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

……