8.(1)在粗制CuSO4?5H2O晶体中常含有杂质Fe2+ 。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂,使Fe2+转化为Fe3+,下列物质可采用的是______ 。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液pH至4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的______ 。
A.NaOH B.NH3?H2O C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol?L-1时就认定沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol?L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol?L-1]时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”) 。
答案 (1)①B ②CD (2)4 3 可行
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-),则c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol?L-1),则c(H+)=1.0×10-4 mol?L-1,pH=4 。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-),则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11 mol?L-1 。此时c(H+)=1×10-3 mol?L-1,pH=3,因此上述方案可行 。
高考一轮复习化学教案4
教学设计
一、学习目标
1.学会Cl-、SO42-、CO32-、NH4+等离子检验的实验技能,能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验方案探究某些常见物质的组成成分 。
2.初步认识实验方案设计、实验现象分析等在化学学习和科学研究中的应用 。
3.初步学会独立或与同学合作完成实验,记录实验现象,并学会主动交流 。逐步形成良好的实验习惯 。
二、教学重点及难点
常见离子检验的实验技能;设计简单的探究实验方案 。
三、设计思路
化学研究中,人们经常根据某些特征性质、特征反应、特征现象和特征条件对物质进行检验,以确定物质的组成 。学生已经掌握了一定的物质检验知识,但不够系统化,需进一步总结和提炼 。本节课选择Cl-、SO42-、CO32-、NH4+等常见离子作为检验对象,复习总结初中化学知识,学习常见物质的检验方法,介绍现代分析测试方法,从而让学生了解物质检验方法的多样性,进一步认识到物质检验过程中防止干扰的设计、多种物质检验方案的设计及操作技能 。
教学时,首先让学生明确物质检验的意义和价值,并初步明确进行物质检验的依据或策略,教学过程中充分发挥学生的自主性 。其次,根据教学目标创设相应的情景,提出具体的任务 。
四、教学过程
[导入]物质的检验是一个重要的工作 。如为保证公平竞赛,在大型运动会上会进行兴奋剂检测;检查身体时对血糖血脂的检验;质检员对生产的产品质量标准的检验,等等 。
[情景]“资料链接”——由某抗秧苗病菌的农药袋上的标签可知,该农药含有碳酸铵和硫酸铜两种成分 。如何通过实验确证该农药中含有铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子呢?指出所用的试剂、预期将观察到的现象以及反应的化学方程式 。
[实验]完成课本“活动与探究”栏目中的实验1-4 。
离子试剂现象
实验1NH4+
实验2Cl—
实验3SO42—
各个实验中,依次观察到什么现象?出现这些现象的根本原因是什么?
明确NH4+、Cl—、SO42—等离子的检验所采用的试剂和方法等:
NH4+:加浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;Cl—:滴加硝酸银溶液和稀硝酸,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;
SO42—:滴加BaCl2溶液和稀盐酸,生成不溶于稀盐酸的白色沉淀 。
[讨论]在完成相关实验时,都有一些值得注意的问题 。请结合实验过程及相关元素化合物知识,分析下列问题:
实验1:试纸为何要润湿?实验2:为何要加稀硝酸?实验3:为什么要加稀盐酸?
[补充实验]碳酸钾、碳酸钠分别与硝酸银、氯化钡溶液反应,并分别滴加酸溶液 。
结论:氨气溶于水才能电离出OH—;
检验Cl—加入稀硝酸是为了避免CO32—的干扰;
检验SO42—加入稀盐酸是为了排除CO32—的干扰 。
[小结]什么是物质的检验?
物质的检验应根据物质独有的特性,要求反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠 。
你还能回忆出哪些物质的检验方法呢?
要求:能够独立、准确地回顾出一些物质检验的方法,尽可能多地归纳出有关物质或离子的检验方法 。
学生回忆常见物质的检验:碳酸盐、酸、碱、淀粉、丝绸制品等 。
[迁移]“资料链接”——由加碘盐标签可知,加碘盐添加的是KIO3 。已知:KIO3在酸性条件下与KI反应得到碘单质 。
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