离子反应；若离子之间能发生离子反应，则不能大量共存。2．常见的离子不共存归纳(1)若阴、阳离子能相互结合生成难溶物或微溶性盐，则不能大量共存。如Ba2＋、Ca2＋与CO32-、SO42-、SO32-等；Ag＋与Cl－、Br－、I－、CO32-等。

(2)弱碱的阳离子不能与OH－大量共存。如Fe3＋、Cu2＋、NH4+、Ag＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Zn2＋与OH－不能大量共存。(3)弱酸根阴离子不能与H＋大量共存。如F－、CO32-、SO32-、S2－、PO43-、CH3COO－等与H＋不能大量共存。(4)弱酸的酸式酸根阴离子与H＋和OH－均不能大量共存。如HCO3-、HSO3-、HS－、H2PO4-、HPO42-既不能与H＋大量共存，又不能与OH－大量共存。

(5)还需注意隐含条件①“无色透明”溶液不存在有色离子，如：

②酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子：“酸性”溶液的不同描述：a．酸性溶液。b．pH<7的溶液。c．使石蕊溶液变红的溶液。

③碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子：“碱性”溶液的不同描述：a．碱性溶液。b．pH>7的溶液。c．使石蕊溶液变蓝的溶液。【典例1】在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是(

)A．Ba2＋、Na＋、NO3-、SO42-B．Mg2＋、Cl－、Al3＋、SO42-C．K＋、Cl－、CO32-、NO3-D．Ca2＋、Na＋、Fe3＋、NO3-[思路启迪]

解答离子共存问题时，一定要认真审查题干信息，尤其审清是否有隐含限制条件，如碱性、酸性、无色等。这些问题较易忽视，故放在第一步。其次准确把握复分解反应发生的条件，逐一分析，尤其要注意一些无现象的复分解反应，如：H＋＋CH3COO－===CH3COOH。

[解析]

A项Ba2＋与SO42-生成BaSO4沉淀；C项H＋与CO32-反应产生CO2气体；D项Fe3＋的水溶液呈棕黄色。

[答案]

B④⑤⑥

③⑥⑧⑨⑩⑭

⑧⑬⑭

②⑤

3．(1)常温下，某学生从一种强酸性的未知无色溶液中检出Ag＋，他还想通过实验检验溶液中是否含有大量的Cl－、NO3－、Fe3＋、K＋等。你认为其中__________是需要检验的，而________是不需要检验的。其原因是______________________________________________(2)某溶液中可能含有Cl－、SO42－、NO3－、CO32－等阴离子。①当溶液中有大量H＋存在时，则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的是________________。②当溶液中有大量Ba2＋存在时，则上述阴离子在溶液中不可能大量存在的是____________。应用二物质的检验与推断1．物质检验的几个方面(1)沉淀法：如Ag＋、Cl－、SO42-、Ca2＋的检验。(2)气体法：如CO32-。【典例2】有一包白色固体粉末，其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种，现做以下实验：①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，过滤，溶液呈无色：②向①的沉淀物中加入足量稀硝酸，固体完全溶解，并有气泡产生；③取少量②的溶液，滴入稀硫酸，有白色沉淀产生；④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据上述实验事实，回答下列问题：(1)原白色粉末中一定含有的物质是________(写化学式，下同)，一定不含有的物质是__________，可能含有的物质是________。(2)写出各步变化的离子方程式：①____________________；②________________________________[解析]

(1)将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，过滤，溶液呈无色，说明无CuSO4，沉淀只能为碳酸钡，所以白色粉末中一定有Ba(NO3)2和Na2CO3。(2)向①的沉淀物中加入足量稀硝酸，固体完全溶解，并有气泡产生，进一步确定白色沉淀为碳酸钡；③取少量②的溶液，滴入稀硫酸，有白色沉淀产生，确定有Ba(NO3)2。④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液，产生白色沉淀，因为Na2CO3与硝酸钡反应后可能过量，碳酸钠也可以与硝酸银溶液反应生成白色沉淀，所以不能确定是否有NaCl。[答案]

(1)Ba(NO3)2、Na2CO3

CuSO4

NaCl(2)①Ba2＋＋CO32-===BaCO3↓②BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O【典例5】有一瓶无色透明溶液，含Cl－、CO32-、SO42-、Na＋、K＋、Mg2＋、Cu2＋中的某几种。①取少量原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀；②取少量原溶液加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀；③取少量原溶液加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解。回答下列问题：(1)原溶液中一定含有的离子是______，一定不含有的阴离子是_______，可能含有的离子是______________。(2)有的同学认为实验③可以省略，你认为是否正确(填“是”或“否”)________，说明理由________________。(3)写出①中反应的离子方程式：_____________。[解析]因溶液为无色，一定不存在有色离子Cu2＋；根据实验②，原溶液中加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀，说明原溶液中不存在CO32-、SO42-；根据实验①，原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀，再结合实验②，则原溶液中一定含有Mg2＋；根据实验③，原溶液中加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，该白色沉淀为AgCl，原溶液中一定含有Cl－。(1)由上述分析可知，原溶液中一定含有的离子是Mg2＋、Cl－；一定不含有的阴离子是CO32-、SO42-；可能含有的离子是Na＋、K＋。(2)根据溶液呈电中性，该溶液中一定存在唯一的阴离子Cl－，所以实验③可以省略。(3)原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀，反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。【典例3】有一瓶无色透明溶液，含Cl－、CO32-、SO42-、Na＋、K＋、Mg2＋、Cu2＋中的某几种。①取少量原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀；②取少量原溶液加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀；③取少量原溶液加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解。回答下列问题：(1)原溶液中一定含有的离子是______，一定不含有的阴离子是_______，可能含有的离子是______________。(2)有的同学认为实验