“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：试剂操作现象、结论试剂操作现象、结论……【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：【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：（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。

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/L H2SO4、3%H2O2、6mol/L HNO3、0.01mol/L KMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/L KI、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）【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：3 mol·L－1 H2SO4、1 mol·L－1 NaOH、0.01 mol·L－1 KMnO4、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液。

（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②加盐酸的作用是 。

（2）写出检验Ca 2+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Ca 2+、A13+、Fe 3+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（NaNO 2）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：试回答下列问题：（1）人体正常的血红蛋白中含Fe 2+，若误食亚硝酸盐（如NaNO 2），则导致血红蛋白中的Fe 2+转化为Fe 3+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Fe 3+还原为Fe 2+ D ．亚硝酸盐被还原 （2）下列方法中，不能用来区别NaNO 2和NaCl 的是________。

A ．测定这两种溶液的pHB ．用AgNO 3和HNO 3两种试剂来区别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亚硝酸及亚硝酸盐的资料：（1）HNO 2是一种弱酸(比醋酸略强)，且不稳定，易分解生成NO 和NO 2。

（2）HNO 2能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把I －氧化成I 2。

（3）AgNO 2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。

（4）NaNO 2的制备：2NaOH+NO+NO 2==2NaNO 2+H 2O2NO 2+2NaOH==NaNO 3+NaNO 2+H 2O 2NaNO 3== 2NaNO 2+ O 2↑加热11 （3）某同学把新制氯水加到NaNO 2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NaNO 2的实验，但他家中只有浓醋酸。

将NaNO 2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、K 2SO 4、NH 4HCO 3、NH 4Cl 、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。