10.离子共存_2021年浙教版科学准九年级上学期暑假讲义(word,无答案)

第十讲 离子共存

知识与技能：掌握不同条件下，在同一水溶液中不同离子能否大量共存的判断原则；

习惯与方法：探究化学反应的实质，培养学生的观察能力、分析问题的能力、归纳总结的能力；

思维与素养：通过离子共存的分析判断，形成离子可以构成物质的微观观念，培养抽象思维。

1、复分解反应发生的条件？

2、酸、碱、盐溶解性表？

3、快速找出下列物质中常温下不溶于水的物质

Na2CO3        Al(OH)3        Ba(NO3)2   AgCl      Ba(OH)2      

NH4Cl         BaSO4           CuCl2   FeCl3   BaCO3 

知识点一、复分解反应的实质

向稀HCl中加入NaOH溶液的微观示意图

我们发现：反应前稀HCl中有    离子和    离子、NaOH溶液中有    离子和    离子。

          反应后溶液中存在    离子和    离子，    离子和    离子减少

说明NaOH溶液和稀HCl反应的实质：                      

复分解反应的实质：是离子之间发生反应生成                 的过程（而不发生反应的离子能共存于溶液中），反应总是向着溶液中       减少的方向进行。

知识点二、离子共存的概念

离子共存：实质上就是看离子间是否发生反应的问题。若在溶液中发生反应，就不能共存。

判断：下列各组内的离子，在溶液中能不能共存，为什么？

A、H+ 、SO42- 、 Ba2+ 、NO3-  B、Na+ 、Cl- 、H+ 、 CO32-

C、K+ 、OH- 、Ba2+  、H+　      D、Na+  、K+ 、Cl- 、OH-

讨论：离子共存一般要注意哪些问题，所以我们需要什么样的知识准备？

1、生成沉淀的离子对不能共存

Cl-  +  Ag+  =  AgCl↓   （白色沉淀）

SO42-  +  Ba2+  =  BaSO4↓ （白色沉淀）

CO32-  +  Ca2+  =  CaCO3↓ （白色沉淀）

CO32-  +  Ba2+  =  BaCO3↓ （白色沉淀）

OH-  +  Mg2+  =  Mg(OH)2↓ （白色沉淀）

OH-  +  Cu2+  =  Cu(OH)2↓ （蓝色絮状沉淀）

OH-  +  Fe3+  =  Fe(OH)3↓ （红褐色絮状沉淀）

2、生成气体的离子对不能共存

H+  +  HCO3-  =  H2O  +  CO2↑

2H+  +  CO32-  =  H2O  +  CO2↑

NH4+  +  OH-  =  NH3↑  +  H2O

3、生成水的离子对不能共存

H+  +  OH-  =  H2O

4、附加隐含条件的离子共存问题

①无色透明溶液：无色表示溶液中没有             等离子；透明表示：没有      生成。

②溶液呈酸性：说明溶液中有大量的       离子；

③溶液呈碱性：说明溶液中有大量的       离子；

④初中阶段能与金属反应产生气泡的溶液：说明溶液中有大量的       离子。

知识点三、离子方程式的书写

离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。

书写步骤：

写：写出反应物和生成物的化学式

拆：将能够在水中电离的物质拆写成离子的形式

删：删除不发生反应的离子

配：将参加反应的离子根据元素守恒和电荷守恒进行配平

查：检查化学方程式是否配平，沉淀、气体符号是否遗漏

举例：盐酸和碳酸钙反应   氢氧化钠和氯化铜反应  氢氧化钡和硫酸铜反应

精熟讲授① 下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　）

A．、、Cl-  B．、OH-、

C．、、OH- D．、、

高效演练1-1 下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　）

A． B．

C． D．

高效演练1-2 某溶液大量共存的离子有NH4+、Ba2+和X离子，则X可能是（　　）

A．Cl-  B．K+ 

C．SO42-  D．OH-

精熟讲授② 下列各组离子在水中能大量共存，并形成无色透明溶液的是（　　）

A．、、、 B．、、、

C．、、、 D．、、、

高效演练2-1 能大量共存且形成无色溶液的一组离子是（    ）

A．、、 B．、、

C．、、 D．、、

精熟讲授③ 下列离子能在pH=1的无色溶液中大量共存的是（　　）

A．、、、 B．、、、

C．、、、 D．、、、

高效演练3-1 下列各组离子能在PH为1的溶液中大量共存的是（　　）

A．     B．

C．     D．

高效演练3-2 在pH=1的无色溶液中，下列离子能大量共存的是（　　）

A．     B．

C．     D．

精熟讲授① 下列离子能在含有硫酸的溶液中大量共存的是（　　）

A．Mg2+、   B．Na+、   C．K+、OH-   D．Ba2+、C1-

高效演练1-1 下列各组离子在pH=13的溶液中能大量共存的是（　　）

A．K+、Na+、Ba2+、NO   B．NH、Cl-、SO、CO

C．Fe3+、Cl-、SO、Na+   D．H+、 Cl-、Ca2+、CO

高效演练1-2 下列离子组在酸性或碱性溶液中都能大量共存的是（　　）

A．Ca2+、Mg2+、Cl -、NO3-     B．Na+、HCO3-、Cl-、NH4+

C．H+、SO42-、NO3-、Al3+     D．K+、Cl-、Na+、NO3 -

精熟讲授② 在使紫色石蕊试剂变红的溶液中，能大量共存的离子是（　　）

A．Mg2+、Fe2+、SO42-、Cl-   B．Al3+、Fe3+、OH-、SO42-

C．K+、Na+、Cl-、HCO3-   D．Na+、Ba2+、NO3-、SO42-

高效演练2-1 某溶液能使紫色石蕊溶液变蓝，下列各组离子在该溶液中能大量共存的是（　　）

A．､､Mg2+､Cl-   B．Cu2+､Na+､､K+

C．K+ ､､､Cl-   D．H+､Ba2+､K+､

精熟讲授③ 下列各组离子能够在指定溶液中大量共存的一组是（　　）

A．在稀盐酸中：Ag+、NO   B．在氯化钾溶液中：Zn2+、SO

C．在硫酸钠溶液中：Ba2+、Cl-   D．在硝酸铵溶液中：K+、OH-

高效演练3-1 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的一组是（    ）

A．在稀盐酸溶液中：、、   B．在氯化钠溶液中：Ca2+、NO、K+

C．在氢氧化钠溶液中：Mg2+、Cl-、Ba2+   D．在硝酸铵溶液中：Na+、OH-、Cl-

高效演练3-2 下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是（　　）

A．在氯化钠溶液中：Ag+、Ca2+、  B．在氢氧化钠溶液中：H+、Mg2+、Cl-

C．在稀盐酸中：Ba2+、、Zn2+   D．在硫酸铵溶液中：Na+、Cu2+、OH-

精熟讲授① 某化工厂有甲、乙两个车间，它们排放的废水中均含三种离子，经分析这些离子是Ba2+、Cu2+、K+、NO3﹣、SO42﹣、CO32﹣。甲车间废水呈碱性，若将甲、乙车间的废水按适当比例混合，使废水中的某些离子恰好完全反应转化为沉淀（如图所示）。下列分析正确的是（　　）

A．甲车间的废水含有的离子是K+、CO32﹣、NO3﹣

B．图中的沉淀是硫酸钡和碳酸钡

C．图中滤液所含阳离子与阴离子的数目比为1：1

D．若向乙车间的废水中加入适量铁粉，充分反应后过滤，滤液可直接排放

高效演练1-1 某研究性学习小组调查发现，甲、乙两工厂排放的污水各含下列离子H+、Cu2+、K+、NO、OH- 中的三种离子（两厂含有一种相同的离子）。 若将两厂的污水按定比例混合，沉淀后污水会变成无色澄清中性溶液。下列关于污水的分析，正确的是（    ）

A．Cu2+和H+来自同一工厂   B．OH－和H+来自同一工厂

C．OH－和Cu2+来自同一工厂   D．Cu2+和K+来自同一工厂

高效演练1-2 某化工厂有甲、乙两个车间，排出的污水澄清透明，经分析分别含有三种不同的离子，两厂废水中共有Ba2+、K+、Cu2+、OH﹣、NO3﹣、CO32﹣六种离子

（1）甲车间的废水含有3种离子，明显呈碱性，则乙车间排放的污水中所含有的3种离子是_____

（2）将甲、乙两车间的废水按适当的比例混合，可以变废为宝，既能使废水中的Ba2+、Cu2+、

OH﹣、CO32+等离子转化为沉淀除去，又可用上层清液来浇灌农田，清液中含的溶质主要是_____              （填化学式）．

高效演练1-3 某未知溶液，可能含有Na+、Cu2+、Ba2+、SO42-、Cl－中的几种，为确定溶液中含有的离子，实验如下：①取未知溶液2～3mL于试管中，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，静置；②取①中上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成；③另取未知溶液2～3mL于试管中，滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成。分析实验过程，回答：

（1）溶液中一定存在的离子是__________________。

（2）溶液中一定不存在的离子是__________________。

（3）溶液中可能存在的离子是__________________。

精熟讲授② 某兴趣小组同学利用老师提供的试剂：稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液、硝酸钡溶液探究酸碱盐之间发生复分解反应的条件，他们将试剂两两混合，观察、分析实验现象。请完成下列问题：

（1）上述物质间能反应但无现象的反应方程式为___________________。

（2）通过观察分析实验现象，得出酸碱盐间发生复分解反应的条件是____________。

（3）酸碱盐在溶液中发生复分解反应，实质上是酸碱盐溶于水解离出的离子间相互结合反应。              结合物质的溶解性及复分解反应发生的条件，完成

① 写出一种在溶液中不会发生复分解反应的可溶性盐的化学式_____________；

② 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是___________

A.H+、CO32-、NO3-     B.Fe3+、OH- 、Cl-    C.Cu2+、Ca2+、CO32-     D.H+、 Cl-、 NO3-

（4）实验结束后，同学们将所有反应产生的废液置于废液缸中，静置一会儿观察到有白色沉淀               和无色上层清液。为达到绿色排放（中性、无毒），小丽和小林同学们对废液的成分进行               了探究（友情提示： Ba2+有毒，Ba(NO3)2、BaCl2、Na2SO4溶液均呈中性）：

①分析：白色沉淀中一定含有_____，上层无色清液中一定含有的离子是____________。

②废液处理：取上层清液，常温下测得废液pH=7，小丽认为：废液可以直接排放；小林                            认为废液不能直接排放。你认为不能直接排放的原因是__________________________。

高效演练2-1 已知某工业废水中含有大量FeSO4较多的CuSO4少量的Na2SO4以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及金属Cu。

（1）步骤1、步骤2、步骤3的主要操作是相同的，需用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有________________。

（2）步骤2中发生反应的化学方程式为___________________________。

（3）步骤3中发生反应的化学方程式为___________________________。

（4）步骤4中涉及的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干，过滤后滤液中还存在               的金属阳离子有_____。

（5）最后的固体单质是_____（填名称）

（6）若测得某溶液中仅有钠离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子这四种离子，已知钠离子、镁               离子、氯离子个数之比为4：5：8，若钠离子为4n个，则硫酸根离子的个数是_____。

高效演练2-3 “十三五”期间，烟台将建设大型海水淡化厂，下图是某设计院设计的综合利用海水的流程图。据图回答问题：

（1）反渗透膜法与滤纸过滤法在原理上都是利用混合体系中各物质的__________不同进行分离               的方法。离子交换膜是对特定离子的选择性透过膜，可以使带特定电量的离子透过过程②               中“某种离子交换膜”选择透过的离子特点是__________________________。

（2）过程③是氨碱法制纯碱的一个流程，其中碳酸氢钠属于_______（填“酸”、“碱”或“盐”）。

（3）过程④采用蒸发结晶的方法，而不采用冷却热饱和溶液方法，原因是__________________，               实验室在加热蒸发结晶过程中，当蒸发皿___________________时，停止加热。

（4）浓海水中SO42-、Ca2+、Mg2+可用离子交换膜直接除去，若用化学沉淀法依次除去SO42-、Ca2+、               Mg2+，需要的三种离子分别是___________________（写离子符号）。

（5）若有溶质质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100kg，要将其变成20℃时氯化钠的饱和溶               液，以满足化工生产的需要，可采用的最简便方法。________________________________

____________________________________（已知：20℃时氯化钠的溶解度为36g.）

1、在今年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中，同学们做了如图所示的四组实 验，并将 A、B、C、D 四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后，某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀，上层溶液呈红色。为了探究上层溶液的成分，进行了以下实验。

（提出问题）大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外，还含有哪些离子？(假设难溶物质、                                          水和酚酞均不会解离出离子)

（猜想假设）小明认为上层溶液中一定含有 Na＋、CO32-、H＋、Cl－、Ba2＋、Ca2＋、OH－七种离子，                                          你认为上层溶液中含有的离子最多可能有_______种。

（分析讨论）小红认为上层溶液中一定不含有H＋，因为是____________。小李取一定量的上层                                          溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一 定不含有                                          CO32-，小红认为他的结论不正确，原因是_______________________。

（设计实验）为进一步确定上层溶液中是否含有CO32-，请你和小红一起参与下列探究

（实验结论）大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是_____________ (填离子符号)。

2、化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。某化学兴趣小组在实验室中发现一瓶没有标签的无色溶液，同学们对溶液的离子组成很感兴趣，老师告诉他们这瓶溶液中可能含有K+、CO32-、NO3-、SO42-、H+、Fe2+、Cl－中的一种或几种为探究其成分进行如下实验。

小松同学认为无需进行实验就可确定溶液中一定不含______（写离子符号）。

（实验探究）

（实验探究一）小松同学取试液于试管中加入稀硫酸：

由实验现象可确定溶液中一定含有_______，据此推断出一定不含________一同时根据               ______________________还可确定溶液中一定还含有K+。

（结论应用）通过上述实验，同学们经过讨论分析总结出的一般规律是：在溶液中________

____________________________离子不能共存。

（实验探究二）小北同学另取试液于试管中加入硝酸钡溶液产生白的沉淀

由实验现象小北同学得出溶液中一定含有SO42-，小松同学认为小北同学的结论不正确，其              理由是：________________________________。

小松同学取少量的白色沉淀于试管中，加入______观察到_______的现象最终确定了试液中              还一定含有SO42-。老师告诉同学，这瓶试液实际上就是由两种物质混合而成。同学们经过              讨论最终确定了试液的组成。

（归纳总结）经讨论我们能够总结出，在确定试液中离子成分时，对所选试剂的要求是_____

_______________________________________________________，才可以证明试液的组成。