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第20講 離子反應發生的條件
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目標導航
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課程標準 課標解讀
1．了解離子反應發生的條件是生成沉淀、生成弱電解質、生成氣體或發生氧化還原反應 2．綜合運用電解質電離、離子反應發生的條件，進行離子方程式正誤判斷。 1．知道離子反應的實質和離子反應發生的條件，會判斷離子反應能否發生。 2．會書寫離子方程式，熟知離子反應的應用，建立離子檢驗與推斷的思維模型。 3．能運用化學符號和定量計算等手段說明離子反應及離子共存問題；能從宏觀與微觀結合的視角對離子反應及離子方程式的書寫和判斷進行分類和表征。
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知識精講
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知識點01 離子反應
【即學即練1】下列各組物質相互混合后，不會發生離子反應的是（ ）。
A．Na2SO4溶液和MgCl2溶液
B．Na2CO3溶液和稀硫酸
C．NaOH溶液和Fe2（SO4）3溶液
D．Ca（OH）2和鹽酸
【解析】選A。題中的各種物質在溶液中如果能夠發生反應，則都是復分解反應。Na2SO4溶液和MgCl2溶液如果反應，則生成MgSO4和NaCl，由于MgSO4和NaCl都是可溶性物質，不具備復分解反應發生的條件，所以不會發生離子反應。
知識點02 離子反應發生的條件
1．復分解型離子反應發生的條件
（1）生成沉淀（難溶性物質）
①Na2SO4溶液與Ba（OH）2溶液混合：Ba2++SO42－BaSO4↓
②向MgCO3懸濁液中加入NaOH溶液：MgCO3+2OH－Mg（OH）2↓+CO32－。
（2）生成弱電解質（難電離物質）
①NaOH與鹽酸混合：H++OH－H2O。
②鹽酸與CH3COONa混合：H++CH3COO－CH3COOH。
③向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液：NH4++OH－NH3·H2O。
（3）生成氣體（揮發性物質）
①Na2CO3溶液與過量稀硫酸混合：CO32－+2H+H2O+CO2↑。
②濃NH4NO3溶液中加入濃NaOH溶液：NH4++OH－NH3↑+H2O。
2．氧化還原型離子反應
（1）普通反應：氧化性和還原性的離子相遇時，能發生氧化還原反應而使離子濃度降低
①向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O。
②向CuSO4溶液中加入鋅片：Zn+Cu2+Zn2++Cu。
③FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。
（2）原電池反應：Cu－Zn－CuSO4原電池
①負極反應式：Zn－2e－Zn2+
②正極反應式：Cu2++2e－Cu
③總反應式：Cu2++ZnZn2++Cu
（3）電解池反應：電解飽和食鹽水。
①陽極反應式：2Cl－－2e－Cl2↑
②陰極反應式：2H++2e－H2↑
③總反應式：2Cl－+2H2O2OH－+H2↑+Cl2↑
【即學即練2】（上海松江區2020~2021學年高三上學期期中）下列物質兩兩混合，不能用Ca2++CO32－CaCO3↓表示的是（ ）。
A．Ca（OH）2與Na2CO3 B．CaCl2與K2CO3
C．CaCl2與Na2CO3 D．Ca（OH）2與（NH4）2CO3
【解析】選D。Ca（OH）2與Na2CO3發生反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，反應的離子方程式：Ca2++CO32－CaCO3↓，故A不符合題意；CaCl2與K2CO3發生反應生成碳酸鈣和氯化鉀，反應的離子方程式：Ca2++CO32－CaCO3↓，故B不符合題意；CaCl2與Na2CO3反應生成碳酸鈣和氯化鈉，反應的離子方程式：Ca2++CO32－CaCO3↓，故C不符合題意；Ca（OH）2與（NH4）2CO3混合后生成碳酸鈣和一水合氨，一水合氨為弱堿，不可拆，故離子方程式為：Ca2++2OH－+2NH4++CO32－CaCO3↓+2NH3 H2O，該反應不可以用Ca2++CO32－CaCO3↓表示，故D符合題意。
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能力拓展
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考法01 離子共存
【典例1】（2021·天津等級考）常溫下，下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．pH＝1的溶液：Fe2+、Mg2+、SO42－、NO3－
B．pH＝12的溶液：K+、Na+、NO3－、CO32－
C．pH＝7的溶液：Na+、Cu2+、S2－、Cl－
D．pH＝7的溶液：Al3+、K+、Cl－、HCO3－
【解析】選B。pH＝1的溶液中，NO3－在酸性條件下與Fe2+會發生氧化還原反應，不能大量共存，故A錯誤；pH＝12的溶液中，K+、Na+、NO3－、CO32－均不能發生反應，能大量共存，故B正確；pH＝7的溶液中，Cu2+、S2－會發生反應生成沉淀，不能大量共存，故C錯誤；pH＝7的溶液中，Al3+、HCO3－會發生雙水解，不能大量共存，故D錯誤。
【知識拓展】離子共存
1．離子能否大量共存的判斷方法
（1）“一色”：即溶液顏色。若限定溶液無色，則Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4－等有色離子不能大量存在。
（2）“二性”：即溶液的酸性和堿性。
①在強酸性溶液中，OH－和弱酸根離子（CO32－、SO32－、S2－、CH3COO－等）不能大量共存；
②在強堿性溶液中，H+、NH4+、Fe2+、Cu2+、Mg2+等均不能大量共存；
③酸式弱酸根離子（HCO3－、HSO3－、HS－等）在強酸性或強堿性溶液中均不能大量存在。
（3）“三特殊”：指三種特殊情況。
①［Al（OH）4］－與HCO3－不能大量共存；
②“NO3－+H+”和“ClO－”等強氧化劑，能與S2－、HS－、Fe2+、I－等發生氧化還原反應，不能大量共存；
③NH4+與CH3COO－、CO32－，Mg2+與HCO3－等組合中，水解相互促進程度很小，在溶液中可大量共存。
（4）“四反應”：指的是離子間通常進行的四種反應類型。
①復分解型離子反應，如Ag+和Cl－、Cu2+和OH－等不能大量共存；
②氧化還原型離子反應，如Fe3+與I－，H+、NO3－與Fe2+等不能大量共存；
③水解相互促進型離子反應，如Fe3+、Al3+與CO32－、HCO3－等不能大量共存；
④絡合型離子反應，如Fe3+與SCN－不能大量共存。
2．解離子共存題的兩個“注意”
（1）要特別注意隱含條件：
①由水電離的c（H+）＝1×10－14mol·L－1的溶液、水電離出來的H+和OH－濃度的乘積為1×10－28mol2·L－2的溶液、放入鋁片能放出H2的溶液等，其隱含的條件是：該溶液既可能為酸性也可能為堿性。常溫下pH＝7的溶液，可知溶液呈中性，則易水解的離子，如Fe3+等不能大量存在；
②使pH試紙變紅的溶液呈酸性；使pH試紙變藍的溶液呈堿性；
③在酸性溶液中，隱含的條件是一些離子的氧化性增強，能氧化一些還原性離子。例如Fe2+、I－與NO3－在堿性條件下可以大量共存，但在酸性條件下，NO3－的氧化能力大大增強，能把這些還原性離子氧化。
（2）要特別注意題干的限制條件，如“一定能”“可能”“一定不能”“無色”“堿性”“因發生氧化還原反應”“在含Fe2+和H+的溶液中”等。
離子反應的實質是使溶液中離子濃度減小，溶液中的離子之間可以通過復分解反應或氧化還原反應而達到降低離子濃度的目的。因此溶液中的離子只要發生反應，則這些離子就不能大量共存。
考法02 離子方程式的正誤判斷
【典例2】（2022·湖南省等級考）（不定項）下列離子方程式正確的是（ ）。
A．Cl2通入冷的NaOH溶液：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O
B．用醋酸和淀粉－KI溶液檢驗加碘鹽中的IO3－：IO3－+5I－+6H+3I2+3H2O
C．FeSO4溶液中加入H2O2產生沉淀：2Fe2++H2O2+4H2O2Fe（OH）3↓+4H+
D．NaHCO3溶液與少量的Ba（OH）2溶液混合：HCO3－+Ba2++OH－BaCO3↓+H2O
【解析】選AC。Cl2通入冷的NaOH溶液中發生反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，該反應的離子方程式為Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O，A正確；用醋酸和淀粉－KI溶液檢驗加碘鹽中的IO3－的原理是IO3－在酸性條件下與I－發生歸中反應生成I2而遇淀粉變藍，由于醋酸是弱酸，在離子方程式中不能用H+表示，因此B不正確；H2O2具有較強的氧化性，FeSO4溶液中加入H2O2產生的沉淀是氫氧化鐵，該反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+4H2O2Fe（OH）3↓+4H+，C正確；NaHCO3溶液與少量的Ba（OH）2溶液混合后發生反應生成碳酸鋇沉淀、碳酸鈉和水，NaHCO3過量，Ba（OH）2全部參加反應，因此該反應的離子方程式為2HCO3－+Ba2++2OH－BaCO3↓+CO32－+2H2O，D不正確。
【知識拓展】離子方程式的書寫及正誤判斷
1．化學式拆寫要點
（1）易溶于水的強電解質均寫成離子形式，包括強酸、強堿、大多數可溶性鹽；其他均用化學式表示，如單質、氧化物、氣體、弱電解質（弱酸、弱堿、水）、非電解質、難溶性鹽。
（2）微溶物寫法：微溶物作為反應物，若是溶液寫離子符號，若是濁液寫化學式；微溶物作為生成物，一般寫化學式。
（3）酸式鹽的寫法：多元弱酸根離子不能拆開寫；強酸酸式酸根離子拆開寫。
（4）氨水寫法：氨水作為反應物時寫NH3·H2O；作為生成物時，若加熱條件或濃度大時寫成NH3↑+H2O，若無加熱條件且濃度很稀，寫成NH3·H2O。
2．離子方程式的正誤判斷
（1）一查是否符合客觀事實。即反應能否發生，生成物是否符合事實。如Na與CuSO4溶液：2Na+Cu2+＝2Na++Cu（錯誤）；Fe與稀鹽酸：2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑（錯誤）。
（2）二查化學式拆寫是否正確。
（3）三查符號使用是否正確，要注意“”“”“↑”“↓”等符號的正確使用。如AlCl3溶于水中，Al3++3H2OAl（OH）3↓+3H+（錯誤）。
（4）四查是否遵循原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒。如Fe3++CuFe2++Cu2+（錯誤）；Fe2++Cl2Fe3++Cl－（錯誤）。
（5）五查是否漏掉離子反應。如Ba（OH）2溶液與CuSO4溶液反應，Ba2++SO42－BaSO4↓（錯誤）。
（6）六查反應物或產物的配比是否正確。如稀硫酸與Ba（OH）2溶液的反應：H++SO42－+Ba2++OH－BaSO4↓+H2O（錯誤）。
（7）七查是否符合用量關系。即過量、少量、等物質的量、適量、任意量、逐滴加入引起的用量變化等對反應產物的影響。
（8）八查反應條件的影響。
①有的反應與試劑的滴加順序有關如Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，CO32－+H+HCO3－，HCO3－+H+H2O+CO2↑。稀鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液，CO32－+2H+H2O+CO2↑。再如AlCl3溶液與NaOH溶液、Na［Al（OH）4］溶液與鹽酸反應等。
②濃度條件如硝酸與銅反應時，濃硝酸被還原為NO2、稀硝酸一般被還原為NO。
2．與量有關的離子反應
（1）多元弱酸酸式鹽與量有關的離子反應，書寫離子方程式時可用“少定多變法”來書寫。所謂“少定”就是量少的反應物，其離子的計量數按化學式確定，所謂“多變”就是過量的反應物，其計量數根據反應的需要來確定，不受化學式中的比例制約，是可變的。如將少量的NaOH溶液加入Ca（HCO3）2溶液中，反應的離子方程式為OH－+HCO3－+Ca2+H2O+CaCO3↓；過量的NaOH溶液與Ca（HCO3）2溶液反應，反應的離子方程式為Ca2++2HCO3－+2OH－CaCO3↓+2H2O+CO32－。
（2）反應物相對量不同，離子方程式不同，如CO2與Ca（OH）2、SO2與NaOH、AlCl3與NaOH、Na［Al（OH）4］與鹽酸的反應等。
（3）反應物中有兩種或兩種以上的離子被一種物質氧化或還原的反應，按不同比值混合時，離子方程式不同，如FeBr2與Cl2、FeI2與Cl2的反應等。
【特別提醒】
（1）反應環境問題：能寫成離子反應方程式的必須是在溶液中進行的反應，不是在溶液中進行的反應，不能寫成離子方程式，如NaCl固體與濃硫酸的反應，實驗室制備氨氣、銅與濃硫酸反應等。
（2）約分問題：寫完離子方程式除了注意檢查是否元素守恒、電荷守恒及轉移電子守恒外，還要檢查方程式是否能約分，能約分的化到最簡。
（3）順序問題：兩種或兩種以上的離子被同一種氧化劑氧化或還原劑還原，要注意氧化還原的順序問題，如FeI2溶液通入少量Cl2、過量Cl2時參加反應的離子不同。
考法03 離子檢驗
【典例3】對某溶液中部分離子的定性檢測流程如圖。相關分析正確的是（ ）。
A．步驟①所加試劑可以是濃KOH溶液
B．步驟①發生反應Al3++4NH3 H2O［Al（OH）4］－+4NH4+
C．可以用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗生成的無色氣體
D．步驟②發生反應Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑
【解析】選A。步驟①加入過量的某個試劑后生成無色氣體、紅褐色沉淀，無色氣體應為氨氣，紅褐色沉淀為Fe（OH）3，試劑應為強堿溶液，X溶液應為偏鋁酸鹽溶液，偏鋁酸根和碳酸氫根離子之間反應可以得到氫氧化鋁沉淀。根據分析可知該試劑應為強堿溶液，可以是濃KOH溶液，故A正確；步驟①中加入的是強堿，鋁離子發生的反應為Al3++4OH－［Al（OH）4］－，故B錯誤；無色氣體為氨氣，氨氣應用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙會變藍，故C錯誤；步驟②為偏鋁酸根和碳酸氫根離子之間的反應，離子方程式為H2O+AlO2－+HCO3－Al（OH）3↓+CO32－，故D錯誤。
【知識拓展】離子的檢驗
1．常見陽離子的檢驗
陽離子 試劑或方法 實驗現象
Na＋ 焰色反應 黃色火焰
K＋ 焰色反應 紫色火焰（透過藍色鈷玻璃）
Fe3＋ NaOH溶液 生成紅褐色沉淀
KSCN溶液 溶液呈紅色
Fe2＋ NaOH溶液 白色沉淀→灰綠色→紅褐色
先加KSCN溶液，再加氯水 加KSCN溶液無明顯變化，再加氯水變為紅色
Fe2＋（含Fe3＋） K3［Fe（CN）6］溶液 產生藍色沉淀
NH NaOH溶液，加熱 產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體
Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀，溶于過量的強堿
2．常見陰離子的檢驗
陰離子 試劑或方法 實驗現象
Cl－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成白色沉淀（AgCl），該沉淀不溶于稀硝酸
Br－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成淺黃色沉淀（AgBr），該沉淀不溶于稀硝酸
加入氯水后振蕩，滴入少許四氯化碳 四氯化碳層（下層）呈橙紅色
I－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成黃色沉淀（AgI），該沉淀不溶于稀硝酸
加入氯水后振蕩，滴入少許四氯化碳 四氯化碳層（下層）呈紫紅色
加入氯水和淀粉試液 溶液變藍
SO42－ 先加入鹽酸再加入BaCl2溶液（加鹽酸防CO32－、Ag＋的干擾；不用HNO3防SO32－干擾） 生成白色沉淀（BaSO4）
CO32－ 加入CaCl2或BaCl2溶液、稀鹽酸、澄清的石灰水 加入CaCl2或BaCl2溶液生成白色沉淀（CaCO3或BaCO3），將沉淀溶于稀鹽酸，產生無色、無味的氣體（CO2），該氣體能使澄清的石灰水變渾濁
加入鹽酸、澄清的石灰水；CaCl2溶液 加入鹽酸，產生無色、無味的氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁；向原溶液中加入CaCl2溶液，產生白色沉淀
3．二種離子檢驗中“干擾”因素的排除方法
（1）SO42－的檢驗
①檢驗流程
②排除干擾
Ag＋的干擾 先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾
CO32－、SO32－的干擾 因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀不同的是這些沉淀能溶于鹽酸中，因此檢驗SO42－時，必須用鹽酸酸化不能用HNO3、H2SO4酸化
③特別提醒：所用的鋇鹽不能用Ba（NO3）2溶液，因為在酸性條件下，SO32－、HSO3－會被溶液中的NO3－（H＋）氧化成SO42－，從而得出錯誤結論。
（2）CO32－的檢驗
①檢驗流程
②排除干擾
HCO3－的干擾 若被檢液中不含CO32－而含有HCO3－，則加入CaCl2（或BaCl2）溶液時不會產生白色沉淀，故可用BaCl2（或CaCl2）溶液排除干擾
SO32－的干擾 因為CaSO3與CaCO3一樣，也是白色沉淀，且CaSO3也能與鹽酸反應產生使澄清石灰水變渾濁的氣體（SO2），但SO2是有刺激性氣味的氣體，故可用無色無味來排除SO32－的干擾
4．離子檢驗實驗操作的規范答題
考法04 離子推斷
【典例4】（2022·河南商丘高三3月模擬）霧霾嚴重影響人們的生活與健康。某地區的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣。某同學收集了該地區的霧霾，經必要的預處理后試樣溶液，設計并完成了如圖的實驗：
根據以上的實驗操作與現象，該同學得出的結論不正確的是（ ）。
A．試樣中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣
B．試樣中可能存在Na+、Cl﹣
C．試樣中一定不含Al3+
D．該霧霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
【解析】選C。試樣溶液中加入過量Ba（OH）2并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH3，則試樣中含有NH4+；向濾液中通入CO2，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，NO3﹣+Al+OH﹣+H2ONH3↑+［Al（OH）4］﹣，生成氣體2，該氣體是NH3，根據已知條件知，溶液2中含有NO3﹣，根據元素守恒知，原溶液中含有NO3﹣；濾液1中通入CO2，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出氣體，說明沉淀2是碳酸鋇等難溶性碳酸鹽；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸鋇不溶于酸，說明原來溶液中含有SO42﹣，能和過量Ba（OH）2反應生成能溶于酸的沉淀，根據離子知，該沉淀為Mg（OH）2，所以溶液中含有Mg2+。根據以上分析可知溶液中含有NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣，故A正確；根據實驗無法確定是否含有Na+、Cl﹣，所以溶液中可能含有Na+、Cl﹣，故B正確；根據實驗操作不能確定是否含有Al3+，即試樣中可能含有Al3+，故C錯誤；根據以上分析可知溶液中含有NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣，則該霧C中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4，故D正確。
【知識拓展】堅持“四項原則”破解離子推斷題
1．離子推斷的“四項基本原則”
（1）肯定原則
根據實驗現象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的離子（記住幾種常見的有色離子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－）。
（2）互斥原則
在肯定某些離子存在的同時，結合離子共存規律，否定一些離子的存在（注意題目中的隱含條件，如酸性、堿性、指示劑的顏色變化、與鋁反應產生H2、水的電離情況等）。
（3）電中性原則
溶液呈電中性，溶液中有陽離子，必有陰離子，且溶液中陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等（這一原則可幫助我們確定一些隱含的離子）。
（4）進出原則
通常是在實驗過程中使用，是指在實驗過程中反應生成的離子或引入的離子對后續實驗的干擾。
2．電荷守恒在定量型離子推斷試題中的應用
離子定量推斷試題常根據離子的物質的量（或濃度）定量推斷最后一種離子的存在：如果多種離子共存，且只有一種離子的物質的量未知，可以用電荷守恒來確定最后一種離子是否存在，即陽離子所帶的正電荷總數等于陰離子所帶的負電荷總數。
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分層提分
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題組A 基礎過關練
1．下列敘述正確的是（ ）。
A．凡是離子化合物，在離子方程式中都要以離子形式表示
B．離子互換反應總是向著溶液中反應物離子濃度減小的方向進行
C．酸堿中和反應的實質是H+與OH－結合生成水，故酸堿中和反應都可以用H++OH－H2O表示
D．復分解反應必須具備離子反應發生的三個條件才能進行
【解析】選B。大部分難溶的鹽如BaSO4、CaCO3等均屬于離子化合物，但在離子方程式中不能以離子形式表示，A項錯誤。只有強酸才能用H+表示，強堿才能用OH－表示，C項錯誤。離子互換的復分解反應只要具備生成沉淀、氣體或難電離的物質（如水）三個條件中的一個即可發生，D項錯誤。
2．根據化學反應前后是否有離子參加或離子生成，可以將化學反應分為離子反應和非離子反應。下列化學反應中不屬于置換反應但屬于離子反應的是（ ）。
A．CO+CuOCu+CO2
B．2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
C．Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
D．2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2
【解析】選D。B項和C項反應都是置換反應，A項反應不是在溶液中進行的，不屬于離子反應。
3．在下列化學方程式中，不能用離子方程式Ba2++SO42－BaSO4↓來表示的是（ ）。
A．Ba（NO3）2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3
B．BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
C．BaCO3+H2SO4BaSO4↓+H2O+CO2↑
D．BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl
【解析】選C。BaCO3是難溶物，不能寫成離子形式，BaCO3與H2SO4反應的離子方程式為BaCO3+2H++SO42－BaSO4↓+H2O+CO2↑。
4．離子反應、復分解反應、置換反應之間可用集合關系來表示，其中正確的是（ ）。
【解析】選C。置換反應與復分解反應沒有相交的關系，離子反應與置換反應和復分解反應分別有相交的關系。
5．（2021·福建等級考）室溫下，下列各組離子一定能與指定溶液共存的是（ ）。
A．0.2mol·L－1的NH4Cl溶液：Na+、K+、SO42－、SiO32－
B．0.1mol·L－1的FeCl3溶液：NH4+、Ca2+、Br－、SCN－
C．0.2mol·L－1的H2SO4溶液：Mg2+、Fe2+、NO3－、Cl－
D．0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液：Na+、K+、Cl－、ClO－
【解析】選D。NH4Cl是強酸弱堿鹽，0.2mol·L－1的NH4Cl溶液顯酸性，H+與SiO32－生成硅酸沉淀不能大量共存，A不符合題意；0.1mol·L－1的FeCl3溶液，Fe3+與SCN－生成Fe（SCN）3不能大量共存，B不符合題意；0.2mol·L－1的H2SO4溶液，H+、Fe2+、NO3－共同作用發生氧化還原反應，不能大量共存，C不符合題意；0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液，Ba2+、OH－、Na+、K+、Cl－、ClO－能大量共存，D符合題意。
6．（2021·湖北省選擇考）對于下列實驗，不能正確描述其反應的離子方程式是（ ）。
A．向氫氧化鋇溶液中加入鹽酸：H++OH－H2O
B．向硝酸銀溶液中滴加少量碘化鉀溶液：Ag++I－AgI↓
C．向燒堿溶液中加入一小段鋁片：2Al+2OH－+6H2O2［Al（OH）4］－+3H2↑
D．向次氯酸鈣溶液中通入少量二氧化碳氣體：ClO－+CO2+H2OHClO+HCO3－
【解析】選D。化學方程式為2HCl+Ba（OH）2BaCl2+2H2O，強酸，強堿，可溶性鹽拆開，離子方程式H++OH－H2O，A項正確；化學方程式為AgNO3+NaIAgI↓+NaNO3，鉀鹽，硝酸鹽要拆開，離子方程式為Ag++I－AgI↓，B項正確；化學方程式為2Al+2NaOH+6H2O2Na［Al（OH）4］+3H2↑，離子方程式2Al+2OH－+6H2O2［Al（OH）4］－+3H2↑，C項正確；向次氯酸鈣溶液中通入少量CO2氣體，發生反應生成CaCO3和HClO：Ca2++2ClO－+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO，D項錯誤。
7．離子反應是中學化學中重要的反應類型。回答下列問題：
（1）人們常用圖示的方法表示不同反應類型之間的關系。如分解反應和氧化還原反應可表示為下左圖。下右圖為離子反應、氧化還原反應和置換反應三者之間的關系，則表示離子反應、氧化還原反應、置換反應的字母分別是________。
（2）離子方程式是重要的化學用語。下列是有關離子方程式的一些錯誤觀點，請在下列表格中用相應的“離子方程式”否定這些觀點。反應物從下列物質中選取：Na、Fe、H2O、H2SO4、HCl、NaOH、Ba（OH）2、CuCl2。
錯誤觀點 離子方程式
① 所有的離子方程式均可以表示一類反應
② 所有酸堿中和反應均可表示為：H++OH－H2O
【解析】（1）置換反應一定存在化合價的變化，一定是氧化還原反應，部分離子反應是氧化還原反應，是置換反應，所以A代表氧化還原反應，B代表置換反應，C代表離子反應。（2）離子方程式既可以表示某一類反應，如H++OH－H2O表示的是強酸和強堿溶液反應生成可溶性鹽和水，Ba（OH）2和H2SO4反應還會生成BaSO4，不能用該離子方程式表示；若反應物或生成物都不能拆寫成離子的形式，則該離子反應只表示某一特定的反應，如Na和水的反應。
【答案】（1）C A B （2）①2Na+2H2O2Na++2OH－+H2↑
②2H++SO42－+Ba2++2OH－BaSO4↓+2H2O
8．某學習小組為證實Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的反應是離子反應，設計了如下實驗。請補充完成該實驗報告。
（1）【實驗原理】溶液的導電性由溶液中離子的濃度及離子電荷數決定。觀察_________，據此判斷溶液中自由移動的離子濃度的變化，從而證明反應是離子反應。
（2）【實驗裝置】如圖1所示。
【實驗過程與記錄】
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
連接好裝置，向燒杯中加入25mL1mol L﹣1的Ba（OH）2溶液和2滴酚酞溶液，逐滴滴加1mol L﹣1的H2SO4溶液直至過量，邊滴邊振蕩。 （2）_____（填寫支持實驗結論的證據） Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的反應是離子反應
（3）整個過程中混合溶液的導電能力（用電流強度Ⅰ表示）可近似地用圖2中的_____（填序號）曲線表示。
（4）下列三種情況下，與上述實驗中離子方程式相同的是_____。
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42﹣恰好完全沉淀
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至至溶液顯中性
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至過量
（5）已知：PbSO4難溶于水，但可溶于醋酸氨溶液中形成無色溶液，其化學方程式為：PbSO4+2CH3COONH4（CH3COO）2Pb+（NH4）2SO4．寫出該反應的離子方程式為_____________________________________________。
【解析】（1）離子濃度越大，電荷越多，會使燈泡越亮，所以燈泡的明暗程度可以判斷離子濃度變化；（2）燒杯中開始只有強電解質Ba（OH）2，燈泡亮，然后隨著加入H2SO4溶液，析出沉淀，離子濃度下降，所以會逐漸變暗，當完全中和時，會熄滅，再加入硫酸，由于H2SO4強電解質燈泡會逐漸變亮；（3）燒杯中開始只有強電解質Ba（OH）2，導電能力強，隨著加入H2SO4溶液，析出沉淀同時生成水，離子濃度下降，導電能力減弱，當完全中和時，導電能力最弱。再加入時由于H2SO4強電解，導電能力又增強，所以用曲線c表示；（4）實驗中的離子方程式為：2OH－+2H++Ba2++SO42－2H2O+BaSO4↓；向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42﹣恰好完全沉淀淀，二者物質的量相等，發生反應的離子方程式為：OH－+H++Ba2++SO42－H2O+BaSO4↓，不滿足，故A錯誤；向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至溶液顯中性，氫離子與氫氧根離子的物質的量相等，發生反應的離子方程式為：2OH－+2H++Ba2++SO42－2H2O+BaSO4↓，滿足條件，故B正確；向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至過量，離子方程式按照硫酸氫鈉的化學式組成書寫，該反應的離子方程式為：OH－+H++Ba2++SO42－H2O+BaSO4↓，不滿足條件，故C錯誤。（5）PbSO4難溶于水，（CH3COO）2Pb為弱電解質，書寫離子方程式時保留化學式，離子方程式為：PbSO4+2CH3COO－（CH3COO）2Pb+SO42－。
【答案】（1）燈泡的明暗程度（2）燈泡由明變暗，直至熄滅，然后又逐漸變亮
（3）c（4）B（5）PbSO4+2CH3COO－（CH3COO）2Pb+SO42－
題組B 能力提升練
1．某學生欲確定某鹽的成分，將其配成溶液甲，鑒定流程如下圖所示：
下列說法正確的是（ ）。
A．如果甲中含有S2－，則乙是硫黃沉淀
B．丙中肯定含有Fe3+，所以甲是FeBr2溶液
C．甲中含有鐵元素，可能顯+2價或者+3價
D．若甲溶液滴加酸性KMnO4溶液，溶液變為黃色，則甲中一定含有Fe2+
【解析】選C。甲鹽中加可能含有Fe3+、Fe2+，不可能含有S2－，生成沉淀只能為AgBr，故A錯誤；甲鹽中可能含有Fe3+、Fe2+、Br－等離子，不一定為FeBr2，故B錯誤；丙中加入KSCN后溶液為血紅色，應含有Fe3+，一定含鐵元素，可能顯示+2或者+3價，故C正確；若甲溶液滴加酸性KMnO4溶液，溶液變為黃色，可能過為溴離子被氧化，不一定含有Fe2+，故D錯誤。
2．（2022·廣東省等級考）下列關于Na的化合物之間轉化反應的離子方程式書寫正確的是（ ）。
A．堿轉化為酸式鹽：2H++OH－+CO32－HCO3－+2H2O
B．堿轉化為兩種鹽：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O
C．過氧化物轉化為堿：2O22－+2H2O4Na++4OH－+O2↑
D．鹽轉化為另一種鹽：Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
【解析】選B。向氫氧化鈉溶液中通入足量的二氧化碳，堿可以轉化成酸式鹽，離子方程式為：CO2+OH－HCO3－，故A錯誤；氯氣通入NaOH溶液中可以生成氯化鈉和次氯酸鈉兩種鹽，其離子方程式為：Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O，故B正確；鈉的過氧化物為Na2O2，可以和水反應生成氫氧化鈉，但在離子方程式里Na2O2不能拆成離子，正確的離子方程式為2Na2O2+2H2O4Na++4OH－+O2↑，故C錯誤；硅酸鈉溶于水，在離子方程式里要寫成離子，正確的離子方程式為SiO32－+2H+H2SiO3↓，故D錯誤。
3．（2021·湖南省選擇考）對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是（ ）。
選項 粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl－、NH3·H2O 不能大量共存，因發生反應：Al3++4NH3·H2OAlO2－+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32－、SO42－ 不能大量共存，因發生反應：2H++S2O32－＝S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42－、H2O2 能大量共存，粒子間不反應
D H+、Na+、Cl－、MnO4－ 能大量共存，粒子間不反應
【解析】選B。Al3+和NH3·H2O反應生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁不溶于氨水，A選項錯誤；S2O32－和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水，離子方程式為：2H++S2O32－S↓+SO2↑+H2O，B選項正確；Fe3+可以催化H2O2分解，不能大量共存，C選項錯誤；酸性的MnO4－具有強氧化性，能夠把Cl－氧化成Cl2，不能大量共存，D選項錯誤。
4．（不定項）（2021·徐州高二檢測）莫爾鹽［（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O］溶液經常用于定量滴定實驗，下列有關說法正確的是（ ）。
A．配制0.1mol L－1莫爾鹽溶液500mL，需莫爾鹽19.6g
B．可與含Fe2+、HClO、H+、Cl－微粒的溶液大量共存
C．加入過量Ba（OH）2溶液發生反應：2Ba2++2SO42－+Fe2++2OH－2BaSO4↓+Fe（OH）2↓
D．取樣，加入濃NaOH溶液并加熱，出現可讓濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，證明含NH4+
【解析】選AD。配制0.1mol L－1莫爾鹽溶液500mL，需莫爾鹽為0.1mol L－1×0.5L×392g/mol＝19.6g，故A正確；HClO具有氧化性，與Fe2+發生氧化還原反應，不能大量共存，故B錯誤；加入過量Ba（OH）2溶液，漏寫銨根離子與堿的反應，則離子反應為2Ba2++2SO42－+2NH4++Fe2++4OH－2BaSO4↓+Fe（OH）2↓+2NH3·H2O，故C錯誤；加入濃NaOH溶液并加熱，生成氨氣，可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，以此檢驗NH4+，故D正確。
5．在不同溫度下，水溶液中c（H+）與c（OH－）有如圖所示關系。下列條件關于離子共存的說法中正確的是（ ）。
A．a點對應的溶液中大量存在：Fe3+、Na+、Cl－、SO42－
B．b點對應的溶液中大量存在：NH4+、Ba2+、OH－、I－
C．c點對應的溶液中大量存在：Na+、Ba2+、Cl－、CO32－
D．d點對應的溶液中大量存在：Na+、K+、SO32－、Cl－
【解析】選D。a點為中性溶液，Fe3+在中性溶液中不能大量存在，A項不正確；無論溶液的酸堿性如何，NH4+與OH－不能大量共存，且b點為酸性溶液，OH－不能大量存在，B項不正確；不論溶液的酸堿性如何，Ba2+與CO32－不能大量共存，C項不正確；d點為堿性溶液，四種離子能大量共存，D項正確。
6．（2021~2022天津市河西區高二上學期期末檢測）水溶液中可能存在Na+、Al3+、Fe2+、NH4+、NO3－、CO32－、SO42－中的幾種離子，且存在的各離子具有相同的物質的量，某同學對該溶液進行如下實驗：
下列判斷正確的是（ ）。
A．氣體A可能含有CO2，氣體B一定是NH3
B．白色沉淀可能含有Al（OH）3
C．溶液中一定不存在Na+
D．溶液中一定存在Al3+、Fe2+、NO3－、NH4+
【解析】選C。溶液加入鹽酸生成氣體，可能含有CO32－，或為Fe2+、NO3－發生氧化還原反應生成NO，溶液I加入過量氫氧化鋇生成氣體B，一定為氨氣，則存在NH4+，有色沉淀為氫氧化鐵，則含有Fe2+，可知不存在CO32－，溶液Ⅱ呈堿性，白色沉淀可能為氫氧化鋁、碳酸鋇等，不能確定。由以上分析可知A為NO，故A錯誤；溶液Ⅱ呈堿性，白色沉淀可能為氫氧化鋁、碳酸鋇等，故B錯誤；題中存在的各離子具有相同的物質的量，含有Fe2+，NH4+，NO3－，SO42－，不含Na+，故C正確；不確定是否含有Al3+，故D錯誤。
7．某固體混合物可能含有MgCO3、Al2（SO4）3、Na2SO4、Ba（NO3）2、AgNO3和CuSO4中的若干種．將該混合物進行如下實驗，回答相關問題：①將少許混合物放入水中充分反應后靜置，得到無色溶液和白色沉淀；②取溶液進行焰色試驗，火焰呈黃色；③取①中白色沉淀加入足量稀鹽酸，沉淀完全溶解并放出氣體。
（1）請根據所給實驗現象寫出每一步實驗得出的結論（如肯定存在的物質或肯定不存在的物質等）與理由；
結論 理由
①
②
③
（2）通過上述實驗仍無法確定的物質是________，如果要進一步確定混合物是否含該物質，可進行的實驗操作是________________________________。
（3）按要求寫出離子方程式：
①步驟③確定的物質溶解在足量稀硝酸中___________________________。
②稀氨水中通入過量的步驟③產生的氣體___________________________。
【解析】（1）根據①混合物溶于水得到無色溶液，而CuSO4溶液呈藍色的，可以確定一定不含有硫酸銅，根據②焰色試驗呈黃色，說明存在Na+，混合物中肯定含有Na2SO4，和硫酸鈉不共存的硝酸鋇、硝酸銀一定不存在，硫酸鋇、氯化銀不溶于鹽酸中，而碳酸鎂是難溶于水可以和鹽酸反應的鹽，根據③可以知道一定含有碳酸鎂。
（2）根據（1）結論，可以知道上述實驗仍無法確定的物質是Al2（SO4）3，可以用氫氧化鈉來檢驗，具體操作是：取③中沉淀完全溶解后的溶液，逐滴滴加適量NaOH溶液至過量，充分振蕩，觀察；（3）①碳酸鎂可以和鹽酸反應生成氯化鎂、水以及二氧化碳，即MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O；②氨水可以和過量的二氧化碳反應生成碳酸氫銨，即CO2+NH3 H2ONH4++HCO3－。
【答案】（1）
結論 理由
① 沒有CuSO4 混合物溶于水得到無色溶液，而CuSO4溶液呈藍色
② 有Na2SO4 焰色試驗呈黃色，說明存在Na+，混合物中肯定含有Na2SO4
③ 有MgCO3，無Ba（NO3）2，無AgNO3 由于有Na2SO4，①中白色沉淀全部溶解在足量稀鹽酸中并產生氣體，沉淀不可能是BaSO4，也不可能是AgCl，只能是碳酸鹽沉淀，所以一定含有MgCO3
（2）Al2（SO4）3；取③中沉淀完全溶解后的溶液，逐滴滴加適量NaOH溶液至過量；充分振蕩，觀察
（3）①MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O
②CO2+NH3 H2ONH4++HCO3－
8．某無色溶液中可能含有“H+、OH－、Na+、NO3－”，加入鋁粉后，只產生H2，問該無色溶液中能大量存在哪幾種離子。
（1）加入鋁粉產生H2，說明鋁具有_______（填“氧化性”或“還原性”）。
（2）某同學分析：若H+大量存在，則NO3－就不能大量存在。設計實驗證實如下：
裝置 現象
ⅰ．實驗初始，未見明顯現象 ⅱ．過一會兒，出現氣泡，液面上方呈淺棕色 ⅲ．試管變熱，溶液沸騰
①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是____________________________。
②根據現象ⅱ，推測溶液中產生了NO，為進一步確認，進行如下實驗：
實驗 內容 現象
實驗1 將濕潤KI－淀粉試紙置于空氣中 未變藍
實驗2 用濕潤KI－淀粉試紙檢驗淺棕色氣體 試紙變藍
a．淺棕色氣體是_______。
b．實驗1的目的是_____________________。
c．實驗1、2說明反應生成了NO，將生成NO的離子方程式補充完整：
____Al+____NO3－+___________Al3++____NO↑+_______
（3）再假設：若OH－大量存在，NO3－也可能不能大量存在。
重新設計實驗證實如下：
裝置 現象
ⅰ．實驗初始，未見明顯現象 ⅱ．過一會兒，出現氣泡，有刺激性氣味
為確認“刺激性氣味”氣體，進行如下實驗：用濕潤KI－淀粉試紙檢驗，未變藍；用濕潤紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍。
①刺激性氣味的氣體是_______。
②產生該氣體的離子方程式是____________________________。
（4）在NaOH溶液中加入鋁粉，結果只檢驗出有H2生成，其化學方程式是___________________________________。
（5）實驗結果證實：NO3－在酸、堿性環境中都有一定的氧化性，能氧化鋁單質，產生含氮化合物。無色溶液一定能大量存在的是Na+和OH－
【解析】無色溶液中可能含有“H+、OH－、Na+、NO3－”，加入鋁粉后，只產生H2，因硝酸具有強氧化性，則無色溶液應為NaOH溶液。（1）加入鋁粉產生H2，Al失去電子，H得到電子，則Al為還原劑，具有還原性；（2）①鹽酸與氧化鋁反應生成氯化鋁和水，該離子反應為6H++Al2O32Al3++3H2O；②液面上方呈淺棕色，一定不是氫氣，為氮的氧化物，由將濕潤KI－淀粉試紙置于空氣中未變藍，說明KI在空氣中不能被氧化，而用濕潤KI－淀粉試紙檢驗淺棕色氣體試紙變藍，則KI被氧化，即二氧化氮與水反應生成硝酸，再氧化碘離子生成碘單質。a．由上述分析可知，淺棕色氣體是NO2；b．實驗1的目的是對比實驗，排除氧氣使濕潤的淀粉KI試紙變藍的可能；c．Al與H+、NO3－發生氧化還原反應生成硝酸鋁、NO和水，離子反應為Al+NO3－+4H+Al3++NO↑+2H2O；（3）①用濕潤KI－淀粉試紙檢驗，未變藍；用濕潤紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍，則氣體為NH3；②由上述分析可知，堿性條件下Al與NO3－發生氧化還原反應生成氨氣，離子反應為8Al+3NO3－+5OH－+2H2O3NH3↑+8AlO2－；（4）NaOH溶液中加入鋁粉，結果只檢驗出有H2生成，即反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應為2Al+2NaOH+6H2O2Na［Al（OH）4］+3H2↑。
【答案】（1）還原性；（2）①6H++Al2O32Al3++3H2O；
②a．NO2；b．對比實驗，排除氧氣使濕潤的淀粉KI試紙變藍的可能；
c．1；1；4；H+；1；1；2；H2O
（3）①NH3；②8Al+3NO3－+5OH－+2H2O3NH3↑+8AlO2－
（4）2Al+2NaOH+6H2O2Na［Al（OH）4］+3H2↑
題組C 培優拔尖練
1．（2022·全國乙卷）某白色粉末樣品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗：①溶于水，得到無色透明溶液；②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體逸出。離心分離。③取②的上層清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。該樣品中確定存在的是（ ）。
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
【解析】選A。由題意可知，①取少量樣品溶于水得到無色透明溶液，說明固體溶于水且相互之間能共存，②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體放出，說明固體中存在Na2S2O3，發生反應S2O32－+2H+＝S↓+H2O+SO2↑，離心分離，③取②的上層清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，則沉淀為BaSO4，說明固體中存在Na2SO4，不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3與過量鹽酸反應生成二氧化硫，Na2CO3與過量鹽酸反應生成二氧化碳，而這些現象可以被Na2S2O3與過量鹽酸反應的現象覆蓋掉，綜上分析，該樣品中確定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3。
2．（2022·全國甲卷）能正確表示下列反應的離子方程式為（ ）。
A．硫化鈉溶液和硝酸混合：S2－+2H+H2S↑
B．明礬溶液與過量氨水濕合：Al3++4NH3+2H2OAlO2－+4NH4+
C．硅酸鈉溶液中通入二氧化碳：SiO32－+CO2+H2OHSiO3－+HCO3－
D．將等物質的量濃度的Ba（OH）2和NH4HSO4溶液以體積比1∶2混合：Ba2++2OH－+2H++SO42－BaSO4↓+2H2O
【解析】選D。硝酸具有強氧化性，可以將S2－氧化為S單質，自身根據其濃度大小還原為NO或NO2，反應的離子方程式為4H++2NO3－+S2－S↓+2NO2↑+2H2O（濃）或8H++2NO3－+3S2－＝3S↓+2NO↑+4H2O（稀），A錯誤；明礬在水中可以電離出Al3+，可以與氨水中電離出的OH－發生反應生成Al（OH）3，但由于氨水的堿性較弱，生成的Al（OH）3不能繼續與弱堿發生反應，故反應的離子方程式為Al3++3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4+，B錯誤；硅酸的酸性小于碳酸，向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳時，生成硅酸沉淀，二氧化碳則根據其通入的量的多少反應為碳酸根或碳酸氫根，反應的離子方程式為SiO32－+H2O+CO2H2SiO3↓+CO32－（CO2少量）或SiO32－+2H2O+2CO2H2SiO3↓+2HCO3－（CO2過量），C錯誤；將等物質的量濃度的Ba（OH）2與NH4HSO4溶液以體積比1∶2混合，Ba（OH）2電離出的OH－與NH4HSO4電離出的H+反應生成水，Ba（OH）2電離出的Ba2+與NH4HSO4電離出的SO42－反應生成BaSO4沉淀，反應的離子方程為為Ba2++2OH－+2H++SO42－BaSO4↓+2H2O，D正確。
3．（不定項）下列各組離子可能大量共存的是（ ）。
A．pH＝1的溶液中：Fe2+、Al3+、HCO3－、MnO4－
B．能與金屬鋁反應放出氫氣的溶液中：K+、NO3－、Cl－、NH4+
C．含有大量OH－的無色溶液中：Na+、Cu2+、［Al（OH）4］－、SiO32－
D．常溫下水電離出的c（H+）·c（OH－）＝10－20的溶液中：Na+、Cl－、S2－、SO32
【解析】選BD。pH＝1時，選項中各離子可以發生以下反應：HCO3－+H+H2O+CO2↑、Al3++3HCO3－＝Al（OH）3↓+3CO2↑，5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O，故不能大量共存，A錯誤；能與金屬鋁反應放出氫氣的溶液可能是酸性也可能是堿性。堿性環境下，NH4+與OH－反應生成一水合氨；酸性環境下，K+、NO3－、Cl－、NH4+可以共存。即該組離子可能大量共存，B正確；OH－與Cu2+可反應生成Cu（OH）2，故不能共存，C錯誤；水電離受到抑制，可能是酸性或者堿性環境。在酸性環境下，H+與S2－、SO32－之間會發生氧化還原反應而不能大量共存；若是堿性環境下，則可以大量共存，故D正確。
4．向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量隨NaOH溶液加入量的變化關系如圖所示，則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是（ ）。
A．M點對應的溶液中：K+、Fe2+、SO42－、NO3－
B．N點對應的溶液中：K+、NH4+、Cl－、SO42－
C．S點對應的溶液中：Na+、SO42－、HCO3－、NO3－
D．R點對應的溶液中：Na+、SO42－、Cl－、HCO3－
【解析】選B。滴加氫氧化鈉時，氫氧化鈉先與氫離子反應生成水，再與Al3+反應生成氫氧化鋁沉淀，最后和氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉。M點時酸未反應完，故溶液顯酸性，Fe2+、NO3－在酸性條件下發生氧化還原反應不共存，A錯誤；N點時酸與氫氧化鈉恰好完全反應，溶液含有大量Al3+，與K+、NH4+、Cl－、SO42－均不反應，可以共存，B正確；S點Al3+與OH－未完全反應，Al3+與HCO3－發生徹底雙水解不能共存，C錯誤；R點時氫氧化鋁與OH－未完全反應，溶液中含有AlO2－，AlO2－與HCO3－發生復分解反應生成氫氧化鋁沉淀不共存，D錯誤。
5．（2021~2022學年湖南長沙高二上學期期末）某溶液中可能含有Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl－、OH－、SO42－中的若干種，下列說法中正確的是（ ）。
A．溶液中最多有4種離子
B．該溶液不可能溶解單質銅
C．若溶液呈堿性，則一定含有Na+
D．若溶液有顏色，則溶液中最多可存在5種離子
【解析】選D。Fe3+、Mg2+均與OH－反應生成沉淀，Ba2+與SO42－結合生成沉淀，則溶液中可能含Fe3+、Mg2+、Na+、Cl－、SO42－或Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl－，溶液中可能存在5種離子，A項錯誤；若含鐵離子，則鐵離子與銅反應，離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，則能溶解Cu，B項錯誤；若溶液呈堿性，溶液中一定含OH－，可能含Na+或Ba2+，C項錯誤；若溶液有顏色，則一定含Fe3+，可知一定沒有OH－，Ba2+與SO42－不能共存，所以最多可存在Fe3+、Mg2+、Na+、Cl－、SO42－，或含Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl－，所以溶液中可能存在5種離子，D項正確。
6．某強酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一種或幾種離子，取溶液進行連續實驗，能實現如下轉化：
依據以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中肯定含有的是：_____________________________；不能肯定的是：_________________。對不能確定是否存在的離子，可以另取X溶液于一支試管中，選擇下列試劑中的一種加入X溶液中根據現象就可判斷，則該試劑是：___________。（選填：①NaOH溶液，②酚酞試劑，③石蕊試劑，④pH試紙，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）
（2）氣體F的化學式為：________，沉淀G的化學式為：________，沉淀K的化學式為：__________，實驗中，可以觀察到反應②的現象是：_______________。
（3）寫出步驟①所有發生反應的離子方程式________________________________、_________________________________________________。
（4）要使步驟③中，D、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應，則D、H2O、O2物質的量之比是：______________________。
【解析】強酸性溶液中含有H+，則不含SiO32－、CO32－；加入Ba（NO3）2溶液后生成的沉淀一定是BaSO4，則溶液中含有SO42－，不含Ba2+；氣體A能夠和氧氣反應，所以A為NO，D為NO2，D到E的反應為：4NO2+O2+2H2O4HNO3，說明該溶液中含有還原性離子，即Fe2+，則原溶液中一定沒有NO3－。溶液B能夠和NaOH溶液反應生成氣體，則該氣體一定是NH3，原溶液中一定含有NH4+。符合轉化關系：“BH沉淀K”的K為Al（OH）3，則溶液中含有Al3+。
【答案】（1）SO42－、Al3+、Fe2+、NH4+ Fe3+ ⑤
（2）NH3；Fe（OH）3；Al（OH）3，氣體由無色變紅棕色
（3）Ba2++SO42－BaSO4↓；3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
（4）4∶2∶1第20講 離子反應發生的條件
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目標導航
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課程標準 課標解讀
1．了解離子反應發生的條件是生成沉淀、生成弱電解質、生成氣體或發生氧化還原反應 2．綜合運用電解質電離、離子反應發生的條件，進行離子方程式正誤判斷。 1．知道離子反應的實質和離子反應發生的條件，會判斷離子反應能否發生。 2．會書寫離子方程式，熟知離子反應的應用，建立離子檢驗與推斷的思維模型。 3．能運用化學符號和定量計算等手段說明離子反應及離子共存問題；能從宏觀與微觀結合的視角對離子反應及離子方程式的書寫和判斷進行分類和表征。
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知識精講
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知識點01 離子反應
【即學即練1】下列各組物質相互混合后，不會發生離子反應的是（ ）。
A．Na2SO4溶液和MgCl2溶液
B．Na2CO3溶液和稀硫酸
C．NaOH溶液和Fe2（SO4）3溶液
D．Ca（OH）2和鹽酸
知識點02 離子反應發生的條件
1．復分解型離子反應發生的條件
（1）生成沉淀（難溶性物質）
①Na2SO4溶液與Ba（OH）2溶液混合：____________________________________
②向MgCO3懸濁液中加入NaOH溶液：____________________________________。
（2）生成弱電解質（難電離物質）
①NaOH與鹽酸混合：____________________________________。
②鹽酸與CH3COONa混合：____________________________________。
③向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液：___________________________________。
（3）生成氣體（揮發性物質）
①Na2CO3溶液與過量稀硫酸混合：____________________________________。
②濃NH4NO3溶液中加入濃NaOH溶液：____________________________________。
2．氧化還原型離子反應
（1）普通反應：氧化性和還原性的離子相遇時，能發生氧化還原反應而使離子濃度_____
①向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液：____________________________________。
②向CuSO4溶液中加入鋅片：______________________________。
③FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板：______________________________。
（2）原電池反應：Cu－Zn－CuSO4原電池
①負極反應式：______________________________
②正極反應式：______________________________
③總反應式：______________________________
（3）電解池反應：電解飽和食鹽水。
①陽極反應式：______________________________
②陰極反應式：______________________________
③總反應式：______________________________
【即學即練2】（上海松江區2020~2021學年高三上學期期中）下列物質兩兩混合，不能用Ca2++CO32－CaCO3↓表示的是（ ）。
A．Ca（OH）2與Na2CO3 B．CaCl2與K2CO3
C．CaCl2與Na2CO3 D．Ca（OH）2與（NH4）2CO3
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能力拓展
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考法01 離子共存
【典例1】（2021·天津等級考）常溫下，下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．pH＝1的溶液：Fe2+、Mg2+、SO42－、NO3－
B．pH＝12的溶液：K+、Na+、NO3－、CO32－
C．pH＝7的溶液：Na+、Cu2+、S2－、Cl－
D．pH＝7的溶液：Al3+、K+、Cl－、HCO3－
【知識拓展】離子共存
1．離子能否大量共存的判斷方法
（1）“一色”：即溶液顏色。若限定溶液無色，則Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4－等有色離子不能大量存在。
（2）“二性”：即溶液的酸性和堿性。
①在強酸性溶液中，OH－和弱酸根離子（CO32－、SO32－、S2－、CH3COO－等）不能大量共存；
②在強堿性溶液中，H+、NH4+、Fe2+、Cu2+、Mg2+等均不能大量共存；
③酸式弱酸根離子（HCO3－、HSO3－、HS－等）在強酸性或強堿性溶液中均不能大量存在。
（3）“三特殊”：指三種特殊情況。
①［Al（OH）4］－與HCO3－不能大量共存；
②“NO3－+H+”和“ClO－”等強氧化劑，能與S2－、HS－、Fe2+、I－等發生氧化還原反應，不能大量共存；
③NH4+與CH3COO－、CO32－，Mg2+與HCO3－等組合中，水解相互促進程度很小，在溶液中可大量共存。
（4）“四反應”：指的是離子間通常進行的四種反應類型。
①復分解型離子反應，如Ag+和Cl－、Cu2+和OH－等不能大量共存；
②氧化還原型離子反應，如Fe3+與I－，H+、NO3－與Fe2+等不能大量共存；
③水解相互促進型離子反應，如Fe3+、Al3+與CO32－、HCO3－等不能大量共存；
④絡合型離子反應，如Fe3+與SCN－不能大量共存。
2．解離子共存題的兩個“注意”
（1）要特別注意隱含條件：
①由水電離的c（H+）＝1×10－14mol·L－1的溶液、水電離出來的H+和OH－濃度的乘積為1×10－28mol2·L－2的溶液、放入鋁片能放出H2的溶液等，其隱含的條件是：該溶液既可能為酸性也可能為堿性。常溫下pH＝7的溶液，可知溶液呈中性，則易水解的離子，如Fe3+等不能大量存在；
②使pH試紙變紅的溶液呈酸性；使pH試紙變藍的溶液呈堿性；
③在酸性溶液中，隱含的條件是一些離子的氧化性增強，能氧化一些還原性離子。例如Fe2+、I－與NO3－在堿性條件下可以大量共存，但在酸性條件下，NO3－的氧化能力大大增強，能把這些還原性離子氧化。
（2）要特別注意題干的限制條件，如“一定能”“可能”“一定不能”“無色”“堿性”“因發生氧化還原反應”“在含Fe2+和H+的溶液中”等。
離子反應的實質是使溶液中離子濃度減小，溶液中的離子之間可以通過復分解反應或氧化還原反應而達到降低離子濃度的目的。因此溶液中的離子只要發生反應，則這些離子就不能大量共存。
考法02 離子方程式的正誤判斷
【典例2】（2022·湖南省等級考）（不定項）下列離子方程式正確的是（ ）。
A．Cl2通入冷的NaOH溶液：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O
B．用醋酸和淀粉－KI溶液檢驗加碘鹽中的IO3－：IO3－+5I－+6H+3I2+3H2O
C．FeSO4溶液中加入H2O2產生沉淀：2Fe2++H2O2+4H2O2Fe（OH）3↓+4H+
D．NaHCO3溶液與少量的Ba（OH）2溶液混合：HCO3－+Ba2++OH－BaCO3↓+H2O
【知識拓展】離子方程式的書寫及正誤判斷
1．化學式拆寫要點
（1）易溶于水的強電解質均寫成離子形式，包括強酸、強堿、大多數可溶性鹽；其他均用化學式表示，如單質、氧化物、氣體、弱電解質（弱酸、弱堿、水）、非電解質、難溶性鹽。
（2）微溶物寫法：微溶物作為反應物，若是溶液寫離子符號，若是濁液寫化學式；微溶物作為生成物，一般寫化學式。
（3）酸式鹽的寫法：多元弱酸根離子不能拆開寫；強酸酸式酸根離子拆開寫。
（4）氨水寫法：氨水作為反應物時寫NH3·H2O；作為生成物時，若加熱條件或濃度大時寫成NH3↑+H2O，若無加熱條件且濃度很稀，寫成NH3·H2O。
2．離子方程式的正誤判斷
（1）一查是否符合客觀事實。即反應能否發生，生成物是否符合事實。如Na與CuSO4溶液：2Na+Cu2+＝2Na++Cu（錯誤）；Fe與稀鹽酸：2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑（錯誤）。
（2）二查化學式拆寫是否正確。
（3）三查符號使用是否正確，要注意“”“”“↑”“↓”等符號的正確使用。如AlCl3溶于水中，Al3++3H2OAl（OH）3↓+3H+（錯誤）。
（4）四查是否遵循原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒。如Fe3++CuFe2++Cu2+（錯誤）；Fe2++Cl2Fe3++Cl－（錯誤）。
（5）五查是否漏掉離子反應。如Ba（OH）2溶液與CuSO4溶液反應，Ba2++SO42－BaSO4↓（錯誤）。
（6）六查反應物或產物的配比是否正確。如稀硫酸與Ba（OH）2溶液的反應：H++SO42－+Ba2++OH－BaSO4↓+H2O（錯誤）。
（7）七查是否符合用量關系。即過量、少量、等物質的量、適量、任意量、逐滴加入引起的用量變化等對反應產物的影響。
（8）八查反應條件的影響。
①有的反應與試劑的滴加順序有關如Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，CO32－+H+HCO3－，HCO3－+H+H2O+CO2↑。稀鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液，CO32－+2H+H2O+CO2↑。再如AlCl3溶液與NaOH溶液、Na［Al（OH）4］溶液與鹽酸反應等。
②濃度條件如硝酸與銅反應時，濃硝酸被還原為NO2、稀硝酸一般被還原為NO。
2．與量有關的離子反應
（1）多元弱酸酸式鹽與量有關的離子反應，書寫離子方程式時可用“少定多變法”來書寫。所謂“少定”就是量少的反應物，其離子的計量數按化學式確定，所謂“多變”就是過量的反應物，其計量數根據反應的需要來確定，不受化學式中的比例制約，是可變的。如將少量的NaOH溶液加入Ca（HCO3）2溶液中，反應的離子方程式為OH－+HCO3－+Ca2+H2O+CaCO3↓；過量的NaOH溶液與Ca（HCO3）2溶液反應，反應的離子方程式為Ca2++2HCO3－+2OH－CaCO3↓+2H2O+CO32－。
（2）反應物相對量不同，離子方程式不同，如CO2與Ca（OH）2、SO2與NaOH、AlCl3與NaOH、Na［Al（OH）4］與鹽酸的反應等。
（3）反應物中有兩種或兩種以上的離子被一種物質氧化或還原的反應，按不同比值混合時，離子方程式不同，如FeBr2與Cl2、FeI2與Cl2的反應等。
【特別提醒】
（1）反應環境問題：能寫成離子反應方程式的必須是在溶液中進行的反應，不是在溶液中進行的反應，不能寫成離子方程式，如NaCl固體與濃硫酸的反應，實驗室制備氨氣、銅與濃硫酸反應等。
（2）約分問題：寫完離子方程式除了注意檢查是否元素守恒、電荷守恒及轉移電子守恒外，還要檢查方程式是否能約分，能約分的化到最簡。
（3）順序問題：兩種或兩種以上的離子被同一種氧化劑氧化或還原劑還原，要注意氧化還原的順序問題，如FeI2溶液通入少量Cl2、過量Cl2時參加反應的離子不同。
考法03 離子檢驗
【典例3】對某溶液中部分離子的定性檢測流程如圖。相關分析正確的是（ ）。
A．步驟①所加試劑可以是濃KOH溶液
B．步驟①發生反應Al3++4NH3 H2O［Al（OH）4］－+4NH4+
C．可以用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗生成的無色氣體
D．步驟②發生反應Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑
【知識拓展】離子的檢驗
1．常見陽離子的檢驗
陽離子 試劑或方法 實驗現象
Na＋ 焰色反應 黃色火焰
K＋ 焰色反應 紫色火焰（透過藍色鈷玻璃）
Fe3＋ NaOH溶液 生成紅褐色沉淀
KSCN溶液 溶液呈紅色
Fe2＋ NaOH溶液 白色沉淀→灰綠色→紅褐色
先加KSCN溶液，再加氯水 加KSCN溶液無明顯變化，再加氯水變為紅色
Fe2＋（含Fe3＋） K3［Fe（CN）6］溶液 產生藍色沉淀
NH NaOH溶液，加熱 產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體
Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀，溶于過量的強堿
2．常見陰離子的檢驗
陰離子 試劑或方法 實驗現象
Cl－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成白色沉淀（AgCl），該沉淀不溶于稀硝酸
Br－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成淺黃色沉淀（AgBr），該沉淀不溶于稀硝酸
加入氯水后振蕩，滴入少許四氯化碳 四氯化碳層（下層）呈橙紅色
I－ 加入AgNO3溶液、稀硝酸 生成黃色沉淀（AgI），該沉淀不溶于稀硝酸
加入氯水后振蕩，滴入少許四氯化碳 四氯化碳層（下層）呈紫紅色
加入氯水和淀粉試液 溶液變藍
SO42－ 先加入鹽酸再加入BaCl2溶液（加鹽酸防CO32－、Ag＋的干擾；不用HNO3防SO32－干擾） 生成白色沉淀（BaSO4）
CO32－ 加入CaCl2或BaCl2溶液、稀鹽酸、澄清的石灰水 加入CaCl2或BaCl2溶液生成白色沉淀（CaCO3或BaCO3），將沉淀溶于稀鹽酸，產生無色、無味的氣體（CO2），該氣體能使澄清的石灰水變渾濁
加入鹽酸、澄清的石灰水；CaCl2溶液 加入鹽酸，產生無色、無味的氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁；向原溶液中加入CaCl2溶液，產生白色沉淀
3．二種離子檢驗中“干擾”因素的排除方法
（1）SO42－的檢驗
①檢驗流程
②排除干擾
Ag＋的干擾 先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾
CO32－、SO32－的干擾 因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀不同的是這些沉淀能溶于鹽酸中，因此檢驗SO42－時，必須用鹽酸酸化不能用HNO3、H2SO4酸化
③特別提醒：所用的鋇鹽不能用Ba（NO3）2溶液，因為在酸性條件下，SO32－、HSO3－會被溶液中的NO3－（H＋）氧化成SO42－，從而得出錯誤結論。
（2）CO32－的檢驗
①檢驗流程
②排除干擾
HCO3－的干擾 若被檢液中不含CO32－而含有HCO3－，則加入CaCl2（或BaCl2）溶液時不會產生白色沉淀，故可用BaCl2（或CaCl2）溶液排除干擾
SO32－的干擾 因為CaSO3與CaCO3一樣，也是白色沉淀，且CaSO3也能與鹽酸反應產生使澄清石灰水變渾濁的氣體（SO2），但SO2是有刺激性氣味的氣體，故可用無色無味來排除SO32－的干擾
4．離子檢驗實驗操作的規范答題
考法04 離子推斷
【典例4】（2022·河南商丘高三3月模擬）霧霾嚴重影響人們的生活與健康。某地區的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣。某同學收集了該地區的霧霾，經必要的預處理后試樣溶液，設計并完成了如圖的實驗：
根據以上的實驗操作與現象，該同學得出的結論不正確的是（ ）。
A．試樣中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42﹣和NO3﹣
B．試樣中可能存在Na+、Cl﹣
C．試樣中一定不含Al3+
D．該霧霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
【知識拓展】堅持“四項原則”破解離子推斷題
1．離子推斷的“四項基本原則”
（1）肯定原則
根據實驗現象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的離子（記住幾種常見的有色離子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－）。
（2）互斥原則
在肯定某些離子存在的同時，結合離子共存規律，否定一些離子的存在（注意題目中的隱含條件，如酸性、堿性、指示劑的顏色變化、與鋁反應產生H2、水的電離情況等）。
（3）電中性原則
溶液呈電中性，溶液中有陽離子，必有陰離子，且溶液中陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等（這一原則可幫助我們確定一些隱含的離子）。
（4）進出原則
通常是在實驗過程中使用，是指在實驗過程中反應生成的離子或引入的離子對后續實驗的干擾。
2．電荷守恒在定量型離子推斷試題中的應用
離子定量推斷試題常根據離子的物質的量（或濃度）定量推斷最后一種離子的存在：如果多種離子共存，且只有一種離子的物質的量未知，可以用電荷守恒來確定最后一種離子是否存在，即陽離子所帶的正電荷總數等于陰離子所帶的負電荷總數。
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分層提分
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題組A 基礎過關練
1．下列敘述正確的是（ ）。
A．凡是離子化合物，在離子方程式中都要以離子形式表示
B．離子互換反應總是向著溶液中反應物離子濃度減小的方向進行
C．酸堿中和反應的實質是H+與OH－結合生成水，故酸堿中和反應都可以用H++OH－H2O表示
D．復分解反應必須具備離子反應發生的三個條件才能進行
2．根據化學反應前后是否有離子參加或離子生成，可以將化學反應分為離子反應和非離子反應。下列化學反應中不屬于置換反應但屬于離子反應的是（ ）。
A．CO+CuOCu+CO2
B．2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
C．Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
D．2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2
3．在下列化學方程式中，不能用離子方程式Ba2++SO42－BaSO4↓來表示的是（ ）。
A．Ba（NO3）2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3
B．BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
C．BaCO3+H2SO4BaSO4↓+H2O+CO2↑
D．BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl
4．離子反應、復分解反應、置換反應之間可用集合關系來表示，其中正確的是（ ）。
5．（2021·福建等級考）室溫下，下列各組離子一定能與指定溶液共存的是（ ）。
A．0.2mol·L－1的NH4Cl溶液：Na+、K+、SO42－、SiO32－
B．0.1mol·L－1的FeCl3溶液：NH4+、Ca2+、Br－、SCN－
C．0.2mol·L－1的H2SO4溶液：Mg2+、Fe2+、NO3－、Cl－
D．0.1mol·L－1的Ba（OH）2溶液：Na+、K+、Cl－、ClO－
6．（2021·湖北省選擇考）對于下列實驗，不能正確描述其反應的離子方程式是（ ）。
A．向氫氧化鋇溶液中加入鹽酸：H++OH－H2O
B．向硝酸銀溶液中滴加少量碘化鉀溶液：Ag++I－AgI↓
C．向燒堿溶液中加入一小段鋁片：2Al+2OH－+6H2O2［Al（OH）4］－+3H2↑
D．向次氯酸鈣溶液中通入少量二氧化碳氣體：ClO－+CO2+H2OHClO+HCO3－
7．離子反應是中學化學中重要的反應類型。回答下列問題：
（1）人們常用圖示的方法表示不同反應類型之間的關系。如分解反應和氧化還原反應可表示為下左圖。下右圖為離子反應、氧化還原反應和置換反應三者之間的關系，則表示離子反應、氧化還原反應、置換反應的字母分別是________。
（2）離子方程式是重要的化學用語。下列是有關離子方程式的一些錯誤觀點，請在下列表格中用相應的“離子方程式”否定這些觀點。反應物從下列物質中選取：Na、Fe、H2O、H2SO4、HCl、NaOH、Ba（OH）2、CuCl2。
錯誤觀點 離子方程式
① 所有的離子方程式均可以表示一類反應
② 所有酸堿中和反應均可表示為：H++OH－H2O
8．某學習小組為證實Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的反應是離子反應，設計了如下實驗。請補充完成該實驗報告。
（1）【實驗原理】溶液的導電性由溶液中離子的濃度及離子電荷數決定。觀察_________，據此判斷溶液中自由移動的離子濃度的變化，從而證明反應是離子反應。
（2）【實驗裝置】如圖1所示。
【實驗過程與記錄】
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
連接好裝置，向燒杯中加入25mL1mol L﹣1的Ba（OH）2溶液和2滴酚酞溶液，逐滴滴加1mol L﹣1的H2SO4溶液直至過量，邊滴邊振蕩。 （2）_____（填寫支持實驗結論的證據） Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的反應是離子反應
（3）整個過程中混合溶液的導電能力（用電流強度Ⅰ表示）可近似地用圖2中的_____（填序號）曲線表示。
（4）下列三種情況下，與上述實驗中離子方程式相同的是_____。
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42﹣恰好完全沉淀
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至至溶液顯中性
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至過量
（5）已知：PbSO4難溶于水，但可溶于醋酸氨溶液中形成無色溶液，其化學方程式為：PbSO4+2CH3COONH4（CH3COO）2Pb+（NH4）2SO4．寫出該反應的離子方程式為_____________________________________________。
題組B 能力提升練
1．某學生欲確定某鹽的成分，將其配成溶液甲，鑒定流程如下圖所示：
下列說法正確的是（ ）。
A．如果甲中含有S2－，則乙是硫黃沉淀
B．丙中肯定含有Fe3+，所以甲是FeBr2溶液
C．甲中含有鐵元素，可能顯+2價或者+3價
D．若甲溶液滴加酸性KMnO4溶液，溶液變為黃色，則甲中一定含有Fe2+
2．（2022·廣東省等級考）下列關于Na的化合物之間轉化反應的離子方程式書寫正確的是（ ）。
A．堿轉化為酸式鹽：2H++OH－+CO32－HCO3－+2H2O
B．堿轉化為兩種鹽：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O
C．過氧化物轉化為堿：2O22－+2H2O4Na++4OH－+O2↑
D．鹽轉化為另一種鹽：Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
3．（2021·湖南省選擇考）對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是（ ）。
選項 粒子組 判斷和分析
A Na+、Al3+、Cl－、NH3·H2O 不能大量共存，因發生反應：Al3++4NH3·H2OAlO2－+4NH4++2H2O
B H+、K+、S2O32－、SO42－ 不能大量共存，因發生反應：2H++S2O32－＝S↓+SO2↑+H2O
C Na+、Fe3+、SO42－、H2O2 能大量共存，粒子間不反應
D H+、Na+、Cl－、MnO4－ 能大量共存，粒子間不反應
4．（不定項）（2021·徐州高二檢測）莫爾鹽［（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O］溶液經常用于定量滴定實驗，下列有關說法正確的是（ ）。
A．配制0.1mol L－1莫爾鹽溶液500mL，需莫爾鹽19.6g
B．可與含Fe2+、HClO、H+、Cl－微粒的溶液大量共存
C．加入過量Ba（OH）2溶液發生反應：2Ba2++2SO42－+Fe2++2OH－2BaSO4↓+Fe（OH）2↓
D．取樣，加入濃NaOH溶液并加熱，出現可讓濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，證明含NH4+
5．在不同溫度下，水溶液中c（H+）與c（OH－）有如圖所示關系。下列條件關于離子共存的說法中正確的是（ ）。
A．a點對應的溶液中大量存在：Fe3+、Na+、Cl－、SO42－
B．b點對應的溶液中大量存在：NH4+、Ba2+、OH－、I－
C．c點對應的溶液中大量存在：Na+、Ba2+、Cl－、CO32－
D．d點對應的溶液中大量存在：Na+、K+、SO32－、Cl－
6．（2021~2022天津市河西區高二上學期期末檢測）水溶液中可能存在Na+、Al3+、Fe2+、NH4+、NO3－、CO32－、SO42－中的幾種離子，且存在的各離子具有相同的物質的量，某同學對該溶液進行如下實驗：
下列判斷正確的是（ ）。
A．氣體A可能含有CO2，氣體B一定是NH3
B．白色沉淀可能含有Al（OH）3
C．溶液中一定不存在Na+
D．溶液中一定存在Al3+、Fe2+、NO3－、NH4+
7．某固體混合物可能含有MgCO3、Al2（SO4）3、Na2SO4、Ba（NO3）2、AgNO3和CuSO4中的若干種．將該混合物進行如下實驗，回答相關問題：①將少許混合物放入水中充分反應后靜置，得到無色溶液和白色沉淀；②取溶液進行焰色試驗，火焰呈黃色；③取①中白色沉淀加入足量稀鹽酸，沉淀完全溶解并放出氣體。
（1）請根據所給實驗現象寫出每一步實驗得出的結論（如肯定存在的物質或肯定不存在的物質等）與理由；
結論 理由
①
②
③
（2）通過上述實驗仍無法確定的物質是________，如果要進一步確定混合物是否含該物質，可進行的實驗操作是________________________________。
（3）按要求寫出離子方程式：
①步驟③確定的物質溶解在足量稀硝酸中___________________________。
②稀氨水中通入過量的步驟③產生的氣體___________________________。
8．某無色溶液中可能含有“H+、OH－、Na+、NO3－”，加入鋁粉后，只產生H2，問該無色溶液中能大量存在哪幾種離子。
（1）加入鋁粉產生H2，說明鋁具有_______（填“氧化性”或“還原性”）。
（2）某同學分析：若H+大量存在，則NO3－就不能大量存在。設計實驗證實如下：
裝置 現象
ⅰ．實驗初始，未見明顯現象 ⅱ．過一會兒，出現氣泡，液面上方呈淺棕色 ⅲ．試管變熱，溶液沸騰
①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是____________________________。
②根據現象ⅱ，推測溶液中產生了NO，為進一步確認，進行如下實驗：
實驗 內容 現象
實驗1 將濕潤KI－淀粉試紙置于空氣中 未變藍
實驗2 用濕潤KI－淀粉試紙檢驗淺棕色氣體 試紙變藍
a．淺棕色氣體是_______。
b．實驗1的目的是_____________________。
c．實驗1、2說明反應生成了NO，將生成NO的離子方程式補充完整：
____Al+____NO3－+___________Al3++____NO↑+_______
（3）再假設：若OH－大量存在，NO3－也可能不能大量存在。
重新設計實驗證實如下：
裝置 現象
ⅰ．實驗初始，未見明顯現象 ⅱ．過一會兒，出現氣泡，有刺激性氣味
為確認“刺激性氣味”氣體，進行如下實驗：用濕潤KI－淀粉試紙檢驗，未變藍；用濕潤紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍。
①刺激性氣味的氣體是_______。
②產生該氣體的離子方程式是____________________________。
（4）在NaOH溶液中加入鋁粉，結果只檢驗出有H2生成，其化學方程式是___________________________________。
（5）實驗結果證實：NO3－在酸、堿性環境中都有一定的氧化性，能氧化鋁單質，產生含氮化合物。無色溶液一定能大量存在的是Na+和OH－
題組C 培優拔尖練
1．（2022·全國乙卷）某白色粉末樣品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗：①溶于水，得到無色透明溶液；②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體逸出。離心分離。③取②的上層清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。該樣品中確定存在的是（ ）。
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
2．（2022·全國甲卷）能正確表示下列反應的離子方程式為（ ）。
A．硫化鈉溶液和硝酸混合：S2－+2H+H2S↑
B．明礬溶液與過量氨水濕合：Al3++4NH3+2H2OAlO2－+4NH4+
C．硅酸鈉溶液中通入二氧化碳：SiO32－+CO2+H2OHSiO3－+HCO3－
D．將等物質的量濃度的Ba（OH）2和NH4HSO4溶液以體積比1∶2混合：Ba2++2OH－+2H++SO42－BaSO4↓+2H2O
3．（不定項）下列各組離子可能大量共存的是（ ）。
A．pH＝1的溶液中：Fe2+、Al3+、HCO3－、MnO4－
B．能與金屬鋁反應放出氫氣的溶液中：K+、NO3－、Cl－、NH4+
C．含有大量OH－的無色溶液中：Na+、Cu2+、［Al（OH）4］－、SiO32－
D．常溫下水電離出的c（H+）·c（OH－）＝10－20的溶液中：Na+、Cl－、S2－、SO32
4．向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量隨NaOH溶液加入量的變化關系如圖所示，則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是（ ）。
A．M點對應的溶液中：K+、Fe2+、SO42－、NO3－
B．N點對應的溶液中：K+、NH4+、Cl－、SO42－
C．S點對應的溶液中：Na+、SO42－、HCO3－、NO3－
D．R點對應的溶液中：Na+、SO42－、Cl－、HCO3－
5．（2021~2022學年湖南長沙高二上學期期末）某溶液中可能含有Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl－、OH－、SO42－中的若干種，下列說法中正確的是（ ）。
A．溶液中最多有4種離子
B．該溶液不可能溶解單質銅
C．若溶液呈堿性，則一定含有Na+
D．若溶液有顏色，則溶液中最多可存在5種離子
6．某強酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一種或幾種離子，取溶液進行連續實驗，能實現如下轉化：
依據以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中肯定含有的是：_____________________________；不能肯定的是：_________________。對不能確定是否存在的離子，可以另取X溶液于一支試管中，選擇下列試劑中的一種加入X溶液中根據現象就可判斷，則該試劑是：___________。（選填：①NaOH溶液，②酚酞試劑，③石蕊試劑，④pH試紙，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）
（2）氣體F的化學式為：________，沉淀G的化學式為：________，沉淀K的化學式為：__________，實驗中，可以觀察到反應②的現象是：_______________。
（3）寫出步驟①所有發生反應的離子方程式________________________________、_________________________________________________。
（4）要使步驟③中，D、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應，則D、H2O、O2物質的量之比是：______________________。

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