人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应学案及答案

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第05讲 离子反应进阶

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知识精讲

一、离子反应中的“顺序”问题
若反应体系中有两种或两种以上的离子，都能与另一种离子发生反应，此时需要考虑反应的先后顺序问题。
举个例子——氯化钠的电离
若某溶液中含有Mg2+、H+、NH4+，往该溶液中逐滴滴加NaOH溶液，反应的先后顺序：先跟H+反应，再和Mg2+反应，最后和NH4+反应。


二、离子反应中的“少量/过量”问题
1. “少量/过量”问题的两种情况概述：
（1）若反应体系中有两种或两种以上的离子，都能与另一种离子发生反应，此时除了需要考虑反应的先后顺序外，还要考虑离子是过量还是少量，即“反应物是什么，比例是多少”的问题。
（2）若反应的生成物能够和反应物继续反应，需要考虑离子是过量还是少量，即“产物是什么，比例是多少”的问题。
2. “少量/过量”问题的解题思路——定少为1
（1）将少量的物质定为“1 mol”，再确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
（2）若少量的物质中有两种或两种以上离子参加反应，则反应离子的物质的量之比等于物质组成之比。
3. 具体实例分析
（1）碱性溶液中通入酸性气体CO2 / SO2
一般情况下，少量CO2 / SO2 生成 CO32- / SO32-，过量CO2 / SO2 生成 HCO3- / HSO3-。
过量时之所以生成 HCO3- / HSO3-，是由于发生了过渡反应：
CO32- + H2O + CO2 ==== 2HCO3- SO32- + H2O + SO2 ==== 2HSO3-

举几个例子
澄清石灰水通CO2
少量

过量

烧碱溶液通SO2
少量

过量

氨水中通CO2
少量

过量


PS：写离子方程式时，注意各物质能不能拆成离子形式。

【答案】CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3 ↓ + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 ==== Ca(HCO3)2
SO2 + 2NaOH ==== Na2SO3+ H2O SO2 + NaOH ==== NaHSO3
CO2 + 2NH3•H2O ==== (NH4)2CO3+ H2O CO2 + NH3•H2O ==== NH4HCO3
易错提醒
由于Ka的影响，CO2与NaClO、苯酚钠反应时，无论CO2是少量还是过量，产物都是 HCO3-
（1）漂白液中加入少量/过量CO2：NaClO + H2O + CO2 ==== NaHCO3 + HClO
（2）苯酚钠水溶液中加入少量/过量CO2：

PS：Ka是高二的学习内容，这里简单了解，知道有特例即可。


（2）多元弱酸与碱的反应
烧碱溶液中通硫化氢气体
少量

过量

氢硫酸溶液中滴入烧碱溶液
少量

过量

【答案】2NaOH + H2S ==== Na2S + 2H2O NaOH + H2S ==== NaHS
H2S + NaOH ==== NaHS + H2O H2S + 2NaOH ==== Na2S + 2H2O

（3）多元弱酸的正盐与酸的反应
碳酸钠溶液中滴入稀盐酸
少量

过量

亚硫酸钠溶液滴入稀盐酸
少量

过量

硫化钠溶液滴入稀盐酸
少量

过量

【答案】Na2CO3 + HCl ==== NaHCO3 + NaCl Na2CO3 + 2HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2↑
Na2SO3 + HCl ==== NaHSO3 + NaCl Na2SO3 + 2HCl ==== 2NaCl + H2O + SO2↑
Na2S + HCl ==== NaHS + NaCl Na2S + 2HCl ==== 2NaCl + H2S↑

（4）酸式盐与H+ / OH- 的反应
往碳酸氢钙溶液中
逐滴滴加烧碱溶液
少量

过量

往澄清石灰水中
逐滴滴加小苏打溶液
少量

过量

往Ba(HCO3)2溶液中
逐滴滴加NaHSO4溶液
少量

过量

往Ba(OH)2溶液中
逐滴滴加NaHSO4溶液
少量

过量

【答案】Ca(HCO3)2 + NaOH ==== CaCO3 ↓+ NaHCO3 + H2O Ca(HCO3)2 + 2NaOH ==== CaCO3 ↓+ Na2CO3 + 2H2O
Ca(OH)2 + NaHCO3 ==== H2O + CaCO3↓ + NaOH Ca(OH)2 + 2NaHCO3 ==== 2H2O + CaCO3↓+ Na2CO3
Ba(HCO3)2 + NaHSO4 ==== H2O + CO2↑ + BaSO4↓+ NaHCO3 Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 ==== 2H2O + 2CO2↑ + BaSO4↓ + Na2SO4
Ba(OH)2 + NaHSO4 ==== H2O + BaSO4↓+ NaOH Ba(OH)2 + 2NaHSO4 ==== 2H2O + BaSO4↓+ Na2SO4

及时小练——写出下列离子方程式
（1）用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：_________________________________________________
（2）过量二氧化硫气体通入氨水中： ___________________________________________________
（3）稀氨水中通入过量CO2：__________________________________________________________
（4）石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应：__________________________________________________
（5）NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：_______________________________________________
（6）向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热：______________________________________
（7）NH4HSO3溶液与足量NaOH溶液混合加热：_________________________________________
（8）硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性：__________________________________________
（9）Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：___________________________________________
（10）向澄清石灰水中加入过量的NaHCO3溶液：_________________________________________
（11）向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液：_________________________________________

【答案】（1）2NH3·H2O＋SO2===2NH4＋＋SO32－＋H2O
（2）SO2＋NH3·H2O=HSO3－＋NH4＋
（3）NH3·H2O+CO2 ==== NH4＋+ HCO3－
（4）2HCO3−+Ca2++2OH−= CaCO3↓+CO32−+2H2O
（5）NH4++ HCO3-+2OH-===CO32-+NH3·H2O+ H2O
（6）NH4++ HCO3-+2OH-CO32-+ NH3↑+2 H2O
（7）NH4＋+ HSO3－+2OH-NH3↑+ SO32－+2H2O
（8）2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
（9）HCO3－＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O
（10）2HCO3−+Ca2++2OH−= CaCO3↓+CO32−+2H2O
（11）HSO3－+Ba2++OH-===BaSO3↓+H2O

三、离子共存
1. 概念：几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不能发生离子反应。
2. 离子不能大量共存的条件
条件
实例
生成气体
H+ 与 CO32-、 HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-
生成沉淀
Ag+ 与 Cl-、Br-、I-、SO42-
Ca2+ 与 CO32-、SO42-
Ba2+ 与 CO32-、SO32-、SO42-
OH- 与 Mg2+、Zn2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
生成弱电解质
H+ 与CH3COO-、C6H5O-、F-、SiO32-、CN-
OH- 与NH4+、HSO3-、HCO3-
资料卡片——弱电解质
弱电解质，指的是在水溶液或熔融状态下无法完全电离的电解质。常见的弱电解质包括弱酸、弱碱、水。


3. 离子共存的常见限制条件
（1）无色透明：不能存在有色离子，如Cu2+（蓝色） 、Fe3+（棕黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4-（紫红色）。
注意
“透明”与溶液有无颜色无关，只要溶液不形成混浊或沉淀，即为透明溶液。如FeCl2溶液为浅绿色透明溶液。

（2）溶液可能是酸性也可能是碱性：
①加入甲基橙显黄色
②HCO3-离子不能存在的溶液
注意
看清题目要求的是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存”。


四、离子检验
1. 检验离子的方法
①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。



2. 常见离子的检验
离子
试剂与操作
现象
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
甲基橙溶液
溶液变红
OH-
酚酞
溶液变红
紫色石蕊溶液
溶液变蓝
Ag＋
含Cl－的溶液，稀硝酸
白色沉淀
加稀氨水至过量
先生成白色沉淀，然后沉淀溶解
Cu2＋
观察法
蓝色溶液或蓝绿色溶液
NaOH溶液
生成蓝色沉淀
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
白色沉淀（AgCl）
Br-
淡黄色沉淀（AgBr）
I-
黄色沉淀（AgI）
SO42-
先加足量的稀盐酸，再加BaCl2溶液
白色沉淀
CO32-
先加入BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水
白色沉淀→沉淀溶解，产生无色无味气体→澄清石灰水变浑浊

五、离子推断
离子推断的一般解题思路为：
根据现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
注意
（1）时刻注意操作过程中加的试剂所引入的离子，对后续实验是否产生影响；
（2）有时可能用到电荷守恒，将定性和定量相结合，判断溶液中还可能含有的离子。
（阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，若只有一种离子无法确认，可以利用电荷守恒来确定该离子是否存在以及其物质的量。）


对点训练

题型一：离子方程式的正误判断（涉及“量”问题）
【例1】判断下列离子方程式的正误，若不对，请改正。
(1)少量SO2和NaOH溶液反应：SO2＋OH-=HSO_______
(2)向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸：CO＋2H＋=H2O＋CO2↑_______
(3)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应：Ca2＋＋OH-＋HCO=CaCO3↓＋H2O_______
(4)NH4HSO3与NaOH等物质的量的反应：NH＋HSO＋2OH-=NH3·H2O＋SO_______
【答案】错误 SO2＋2OH- = H2O +SO 错误 CO＋H＋ = HCO 错误 Ca2＋＋2OH-＋2 HCO = CaCO3↓＋CO +2H2O 错误 HSO＋OH-=H2O＋SO
【详解】
(1)，少量SO2和NaOH溶液反应生成亚酸钠和水，其离子方程式为：SO2＋2OH- = H2O +SO
(2)，向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸，生成碳酸氢盐：CO＋H＋ = HCO
(3)，少量Ca(OH)2和NaHCO3反应，生成碳酸钙沉淀和碳酸钠：Ca2＋＋2OH-＋2 HCO = CaCO3↓＋CO +2H2O
(4)，NH4HSO3与NaOH等物质的量的反应，因为氨根离子结合氢氧根离子的能力没有氢离子结合氢离子的能力强，所以氢氧根先和亚硫酸氢根反应，其离子方程式为：HSO＋OH-=H2O＋SO

题型二：离子方程式的书写（涉及“量”问题）
【例2】写出下列反应的离子方程式：
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
①NaOH不足：_____________________________________________________
②NaOH过量：_____________________________________________________
(2)NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应
①NaHCO3不足：_____________________________________________________
②NaHCO3过量：_____________________________________________________
(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应
①溶液呈中性时：_____________________________________________________
②溶液呈碱性时：_____________________________________________________
【答案】HCO+ Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O 2HCO+ Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+2H2O + CO HCO+ Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O 2HCO + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+2H2O + CO SO + 2H+ + Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O SO + H+ + Ba2+ + OH-=BaSO4↓+ H2O
【详解】
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
①NaOH不足生成碳酸钙、碳酸氢钠和水，反应的离子方程式为HCO+ Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O；
②NaOH过量生成碳酸钙、碳酸钠和水，反应的离子方程式为2HCO+ Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+2H2O + CO；
(2)NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应
①NaHCO3不足生成碳酸钙、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为HCO+ Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O；
②NaHCO3过量生成碳酸钙、碳酸氢钙和水，反应的离子方程式为2HCO + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+2H2O + CO；
(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应，
①溶液呈中性时，反应的离子方程式为SO + 2H+ + Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O；
②溶液呈碱性时，反应的离子方程式为SO + H+ + Ba2+ + OH-=BaSO4↓+ H2O。
【变2】（2020·全国）（1）向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，写出满足下列条件时溶液中所发生反应的离子方程式。
①滴到恰好使溶液呈中性：______________________________________________。
②滴到恰好使溶液中的沉淀完全：______________________________________。
（2）向复盐NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生的反应的离子方程式有_____（填序号）。
①Ba2++2OH-+Fe2++=BaSO4↓+Fe(OH)2↓
②+Fe3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3∙ H2O
③2Fe3++3+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
④3+Fe3++3+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3∙H2O
【答案】Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O ②③
【详解】
(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，NaHSO4是基准物质，H+与的物质的量之比为1∶1。
①滴到恰好使溶液呈中性，1个H+与，要加入1个OH-的同时必定会引入个Ba2+，其只能沉淀掉个，原溶液中还剩余个，写出离子方程式，并将方程式两侧系数同乘以2调整为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O。
②同理，要使溶液中的恰好沉淀完全，需要加入1个Ba2+和反应，而加入1个Ba2+的同时必定会引入2个OH-，原溶液中只有1个H+，写出离子方程式：Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O。
(2)①向复盐NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，OH-先和Fe3+反应，再和反应。复盐NH4Fe(SO4)2中Fe的化合价是+3，①错误。
②离子方程式的产物中有NH3∙H2O，说明Fe3+已反应完全，设NH4Fe(SO4)2为1mol，在水溶液中电离出1mol、1mol Fe3+和2mol，1mol Fe3+消耗3mol OH-，1mol最多消耗1mol OH-，共需要4mol OH-，所以需加入2mol Ba(OH)2，而2mol Ba(OH)2在水溶液中能电离出2mol Ba2+，恰好与2mol反应生成BaSO4，②表示Ba(OH)2过量时的离子方程式，②正确。
③离子方程式中没有，说明没有参加反应，设NH4Fe(SO4)2为1mol，在水溶液中电离出1mol、1mol Fe3+和2mol，1mol Fe3+消耗3mol OH-，需加入1.5mol Ba(OH)2，在水溶液中能电离出1.5mol Ba2+，与1.5mol反应生成1.5mol BaSO4，故③表示Ba(OH)2不足时的离子方程式，③正确。
④向NH4Fe(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液时，OH-先和Fe3+反应，再和反应，④中的离子方程式中有3mol，应对应3mol Fe3+，离子数量关系不符合化学式的组成，④错误。
综上所述，②③正确。

题型三：离子共存
【例3】（2022·浙江高三专题练习）判断正误：
(1)无色透明的溶液中：Fe3+、NH、I-、CO（______）
(2)无色透明的溶液中：K+、Cu2+、NO、Cl-（______）
(3)澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-（______）
(4)使酚酞变红色的溶液中：Na+、Al3+、SO、Cl-（______）
(5)使甲基橙变红的溶液中：Na+、Mg2+、SO、 HCO（______）
【答案】错 错 对 错 错
【详解】
(1)无色透明的溶液中，Fe3为黄色，错误；
(2)无色透明的溶液中，Cu2+为蓝色，错误；
(3)澄清透明的溶液中：各离子均不反应，正确；
(4)使酚酞变红色的溶液呈碱性，Al3+会生成氢氧化铝沉淀，错误；
(5)使甲基橙变黄的溶液可能呈酸性或碱性： HCO不可能大量存在，错误；
【变3-1】（2021·全国高一课时练习）下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．Na+、Mg2+、Cl-、OH- B．H+、Ca2+、CO、NO
C．Cu2+、K+、SO、NO D．Na+、HCO、OH-、Ca2+
【答案】C
【详解】
A．Mg2＋和OH－反应生成Mg(OH)2沉淀而不能大量共存，A错误；
B．Ca2＋和CO反应生成CaCO3沉淀，H＋和CO反应生成水和二氧化碳而不能大量共存，B错误；
C．Cu2＋、K＋、SO、NO之间不会发生化学反应，能大量共存，C正确；
D．氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子和Ca2＋反应生成碳酸钙沉淀，不能大量共存，D错误。
答案选C。
【变3-2】（2021·全国高一课时练习）下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A．OH-、Al3+、Ca2+、 B．K+、Ag+、、Cl-
C．Ba2+、K+、OH-、 D．Na+、K+、、
【答案】D
【详解】
A．OH-、Al3+形成沉淀，不能大量共存，故A错误；
B．Ag+、Cl-形成沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．OH-、能反应，不能大量共存，故C错误；
D．四种离子之间互不反应，能大量共存，故D正确。
故选：D。

题型四：离子检验
【例4】（2021·湖南长沙一中高三开学考试）下列检验离子的方法及现象描述正确的是
A．检验：加入BaCl2溶液出现白色沉淀，再加足量稀盐酸沉淀不溶解
B．检验Cl-：确定溶液中无、后，加AgNO3溶液出现白色沉淀，加足量稀硝酸沉淀不溶解
C．检验Na+：将用稀硫酸清洗的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧，观察火焰呈黄色
D．检验Al3+：滴入NaOH溶液，产生白色沉淀
【答案】B
【详解】
A．若原溶液中存在Ag+，但不存在硫酸根，现象相同，A错误；
B．确定溶液中无、后，则白色沉淀一定是AgCl，原溶液存在Cl-，B正确；
C．焰色试验中不能用稀硫酸清洗铂丝，应用稀盐酸，C错误；
D．当存在Mg2+、Zn2+等离子时，加入NaOH溶液也会产生白色沉淀，D错误；
综上所述答案为B。
【变4】（2019·全国高一课时练习）能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是 (　　)
A．AgNO3 B．H2SO4 C．HCl D．HNO3
【答案】B
【详解】
A．硝酸银与三种物质均生成白色沉淀，无法鉴别，故A不符合题意；
B．硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀，与碳酸钠反应生成气体，与氯化钠不反应无明显现象，三者现象不同，故可以鉴别，故B符合题意；
C．HCl与氯化钡和氯化钠均不反应，无法鉴别，故C不符合题意；
D．硝酸与氯化钡和氯化钠均不反应，无法鉴别，故D不符合题意；
综上所述答案为B。

题型五：离子推断
【例5】（2022·浙江高三专题练习）固体Ｍ由Fe2(SO4)3、Fe、KBr、K2SO3、AgNO3和BaCl2中的几种或全部物质组成。①取少量M加足量稀H2SO4产生气体X、溶液Y和白色固体Z。向溶液Y中加少量稀AgNO3溶液，产生白色沉淀(Ag2SO4是微溶物，浓度较小时不会沉淀)；②另取少量Y，加入足量NaOH溶液产生白色沉淀，一段时间后颜色变深。下列说法正确的是
A．气体X一定是SO2或H2
B．M中一定含有Fe2(SO4)3
C．M中一定不含KBr，一定有BaCl2
D．Z一定是BaSO4
【答案】C
【分析】
溶液Y中加入少量AgNO3生成白色沉淀，则该沉淀为AgCl，则原固体M中一定含有BaCl2，一定不含KBr；溶液Y中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且一段时间后颜色变深，则溶液Y中一定含有Fe2+，不含Fe3+，原固体M中可能含有Fe，与稀硫酸反应生成Fe2+和H2，也可能含有Fe2(SO4)3，被亚硫酸根还原为Fe2+；原固体中可能含有AgNO3，酸性条件下的硝酸根具有氧化性，被Fe或亚硫酸根全部还原成NO，银离子则转化成氯化银沉淀，部分可能会转化成硫酸银沉淀。综上可知固体M中一定有BaCl2，Fe和Fe2(SO4)3二者至少含有一种，可能有AgNO3和K2SO3，一定没有KBr；气体X可能是H2，可能是SO2，可能是H2和SO2混合，可能是H2和NO混合，可能是SO2和NO混合，可能是H2、SO2和NO混合；白色固体Z可能是BaSO4，可能是BaSO4和AgCl，还可能是BaSO4、AgCl和Ag2SO4。
【详解】
A．气体X可能是H2，可能是SO2，可能是H2和SO2混合，可能是H2和NO混合，可能是SO2和NO混合，可能是H2、SO2和NO混合，A错误；
B．M中一定有Fe和Fe2(SO4)3二者至少含有一种，B错误；
C．根据分析M中一定有BaCl2，一定没有KBr，C正确；
D．白色固体Z可能是BaSO4，可能是BaSO4和AgCl，还可能是BaSO4、AgCl和Ag2SO4，D错误。
故选C。
【变5】（2021·全国高一课时练习）某溶液中含有、、、、Na+、Ag+中的若干种，为确定该溶液的离子组成，进行如下实验∶
①取少量该溶液，向其中滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀
②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；白色沉淀部分溶解
③取②中上层清液继续滴加 BaCl2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，以下推测不正确的是
A．一定有 B．一定有 C．不能确定是否存在 D．不能确定是否存在
【答案】D
【详解】
①取少量溶液，向其中滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中可能含有和 Ba2+生成沉淀的阴离子(、或)，也可能含有Ag+，生成 AgCl沉淀；
②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，此气体为 CO2，说明溶液中含有，不含和Ag+，因为 Ag+和 不能共存；生成的白色沉淀部分溶解，说明沉淀中包含 BaCO3和 BaSO4沉淀，则溶液中一定含有；
③取②中上层清液继续滴加 BaCl2溶液至无沉淀时，再滴加 AgNO3溶液，产生的白色沉淀是AgCl，但①、②和③步骤中加入的 BaCl2溶液和盐酸均含有 Cl-，故不能确定原溶液中是否含有 Cl-。
故选：D。
【例6】（2020·全国高一课时练习）某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含 K+、Ag+、Fe3+、C1-、OH-、六种离子。
（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是_______、____、___________。
（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的__________（填“活性炭”或“铁粉”）, 可以回收其中的______________（填写金属元素符号）。
（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________（填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含__________ ， 可用来浇灌农田。
【答案】OH- Cl- K+ 铁粉 Ag Ag+、Fe3+、Cl-、OH- KNO3
【分析】
甲溶液明显呈碱性，说明还有大量的氢氧根离子，则与氢氧根离子反应的铁离子和银离子一定在乙溶液，再根据电荷守恒进行分析即可。
【详解】
甲溶液明显呈碱性，说明还有大量的氢氧根离子，则与氢氧根离子反应的铁离子和银离子一定在乙溶液，乙溶液中的阴离子只能是硝酸根离子，则甲溶液中的离子为氢氧根离子，和氯离子和钾离子。
(1)经过上述分析，甲溶液含有的离子为OH-、Cl-、K+；
(2)乙溶液含有铁离子和银离子和硝酸根离子，加入铁可以置换出金属银；
(3)铁离子和氢氧根离子反应，银离子和氯离子反应，所以Ag+、Fe3+、Cl-、OH-可以转化为沉淀，剩余硝酸钾。

提分特训

【题1】（2021·全国高一课时练习）在含有大量的Cu2+、 H+、Cl-的溶液中，还可能大量共存的离子是
A． B．OH- C． D．Ag+
【答案】C
【详解】
A．与H+会反应产生CO2、H2O，不能大量共存，A不符合题意；
B．OH-与H+会反应产生H2O，不能大量共存，B不符合题意；
C．与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，C符合题意；
D．Cl-与Ag+会反应产生AgCl沉淀，不能大量共存，D不符合题意；
故合理选项是C。
【题2】判断下列离子方程式书写是否正确
(1)少量SO2和NaOH反应：SO2＋OH－===HSO （ ）
(2)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ （ ）
(3)少量Ca(OH)2和NaHCO3溶液反应：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O （ ）
(4)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO （ ）
【答案】××××
【题3】（2021·全国高一课时练习）甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、盐酸四种无色溶液中的一种，它们两两反应后的现象如下：甲＋乙→沉淀；甲＋丙→沉淀；乙＋丙→沉淀；丙＋丁→沉淀；乙＋丁→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是
A．BaCl2　Na2CO3　AgNO3　盐酸
B．BaCl2　Na2CO3　盐酸　AgNO3
C．Na2CO3　盐酸　AgNO3　BaCl2
D．AgNO3　盐酸　BaCl2　Na2CO3
【答案】A
【详解】
转化关系中乙+丁→无色无味气体，证明乙丁为Na2CO3、盐酸；依据反应：甲+乙→沉淀；乙+丙→沉淀；乙和甲丙反应生成沉淀，丙十丁→沉淀，判断为乙为Na2CO3；丁为盐酸；丙为AgNO3；甲为BaCl2，则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是BaCl2、Na2CO3、AgNO3、盐酸，
故选：A。
【题4】（2021·全国高一课时练习）某固体可能含有NH、Cu2+、Na+、Cl-、CO、SO中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)；
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生0.672L NH3(标准状况)。(已知：NH+ OH-=NH3+H2O)
下列说法正确的是
A．该固体中一定含有NH、CO、SO、Na+ B．该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+
C．该固体中只含有NH、CO、SO、Cl- D．根据以上实验，无法确定该固体中有Na+
【答案】A
【分析】
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀，是硫酸钡沉淀，物质的量为0.02mol，而碳酸钡沉淀溶于稀盐酸，所以沉淀部分溶解，说明原溶液中一定含有，一定不含，，碳酸钡沉淀是6.63g−4.66g=1.97g，物质的量是0.01mol；
(2)另一份固体与过量固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，即氨气0.672L即0.03mol(标准状况)，所以含有铵根离子0.03mol，根据电荷守恒，所以一定含有钠离子，其物质的量至少是：0.02mol×2+0.01mol×2−0.03mol=0.03mol，氯离子无法确定是否存在；
【详解】
A．根据上述分析，该固体中一定含有NH、CO、SO、Na+，A正确；
B．该固体一定没有Cu2+，B错误；
C．该固体中一定含有NH、CO、SO、Na+，Cl-无法确定是否含有，C错误；
D．根据上述实验，该固体中一定含有Na+，D错误；
答案选A。
【题5】（2020·全国高一课时练习）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，再向上述反应后的中性溶液中继续滴加溶液，写出此步反应的离子方程式：__________________。
【答案】
【详解】
向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，即与的个数比是，则剩余，在该中性溶液中，溶质是，再滴加溶液，与反应生成，反应的离子方程式为。
【题6】（2021·全国高一课时练习）某溶液无色、澄清，对该溶液初步分析后发现其中可能含有、Na+、、H+、、中的若干种，然后又做了如下实验。
①用 pH 试纸测定溶液的酸碱性，结果 pH 试纸显红色。
②取2 mL溶液，加入 BaCl2溶液和稀盐酸，生成了白色沉淀。
③将②中所得的混合物充分静置后，取上层澄清的液体，加入 AgNO3溶液和稀硫酸，生成了白色沉淀。
(1)由上述实验可知，溶液中一定存在的离子是___________(填离子符号，下同)，一定不存在的离子是___________。
(2)在上述实验操作中，有错误的步骤是(填序号)___________。正确的操作是(要作较详细的说明)___________。
(3)按(2)中改正实验操作后，仍生成白色沉淀，则还不能确定该溶液中是否存在的离子是___________。
【答案】H+、 ③ 另取2 mL原溶液，加入 AgNO3溶液和稀硝酸 Na+、
【分析】
①pH试纸显红色，说明溶液中有大量的H+，故不能有；②用BaCl2溶液和稀盐酸检验时生成了白色沉淀，说明溶液中有；③由于BaCl2溶液和稀盐酸中含有，去②中所得的上层清液，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，不能说明原溶液中有Cl-。
【详解】
(1)经分析，溶液中一定存在H+、；一定不存在；
(2)有错误的步骤是③；正确的操作是另取2mL原溶液，加入 AgNO3溶液和稀硝酸；
(3)按(2)中改正操作后，仍生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl-，则还不能确定是否存在的离子有Na+、。
【题7】有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、Na2SO4、MgCl2中的某几种，现进行如下实验：
①将混合物溶于水，得到无色透明溶液。
②取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，向另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。
根据上述实验现象回答：
(1)原混合物中肯定没有___________。
(2)原混合物中肯定有___________。
(3)不能确定是否含有___________。
【答案】CuSO4、CaCO3、Na2CO3 Na2SO4、MgCl2 NaCl
【详解】
根据实验①混合物溶于水得无色溶液，可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色，CaCO3难溶于水)。根据实验②向一份溶液中加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解，可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaCO3溶于稀HNO3)。根据实验②向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，可推断原混合物中含有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。对于NaCl题目中没有进一步用实验检验，因此不能确定是否含有。
所以原混合物中肯定没有CuSO4、CaCO3、Na2CO3，肯定有 Na2SO4、MgCl2，不能确定是否含有NaCl。
【题8】（2020·重庆高三开学考试）回答下列问题：
I.为除去KCl溶液中少量的Mg2+、，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂按如下步骤操作：

(1)上述试剂中，A是_______，C是_______。
(2)操作Ⅱ的名称是_______。
(3)加过量A时发生有关反应的离子方程式为_______、_______。
II.一份无色稀溶液中可能含有Na+、Fe3+、H+、Mg2+、、OH-、、Cl- 等离子中的若干种。为了确定溶液的组成，进行了如下操作：
①用石蕊试纸测溶液的酸碱性，试纸显蓝色；
②取2mL溶液，先加足量稀硝酸酸化，有气体产生，再加氯化钡溶液进行检验，没有明显现象。
(1)原溶液中一定存在的离子是_______。
(2)原溶液中一定不存在的离子是_______。
(3)经过上述操作后，还不能肯定是否存在的离子是_______，请你设计一个简单的实验方案来判断是否存在这种离子_______。
【答案】I.（1）Ba(OH)2 HCl
（2） 蒸发浓缩，降温结晶(加热浓缩，冷却结晶)
（3） Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Ba2++=BaSO4↓
II. （1）Na+、、OH-
（2）Fe3+、H+、Mg2+、
（3）Cl- 取少量原溶液，加入足量稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3溶液。若有白色沉淀产生，则有Cl-，否则没有
【详解】
I. (1)氢氧化钡可以将少量的Mg2+、SO除去，除杂时，每一步所加的试剂均是过量的，过量的氢氧化钡需用碳酸钾除去，而多余的碳酸钾需用盐酸来除去，故试剂A、B、C依次是Ba(OH)2、K2CO3、HCl，故答案为：Ba(OH)2；HCl；
(2)物质的溶液获得晶体的方法是蒸发浓缩，降温结晶(加热浓缩，冷却结晶)，故答案为：蒸发浓缩，降温结晶(加热浓缩，冷却结晶)；
(3)氢氧化钡可以将少量的Mg2+、SO除去，方程式分别为：Mg2++2OHˉ=Mg(OH)2↓；Ba2++SO=BaSO4↓；故答案为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；Ba2++=BaSO4↓；
Ⅱ.①用石蕊试液检测该溶液，溶液显蓝色，说明溶液呈碱性，与OH-离子反应的离子不能共存，所以一定不含有Fe3+、H+、Mg2+、HCO；
②取2毫升溶液，先加足量稀硝酸酸化，有气体产生，则含有CO，再加氯化钡溶液进行检验，没有明显现象，说明碳酸根与硝酸已经反应；
综合①②一定含有OH−和CO，根据溶液呈电中性所以溶液中含一定含Na+；一定不含有Fe3+、H+、Mg2+、HCO；不能确定的是Cl−；
(1)根据以上分析，一定存在的离子是Na+，CO，OH-，一定不存在的离子是Fe3+，H+，Mg2+，HCO，故答案为：Na+、、OH-；Fe3+、H+、Mg2+、；
(2)根据以上分析，还不能肯定是否存在的离子是Cl-；取少量原溶液，加入足量稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3溶液。若有白色沉淀产生，则有Cl-，否则没有；故答案为：Cl-；取少量原溶液，加入足量稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3溶液。若有白色沉淀产生，则有Cl-，否则没有。


提分作业
【练1】（2020·全国）在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
【答案】B
【详解】
A．该组离子之间不反应，能共存，但为紫色，与无色不符，选项A错误；
B．该组离子之间不反应，能共存，且均为无色，选项B正确；
C．因、结合生成水，则不能大量共存，选项C错误；
D．因、结合生成沉淀，则不能大量共存，选项D错误；
答案选B。
【练2】（2021·浙江师范大学附属东阳花园外国语学校高三月考）下列离子检验的方法正确的是
A．检验CO：取样后加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B．检验SO：取样后加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加入盐酸沉淀不溶解
C．检验Cu2+：取样后加入氢氧化钠溶液，生成蓝色絮状沉淀
D．检验NH：取样后加入氢氧化钠溶液，产生使干燥的红色石蕊试纸变蓝色的气体
【答案】C
【详解】
A．取样后加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体可能是二氧化碳或二氧化硫，该样品中可能含有碳酸根离子或亚硫酸根离子等，故A错误；
B．先加盐酸无现象，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明有硫酸根离子，而不是先加氯化钡，因为白色沉淀可能是氯化银，故B错误；
C．加入氢氧化钠后生成蓝色絮状沉淀为氢氧化铜，则溶液中一定含有铜离子，故C正确；
D．湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝，加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则该气体为氨气，故D错误；
故选C。
【练3】（2021·全国高一课时练习）下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
①无色溶液中：、、
②能使酚酞试剂变红的溶液中：、、
③加入Mg能放出的溶液中：、、
④无色、透明溶液中：、、
A．①② B．③④ C．②④ D．①④
【答案】C
【分析】
根据常见有色离子及离子反应条件：生成沉淀、气体、弱电解质等不能大量共存。
【详解】
Cu2+呈蓝色，①错误；加入Mg能放出的溶液呈酸性，和H+反应，不能大量共存，③错误。
故选答案C。
【练4】（2021·浙江高三月考）有一包白色粉末，由BaCl2、Na2SO4、BaCO3、KOH、AgNO3和无水硫酸铜中的一种或几种组成，为了探究它的组成，进行了如下实验：
①将白色粉末加入足量水中充分溶解，过滤得到滤渣A和溶液B；
②在滤渣A中加入足量稀盐酸，A全部溶解并产生气体C；
③将气体C通入B溶液中产生沉淀D。
下列判断不正确的是
A．溶液B不可能是蓝色的
B．为确定是否有KOH，还需要进行焰色试验
C．沉淀A和沉淀D的成分相同
D．白色粉末中一定有BaCl2、BaCO3、无Na2SO4、AgNO3
【答案】B
【详解】
A．根据上述分析，将二氧化碳通入B溶液中产生沉淀D，溶液B中一定含有OH-，不可能含有Cu2+，因此溶液B不可能是蓝色的，故A正确；
B．根据上述分析，溶液B中一定含有OH-，因此原白色粉末中一定有KOH，故B错误；
C．将二氧化碳通入B溶液中产生沉淀D，由于OH-与 Ag+、Cu2+不能共存，因此溶液B中一定含有OH-、Ba2+，沉淀A和沉定D的成分相同，都是碳酸钡，故C正确；
D．根据上述分析，白色粉末中一定有BaCl2、BaCO3、KOH，一定没有Na2SO4、AgNO3、CuSO4，故D正确；
故选B。
【练5】（2020·全国高一课时练习）只用一种试剂，将Na2SO4、 NaCl、 (NH4)2SO4， NH4Cl四种溶液分开，这种试剂是
A．NaOH溶液 B．AgNO3溶液 C．BaCl2溶液 D．Ba(OH)2溶液
【答案】D
【详解】
A．氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体，现象相同，且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应，则无法鉴别四种溶液，故A错误；
B．AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故B错误；
C．氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故C错误；
D．氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体，与NH4Cl溶液混合产生有刺激性气味的气体，与NaCl溶液混合无现象，与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀，能鉴别四种溶液，故D正确；
故答案为D。
【练6】写出下列反应的离子方程式
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
①NaOH不足：___________________________________________________________
②NaOH过量：___________________________________________________________
(2)向含有H＋、Al3+、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应的离子方程式依次为___________________________________________、_______________________________________、__________________________________________、________________________________________
【答案】H+ + OH- =H2O NH+ H+ +2 OH- =NH3·H2O+H2O H+ + OH- =H2O Al3＋＋3OH-= Al(OH)3↓ NH + OH- =NH3·H2O Al(OH)3＋OH-=AlO＋2H2O
【详解】
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
①NaOH不足只与H+反应，故离子方程式为H+ + OH- =H2O；
②NaOH过量时和H+、NH都反应，故离子方程式为NH+ H+ + 2OH- =NH3·H2O+H2O；
(2)向含有H＋、Al3+、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应先后顺序为H＋、Al3+、NH、Al(OH)3，反应的离子方程式依次为H+ + OH- =H2O、Al3＋＋3OH-= Al(OH)3↓、NH + OH- =NH3·H2O、Al(OH)3＋OH-=AlO＋2H2O。
【练7】（2020·全国高一单元测试）已知是一种酸式盐，试回答下列问题。
(1)NaHSO4溶于水时的电离方程式为_________________________________________。
(2)NaHSO4溶液与溶液反应的离子方程式为____________________________________。
(3)足量溶液与少量溶液混合，发生反应的离子方程式为_______________________________；少量溶液与足量溶液混合，发生反应的离子方程式为____________________________________________。
【答案】
【详解】
(1)溶于水时电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为
。
(2)溶液与溶液混合，二者能够发生反应的原因是有弱电解质碳酸生成，碳酸不稳定，易分解为二氧化碳和水，所以该反应的离子方程式为。
(3)足量溶液与少量溶液混合生成硫酸钡、硫酸钠和水，反应的离子方程式为；少量溶液与足量溶液混合生成硫酸钡、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为。
【练8】（2021·全国高一课时练习）Ⅰ.某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO、Cl-、Mg2+中的一种或几种离子。
①向此溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象。
②取少许①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀产生。
③取②的上层清液并加入足量的NaOH溶液，有白色沉淀产生。
则原溶液中一定含有的离子是_______，一定不含有的离子是_______。
II.酸式盐是盐的一种，可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐，常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2，H3PO2水溶液中存在H3PO2分子。
(1)H3PO2属于_______酸；NaH2PO2为_______盐(填序号)
①一元酸，②二元酸，③三元酸，④强酸，⑤弱酸，⑥正盐，⑦酸式盐
(2)写出H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式_______。
【答案】Ba2+、Cl-、Mg2+ CO、Cu2+ ①⑤ ⑥ H3PO2 + OH- = H2PO+ H2O
【详解】
Ⅰ．溶液无色，则一定不含Cu2+；
向此溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象，则一定不含CO；
取少许①的溶液并加入少量的Na2SO4溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定存在Ba2+；
取②的上层清液并加入足量的NaOH溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定含有Mg2+；溶液显电中性，所以还一定有一种阴离子，则一定含有Cl-；
综上所述原溶液中一定含有的离子是Ba2+、Cl-、Mg2+，一定不含有的离子是CO、Cu2+；
Ⅱ．(1)H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2，说明次磷酸为一元酸，H3PO2水溶液中存在H3PO2分子，说明次磷酸为弱酸，所以H3PO2属于①一元酸、⑤弱酸；NaH2PO2不能和NaOH反应，即不能电离出H+，所以为⑥正盐；
(2)H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2，离子方程式为H3PO2 + OH- = H2PO+ H2O。
【练9】（2021·全国高一课时练习）某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种，请填写下列空白：
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________________。
(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是___________，有关的离子方程式为______________________。
(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明液中肯定有_____________， 有关的离子方程式为____________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的____________。
A．C1- B．NO C．CO D．OH-
【答案】Cu2+、Fe3+ Ag+ Ag++Cl-=AgCl↓ Mg2+ Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH B
【分析】
(1) 在无色透明溶液中不能含有大量有颜色的离子，因此有颜色的离子不用做实验就能判断不能大量存在；
(2) 取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，沉淀不消失，说明含有Ag+；
(3) 取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明含有Mg2+；
据此分析解答。
【详解】
(1)有颜色的离子不用做实验就能判断在无色透明溶液中不能大量存在，有颜色的离子是Cu2+、Fe3+，故答案为：Cu2+、Fe3+；
(2) 取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，沉淀不消失，说明含有Ag+，离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓，故答案为：Ag+；Ag++Cl-=AgCl↓；
(3) 取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明含有Mg2+，离子方程式为Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH，故答案为：Mg2+；Mg2++2NH3•H2O═Mg(OH)2↓+2NH；
(4)原溶液中存在Ag+、Mg2+，Cl-、CO32-、OH-不能与它们大量共存，硝酸根离子不与存在的离子发生反应，故溶液中可能大量存在的离子是硝酸根，故选B。