1、第四节 离子反应第2课时 离子反应的应用一、教学目标证据推理与模型认知：会书写离子方程式，熟知离子反应的应用，建立离子检验与推断的思维模型，学会常见物质的检验方法。科学精神与社会责任：能从物质检验与含量测定、物质制备与纯化等化学任务角度举例说明离子反应的应用，能理解生活中常见的离子反应。二、教学重难点离子的检验与推断三、教学过程【课程引入】【复习回顾】 离子反应发生的条件： 、 、 、 ； 检验NH4+的反应 ； 酸性条件下MnO4-与Fe2+发生氧化还原反应的离子方程式： 。【过渡】离子反应是多数物质在水溶液中进行的一类常见反应，利用离子的特征反应可以检验一些常见离子以及测定溶液中某些离子的
2、浓度。【新知讲解】（一）物质检验与含量测定1. 常见离子的检验【思考讨论】实验室有一瓶失去标签的溶液，可能是稀硫酸或稀盐酸中的一种。如何检验？稀硫酸稀盐酸离子分析检验的离子检验原理 检验方法【讲解】硫酸中存在H+、SO42-，盐酸中存在H+、Cl-，所以二者主要是阴离子不同。我们可以通过检验SO42-或Cl-是否存在做出判断。SO42-的检验一般用可溶性钡盐，Cl-检验一般用AgNO3溶液，但AgNO3溶液遇到SO42-会生成Ag2SO4微溶物，会干扰到AgCl沉淀的观察，所以我们选择用BaCl2溶液检验SO42-是否存在。方法：取少量待测液于试管中，加入几滴BaCl2溶液，若有白色沉淀，则为
3、硫酸；若无明显现象，则为盐酸。【归纳总结】2. 测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法如溶液中SO42-的浓度，用Ba2+将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀的质量求得。(2)酸碱中和滴定法如强酸溶液中H的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。(3)氧化还原反应滴定法如溶液中MnO4-的浓度可以用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定获得。（二）物质的制备与纯化1. 物质的制备【思考讨论】哪些常见物质可以通过离子反应制备？写出下列离子方程式。 用可溶性铜盐与氢氧化钠反应制备氢氧化铜： 用铁与稀硫酸反应制备硫酸亚铁： 用硫化物（如硫化亚铁）与稀硫酸反应制备硫化氢：通电 实验室制取CO2：氯碱工业：2
4、Cl2H2O=2OHCl2H22. 物质的纯化 粗盐提纯【思考讨论】粗盐的主要成分是NaCl，此外还含有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-杂质。这些杂质如何除去？请设计实验过程。反应方程式：Ba2+SO42-=BaSO4Mg2+2OH=Mg(OH)2Ca2+CO32-=CaCO3Ba2+CO32-=BaCO3H+OH-=H2OHCO32-=H2O+CO2 污水净化工业废水中含有Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，常用沉淀剂FeS除去，从而达到净水的目的。请写出相关的离子方程式。Cu2+FeS=CuS+ Fe2+Hg2+FeS=HgS+ Fe2+Pb2+FeS=PbS+ Fe2+【交流研
5、讨】海水中含有HCO3-等离子，呈弱碱性。海洋表层水的pH曾为8.3，当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时，海水就会酸化。研究表明，由于人类活动的影响，过量的二氧化碳排放已将海洋表层水的 pH降低了0.2。海水酸性的增强将使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁，因而引起了全世界相关领域研究人员的高度重视。 有研究者提出，用如图所示方法从海水中提取二氧化碳，可以降低环境中温室气体二氧化碳的含量。1.请分析用上述方法从海水中提取二氧化碳的原理，写出相关的电极反应式和离子方程式。 【讲解】a室为阳极室，发生的电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+c室为阴极室，发生的电极反应为：4H2O+4e-=4
6、OH-+2H2a室产生的H+通过离子交换膜进入b室，与b室中的HCO3-发生反应，方程式为：HCO3-+H+=H2O+CO22.若用如图所示装置产生的物质处理b室排出的海水，可获得可排回大海的合格海水，请分析采用的是什么处理方法。 【讲解】c室中得到的溶液中含有NaOH，用c室排出的碱液将b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH。（三）生活中常见的离子反应1.胃酸过多的治疗【通用名】复方氢氧化铝【商品名】胃舒平【主要成分】含氢氧化铝、三硅酸镁、颠茄流浸膏等【用法】口服：每次24片，每日3次。5岁以下每次1片，饭前半小时或胃痛发作时咬碎服。胃舒平的主要成分是Al(OH)3，而胃酸的主要成分
7、是HCl，当胃酸过多时，可以服用胃舒平以达到中和胃酸的目的。 Al(OH)33H=Al33H2O小苏打(NaHCO3)也可以治疗胃酸过多：HCO3-H=H2O+CO2注意：由于用小苏打来中和胃酸会生成气体，如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用胃舒平，否则容易造成胃穿孔。2. 硬水的形成及软化 硬水的形成自然界里含有Ca2、Mg2较多的水称为硬水。有一种硬水(暂时硬水)是水中溶解的CO2与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性的碳酸氢盐而使Ca2、Mg2进入水中形成的。 【思考讨论】这个过程中发生的离子反应有哪些？CaCO3H2OCO2=Ca22HCO3-MgCO3H2OCO2=Mg2
8、2HCO3- 硬水的软化加热法：加热可以使HCO3-分解，生成的CO32-与Ca2+、Mg2+结合成沉淀，起到软化硬水的作用。发生的反应为Ca22HCO3- CaCO3H2OCO2Mg22HCO3- MgCO3H2OCO2沉淀法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低Ca2、Mg2浓度，起到软化硬水的作用。发生的反应为：Ca2CO32-=CaCO3Mg2CO32-=MgCO3【典型例题】例1. 对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有COB加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有SOC加入氢氧化钠溶液并
9、加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NHD加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2解析：A项，还可能有HCO、SO、HSO中的一种或几种；B项，还可能有Ag；D项，还可能有Ca2等。答案：C例2. 能将分别含有Cu2、Fe3、Al3、Mg2、NH、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溶液解析：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NH和Na。
10、答案：A例3. 某固体混合物中可能含有K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子，对该固体溶解所得到的溶液进行了如图实验。下列说法正确的是( )A该混合物一定是K2CO3和NaClB该混合物一定含有Na+、Cl-、CO32-C该混合物可能含有Na+、K+、SO42-D该混合物一定是Na2CO3和NaCl解析：固体溶于水后，焰色试验为黄色，可知一定含Na+，与过量硝酸钡反应生成白色沉淀可溶于过量盐酸，则白色沉淀为碳酸钡，一定含CO32-，而不含SO42-，滤液与硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀为AgCl，可知一定含Cl-，所以，一定含Na+、Cl-、CO32-，不含SO42-，不能确定
11、是否含K+。A该混合物可能是K2CO3和NaCl，因不能确定是否含K+，故A错误，B根据以上分析，故B正确；C不含SO42-，故C错误；D不能确定是否含K+，可能为Na2CO3和NaCl，故D错误。答案：B例4. 探索二氧化碳在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明，溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在，其中HCO3-占95%。科学家利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。下列说法正确的是( )Aa室中OH-在电极板上被还原为氧气Bb室发生反应的离子方程式为HCO3-H=H2O+CO2C电路中每有0.2 mol电子通过时，就有0.2 mol阳离子从
12、c室移至b室D若用酸性氢氧燃料电池供电，则电池负极发生的反应为H2+2OH-2e-=2H2O解析：Aa室中OH-在电极板上被氧化为氧气，故A错误；Ba极室由于氢氧根放电而产生的氢离子通过阳离子交换膜进入到b极室，发生反应HCO3-H=H2O+CO2，故B正确；C.电路中每有0.2 mol电子通过时，就有带有0.2 mol正电荷的阳离子从b室移至c室，故C错误；D.酸性氢氧燃料电池，负极发生的反应为H2-2e-=2H+，故D错误。 答案：B。四、课堂小结 五、板书设计（一）物质的检验与含量测定1. 常见离子的检验2. 测定溶液中离子的浓度(1)沉淀法(2)酸碱中和滴定法(3)氧化还原反应滴定法（二）物质的制备与纯化1. 物质的制备2. 物质的纯化粗盐提纯污水净化（三）生活中常见的离子反应1. 胃酸过多的治疗2. 硬水的形成及软化 9 / 9
