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第3課時　考查離子反應的三大熱點題型
[核心素養發展目標]　1.根據離子反應發生的條件及題目限定條件,建立正確解答離子共存問題的思維模型。2.熟知離子方程式書寫中常見的錯誤,學會離子方程式正誤的判斷方法。3.掌握離子推斷題的解析方法。
一、判斷溶液中離子能否大量共存
　　　　　　　　　　　 　　　　　
1.判斷下列各組離子在溶液中能否大量共存,不能大量共存的請說明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH-
提示　Mg2+能與OH-反應生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存。
②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
提示　Ba2+能與S反應生成BaSO4沉淀,不能大量共存。
(2)K+、C、H+、N
提示　C能與H+反應生成CO2和H2O,不能大量共存。
(3)①H+、S、OH-、Na+
提示　H+能與OH-反應生成H2O,不能大量共存。
②Na+、H+、C、CH3COO-
提示　CH3COO-能與H+反應生成CH3COOH,不能大量共存。
2.在下列條件的溶液中,各組離子能否大量共存,若不能大量共存則指出其原因。
(1)使酚酞溶液變紅的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
(2)無色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
(3)可與鋅反應放出氫氣的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
(4)使pH試紙變藍的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
提示　(1)不能,使酚酞溶液變紅的溶液為堿性溶液,Fe3+會與OH-反應生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存。
(2)不能,高錳酸根離子為有色離子。
(3)不能,與鋅反應放出氫氣的溶液為酸性溶液,H+與C不能大量共存。
(4)能。
離子共存判斷的“一色、二性、三反應”
(1)記住幾種溶液顏色,如C(藍色)、F(淺綠色)、F(棕黃色)、Mn(紫紅色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液顯紅色、pH=2等),堿性(如石蕊溶液顯藍色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、氣體、難電離物質(H2O、弱酸、弱堿)等符合離子反應條件的離子不能大量共存。
1.(2023·江蘇連云港高一期中)下列離子能與Ag+、H+、大量共存于溶液中的是 (　　)
A.OH- B. C.Ba2+ D.Cl-
答案　C
解析　A項,OH-能與Ag+、H+發生反應;B項,能與Ag+、H+發生反應;C項,Ba2+與Ag+、H+、都不反應,能大量共存于溶液中;D項,Cl-能與Ag+反應生成AgCl沉淀,不能大量共存。
2.(2024·廣東信宜二中高一月考)下列離子在指定條件下的溶液中,一定能大量共存的是 (　　)
A.無色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊變紅色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固體的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
答案　B
解析　A項,含Fe3+的溶液呈棕黃色;B項,使石蕊變紅色的溶液呈酸性,H+與N、Cl-、K+、S都不能發生反應,N、Cl-、K+、S相互間也不能反應,能大量共存;C項,Ba2+和C能反應生成BaCO3沉淀而不能大量共存;D項,Na2O與水反應生成NaOH,OH-能與Cu2+反應生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。
二、離子方程式的書寫與正誤判斷
1.離子方程式的正誤判斷
判斷下列反應的離子方程式是否正確,不正確的說明原因并寫出正確的離子方程式。
(1)銅與稀硫酸反應:
Cu+2H+Cu2++H2↑
提示　Cu位于金屬活動性順序表氫以后,不能與稀硫酸反應,不符合客觀事實。
(2)石灰石與稀鹽酸反應:
C+2H+H2O+CO2↑
提示　碳酸鈣不能拆寫成離子的形式;CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。
(3)硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液反應:
S+Ba2+BaSO4↓
提示　漏寫參加反應的Cu2+和OH-;Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)銅與硝酸銀溶液反應:
Cu+Ag+Cu2++Ag
提示　方程式兩端電荷不守恒; Cu+2Ag+Cu2++2Ag。
(5)稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應:
H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
提示　反應物配比不正確; 2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。
(6)將少量的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中:
CO2+OH-HC
提示　沒看清題目要求,CO2是少量的;CO2+2OH-C+H2O。
“六看法”判斷離子方程式書寫正誤
(1)看離子反應是否符合客觀事實,不可主觀臆造產物及反應。
(2)看各物質的化學式拆寫是否正確。
(3)看是否漏寫參加反應的離子。
(4)看原子和電荷是否守恒。
(5)看反應物或生成物的配比是否正確。
(6)看是否符合題設條件。
2.與量有關的離子方程式的書寫
類型1　一種物質過量后會與生成的產物繼續反應的
方法:寫出兩步反應方程式,進行方程式加和去掉中間產物,寫出總反應方程式再改寫成離子方程式,或者根據最終產物找到兩個反應物的比例,直接書寫離子方程式。
例1　過量二氧化碳通入澄清石灰水中發生反應的離子方程式:　　　　。
答案　CO2+OH-HC
解析　由過量二氧化碳通入澄清石灰水的現象為先渾濁后變澄清可知,最終生成的產物是可溶的Ca(HCO3)2,即CO2與OH-反應生成HC,可以得出CO2和OH-按1∶1反應。
類型2　告知兩種反應物的比例或者能根據信息得到比例關系的
方法:根據比例關系寫出化學方程式再改寫成離子方程式。
例2　KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應,寫出下列情況下的離子方程式:
(1)恰好完全沉淀:　　　　。
(2)恰好顯中性:　　　　。
答案　(1)H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
(2)2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
解析　(1)KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀,S與Ba2+的比例為1∶1,即KHSO4與Ba(OH)2的比例為1∶1,其化學方程式為KHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+H2O+KOH,再改寫成離子方程式。
(2)KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合恰好顯中性,H+與OH-的比例為1∶1,即KHSO4與Ba(OH)2的比例為2∶1,其化學方程式為2KHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O+K2SO4,再改寫成離子方程式。
1.(2024·湖北羅田高一月考)下列離子方程式正確的是 (　　)
A.向碳酸氫鈣溶液中加入少量燒堿溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上: CaCO3+2H+Ca2++H2CO3
C.氧化銅與硫酸混合:Cu2++SCuSO4
D.鐵與硝酸銀溶液反應:Fe+Ag+Ag+Fe2+
答案　A
解析　B項,碳酸不穩定,應該寫成二氧化碳和水的形式,正確的離子方程式為CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,錯誤;C項,CuO與硫酸混合發生反應生成CuSO4和H2O,CuO不能拆,CuSO4需要拆寫,正確的離子方程式為CuO+2H+Cu2++H2O,錯誤。
2.下列離子方程式正確的是 (　　)
A.H2SO3溶液中滴入氯化鈣溶液:S+Ca2+CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2OCaCO3↓+2H+
C.金屬鎂與稀鹽酸反應:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水與碳酸鈉溶液反應:Ca2++CCaCO3↓
答案　D
解析　B項中CO2與CaCl2不反應;C項中氯化鎂應拆成離子。
三、離子的檢驗與推斷
某無色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的幾種。請填寫下列空白:
(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是　　　　　。
(2)取少量原溶液,加入過量稀鹽酸,有白色沉淀生成;再加入過量的稀硝酸,沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是　　　　。
(3)取(2)中的濾液,加入過量的氫氧化鈉溶液,出現白色沉淀,說明原溶液中肯定有　　　　　　,有關的離子方程式為　　　　。
(4)原溶液可能大量共存的陰離子是　　　(填字母)。
A.Cl-　　　　　　B.N　　　　C.C 　　　　D.OH-
答案　(1)Cu2+、Fe3+　(2)Ag+
(3)Mg2+　H++OH-H2O、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓　(4)B
解析　(1)無色透明溶液中不可能含有有色離子Cu2+、Fe3+。(2)加鹽酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,則肯定存在Ag+。 (3)加氫氧化鈉溶液有白色沉淀出現,肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,陰離子中不可能含有Cl-、C、OH-,可能含有N。
解析離子推斷題的“四項原則”
(1)肯定性原則:據現象推斷肯定存在或肯定不存在的離子。
(2)互斥性原則:如溶液中含有Ba2+,則不存在C、S。
(3)進出性原則:要注意所加試劑引入什么離子,是否造成干擾。
(4)守恒原則(電中性原則):陽離子和陰離子同時存在于溶液中且正、負電荷總量相等。
(2023·福建泉州高一期中)某無色透明溶液中可能含有下列離子中的一種或幾種:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。現進行如下實驗:
①用紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍色。
②另取少量溶液逐滴滴加鹽酸至過量,有氣體放出,再加入BaCl2溶液后,沒有沉淀生成。
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
根據上述實驗推斷:原溶液中肯定含有的離子是 (　　)
A.Cu2+ 、OH-、Cl-、C
B.Na+、Mg2+、Cl-、S
C.OH-、Cl-、C、N
D.Na+、OH-、Cl-、C
答案　D
解析　無色透明溶液中不可能含有Cu2+(藍色),根據實驗①,說明溶液含有OH-,不存在Mg2+,溶液呈電中性,所以含有Na+;根據實驗②,有氣體放出,含有C,再加入BaCl2溶液后,沒有沉淀生成,不存在S;根據實驗③,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,說明含有Cl-,所以溶液中一定含有的是Na+、OH-、Cl-、C,一定不存在Cu2+、Mg2+、S,可能存在N。
1.(2023·江蘇鹽城高一期中)某無色溶液中存在大量的、H+、Cl-,該溶液中還可能大量存在的離子是 (　　)
A.Ba2+ B.OH-
C.Fe3+ D.
答案　A
解析　A項,Ba2+與、H+、Cl-都不發生反應,能大量共存;B項,OH-與、H+都能發生反應,不能大量共存;C項,Fe3+在水溶液中呈棕黃色,在無色溶液中不能大量存在;D項,與H+能發生反應,二者不能大量共存。
2.(2023·廣州高一期中)在強酸性的無色溶液中,能夠大量共存的離子組是 (　　)
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl-
B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、
D.Mg2+、Na+、、Cl-
答案　D
解析　Cu2+的溶液呈藍色,A錯誤;在強酸性的無色溶液中,、OH-不能大量存在,B、C錯誤。
3.下列離子方程式正確的是 (　　)
A.稀硝酸與氫氧化鈉溶液反應:H++OH-H2O
B.將氫氧化鐵放入鹽酸中:Fe(OH)3+H+Fe3++3H2O
C.稀硫酸與鋅反應:H2SO4+ZnZn2+++H2↑
D.稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合產生沉淀:Ba(OH)2+2H+Ba2++2H2O
答案　A
解析　稀硝酸與氫氧化鈉溶液發生中和反應生成硝酸鈉和水,硝酸鈉、硝酸和氫氧化鈉均溶于水,所以反應的離子方程式為H++OH-H2O,故A正確;硫酸是溶于水能電離的電解質,在離子方程式里要寫成離子,故C錯誤。
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,進行如下實驗:
①將少量粉末加入水中,振蕩,有白色沉淀生成
②向①的懸濁液中加入過量稀硝酸,白色沉淀消失,并有氣泡產生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依據實驗現象,下列關于白色粉末的判斷正確的是 (　　)
A.只含有K2CO3
B.一定含有K2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2
C.一定含有K2CO3和CaCl2,可能含有Ba(NO3)2
D.一定含有K2CO3,還含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一種
答案　C
解析　①將少量粉末加入水中,振蕩,有白色沉淀生成,該沉淀是碳酸鋇或碳酸鈣,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一種;②向①的懸濁液中加入過量稀硝酸,白色沉淀消失,并有氣泡產生,說明含有碳酸根離子;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,該沉淀一定是AgCl,故確定原溶液含有Cl-。根據以上分析,原固體混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。
課時對點練
[分值:100分]
(選擇題1~13題,每小題6分,共78分)
題組一　離子共存
1.(2023·山東濱州鄒平一中高一期中)經檢測,某工業廢水顯酸性,且廢水中含有大量K+、Fe3+、Cl-、。下列離子中,不可能大量存在于該廢水中的是 (　　)
A.Na+ B.
C.Cu2+ D.Ag+
答案　D
解析　工業廢水顯酸性,溶液中存在大量H+。Ag+和Cl-、會發生反應生成沉淀,不能大量共存,故選D。
2.(2023·石家莊高一期中)下列各組離子不能大量共存的是 (　　)
A.使石蕊變紅的溶液中:K+、、Ba2+、Cl-
B.酸性溶液中:Ca2+、Cl-、CH3COO-、
C.澄清透明的溶液中:K+、、、Fe3+
D.含有的溶液中:Cl-、H+、Br-、Cu2+
答案　B
解析　使石蕊變紅的溶液呈酸性,酸性條件下K+、、Ba2+、Cl-相互之間不反應,能大量共存,故不選A;CH3COO-與H+結合為CH3COOH,所以酸性溶液中不能大量含有CH3COO-,故選B;K+、、、Fe3+相互之間不反應,澄清透明的溶液中可以大量共存,故不選C;含有的溶液中,Cl-、H+、Br-、Cu2+相互之間不反應,能大量共存,故不選D。
3.在甲、乙兩燒杯的溶液中,分別含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、C、OH-6種離子中的3種,已知甲燒杯的溶液呈藍色,則乙燒杯的溶液中大量存在的離子是 (　　)
A.Cu2+、H+、Cl- B.Cl-、C、OH-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、C
答案　D
解析　甲燒杯的溶液呈藍色,說明存在Cu2+,與Cu2+不能共存的C、OH-只能在乙燒杯中,而與C、OH-共存的陽離子只有K+,故乙燒杯中存在的離子是C、OH-、K+,D符合題意。
題組二　離子方程式的正誤判斷
4.下列化學反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
A.金屬鋁與CuSO4溶液反應:Al+Cu2+Cu+Al3+
B.金屬鐵與稀鹽酸反應:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入過量NaOH溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
D.澄清石灰水中通入少量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O
答案　D
解析　金屬鋁與CuSO4溶液反應生成硫酸鋁和銅:2Al+3Cu2+3Cu+2Al3+,故A錯誤;金屬鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣:Fe+2H+Fe2++H2↑,故B錯誤。
5.下列反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
A.向氫氧化銅懸濁液中加入稀硫酸:H++OH-H2O
B.稀硫酸滴在銅片上:Cu+2H+H2↑+Cu2+
C.向氧化亞鐵中滴加稀鹽酸:FeO+2H+H2O+Fe2+
D.Fe2(SO4)3溶液與NaOH溶液反應:2Fe3++3OH- 2Fe(OH)3 ↓
答案　C
解析　氫氧化銅難溶,應寫化學式,加入稀硫酸反應的離子方程式為2H++Cu(OH)2 2H2O+Cu2+,A錯誤;稀硫酸與銅片不反應,B錯誤;Fe2(SO4)3溶液與NaOH溶液反應的離子方程式為Fe3++3OH- Fe(OH)3 ↓,D錯誤。
6.下列離子方程式正確的是 (　　)
A.向氫氧化鈉溶液中通入足量二氧化硫:SO2+2OH-S+H2O
B.石灰石與醋酸反應:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
C.向Ba(OH)2溶液中加入足量的NaHSO4溶液:Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O
D.少量碳酸氫鈉溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+C
答案　C
解析　SO2的性質與CO2相似,SO2過量時生成HS,A錯誤;CH3COOH不能拆開,B錯誤。
題組三　離子的檢驗與推斷
7.某研究性學習小組欲分析某礦石的主要成分,粉碎后將其溶于過量稀鹽酸中充分反應,過濾后用所得濾液進行如下實驗,下列說法正確的是 (　　)
A.取少量濾液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,無白色沉淀,說明礦石中一定不含Ca2+
B.取少量濾液,向其中滴加過量BaCl2溶液,產生白色沉淀,說明礦石中含有S
C.取少量濾液,向其中滴加適量NaOH溶液,產生白色沉淀,說明礦石中一定含有Mg2+
D.取少量濾液,向其中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,產生白色沉淀,說明礦石中一定含有Cl-
答案　B
解析　因鹽酸過量,加入的少量Na2CO3溶液應先和H+反應,即使有Ca2+存在,也不會產生白色沉淀,A項錯誤;加入過量BaCl2溶液能產生白色沉淀,說明含有S,B項正確;加入NaOH溶液產生的白色沉淀不一定是Mg(OH)2,Al(OH)3、Zn(OH)2也是白色沉淀,C項錯誤;濾液中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,產生白色沉淀,不能說明原礦石中含有Cl-,因為在礦石溶解時,加入了過量的稀鹽酸,引入了Cl-,D項錯誤。
8.M、N兩種溶液各含有如下離子中的三種(兩者所含離子不重復):K+、Ba2+、H+、Cl-、C、OH-。若M溶液中含有Ba2+,下列說法正確的是 (　　)
A.N溶液中一定大量存在C和H+
B.K+一定存在于M溶液中
C.M、N兩種溶液混合后,溶液中可能只大量存在兩種離子
D.向M溶液中加入AgNO3溶液無明顯現象
答案　C
解析　由于M溶液中含有Ba2+,則C一定存在于N溶液中,推知H+一定大量存在于M溶液中,OH-大量存在于N溶液中,根據溶液呈電中性原則,N溶液中一定存在K+,則M溶液中的離子為Ba2+、H+、Cl-,N溶液中的離子為K+、C、OH-。M、N溶液混合,Ba2+與C、H+與OH-可能恰好完全反應,而K+、Cl-不反應,所以混合后溶液中可能只大量存在K+、Cl-兩種離子;由于M溶液中存在Cl-,所以加入AgNO3溶液會出現AgCl白色沉淀。
9.某溶液中含有較多的Cl-、C、OH-三種陰離子,如果只取一次該溶液就能夠分別將三種陰離子依次檢驗出來,下列實驗操作順序正確的是 (　　)
①滴加Mg(NO3)2溶液　②過濾　③滴加AgNO3溶液　④滴加Ba(NO3)2溶液
A.③②④②① B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
答案　B
解析　檢驗氯離子選擇硝酸銀溶液,檢驗氫氧根離子選擇硝酸鎂溶液,檢驗碳酸根離子選擇硝酸鋇溶液;而硝酸銀溶液與氯離子、碳酸根離子都生成白色沉淀,而與氫氧根離子結合生成的氫氧化銀不穩定,所以不能先檢驗氯離子;硝酸鎂溶液與碳酸根離子和氫氧根離子均能生成白色沉淀;硝酸鋇溶液只與碳酸根離子生成白色的碳酸鋇沉淀,所以先檢驗碳酸根離子再檢驗氫氧根離子,最后檢驗氯離子;實驗順序為滴加硝酸鋇溶液至沉淀不再增加,過濾;再滴加硝酸鎂溶液至沉淀不再增加,過濾;最后加入硝酸銀溶液。
10.有一包固體粉末,由CaCO3、Na2SO4、KNO3、BaCl2、CuSO4中的三種物質組成,取樣品進行如圖實驗,從實驗可以判斷 (　　)
A.該固體粉末中一定不含有BaCl2
B.該固體粉末中一定含有KNO3
C.它的組成可能是CaCO3、BaCl2、Na2SO4
D.它的組成一定是CaCO3、Na2SO4、KNO3
答案　B
解析　由題給流程圖可知,固體粉末中一定含有CaCO3、KNO3,Na2SO4和BaCl2不會同時存在,則組成可能為CaCO3、Na2SO4、KNO3或CaCO3、KNO3、BaCl2。
11.下列各組離子或分子能大量共存,當加入相應試劑后會發生化學反應,且發生反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
選項 離子或分子 加入試劑 離子方程式
A K+、Mg2+、S Ba(OH)2溶液 Ba2++SBaSO4↓
B Na+、HC、Cl- NaOH溶液 OH-+HCC+H2O
C K+、NH3·H2O、Cl- 通入少量CO2 2OH-+CO2C+H2O
D Ca2+、N、C NaHSO4溶液 C+2H+CO2↑+H2O
答案　B
解析　加入Ba(OH)2溶液,漏寫Mg2+與OH-的反應,故A錯誤;通入少量CO2,CO2與NH3·H2O發生反應,正確的離子方程式為2NH3·H2O+CO22N+C+H2O,故C錯誤;Ca2+與C不能大量共存,故D錯誤。
12.某工業廢水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的Cu2+、S,設計工藝流程如圖所示:
下列有關說法錯誤的是 (　　)
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.試劑a為Na2CO3,試劑b為BaCl2
C.操作X為過濾,試劑c為稀鹽酸
D.檢驗S是否除盡可取適量待測溶液,先加入鹽酸,再加入BaCl2溶液
答案　B
解析　工業廢水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的 Cu2+、S,由實驗流程可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加試劑a為BaCl2,可除去S,再加試劑b為Na2CO3,試劑b可除去過量鋇離子,操作X為過濾,分離出的溶液含氯化鈉、碳酸鈉,最后加試劑c為稀鹽酸,可除去碳酸鈉,故A、C正確,B錯誤;檢驗S是否除盡可取適量待測溶液,先加入鹽酸,排除干擾離子,再加入BaCl2溶液,若不生成白色沉淀,則除盡,反之沒有除盡,故D正確。
13.(2023·廣東揭陽惠來一中高一期中)某化學興趣小組的同學向一定體積的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,并測得混合溶液的導電能力隨加入NaHSO4溶液體積的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.MN段發生反應的離子方程式為Ba2++2OH-+2H++BaSO4↓+2H2O
B.NQ段發生反應的離子方程式為H++OH-H2O
C.Q點時Ba2+恰好反應完全
D.P點對應的溶液中溶質只有1種
答案　B
解析　MN段Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反應生成BaSO4沉淀、氫氧化鈉、水,反應的離子方程式為Ba2++OH-+H++BaSO4↓+H2O,A錯誤;NQ段氫氧化鈉和NaHSO4反應生成硫酸鈉和水,反應的離子方程式為H++OH-H2O,B正確;Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反應時生成硫酸鋇沉淀、氫氧化鈉、水,N點時Ba2+恰好反應完全,C錯誤;P點NaHSO4過量,對應的溶液中溶質有Na2SO4、NaHSO4,D錯誤。
14.(8分)(2024·湖南株洲二中高一段考)有一瓶透明澄清的溶液,其中可能含有Na+、H+、、Mg2+、,取該溶液進行以下實驗:
①取pH試紙檢驗,測得溶液呈強酸性。
②另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液從酸性逐漸變為堿性,有白色沉淀產生。
請回答下列問題:
(1)用pH試紙檢驗,表明溶液呈強酸性,可以排除　　　　　的存在。
(2)步驟②中產生白色沉淀的離子方程式為　　　 　　　　。
(3)該溶液中可能存在的離子為　　　　　。
(4)根據上述實驗事實能確定溶液中肯定存在的離子是　　　　　。
答案　(1)　(2)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓　(3)Na+　(4)H+、Mg2+、
解析　(1)可與強酸反應生成CO2,溶液呈強酸性時,不能存在。(2)加入NaOH至溶液呈堿性,生成白色沉淀,說明溶液中含有Mg2+,反應的離子方程式為Mg2++2OH-Mg(OH)2↓。(3)溶液中不存在,存在H+、Mg2+,根據溶液呈電中性,還存在,沒有信息可以確定是否存在Na+,故該溶液中可能存在的離子為Na+。
15.(14分)離子反應是中學化學中重要的反應類型,回答下列問題:
(1)在發生離子反應的反應物或生成物中,一定存在　　　　(填序號)。
①單質　②氧化物　③電解質　④鹽　⑤化合物
(2)將兩種化合物一起溶于水得到一種無色透明溶液,溶液中含有下列離子中的某些離子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、S、OH-、C和Cl-,取該溶液進行如下實驗:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈藍色。
Ⅱ.取少許溶液滴入BaCl2溶液,無白色沉淀產生。
Ⅲ.另取少許溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,產生白色沉淀。
Ⅳ.再取少許原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀產生。
①根據以上現象判斷,原溶液中肯定不存在的離子是　　　　　　;肯定存在的離子是　　　　　　。
②寫出實驗Ⅲ和Ⅳ中可能發生反應的離子方程式:
Ⅲ:　　　 　　　　。
Ⅳ:　　　 　　　　。
③如溶液中各種離子的個數相等,確定溶液中　　(填“有”或“無”)K+,判斷依據是　　　　 　　　　。
答案　(1)③⑤　(2)①Mg2+、Fe3+、S、C　Ba2+、OH-、Cl-　②H++OH-H2O、Cl-+ Ag+AgCl↓　H++OH-H2O、Ba2++ SBaSO4↓　③無　溶液中一定有Ba2+、Cl-、OH- ,個數相等時電荷守恒,所以無K+
解析　(1)離子反應是有離子參加的反應,發生的條件是化合物在一定的條件下必須電離出能反應的離子,則必須是電解質發生電離,所以選③⑤。
(2)①由于是無色溶液,則溶液中不含Fe3+;溶液使紫色石蕊溶液呈藍色,說明溶液含OH-,不含Mg2+;滴入BaCl2溶液無白色沉淀產生,則不含S、 C;另取溶液,滴加AgNO3溶液產生白色沉淀,則存在Cl-;再取少許原溶液滴入H2SO4溶液,有白色沉淀產生,則有Ba2+;則原溶液中肯定不存在的離子是Mg2+、Fe3+、S、C;肯定存在的離子是Ba2+、OH-、Cl-,不能確定的離子有K+。第3課時　考查離子反應的三大熱點題型
[核心素養發展目標]　1.根據離子反應發生的條件及題目限定條件,建立正確解答離子共存問題的思維模型。2.熟知離子方程式書寫中常見的錯誤,學會離子方程式正誤的判斷方法。3.掌握離子推斷題的解析方法。
一、判斷溶液中離子能否大量共存
　　　　　　　　　　　 　　　　　
1.判斷下列各組離子在溶液中能否大量共存,不能大量共存的請說明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH-
②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
(2)K+、C、H+、N
(3)①H+、S、OH-、Na+
②Na+、H+、C、CH3COO-
2.在下列條件的溶液中,各組離子能否大量共存,若不能大量共存則指出其原因。
(1)使酚酞溶液變紅的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
(2)無色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
(3)可與鋅反應放出氫氣的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
(4)使pH試紙變藍的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
離子共存判斷的“一色、二性、三反應”
(1)記住幾種溶液顏色,如C(藍色)、F(淺綠色)、F(棕黃色)、Mn(紫紅色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液顯紅色、pH=2等),堿性(如石蕊溶液顯藍色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、氣體、難電離物質(H2O、弱酸、弱堿)等符合離子反應條件的離子不能大量共存。
1.(2023·江蘇連云港高一期中)下列離子能與Ag+、H+、大量共存于溶液中的是 (　　)
A.OH- B. C.Ba2+ D.Cl-
2.(2024·廣東信宜二中高一月考)下列離子在指定條件下的溶液中,一定能大量共存的是 (　　)
A.無色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊變紅色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固體的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
二、離子方程式的書寫與正誤判斷
1.離子方程式的正誤判斷
判斷下列反應的離子方程式是否正確,不正確的說明原因并寫出正確的離子方程式。
(1)銅與稀硫酸反應:
Cu+2H+Cu2++H2↑
(2)石灰石與稀鹽酸反應:
C+2H+H2O+CO2↑
(3)硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液反應:
S+Ba2+BaSO4↓
(4)銅與硝酸銀溶液反應:
Cu+Ag+Cu2++Ag
(5)稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應:
H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
(6)將少量的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中:
CO2+OH-HC
“六看法”判斷離子方程式書寫正誤
(1)看離子反應是否符合客觀事實,不可主觀臆造產物及反應。
(2)看各物質的化學式拆寫是否正確。
(3)看是否漏寫參加反應的離子。
(4)看原子和電荷是否守恒。
(5)看反應物或生成物的配比是否正確。
(6)看是否符合題設條件。
2.與量有關的離子方程式的書寫
類型1　一種物質過量后會與生成的產物繼續反應的
方法:寫出兩步反應方程式,進行方程式加和去掉中間產物,寫出總反應方程式再改寫成離子方程式,或者根據最終產物找到兩個反應物的比例,直接書寫離子方程式。
例1　過量二氧化碳通入澄清石灰水中發生反應的離子方程式:__________。
類型2　告知兩種反應物的比例或者能根據信息得到比例關系的
方法:根據比例關系寫出化學方程式再改寫成離子方程式。
例2　KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應,寫出下列情況下的離子方程式:
(1)恰好完全沉淀:__________。
(2)恰好顯中性:__________。
1.(2024·湖北羅田高一月考)下列離子方程式正確的是 (　　)
A.向碳酸氫鈣溶液中加入少量燒堿溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上: CaCO3+2H+Ca2++H2CO3
C.氧化銅與硫酸混合:Cu2++SCuSO4
D.鐵與硝酸銀溶液反應:Fe+Ag+Ag+Fe2+
2.下列離子方程式正確的是 (　　)
A.H2SO3溶液中滴入氯化鈣溶液:S+Ca2+CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2OCaCO3↓+2H+
C.金屬鎂與稀鹽酸反應:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水與碳酸鈉溶液反應:Ca2++CCaCO3↓
三、離子的檢驗與推斷
某無色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的幾種。請填寫下列空白:
(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是__________。
(2)取少量原溶液,加入過量稀鹽酸,有白色沉淀生成;再加入過量的稀硝酸,沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是__________。
(3)取(2)中的濾液,加入過量的氫氧化鈉溶液,出現白色沉淀,說明原溶液中肯定有__________,有關的離子方程式為__________。
(4)原溶液可能大量共存的陰離子是__________(填字母)。
A.Cl-　　　　　　B.N　　　　C.C 　　　　D.OH-
解析離子推斷題的“四項原則”
(1)肯定性原則:據現象推斷肯定存在或肯定不存在的離子。
(2)互斥性原則:如溶液中含有Ba2+,則不存在C、S。
(3)進出性原則:要注意所加試劑引入什么離子,是否造成干擾。
(4)守恒原則(電中性原則):陽離子和陰離子同時存在于溶液中且正、負電荷總量相等。
(2023·福建泉州高一期中)某無色透明溶液中可能含有下列離子中的一種或幾種:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。現進行如下實驗:
①用紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍色。
②另取少量溶液逐滴滴加鹽酸至過量,有氣體放出,再加入BaCl2溶液后,沒有沉淀生成。
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
根據上述實驗推斷:原溶液中肯定含有的離子是 (　　)
A.Cu2+ 、OH-、Cl-、C
B.Na+、Mg2+、Cl-、S
C.OH-、Cl-、C、N
D.Na+、OH-、Cl-、C
1.(2023·江蘇鹽城高一期中)某無色溶液中存在大量的、H+、Cl-,該溶液中還可能大量存在的離子是 (　　)
A.Ba2+ B.OH-
C.Fe3+ D.
2.(2023·廣州高一期中)在強酸性的無色溶液中,能夠大量共存的離子組是 (　　)
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl-
B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、
D.Mg2+、Na+、、Cl-
3.下列離子方程式正確的是 (　　)
A.稀硝酸與氫氧化鈉溶液反應:H++OH-H2O
B.將氫氧化鐵放入鹽酸中:Fe(OH)3+H+Fe3++3H2O
C.稀硫酸與鋅反應:H2SO4+ZnZn2+++H2↑
D.稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合產生沉淀:Ba(OH)2+2H+Ba2++2H2O
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,進行如下實驗:
①將少量粉末加入水中,振蕩,有白色沉淀生成
②向①的懸濁液中加入過量稀硝酸,白色沉淀消失,并有氣泡產生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依據實驗現象,下列關于白色粉末的判斷正確的是 (　　)
A.只含有K2CO3
B.一定含有K2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2
C.一定含有K2CO3和CaCl2,可能含有Ba(NO3)2
D.一定含有K2CO3,還含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一種
答案精析
一、
1.(1)①Mg2+能與OH-反應生成Mg(OH)2沉淀，不能大量共存。
②Ba2+能與S反應生成BaSO4沉淀，不能大量共存。
(2)C能與H+反應生成CO2和H2O，不能大量共存。
(3)①H+能與OH-反應生成H2O，不能大量共存。
②CH3COO-能與H+反應生成CH3COOH，不能大量共存。
2.(1)不能，使酚酞溶液變紅的溶液為堿性溶液，Fe3+會與OH-反應生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存。
(2)不能，高錳酸根離子為有色離子。
(3)不能，與鋅反應放出氫氣的溶液為酸性溶液，H+與C不能大量共存。
(4)能。
應用體驗
1.C　2.B
二、
1.(1)Cu位于金屬活動性順序表氫以后，不能與稀硫酸反應，不符合客觀事實。
(2)碳酸鈣不能拆寫成離子的形式；CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。
(3)漏寫參加反應的Cu2+和OH-；Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)方程式兩端電荷不守恒； Cu+2Ag+Cu2++2Ag。
(5)反應物配比不正確； 2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。
(6)沒看清題目要求，CO2是少量的；CO2+2OH-C+H2O。
2.例1　CO2+OH-HC
例2　(1)H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
(2)2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
應用體驗
1.A
2.D　[B項中CO2與CaCl2不反應；C項中氯化鎂應拆成離子。]
三、
(1)Cu2+、Fe3+　(2)Ag+
(3)Mg2+　H++OH-H2O、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓　(4)B
解析　(1)無色透明溶液中不可能含有有色離子Cu2+、Fe3+。(2)加鹽酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，則肯定存在Ag+。 (3)加氫氧化鈉溶液有白色沉淀出現，肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag+和Mg2+，陰離子中不可能含有Cl-、C、OH-，可能含有N。
應用體驗
D　[無色透明溶液中不可能含有Cu2+(藍色)，根據實驗①，說明溶液含有OH-，不存在Mg2+，溶液呈電中性，所以含有Na+；根據實驗②，有氣體放出，含有C，再加入BaCl2溶液后，沒有沉淀生成，不存在S；根據實驗③，加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，說明含有Cl-，所以溶液中一定含有的是Na+、OH-、Cl-、C，一定不存在Cu2+、Mg2+、S，可能存在N。]
隨堂演練　知識落實
1.A　2.D　3.A
4.C　[①將少量粉末加入水中，振蕩，有白色沉淀生成，該沉淀是碳酸鋇或碳酸鈣，一定含有K2CO3，至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一種；②向①的懸濁液中加入過量稀硝酸，白色沉淀消失，并有氣泡產生，說明含有碳酸根離子；③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，該沉淀一定是AgCl，故確定原溶液含有Cl-。根據以上分析，原固體混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2，可能含有Ba(NO3)2。](共75張PPT)
考查離子反應的三大熱點題型
第3課時
第一章　第二節
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核心素養
發展目標
1.根據離子反應發生的條件及題目限定條件,建立正確解答離子共存問題的思維模型。
2.熟知離子方程式書寫中常見的錯誤,學會離子方程式正誤的判斷方法。
3.掌握離子推斷題的解析方法。
內容索引
一、判斷溶液中離子能否大量共存
二、離子方程式的書寫與正誤判斷
課時對點練
隨堂演練　知識落實
三、離子的檢驗與推斷
判斷溶液中離子能否大量共存
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一
1.判斷下列各組離子在溶液中能否大量共存,不能大量共存的請說明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH-
一、判斷溶液中離子能否大量共存
提示　Mg2+能與OH-反應生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存。
②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
提示　Ba2+能與S反應生成BaSO4沉淀,不能大量共存。
(2)K+、C、H+、N
提示　C能與H+反應生成CO2和H2O,不能大量共存。
(3)①H+、S、OH-、Na+
提示　H+能與OH-反應生成H2O,不能大量共存。
②Na+、H+、C、CH3COO-
提示　CH3COO-能與H+反應生成CH3COOH,不能大量共存。
2.在下列條件的溶液中,各組離子能否大量共存,若不能大量共存則指出其原因。
(1)使酚酞溶液變紅的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
提示　不能,使酚酞溶液變紅的溶液為堿性溶液,Fe3+會與OH-反應生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存。
(2)無色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
提示　不能,高錳酸根離子為有色離子。
(3)可與鋅反應放出氫氣的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
提示　不能,與鋅反應放出氫氣的溶液為酸性溶液,H+與C不能大量共存。
(4)使pH試紙變藍的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
提示　能。
思維建模
離子共存判斷的“一色、二性、三反應”
(1)記住幾種溶液顏色,如C(藍色)、F(淺綠色)、F(棕黃色)、Mn(紫紅色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液顯紅色、pH=2等),堿性(如石蕊溶液顯藍色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、氣體、難電離物質(H2O、弱酸、弱堿)等符合離子反應條件的離子不能大量共存。
A項,OH-能與Ag+、H+發生反應;
B項,能與Ag+、H+發生反應;
C項,Ba2+與Ag+、H+、都不反應,能大量共存于溶液中;
D項,Cl-能與Ag+反應生成AgCl沉淀,不能大量共存。
1.(2023·江蘇連云港高一期中)下列離子能與Ag+、H+、大量共存于溶液中的是
A.OH- B. C.Ba2+ D.Cl-
√
2.(2024·廣東信宜二中高一月考)下列離子在指定條件下的溶液中,一定能大量共存的是
A.無色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊變紅色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固體的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
√
A項,含Fe3+的溶液呈棕黃色;
B項,使石蕊變紅色的溶液呈酸性,H+與N、Cl-、K+、S都不能發生反應,N、Cl-、K+、S相互間也不能反應,能大量共存;
C項,Ba2+和C能反應生成BaCO3沉淀而不能大量共存;
D項,Na2O與水反應生成NaOH,OH-能與Cu2+反應生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。
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二
離子方程式的書寫與正誤判斷
1.離子方程式的正誤判斷
判斷下列反應的離子方程式是否正確,不正確的說明原因并寫出正確的離子方程式。
(1)銅與稀硫酸反應:Cu+2H+===Cu2++H2↑
二、離子方程式的書寫與正誤判斷
提示　Cu位于金屬活動性順序表氫以后,不能與稀硫酸反應,不符合客觀事實。
(2)石灰石與稀鹽酸反應:C+2H+===H2O+CO2↑
提示　碳酸鈣不能拆寫成離子的形式;CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(3)硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液反應:S+Ba2+===BaSO4↓
提示　漏寫參加反應的Cu2+和OH-;Cu2++S+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓
+BaSO4↓。
(4)銅與硝酸銀溶液反應:Cu+Ag+===Cu2++Ag
提示　方程式兩端電荷不守恒; Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應:H++S+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
提示　反應物配比不正確; 2H++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
(6)將少量的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中:CO2+OH-===HC
提示　沒看清題目要求,CO2是少量的;CO2+2OH-===C+H2O。
思維建模
“六看法”判斷離子方程式書寫正誤
(1)看離子反應是否符合客觀事實,不可主觀臆造產物及反應。
(2)看各物質的化學式拆寫是否正確。
(3)看是否漏寫參加反應的離子。
(4)看原子和電荷是否守恒。
(5)看反應物或生成物的配比是否正確。
(6)看是否符合題設條件。
2.與量有關的離子方程式的書寫
類型1　一種物質過量后會與生成的產物繼續反應的
方法:寫出兩步反應方程式,進行方程式加和去掉中間產物,寫出總反應方程式再改寫成離子方程式,或者根據最終產物找到兩個反應物的比例,直接書寫離子方程式。
例1　過量二氧化碳通入澄清石灰水中發生反應的離子方程式:_________
　　 　　。
CO2+OH-
由過量二氧化碳通入澄清石灰水的現象為先渾濁后變澄清可知,最終生成的產物是可溶的Ca(HCO3)2,即CO2與OH-反應生成HC,可以得出CO2和OH-按1∶1反應。
===HC
類型2　告知兩種反應物的比例或者能根據信息得到比例關系的
方法:根據比例關系寫出化學方程式再改寫成離子方程式。
例2　KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應,寫出下列情況下的離子方程式:
(1)恰好完全沉淀:　 　　　。
H++S+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀,S與Ba2+的比例為1∶1,即KHSO4與Ba(OH)2的比例為1∶1,其化學方程式為KHSO4+Ba(OH)2===
BaSO4↓+H2O+KOH,再改寫成離子方程式。
(2)恰好顯中性:　 　　　。
2H++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合恰好顯中性,H+與OH-的比例為1∶1,即KHSO4與Ba(OH)2的比例為2∶1,其化學方程式為2KHSO4+Ba(OH)2===
BaSO4↓+2H2O+K2SO4,再改寫成離子方程式。
1.(2024·湖北羅田高一月考)下列離子方程式正確的是
A.向碳酸氫鈣溶液中加入少量燒堿溶液:Ca2++HC+OH-===CaCO3↓
+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上: CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
C.氧化銅與硫酸混合:Cu2++S===CuSO4
D.鐵與硝酸銀溶液反應:Fe+Ag+===Ag+Fe2+
√
B項,碳酸不穩定,應該寫成二氧化碳和水的形式,正確的離子方程式為CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑,錯誤;
C項,CuO與硫酸混合發生反應生成CuSO4和H2O,CuO不能拆,CuSO4需要拆寫,正確的離子方程式為CuO+2H+===Cu2++H2O,錯誤。
2.下列離子方程式正確的是
A.H2SO3溶液中滴入氯化鈣溶液:S+Ca2+===CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2O===CaCO3↓+2H+
C.金屬鎂與稀鹽酸反應:Mg+2H++2Cl-===MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水與碳酸鈉溶液反應:Ca2++C===CaCO3↓
√
B項中CO2與CaCl2不反應;C項中氯化鎂應拆成離子。
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三
離子的檢驗與推斷
某無色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的幾種。請填寫下列空白:
(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是　　　　　。
Cu2+、Fe3+
三、離子的檢驗與推斷
無色透明溶液中不可能含有有色離子Cu2+、Fe3+。
(2)取少量原溶液,加入過量稀鹽酸,有白色沉淀生成;再加入過量的稀硝酸,沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是　　　。
Ag+
加鹽酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,則肯定存在Ag+。
(3)取(2)中的濾液,加入過量的氫氧化鈉溶液,出現白色沉淀,說明原溶液中肯定有　　　,有關的離子方程式為________________________________
　　。
Mg2+
加氫氧化鈉溶液有白色沉淀出現,肯定含有Mg2+。
H++OH-===H2O、Mg2++2OH-===
Mg(OH)2↓
(4)原溶液可能大量共存的陰離子是　　　(填字母)。
A.Cl-　　　　B.N　　　　C.C 　　　D.OH-
B
原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,陰離子中不可能含有Cl-、C、OH-,可能含有N。
思維建模
解析離子推斷題的“四項原則”
(1)肯定性原則:據現象推斷肯定存在或肯定不存在的離子。
(2)互斥性原則:如溶液中含有Ba2+,則不存在C、S。
(3)進出性原則:要注意所加試劑引入什么離子,是否造成干擾。
(4)守恒原則(電中性原則):陽離子和陰離子同時存在于溶液中且正、負電荷總量相等。
(2023·福建泉州高一期中)某無色透明溶液中可能含有下列離子中的一種或幾種:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。現進行如下實驗:
①用紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍色。
②另取少量溶液逐滴滴加鹽酸至過量,有氣體放出,再加入BaCl2溶液后,沒有沉淀生成。
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
根據上述實驗推斷:原溶液中肯定含有的離子是
A.Cu2+ 、OH-、Cl-、C
B.Na+、Mg2+、Cl-、S
C.OH-、Cl-、C、N
D.Na+、OH-、Cl-、C
√
無色透明溶液中不可能含有Cu2+(藍色),根據實驗①,說明溶液含有OH-,不存在Mg2+,溶液呈電中性,所以含有Na+;
根據實驗②,有氣體放出,含有C,再加入BaCl2溶液后,沒有沉淀生成,不存在S;
根據實驗③,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,說明含有Cl-,所以溶液中一定含有的是Na+、OH-、Cl-、C,一定不存在Cu2+、Mg2+、S,可能存在N。
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隨堂演練　知識落實
1.(2023·江蘇鹽城高一期中)某無色溶液中存在大量的、H+、Cl-,該溶液中還可能大量存在的離子是
A.Ba2+ B.OH-
C.Fe3+ D.
√
1
2
3
4
A項,Ba2+與、H+、Cl-都不發生反應,能大量共存;
B項,OH-與、H+都能發生反應,不能大量共存;
C項,Fe3+在水溶液中呈棕黃色,在無色溶液中不能大量存在;
D項,與H+能發生反應,二者不能大量共存。
1
2
3
4
2.(2023·廣州高一期中)在強酸性的無色溶液中,能夠大量共存的離子組是
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl-
B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、
D.Mg2+、Na+、、Cl-
√
Cu2+的溶液呈藍色,A錯誤;
在強酸性的無色溶液中,、OH-不能大量存在,B、C錯誤。
3.下列離子方程式正確的是
A.稀硝酸與氫氧化鈉溶液反應:H++OH-===H2O
B.將氫氧化鐵放入鹽酸中:Fe(OH)3+H+===Fe3++3H2O
C.稀硫酸與鋅反應:H2SO4+Zn===Zn2+++H2↑
D.稀硫酸與氫氧化鋇溶液混合產生沉淀:Ba(OH)2+2H+===Ba2++2H2O
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√
稀硝酸與氫氧化鈉溶液發生中和反應生成硝酸鈉和水,硝酸鈉、硝酸和氫氧化鈉均溶于水,所以反應的離子方程式為H++OH-===H2O,故A正確;
硫酸是溶于水能電離的電解質,在離子方程式里要寫成離子,故C錯誤。
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,進行如下實驗:
①將少量粉末加入水中,振蕩,有白色沉淀生成
②向①的懸濁液中加入過量稀硝酸,白色沉淀消失,并有氣泡產生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依據實驗現象,下列關于白色粉末的判斷正確的是
A.只含有K2CO3
B.一定含有K2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2
C.一定含有K2CO3和CaCl2,可能含有Ba(NO3)2
D.一定含有K2CO3,還含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一種
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①將少量粉末加入水中,振蕩,有白色沉淀生成,該沉淀是碳酸鋇或碳酸鈣,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一種;
②向①的懸濁液中加入過量稀硝酸,白色沉淀消失,并有氣泡產生,說明含有碳酸根離子;
③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,該沉淀一定是AgCl,故確定原溶液含有Cl-。根據以上分析,原固體混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。
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課時對點練
題組一　離子共存
1.(2023·山東濱州鄒平一中高一期中)經檢測,某工業廢水顯酸性,且廢水中含有大量K+、Fe3+、Cl-、。下列離子中,不可能大量存在于該廢水中的是
A.Na+ B. C.Cu2+ D.Ag+
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工業廢水顯酸性,溶液中存在大量H+。Ag+和Cl-、會發生反應生成沉淀,不能大量共存,故選D。
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2.(2023·石家莊高一期中)下列各組離子不能大量共存的是
A.使石蕊變紅的溶液中:K+、、Ba2+、Cl-
B.酸性溶液中:Ca2+、Cl-、CH3COO-、
C.澄清透明的溶液中:K+、、、Fe3+
D.含有的溶液中:Cl-、H+、Br-、Cu2+
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使石蕊變紅的溶液呈酸性,酸性條件下K+、、Ba2+、Cl-相互之間不反應,能大量共存,故不選A;
CH3COO-與H+結合為CH3COOH,所以酸性溶液中不能大量含有CH3COO-,故選B;
K+、、Fe3+相互之間不反應,澄清透明的溶液中可以大量共存,故不選C;
含有的溶液中,Cl-、H+、Br-、Cu2+相互之間不反應,能大量共存,故不選D。
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3.在甲、乙兩燒杯的溶液中,分別含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、C、OH-6種離子中的3種,已知甲燒杯的溶液呈藍色,則乙燒杯的溶液中大量存在的離子是
A.Cu2+、H+、Cl- B.Cl-、C、OH-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、C
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甲燒杯的溶液呈藍色,說明存在Cu2+,與Cu2+不能共存的C、OH-只能在乙燒杯中,而與C、OH-共存的陽離子只有K+,故乙燒杯中存在的離子是C、OH-、K+,D符合題意。
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題組二　離子方程式的正誤判斷
4.下列化學反應的離子方程式書寫正確的是
A.金屬鋁與CuSO4溶液反應:Al+Cu2+===Cu+Al3+
B.金屬鐵與稀鹽酸反應:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入過量NaOH溶液:Ca2++HC+OH-===CaCO3↓
+H2O
D.澄清石灰水中通入少量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
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金屬鋁與CuSO4溶液反應生成硫酸鋁和銅:2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+,故A錯誤;
金屬鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣:Fe+2H+===Fe2++H2↑,故B錯誤。
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5.下列反應的離子方程式書寫正確的是
A.向氫氧化銅懸濁液中加入稀硫酸:H++OH-===H2O
B.稀硫酸滴在銅片上:Cu+2H+===H2↑+Cu2+
C.向氧化亞鐵中滴加稀鹽酸:FeO+2H+===H2O+Fe2+
D.Fe2(SO4)3溶液與NaOH溶液反應:2Fe3++3OH- ===2Fe(OH)3↓
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氫氧化銅難溶,應寫化學式,加入稀硫酸反應的離子方程式為2H++Cu(OH)2
===2H2O+Cu2+,A錯誤;
稀硫酸與銅片不反應,B錯誤;
Fe2(SO4)3溶液與NaOH溶液反應的離子方程式為Fe3++3OH-===Fe(OH)3 ↓,D錯誤。
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6.下列離子方程式正確的是
A.向氫氧化鈉溶液中通入足量二氧化硫:SO2+2OH-===S+H2O
B.石灰石與醋酸反應:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
C.向Ba(OH)2溶液中加入足量的NaHSO4溶液:Ba2++2OH-+2H++S===
BaSO4↓+2H2O
D.少量碳酸氫鈉溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HC===
CaCO3↓+2H2O+C
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SO2的性質與CO2相似,SO2過量時生成HS,A錯誤;
CH3COOH不能拆開,B錯誤。
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題組三　離子的檢驗與推斷
7.某研究性學習小組欲分析某礦石的主要成分,粉碎后將其溶于過量稀鹽酸中充分反應,過濾后用所得濾液進行如下實驗,下列說法正確的是
A.取少量濾液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,無白色沉淀,說明礦石中一定不含Ca2+
B.取少量濾液,向其中滴加過量BaCl2溶液,產生白色沉淀,說明礦石中含有S
C.取少量濾液,向其中滴加適量NaOH溶液,產生白色沉淀,說明礦石中一定含有Mg2+
D.取少量濾液,向其中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,產生白色沉淀,說明礦石中一定
含有Cl-
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因鹽酸過量,加入的少量Na2CO3溶液應先和H+反應,即使有Ca2+存在,也不會產生白色沉淀,A項錯誤;
加入過量BaCl2溶液能產生白色沉淀,說明含有S,B項正確;
加入NaOH溶液產生的白色沉淀不一定是Mg(OH)2,Al(OH)3、Zn(OH)2也是白色沉淀,C項錯誤;
濾液中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,產生白色沉淀,不能說明原礦石中含有Cl-,因為在礦石溶解時,加入了過量的稀鹽酸,引入了Cl-,D項錯誤。
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8.M、N兩種溶液各含有如下離子中的三種(兩者所含離子不重復):K+、Ba2+、H+、Cl-、C、OH-。若M溶液中含有Ba2+,下列說法正確的是
A.N溶液中一定大量存在C和H+
B.K+一定存在于M溶液中
C.M、N兩種溶液混合后,溶液中可能只大量存在兩種離子
D.向M溶液中加入AgNO3溶液無明顯現象
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由于M溶液中含有Ba2+,則C一定存在于N溶液中,推知H+一定大量存在于M溶液中,OH-大量存在于N溶液中,根據溶液呈電中性原則,N溶液中一定存在K+,則M溶液中的離子為Ba2+、H+、Cl-,N溶液中的離子為K+、C、OH-。M、N溶液混合,Ba2+與C、H+與OH-可能恰好完全反應,而K+、Cl-不反應,所以混合后溶液中可能只大量存在K+、Cl-兩種離子;由于M溶液中存在Cl-,所以加入AgNO3溶液會出現AgCl白色沉淀。
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9.某溶液中含有較多的Cl-、C、OH-三種陰離子,如果只取一次該溶液就能夠分別將三種陰離子依次檢驗出來,下列實驗操作順序正確的是
①滴加Mg(NO3)2溶液　②過濾　③滴加AgNO3溶液　④滴加Ba(NO3)2溶液
A.③②④②① B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
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檢驗氯離子選擇硝酸銀溶液,檢驗氫氧根離子選擇硝酸鎂溶液,檢驗碳酸根離子選擇硝酸鋇溶液;而硝酸銀溶液與氯離子、碳酸根離子都生成白色沉淀,而與氫氧根離子結合生成的氫氧化銀不穩定,所以不能先檢驗氯離子;硝酸鎂溶液與碳酸根離子和氫氧根離子均能生成白色沉淀;硝酸鋇溶液只與碳酸根離子生成白色的碳酸鋇沉淀,所以先檢驗碳酸根離子再檢驗氫氧根離子,最后檢驗氯離子;實驗順序為滴加硝酸鋇溶液至沉淀不再增加,過濾;再滴加硝酸鎂溶液至沉淀不再增加,過濾;最后加入硝酸銀溶液。
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10.有一包固體粉末,由CaCO3、Na2SO4、KNO3、BaCl2、CuSO4中的三種物質組成,取樣品進行如圖實驗,從實驗可以判斷
A.該固體粉末中一定不含有BaCl2
B.該固體粉末中一定含有KNO3
C.它的組成可能是CaCO3、BaCl2、Na2SO4
D.它的組成一定是CaCO3、Na2SO4、KNO3
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由題給流程圖可知,固體粉末中一定含有CaCO3、KNO3,Na2SO4和BaCl2不會同時存在,則組成可能為CaCO3、Na2SO4、KNO3或CaCO3、KNO3、BaCl2。
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11.下列各組離子或分子能大量共存,當加入相應試劑后會發生化學反應,且發生反應的離子方程式書寫正確的是
選項 離子或分子 加入試劑 離子方程式
A K+、Mg2+、S Ba(OH)2溶液 Ba2++S===BaSO4↓
B Na+、HC、Cl- NaOH溶液 OH-+HC===C+H2O
C K+、NH3·H2O、Cl- 通入少量CO2 2OH-+CO2===C+H2O
D Ca2+、N、C NaHSO4溶液 C+2H+===CO2↑+H2O
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加入Ba(OH)2溶液,漏寫Mg2+與OH-的反應,故A錯誤;
通入少量CO2,CO2與NH3·H2O發生反應,正確的離子方程式為2NH3·
H2O+CO2===2N+C+H2O,故C錯誤;
Ca2+與C不能大量共存,故D錯誤。
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12.某工業廢水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的Cu2+、S,設計工藝流程
如圖所示:
下列有關說法錯誤的是
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.試劑a為Na2CO3,試劑b為BaCl2
C.操作X為過濾,試劑c為稀鹽酸
D.檢驗S是否除盡可取適量待測溶液,先加入鹽酸,再加入BaCl2溶液
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工業廢水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的 Cu2+、S,由實驗流程可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加試劑a為BaCl2,可除去S,再加試劑b為Na2CO3,試劑b可除去過量鋇離子,操作X為過濾,分離出的溶液含氯化鈉、碳酸鈉,最后加試劑c為稀鹽酸,可除去碳酸鈉,故A、C正確,B錯誤;
檢驗S是否除盡
可取適量待測溶液,先加入鹽酸,排除干擾離子,再加入BaCl2溶液,若不生成白色沉淀,則除盡,反之沒有除盡,故D正確。
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13.(2023·廣東揭陽惠來一中高一期中)某化學興趣小組的同學向一定體積的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,并測得混合溶液的導電能力隨加入NaHSO4溶液體積的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.MN段發生反應的離子方程式為Ba2++2OH-
+2H++===BaSO4↓+2H2O
B.NQ段發生反應的離子方程式為H++OH-===
H2O
C.Q點時Ba2+恰好反應完全
D.P點對應的溶液中溶質只有1種
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MN段Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反應生
成BaSO4沉淀、氫氧化鈉、水,反應的離子方程
式為Ba2++OH-+H++===BaSO4↓+H2O,A
錯誤;
NQ段氫氧化鈉和NaHSO4反應生成硫酸鈉和水,反應的離子方程式為H++OH-===H2O,B正確;
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Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反應時生成硫酸鋇沉淀、氫氧化鈉、水,N點時Ba2+恰好反應完全,C錯誤;
P點NaHSO4過量,對應的溶液中溶質有Na2SO4、NaHSO4,D錯誤。
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14.(2024·湖南株洲二中高一段考)有一瓶透明澄清的溶液,其中可能含有Na+、H+、、Mg2+、,取該溶液進行以下實驗:
①取pH試紙檢驗,測得溶液呈強酸性。
②另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液從酸性逐漸變為堿性,有白色沉淀產生。
請回答下列問題:
(1)用pH試紙檢驗,表明溶液呈強酸性,可以排除　　　的存在。
可與強酸反應生成CO2,溶液呈強酸性時,不能存在。
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(2)步驟②中產生白色沉淀的離子方程式為　　　 　　 　　 　　　　。
加入NaOH至溶液呈堿性,生成白色沉淀,說明溶液中含有Mg2+,反應的離子方程式為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
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(3)該溶液中可能存在的離子為　　　。
溶液中不存在,存在H+、Mg2+,根據溶液呈電中性,還存在,沒有信息可以確定是否存在Na+,故該溶液中可能存在的離子為Na+。
Na+
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(4)根據上述實驗事實能確定溶液中肯定存在的離子是_______________。
H+、Mg2+、
15.離子反應是中學化學中重要的反應類型,回答下列問題:
(1)在發生離子反應的反應物或生成物中,一定存在　　　　(填序號)。
①單質　②氧化物　③電解質　④鹽　⑤化合物
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離子反應是有離子參加的反應,發生的條件是化合物在一定的條件下必須電離出能反應的離子,則必須是電解質發生電離,所以選③⑤。
③⑤
(2)將兩種化合物一起溶于水得到一種無色透明溶液,溶液中含有下列離子中的某些離子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、S、OH-、C和Cl-,取該溶液進行如下實驗:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈藍色。
Ⅱ.取少許溶液滴入BaCl2溶液,無白色沉淀產生。
Ⅲ.另取少許溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,產生白色沉淀。
Ⅳ.再取少許原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀產生。
①根據以上現象判斷,原溶液中肯定不存在的離子是　　　　　　　　　　　;肯定存在的離子是　　　　　　　　。
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Mg2+、Fe3+、S、C
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由于是無色溶液,則溶液中不含Fe3+;溶液使紫色石蕊溶液呈藍色,說明溶液含OH-,不含Mg2+;滴入BaCl2溶液無白色沉淀產生,則不含S、 C;另取溶液,滴加AgNO3溶液產生白色沉淀,則存在Cl-;再取少許原溶液滴入H2SO4溶液,有白色沉淀產生,則有Ba2+;則原溶液中肯定不存在的離子是Mg2+、Fe3+、S、C;肯定存在的離子是Ba2+、OH-、Cl-,不能確定的離子有K+。
②寫出實驗Ⅲ和Ⅳ中可能發生反應的離子方程式:
Ⅲ:　　　 　　　 　　　 　　　 　　　　。
Ⅳ:　　　 　　　 　　　 　　　 　　 　　　。
③如溶液中各種離子的個數相等,確定溶液中　　(填“有”或“無”)K+,判斷依據是__________________________________________________________。
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H++OH-===H2O、Cl-+ Ag+===AgCl↓
H++OH-===H2O、Ba2++ S===BaSO4↓
無
溶液中一定有Ba2+、Cl-、OH- ,個數相等時電荷守恒,所以無K+
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