1、第第3 3章章物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为第第4 4节离子反应节离子反应第第3 3课时离子反应的应用课时离子反应的应用2 2学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养了解酸碱中和滴定的原理了解酸碱中和滴定的原理, ,知道酸碱中和滴定中知道酸碱中和滴定中, ,溶溶液液pHpH的突变是判断滴定终点的依据的突变是判断滴定终点的依据, ,了解指示剂的了解指示剂的选择方法选择方法, ,变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途, ,掌握酸碱中掌握酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在定
2、量测定中的迁移应用定量测定中的迁移应用实验探究与创新意识实验探究与创新意识知道离子反应在生活生产中的应用知道离子反应在生活生产中的应用科学态度与社会责任科学态度与社会责任知识体系知识体系方法方法离子离子试剂试剂现象现象注意注意沉淀沉淀法法Cl、Br、IAgNO3溶液和溶液和稀硝酸稀硝酸AgCl(白色白色)、AgBr(淡淡黄色黄色)、AgI(黄色黄色)SO42-稀盐酸和稀盐酸和BaCl2溶液溶液白色沉淀白色沉淀先用稀盐先用稀盐酸酸化酸酸化Fe2NaOH溶液溶液白色沉淀白色沉淀灰绿色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀Fe3NaOH溶液溶液红褐色沉淀红褐色沉淀Al3NaOH溶液溶液白色沉淀白色沉淀溶
3、解溶解2检验方法检验方法1 1离子检验的类型离子检验的类型(1)(1)生成沉淀；生成沉淀；(2)(2)生成气体；生成气体；(3)(3)显示特殊颜色。显示特殊颜色。离子反应的应用之二：离子检验离子反应的应用之二：离子检验 二、离子反应的应用二、离子反应的应用气气体体法法NH4+浓浓NaOH溶液和湿润溶液和湿润的红色石蕊试纸的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体，产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝试纸变蓝要加热要加热CO32-稀盐酸和澄清石灰水稀盐酸和澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊SO32-、HCO3-、HSO3-有干扰有干扰SO32-稀硫
4、酸和品红溶液稀硫酸和品红溶液产生有刺激性气味的气体，产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色且气体能使品红溶液褪色显显色色法法I氯水氯水(少量少量)，CCl4下层为紫色下层为紫色Fe2KSCN溶液和氯水溶液和氯水先是无变化，滴加氯水后变先是无变化，滴加氯水后变红色红色先加先加KSCN溶溶液，无变化，液，无变化，再加氯水再加氯水Fe3KSCN溶液溶液红色红色焰色焰色反应反应法法Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色火焰分别呈黄色、紫色K要透过蓝色要透过蓝色钴玻璃片观察钴玻璃片观察焰色焰色1、某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实某同学为检验溶
5、液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。该同学能否通过第该同学能否通过第、步确定原溶液中含有步确定原溶液中含有SO42、Cl和和Fe3？为什？为什么？么？通过第步实验，你能确定原溶液中含有哪种离子？通过第步实验，你能确定原溶液中含有哪种离子？不能不能NH42、某强酸性溶液某强酸性溶液X中可能含有中可能含有Fe2+、Al3+、NH4+、CO32-、SO32-、SO42- 、Cl-中的若干种中的若干种,现取现取X溶液进行连续实验溶液进行连续实验,实验过程及产物如下实验过
6、程及产物如下:B3、离子反应是中学化学中重要的反应类型，回答下列问题：离子反应是中学化学中重要的反应类型，回答下列问题：.在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在有在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在有 (填序号填序号)。单质；氧化物；电解质；盐；化合物单质；氧化物；电解质；盐；化合物.有一瓶溶液只含有一瓶溶液只含Cl-、CO32-、SO42-、Na+、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种。六种离子中的某几种。通过实验：原溶液中加足量通过实验：原溶液中加足量NaOH溶液只产生白色沉淀；原溶液中加溶液只产生白色沉淀；原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀；原溶液中加溶液不产生沉淀；原溶液中加
7、AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解。白色沉淀不溶解。（1）试分析原溶液中一定含有的离子是）试分析原溶液中一定含有的离子是_ _ _，一定不含有的离子是，一定不含有的离子是 ，可能含有的离子是可能含有的离子是 。（2）实验说明原溶液中含有）实验说明原溶液中含有_。有的同学认为实验可以省略，你认为是。有的同学认为实验可以省略，你认为是否正确否正确(填填“是是”或或“否否”)_，理由是，理由是_。溶液呈电中性，必须同时含有阴、阳离子溶液呈电中性，必须同时含有阴、阳离子 Mg2、ClCu2、CO32-、SO42-NaCl是是4、1000mL某待测液中除含有
8、某待测液中除含有0.2 molL1的的Na外，还可能含有下列离子中的外，还可能含有下列离子中的一种或多种：一种或多种：阳离子阳离子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+阴离子阴离子Cl、CO32-、HCO3-、SO42- 现进行如下实验操作现进行如下实验操作(所加试剂均过量所加试剂均过量)：已知已知NH4+ + OH - = NH3+ H2O(1)写出生成白色沉淀写出生成白色沉淀B的离子方程式：的离子方程式：_。(2)待测液中肯定不存在的离子是待测液中肯定不存在的离子是_。(3)待测液中一定含有的阴离子是待测液中一定含有的阴离子是 ，可能含有的阴离子是，可能含有的阴离子是_。(4)判断原溶液中判断
9、原溶液中K+是否存在，是否存在，_（填（填“是是”或或 “否否”），若存在，求其物质），若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由 。HCO3- OHBa2+ BaCO3H2O Fe3+ 、Ba2+ CO32-、HCO3-、SO42- Cl是是c(K+)的最小值为的最小值为0.2 molL11.物质的制备物质的制备(1)氯碱工业生产烧碱和氯气氯碱工业生产烧碱和氯气: 。 (2)实验室制取实验室制取CO2发生的离子反应发生的离子反应:。 2.物质的纯化物质的纯化(1)制高纯度的氯化钠制高纯度的氯化钠:除去其中少量除去其中少量的的 SO42-、Mg
10、2+、Ca2+,需要的需要的试剂及加入的正确顺序一般是试剂及加入的正确顺序一般是。 (2)除去污水中的重金属离子除去污水中的重金属离子:用用将重金属离子转化将重金属离子转化为沉淀而除去为沉淀而除去,达到净水的目的。达到净水的目的。 NaOH溶液、溶液、BaCl2溶液、溶液、Na2CO3溶液、盐酸溶液、盐酸 沉淀剂沉淀剂 离子反应的应用之三：离子反应的应用之三：物质制备与纯化物质制备与纯化(3)从海水中提取从海水中提取CO2。利用如图所示装置从海水中提取利用如图所示装置从海水中提取CO2,有有利于减少温室气体含量。利于减少温室气体含量。a室为阳极室为阳极,发发生氧化反应生氧化反应,电极反应为电极
11、反应为 ,氢氢离子通过阳离子交换膜进入离子通过阳离子交换膜进入b室室,发生发生反应反应: ,达到从达到从b室中提取室中提取CO2的目的的目的,c室是阴极室是阴极,电极反应为电极反应为 ,得到的气体是氢气得到的气体是氢气,得到的溶液中含有得到的溶液中含有NaOH,用用c室排出的碱液将从室排出的碱液将从b室室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH。 2.硬水的形成及软化硬水的形成及软化(1)硬水硬水:自然界里含有自然界里含有较多的水。较多的水。 (2)硬水的形成硬水的形成(暂时硬水暂时硬水)。水中的二氧化碳与岩石中的碳酸钙和碳酸镁发生反应生成碳酸氢水中的二
12、氧化碳与岩石中的碳酸钙和碳酸镁发生反应生成碳酸氢盐盐,使使Ca2+、Mg2+进入水中而形成进入水中而形成,主要反应的离子方程式为主要反应的离子方程式为: 。 Ca2+、Mg2+ 离子反应的应用之四：离子反应的应用之四：生活中常见的离子反应生活中常见的离子反应1.胃酸过多的治疗胃酸过多的治疗(1)服用小苏打片服用小苏打片:反应的离子方程式为反应的离子方程式为 。 (2)服用胃舒平服用胃舒平:反应的离子方程式为反应的离子方程式为。 (3)硬水的软化。硬水的软化。加热法加热法:加热可以使加热可以使 HCO3-分解分解,生成的生成的CO32-与与Mg2+、Ca2+结合结合成沉淀成沉淀,从而降低这种硬水
13、的从而降低这种硬水的Ca2+、Mg2+浓度浓度,起到软化硬水的作用。起到软化硬水的作用。沉淀法沉淀法:在硬水中加入在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低其中等沉淀剂也可以降低其中Mg2+、Ca2+浓度浓度,起到软化硬水的作用。起到软化硬水的作用。三、三、化学平衡常数、水的离子积、电离平衡常数及溶度积的比较化学平衡常数、水的离子积、电离平衡常数及溶度积的比较 5、化学平衡常数化学平衡常数(K)、电离常数、电离常数(Ka、Kb)、溶度积常数、溶度积常数(Ksp)等常等常数是表示、判断物质性质的重要常数。下列关于这些常数的说法数是表示、判断物质性质的重要常数。下列关于这些常数的说法正确的是正确的
14、是()A.化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关,与催化剂无关与催化剂无关B.Ka(HCN)Ksp(AgCl)D.当温度升高时当温度升高时,弱酸、弱碱的电离常数弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)变大变大D6、5 时时,相同相同pH的两种一元弱酸的两种一元弱酸HA与与HB溶液分别加水稀释溶液分别加水稀释,溶溶液液pH随加水体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是随加水体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是() A.HB的酸性强于的酸性强于HA B.a点溶液的导电性大于点溶液的导电性大于b点溶液点溶液 C.同浓度的同浓度的NaA与与NaB溶液中溶液中,c
15、平平(A-)=c平平(B-) D.加水稀释到加水稀释到pH相同时相同时,酸酸HA、HB用到的水用到的水的体积的体积V(A)小于小于V(B)四、电解质溶液中的常见图像题四、电解质溶液中的常见图像题D(1)(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液稀释时的图像相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液稀释时的图像1 1、酸、碱溶液稀释的图像酸、碱溶液稀释的图像分别加水稀释到体积为原分别加水稀释到体积为原来相同的倍数来相同的倍数,醋酸的醋酸的pH大大加水稀释到相同的加水稀释到相同的pH,盐盐酸中加入的水多酸中加入的水多(2)相同体积、相同相同体积、相同pH的盐酸、醋酸溶液稀释时的图像的盐酸、醋酸溶液稀释时的图
16、像 分别加水稀释到体积为原分别加水稀释到体积为原来相同的倍数来相同的倍数,盐酸的盐酸的pH大大加水稀释到相同的加水稀释到相同的pH,醋醋酸中加入的水多酸中加入的水多解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点点”,即曲线的起点、即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点,先判断出各个点对先判断出各个点对应的溶质及溶液的酸碱性应的溶质及溶液的酸碱性,然后再进行相关的分析和判断。下面然后再进行相关的分析和判断。下面以室温时用以室温时用0.1 molL-1 NaOH溶液滴定溶液滴定20 mL 0.1 molL-1
17、HA溶液溶液为例为例(如图如图),总结如何抓住滴定曲线的总结如何抓住滴定曲线的5个关键点个关键点:2.2.酸、碱中和滴定的图像酸、碱中和滴定的图像关键点关键点离子浓度的关系离子浓度的关系点点起点起点起点为起点为HA的单一溶液的单一溶液，0.1 molL-1 HA溶液的溶液的pH1说明说明HA是弱酸是弱酸;溶液中溶液中c平平(HA)c平平(H+)c平平(A-)c平平(OH-)点点反应一半点反应一半点点溶液是等物质的量的点溶液是等物质的量的NaA和和HA的混合液的混合液，此时溶液此时溶液pHc平平(Na+)c平平(HA)c平平(H+)c平平(OH-)点点 中性点中性点此时溶液的此时溶液的pH=7,
18、溶液呈中性溶液呈中性，酸没有完全被中和酸没有完全被中和，此时溶液中此时溶液中c平平(Na+)=c平平(A-)c平平(HA)c平平(H+)=c平平(OH-)点点 恰好完全恰好完全反应点反应点此时二者恰好完全反应生成此时二者恰好完全反应生成NaA，NaA为强碱弱酸盐为强碱弱酸盐，溶液呈碱性溶液呈碱性,c平平(Na+)c平平(A-)c平平(OH-)c平平(HA)c平平(H+)点点 过量点过量点此时此时,NaOH溶液过量溶液过量，得到得到NaA与与NaOH等物质的量的混合液等物质的量的混合液，溶溶液显碱性液显碱性，溶液中溶液中c平平(Na+)c平平(OH-)c平平(A-)c平平(H+)7、25 时时,
19、将将pH均为均为2的盐酸与的盐酸与HX溶液分别加水稀释溶液分别加水稀释,溶液溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.a、b两点两点:c平平(X-)bC.稀释前稀释前,c平平(HX)0.01 molL-1D.溶液体积稀释到原来的溶液体积稀释到原来的10倍倍,HX溶溶液的液的pH3AB规律总结规律总结 (1)(1)电中性原则。电解质溶液中电中性原则。电解质溶液中, ,不论存在多少种离子不论存在多少种离子, ,溶液总是呈电中性溶液总是呈电中性, ,即阴离子即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数所带负电荷总数一定等于阳
20、离子所带正电荷总数, ,也就是所谓的电荷守恒规律。也就是所谓的电荷守恒规律。(2)(2)物料守恒原则。电解质溶液中由于电离或水解因素物料守恒原则。电解质溶液中由于电离或水解因素, ,离子会发生变化离子会发生变化, ,变成其他离子或分子变成其他离子或分子等等, ,离子种类增多了离子种类增多了, ,但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的。物料守恒的另外一但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的。物料守恒的另外一种重要形式是水电离出的种重要形式是水电离出的H H+ +的浓度与水电离出的的浓度与水电离出的OHOH- -浓度相等浓度相等( (即质子守恒即质子守恒) )。(3)(3)电离
21、程度小原则。该原则主要是指弱酸、弱碱溶液的电离程度小电离程度小原则。该原则主要是指弱酸、弱碱溶液的电离程度小, ,产生的离子浓度也就小。产生的离子浓度也就小。适用弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型。适用弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型。(4)(4)水解程度小原则。该原则主要是指含一种弱水解程度小原则。该原则主要是指含一种弱酸酸根离子或弱碱阳离子的盐溶液水解程度一般很小酸酸根离子或弱碱阳离子的盐溶液水解程度一般很小, ,水解产生的离子浓度一般较小水解产生的离子浓度一般较小, ,此原则适用此原则适用于含一种弱酸酸根离子或弱碱阳离子的盐溶液中离子浓度大小比较的题型。于含一种弱酸酸根离子或弱
22、碱阳离子的盐溶液中离子浓度大小比较的题型。(5)(5)以电离为主原则。该原则是指一元弱酸以电离为主原则。该原则是指一元弱酸(HA)(HA)与该弱酸的强碱盐与该弱酸的强碱盐(NaA)(NaA)等体积等浓度混合时等体积等浓度混合时, ,因因HAHA的电离程度大于的电离程度大于A A- -的水解程度的水解程度, ,溶液呈酸性。溶液呈酸性。(6)(6)以水解为主原则。当某弱酸很弱以水解为主原则。当某弱酸很弱, ,该弱酸与其强碱盐等体积等浓度混合时该弱酸与其强碱盐等体积等浓度混合时, ,以水解为主以水解为主, ,溶液溶液显碱性。也指除显碱性。也指除NaHSONaHSO3 3、NaHNaH2 2POPO4 4、NaHCNaHC2 2O O4 4等以外的多元弱酸强碱的酸式盐以水解为主等以外的多元弱酸强碱的酸式盐以水解为主, ,溶液显碱溶液显碱性。性。(7)(7)物料、电荷守恒结合原则。该原则是指同时运用电荷守恒、物料守恒比较溶液中复杂的离物料、电荷守恒结合原则。该原则是指同时运用电荷守恒、物料守恒比较溶液中复杂的离子、分子浓度关系的题型。可通过两守恒式加减得新的关系式。子、分子浓度关系的题型。可通过两守恒式加减得新的关系式。
