第一章 第二节 第3课时 离子反应的易考点(课件 讲义)(共3份打包)

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第一章 第二节 第3课时 离子反应的易考点(课件 讲义)(共3份打包)

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第3课时 考查离子反应的三大热点题型
[核心素养发展目标] 1.根据离子反应发生的条件及题目限定条件,建立正确解答离子共存问题的思维模型。2.熟知离子方程式书写中常见的错误,学会离子方程式正误的判断方法。3.掌握离子推断题的解析方法。
一、判断溶液中离子能否大量共存
                 
1.判断下列各组离子在溶液中能否大量共存,不能大量共存的请说明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH-
提示 Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存。
②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
提示 Ba2+能与S反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存。
(2)K+、C、H+、N
提示 C能与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
(3)①H+、S、OH-、Na+
提示 H+能与OH-反应生成H2O,不能大量共存。
②Na+、H+、C、CH3COO-
提示 CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,不能大量共存。
2.在下列条件的溶液中,各组离子能否大量共存,若不能大量共存则指出其原因。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
(2)无色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
(3)可与锌反应放出氢气的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
(4)使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
提示 (1)不能,使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液,Fe3+会与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存。
(2)不能,高锰酸根离子为有色离子。
(3)不能,与锌反应放出氢气的溶液为酸性溶液,H+与C不能大量共存。
(4)能。
离子共存判断的“一色、二性、三反应”
(1)记住几种溶液颜色,如C(蓝色)、F(浅绿色)、F(棕黄色)、Mn(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液显红色、pH=2等),碱性(如石蕊溶液显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能大量共存。
1.(2023·江苏连云港高一期中)下列离子能与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项,OH-能与Ag+、H+发生反应;B项,能与Ag+、H+发生反应;C项,Ba2+与Ag+、H+、都不反应,能大量共存于溶液中;D项,Cl-能与Ag+反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。
2.(2024·广东信宜二中高一月考)下列离子在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是 (  )
A.无色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊变红色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固体的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
答案 B
解析 A项,含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项,使石蕊变红色的溶液呈酸性,H+与N、Cl-、K+、S都不能发生反应,N、Cl-、K+、S相互间也不能反应,能大量共存;C项,Ba2+和C能反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存;D项,Na2O与水反应生成NaOH,OH-能与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。
二、离子方程式的书写与正误判断
1.离子方程式的正误判断
判断下列反应的离子方程式是否正确,不正确的说明原因并写出正确的离子方程式。
(1)铜与稀硫酸反应:
Cu+2H+Cu2++H2↑
提示 Cu位于金属活动性顺序表氢以后,不能与稀硫酸反应,不符合客观事实。
(2)石灰石与稀盐酸反应:
C+2H+H2O+CO2↑
提示 碳酸钙不能拆写成离子的形式;CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应:
S+Ba2+BaSO4↓
提示 漏写参加反应的Cu2+和OH-;Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)铜与硝酸银溶液反应:
Cu+Ag+Cu2++Ag
提示 方程式两端电荷不守恒; Cu+2Ag+Cu2++2Ag。
(5)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:
H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
提示 反应物配比不正确; 2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。
(6)将少量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中:
CO2+OH-HC
提示 没看清题目要求,CO2是少量的;CO2+2OH-C+H2O。
“六看法”判断离子方程式书写正误
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
(3)看是否漏写参加反应的离子。
(4)看原子和电荷是否守恒。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。
(6)看是否符合题设条件。
2.与量有关的离子方程式的书写
类型1 一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
方法:写出两步反应方程式,进行方程式加和去掉中间产物,写出总反应方程式再改写成离子方程式,或者根据最终产物找到两个反应物的比例,直接书写离子方程式。
例1 过量二氧化碳通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:    。
答案 CO2+OH-HC
解析 由过量二氧化碳通入澄清石灰水的现象为先浑浊后变澄清可知,最终生成的产物是可溶的Ca(HCO3)2,即CO2与OH-反应生成HC,可以得出CO2和OH-按1∶1反应。
类型2 告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
方法:根据比例关系写出化学方程式再改写成离子方程式。
例2 KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,写出下列情况下的离子方程式:
(1)恰好完全沉淀:    。
(2)恰好显中性:    。
答案 (1)H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
(2)2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
解析 (1)KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀,S与Ba2+的比例为1∶1,即KHSO4与Ba(OH)2的比例为1∶1,其化学方程式为KHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+H2O+KOH,再改写成离子方程式。
(2)KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合恰好显中性,H+与OH-的比例为1∶1,即KHSO4与Ba(OH)2的比例为2∶1,其化学方程式为2KHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O+K2SO4,再改写成离子方程式。
1.(2024·湖北罗田高一月考)下列离子方程式正确的是 (  )
A.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上: CaCO3+2H+Ca2++H2CO3
C.氧化铜与硫酸混合:Cu2++SCuSO4
D.铁与硝酸银溶液反应:Fe+Ag+Ag+Fe2+
答案 A
解析 B项,碳酸不稳定,应该写成二氧化碳和水的形式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,错误;C项,CuO与硫酸混合发生反应生成CuSO4和H2O,CuO不能拆,CuSO4需要拆写,正确的离子方程式为CuO+2H+Cu2++H2O,错误。
2.下列离子方程式正确的是 (  )
A.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:S+Ca2+CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2OCaCO3↓+2H+
C.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:Ca2++CCaCO3↓
答案 D
解析 B项中CO2与CaCl2不反应;C项中氯化镁应拆成离子。
三、离子的检验与推断
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    。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有      ,有关的离子方程式为    。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是   (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)无色透明溶液中不可能含有有色离子Cu2+、Fe3+。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则肯定存在Ag+。 (3)加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现,肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,阴离子中不可能含有Cl-、C、OH-,可能含有N。
解析离子推断题的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在C、S。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
(2023·福建泉州高一期中)某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成。
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。
根据上述实验推断:原溶液中肯定含有的离子是 (  )
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 无色透明溶液中不可能含有Cu2+(蓝色),根据实验①,说明溶液含有OH-,不存在Mg2+,溶液呈电中性,所以含有Na+;根据实验②,有气体放出,含有C,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成,不存在S;根据实验③,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,说明含有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·江苏盐城高一期中)某无色溶液中存在大量的、H+、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是 (  )
A.Ba2+ B.OH-
C.Fe3+ D.
答案 A
解析 A项,Ba2+与、H+、Cl-都不发生反应,能大量共存;B项,OH-与、H+都能发生反应,不能大量共存;C项,Fe3+在水溶液中呈棕黄色,在无色溶液中不能大量存在;D项,与H+能发生反应,二者不能大量共存。
2.(2023·广州高一期中)在强酸性的无色溶液中,能够大量共存的离子组是 (  )
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl-
B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、
D.Mg2+、Na+、、Cl-
答案 D
解析 Cu2+的溶液呈蓝色,A错误;在强酸性的无色溶液中,、OH-不能大量存在,B、C错误。
3.下列离子方程式正确的是 (  )
A.稀硝酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-H2O
B.将氢氧化铁放入盐酸中:Fe(OH)3+H+Fe3++3H2O
C.稀硫酸与锌反应:H2SO4+ZnZn2+++H2↑
D.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合产生沉淀:Ba(OH)2+2H+Ba2++2H2O
答案 A
解析 稀硝酸与氢氧化钠溶液发生中和反应生成硝酸钠和水,硝酸钠、硝酸和氢氧化钠均溶于水,所以反应的离子方程式为H++OH-H2O,故A正确;硫酸是溶于水能电离的电解质,在离子方程式里要写成离子,故C错误。
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,进行如下实验:
①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依据实验现象,下列关于白色粉末的判断正确的是 (  )
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,还含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一种
答案 C
解析 ①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,该沉淀是碳酸钡或碳酸钙,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种;②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明含有碳酸根离子;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,故确定原溶液含有Cl-。根据以上分析,原固体混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。
课时对点练
[分值:100分]
(选择题1~13题,每小题6分,共78分)
题组一 离子共存
1.(2023·山东滨州邹平一中高一期中)经检测,某工业废水显酸性,且废水中含有大量K+、Fe3+、Cl-、。下列离子中,不可能大量存在于该废水中的是 (  )
A.Na+ B.
C.Cu2+ D.Ag+
答案 D
解析 工业废水显酸性,溶液中存在大量H+。Ag+和Cl-、会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故选D。
2.(2023·石家庄高一期中)下列各组离子不能大量共存的是 (  )
A.使石蕊变红的溶液中: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 使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性条件下K+、、Ba2+、Cl-相互之间不反应,能大量共存,故不选A;CH3COO-与H+结合为CH3COOH,所以酸性溶液中不能大量含有CH3COO-,故选B;K+、、、Fe3+相互之间不反应,澄清透明的溶液中可以大量共存,故不选C;含有的溶液中,Cl-、H+、Br-、Cu2+相互之间不反应,能大量共存,故不选D。
3.在甲、乙两烧杯的溶液中,分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、C、OH-6种离子中的3种,已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是 (  )
A.Cu2+、H+、Cl- B.Cl-、C、OH-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、C
答案 D
解析 甲烧杯的溶液呈蓝色,说明存在Cu2+,与Cu2+不能共存的C、OH-只能在乙烧杯中,而与C、OH-共存的阳离子只有K+,故乙烧杯中存在的离子是C、OH-、K+,D符合题意。
题组二 离子方程式的正误判断
4.下列化学反应的离子方程式书写正确的是 (  )
A.金属铝与CuSO4溶液反应:Al+Cu2+Cu+Al3+
B.金属铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入过量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 金属铝与CuSO4溶液反应生成硫酸铝和铜:2Al+3Cu2+3Cu+2Al3+,故A错误;金属铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气:Fe+2H+Fe2++H2↑,故B错误。
5.下列反应的离子方程式书写正确的是 (  )
A.向氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸:H++OH-H2O
B.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+H2↑+Cu2+
C.向氧化亚铁中滴加稀盐酸:FeO+2H+H2O+Fe2+
D.Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应:2Fe3++3OH- 2Fe(OH)3 ↓
答案 C
解析 氢氧化铜难溶,应写化学式,加入稀硫酸反应的离子方程式为2H++Cu(OH)2 2H2O+Cu2+,A错误;稀硫酸与铜片不反应,B错误;Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为Fe3++3OH- Fe(OH)3 ↓,D错误。
6.下列离子方程式正确的是 (  )
A.向氢氧化钠溶液中通入足量二氧化硫:SO2+2OH-S+H2O
B.石灰石与醋酸反应: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.少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+C
答案 C
解析 SO2的性质与CO2相似,SO2过量时生成HS,A错误;CH3COOH不能拆开,B错误。
题组三 离子的检验与推断
7.某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是 (  )
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有S
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Cl-
答案 B
解析 因盐酸过量,加入的少量Na2CO3溶液应先和H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A项错误;加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀,说明含有S,B项正确;加入NaOH溶液产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项错误;滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明原矿石中含有Cl-,因为在矿石溶解时,加入了过量的稀盐酸,引入了Cl-,D项错误。
8.M、N两种溶液各含有如下离子中的三种(两者所含离子不重复):K+、Ba2+、H+、Cl-、C、OH-。若M溶液中含有Ba2+,下列说法正确的是 (  )
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两种溶液混合后,溶液中可能只大量存在两种离子
D.向M溶液中加入AgNO3溶液无明显现象
答案 C
解析 由于M溶液中含有Ba2+,则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,根据溶液呈电中性原则,N溶液中一定存在K+,则M溶液中的离子为Ba2+、H+、Cl-,N溶液中的离子为K+、C、OH-。M、N溶液混合,Ba2+与C、H+与OH-可能恰好完全反应,而K+、Cl-不反应,所以混合后溶液中可能只大量存在K+、Cl-两种离子;由于M溶液中存在Cl-,所以加入AgNO3溶液会出现AgCl白色沉淀。
9.某溶液中含有较多的Cl-、C、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是 (  )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 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 检验氯离子选择硝酸银溶液,检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液,检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液;而硝酸银溶液与氯离子、碳酸根离子都生成白色沉淀,而与氢氧根离子结合生成的氢氧化银不稳定,所以不能先检验氯离子;硝酸镁溶液与碳酸根离子和氢氧根离子均能生成白色沉淀;硝酸钡溶液只与碳酸根离子生成白色的碳酸钡沉淀,所以先检验碳酸根离子再检验氢氧根离子,最后检验氯离子;实验顺序为滴加硝酸钡溶液至沉淀不再增加,过滤;再滴加硝酸镁溶液至沉淀不再增加,过滤;最后加入硝酸银溶液。
10.有一包固体粉末,由CaCO3、Na2SO4、KNO3、BaCl2、CuSO4中的三种物质组成,取样品进行如图实验,从实验可以判断 (  )
A.该固体粉末中一定不含有BaCl2
B.该固体粉末中一定含有KNO3
C.它的组成可能是CaCO3、BaCl2、Na2SO4
D.它的组成一定是CaCO3、Na2SO4、KNO3
答案 B
解析 由题给流程图可知,固体粉末中一定含有CaCO3、KNO3,Na2SO4和BaCl2不会同时存在,则组成可能为CaCO3、Na2SO4、KNO3或CaCO3、KNO3、BaCl2。
11.下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是 (  )
选项 离子或分子 加入试剂 离子方程式
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,漏写Mg2+与OH-的反应,故A错误;通入少量CO2,CO2与NH3·H2O发生反应,正确的离子方程式为2NH3·H2O+CO22N+C+H2O,故C错误;Ca2+与C不能大量共存,故D错误。
12.某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的Cu2+、S,设计工艺流程如图所示:
下列有关说法错误的是 (  )
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3,试剂b为BaCl2
C.操作X为过滤,试剂c为稀盐酸
D.检验S是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,再加入BaCl2溶液
答案 B
解析 工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的 Cu2+、S,由实验流程可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加试剂a为BaCl2,可除去S,再加试剂b为Na2CO3,试剂b可除去过量钡离子,操作X为过滤,分离出的溶液含氯化钠、碳酸钠,最后加试剂c为稀盐酸,可除去碳酸钠,故A、C正确,B错误;检验S是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,排除干扰离子,再加入BaCl2溶液,若不生成白色沉淀,则除尽,反之没有除尽,故D正确。
13.(2023·广东揭阳惠来一中高一期中)某化学兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,并测得混合溶液的导电能力随加入NaHSO4溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 (  )
A.MN段发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++BaSO4↓+2H2O
B.NQ段发生反应的离子方程式为H++OH-H2O
C.Q点时Ba2+恰好反应完全
D.P点对应的溶液中溶质只有1种
答案 B
解析 MN段Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反应生成BaSO4沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++BaSO4↓+H2O,A错误;NQ段氢氧化钠和NaHSO4反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式为H++OH-H2O,B正确;Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反应时生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠、水,N点时Ba2+恰好反应完全,C错误;P点NaHSO4过量,对应的溶液中溶质有Na2SO4、NaHSO4,D错误。
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+、,取该溶液进行以下实验:
①取pH试纸检验,测得溶液呈强酸性。
②另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,有白色沉淀产生。
请回答下列问题:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性,可以排除     的存在。
(2)步骤②中产生白色沉淀的离子方程式为        。
(3)该溶液中可能存在的离子为     。
(4)根据上述实验事实能确定溶液中肯定存在的离子是     。
答案 (1) (2)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ (3)Na+ (4)H+、Mg2+、
解析 (1)可与强酸反应生成CO2,溶液呈强酸性时,不能存在。(2)加入NaOH至溶液呈碱性,生成白色沉淀,说明溶液中含有Mg2+,反应的离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓。(3)溶液中不存在,存在H+、Mg2+,根据溶液呈电中性,还存在,没有信息可以确定是否存在Na+,故该溶液中可能存在的离子为Na+。
15.(14分)离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在    (填序号)。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
(2)将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、S、OH-、C和Cl-,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生。
Ⅲ.另取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生。
①根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是      ;肯定存在的离子是      。
②写出实验Ⅲ和Ⅳ中可能发生反应的离子方程式:
Ⅲ:        。
Ⅳ:        。
③如溶液中各种离子的个数相等,确定溶液中  (填“有”或“无”)K+,判断依据是         。
答案 (1)③⑤ (2)①Mg2+、Fe3+、S、C Ba2+、OH-、Cl- ②H++OH-H2O、Cl-+ Ag+AgCl↓ H++OH-H2O、Ba2++ SBaSO4↓ ③无 溶液中一定有Ba2+、Cl-、OH- ,个数相等时电荷守恒,所以无K+
解析 (1)离子反应是有离子参加的反应,发生的条件是化合物在一定的条件下必须电离出能反应的离子,则必须是电解质发生电离,所以选③⑤。
(2)①由于是无色溶液,则溶液中不含Fe3+;溶液使紫色石蕊溶液呈蓝色,说明溶液含OH-,不含Mg2+;滴入BaCl2溶液无白色沉淀产生,则不含S、 C;另取溶液,滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,则存在Cl-;再取少许原溶液滴入H2SO4溶液,有白色沉淀产生,则有Ba2+;则原溶液中肯定不存在的离子是Mg2+、Fe3+、S、C;肯定存在的离子是Ba2+、OH-、Cl-,不能确定的离子有K+。第3课时 考查离子反应的三大热点题型
[核心素养发展目标] 1.根据离子反应发生的条件及题目限定条件,建立正确解答离子共存问题的思维模型。2.熟知离子方程式书写中常见的错误,学会离子方程式正误的判断方法。3.掌握离子推断题的解析方法。
一、判断溶液中离子能否大量共存
                 
1.判断下列各组离子在溶液中能否大量共存,不能大量共存的请说明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH-
②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
(2)K+、C、H+、N
(3)①H+、S、OH-、Na+
②Na+、H+、C、CH3COO-
2.在下列条件的溶液中,各组离子能否大量共存,若不能大量共存则指出其原因。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
(2)无色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
(3)可与锌反应放出氢气的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
(4)使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
离子共存判断的“一色、二性、三反应”
(1)记住几种溶液颜色,如C(蓝色)、F(浅绿色)、F(棕黄色)、Mn(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液显红色、pH=2等),碱性(如石蕊溶液显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能大量共存。
1.(2023·江苏连云港高一期中)下列离子能与Ag+、H+、大量共存于溶液中的是 (  )
A.OH- B. C.Ba2+ D.Cl-
2.(2024·广东信宜二中高一月考)下列离子在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是 (  )
A.无色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊变红色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固体的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
二、离子方程式的书写与正误判断
1.离子方程式的正误判断
判断下列反应的离子方程式是否正确,不正确的说明原因并写出正确的离子方程式。
(1)铜与稀硫酸反应:
Cu+2H+Cu2++H2↑
(2)石灰石与稀盐酸反应:
C+2H+H2O+CO2↑
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应:
S+Ba2+BaSO4↓
(4)铜与硝酸银溶液反应:
Cu+Ag+Cu2++Ag
(5)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:
H++S+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
(6)将少量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中:
CO2+OH-HC
“六看法”判断离子方程式书写正误
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
(3)看是否漏写参加反应的离子。
(4)看原子和电荷是否守恒。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。
(6)看是否符合题设条件。
2.与量有关的离子方程式的书写
类型1 一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
方法:写出两步反应方程式,进行方程式加和去掉中间产物,写出总反应方程式再改写成离子方程式,或者根据最终产物找到两个反应物的比例,直接书写离子方程式。
例1 过量二氧化碳通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:__________。
类型2 告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
方法:根据比例关系写出化学方程式再改写成离子方程式。
例2 KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,写出下列情况下的离子方程式:
(1)恰好完全沉淀:__________。
(2)恰好显中性:__________。
1.(2024·湖北罗田高一月考)下列离子方程式正确的是 (  )
A.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上: CaCO3+2H+Ca2++H2CO3
C.氧化铜与硫酸混合:Cu2++SCuSO4
D.铁与硝酸银溶液反应:Fe+Ag+Ag+Fe2+
2.下列离子方程式正确的是 (  )
A.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:S+Ca2+CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2OCaCO3↓+2H+
C.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:Ca2++CCaCO3↓
三、离子的检验与推断
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__________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有__________,有关的离子方程式为__________。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是__________(填字母)。
A.Cl-      B.N    C.C     D.OH-
解析离子推断题的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在C、S。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
(2023·福建泉州高一期中)某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成。
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。
根据上述实验推断:原溶液中肯定含有的离子是 (  )
A.Cu2+ 、OH-、Cl-、C
B.Na+、Mg2+、Cl-、S
C.OH-、Cl-、C、N
D.Na+、OH-、Cl-、C
1.(2023·江苏盐城高一期中)某无色溶液中存在大量的、H+、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是 (  )
A.Ba2+ B.OH-
C.Fe3+ D.
2.(2023·广州高一期中)在强酸性的无色溶液中,能够大量共存的离子组是 (  )
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl-
B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、
D.Mg2+、Na+、、Cl-
3.下列离子方程式正确的是 (  )
A.稀硝酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-H2O
B.将氢氧化铁放入盐酸中:Fe(OH)3+H+Fe3++3H2O
C.稀硫酸与锌反应:H2SO4+ZnZn2+++H2↑
D.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合产生沉淀:Ba(OH)2+2H+Ba2++2H2O
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,进行如下实验:
①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依据实验现象,下列关于白色粉末的判断正确的是 (  )
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,还含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一种
答案精析
一、
1.(1)①Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存。
②Ba2+能与S反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存。
(2)C能与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
(3)①H+能与OH-反应生成H2O,不能大量共存。
②CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,不能大量共存。
2.(1)不能,使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液,Fe3+会与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存。
(2)不能,高锰酸根离子为有色离子。
(3)不能,与锌反应放出氢气的溶液为酸性溶液,H+与C不能大量共存。
(4)能。
应用体验
1.C 2.B
二、
1.(1)Cu位于金属活动性顺序表氢以后,不能与稀硫酸反应,不符合客观事实。
(2)碳酸钙不能拆写成离子的形式;CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。
(3)漏写参加反应的Cu2+和OH-;Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
(4)方程式两端电荷不守恒; Cu+2Ag+Cu2++2Ag。
(5)反应物配比不正确; 2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。
(6)没看清题目要求,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
应用体验
1.A
2.D [B项中CO2与CaCl2不反应;C项中氯化镁应拆成离子。]
三、
(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+
(3)Mg2+ H++OH-H2O、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ (4)B
解析 (1)无色透明溶液中不可能含有有色离子Cu2+、Fe3+。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则肯定存在Ag+。 (3)加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现,肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,阴离子中不可能含有Cl-、C、OH-,可能含有N。
应用体验
D [无色透明溶液中不可能含有Cu2+(蓝色),根据实验①,说明溶液含有OH-,不存在Mg2+,溶液呈电中性,所以含有Na+;根据实验②,有气体放出,含有C,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成,不存在S;根据实验③,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,说明含有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。]
随堂演练 知识落实
1.A 2.D 3.A
4.C [①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,该沉淀是碳酸钡或碳酸钙,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种;②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明含有碳酸根离子;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,故确定原溶液含有Cl-。根据以上分析,原固体混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。](共75张PPT)
考查离子反应的三大热点题型
第3课时
第一章 第二节
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核心素养
发展目标
1.根据离子反应发生的条件及题目限定条件,建立正确解答离子共存问题的思维模型。
2.熟知离子方程式书写中常见的错误,学会离子方程式正误的判断方法。
3.掌握离子推断题的解析方法。
内容索引
一、判断溶液中离子能否大量共存
二、离子方程式的书写与正误判断
课时对点练
随堂演练 知识落实
三、离子的检验与推断
判断溶液中离子能否大量共存
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1.判断下列各组离子在溶液中能否大量共存,不能大量共存的请说明理由。
(1)①Mg2+、Ba2+、N、OH-
一、判断溶液中离子能否大量共存
提示 Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存。
②Ba2+、Fe3+、S、Cl-
提示 Ba2+能与S反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存。
(2)K+、C、H+、N
提示 C能与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
(3)①H+、S、OH-、Na+
提示 H+能与OH-反应生成H2O,不能大量共存。
②Na+、H+、C、CH3COO-
提示 CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,不能大量共存。
2.在下列条件的溶液中,各组离子能否大量共存,若不能大量共存则指出其原因。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
提示 不能,使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液,Fe3+会与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存。
(2)无色透明溶液中:K+、S、Mn、H+
提示 不能,高锰酸根离子为有色离子。
(3)可与锌反应放出氢气的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、C
提示 不能,与锌反应放出氢气的溶液为酸性溶液,H+与C不能大量共存。
(4)使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、N、Cl-
提示 能。
思维建模
离子共存判断的“一色、二性、三反应”
(1)记住几种溶液颜色,如C(蓝色)、F(浅绿色)、F(棕黄色)、Mn(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊溶液显红色、pH=2等),碱性(如石蕊溶液显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能大量共存。
A项,OH-能与Ag+、H+发生反应;
B项,能与Ag+、H+发生反应;
C项,Ba2+与Ag+、H+、都不反应,能大量共存于溶液中;
D项,Cl-能与Ag+反应生成AgCl沉淀,不能大量共存。
1.(2023·江苏连云港高一期中)下列离子能与Ag+、H+、大量共存于溶液中的是
A.OH- B. C.Ba2+ D.Cl-

2.(2024·广东信宜二中高一月考)下列离子在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是
A.无色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊变红色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入Na2O固体的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-

A项,含Fe3+的溶液呈棕黄色;
B项,使石蕊变红色的溶液呈酸性,H+与N、Cl-、K+、S都不能发生反应,N、Cl-、K+、S相互间也不能反应,能大量共存;
C项,Ba2+和C能反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存;
D项,Na2O与水反应生成NaOH,OH-能与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。
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离子方程式的书写与正误判断
1.离子方程式的正误判断
判断下列反应的离子方程式是否正确,不正确的说明原因并写出正确的离子方程式。
(1)铜与稀硫酸反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑
二、离子方程式的书写与正误判断
提示 Cu位于金属活动性顺序表氢以后,不能与稀硫酸反应,不符合客观事实。
(2)石灰石与稀盐酸反应:C+2H+===H2O+CO2↑
提示 碳酸钙不能拆写成离子的形式;CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应:S+Ba2+===BaSO4↓
提示 漏写参加反应的Cu2+和OH-;Cu2++S+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓
+BaSO4↓。
(4)铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag
提示 方程式两端电荷不守恒; Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
(5)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++S+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
提示 反应物配比不正确; 2H++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
(6)将少量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中:CO2+OH-===HC
提示 没看清题目要求,CO2是少量的;CO2+2OH-===C+H2O。
思维建模
“六看法”判断离子方程式书写正误
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
(2)看各物质的化学式拆写是否正确。
(3)看是否漏写参加反应的离子。
(4)看原子和电荷是否守恒。
(5)看反应物或生成物的配比是否正确。
(6)看是否符合题设条件。
2.与量有关的离子方程式的书写
类型1 一种物质过量后会与生成的产物继续反应的
方法:写出两步反应方程式,进行方程式加和去掉中间产物,写出总反应方程式再改写成离子方程式,或者根据最终产物找到两个反应物的比例,直接书写离子方程式。
例1 过量二氧化碳通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:_________
     。
CO2+OH-
由过量二氧化碳通入澄清石灰水的现象为先浑浊后变澄清可知,最终生成的产物是可溶的Ca(HCO3)2,即CO2与OH-反应生成HC,可以得出CO2和OH-按1∶1反应。
===HC
类型2 告知两种反应物的比例或者能根据信息得到比例关系的
方法:根据比例关系写出化学方程式再改写成离子方程式。
例2 KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,写出下列情况下的离子方程式:
(1)恰好完全沉淀:     。
H++S+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液恰好完全沉淀,S与Ba2+的比例为1∶1,即KHSO4与Ba(OH)2的比例为1∶1,其化学方程式为KHSO4+Ba(OH)2===
BaSO4↓+H2O+KOH,再改写成离子方程式。
(2)恰好显中性:     。
2H++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合恰好显中性,H+与OH-的比例为1∶1,即KHSO4与Ba(OH)2的比例为2∶1,其化学方程式为2KHSO4+Ba(OH)2===
BaSO4↓+2H2O+K2SO4,再改写成离子方程式。
1.(2024·湖北罗田高一月考)下列离子方程式正确的是
A.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++HC+OH-===CaCO3↓
+H2O
B.稀硝酸滴在大理石上: CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
C.氧化铜与硫酸混合:Cu2++S===CuSO4
D.铁与硝酸银溶液反应:Fe+Ag+===Ag+Fe2+

B项,碳酸不稳定,应该写成二氧化碳和水的形式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑,错误;
C项,CuO与硫酸混合发生反应生成CuSO4和H2O,CuO不能拆,CuSO4需要拆写,正确的离子方程式为CuO+2H+===Cu2++H2O,错误。
2.下列离子方程式正确的是
A.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:S+Ca2+===CaSO3↓
B.CO2通入CaCl2溶液:Ca2++CO2+H2O===CaCO3↓+2H+
C.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-===MgCl2+H2↑
D.澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:Ca2++C===CaCO3↓

B项中CO2与CaCl2不反应;C项中氯化镁应拆成离子。
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离子的检验与推断
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     。
Cu2+、Fe3+
三、离子的检验与推断
无色透明溶液中不可能含有有色离子Cu2+、Fe3+。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是   。
Ag+
加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则肯定存在Ag+。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有   ,有关的离子方程式为________________________________
  。
Mg2+
加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现,肯定含有Mg2+。
H++OH-===H2O、Mg2++2OH-===
Mg(OH)2↓
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是   (填字母)。
A.Cl-    B.N    C.C    D.OH-
B
原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,阴离子中不可能含有Cl-、C、OH-,可能含有N。
思维建模
解析离子推断题的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在C、S。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
(2023·福建泉州高一期中)某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、C、S、N。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成。
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。
根据上述实验推断:原溶液中肯定含有的离子是
A.Cu2+ 、OH-、Cl-、C
B.Na+、Mg2+、Cl-、S
C.OH-、Cl-、C、N
D.Na+、OH-、Cl-、C

无色透明溶液中不可能含有Cu2+(蓝色),根据实验①,说明溶液含有OH-,不存在Mg2+,溶液呈电中性,所以含有Na+;
根据实验②,有气体放出,含有C,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成,不存在S;
根据实验③,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,说明含有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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随堂演练 知识落实
1.(2023·江苏盐城高一期中)某无色溶液中存在大量的、H+、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是
A.Ba2+ B.OH-
C.Fe3+ D.

1
2
3
4
A项,Ba2+与、H+、Cl-都不发生反应,能大量共存;
B项,OH-与、H+都能发生反应,不能大量共存;
C项,Fe3+在水溶液中呈棕黄色,在无色溶液中不能大量存在;
D项,与H+能发生反应,二者不能大量共存。
1
2
3
4
2.(2023·广州高一期中)在强酸性的无色溶液中,能够大量共存的离子组是
A.Cu2+、Ba2+、Na+、Cl-
B.K+、Na+、、Cl-
C.Ca2+、K+、OH-、
D.Mg2+、Na+、、Cl-

Cu2+的溶液呈蓝色,A错误;
在强酸性的无色溶液中,、OH-不能大量存在,B、C错误。
3.下列离子方程式正确的是
A.稀硝酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-===H2O
B.将氢氧化铁放入盐酸中:Fe(OH)3+H+===Fe3++3H2O
C.稀硫酸与锌反应:H2SO4+Zn===Zn2+++H2↑
D.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合产生沉淀:Ba(OH)2+2H+===Ba2++2H2O
1
2
3
4

稀硝酸与氢氧化钠溶液发生中和反应生成硝酸钠和水,硝酸钠、硝酸和氢氧化钠均溶于水,所以反应的离子方程式为H++OH-===H2O,故A正确;
硫酸是溶于水能电离的电解质,在离子方程式里要写成离子,故C错误。
4.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,进行如下实验:
①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生
③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依据实验现象,下列关于白色粉末的判断正确的是
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,还含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一种
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①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,该沉淀是碳酸钡或碳酸钙,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种;
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明含有碳酸根离子;
③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,故确定原溶液含有Cl-。根据以上分析,原固体混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。
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课时对点练
题组一 离子共存
1.(2023·山东滨州邹平一中高一期中)经检测,某工业废水显酸性,且废水中含有大量K+、Fe3+、Cl-、。下列离子中,不可能大量存在于该废水中的是
A.Na+ B. C.Cu2+ D.Ag+

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工业废水显酸性,溶液中存在大量H+。Ag+和Cl-、会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故选D。
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2.(2023·石家庄高一期中)下列各组离子不能大量共存的是
A.使石蕊变红的溶液中: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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使石蕊变红的溶液呈酸性,酸性条件下K+、、Ba2+、Cl-相互之间不反应,能大量共存,故不选A;
CH3COO-与H+结合为CH3COOH,所以酸性溶液中不能大量含有CH3COO-,故选B;
K+、、Fe3+相互之间不反应,澄清透明的溶液中可以大量共存,故不选C;
含有的溶液中,Cl-、H+、Br-、Cu2+相互之间不反应,能大量共存,故不选D。
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3.在甲、乙两烧杯的溶液中,分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、C、OH-6种离子中的3种,已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是
A.Cu2+、H+、Cl- B.Cl-、C、OH-
C.K+、H+、Cl- D.K+、OH-、C

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甲烧杯的溶液呈蓝色,说明存在Cu2+,与Cu2+不能共存的C、OH-只能在乙烧杯中,而与C、OH-共存的阳离子只有K+,故乙烧杯中存在的离子是C、OH-、K+,D符合题意。
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题组二 离子方程式的正误判断
4.下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A.金属铝与CuSO4溶液反应:Al+Cu2+===Cu+Al3+
B.金属铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.向Ca(HCO3)2溶液中加入过量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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金属铝与CuSO4溶液反应生成硫酸铝和铜:2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+,故A错误;
金属铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气:Fe+2H+===Fe2++H2↑,故B错误。
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5.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向氢氧化铜悬浊液中加入稀硫酸:H++OH-===H2O
B.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===H2↑+Cu2+
C.向氧化亚铁中滴加稀盐酸:FeO+2H+===H2O+Fe2+
D.Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应:2Fe3++3OH- ===2Fe(OH)3↓

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氢氧化铜难溶,应写化学式,加入稀硫酸反应的离子方程式为2H++Cu(OH)2
===2H2O+Cu2+,A错误;
稀硫酸与铜片不反应,B错误;
Fe2(SO4)3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为Fe3++3OH-===Fe(OH)3 ↓,D错误。
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6.下列离子方程式正确的是
A.向氢氧化钠溶液中通入足量二氧化硫:SO2+2OH-===S+H2O
B.石灰石与醋酸反应: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.少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HC===
CaCO3↓+2H2O+C

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SO2的性质与CO2相似,SO2过量时生成HS,A错误;
CH3COOH不能拆开,B错误。
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题组三 离子的检验与推断
7.某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有S
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定
含有Cl-

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因盐酸过量,加入的少量Na2CO3溶液应先和H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A项错误;
加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀,说明含有S,B项正确;
加入NaOH溶液产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项错误;
滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明原矿石中含有Cl-,因为在矿石溶解时,加入了过量的稀盐酸,引入了Cl-,D项错误。
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8.M、N两种溶液各含有如下离子中的三种(两者所含离子不重复):K+、Ba2+、H+、Cl-、C、OH-。若M溶液中含有Ba2+,下列说法正确的是
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两种溶液混合后,溶液中可能只大量存在两种离子
D.向M溶液中加入AgNO3溶液无明显现象

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由于M溶液中含有Ba2+,则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,根据溶液呈电中性原则,N溶液中一定存在K+,则M溶液中的离子为Ba2+、H+、Cl-,N溶液中的离子为K+、C、OH-。M、N溶液混合,Ba2+与C、H+与OH-可能恰好完全反应,而K+、Cl-不反应,所以混合后溶液中可能只大量存在K+、Cl-两种离子;由于M溶液中存在Cl-,所以加入AgNO3溶液会出现AgCl白色沉淀。
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9.某溶液中含有较多的Cl-、C、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 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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检验氯离子选择硝酸银溶液,检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液,检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液;而硝酸银溶液与氯离子、碳酸根离子都生成白色沉淀,而与氢氧根离子结合生成的氢氧化银不稳定,所以不能先检验氯离子;硝酸镁溶液与碳酸根离子和氢氧根离子均能生成白色沉淀;硝酸钡溶液只与碳酸根离子生成白色的碳酸钡沉淀,所以先检验碳酸根离子再检验氢氧根离子,最后检验氯离子;实验顺序为滴加硝酸钡溶液至沉淀不再增加,过滤;再滴加硝酸镁溶液至沉淀不再增加,过滤;最后加入硝酸银溶液。
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10.有一包固体粉末,由CaCO3、Na2SO4、KNO3、BaCl2、CuSO4中的三种物质组成,取样品进行如图实验,从实验可以判断
A.该固体粉末中一定不含有BaCl2
B.该固体粉末中一定含有KNO3
C.它的组成可能是CaCO3、BaCl2、Na2SO4
D.它的组成一定是CaCO3、Na2SO4、KNO3

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由题给流程图可知,固体粉末中一定含有CaCO3、KNO3,Na2SO4和BaCl2不会同时存在,则组成可能为CaCO3、Na2SO4、KNO3或CaCO3、KNO3、BaCl2。
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11.下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学反应,且发生反应的离子方程式书写正确的是
选项 离子或分子 加入试剂 离子方程式
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,漏写Mg2+与OH-的反应,故A错误;
通入少量CO2,CO2与NH3·H2O发生反应,正确的离子方程式为2NH3·
H2O+CO2===2N+C+H2O,故C错误;
Ca2+与C不能大量共存,故D错误。
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12.某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的Cu2+、S,设计工艺流程
如图所示:
下列有关说法错误的是
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3,试剂b为BaCl2
C.操作X为过滤,试剂c为稀盐酸
D.检验S是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,再加入BaCl2溶液

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工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、S,欲除去其中的 Cu2+、S,由实验流程可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加试剂a为BaCl2,可除去S,再加试剂b为Na2CO3,试剂b可除去过量钡离子,操作X为过滤,分离出的溶液含氯化钠、碳酸钠,最后加试剂c为稀盐酸,可除去碳酸钠,故A、C正确,B错误;
检验S是否除尽
可取适量待测溶液,先加入盐酸,排除干扰离子,再加入BaCl2溶液,若不生成白色沉淀,则除尽,反之没有除尽,故D正确。
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13.(2023·广东揭阳惠来一中高一期中)某化学兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,并测得混合溶液的导电能力随加入NaHSO4溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.MN段发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-
+2H++===BaSO4↓+2H2O
B.NQ段发生反应的离子方程式为H++OH-===
H2O
C.Q点时Ba2+恰好反应完全
D.P点对应的溶液中溶质只有1种

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MN段Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反应生
成BaSO4沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程
式为Ba2++OH-+H++===BaSO4↓+H2O,A
错误;
NQ段氢氧化钠和NaHSO4反应生成硫酸钠和水,反应的离子方程式为H++OH-===H2O,B正确;
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Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液1∶1反应时生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠、水,N点时Ba2+恰好反应完全,C错误;
P点NaHSO4过量,对应的溶液中溶质有Na2SO4、NaHSO4,D错误。
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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+、,取该溶液进行以下实验:
①取pH试纸检验,测得溶液呈强酸性。
②另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,有白色沉淀产生。
请回答下列问题:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性,可以排除   的存在。
可与强酸反应生成CO2,溶液呈强酸性时,不能存在。
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(2)步骤②中产生白色沉淀的离子方程式为              。
加入NaOH至溶液呈碱性,生成白色沉淀,说明溶液中含有Mg2+,反应的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
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(3)该溶液中可能存在的离子为   。
溶液中不存在,存在H+、Mg2+,根据溶液呈电中性,还存在,没有信息可以确定是否存在Na+,故该溶液中可能存在的离子为Na+。
Na+
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(4)根据上述实验事实能确定溶液中肯定存在的离子是_______________。
H+、Mg2+、
15.离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在    (填序号)。
①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物
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离子反应是有离子参加的反应,发生的条件是化合物在一定的条件下必须电离出能反应的离子,则必须是电解质发生电离,所以选③⑤。
③⑤
(2)将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、S、OH-、C和Cl-,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。
Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生。
Ⅲ.另取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生。
①根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是           ;肯定存在的离子是        。
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Mg2+、Fe3+、S、C
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由于是无色溶液,则溶液中不含Fe3+;溶液使紫色石蕊溶液呈蓝色,说明溶液含OH-,不含Mg2+;滴入BaCl2溶液无白色沉淀产生,则不含S、 C;另取溶液,滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,则存在Cl-;再取少许原溶液滴入H2SO4溶液,有白色沉淀产生,则有Ba2+;则原溶液中肯定不存在的离子是Mg2+、Fe3+、S、C;肯定存在的离子是Ba2+、OH-、Cl-,不能确定的离子有K+。
②写出实验Ⅲ和Ⅳ中可能发生反应的离子方程式:
Ⅲ:                    。
Ⅳ:                      。
③如溶液中各种离子的个数相等,确定溶液中  (填“有”或“无”)K+,判断依据是__________________________________________________________。
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H++OH-===H2O、Cl-+ Ag+===AgCl↓
H++OH-===H2O、Ba2++ S===BaSO4↓

溶液中一定有Ba2+、Cl-、OH- ,个数相等时电荷守恒,所以无K+
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