1.2.3 离子反应的应用（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019）

第3课时 离子反应的应用 目录 综合融通(一)——离子的共存 综合融通(二)——常见离子的检验 课时跟踪检测 综合融通(三)——离子的推断 2 离子的共存 综合融通(一) 导学设计　 现代工业生产中的污水处理问题是环保问题的重要方面。高效合理的污水处理是我们幸福生活的保障。 1．若甲厂的废水显棕黄色，则甲厂含有的离子是什么？同时该厂还含有的离子是什么？请说明理由。 2．若甲厂的废水显碱性，则甲厂含有的离子是什么？ 3．在污水处理厂某技术人员提出了另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，经过滤后的废水，可用来浇灌农田。你能解释其中的原因吗？ 提示：将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀，生成沉淀的离子有Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－，经过滤后的废水中溶质主要为KNO3。 [系统融通知能] 1．溶液中离子共存的判断 若离子之间能反应，则不能大量共存，否则可以大量共存。 2．“三看”法突破溶液中离子能否大量共存问题 (1)看要求 是“能大量共存”还是“不能大量共存”；是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。 (2)看条件 题干是否有“隐含条件”，常见的有： 碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子 “碱性”溶液的不同描述 ①碱性溶液； ②常温下，pH>7的溶液； ③使紫色石蕊溶液变蓝色的溶液 续表 √ √ √ √ √ 常见离子的检验 综合融通(二) 续表 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 不溶 不溶 白 白 [系统融通知能] 常见离子的检验 离子 试剂与操作 现象(判断依据) H＋ 紫色石蕊溶液 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 续 表 [题点多维训练] 1．(2024·山东省实验中学月考)下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是(　 ) √ 续表 √ √ 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，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有Cl－ 解析：A项，滤液呈酸性，加少量Na2CO3溶液，Na2CO3与H＋反应，错误；C项，加NaOH溶液适量，白色沉淀可能是Al(OH)3等，错误；D项，溶于过量稀盐酸，引入了Cl－，错误。 离子的推断 综合融通(三) Ⅰ.取适量溶液，加入足量NaOH溶液，生成白色沉淀； Ⅱ.过滤，向实验Ⅰ所得滤液中加入足量H2SO4溶液，有白色沉淀生成。 根据上述实验回答下列问题。 (1)溶液中一定不存在的离子是_____________。 (2)写出Ⅰ中所发生反应的离子方程式： __________________________。 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 已知实验提供的试剂只有稀盐酸、AgNO3溶液、稀硝酸、NaOH溶液和蒸馏水。 验证溶液中是否存在Cl－的实验方法：_______________________ ____________________________________________________________ 。 取适量溶液，加入足量 稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中存在Cl－， 若无明显现象，则不存在 1∶2 [系统融通知能] 1．离子推断的基本步骤 2．离子推断要坚持“四项基本原则” 步骤 操作 现象 (1) 向溶液中滴加2～3滴紫色石蕊溶液 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 (3) 将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 下列结论正确的是(　 ) A．该实验无法确定原溶液中是否含有③ B．原溶液中肯定含有的离子是①②⑥ C．原溶液中可能含有的离子是①③ D．原溶液中肯定不含的离子是②④⑤⑦ √ 实验3：第三份加入足量BaCl2溶液后，有沉淀生成，加入足量盐酸后沉淀全部溶解。 (1)由实验1能否确定有Cl－存在？_____(填“能”或“不能”)，请说明理由：________________________________________________ __________________________________________________。 不能 加入足量AgNO3溶液有白色沉淀产生，生成的沉淀 可能为AgCl、Ag2CO3或Ag2SO4，溶液中不一定含有Cl－ (2)实验3中沉淀的化学式为_________，该沉淀溶于盐酸的离子方程式为___________________________________。 解析：实验3中生成的是BaCO3沉淀，BaCO3与盐酸反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。 BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O BaCO3 (3)综合上述实验，能否确定有Na＋存在？______(填“能”或“不能”)。请说明理由：_________________________________________ __________________________________________________。 解析：根据溶液呈电中性和溶液中各离子数目相等可知，溶液中一定含Na＋。 能 因为该溶液中每种离子的个数相等，已判断出 |思维建模|“以少定多”法书写离子方程式　 在化学反应中，有时反应物的量不同，发生的反应也有所不同，生成物也不完全相同。因此在书写离子方程式时，特别要注意量的关系。在解决这类离子方程式书写或判断正误时，一般常用“以少定多”法。其模型的构建如下。 “以少定多”，即先根据题给条件判断“少量物质”，令少量物质的计量数为“1”，并以少量物质的离子充分反应时所需，确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。 如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液，反应的离子方程式的书写方法如下： 课时跟踪检测 (选择题每小题3分，本检测满分70分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 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。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7．下表离子组中所给离子在水溶液中能大量共存，且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 √ 续表 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ①取少量该溶液，测得其pH＝13.5； ②另取少量该溶液，加入少量BaCl2溶液，产生白色沉淀； ③向②所得体系中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，过滤； ④向③所得滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9．(2024·长沙高一期末)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： 下列判断正确的是(　 ) 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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析：分析图示如下： 由于Na2SO4和BaCl2反应生成不溶于酸的BaSO4沉淀，故Na2SO4和BaCl2只含其中一种，再结合该粉末含三种成分，可知一定含KNO3。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ①若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C盐的溶液呈蓝色。 ②若向①的四支试管中分别加盐酸，B盐溶液有沉淀产生，D盐溶液有无色、无味气体逸出。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (1)根据①②实验事实推断化学式。 A．____________，D.____________。 BaCl2 Na2CO3 (2)写出下列反应的离子方程式。 B＋盐酸：_____________________； A＋C：_______________________。 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ②若向①的四支试管中分别加盐酸，B盐溶液有沉淀产生，说明B为AgNO3，D盐溶液有无色、无味气体逸出，说明D为Na2CO3，则A为BaCl2。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ①用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部，试纸变为红色； ②取少量该溶液，加入过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成； ③取②中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸； ④取少量原溶液，加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 回答下列问题： (1)溶液中一定存在的离子是__________________；溶液中肯定不存在的离子是__________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 实验③取②中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，白色沉淀为氯化银，因②引入Cl－，所以不能确定原溶液是否含Cl－；实验④中取少量原溶液，加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，说明含有Mg2＋，该沉淀为氢氧化镁。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)分别写出实验②、③中发生反应的离子方程式： ___________________________________________。 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)写出实验④中生成沉淀的化学式：_________。 解析：根据分析可知白色沉淀为Mg(OH)2； Mg(OH)2 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (4)不能确定是否含有的离子是________，为了进一步确定其是否存在，应该补充的实验是____________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ _______________________________(写出实验操作、现象和结论)。 Cl－ 取少量原溶液于试管中，加入足量的硝酸钡溶液 充分反应后，过滤，往滤液中加入硝酸银溶液，若出现白色沉淀， 则说明原溶液中含有Cl－，反之则无Cl－(或取少量原溶液于试管中， 加入AgNO3溶液和稀HNO3，有不溶于HNO3的白色沉淀生成，说明 原溶液中含有Cl－，反之则无Cl－) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析：根据分析可知不能确定的离子是Cl－，检验方法为取少量原溶液于试管中，加入足量的硝酸钡溶液充分反应后，过滤，往滤液中加入硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则说明原溶液中含有Cl－，反之则无Cl－(或取少量原溶液于试管中，加入AgNO3溶液和稀HNO3，有不溶于HNO3的白色沉淀生成，说明原溶液中含有Cl－，反之则无Cl－)。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 高阶思维训练(选做题) 12．(12分)有一包固体粉末试样，由下列物质中的一种或多种组成：NaHCO3、CaCl2、CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3。为了要确定该粉末试样的成分，进行以下实验： 实验一：用烧杯取粉末试样，加足量蒸馏水，充分搅拌后形成无色的透明溶液X。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 实验二：取适量溶液X，加入盐酸，观察到溶液中陆续产生气泡，至溶液不再产生气泡，得到无色透明溶液Y。 实验三：在无色透明的溶液Y中，滴加Ba(NO3)2溶液，即见白色沉淀。 实验四：另取适量溶液X继续滴加Ba(NO3)2溶液，至白色沉淀不再产生后，过滤分离出白色沉淀，在白色沉淀中加入足量盐酸，沉淀部分溶解。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (1)根据上述实验，原粉末中一定没有的物质是______________________，一定含有的物质是__________________，可能含有的物质是_________。 解析：FeCl3溶液呈黄色、CuSO4溶液呈蓝色，用烧杯取粉末试样，加足量蒸馏水，充分搅拌后形成无色的透明溶液X，固体粉末中一定不含FeCl3、CuSO4；取适量溶液X，加入盐酸，观察到溶液中陆续产生气泡，至溶液不再产生气泡，得到无色透明溶液Y，说明固体粉末中NaHCO3、Na2CO3至少存在一种；Y中滴加Ba(NO3)2溶液， CaCl2、FeCl3、CuSO4 Na2CO3、Na2SO4　 NaHCO3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 即见白色沉淀，说明Y中含有硫酸根离子，则固体粉末中一定含有Na2SO4，硫酸钙微溶，则固体粉末中一定不含有CaCl2；另取适量溶液X继续滴加Ba(NO3)2溶液，至白色沉淀不再产生后，过滤分离出白色沉淀，在白色沉淀中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，说明生成碳酸钡、硫酸钡，则固体粉末中一定含有Na2CO3。 (1)根据上述分析，原粉末中一定没有的物质是CaCl2、FeCl3、CuSO4，一定含有的物质是Na2CO3、Na2SO4，可能含有的物质是NaHCO3。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)溶液Y中一定含有的离子是________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)按要求写出下列方程式： ①实验三中发生反应的离子方程式：______________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ②实验四中沉淀溶解的离子方程式： __________________________________。 解析：②实验四中生成的沉淀是碳酸钡和硫酸钡，在白色沉淀中加入足量盐酸，碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳、水，沉淀溶解的离子方程式为BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。 BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13．(13分)(2024·合肥高一期末)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 解析：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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 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。 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 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：_________________________________________。 Ba2＋、OH－、Cl－ H＋＋OH－===H2O、Cl－＋Ag＋===AgCl↓ 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 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＋、Cl－、OH－、NO六种离子。若甲、乙两厂分别含有不相同的三种离子。 提示：甲厂的废水显棕黄色，说明含有Fe3＋。根据离子共存的判断依据，则OH－在乙厂，因为Ag＋和OH－反应，则Ag＋只能在甲厂，则Cl－在乙厂，根据溶液呈电中性的原则，则甲厂一定有阴离子NO，所以甲厂含有的离子为Fe3＋、Ag＋、NO。 提示：甲厂废水呈碱性，则溶液中含有大量的OH－，与OH－反应的Ag＋、Fe3＋不能大量共存，根据溶液呈电中性可知甲厂废水中应含有K＋，乙厂中含有Ag＋、Fe3＋，则与Ag＋、Fe3＋反应的Cl－、OH－不能共存，所以根据溶液呈电中性可知乙厂还有NO，由此可知：甲厂含有K＋、Cl－、OH－。 “无色透明”溶液不能大量存在有色离子 如：Cu2＋—蓝色，Fe3＋—棕黄色，Fe2＋—浅绿色，MnO—紫红色 酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子 “酸性”溶液的不同描述 ①酸性溶液； ②常温下，pH<7的溶液； ③使紫色石蕊溶液变红色的溶液 (3)看反应 ①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2＋与OH－，Ca2＋与CO、SO都不能大量共存； ②能否生成水。如H＋与OH－； ③能否生成挥发性物质。如H＋与CO、HCO、S2－等不能大量共存。 [题点多维训练] 1．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是(　 ) A．Na＋、Cl－、Ca2＋、CO B．Na＋、Mg2＋、SO、OH－ C．K＋、Na＋、OH－、Cl－ D．Cu2＋、Ba2＋、Cl－、SO 解析： Ca2＋与CO反应生成碳酸钙沉淀，A项错误；Mg2＋与OH－反应生成难溶物氢氧化镁，B项错误；K＋、Na＋、OH－、Cl－之间不发生反应，在溶液中能够大量共存，C项正确；Ba2＋与SO反应生成难溶物硫酸钡，D项错误。 2．下列各组离子一定能大量共存的是(　 ) A．在无色溶液中：Na＋、Fe3＋、Cl－、SO B．在含大量Fe3＋的溶液中：NH、K＋、NO、OH－ C．含有大量Na＋的溶液中：H＋、K＋、NO、SO D．滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、HSO 解析： A中铁离子为棕黄色，不合题意；B中铁离子会和氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，不合题意；C中离子都可以大量共存；D中滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液显酸性，H＋与HSO反应而不能大量共存，不合题意。 3．在强酸性无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是(　 ) A．Fe3＋、K＋、Cl－、NO B．Ag＋、Na＋、NO、Cl－ C．Zn2＋、Al3＋、SO、Cl－ D．Ba2＋、NH、Cl－、HCO 解析： A项，含Fe3＋的溶液呈棕黄色；B项，Ag＋和Cl－反应生成AgCl沉淀而不能大量共存；D项，HCO与强酸性溶液中的H＋反应而不能大量共存。 4．实验室需配制一种仅含四种离子(不包括水电离出的离子)的无色混合溶液，且在混合溶液中四种离子的浓度相等。下面四个选项中能达到此目的的是(　 ) A．Na＋、SO、NO、Ca2＋ B．K＋、Cl－、Cu2＋、SO C．Mg2＋、NO、NH、SO D．OH－、Na＋、HCO、K＋ 解析： Ca2＋与SO能反应生成沉淀CaSO4，不能共存，A错误；Cu2＋的水溶液为蓝色，不符合题意，B错误；四种离子不能反应，可以共存，且四种离子浓度相等，满足溶液中的电荷守恒，C正确； OH－与HCO能反应，生成H2O和CO，不能共存，D错误。 5．(2024·重庆名校联盟期末)某化学兴趣小组在实验室发现一瓶无色透明的溶液，标签已经掉落，现做离子检验，实验结果可能正确的是(　 ) A．K＋、H＋、ClO－、I－ B．Ca2＋、OH－、HCO、K＋ C．Fe3＋、Cl－、SO、Na＋ D．Ca2＋、Cl－、NO、Na＋ 解析： ClO－能与H＋结合生成HClO，二者不能大量共存；ClO－具有氧化性，能将I－氧化为I2，二者不能大量共存，A不符合题意；OH－能与HCO反应生成CO和水，二者不能大量共存，B不符合题意；Fe3＋为有色离子，不能大量存在于无色溶液中，C不符合题意；Ca2＋、Cl－、NO、Na＋四种离子均无色且两两之间不发生反应，能大量共存，D符合题意。 导学设计　 探究溶液中Cl－、SO的检验 离子 Cl－ SO 实验操作 实验现象 有 色沉淀生成，该沉淀 (填“溶”或“不溶”)于稀HNO3 有 色沉淀生成，该沉淀_____ (填“溶”或“不溶”)于稀盐酸 离子 方程式 _____________________ _____________________ Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 通过上述实验过程的学习如何设计实验证明某混合溶液中含有Cl－和SO？ 提示：取待测液少许于试管中，加入足量稀硝酸酸化，再加入足量的Ba(NO3)2溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含有SO；再取上层清液于试管中，加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl－。 Cu2＋ 观察法 蓝色溶液 NaOH溶液 蓝色沉淀 Cl－ AgNO3溶液和稀HNO3 白色沉淀(AgCl) SO 先加足量的稀盐酸，再加BaCl2溶液 白色沉淀 CO 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 [微点拨]　检验离子时要注意一些离子的干扰，如检验Cl－要避免CO等的干扰，检验SO要注意CO等的干扰。 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有SO B 向某溶液中加入NaOH溶液，生成蓝色沉淀 该溶液中一定含有Cu2＋ C 向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Cl－ D 向某溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成 该溶液中一定含有CO 解析： A．若溶液中存在CO或者Ag＋，也会产生白色沉淀；B.蓝色的难溶性碱应为Cu(OH)2，所以溶液中存在Cu2＋；C.若溶液中存在CO会产生Ag2CO3白色沉淀；D.加入稀盐酸，有无色气体生成，可能含有HCO或SO等。 2．用可溶性钡盐检验SO的存在时，先在待测溶液中加入盐酸，其作用是(　 ) A．形成较多的白色沉淀 B．形成的沉淀纯度更高 C．排除SO以外的其他阴离子及Ag＋的干扰 D．排除Ba2＋以外的其他阳离子的干扰 解析：检验SO时需加入Ba2＋，其现象是产生白色沉淀；所以在检验SO时先要加入盐酸以排除Ag＋及其他阴离子的干扰。 3．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SO 典例导学　 [典例]　某溶液中可能含有Mg2＋、Ba2＋、CO、Cl－、SO、NO中的几种，现进行如下实验： CO、SO [解析]　取适量溶液，加入足量NaOH溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中含有Mg2＋，则不含CO；过滤，向实验Ⅰ所得的滤液中加入足量H2SO4溶液，有白色沉淀生成，生成的沉淀为BaSO4，原溶液中含有钡离子，则不含SO；根据溶液呈电中性可知，原溶液中至少有Cl－、NO中的一种。 (3)为了验证溶液中是否存在Cl－、NO，某同学提出下列假设： ①只存在Cl－； ②____________； ③Cl－、NO同时存在。 只存在NO [解析] 根据假设①、③可知假设②为只存在NO；由于氯化银是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，则验证溶液中是否存在Cl－的实验方法为取适量溶液，加入足量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中存在Cl－，若无明显现象，则不存在。 (4)若同时存在Cl－、NO，则溶液中阳离子总数与阴离子总数之比为____________。 [解析] 若同时存在Cl－、NO，阳离子一定有Mg2＋、Ba2＋，均带2个单位正电荷，而阴离子均带1个单位负电荷，根据溶液呈电中性可知溶液中阳离子总数与阴离子总数之比为1∶2。 肯定性原则 根据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子 互斥性原则 如溶液中含有Ba2＋，则CO、SO不能大量存在 进出性原则 要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰 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 [题点多维训练] 1．(2024·承德高一期末)某无色澄清溶液中只可能含有①Na＋、②SO、③Cl－、④HCO、⑤CO、⑥H＋、⑦Cu2＋中的几种，且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如下表所示： 解析：因溶液是无色的，则溶液中不含Cu2＋；(1)向溶液中滴加2～3滴紫色石蕊溶液，溶液变红，说明溶液显酸性，含有H＋，则不含CO和HCO；(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸，有白色沉淀生成，此沉淀为BaSO4，说明溶液中含有SO； (3)将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，此沉淀为AgCl，但无法说明原溶液中是否含有Cl－，因为(2)中引入了Cl－；由于每种离子的个数均相等，且溶液呈电中性，则溶液中一定含有Na＋，一定不含Cl－；结合以上分析可知，溶液中一定含有① Na＋、②SO、⑥H＋，一定不含③Cl－、④HCO、⑤CO、⑦Cu2＋。 2．现有某无色透明溶液，只含有下列离子中的若干种，每种离子的个数相等：Na＋、NH、Cl－、Fe3＋、Ba2＋、CO、SO。现各取三份100 mL溶液进行实验。 实验1：第一份加入足量AgNO3溶液有白色沉淀产生； 实验2：第二份加入足量NaOH溶液加热有气体放出，查资料知有NH存在(NH＋OH－NH3↑＋H2O)； 解析：由溶液无色透明可知，溶液中不含Fe3＋；根据实验1生成白色沉淀可知，溶液中含Cl－、CO、SO中的一种或几种；根据实验2可知，溶液中含NH；根据实验3可知，加入足量BaCl2溶液生成的是BaCO3沉淀，即原溶液中含CO。再结合各离子个数相同，根据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有Na＋，且一定不含Cl－。(1)结合上述分析可知，根据实验1无法确定是否含Cl－，因为Cl－、CO、SO均能与Ag＋反应生成沉淀。 含有NH、CO，根据溶液呈电中性，确定还含有Na＋ 1．(2024·天津红桥区期中)在某无色透明的碱性溶液中，能共存的离子组是(　 ) A．Na＋、K＋、SO、HCO B．Ag＋、K＋、H＋、NO C．Fe3＋、K＋、SO、Cl－ D．Na＋、K＋、Cl－、NO 解析：碱性溶液中，HCO能与OH－发生反应，不能大量共存，A错误；碱性溶液中，H＋能与OH－发生反应，不能大量共存，B错误；Fe3＋在溶液中呈黄色，且Fe3＋与OH－会反应生成Fe(OH)3沉淀，不能大量共存，C错误；所有离子能在碱性溶液中大量共存，相互之间不发生任何反应，D正确。 2．下列各组离子中，在碱性溶液里能大量共存，并且溶液为无色透明的是(　 ) A．K＋、MnO、Cl－、SO B．Na＋、K＋、Cu2＋、Ba2＋ C．Na＋、HCO、NO、SO D．Na＋、SO、NO、Cl－ 解析： A项，含MnO的溶液呈紫色；B项，Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存，且含Cu2＋的溶液呈蓝色；C项，HCO与OH－反应而不能大量共存。 3．在甲、乙两烧杯的溶液中，分别含有大量Cu2＋、K＋、H＋、Cl－、CO、OH－6种离子中的3种，已知甲烧杯的溶液呈蓝色，则乙烧杯溶液中大量存在的离子是(　 ) A．K＋、OH－、CO　　 B．CO、OH－、Cl－ C．K＋、H＋、Cl－ D．Cu2＋、H＋、Cl－ 解析：甲烧杯的溶液呈蓝色，则甲烧杯中含有Cu2＋，由于Cu2＋、H＋与OH－不能在溶液中大量共存，则Cu2＋、H＋在甲烧杯中，OH－在乙烧杯中；因为CO与Cu2＋、H＋不能大量共存，则CO在乙烧杯中；根据电荷守恒，甲烧杯溶液中大量存在的离子是Cu2＋、H＋、Cl－，乙烧杯溶液中大量存在的离子是K＋、OH－、CO。 4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　 ) A．澄清透明的溶液中：H＋、Fe2＋、SO、Cl－ B．使石蕊变红的溶液中：Ca2＋、NH、CO、SO C．BaCl2溶液中：K＋、Na＋、OH－、Ag＋ D．使pH试纸变蓝的溶液中：NH、HCO、Cl－、K＋ 解析：澄清透明的溶液中，H＋、Fe2＋、SO、Cl－相互之间不反应，能大量共存，故选A；使石蕊变红的溶液呈酸性，酸性条件下，CO与H＋反应放出二氧化碳气体，故不选B；Cl－和Ag＋反应生成AgCl沉淀，故不选C；NH、HCO都能与OH－反应，使pH试纸变蓝的溶液呈碱性，碱性条件下，NH、HCO不能大量存在，故不选D。 5．(2024·广州高一期末)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　 ) A．能使紫色石蕊溶液变蓝的溶液：K＋、Al3＋、Cl－、NO B．无色溶液：K＋、H＋、SO、MnO C．含大量SO的澄清溶液：Mg2＋、Cu2＋、Cl－、NO D．强酸溶液：Na＋、Mg2＋、Cl－、CH3COO－ 解析：能使紫色石蕊溶液变蓝的溶液，说明是碱性溶液，则Al3＋、OH－反应而不能大量共存，故A错误；MnO在溶液中显紫色，故B错误；含大量SO的澄清溶液：Mg2＋、Cu2＋、Cl－、NO都能大量共存，故C正确；强酸溶液：H＋、CH3COO－反应而不能大量共存，故D错误。 6．某溶液中含有较多的Cl－、CO、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(　 ) 选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式 A Fe3＋、Cl－、Na＋、SO 氨水 Fe3＋＋3OH－ === Fe(OH)3↓ B H＋、Mg2＋、CO、Cl－ BaCl2 溶液 Ba2＋＋CO=== BaCO3↓ C Na＋、Cu2＋、Cl－、SO KOH 溶液 Cu2＋＋2OH－=== Cu(OH)2↓ D Na＋、Ca2＋、CO、Cl－ 盐酸 CO＋2H＋=== CO2↑＋H2O 解析： A项，NH3·H2O不可拆分，错误；B项，H＋、Mg2＋与CO不能大量共存，错误；D项，Ca2＋与CO不能共存，错误。 8．(2024·衡水中学月考)某无色溶液中只可能大量含有K＋、Ag＋、 Ba2＋、Fe3＋、Cl－、OH－、CO、SO中的若干种，对其进行如下实验操作： 下列对该溶液的说法正确的是(已知AgOH难溶于水且易分解为Ag2O固体)(　 ) A．一定含有K＋、OH－、CO、SO B．可能含有Cl－、OH－ C．一定不含有Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Cl－ D．无法判断该溶液中离子的存在情况 解析：该溶液无色，其中一定不含Fe3＋；取少量该溶液，测得其pH＝13.5，则该溶液中一定含有OH－，一定不含有Ag＋；另取少量该溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，则该溶液中至少含有CO、SO中的一种；向②所得体系中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，证明②所得体系中含有碳酸钡和硫酸钡两种沉淀，碳酸钡溶于盐酸生成无色气体CO2，硫酸钡不溶于盐酸，则该溶液中一定含有CO、SO，一定不含Ba2＋； 向③所得滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，因②和③中均引入了Cl－，故不能确定该溶液中是否含Cl－；根据溶液呈电中性可知，该溶液中一定含有K＋。综上可知，该溶液中一定含有K＋、OH－、CO、SO，一定不含Ba2＋、Fe3＋、Ag＋，可能含有Cl－，故A项正确。 10．(8分)A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别可能是Ba2＋、Ag＋、Na＋、Cu2＋中的某一种，阴离子分别可能是NO、SO、Cl－、CO中的某一种。 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 解析：Ba2＋与SO、CO生成沉淀不能共存；Ag＋与Cl－、SO、CO生成沉淀不能共存；Cu2＋与CO生成沉淀不能共存，所以Ag＋只能和NO组成AgNO3，Ba2＋只能和Cl－组成BaCl2，Cu2＋只能和SO组成CuSO4，剩余的是Na2CO3。结合上述分析：①C盐的溶液呈蓝色，所以溶液中含有Cu2＋，则C为CuSO4； 11．(10分)(2024·陕西榆林五校联考)有一无色透明溶液，欲确定其是否含有下列离子：H＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、SO、Cl－、HCO，实验如下： 解析：溶液无色透明，所以不含Fe3＋，根据①可知该溶液显酸性，存在大量H＋，所以一定不含HCO；实验②加入过量氯化钡产生白色沉淀，说明含有SO，则原溶液中一定不含Ba2＋； H＋、Mg2＋、SO Ba2＋、Fe3＋、HCO (1)根据分析可知溶液中一定存在的离子是H＋、Mg2＋、SO，溶液中肯定不存在的离子是HCO、Fe3＋、Ba2＋； 解析：实验②中为钡离子和硫酸根反应生成沉淀，离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓；③中为氯离子和银离子反应生成沉淀，离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓； 解析：固体粉末一定含有的物质是Na2CO3、Na2SO4，加入足量盐酸，至溶液不再产生气泡，溶质中一定有氯化钠、硫酸钠，溶液Y中一定含有的离子是Na＋、Cl－、SO。 Na＋、Cl－、SO 解析：①实验三中硫酸钠和Ba(NO3)2溶液反应生成硝酸钠和硫酸钡沉淀，发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓； Ba2＋＋SO===BaSO4↓ (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＋、SO、OH－、CO和Cl－，取该溶液进行如下实验： Mg2＋、Fe3＋、SO、CO H＋＋OH－===H2O、Ba2＋＋ SO===BaSO4↓ 解析：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SO、 CO；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＋、SO、CO；肯定存在的离子是Ba2＋、OH－、Cl－，不能确定的离子是K＋。 $$