第3章 第4节 第1课时 离子反应发生的条件及应用-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版双选）

本高中化学讲义聚焦离子反应核心知识点，系统梳理离子反应的定义、实质及发生条件（生成沉淀、弱电解质、气体或氧化还原反应），进而阐述其在物质检验、制备、纯化及生活中的应用，辅以离子共存、检验与推断等探究活动搭建学习支架。 该资料以实验事实为基础，通过胃舒平治疗胃酸、硬水软化等生活实例，培养学生科学探究与实践能力及科学态度与责任，探究活动与练习题助力学生巩固知识，课中提升教学效率，课后便于学生查漏补缺。

第4节　离子反应 第1课时　离子反应发生的条件及应用 [素养发展目标]　1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验。2.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡，能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡，能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。3.能综合运用离子反应、化学平衡原理，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。 一、离子反应发生的条件 1．离子反应 (1)定义：通常将溶液中离子之间以及离子与原子或分子之间发生的反应称为离子反应。 (2)实质：使溶液中某种或某些离子浓度降低。 (3)表示方法：通常用离子方程式表示。 2．离子反应发生的条件 (1)生成沉淀 ①Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应：Ba2+＋SO===BaSO4↓。 ②向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应：MgCO3＋2OH－===Mg(OH)2＋CO。 (2)生成弱电解质 ①NaOH溶液与盐酸混合：H＋＋OH－===H2O。 ②盐酸与CH3COONa溶液混合：H＋＋CH3COO－===CH3COOH。 ③向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液：NH＋OH－===NH3·H2O。 (3)生成气体(或挥发性物质) ①Na2CO3溶液与稀硫酸混合：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。 ②NH4NO3溶液中加入NaOH浓溶液：NH＋OH－===NH3↑＋H2O。 (4)发生氧化还原反应 反应类型 实例 溶液中氧化性离子与还原性离子之间的反应 酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应：MnO＋5Fe2+＋8H＋===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O 原电池中的反应 铜锌原电池：Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu 电解池中的反应 用惰性电极电解食盐水的反应：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ 二、离子反应的应用——物质检验与含量测定 1．常见阴离子的检验 ①利用酸碱指示剂检验 ②利用盐酸和其他试剂检验 SO→先加稀盐酸无现象，再加BaCl2溶液，产生不溶于稀盐酸的白色沉淀。 SO→加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味，且能使品红溶液褪色的气体。 ③利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验 ④利用某些特征反应检验I－→滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色。 2．常见阳离子的检验 ①常规检验法 a.用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH b.用焰色试验可检验出溶液中的K＋和Na＋ ②特殊检验法 3．测定溶液中离子的浓度(第2课时再学习)常用的方法有：沉淀法、酸碱中和滴定法、氧化还原滴定法。 三、离子反应的其他应用 1．物质的制备 离子反应可以用于制备一些酸、碱、盐、气体等，如 Cu(OH)2：Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓ CO2：CaCO3＋2H＋===Ca2+＋H2O＋CO2↑(用稀盐酸) 2．物质的纯化 (1)NaCl的纯化，粗盐中的主要成分是NaCl，此外还含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质，其纯化过程如下： (2)除去污水中的重金属离子，用沉淀剂通过离子反应可以使污水中的重金属离子生成沉淀而除去，达到净水的目的。 3．生活中常见的离子反应 胃舒平治疗胃酸 Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O 硬水(含Ca2+、Mg2+ 较多的水)的形成 CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2+＋2HCO、 MgCO3＋CO2＋H2O===Mg2+＋2HCO 硬水的软化 加热法 Ca2+＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O Mg2+＋2HCO===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O (石灰纯 碱法) Ca2+＋CO===CaCO3↓ Mg2+＋CO===MgCO3↓ 1．下列物质混合后不能发生离子反应的是(　　) A．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液 B．硫酸与NaCl溶液 C．将铜粉投入到FeCl3溶液中 D．SO2通入氯水中 B　[A中Fe3+与SCN－发生络合反应，生成Fe(SCN)3，Fe(SCN)3难电离，使Fe3+与SCN－的浓度降低，符合离子反应发生的条件，故可发生离子反应。B中不符合离子反应发生的条件，故不发生离子反应。C、D均在溶液中发生氧化还原反应，故可发生离子反应。] 2．下列根据实验事实得出的结论正确的是(　　) A．试液中加KSCN溶液颜色无变化，加氯水后溶液变成红色，证明试液中含有Fe2+ B.试液中加AgNO3溶液产生黄色沉淀，证明试液中含有I－ C.试液中加石蕊试液，溶液呈蓝色，证明试液中一定是碱溶液 D．混合气体通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明混合气体中一定含有CO2 A　[KSCN溶液遇Fe3+变红色，故开始溶液中加入KSCN溶液颜色无变化，证明试液中无Fe3+，而加入氯水后溶液变红色，证明试液中含有Fe2+，A正确；试液中加AgNO3溶液产生黄色沉淀，除了AgI是黄色沉淀外，还可能是Ag3PO4，故溶液中不一定含有I－，B错误；除了碱溶液可以使石蕊试液变蓝外，还有一些水解显碱性的盐溶液，也可以使石蕊试液变蓝，C错误；能使澄清石灰水变浑浊的还可能是SO2等气体，D错误。] 3．(双选)下列制取物质的方法，最终无法达到目的的是(　　) A.AlAl2O3Al(NO3)3溶液Al(NO3)3晶体 B.CuCuOCuSO4溶液CuSO4·5H2O C．FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3 D．FeSO4溶液FeSFeS AD　[因硝酸易挥发，Al(NO3)3溶液蒸干将得到Al(OH)3，得不到Al(NO3)3晶体，A项错误；FeSO4与H2S不反应，D项实验设计原理不正确，故得不到FeS，错误。] 探究一　离子共存类问题 1．化学兴趣小组从某化工厂废水取样，晓明同学测定出废水呈酸性，得出废水中含有Na＋、Ca2+、CO、SO的结论，试分析晓明同学得出的结论是否正确？为什么？ 提示：　不正确。酸性溶液中CO不能大量存在，且Ca2+与CO、SO能生成沉淀不能大量共存。 2．含有较多Fe3+的溶液中能否存在Na＋、SO、HS－、NH等离子，为什么？ 提示：　不能，因为Fe3+具有氧化性，HS－具有还原性，二者发生反应：2Fe3+＋HS－===2Fe2+＋S↓＋H＋，所以不能共存。 3．常见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述有哪些？ 提示：　①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下，水电离出的c水(OH－)＝1×10-12 mol·L-1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 1．理解离子共存的本质是解题的根本 几种离子在同一溶液中能大量共存，是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 2．掌握常见离子的性质是解题的基础 氧化性 ClO－、MnO、NO(H＋)、Fe3+、Cr2O 还原性 S2-(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2+ 水解显酸性 NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+ 水解显碱性 S2-、SO、HCO、CO、SiO、ClO－、CH3COO－ 与H＋和OH－ 均不能大量共存 HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO 3.关注“四个要点”是解题的保证 (1)一色——溶液颜色 根据溶液的颜色可首先确定离子的共存情况，中学常见的有色离子有四种： 离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO 溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 (2)二性——溶液的酸碱性 ①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO－等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。 (3)二特殊——两种特殊情况 ①“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2+、I－、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ②NH与CH3COO－、CO，Mg2+与HCO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型 指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子不能大量共存。 ①复分解反应：如Ba2+与SO，NH与OH－，H＋与CH3COO－等。 ②氧化还原反应：如Fe3+与I－、S2-，NO(H＋)与Fe2+等。 ③相互促进的水解反应：如Al3+与CO、HCO或[Al(OH)4]－等。 ④络合反应：如Fe3+与SCN－等。 名师提醒 离子共存的判断 1．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A.0.1 mol·L-1KI溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－ B.0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH、NO、SO C.0.1 mol·L-1HCl溶液：Ba2+、K＋、CH3COO－、NO D.0.1 mol·L-1NaOH溶液：Mg2+、Na＋、SO、HCO B　[B项：各离子可以大量共存。A项：ClO－有氧化性，能将I－氧化为I2，不能大量共存。C项：CH3COOH为弱电解质，CH3COO－与H＋不能大量共存。D项：OH－与Mg2+、HCO均不能大量共存。] 2．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A.由水电离出的c(H＋)＝10-13 mol·L-1的溶液中：Na＋、NH、Cl－、HCO B.滴入酚酞显红色的溶液中：Na＋、Mg2+、SO、[Al(OH)4]－ C.通入足量氨气的溶液中：K＋、Ba2+、NO、CH3COO－ D.pH＝4的溶液中：Na＋、Fe3+、SCN－、Br－ C　[由水电离出的c(H＋)＝10-13mol·L-1的溶液显酸性或碱性，而HCO在酸、碱性溶液中均不能大量存在，NH在碱性溶液中不能大量存在，A错误；滴入酚酞显红色的溶液显碱性，Mg2+在碱性溶液中不能大量存在，B错误；通入足量氨气的溶液显碱性，K＋、Ba2+、NO、CH3COO－均能在碱性溶液中大量存在，且彼此之间不发生反应，C正确；Fe3+与SCN－结合生成络合物，不能大量共存，D错误。] 探究二　离子的检验——明确离子检验中的干扰因素以及排除干扰的措施 1．检测Cl－时，如何排除CO、OH－的干扰？ 提示：　先加HNO3酸化，再加AgNO3。 2．SO检验时为什么要先加盐酸酸化？ 提示：　排除CO、SO、Ag＋的干扰。 3．焰色试验呈黄色，说明一定含Na元素，不含钾元素，对吗？ 提示：　不对，钾元素火焰呈紫色要透过蓝色的钴玻璃观察。 (1)离子检验的一般依据 任何具有特征实验现象的物理性质、化学性质都可作为物质检验的依据。在离子检验的过程中常常是根据溶液颜色的变化、是否有气体产生、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断；还可以根据能不能产生某个现象来判断，也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。　　 (2)离子检验的答题规范 3．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　) A.在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+ B.气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C.灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋无K＋ D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2 B　[A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，说明一定含有Fe3+，还可能含有Fe2+，因为Fe2+遇KSCN不变红，错误；B项，气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，是因为白色的无水硫酸铜与水反应生成了蓝色的CuSO4·5H2O，所以可证明原气体中含有水蒸气，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，说明原粉末中一定含有Na＋，不能确定有无K＋，若要进一步确认，可透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后进行观察，如果火焰呈紫色，则含有K＋，错误；D项，若为SO2气体也有相同的现象，所以不能确定该气体一定是CO2，错误。] 探究三　离子的推断 某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的一种或多种组成，进行如下实验： ①混合物溶于水，得到澄清透明溶液； ②做焰色试验，通过钴玻璃可观察到紫色； ③向溶液中加碱，产生白色沉淀。 1．白色固体中肯定含有的物质有哪些？ 提示：　KCl　MgSO4 2．白色固体中肯定不存在的物质有哪些？ 提示：　CaCO3 3．白色固体中可能存在的物质有哪些？ 提示：　NaCl 1．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(记住几种常见的有色离子：Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。 (2)互斥原则 在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。 (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。 2．“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。 “步步为营，瞻前顾后”——破解离子推断题的步骤 ①明确可能存在的离子，统筹实验步骤及现象； ②寻找突破口，根据离子的特征反应确定一定存在的离子； ③再根据离子可能发生的反应，排除一定不能共存的离子； ④最后根据可能存在的干扰因素和电荷守恒进一步确定可能存在的离子。　　 4．对某溶液中部分离子的定性检验流程如下。相关分析正确的是(　　) A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液 B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体 C.步骤②反应为Al3+＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ D.K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+显蓝色 A　[溶液中加入过量的某物质后，产生红褐色沉淀，同时产生气体，所以加入的物质是碱，NH和OH－反应得到氨气，铁离子和OH－反应生成氢氧化铁，X是四羟基合铝酸盐，四羟基合铝酸根离子和碳酸氢根离子反应得到氢氧化铝沉淀。步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液或其他强碱溶液，故A正确；可以用湿润的红色石蕊试纸检验生成的氨气，故B错误；步骤②反应为[Al(OH)4]－＋HCO===Al(OH)3↓＋CO＋H2O，故C错误；K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+生成蓝色沉淀，故D错误。] 5．溶液X可能含有Na＋、Fe3+、Ca2+、SO、 CO、Cl－、I－中的几种离子。为确定其组成，设计并完成以下实验： 根据上述实验，以下推测合理的是(　　) A.溶液X中是否存在Na＋还需要通过焰色试验进一步确认 B.溶液X中一定不含Fe3+、Ca2+、SO C.为确定溶液X中是否含有Cl－，可取溶液2加入CCl4充分萃取后，再取上层液体加入AgNO3溶液 D.溶液X的溶质为Na2CO3和NaI B　[溶液X与足量硝酸钡反应生成的白色沉淀完全溶解在稀盐酸中，说明溶液X中一定含有碳酸根，一定不存在SO、Fe3+、Ca2+；溶液1中加入新制氯水，得到棕黄色溶液2，说明有单质碘生成，溶液X中含有碘离子，根据溶液呈电中性可判断一定含有钠离子，是否含有氯离子不能确定。溶液X中一定存在Na＋，不需要通过焰色试验进一步确认，A错误；溶液X中一定不含Fe3+、Ca2+、SO，B正确；溶液2一定存在氯离子，不能据此判断溶液X中是否含有Cl－，C错误；由于不能确定氯离子是否存在，则溶液X的溶质不一定为Na2CO3和NaI，D错误。] 1．浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是(　　) A.BaCl2、NaOH、NaHCO3 B.Na2CO3、MgCl2、H2SO4 C.AlCl3、NH3·H2O、NaOH D.Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4 B　[A选项中会生成BaCO3沉淀，C选项会生成Al(OH)3沉淀，D中会生成BaSO4沉淀，只有B选项中无沉淀。] 2．室温下，在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存的离子组是(　　) A.NH、Cu2+、Cl－、NO B.K＋、Na＋、SO2、S2- C.K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、SO2 D.Ba2+、Fe2+、NO、Br－ D　[A项在强酸性溶液中可共存，B、C两项在强碱性溶液中可共存，D项在强酸中Fe2+被NO氧化，在强碱中Fe2+生成Fe(OH)2沉淀。] 3．下列物质提纯方案错误的是(　　) 选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法 A CO(g) CO2(g) NaOH溶 液、浓硫酸 洗气 B NH4Cl(aq) Fe3+(aq) NaOH溶液 过滤 C Cl2(g) HCl(g) 饱和食盐 水、浓硫酸 洗气 D Na2CO3(s) NaHCO3(s) ____ 灼烧 B　[混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时，CO2被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气除去，得到纯净的CO，A项正确；NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应：NaOH＋NH4Cl===NaCl＋NH3·H2O，B项错误；Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大，混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去上一步带出的水蒸气，C项正确；灼烧时，杂质NaHCO3发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D项正确。] 4．实验室制备Al(OH)3，选用的试剂为①NaOH溶液；②氨水；③AlCl3溶液；④Na2S溶液 (1)若将足量的NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，开始产物为______，最终产物为______，离子反应方程式分别是________________，____________________。 (2)若将足量的氨水滴入AlCl3溶液中，开始产物为________，最终产物为________，离子方程式为_______________________________________________________________。 (3)向AlCl3溶液中滴入Na2S溶液，现象是__________________________________ ________________________________________________________________________， 反应的离子方程式为_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)由以上实验可知，制备Al(OH)3最好选用的试剂为___________________________。 解析：　(1)NaOH溶液与AlCl3溶液反应，生成的Al(OH)3沉淀又被NaOH溶液溶解生成Na[Al(OH)4]。(2)NH3·H2O与AlCl3反应生成的Al(OH)3沉淀不会被氨水溶解。(3)Al3+与S2-在水溶液中，水解彻底，产物为Al(OH)3和H2S。 答案：　(1)Al(OH)3　Na[Al(OH)4] Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ (2)Al(OH)3　Al(OH)3 Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH (3)有白色沉淀和臭鸡蛋气味气体生成 2Al3+＋3S2-＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑ (4)②和③(或氨水和AlCl3溶液) 学科网（北京）股份有限公司 $