第2章 第2节 第3课时 离子反应的应用 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

本讲义聚焦离子反应的应用，系统梳理离子检验（硫酸根、氯离子等）、离子共存（共存原则与干扰排除）、物质除杂与分离（如食盐精制）及离子推断的核心知识点，形成从具体检验方法到综合应用推断的递进学习支架。 资料通过思维建模、实验探究及题点训练，以草木灰阴离子检验、食盐精制流程等实例，培养学生证据推理与模型建构的科学思维，提升科学探究与实践能力。课中辅助教师高效授课，课后助力学生通过多维训练查漏补缺，强化知识应用。

第三课时　离子反应的应用 新知探究(一)——离子的检验 1.硫酸根离子(S)的检验 反应原理 Ba2++S==BaSO4↓ 试剂 稀盐酸、BaCl2溶液 检验方法 2.氯离子(Cl-)的检验 反应原理 Ag++Cl-==AgCl↓ 试剂 AgNO3溶液、稀硝酸 检验 方法 3.N的检验 反应 原理 N+OH-NH3↑+H2O 试剂 NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸 检验 方法 4.C、HC的检验 反应 原理 Ba2++C==BaCO3↓，C+2H+==H2O+CO2↑、HC+H+==H2O+CO2↑，CO2+Ca2++2OH-==CaCO3↓ +H2O 试剂 BaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水 可能存 在的干 扰离子 S、HS。S+2H+==H2O+SO2↑、HS+H+== H2O+SO2↑，但SO2有刺激性气味，可以排除掉 检验 方法 　　 [微思考]　如何设计实验证明某混合溶液中含有Cl-和S? 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S；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-。 　　[典例]　草木灰中含有可溶性钾盐(主要成分是K2SO4、K2CO3、KCl)。 某学生按下列操作提取草木灰中的钾盐：①取草木灰加水溶解；②过滤，取滤液；③蒸发滤液；④冷却结晶。为检验草木灰中的阴离子，取少量晶体溶于水，并把溶液分成三等份： (1)取一份溶液，加入适量稀盐酸，观察到　　　　　　，证明含有C。取另一份溶液，为检验S，应往溶液中先加入过量的　　　　，再加入BaCl2溶液。  (2)取剩余的一份溶液，加适量的硝酸银，观察到有沉淀产生，该学生由此证明溶液中一定含有Cl-。你认为所得的结论　　　　(填“合理”或“不合理”)。理由是 　。  [解析]　(1)C+2H+==CO2↑+H2O，故产生气泡。先加入盐酸排除C的干扰。 (2)有C、S的干扰，故所得结论不合理。 [答案]　(1)有气泡产生　盐酸　(2)不合理　C、S也会和Ag+生成白色沉淀 |思维建模|离子检验试题答题模板 取样 (若为固体样品)取某固体样品少许，溶于水配成溶液，取溶液少许于试管中。 (若为液体样品)取溶液少许于试管中 操作 加入××溶液(或物质) 现象 看到有××色气体生成(或××色沉淀产生)等 结论 证明有(或无)××离子存在 [题点多维训练] 1.离子检验的常用方法有三种，如表所示： 检验方法 沉淀法 显色法 气体法 判断的依据 反应中有沉淀 产生或溶解 反应中有 颜色变化 反应中有 气体产生 下列离子检验的方法不合理的是 (　 ) A.C——气体法 B.S——沉淀法 C.H+——显色法 D.Cl-——气体法 解析：选D　Cl-的检验用AgNO3、HNO3，发生离子反应为Ag++Cl-==AgCl↓，该方法为沉淀法。 2.向某无色溶液中加入氯化钡溶液后有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不消失，则该溶液中 (　 ) A.一定含有S B.一定含有Ag+ C.可能含有S或Ag+，但二者不能同时存在 D.一定含有Ag+、S 解析：选C　某无色溶液加入氯化钡溶液后有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不消失，若原溶液中有Ag+，则会生成AgCl沉淀；若原溶液中有S，则生成BaSO3沉淀，加稀硝酸，BaSO3沉淀被氧化为BaSO4沉淀；若溶液中有S，则生成BaSO4沉淀，所以原溶液中可能含有S或S或Ag+，选项C正确。 3.(2025·黄冈高一期中)下述实验现象能确定试样中一定有Cl-的是 (　 ) A.滴加AgNO3溶液有白色沉淀 B.滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2有白色沉淀 C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 D.滴加硫酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀 解析：选C　能和银离子反应生成白色沉淀的可以是氯化银、硫酸银、碳酸银等，滴加AgNO3溶液有白色沉淀，不能确定氯离子一定存在，故A错误；滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2有白色沉淀，证明了硫酸根的存在或生成，故B错误；滴加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀，证明溶液中一定含有氯离子，故C正确；滴加硫酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀，则该白色沉淀可以是硫酸钡沉淀，不能证明试样中一定有Cl-，故D错误。 4.某溶液中含有大量的Cl-、C、OH-，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序中，正确的是 (　 ) ①滴加Ba(NO3)2溶液　②过滤　③滴加Mg(NO3)2溶液　④滴加AgNO3溶液 A.①②④②③ B.④②①②③ C.①②③②④ D.④②③②① 解析：选C　Cl-用AgNO3溶液检验，二者反应生成白色沉淀AgCl；C用Ba(NO3)2溶液检验，二者反应生成白色沉淀BaCO3；OH-用Mg(NO3)2溶液检验，二者反应生成白色沉淀Mg(OH)2；Cl-、C、OH-都和AgNO3溶液反应，C、OH-都和Mg(NO3)2溶液反应生成白色沉淀；只有C和Ba(NO3)2溶液反应生成白色沉淀。为了防止干扰，应该先检验C，再检验OH-，最后检验Cl-，则顺序为①②③②④。 新知探究(二)——离子的共存 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。　　 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-、N六种离子。 若甲、乙两厂分别含有不相同的三种离子。 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。 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N，所以甲厂含有的离子为Fe3+、Ag+、N。 2.若甲厂的废水显碱性，则甲厂含有的离子是什么? 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N，由此可知：甲厂含有K+、Cl-、OH-。 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.离子共存的原则 离子间不能发生化学反应，它们在同一溶液中能大量共存；离子间能发生化学反应，它们在同一溶液中不能大量共存。 2.离子不能大量共存的三种情况 (1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存 生成难溶 性的盐 Ca2+与C，Ba2+与C、S，Ag+与Cl-等 生成难溶 性的碱 OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等 生成微溶 物质 Ag+与S，Ca2+与S等 (2)生成气体的离子不能大量共存 H+与C、HC、S2-、HS-等。 (3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存 H+与OH-、CH3COO-；OH-与N等。 3.离子共存判断的隐含条件 无色 透明 溶液 ①不能含有呈蓝色的Cu2+、呈浅绿色的Fe2+、呈棕黄色的Fe3+、呈紫红色的Mn。 ②“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，但并不意味着溶液无色 酸性 环境 “强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下，pH<7的溶液”，一定含有大量H+ 碱性 环境 “强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“使石蕊变蓝的溶液”“常温下，pH>7的溶液”，一定含有大量OH- [题点多维训练] 题点(一)　离子共存 1.下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是 (　 ) A.Mg2+、H+、Cl-、OH- B.Na+、Ba2+、C、N C.K+、H+、N、HC D.K+、Cu2+、N、S 解析：选D　溶液中离子不能大量共存，即发生了离子反应。A项，H+、Mg2+均可与OH-发生反应；B项，Ba2+可与C反应生成沉淀；C项，H+可与HC反应生成气体。 2.下列能在水溶液中大量共存的一组离子是 (　 ) A.N、Ag+、P、Cl- B.Fe3+、K+、Cl-、OH- C.K+、Na+、N、Mn D.Ag+、Mg2+、S、C 解析：选C　Ag+与Cl-、P反应产生沉淀；Fe3+与OH-反应产生沉淀；Ag+与S、C反应产生沉淀，Mg2+与C反应产生沉淀。 题点(二)　隐含条件下的离子共存问题 3.在无色溶液中能大量共存的一组离子是 (　 ) A.Cu2+、S、K+、Cl- B.Ag+、Cl-、OH-、Na+ C.N、Cl-、Na+、Ca2+ D.N、OH-、Mg2+、Na+ 解析：选C　含Cu2+的溶液呈蓝色，A错误；Ag+与Cl-、OH-均反应生成沉淀，不能大量共存，B错误；N、Cl-、Na+、Ca2+在溶液中不反应，且均为无色，可以大量共存，C正确；在溶液中OH-与Mg2+结合生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，D错误。 4.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-、、K+ C.Fe3+、Cl-、S、Na+ D.Ca2+、Cl-、、Na+ 解析：选D　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-能与反应生成C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-、、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。 5.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.强酸性溶液：K+、HC、Br-、Ba2+ B.滴加酚酞溶液显红色的溶液：Fe3+、N、Cl-、N C.强酸性溶液：Cu2+、Na+、Mg2+、S D.含有大量HC的溶液：Na+、N、OH- 解析：选C　强酸性溶液：H+、HC反应生成水和二氧化碳，故A不符合；滴加酚酞溶液显红色的溶液：Fe3+、N都能与OH-反应，故B不符合；Cu2+、Na+、Mg2+、S相互间不反应，和H+也不发生反应，故C符合；HC与OH-反应生成C和水，故D不符合。 新知探究(三)——物质的除杂与分离 导学设计 　　从海水中提取食盐的方法主要是“盐田法”，这是一种古老的而至今仍广泛沿用的方法。该法需要在气候温和，光照充足的地区选择大片平坦的海边滩涂，构建盐田。海水晒盐所得的盐为粗盐，主要成分为氯化钠，粗盐需要分离、提纯，然后再加工才能“走进”厨房，成为我们的食用盐。其实验流程如下： 1.操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是什么? 提示：过滤。 2.粗盐中除含有不溶性的泥沙外，还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4，利用过滤的方法提纯的粗盐是否纯净? 提示：不纯净，过滤能除去不溶性的杂质，但不能除去可溶性的杂质，故提纯后的粗盐中还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4。 3.在除去上述粗盐中可溶性杂质的过程中，是否考虑除杂试剂用量问题?除杂试剂是否会引入新的杂质? 提示：除杂试剂应稍过量，这样才能使杂质离子完全变成沉淀，通过过滤除去，但过量的除杂试剂又成为新的杂质。 4.如何判断食盐水中的S已除净? 提示：静置，取少量上层清液于试管中，加BaCl2溶液，无沉淀生成，则说明S已除净。 [系统融通知能] 1.物质分离、提纯的“四原则”“三必须” 四原则 不增(不增加新的杂质) 不减(不减少被提纯的物质) 易分离(被提纯物质与杂质容易分离) 易复原(被提纯物质要易复原) 三必须 除杂试剂必须过量 过量试剂必须除尽 除杂途径必须选最佳 2.实验探究：食盐的精制 (1)实验目的 从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、S。 (2)实验方案设计 (3)实验操作流程 (4)实验操作方案 所用 试剂 实验 现象 实验 操作 解释和 结论 BaCl2 溶液 产生白色 沉淀 过滤 除去S：Ba2++S==BaSO4↓ NaOH 溶液 产生白色 沉淀 过滤 除去Mg2+：Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓ Na2CO3 溶液 产生白色 沉淀 过滤 除去Ca2+和过量的Ba2+：Ca2++C==CaCO3↓、Ba2++C==BaCO3↓ 稀盐酸 有气泡 产生 蒸发 除去过量的C和OH-：2H++C==H2O+CO2↑、H++OH-==H2O 　　 [典例]　某溶液中只含有Ba2+、Mg2+、Ag+三种阳离子，现用适量的NaOH溶液、稀盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离，其流程如图所示： (1)沉淀1的化学式为　　　　，生成该沉淀的离子方程式为_____________________________________。  (2)若试剂A为Na2SO4溶液，则沉淀2的化学式为　　　　。取溶液2进行反应前，怎样检验Ba2+已除尽?  _________________________________________________________________________________________。 (3)若试剂A为NaOH溶液，则生成沉淀2的离子方程式为______________________________________。 (4)如果原溶液中Ba2+、Mg2+、Ag+的浓度均为0.1 mol·L-1，且溶液中含有的阴离子只有N，则溶液中N浓度为　　　　mol·L-1。  [解析]　(1)加入盐酸，Cl-只与Ag+反应生成AgCl沉淀，反应的离子方程式为Ag++Cl-==AgCl↓。(2)溶液1中含有Ba2+和Mg2+、H+，若试剂A为Na2SO4溶液，则沉淀2为BaSO4。检验Ba2+的试剂可选用Na2SO4溶液。(3)若试剂A为NaOH溶液，OH-只沉淀Mg2+，反应的离子方程式为Mg2++2OH-== Mg(OH)2↓。(4)根据溶液呈电中性可得，2c(Ba2+)+2c(Mg2+)+c(Ag+)=c(N)，代入数据得c(N)=0.5 mol·L-1。 [答案]　(1)AgCl　Ag++Cl-==AgCl↓ (2)BaSO4　取少许溶液2于试管中，向其中继续滴加Na2SO4溶液，看是否有沉淀生成，若没有沉淀生成，则Ba2+已除尽 (3)Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓　(4)0.5 |归纳拓展|物质除杂和分离注意的问题 ①除杂试剂要过量。 ②后续试剂应能除去过量的前一试剂。 ③尽可能将杂质转化为所需物质。 ④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 [题点多维训练] 1.某固体NaOH因吸收了空气中的CO2而含有杂质Na2CO3，若要将该固体配制成较纯净的NaOH溶液，则主要的实验操作过程为 (　 ) A.溶解→加适量的BaCl2溶液→过滤 B.溶解→加适量的CaCl2溶液→过滤 C.溶解→加适量的Ba(OH)2溶液→过滤 D.溶解→加适量的盐酸→加热 解析：选C　加入BaCl2溶液、CaCl2溶液或盐酸，都会引入新的杂质Cl-，故A、B、D项中的操作都得不到纯净的NaOH溶液。 2.海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2+、Mg2+、S，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是 (　 ) A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 B.Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 C.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 D.BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 解析：选C　粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2+)、BaCl2溶液(除去S)、Na2CO3溶液(除去Ca2+和过量的Ba2+)，过滤后，加入盐酸(除去过量的OH-、C)，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去S、Mg2+，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+，过滤，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的C和OH-，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确。 3.依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作： (1)B的化学式是　　　，C的化学式是　　　　。   (2)加入过量A的目的是______________________________________________________________________。 (3)加入过量B的目的是______________________________________________________________________。 (4)加热煮沸的目的是________________________________________________________________________。 (5)操作Ⅰ的名称是　　　　　　。  解析：先加入过量的氢氧化钡溶液，将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀，再加入过量的碳酸钾溶液，使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中加入适量的盐酸，加热煮沸，得到纯净的氯化钾溶液。 答案：(1)K2CO3　HCl　(2)除尽镁离子和硫酸根离子　(3)除尽过量的钡离子　(4)使氯化氢挥发逸出　 (5)过滤 命题热点——离子推断 1.离子推断的基本步骤 2.离子推断的基本原则 肯定性 原则 根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子 否定性 原则 在肯定某些离子存在的同时结合离子共存规律，否定一些离子存在 电中性 原则 溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等 引入性 原则 实验过程中，一定注意某种离子的引入性干扰 　　 [典例]　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，说明原溶液中肯定有　　　，有关离子方程式为__________________________________________________________________________________。  (4)原溶液可能大量存在的阴离子是　　　　　　(填字母)。  A.Cl- B.N C.C D.OH- [解析]　(1)有颜色的离子不用做实验就能判断是否存在。(2)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)能和稀氨水反应的离子是Mg2+，发生反应的离子方程式为Mg2++2NH3·H2O==Mg(OH)2↓+2N。(4)原溶液中存在Ag+，则Cl-不能共存，原溶液中肯定有Mg2+，故C、OH-不能与其共存，硝酸根离子不与所给的任何离子生成沉淀，故溶液中可能大量存在的阴离子是硝酸根离子，故答案为B。 [答案]　(1)Cu2+、Fe3+　(2)Ag+　Ag++Cl-==AgCl↓　(3)Mg2+　Mg2++2NH3·H2O==Mg(OH)2↓+2N　(4)B |归纳拓展|离子推断的注意事项 　　①多次加入不同的鉴别试剂进行检验时，应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。 ②只用一种试剂鉴别多种物质时，一般是根据被检验各物质的阴、阳离子的特点，以及与加入试剂的阳、阴离子产生的不同现象来鉴别。 ③不用任何试剂进行鉴别是一种常用的物质检验方法，其操作需具体问题具体分析。通常几种未知液中，若能找到某种未知液，当向另外的几种未知液中滴加时，若出现不同的现象，则可以鉴别。 [题点多维训练] 1.为确定某溶液的离子组成，进行如下实验： ①测定溶液的pH，溶液显强碱性； ②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体； ③在上述②溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，无白色沉淀产生，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。 则以下对原溶液的推测正确的是 (　 ) A.一定有S　 B.一定有C C.一定有Cl- D.不能确定HC是否存在 解析：选B　①测定溶液的pH，溶液显强碱性，强碱弱酸的酸式盐与OH-不能大量共存，HC不能大量存在；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明有C、无S；③在上述②溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，无白色沉淀产生，说明没有S，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，由于②中已加入稀盐酸，不能说明原溶液中含有Cl-。 2.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 解析：选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。 3.某无色、澄清溶液中只可能含有①Na+、②S、③Cl-、④HC、⑤C、⑥H+、⑦Cu2+中的几种，且每种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。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： 步骤 操作 现象 a 用紫色石蕊溶液检验 溶液变红 b 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色 沉淀生成 c 将(b)中所得混合物过滤，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.该实验无法确定是否含有③ B.肯定含有的离子是①②⑥ C.可能含有的离子是①③ D.肯定没有的离子只有④⑤⑦ 解析：选B　因溶液是无色的，则溶液中不含Cu2+；a.用紫色石蕊溶液检验，溶液变红，说明溶液显酸性，溶液中含有H+，不含C和HC；b.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S；步骤c将步骤b中所得混合物过滤，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，但无法说明溶液中是否含有Cl-，因步骤b中引入了Cl-；由于每种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1，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①Na+、②S、⑥H+，一定不含③Cl-、④HC、⑤C、⑦Cu2+。 4.固体X可能由氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、硝酸镁、硝酸钡、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种物质组成(提示：以上物质中，只有氢氧化钠和碳酸钠的水溶液显碱性)。为确定其组成，进行如下实验： ①将固体X加入水中充分溶解，得到无色溶液。 ②测得X溶液的pH=13。 ③向X的溶液中加入足量的硝酸钡溶液，产生白色沉淀，过滤。 ④向步骤③所得沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀不溶解。 ⑤向步骤③所得滤液中加入过量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。 根据以上实验信息，下列关于固体X组成的判断正确的是 (　 ) A.不能确定是否有硝酸镁 B.氯化钠一定不存在 C.不能确定是否有氯化钠 D.硫酸钠和氢氧化钠一定存在 解析：选D　①将固体X加入水中充分溶解，得到无色溶液，说明没有硫酸铜，也一定不会同时含有氢氧化钠或碳酸钠和硝酸镁、碳酸钠或硫酸钠和硝酸钡；②测得X溶液的pH=13，说明含有氢氧化钠或碳酸钠中的一种或两种；③向X的溶液中加入足量的硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明固体中有碳酸钠或硫酸钠；④向步骤③所得沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀不溶解，说明沉淀是硫酸钡而不是碳酸钡，即原固体中含有硫酸钠，不含碳酸钠，同时确定一定有氢氧化钠，一定没有硝酸镁和硝酸钡；⑤向步骤③所得滤液中加入过量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明沉淀是氯化银，即原固体中一定有氯化钠。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.要使溶液中的Ag+、Mg2+、Ba2+三种离子逐一形成沉淀析出，选择的试剂及加入的顺序正确的是 (　 ) A.NaOH溶液→NaCl溶液→Na2CO3溶液 B.NaCl溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液 C.HCl溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液 D.NaCl溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液 解析：选D　A项，加入NaOH溶液时，Ag+和Mg2+能分别与OH-形成氢氧化物沉淀，不正确；B项，加入NaCl溶液，只与Ag+生成沉淀AgCl，但加入Na2CO3溶液时，Ba2+、Mg2+均能与C形成碳酸盐沉淀，不正确；C项与B项类似，Ba2+、Mg2+均能与C形成碳酸盐沉淀，且Na2CO3还会与先加入的过量的盐酸反应；D项正确，形成沉淀的顺序为AgCl→Mg(OH)2→BaCO3。 2.经检测，某工业废水显酸性，且废水中含有大量K+、Fe3+、Cl-、S。下列离子中，不可能大量存在于该废水中的是 (　 ) A.Na+ B.N C.Cu2+ D.Ag+ 解析：选D　工业废水显酸性，溶液中存在大量H+。Ag+和Cl-、S会发生反应生成沉淀，不能大量共存。 3.下列对实验过程的评价正确的是 (　 ) A.某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体一定是碳酸盐 B.某无色溶液中滴入无色酚酞溶液显红色，该溶液一定显碱性 C.某溶液中滴加BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含S D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-，先加稀盐酸除去OH-，再加硝酸银溶液，有白色沉淀出现，证明含Cl- 解析：选B　某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体可能是碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐等，故A错误；碱性溶液使酚酞溶液显红色，某无色溶液中滴入无色酚酞溶液显红色，则溶液一定显碱性，故B正确；某溶液中滴加BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中可能含S或Ag+，故C错误；验证烧碱溶液中是否含有Cl-，先加稀盐酸除去OH-，会引入Cl-，再加硝酸银溶液，有白色沉淀出现，不能证明原溶液中含Cl-，故D错误。 4.要使含有Ag+、Cu2+、Mg2+、Ba2+等离子的溶液中的离子逐一形成沉淀析出，下列所选试剂及加入试剂的顺序正确的是 (　 ) A.H2SO4→HCl→K2S→NaOH→CO2 B.Na2SO4→NaCl→Na2S→NH3·H2O C.NaCl→Na2SO4→H2S→NaOH D.Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH 解析：选C　A项，先加入H2SO4，Ag+、Ba2+都形成沉淀，错误；B项，先加入Na2SO4，Ag+、Ba2+都形成沉淀，错误；C项，加入NaCl溶液，与Ag+形成沉淀，又加入Na2SO4溶液形成BaSO4沉淀，再加入H2S溶液形成CuS沉淀，最后加入NaOH溶液形成Mg(OH)2沉淀，正确；D项，先加入Na2S，Ag+、Cu2+都形成沉淀，错误。 5.有甲、乙、丙三种溶液，进行如下操作： Na2CO3 溶液 白色 沉淀 沉淀溶解并 产生气体 产生 白色沉淀 则甲、乙、丙三种溶液可能是 (　 ) A.BaCl2溶液、H2SO4溶液、MgCl2溶液 B.CaCl2溶液、HNO3溶液、BaCl2溶液 C.BaCl2溶液、盐酸、Na2SO4溶液 D.CaCl2溶液、HNO3溶液、NaCl溶液 解析：选C　若甲为BaCl2溶液，生成的白色沉淀BaCO3与H2SO4反应生成硫酸钡沉淀，且BaSO4与MgCl2不反应，故A不选；若甲为CaCl2溶液，生成的白色沉淀CaCO3与HNO3反应生成硝酸钙，其与BaCl2不反应，故B不选； 若甲为BaCl2溶液，生成的白色沉淀碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳，且氯化钡与Na2SO4反应生成硫酸钡白色沉淀，故C选；若甲为CaCl2溶液，生成的白色沉淀CaCO3与HNO3反应生成硝酸钙，其与NaCl不反应，故D不选。 6.下列有关离子检验的叙述正确的是 (　 ) A.检验C：向待测液中加入足量的盐酸产生气泡，将气体通入浓Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成 B.检验S：向待测液中加入盐酸至溶液呈酸性，未见沉淀或气体生成，再加入BaCl2溶液出现白色沉淀 C.检验OH-：向待测液中加入石蕊溶液，溶液变红色 D.检验Cl-：向待测液中同时加入AgNO3溶液和稀盐酸，有白色浑浊物出现 解析：选B　A项待测液与盐酸反应产生的气体通入浓Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成，则原溶液中不一定是C，还可能是HC、S、HS；C项溶液中若有OH-，则OH-会使溶液变成蓝色；D项中AgNO3溶液和稀盐酸混合就会有白色浑浊物出现，无法检验待测液中是否含有Cl-。 7.(2025·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+、S、 B.Ag+、K+、H+、 C.Fe3+、K+、S、Cl- D.Na+、K+、Cl-、 解析：选D　碱性溶液中，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。 8.(2025·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 解析：选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。 9.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　 (　 ) 选项 离子组 加入 试剂 发生反应的 离子方程式 A Fe3+、Cl-、 Na+、S 氨水 Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3N B H+、Mg2+、 C、Cl- BaCl2 溶液 Ba2++C==BaCO3↓ C H+、Cu2+、 Cl-、S KOH 溶液 Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓ D Na+、Ca2+、 C、Cl- 盐酸 C+2H+==CO2↑+H2O 解析：选A　B项，H+、Mg2+与C不能大量共存；C项氢离子与氢氧根离子也发生反应；D项，Ca2+与C不能共存。 10.有一包白色固体粉末，其中可能含有KCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种，现做以下实验(所加试剂均足量)： 下列说法正确的是 (　 ) A.原粉末中一定有KCl、Na2CO3、Ba(NO3)2 B.KCl是否存在无法确定，需进一步实验确定 C.白色沉淀乙可能是AgCl和Ag2CO3的混合物 D.原粉末中一定没有CuSO4，可能有KCl 解析：选A　将固体粉末加水溶解后过滤，有完全溶于稀硝酸的滤渣，该滤渣是BaCO3或CuCO3，即原粉末中一定含Na2CO3；向所得滤液中加稀硫酸，生成的白色沉淀甲为BaSO4，即原粉末一定含Ba(NO3)2，则一定无CuSO4；向所得滤液中加AgNO3溶液，生成的白色沉淀乙应为AgCl，即原粉末中一定含KCl。由分析可知，原粉末中一定有KCl、Na2CO3、Ba(NO3)2，A正确，B错误；滤液中含Ba2+，则肯定没有C，即白色沉淀乙是AgCl，不可能含Ag2CO3，C错误；由分析可知，原粉末中一定没有CuSO4，一定有KCl，D错误。 11.除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4，过程如下： 　 下列有关说法中，正确的是 (　 ) A.除去Mg2+的主要反应： Mg2++OH-==Mg(OH)2↓ B.试剂①可能是Na2CO3溶液 C.检验S是否除净：取少量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液 D.滤液加稀盐酸时只发生反应：H++OH-==H2O 解析：选C　粗盐中的杂质离子为Ca2+、Mg2+和S，可分别用过量的Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液将其转化为沉淀；多余的C、OH-可用稀盐酸除去；多余的Ba2+可用Na2CO3除去，故Na2CO3溶液需在BaCl2溶液之后加入；为防止某些沉淀溶解于盐酸，则加入稀盐酸前应进行过滤，检验S时，先加稀盐酸酸化，若无明显现象，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀。 二、非选择题 12.(8分)(2025·株洲高一检测)有一瓶透明澄清的溶液，其中可能含有Na+、H+、N、Mg2+、C，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___________________________________________。 解析：(1)C可与过量H+反应生成CO2，溶液呈强酸性时，C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C，存在H+、Mg2+，根据溶液呈电中性，还存在N，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+。 答案：(1)C　(2)Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓　(3)Na+　(4)H+、Mg2+、N 13.(12分)X、Y、Z三种可溶性盐，其阳离子分别是Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一种，阴离子分别是Cl-、S、N中的某一种。现进行以下实验： ①将三种盐各取少量，分别溶于盛有5 mL蒸馏水的三支试管中，只有X盐溶液呈蓝色。 ②分别向三支试管中加入2 mL稀盐酸，发现Y盐溶液中产生白色沉淀，Z盐溶液无明显现象。 (1)根据上述事实，推断这三种盐的化学式： X　　　，Y　　　，Z　　　。   (2)若上述三种阳离子Ba2+、Cu2+、Ag+对应的盐都为硝酸盐，将其混合配成溶液，选择合适试剂，将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如图： 部分物质的溶解性表： 阴离子 阳离子 Ba2+ Cu2+ Ag+ Cl- 溶 溶 不 C 不 不 不 S 不 溶 微 S2- 溶 不 不 ①沉淀1的化学式为　　　　　　。   ②写出混合溶液与试剂A反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。   ③若C为Na2S，且它与B的阳离子相同，则试剂B的名称是　　　　。   解析：(1)根据离子是否能大量共存，推断三种盐分别为AgNO3、BaCl2、CuSO4。X盐溶液呈蓝色，说明X为CuSO4；加入盐酸，只有Y中出现白色沉淀，说明Y是AgNO3，则Z为BaCl2。(2)①因为是将离子依次沉淀出来，通过溶解性表，若将Ag+沉淀出来，应选用Cl-，若将Ba2+沉淀出来，应选用S，因此先加盐酸除去Ag+，则沉淀1为AgCl，反应的离子方程式为Ag++Cl-==AgCl↓。③试剂B用来除去Ba2+，C为Na2S，且它与B的阳离子相同，因此B为Na2SO4。 答案：(1)CuSO4　AgNO3　BaCl2 (2)①AgCl　②Ag++Cl-==AgCl↓　③硫酸钠 14.(17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：_____________________________________________________________________________________。  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-，不能确定的离子是K+。 答案：(1)③⑤　(2)①Mg2+、Fe3+、S、C　Ba2+、OH-、Cl-　②H++OH-==H2O、Cl-+Ag+==AgCl↓　H++OH-==H2O、Ba2++ S==BaSO4↓ 学科网（北京）股份有限公司 $$