第2章 微专题(三) 离子反应的应用（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

第2章　元素与物质世界 微专题(三)　离子反应的应用 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 谢谢观看 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 [学科素养]　离子反应是电解质溶液中化学反应的本质，基于离子的性质认识物质间的反应，判断离子的共存问题，对组成物质的离子进行检验和推断，可以发展宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。 一、溶液中离子大量共存的判断 1．判断离子能否大量共存的本质 所谓离子能大量共存也就是说离子间不发生反应，则判断溶液中的离子能否大量共存，事实上就是看离子之间能否发生反应，若能发生反应，则不能大量共存，若不能发生反应，则能大量共存。 2．离子不能大量共存的类型 类型 举例 生成难溶或微溶的物质 ①Ca2＋与COeq \o\al(2－,3)，Ba2＋与SOeq \o\al(2－,4)、COeq \o\al(2－,3)，Ag＋与Cl－、Br－、I－、COeq \o\al(2－,3)； ②OH－与Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋； ③Ag＋与SOeq \o\al(2－,4)，Ca2＋与SOeq \o\al(2－,4)、OH－，Mg2＋与COeq \o\al(2－,3)等 生成挥发性 物质或气体 H＋与COeq \o\al(2－,3)、HCOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,3)、HSOeq \o\al(－,3)、S2－、HS－等 生成水或其他 难电离的物质 H＋与OH－、HCOeq \o\al(－,3)、HSOeq \o\al(－,3)、HS－等，OH－与HCOeq \o\al(－,3)、HSOeq \o\al(－,3)、HS－、NHeq \o\al(＋,4)等 发生氧化还原反应 强氧化性离子与还原性离子不能大量共存，如Fe3＋与S2－、I－不能大量共存 3.离子共存判断中的常见“条件要求” (1)题目的要求：明确题目要求是“能大量共存”还是“不能大量共存”，是“一定能大量共存”还是“可能大量共存”。 (2)溶液的颜色：“无色透明”溶液——不存在有色离子。 (3)溶液的酸碱性 ①酸性溶液 ②碱性溶液 1．在含有大量的H＋、Ag＋、NOeq \o\al(－,3)的溶液中，还可能大量共存的离子是(　　) A．COeq \o\al(2－,3) B．OH－　 C．Cl－ D．Na＋ 解析　A项，COeq \o\al(2－,3)与H＋、Ag＋均反应，不能大量共存；B项，OH－与H＋、Ag＋均反应，不能大量共存；C项，Cl－与Ag＋反应，不能大量共存；D项，Na＋与H＋、Ag＋、NOeq \o\al(－,3)均不反应，能大量共存。 答案　D 2．在无色透明的酸性溶液中，下列离子能大量共存的是(　　) A．K＋、Cu2＋、NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4) B．COeq \o\al(2－,3)、Na＋、Cl－、SOeq \o\al(2－,4) C．Al3＋、Cl－、NOeq \o\al(－,3)、Mg2＋ D．H＋、Ba2＋、NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4) 解析　先看离子是否有颜色，再看能否与H＋共存(即酸性条件)，三看其他离子间能否共存。A项中因Cu2＋显蓝色而不能存在；C项中离子间不发生反应能够大量共存；B项中因COeq \o\al(2－,3)可与H＋反应而不能共存；D项中因Ba2＋和SOeq \o\al(2－,4)反应生成沉淀而不能大量共存。 答案　C 3．(双选)在给定的四种溶液中，以下各组离子能大量共存的是(　　) A．pH＜7的溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、NOeq \o\al(－,3) B．滴加酚酞显红色的溶液：Fe3＋、NHeq \o\al(＋,4)、Cl－、NOeq \o\al(－,3) C．氢氧化钠溶液：K＋、SOeq \o\al(2－,4)、NOeq \o\al(－,3)、Na＋ D．滴加石蕊显红色的溶液：K＋、HCOeq \o\al(－,3)、Br－、Ba2＋ 解析　A项，pH＜7的溶液，即酸性溶液，几种离子都能大量共存；B项，滴加酚酞溶液显红色的溶液，即碱性溶液：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，NHeq \o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O，不能大量共存；C项，含有溶质为NaOH的溶液，即为碱性溶液，几种离子都能大量共存；D项，滴加石蕊溶液显红色的溶液，即为酸性溶液：H＋＋HCOeq \o\al(－,3)===H2O＋CO2↑，不能大量共存。 答案　AC 4．(2025·山东联考)常温下，下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的是(　　) A．与Al反应产生H2的溶液：HCOeq \o\al(－,3)、Na＋、NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4) B．常温下，pH＝1的溶液：K＋、NHeq \o\al(＋,4)、C2Oeq \o\al(2－,4)、SOeq \o\al(2－,4) C．遇酚酞变红的溶液中：Fe2＋、Na＋、S2－、COeq \o\al(2－,3) D．过氧化钠与水反应后的溶液中：Ba2＋、Na＋、NOeq \o\al(－,3)、Cl－ 解析　与Al反应产生H2的溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液，所给的离子组中的HCOeq \o\al(－,3)既能与酸反应，又能与碱反应，不能大量共存，A错误；常温下，pH＝1的溶液中，C2Oeq \o\al(2－,4)能与H＋反应生成草酸，不能大量共存，B错误；遇酚酞变红的溶液显碱性，下列组合都能发生反应而不能共存：Fe2＋与OH－、Fe2＋与S2－、Fe2＋与COeq \o\al(2－,3)，C错误；过氧化钠与水反应后的溶液为NaOH溶液，与所给的离子都不能发生反应，能大量共存，D正确。 答案　D 5．(2025·山东联考)下表各项中的离子能在溶液中大量共存，且满足相应要求的是(　　) 选项 离子 要求 A K＋、Cl－、SOeq \o\al(2－,4)、MnOeq \o\al(－,4) 无色透明溶液 B Na＋、Ca2＋、I－、NOeq \o\al(－,3) 滴入紫色石蕊溶液变红 C Na＋、NHeq \o\al(＋,4)、SOeq \o\al(2－,4)、CH3COO－ 滴加NaOH溶液并加热有气体产生 D Na＋、Mg2＋、Ag＋、COeq \o\al(2－,3) 滴加盐酸后有白色沉淀产生 解析　MnOeq \o\al(－,4)有颜色，不能在无色透明溶液中大量存在，A不选；滴入紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性，酸性溶液中I－、NOeq \o\al(－,3)会发生氧化还原反应，不能大量共存，B不选；含有NHeq \o\al(＋,4)的溶液滴加NaOH溶液并加热有气体产生，Na＋、NHeq \o\al(＋,4)、SOeq \o\al(2－,4)、CH3COO－之间不发生反应，可以大量共存，C选；Mg2＋、Ag＋和COeq \o\al(2－,3)会反应生成沉淀，不能大量共存，D不选。 答案　C 二、常见离子的检验 1．离子检验的常见方法 根据离子检验时的不同实验现象，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色，检验时的关键是排除干扰因素的存在。 2．常见离子的检验 检验溶液中某种离子时，要选择合适的试剂安排合理的滴加顺序以排除相关离子的干扰。 类型 离子 检验方法 沉淀法 Ba2＋ 能与稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液反应产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸或盐酸 SOeq \o\al(2－,4) 能与含Ba2＋的溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色BaSO4沉淀 Cl－ 与AgNO3溶液和稀HNO3反应产生白色沉淀 气体法 COeq \o\al(2－,3) 与酸反应生成无色、无味气体(CO2)；能与BaCl2或CaCl2溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，生成无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体 显色法 OH－ 能使无色酚酞溶液、紫色石蕊溶液、橙色的甲基橙溶液等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色 H＋ 能使紫色石蕊溶液或橙色的甲基橙溶液变为红色 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．COeq \o\al(2－,3)——气体法 B．SOeq \o\al(2－,4)——沉淀法 C．H＋——显色法 D．Cl－——气体法 解析　Cl－的检验用AgNO3、HNO3，发生离子反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，该方法为沉淀法。 答案　D 2．能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种溶液的试剂是(　　) A．AgNO3溶液 B．稀硫酸 C．稀盐酸 D．稀硝酸 解析　向三种溶液中分别加入稀硫酸看到的现象依次为白色沉淀、无明显变化、放出无色气体，现象各不相同可以鉴别。 答案　B 3．下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是(　　) 选项 实验操作及现象 实验结论 A 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－ B 向某溶液中加入稀盐酸，产生无色气体 该溶液中一定含有COeq \o\al(2－,3) C 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SOeq \o\al(2－,4) D 室温下向某溶液中加入几滴酚酞溶液，溶液变红 该溶液一定呈碱性 解析　向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能有碳酸根离子、硫酸根离子等，故A错误；向某溶液中加入稀盐酸，产生无色气体，该溶液中可能含有COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,3)、HCOeq \o\al(－,3)、HSOeq \o\al(－,3)等，故B错误；向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有SOeq \o\al(2－,4)、COeq \o\al(2－,3)、Ag＋等，故C错误；室温下向某溶液中加入几滴酚酞溶液，溶液变红，则该溶液一定呈碱性，故D正确。 答案　D 4．宏观辨识与微观探析是化学学科重要的学科素养。回答下列问题： 现有三种可溶性物质A、B、C，其中有一种是碱，两种是盐，溶于水后电离产生的离子如下表所示： 阳离子 Na＋　H＋　Ba2＋ 阴离子 OH－　COeq \o\al(2－,3)　SOeq \o\al(2－,4) 为鉴别它们，分别完成一些实验。请根据实验的结果回答下列问题： (1)A溶液与B溶液反应可生成气体X。根据上述六种离子之间的可能反应判断X的化学式为_____________，A溶液与B溶液反应的离子方程式为________________________________。 (2)气体X可以和C溶液反应生成沉淀D，沉淀D可与B溶液反应。则C的化学式为________，B溶于水后的电离方程式为_________________________。D与足量B反应的离子方程式为________________________________。 解析　现有三种可溶性物质A、B、C，其中有一种是碱，两种是盐，A溶液与B溶液反应可生成气体X，根据离子反应可推测X为CO2，气体CO2可以和C溶液反应生成沉淀D，推测D为BaCO3，反推C的化学式为Ba(OH)2，沉淀BaCO3可与B溶液反应，推测B含有氢离子，两种盐B为NaHSO4，A为Na2CO3，据此解答。 (1)A溶液与B溶液反应可生成气体X，根据离子反应可推测X为CO2，A溶液与B溶液反应的离子方程式为2H＋＋COeq \o\al(2－,3)===H2O＋CO2↑； (2)气体CO2可以和C溶液反应生成沉淀D，推测D为BaCO3，反推C的化学式为Ba(OH)2，沉淀BaCO3可与B溶液反应，推测B含有氢离子，两种盐B为NaHSO4，所以B溶于水后的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \o\al(2－,4)，BaCO3与足量NaHSO4反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋＋SOeq \o\al(2－,4)===BaSO4＋H2O＋CO2↑。 答案　(1)CO2　2H＋＋COeq \o\al(2－,3)===H2O＋CO2↑ (2)Ba(OH)2　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \o\al(2－,4)　BaCO3＋2H＋＋SOeq \o\al(2－,4)===BaSO4＋H2O＋CO2↑ 离子检验中的干扰因素以及排除措施 待检离子 干扰离子 排干扰措施 Cl－ SOeq \o\al(2－,4) 加过量的Ba(NO3)2溶液 COeq \o\al(2－,3) 加稀硝酸酸化 OH－ SOeq \o\al(2－,4) COeq \o\al(2－,3) 加盐酸酸化 SOeq \o\al(2－,3) Ag＋ SOeq \o\al(2－,3) COeq \o\al(2－,3) 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中 COeq \o\al(2－,3) SOeq \o\al(2－,3) 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊 三、离子的推断 1．离子推断的依据：离子反应所表现出的特征性质或现象。 2．离子推断的“四项基本原则” (1)肯定原则——根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。 (2)互斥原则——在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存的条件，去否定一些离子的存在，如溶液中含有Ba2＋，则不存在COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)等。 (3)电中性原则——溶液呈电中性，溶液中有阳离子必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等，这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子。 (4)进出原则——通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。 1．(2025·山东联考)保护水资源、合理利用废水已被越来越多的人关注。已知：某废水中可能含有H＋、K＋、Cu2＋、Fe3＋、Mg2＋、Na＋、NOeq \o\al(－,3)、COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)中的几种，为分析其成分，分别取废水样品1 L进行了三组实验，实验①用干净的铂丝蘸取待测液，在酒精灯上燃烧，火焰为黄色；实验②向待测液中滴入NaOH溶液，产生白色沉淀；实验③向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀。 下列说法错误的是(　　) A．实验③白色沉淀一定是BaSO4 B．废水中一定存在的阴离子为SOeq \o\al(2－,4)，一定不存在的阴离子为COeq \o\al(2－,3) C．废水中一定存在的阳离子为Na＋、Mg2＋、一定不存在的阳离子为K＋、Cu2＋、Fe3＋ D．若实验②和实验③沉淀的质量分别为58 g和233 g，则可以确定废水中一定含有NOeq \o\al(－,3) 解析　①用干净的铂丝蘸取待测液，在酒精灯上燃烧，火焰为黄色，说明废水中含Na＋；实验②向待测液中滴入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明废水中含Mg2＋，由于生成的是白色沉淀，所以不含Cu2＋、Fe3＋，MgCO3是微溶物，所以不存在COeq \o\al(2－,3)；实验③向待测液中加入足量BaCl2溶液产生白色沉淀说明废水中含SOeq \o\al(2－,4)。根据分析可知原溶液不含有COeq \o\al(2－,3)，则和BaCl2生成的白色沉淀为BaSO4，故A正确；根据分析可知废水中一定存在的阴离子为SOeq \o\al(2－,4)，一定不存在的阴离子为COeq \o\al(2－,3)，故B正确；根据分析可知废水中一定存在的阳离子为Na＋和Mg2＋，一定不存在的阳离子为Cu2＋和Fe3＋，不能确定K＋存在与否，故C错误；实验②得到的58 g沉淀为Mg(OH)2，物质的量为1 mol，即Mg2＋为1 mol，实验③得到的233 g沉淀为BaSO4，物质的量为1 mol，即为1 mol SOeq \o\al(2－,4)，阳离子还有Na＋，根据电荷守恒，废水中一定还有NOeq \o\al(－,3)，故D正确。 答案　C 2．(2025·山东联考)某透明溶液中可能含有H＋、Cu2＋、NHeq \o\al(＋,4)、Fe3＋、SOeq \o\al(2－,4)、Cl－、NOeq \o\al(－,3)、OH－中的几种离子(浓度均为0.1 mol·L－1)。常温时，对其进行如下的实验操作： 下列说法错误的是(　　) A．原溶液中一定不含有Fe3＋、OH－ B．原溶液中一定含有H＋、Cl－、Cu2＋、SOeq \o\al(2－,4) C．无法判断原溶液中是否含有NOeq \o\al(－,3) D．若经过后续检验，测得原溶液中含有NHeq \o\al(＋,4)，则说明原溶液中一定含有H＋、Cu2＋、NHeq \o\al(＋,4)、SOeq \o\al(2－,4)、Cl－、NOeq \o\al(－,3) 解析　由题干转化信息可知，测得透明溶液的pH为1，说明溶液显酸性，则溶液中含有大量的H＋，则不可能含有大量的OH－，向溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀说明原溶液中含有SOeq \o\al(2－,4)，过滤后的滤液中加入AgNO3产生白色沉淀，说明有Cl－，但前面加入的BaCl2中引入了Cl－，故不能说明原溶液中一定含有Cl－，加入NaOH溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中一定含有Cu2＋，则一定含有的离子已经有：H＋、SOeq \o\al(2－,4)和Cu2＋，结合题干信息，各离子浓度均为0.1 mol·L－1可知，溶液中一定含有NOeq \o\al(－,3)或Cl－中一种或两种，一定不含Fe3＋，可能含有NHeq \o\al(＋,4)，综上分析可知，一定含有H＋、SOeq \o\al(2－,4)和Cu2＋，NOeq \o\al(－,3)或Cl－中至少含有一种，一定不含OH－、Fe3＋，可能含有NHeq \o\al(＋,4)，据此分析解题。由分析可知，原 溶液中一定不含有Fe3＋、OH－，A正确；由分析可知，原溶液中一定含有H＋、Cu2＋、SOeq \o\al(2－,4)，NOeq \o\al(－,3)或Cl－中至少含有一种，B错误；由分析可知，无法判断原溶液中是否含有NOeq \o\al(－,3)，C正确；由分析可知，若经过后续检验，测得原溶液中含有NHeq \o\al(＋,4)，根据离子浓度均为0.1 mol·L－1和电荷守恒可知，说明原溶液中一定含有H＋、Cu2＋、NHeq \o\al(＋,4)、SOeq \o\al(2－,4)、Cl－、NOeq \o\al(－,3)，D正确。 答案　B 3．宏观辨识与微观探析是化学学科重要的学科素养。回答下列问题：已知某无色水样中只含有Fe3＋、Cu2＋、K＋、Mg2＋、Ag＋、Ca2＋、COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)、Cl－中的若干种。某化学研究性学习小组对该水样的成分进行检验： ①取部分水样； ②向水样中滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀； ③向步骤②所得沉淀中滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解； ④向步骤③所得溶液中滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。 该水样中一定存在的离子是________(填离子符号，下同)，可能存在的离子是________，一定不存在的离子是________。 解析　某无色水样，则不含有Fe3＋、Cu2＋，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则含有COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)中的一种或两种，再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，则COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)均存在，故不存在Mg2＋、Ag＋、Ca2＋，根据溶液呈电中性，则一定含有一种阳离子K＋，最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀，该白色沉淀为氯化银，则氯离子可能来自于前面所加盐酸而不一定是原溶液的，故不能确定原溶液中是否含有Cl－。 答案　K＋、COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)　Cl－　Mg2＋、Ag＋、Ca2＋、Cu2＋、Fe3＋ 4．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Na＋、Cl－、COeq \o\al(2－,3)、OH－和NOeq \o\al(－,3)中的几种离子。请回答下列问题： (1)不做任何实验就可以判断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，再加入过量稀硝酸，沉淀不溶解，说明原溶液中一定存在的离子是______，有关反应的离子方程式为____________________。 (3)取(2)中的滤液，逐滴加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中一定含有______，该过程发生反应的离子方程式为______________________。 (4)该溶液中还可能存在的离子是________。 解析　(1)无色透明溶液中不含有色离子，则原溶液中不含Fe3＋、Cu2＋。 (2)原溶液加入过量稀盐酸，产生不溶于过量稀硝酸的白色沉淀，该沉淀是AgCl，则原溶液中含有Ag＋，由于Ag＋与Cl－、COeq \o\al(2－,3)、OH－反应均能生成沉淀，故原溶液中不含Cl－、COeq \o\al(2－,3)、OH－，则一定存在NOeq \o\al(－,3)。 (3)取(2)中的滤液，逐滴加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，该沉淀是Mg(OH)2，则原溶液中含有Mg2＋。 (4)通过实验(1)～(3)不能判断原溶液中是否含有Na＋。 答案　(1)Fe3＋、Cu2＋　(2)Ag＋、NOeq \o\al(－,3)　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　(3)Mg2＋　 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　(4)Na＋ 5．某固体混合物中，可能含有下列离子中的几种：K＋、NHeq \o\al(＋,4)、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、SOeq \o\al(2－,4)、COeq \o\al(2－,3)，将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取三份各100 mL该溶液分别进行如下实验(已知：NHeq \o\al(＋,4)＋OH－eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋H2O)。 ①在一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成； ②在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热，收集到1.12 L气体(标准状况下)； ③在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成，经称量其质量为6.27 g，在该沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，剩余固体质量为2.33 g。 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)溶液中一定存在的阴离子有____________，其物质的量浓度分别是____________________________________________________________________。 (3)推断K＋是否存在并说明理由：___________________________________ ___________________________________________________________________。 解析　①在一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明至少含有SOeq \o\al(2－,4)、COeq \o\al(2－,3)、Cl－中的一种。 ②在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热，收集到1.12 L气体(标准状况下)，说明含有NHeq \o\al(＋,4)，根据N元素守恒可知n(NHeq \o\al(＋,4))＝eq \f(1.12 L,22.4 L·mol－1)＝0.05 mol。 ③在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成，经称量其质量为6.27 g，在该沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，剩余固体质量为2.33 g，说明含有SOeq \o\al(2－,4)，其物质的量n(SOeq \o\al(2－,4))＝eq \f(2.33 g,233 g·mol－1)＝0.01 mol，含有COeq \o\al(2－,3)，其物质的量n(COeq \o\al(2－,3))＝eq \f(6.27 g－2.33 g,197 g·mol－1)＝0.02 mol，在该溶液中一定含有COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)，COeq \o\al(2－,3)与Mg2＋、Ba2＋会生成沉淀而不能大量共存，SOeq \o\al(2－,4)与Ba2＋会生成沉淀而不能大量共存，因此溶液中一定不含有Mg2＋、Ba2＋。 (1)通过上述分析与计算可知，在溶液中一定不存在的离子是Mg2＋、Ba2＋。 (2)溶液中一定存在的阴离子有COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)，它们的浓度分别是c(SOeq \o\al(2－,4))＝eq \f(0.01 mol,0.1 L)＝0.1 mol·L－1，c(COeq \o\al(2－,3))＝eq \f(0.02 mol,0.1 L)＝0.2 mol·L－1。 (3)溶液中一定存在的离子有COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4)、NHeq \o\al(＋,4)；其中阳离子带有的正电荷总数是0.05 mol×1＝0.05 mol；阴离子带有的负电荷总数是0.01 mol×2＋0.02 mol×2＝0.06 mol，大于阳离子带有的正电荷总数，因此该溶液中一定还含有其他阳离子，由于不存在Mg2＋、Ba2＋，因此也一定含有K＋。 答案　(1)Mg2＋、Ba2＋　(2)COeq \o\al(2－,3)、SOeq \o\al(2－,4) c(SOeq \o\al(2－,4))＝0.1 mol·L－1，c(COeq \o\al(2－,3))＝0.2 mol·L－1　(3)存在，经过计算可知，只有存在K＋时溶液中的离子电荷才能守恒 “电荷守恒”在离子推断中的应用 在离子推断题中，常根据溶液呈电中性，即电荷守恒，来确定最后一种阴离子或阳离子是否存在，如果已知其他离子的物质的量或浓度，还可确定该未知离子的物质的量或浓度。　 $$