【高考二轮复习】2023年高考化学精讲+精练+小测（全国通用）——专题03 离子反应（讲）（原卷版+解析版）

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专题03 离子反应

考纲
1．了解电解质的概念，了解酸、碱、盐在水溶液中的电离。
2．了解离子反应的概念，了解离子反应发生的条件，并会判断离子在溶液中能否大量共存。
3．能运用书写规则书写常见反应的离子方程式；或结合具体反应对所给离子方程式进行正误判断。
考情预测
离子方程式的书写及正误判断、溶液中的离子共存是每年高考的热点，高考再现率为100%。在高考试题中，大多以选择题形式呈现，但增加了限制条件和隐含条件，基本每一个选项都会有干扰，并且加大氧化还原反应的考察，甚至与有机物中的官能团性质结合，综合程度大大增加，区分度加大。主观题中，离子方程式的书写也已经穿插到工业流程题、实验题之中，以社会生活中的热点问题为切入点，以新知识介绍为载体，一般都会涉及一到两个离子反应方程式的书写等问题，查学生用离子反应、离子方程式的知识去分析、解释、处理新问题的能力。
核心素养
宏观辨识与微观探析  证据推理与模型认知 



高频考点一 电解质与非电解质 强电解质与弱电解质
1．电解质与非电解质的比较

电解质
非电解质
概念
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物
相同点
二者均为化合物
不同点
在水溶液中或熔融状态下能够导电
在上述两种情况下均不导电
物质种类
酸、碱、盐、金属氧化物和水
非金属氧化物、气态氢化物、大多数有机物
2．实例分析：电解质与非电解质的辨析

溶质微粒形式
是否导电
电解质
非电解质
NaCl晶体
Na+、Cl—(不自由)
否
是
否
NaCl溶液
Na+、Cl—
是
否
否
熔融的NaCl
自由移动的Na+、Cl—
是
是
否
固态H2SO4
H2SO4分子
否
是
否
H2SO4溶液
H+、SO42—
是
否
否
液态纯H2SO4
H2SO4分子
否
是
否
固态酒精
酒精分子
否
否
是
酒精水溶液
酒精分子
否
否
否
液态酒精
酒精分子
否
否
是
干冰
CO2分子
否
否
是
CO2的水溶液
CO2、H2CO3、HCO3—、CO32—、H+等
是
否
否
液态CO2
CO2分子
否
否
是
金属铜
Cu2+、e—
是
否
否
2．强电解质与弱电解质的比较

强电解质
弱电解质
概念
水溶液中全部电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
相同点
都是电解质，在水溶液中或熔融状态下都能电离，都能导电，与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程，存在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“”
溶液中溶质微粒
只有水合离子
水合离子，弱电解质分子
实例
强酸：HCl、HNO3、H2SO4 HBr、HI、HClO4等
强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2
绝大多数盐：(BaSO4、AgCl、CaCO3)
弱酸：HF、HClO、H2S、H2SO3 、H3PO4、H2CO3 、H2SiO3、CH3COOH、等。
弱碱：NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性碱
水：H2O
3．电离方程式书写的思维模型

【典例剖析】
【例1】(2022•浙江6月选考)下列物质属于强电解质的是( )
A．HCOOH B．Fe C．Na2CO3 D．C2H2
【答案】C
【解析】A项，HCOOH是弱酸，在水溶液中只能部分电离，属于弱电解质，A不合题意；B项，Fe是单质，不是电解质，B不合题意；C项，Na2CO3是盐，在水溶液中能够完全电离，故属于强电解质，C符合题意；D项，C2H2是有机物，在水溶液和熔融状态下均不导电，属于非电解质，D不合题意；故选C。
【例2】下列电离方程式正确的是(　　)
A．NaHSO4= Na++ HSO4- B．NaHCO3Na++H++CO32-
C．H3PO43H++PO43- D．HF H++F-
【答案】D
【解析】A项，NaHSO4是强酸的酸式盐，完全电离产生Na+、H+、SO42-，电离方程式应该为：NaHSO4=Na++ H++ SO42-，A错误；B项，NaHCO3是强酸的酸式盐，完全电离产生Na+、HCO3-，电离方程式为：NaHCO3= Na++ HCO3-，B错误；C项，磷酸是三元弱酸，分步电离，每一步电离存在电离平衡，主要是第一步电离，电离方程式为：H3POH++ H2PO4-，C错误；D项，HF是一元弱酸，存在电离平衡，电离产生H+、F-，电离方程式为：HFH++F-，D正确；故选D。
【变式探究】
1．(2021•浙江6月选考)下列物质属于弱电解质的是( )
A．CO2 B．H2O C．HNO3 D．NaOH
2．下列属于非电解质的是( )
A．CS2 B．CH3COOH C．HCl D．Cl2
3．下列物质中在一定条件下能够导电，但不属于电解质的是( )
A．石墨 B．KNO3 C．H2SO4 D．蔗糖
4．下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是(　　)
A．NaHCO3===Na＋＋HCO B．Al2O3===2Al3＋＋3O2－
C．MgCl2===Mg2＋＋Cl D．NaHSO4===Na＋＋HSO
5．下列电离方程式书写正确的是( )
A．Na2CO3=2Na++ CO32- B．AlCl=Al3++Cl-
C．Mg(NO3)2=Mg+2+2NO3- D．KMnO4=K++Mn2++4O2-

(1)电解质、非电解质均应是化合物。金属属于单质，故既不是电解质，也不是非电解质。
(2)电解质导电必须有外界条件：水溶液或熔融状态。
(3)电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物；CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电，却是与水反应生成新物质后电离而导电的，不是本身电离导电的，故属于非电解质。
(4)能导电的物质并不一定是电解质，如铜、铝、石墨能导电，但因其为单质，故不属于电解质(也不属于非电解质)；食盐水能导电，但其为混合物，不属于电解质。溶于水不能导电的物质可能是电解质，如BaSO4难溶于水，但其溶于水的部分是完全电离的，属于电解质。
(5)电解质的强弱是以电离的程度来区分的，与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。如BaSO4、CaCO3等虽然在水中溶解度很小，溶液的导电性很差，但是由于都是离子化合物，溶于水的部分是全部电离的，是强电解质。
高频考点二 离子反应与离子方程式
1．离子反应
(1)概念：有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)离子反应的条件
①生成难溶的物质；②生成难电离的物质；③生成易挥发的物质；④发生氧化还原反应。
(3)离子反应的本质
离子反应的本质是溶液中某些物质的物质的量的减少。
2．离子方程式
(1)离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。
3．离子方程式书写的基本规律要求
(1)合事实：离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应。
(2)式正确：化学式与离子符号使用正确合理。
(3)号实际：“===”、“”、“→”、“↑”、“↓”等符号符合实际。
(4)三守恒：两边原子数、电荷数必须守恒、氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。
(5)明类型：依据离子反应原理，分清类型，总结方法技巧。
(6)检查细：结合书写离子方程式过程中易出现的错误，细心检查。
4．离子方程式的正误判断
一个离子方程式是否正确，关键要看它能否反映溶液中离子反应的真实情况。我们可以从以下几个方面进行判断：
　　(1)是否以客观事实为依据：如铁与稀盐酸反应就不能写成：2Fe+6H+ = 2Fe3++3H2↑，而应写成：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 。
　　(2)是否符合质量守恒定律，即式中等号两边各种原子的种类和个数是否相等。如铝与稀盐酸的反应不能写成：Al+3H+ = Al3++H2↑，而应写成：2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑ 。
　　(3)电荷是否守恒
　　如硝酸银溶液中加入铜粉的反应不能写成：Ag++Cu==Cu2++Ag，应写成：2Ag++Cu==Cu2++2Ag。
　　(4)电解质拆分要正确：
　 　如碳酸钡和稀硝酸反应不能写成：CO32-+2H+ = H2O+CO2↑，因为碳酸钡难溶于水要保留它的化学式，这个反应的离子方程式应写成：BaCO3+2H+ = Ba2++H2O+CO2↑ 。
(5)要注意阴阳离子配比：
如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应：H++SO42―+Ba2++OH―==BaSO4↓+H2O，错在SO42―和H+、Ba2+和OH―未遵循1∶2这一组成。应为：2H++SO42―+Ba2++2OH―==BaSO4↓+2H2O。
(6)注意反应中的“量”
有些反应，反应物的相对量不同，生成物也不同，离子方程式也就不同。
如Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液：
若NaOH溶液过量，离子方程式为：Ca2++2HCO3―+2OH―==CaCO3↓+CO32―+2H2O
若Ca(HCO3)2溶液过量，离子方程式为：Ca2++HCO3―+OH―==CaCO3↓+H2O
【典例剖析】
【例1】(2022·浙江省1月选考)下列实验对应的离子方程式不正确的是( )
A．将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合：HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B．将少量NO2通入NaOH溶液：2NO2+2OH-= NO3-+NO2-+H2O
C．将少量SO2通入NaClO溶液：SO2+H2O+2ClO-= SO32-+2HClO
D．向氨水中滴入少量硝酸银溶液：Ag++2NH3·H2O= Ag(NH3)2++2H2O
【答案】C
【解析】A项，将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合，反应生成碳酸钙和水，反应的离子方程式为：HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，A正确；B项，将少量NO2通入NaOH溶液，反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，反应的离子方程式为：2NO2+2OH-= NO3-+NO2-+H2O，B正确；C项，将少量SO2通入NaClO溶液，反应生成硫酸钠和盐酸，反应的离子方程式为：SO2+H2O+2ClO-= SO42-+HClO+H++Cl-，C不正确；D项，向氨水中滴入少量硝酸银溶液，反应生成氢氧化二氨合银，反应的离子方程式为：Ag++2NH3·H2O= Ag(NH3)2++2H2O，D正确；故选C。
【例2】(2022•湖南选择性考试)(双选)下列离子方程式正确的是( )
A．Cl2通入冷的 NaOH溶液：Cl2+2OH-=Cl－+ClO－+H2O
B．用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的IO3-：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
C．FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2++ H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H＋
D．NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合：HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
【答案】AC
【解析】A项，Cl2通入冷的 NaOH溶液中发生反应生成氯化钠和次氯酸钠，该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl－+ClO－+H2O，A正确；B项，用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO3-的原理是IO3-在酸性条件下与I－发生归中反应生成I2而遇淀粉变蓝，由于醋酸是弱酸，在离子方程式中不能用H＋表示，因此B不正确；C项，H2O2具有较强的氧化性，FeSO4溶液中加入H2O2产生的沉淀是氢氧化铁，该反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H＋，C正确；D项，NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水，NaHCO3过量，Ba(OH)2全部参加反应，因此该反应的离子方程式为2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O，D不正确；故选AC。
【变式探究】
1．(2022·浙江省山水联盟高三选考模拟联考)下列离子方程式不正确的是( )
A．苯酚与三氯化铁溶液反应，得到的溶液显紫色：6C6H5OH+Fe3+→[Fe(OC6H5)6]3-+6H+
B．CuSO4溶液中滴加足量的浓氨水：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
C．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应：Fe2++2NH4++4OH-=Fe(OH)2↓+2NH3·H2O
D．向NaAlO2溶液中通入少量CO2：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
2．(2022·湖北省鄂东南省级示范高中高三联考)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A．溴化亚铁溶液中通入一定量氯气：4Fe2++6Br -+5Cl2=4Fe3+3Br 2+10Cl-
B．向稀硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加少量H2O2溶液：2MnO4- +6H＋+3H2O2 ═2Mn2＋+4O2↑+6H2O
C．0.mol∙L-1 AgNO3溶液中加入过量浓氨水：Ag++2NH3·H2O=AgOH↓+2NH4+
D．用次氯酸钠溶液吸收过量的SO2：ClO-+SO2+H2O=HClO+HSO3-
3．(2023·河南省顶级校高三阶段性考试)下列离子方程式书写正确的是( )
A．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32- +2H2O
B．向100mL0.1mol·L-1的FeBr2溶液中通入0.012molCl2： 10Fe2＋＋14Br-＋12Cl2=10Fe3＋＋7Br2＋24Cl-
C．漂白粉溶液中通入少量SO2气体：Ca2++2ClO-+ SO42- +H2O=CaSO3↓+2HClO
D．加热条件下，向NH4HSO4稀溶液中逐滴加入Ba(OH)2稀溶液至SO42-刚好沉淀完全： Ba2++2OH-+ NH4+ +H++SO42-=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
4．(2022·福建师大附中高三期中)向含a mol Ba(OH)2的溶液中加入b mol NaHSO4，下列说法不正确的是( )
A．当a≥b时，发生的离子反应为Ba2＋＋SO42-＋H＋＋OH-=BaSO4↓＋H2O
B．当2a≤b时，发生的离子反应为Ba2＋＋SO42-＋2H＋＋2OH-=BaSO4↓＋2H2O
C．当3a=2b时，发生的离子反应为2Ba2＋＋2 SO42-＋3H＋＋3OH-=2BaSO4↓＋3H2O
D．当a＜b＜2a时，溶液中SO42-与OH-的物质的量之比为(b-a)∶(2b-a)

离子方程式书写注意的问题
(1)微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式。微溶物作为生成物，一般写化学式(标“↓”号)。如澄清石灰水中加盐酸的离子方程式为OH－＋H＋===H2O，石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2＋Cl2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O。
(2)氨水作为反应物写NH3·H2O；作为生成物，若有加热条件或浓度很大，则写NH3(标“↑”号)，若是稀溶液且不加热，则写NH3·H2O。
(3)未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式，如铜和浓硫酸反应、氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等。
(4)操作顺序或反应物相对量不同时，离子方程式可能不同。如Ca(OH)2溶液中通入少量CO2，离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O；Ca(OH)2溶液中通入过量CO2，离子方程式为OH－＋CO2===HCO。
(5)与“量”有关的复分解反应的离子方程式按“以少定多”的原则，把量少的物质设为1 mol，来确定其他物质的物质的量并初步确定化学计量数。如Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液，先考虑中和2个HCO需2个OH－，则可写出：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O，若是加入少量的NaOH溶液，1个OH－需要一个HCO，即反应为OH－＋Ca2＋＋HCO===CaCO3↓＋H2O。
高频考点三 离子共存
1．复分解反应型
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2＋、Ca2＋、Pb2＋
CO、SO、SO、SiO、PO
Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋
OH－、S2－、CO、HCO、SiO、AlO
Al3＋、Zn2＋
OH－、CO、HCO、SiO、AlO
H＋
SiO、AlO
(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H＋
S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2－、HS－
OH－
NH(浓溶液并加热)
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)
H＋与CH3COO－、CO、S2－、SO、ClO－等生成弱酸不能大量共存；OH－与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H＋与OH－生成水不能大量共存。
2．氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子
还原性离子
ClO－、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O、FeO
Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2－、I－、SO、HS－、HSO
3．水解相互促进型
当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH－与弱碱的阳离子水解生成的H＋反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：
(1)Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、AlO、SiO；
(2)Fe3＋与CO、HCO、AlO、SiO。
4．络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存，常见的反应有如下两种：
(1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
【典例剖析】
【例1】(2022•湖北省选择性考试)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A．在0.1mol·L－1氨水中：Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-
B．在0.1mol·L－1氯化钠溶液中：Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-
C．在0.1mol·L－1醋酸溶液中：SO42-、NH4+、Br-、H+
D．在0.1mol·L－1硝酸银溶液中：K+、Na+、Cl-、CO32-
【答案】C
【解析】A项，氨水显碱性，会与Ag+、Cu2+反应，不能大量共存，A项错误；B项，Fe3+、I-会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；C项，醋酸显酸性，在醋酸溶液中SO42-、NH4+、Br-、H+均不会发生反应，能大量共存，C项正确；D项，硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误；故选C。
【例2】(2022·河北省邢台市“五校联盟”部分重点中学高三联考)某溶液中含有下表中的五种离子，且阳离子浓度均为0.5mol·L-1，阴离子浓度均为1mol·L-1，下列有关该溶液的离子组合正确的是( )
阳离子
Fe3+、K+、Al3+、NH4+、Na+、Mg2+、
阴离子
Cl−、SO42-、、CO32-、NO3-、OH-
A．Al3+、Fe3+、、NO3-、I- B．、、、SO42-、OH-
C．、Mg2+、NH4+、、NO3- D．、NH4+、H+、K+、CO32-
【答案】C
【解析】五种离子，且阳离子浓度均为0.5mol·L-1，阴离子浓度均为1mol·L-1，由溶液呈电中性，则阳离子带正电之和：阴离子带负电之和=2:1。A项，Fe3+与I-会发生氧化还原反应，不能共存，且正电荷之和：负电荷之和=1:1，A错误；B项，正电荷之和：负电荷之和=1:2，B错误；D项，Na+、Mg2+、NH4+、Cl−、NO3-五种离子中，正电荷之和：负电荷之和=2:1，C正确；D项，H+与CO32-反应产生气体，不能共存，D错误；故选：C。
【变式探究】
1．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnO、CO
B．c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO、NO
C．0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO、Cl－
D．0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：Fe2＋、NH、SCN－、SO
2．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．澄清透明的溶液中：Na+、Cu2+、NO3-、Cl-
B．中性溶液中：Fe3+、NH4+、Br-、HCO3-
C．c(OH-)<的溶液中：Na+、Ca2+、ClO-、F-
D．1 mol/L的KNO3溶液中：H+、Fe2+、SCN-、SO42-
3．(2023·江西省吉安市西路片七校高三第一次联考)常温下，下列离子在指定条件下的溶液中一定可以大量共存的是( )
A．pH=7的溶液：K+、Na+、Cl-、SO32-
B．加入淀粉溶液后会变蓝色的溶液：K+、Na+、S2-、Cl-
C．pH=12的溶液： K+、Na+、SO42-、HSO3-
D．滴加盐酸有气泡产生的溶液：Na+、Cl、NO3-、K+
4．制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是( )
A．通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Cl–、SO42–
B．加入少量NaClO溶液：NH4+、Fe2+、H+、SO42–、ClO–
C．加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42–、OH–
D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42–、Cl–、ClO–、OH–

判断离子共存的规律
1．一色。即溶液颜色。若限定为无色溶液，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO等有色离子不存在。
2．二性。即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3＋、Mg2＋、Fe3＋等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS－、H2PO等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。
3．三特。指三种特殊情况，①AlO或[Al(OH)4]－与HCO不能大量共存：AlO＋H2O＋HCO===Al(OH)3↓＋CO；②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－等发生反应，而这一种组合常常较为隐蔽，不易被察觉；③NH与CH3COO－、CO，Mg2＋与HCO等组合中，虽然两组离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4．四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应，如Ba2＋与SO、NH与OH－等；②氧化还原反应，如Fe3＋与I－，NO(H＋)与Fe2＋，MnO(H＋)与Br－，H＋与S2O等；③双水解反应，如Al3＋与HCO、Al3＋与AlO等；④络合反应，如Fe3＋与SCN－等。
高频考点四 离子的检验和推断
1．常见阳离子的检验

2．常见阴离子的检验

【典例剖析】
【例1】(2022•全国乙卷)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是( )
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
【答案】A
【解析】由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，离心分离，③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3，故选A。
【例2】(2022·山东省嘉祥县高三联考)某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子
K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NH4+
阴离子
Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、I-
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验
Ⅰ.取该无色溶液5mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，下列推断不正确的是( )
A．由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、NH4+、Cu2+
B．Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O
C．原溶液一定只含有的离子I-、NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+
D．另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为0.4g
【答案】C
【解析】Ⅰ．无色溶液中一定不存在Cu2+；向取5mL该溶液中滴加少量氨水，有沉淀生成，Ag+、Mg2+、Al3+离子至少含有一种，则CO32-一定不存在，该反应有NH4+生成，由于离子种类增加，说明增加的是NH4+，所以原溶液中一定不含NH4+；Ⅱ．用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰，说明溶液中不含K+；Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明有还原性离子I-与NO3-、H+反应生成NO，即溶液中有I-、NO3-，不含CO32-；此时溶液依然澄清，则判断一定不含有Ag+；Ⅳ．向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42-；由上述分析可知，一定含有的阴离子I-、NO3-、SO42-，且各为0.1mol/L，且阳离子含有Mg2+、Al3+，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中存在Cl-。A项，由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、NH4+、Cu2+，A正确；B项，Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2 NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O，B正确；C项，原溶液中所含阳离子有Mg2+、Al3+，阴离子有Cl-、NO3-、SO42-、I-， C错误；D项，另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，沉淀为氢氧化镁，最终得到的固体为MgO，质量为40g/mol×0.1mol/L×0.1L=0.4g，D正确；故选C。
【变式探究】
1．下列依据相关实验得出的结论正确的是(　　)
A．向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液
B．用洁净的铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液
C．将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯
D．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋
2．一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H+、NH4+、Na+、Al3+、Fe3+、I-、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-。取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，溶液呈强酸性 ②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色 ③该溶液的焰色反应没有黄色；根据以上实验结果，下列推断正确的是( )
A．向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀
B．可以确定没有Na+、Fe3+、CO32-、AlO2-，不能确定是否有NO3-
C．该溶液可能是NH4NO3与HI的混合
D．一定没有Al3+、CO32-和NO3-
3．(2022·重庆市育才中学高三期中)某试液中只可能大量含有、NH4+ 、Fe2+、Al3+、、SO42-、CO32-、AlO2-中的若干种离子，且所含离子浓度均相等(忽略单一水解)，实验如下，下列说法正确的是( )

A．原溶液中大量存在NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
B．沉淀A为BaSO4，沉淀C为BaCO3、Al(OH)3
C．滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+
D．无法确定原试液中是否大量含有Na+、Cl-
4．(2023·山西省吕梁市高三阶段性测试)某待测溶液中除含有水电离出的H+、OH-之外，还可能含有等物质的量的K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO32-、SO42-中的几种离子。根据如图实验步骤与现象，推测不合理的是( )

A．原溶液中一定没有Fe3+、Fe2+
B．原溶液中可能同时存在SO32-、SO42-
C．HNO3为氧化剂，其还原产物为NO
D．蘸取该待测溶液做焰色试验，透过蓝色钴玻璃一定能观察到紫色火焰

坚持“四项”基本原则，突破离子推断问题