几种无机离子的检验学生学案定稿.docx
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几种无机离子的检验学生学案定稿
“几种无机离子的检验”学案
班级姓名学号
【学习目标】
1、能复述几种常见离子的常用检验方法。
2、掌握物质鉴别和混合物成分检验的实验思路和方法,能独立设计并完成相关实验任务,规范书写实验报告。
3、体会物质检验实验中试剂用量和操作细节的重要性。
4、体验综合利用化学知识和实验技能探究未知物质的过程和乐趣,提升学科综合素养。
【自主学习】
1、用规范的学科语言描述下列离子(溶液中)的检验方法:
Na+:
K+:
Fe3+:
Fe2+:
NH4+:
OH-:
Cl-:
SO42-:
2、物质的鉴别或检验应注意利用待检物质的各种物理、化学性质,尽可能选择现象明显、操作简单而又科学合理的实验方法。
下列情况下如何完成实验?
①检验NaCl固体中是否混有KCl?
②如何区分CuSO4和(NH4)2SO4两种白色粉末?
③如何鉴别稀硝酸和稀硫酸?
④合理推测溶液中既有Fe3+,也有Fe2+。
如何证明?
(不考虑其他离子)
⑤合理推测溶液中既有SO42-,也有SO32-。
如何证明?
(不考虑其他离子)
3、补充完成下列鉴别NH4NO3、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl、无水CuSO4五种固体的实验流程图。
【实验任务】
经检验莫尔盐是由N、H、S、O、Fe五种元素组成的离子化合物,可能含有Fe2+、Fe3+、NH4+、SO42-、SO32-。
请利用实验室常见仪器、用品和以下限选试剂确定莫尔盐所含有的离子。
仅限选择的试剂:
莫尔盐、0.1mol·L-1H2SO4、3mol·L-1H2SO4、0.1mol·L-1HCl、2mol·L-1NaOH、稀氨水、20%KSCN溶液、0.1mol·L-1BaCl2、0.01mol·L-1KMnO4、3%H2O2、红色石蕊试纸、品红溶液、蒸馏水。
【思路点拨】所给试剂中,能与Fe2+(Fe3+、NH4+、SO42-、SO32-)反应并有特殊现象的有哪些?
本实验中用于检验其存在是否合适?
确定最合理的方法后,用什么顺序检验有利于步骤简洁、节约药品?
【方案设计】画出你设计的实验流程示意图,写出实验步骤。
参考示例:
(样品初步处理阶段)
(检验阶段)
实验步骤:
【讨论交流】
1、溶解莫尔盐应注意什么?
(从其本身性质和对实验的影响两方面考虑)
2、互相比较自己设计的实验方案,对所选择的实验方法给出理由。
3、每一步实验所用试剂的用量如何确定?
【分组实验】
1、四人一组,记录员记录好本组实验中的正常或异常现象,随时记下本组的困惑:
2、课后认真完成下列实验报告:
实验步骤
现象与结论
【思考】通过上述实验,未知混合物中无机离子检验的基本思路是什么?
【拓展训练】
1、为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①测定溶液的pH值,溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③向剩余溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。
④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据上述实验,以下推测正确的是()
A.一定有C1-离子B.不能确定SO32-、SO42-离子是否存在
C.一定有CO32-离子D.不能确定HCO3-离子是否存在
2、用实验验证某溶液中含有Mg2+、Al3+、Ag+、Ba2+四种金属离子,画出实验流程图。
【思考】比较“自主学习”3和“拓展训练”2,鉴别纯净物和检验混合物在思路方法上有何不同之处?
3、(2007广东-23改)已知某混合金属粉末,除铝处还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。
设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。
阅读以下实验探究过程,回答思考题:
(1)提出假设:
假设1:
该混合金属粉末中除铝外还含有Fe元素;
假设2:
该混合金属粉末中除铝外还含有Cu元素;
假设3:
该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素;
(2)基于假设3设计实验方案。
(3)实验过程:
编号
实验操作
预期现象和结论
①
用药匙取少许样品,加入试管A中,再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中,充分反应后,静置,弃去上层清液,剩余固体备用。
样品部分溶解,并有气体放出。
②
往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸,充分反应后,静置。
取上层清液于试管B中,剩余固体备用。
固体部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色,可能含铁。
③
往试管B中加入少许稀硝酸,再滴加几滴20%KSCN溶液。
溶液先变黄色,加KSCN后显血红色,结合②可知,一定含铁。
④
往②剩余固体中加入适量稀硝酸,再滴加适量NaOH溶液。
固体溶解,有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色,溶液显蓝色,加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生,一定含铜。
思考并回答下列问题:
(1)为什么要先除去铝?
(2)如果第②步直接用HNO3溶解然后进行后面的操作,是否可以?
(3)如何判断第①、②步中NaOH溶液、稀硫酸已过量?
(4)第①步中“弃去上层清液”是如何操作的?
这种方法适合什么情况下使用?
(5)第③步中,稀硝酸为什么只加入少许?
在滴加KSCN溶液之后再加入行不行?
4、将“自主学习”3的实验流程图转化为实验报告。
实验步骤
预期现象与结论
5、(2008广东-21改)某种催化剂为铁的氧化物。
某化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:
将适量稀硝酸加入到少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。
一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由________________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)请完成对铁元素价态的探究:
限选实验仪器与试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹;3mol/LH2SO4、3%H2O2、6mol/LHNO3、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/LKI、20%KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设(提示:
假设要依据探究的目的来提出)
假设1:
;
假设2:
;
假设3:
。
②设计实验方案证明你的假设(画出实验流程图)
③根据②的实验方案,进行实验。
写出实验操作步骤、预期现象与结论。
(提示:
现象与结论要密切回应前面的各种假设)
实验操作
预期现象与结论
步骤1
步骤2
步骤3
……
【思考】比较“拓展训练”3和5,题目的设计有何不同?
“预期现象和结论”的回答方式有何差异?
对于各种假设都需要兼顾的探究题,如何处理好实验方案的严密性、逻辑性?
6、(2010广东-33改编)某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)刚吸收过少量SO2的NaOH溶液中溶质有_________________________________。
(2)吸收Cl2时首先发生的反应是Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O。
吸收一定量Cl2后,溶液中一定含有的阴离子是___________________________,还可能含有的阴离子是__________________。
(3)对还不能确定的阴离子存在情况提出合理的假设:
假设1:
;
假设2:
;
假设3:
。
(4)设计实验方案,进行实验。
写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
3mol·L-1H2SO4、1mol·L-1NaOH、0.01mol·L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液于试管中,滴加3mol·L-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中。
步骤2:
步骤3:
(以下备选练习可用于以后的测试中长期巩固,不必此时全部放给学生,将前面的充分用好即可。
)
备选:
1、茶是我国人民喜爱的饮品。
某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。
【查阅部分资料:
草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质;草酸钙(CaC2O4)难溶于水;Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH:
Ca(OH)2:
pH≥13;A1(OH)3:
pH≥5.5;Fe(OH)3:
pH≥4.1。
】
试根据上述过程及信息填空:
试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤
加盐酸的作用是。
(2)写出检验Ca2+的离子方程式。
(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式。
(4)分析上述实验流程,具体指出Ca2+、A13+、Fe3+检验时的干扰情况:
________________
_____________________________________________________________________。
2、在氮的化合物中,有一类盐叫亚硝酸盐,如亚硝酸钠(NaNO2)等。
它广泛用于印染、漂白等行业,在建筑行业用作防冻剂,在食品工业用作防腐剂和增色剂;它是一种潜在致癌物质,过量或长期食用对人产生危害。
由于亚硝酸钠有咸味,外观与NaCl又很相似,曾多次发生过被误当食盐食用的事件。
某同学查阅有关资料,了解到以下相关信息:
加热
试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白中含Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。
下列叙述不正确的是_______。
A.亚硝酸盐是还原剂 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ D.亚硝酸盐被还原
(2)下列方法中,不能用来区别NaNO2和NaCl的是________。
A.测定这两种溶液的pHB.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
C.在酸性条件下加入KI淀粉试液来区别 D.分别在这两种溶液中滴加甲基橙
(3)某同学把新制氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,无其他明显现象。
请写出此反应的离子方程式__________________________________________________。
(4)某同学在家中欲进行鉴别NaCl与NaNO2的实验,但他家中只有浓醋酸。
将NaNO2固体加到浓醋酸中能观察到有气体产生,请说明理由。
_______________________________
_____________________________________________________________________________。
3、已知某白色混合物粉末是由CuSO4、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、NaCl五种物质中的两种混合而成。
请完成下述探究该混合物组成的实验。
一、初步探究
取适量固体混合物于烧杯中,加入蒸馏水搅拌,混合物完全溶解,得到无色透明溶液A,同时闻到有轻微的刺激性气味。
用胶头滴管取少量溶液A于试管中,再滴加稀硝酸,溶液中有无色气泡产生。
上述实验可以得到的初步结论是。
对该混合物的组成提出合理假设:
假设1:
______________________________________;
假设2:
______________________________________;
……
二、进一步探究
请设计实验方案进一步确定该固体混合物的组成。
画出实验流程图(仪器、试剂不限),整理出实验报告。
实验操作
预期现象和结论
4、为了预防碘缺乏病,需食用适量的含碘食盐。
为了探究食盐样品中是否含碘和碘的存在形式(I2、I-、IO3-中的一种),请提出假设,并设计合理的验证方案(药品和仪器自选),写出实验步骤、预期现象与结论。
(提示:
5HSO3-+2IO3-=I2+5SO42-+3H++H2O)
(1)提出假设:
(2)根据你设计的实验方案,写出实验步骤以及预期现象和结论。
实验操作
预期现象和结论
……
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