第1章 第2节 微专题(一) 离子反应的应用(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选）

[学科素养]　1.基于离子反应的条件和典型物质的性质和反应，掌握判断离子共存的方法，培养化学学科素养中的变化意识。2.能根据酸碱盐等物质的性质和转化，掌握离子物质推断的基本方法和技巧，培养证据推理与模型认知的化学学科素养。 一、离子共存 　(2024·肇州二中高一月考)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的有(　　) ①含有大量Ba2＋的溶液中：Cl－、K＋、CO、NO ②使酚酞变红的溶液中：Fe2＋ 、Na＋ 、Cl－、SO ③含大量CO的溶液中：OH－、Mg2＋、NO、SO ④遇紫色石蕊变红的溶液中：Al3＋、Na＋、NO、SO ⑤含大量Cl—的溶液中：Ba2＋ 、OH－、Ag＋、NO ⑥无色透明溶液中：MnO、Na＋ 、Cl－、K＋ ⑦无色透明的溶液中：Ca2＋、NO、SO、CO A．1组　　　　　　　 B．2组 C．3组 D．4组 [解析]　①Ba2＋与CO生成沉淀，无法大量共存；②使酚酞变红的溶液呈碱性，Fe2＋与OH－生成沉淀，无法大量共存；③CO、OH－均与Mg2＋生成沉淀，无法大量共存；④遇紫色石蕊变红的溶液呈酸性，Al3＋、Na＋、NO、SO可以大量共存；⑤Cl－与Ag＋生成沉淀，无法大量共存；⑥MnO为紫红色，不满足溶液无色的条件；⑦Ca2＋和SO生成微溶物，无法大量共存在无色透明的溶液中；综上，只有1组一定能大量共存，故选A。 [答案]　A 离子共存判断的“一色、二性、三反应” (1)记住几种溶液颜色，如Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、MnO(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。　 [变式训练] 1．(2025·江苏连云港月考)下列离子能与Ag＋、H＋、NO大量共存于溶液中的是(　　) A．OH－ B．CO C．Ba2＋ D．Cl－ 解析　A．OH－能与Ag＋、H＋发生反应；B.CO能与Ag＋、H＋发生反应；C.Ba2＋与Ag＋、H＋、NO都不反应，能大量共存于溶液中；D.Cl－能与Ag＋反应生成AgCl沉淀，不能大量共存；故选C。 答案　C 2．某无色溶液可能是强酸性也可能是强碱性，在该溶液中一定能大量共存的离子是(　　) A．H＋、Na＋、MnO、NO B．Na＋、CO、Ca2＋、Cl－ C．K＋、Na＋、Cl－、SO D．K＋、Cl－、Ba2＋、HCO 解析　A项，MnO在溶液中显紫红色；B项，酸性时CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，碱性时OH－与Ca2＋生成微溶性的Ca(OH)2，且Ca2＋与CO生成CaCO3沉淀；D项，酸性时HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，碱性时HCO＋OH－===CO＋H2O，Ba2＋＋CO===BaCO3↓。 答案　C 3．(2025·广东信宜月考)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＋、SO、Mg2＋ B．使石蕊变红色的溶液中：NO、Cl－、K＋、SO C．含有大量Ba2＋的溶液：NH、Na＋、CO、I－ D．加入NaOH固体的溶液中：Ba2＋、Cu2＋、NO、Cl－ 解析　A．Fe3＋呈黄色，不能存在于无色溶液中；B.使石蕊变红色的溶液呈酸性，H＋与NO、Cl－、K＋、SO都不能发生反应，NO、Cl－、K＋、SO相互间也不能反应，能大量共存；C.Ba2＋和CO能反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存；D.OH－能与Cu2＋反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量存在；故选B。 答案　B 二、常见离子的检验 　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 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]　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SO，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；溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，产生白色沉淀，不能说明矿石中含有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。 [答案]　B 离子检验答题模板 取少量待测液于试管中，加入××试剂，出现××现象，说明存在××离子，否则不存在。　 [变式训练] 4．某溶液中含有Na＋、SO、CO、OH－、Cl－，若只允许取一次该溶液，每次只能加一种检验试剂，要把四种阴离子分别检验出来的操作顺序为： (1)先检验 (填离子化学式，下同)；加入 (填试剂名称，下同)； (2)然后检验 ；加入 ； (3)再检验 ；加入 ； (4)最后检验 ；加入 。 解析　溶液中含OH－，可用酚酞溶液首先检验出来；检验SO时通常用钡盐检验，CO也会与钡盐产生白色沉淀会产生干扰，因此先检验CO，将CO反应掉，再检验SO；最后检验Cl－，最后用硝酸银溶液检验Cl－。 答案　(1)OH－　酚酞溶液 (2)CO　稀硝酸 (3)SO　硝酸钡 (4)Cl－　硝酸银溶液 三、常见离子(物质)的推断 　某无色透明溶液中可能存在大量阳离子Ag＋、Mg2＋、Cu2＋中的一种或几种，请回答下列问题。 (1)不用做任何实验就可以肯定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，沉淀不消失，说明原溶液中肯定存在的离子是 ，有关反应的离子方程式： 。 (3)取(2)的滤液加过量的NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在某离子，加过量NaOH溶液时发生所有反应的离子方程式为： 、 。 (4)原溶液中可能大量存在的阴离子是 (填字母)。 A．Cl－ B．NO C．CO D．SO [解析]　(1)Cu2＋的溶液为蓝色，该溶液为无色，故不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是Cu2＋； (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，白色沉淀不消失，说明该沉淀为AgCl，故原溶液中有Ag＋；有关的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓； (3)Mg2＋与OH－可生成Mg(OH)2沉淀，故取(2)的滤液加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子是Mg2＋，有关反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；过量的NaOH溶液还与过量稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O； (4)含阳离子(Ag＋、Mg2＋)均与CO、OH－反应，Ag＋与Cl－反应，只有NO与Ag＋、Mg2＋均不反应，则含的阴离子为NO，故选B。 [答案]　(1)Cu2＋ (2)Ag＋　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)H＋＋OH－===H2O　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (4)B 离子推断要坚持“四项基本原则” (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＋，则不存在大量的CO、SO。 (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。　 [变式训练] 5．有一包白色固体粉末，其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种。现进行以下实验： ①将部分粉末加入水中，振荡后有白色沉淀生成，过滤后溶液呈无色； ②向①的沉淀物中加入足量稀硝酸，固体完全溶解，并有气泡产生； ③取少量②的溶液，滴入稀硫酸，有白色沉淀产生； ④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液，产生白色沉淀。 根据上述实验事实，回答下列问题： (1)原白色粉末中一定含有的物质是 (写化学式，下同)，一定不含有的物质是 ，可能含有的物质是 。 (2)写出各步变化的离子方程式： ① ； ② 。 解析　(1)将部分粉末加入水中，振荡后有白色沉淀生成，过滤后溶液呈无色。说明无CuSO4且沉淀只能为碳酸钡，所以白色粉末中一定有Ba(NO3)2和Na2CO3；(2)向①的沉淀物中加入足量稀硝酸，固体完全溶解，并有气泡产生，进一步确定白色沉淀为碳酸钡；③取少量②的溶液，滴入稀硫酸，有白色沉淀产生，确定固体粉末含有Ba(NO3)2；④因为Na2CO3与硝酸钡反应后可能有剩余，所以另取①中过滤后的溶液加入AgNO3溶液时Na2CO3干扰Cl－的检验，所以不能确定是否有NaCl。 答案　(1)Ba(NO3)2、Na2CO3　CuSO4　NaCl (2)①Ba2＋＋CO===BaCO3↓ ②BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O 1．(2024·哈尔滨一中期中)某溶液中含有Fe3＋、Na＋、SO和M离子；四种离子的个数之比为2∶1∶2∶3；则M有可能为(　　) A．CO B．Cl－ C．Mg2＋ D．OH－ 解析　根据溶液电中性原理，设M所带电荷为x，则2×3＋1×1－2×2＋3x＝0，x＝－1，则B中Cl－和D中OH－离子符合电荷要求，但OH－能与Fe3＋生成沉淀而不能共存，则排除OH－，B正确；故选B。 答案　B 2．(2025·山东滨州期中)经检测，某工业废水显酸性，且废水中含有大量K＋、Fe3＋、Cl－、SO。下列离子中，不能大量存在于该废水中的是(　　) A．Na＋ B．NO C．Cu2＋ D．Ag＋ 解析　工业废水显酸性，溶液中存在大量H＋。Ag＋和Cl－、SO会发生反应生成沉淀，不能大量共存，故选D。 答案　D 3．(2024·江西南昌期中)下列离子能大量共存的是(　　) A．使无色酚酞试液呈红色的溶液中： Na＋、K＋、CO、SO B．无色透明的溶液中：Cu2＋、K＋、NO、SO C．含有大量AgNO3的溶液中：H＋、K＋、SO、Cl－ D．使紫色石蕊试液呈红色的溶液中： Na＋、Ba2＋、CO、NO 解析　A．使无色酚酞试液呈红色的溶液中含有大量OH－，该组离子均不反应，能大量共存；B.Cu2＋为蓝色，不符合无色透明的限定条件；C.Ag＋与Cl－反应生成AgCl沉淀，不能大量共存；D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液中存在大量氢离子，H＋会与CO发生反应，两者不能大量共存。 答案　A 4．(2024·福建三明期中)某无色、澄清溶液中可能含有①Na＋、②SO、③Cl－、④HCO、⑤CO、⑥H＋、⑦Cu2＋中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下，下列结论正确的是(　　) 步骤 操作 现象 Ⅰ 用紫色石蕊试液检验 溶液变红 Ⅱ 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 Ⅲ 将Ⅱ中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀生成 A.肯定含有的离子是③⑥ B．该实验无法确定是否含有② C．肯定没有的离子是⑥⑦ D．可能含有的离子是①③ 解析　由信息知无色澄清溶液中不可能含有大量Cu2＋，Ⅰ.用紫色石蕊试液检验，溶液变红，说明溶液里含有H＋，不含CO和HCO；Ⅱ.向溶液中滴加BaCl2和稀HCl，有白色沉淀生成，此沉淀为BaSO4，说明溶液里有SO；Ⅲ.将Ⅱ中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，此沉淀为AgCl，但无法说明溶液里有Cl－，因实验Ⅱ中滴加了稀盐酸和氯化钡溶液，引入了Cl－；综上一定含有⑥H＋、②SO，一定不含④HCO、⑤CO、⑦Cu2＋，不能确定是否含有①Na＋、③Cl－，故选D。 答案　D 5．(2024·福建泉州期中)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－、CO、SO、NO。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－、CO B．Na＋、Mg2＋、Cl－、SO C．OH－、Cl－、CO、NO D．Na＋、OH－、Cl－、CO 解析　无色澄清溶液中不可能含有Cu2＋(蓝色)，根据实验①，说明溶液含有OH－，Mg2＋与OH－可以发生反应，不存在Mg2＋，溶液中呈电中性，所以含有Na＋；根据实验②，有气体放出，含有CO，再加入BaCl2溶液后，没有沉淀生成，不存在SO；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－、CO，一定不存在Cu2＋、Mg2＋、SO，可能存在NO。 答案　D 6．有五瓶失去标签的溶液，它们分别为①Ba(NO3)2；②KCl；③NaOH；④CuSO4；⑤Na2SO4。如果不用其他任何试剂(包括试纸)，用最简便的方法将它们一一鉴别开来。下列鉴别顺序最合理的是(　　) A．④③①⑤② B．④②⑤③① C．①⑤③④② D．③④①⑤② 解析　由于CuSO4显蓝色，故④最先鉴别出来；再根据CuSO4与NaOH反应生成蓝色沉淀，确定出③；CuSO4与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀确定出①；最后Ba(NO3)2与Na2SO4反应生成白色沉淀确定出⑤。 答案　A 7．M、N两种溶液各含有如下离子中的三种：K＋、Ba2＋、H＋、Cl－、CO、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CO和H＋ B．K＋一定存在于M溶液中 C．将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 解析　由于M溶液中含有Ba2＋，则CO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，M溶液中一定存在Cl－，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＋、CO、OH－。将M、N溶液混合，Ba2＋与CO可能恰好完全反应，H＋与OH－也可能恰好完全反应，而K＋、Cl－不反应，所以混合后溶液中可能只大量存在K＋、Cl－，由于M溶液中存在Cl－，所以加入AgNO3溶液会生成AgCl白色沉淀。综上所述，C项正确。 答案　C 8．(2025·广东佛山期中)现有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液，选择适当的试剂除去杂质，得到纯净的NaNO3固体，实验流程如图所示： (1)沉淀A的主要成分是BaSO4和 (填化学式)。 (2)②中反应的离子方程式是 。 (3)①②③中均进行的分离操作是 。 (4)③中加入过量的Na2CO3溶液的目的是 。 解析　加入过量的Ba(NO3)2，生成BaSO4和BaCO3沉淀，然后在溶液1中加入过量的AgNO3，使Cl－全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ba2＋、Ag＋完全沉淀，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3，最后进行蒸发操作可得固体Na2CO3。 答案　(1)BaCO3　(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓　(3)过滤　(4)除去Ba2＋、Ag＋ 9．(2025·四川南充段考)某校化学一兴趣小组在社会实践活动中，考察了当地某工厂的废水(无色)处理流程，并取该厂未经处理的废水样品进行实验分析。 已知：BaSO4固体难溶于硝酸。 (1)取少量废水，向其中滴入紫色石蕊试液，溶液变红，该废水呈 (填“酸性”或“碱性”)，说明废水中含有大量的 (填离子符号)，建议该厂用 (填化学式)处理废水。 (2)另取少量废水，滴加适量Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明该废水中一定含有的离子是 ，其离子反应方程式为 。 (3)已知该工厂废水中除含有以上离子外，还含有较多的Mg2＋。该兴趣小组另取少量废水进行如图所示实验。开始时，试管中无明显现象，原因是 ；随试剂的滴加，试管中出现的现象是 ，该反应的离子方程式为 。 解析　(1)使紫色石蕊试液呈红色，说明溶液为酸性，含有较多H＋；Ca(OH)2可以与酸反应生成盐和水。 (2)由于是酸性溶液，所以不能存在CO，加入硝酸钡溶液，生成沉淀只能是BaSO4，所以该溶液中存在的一定是SO；反应离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 (3)另取少量废水加入NaOH溶液，开始时NaOH与H＋反应生成水，故无明显现象；H＋消耗完后，OH－与镁离子反应产生Mg(OH)2，故试管中有白色沉淀产生，离子方程式为2OH－＋Mg2＋===Mg(OH)2↓ 。 答案　(1)酸性　H＋　Ca(OH)2 (2)SO　Ba2＋＋SO===BaSO4↓ (3)碱会先与H＋反应生成水，故无明显现象　溶液逐渐浑浊，有白色沉淀产生　2OH－＋Mg2＋===Mg(OH)2↓ 10．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－、NO六种离子。 若甲、乙两厂分别含有不相同的三种离子。根据题目要求回答问题： (1)若甲厂的废水显棕黄色，则甲厂含有的离子为 ，同时该厂还含有的离子为 ，理由是 。 (2)若甲厂的废水显碱性，则甲厂含有的离子为 。 (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？ 。 解析　(1)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。(2)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，所以根据溶液电中性可知乙厂还有NO，由此可知：甲厂含有K＋、Cl－、OH－，乙厂含有Ag＋、Fe3＋、NO。(3)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。 答案　(1)Fe3＋　Ag＋、NO　甲厂的废水含有Fe3＋。Fe3＋与OH－会产生沉淀，则OH－在乙厂，又因为Ag＋和OH－反应，则Ag＋只能在甲厂，则Cl－在乙厂，根据溶液电中性的原则，则甲厂一定有阴离子NO，所以甲厂还含有的离子为Ag＋、NO (2)K＋、OH－、Cl－ (3)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，经过滤后的废水中溶质主要为KNO3可作为复合肥灌溉农田 学科网（北京）股份有限公司 $