第1章 专题提升(1) 离子反应的综合应用-【正禾一本通】2025-2026学年高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版 单选版）

第 一 章 物质及其变化 化学·必修第一册 1 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 专题提升(一) 离子反应的综合应用 3 【学习目标】 能基于离子反应及发生条件，进行综合应用，如判断离子能否大量共存，建立正确解答离子共存问题的方法思路；进行离子推断；理解物质的除杂、分离与提纯方法和思路。 一、溶液中离子大量共存的判断 判断溶液中的离子能否大量共存，实际上是看离子之间能否发生反应，若发生反应，则不能大量共存；若不发生反应，则能大量共存。 【例1】 判断下列各组离子能否大量共存，并说明理由。 ①Ca2+、Na＋、CO eq \o\al(2-,3)、NO eq \o\al(－,3) 结论：________，理由________________________________________。 ②Ca2+、Na＋、SO eq \o\al(2-,4)、NO eq \o\al(－,3) 结论：________，理由________________________________________。 ③H＋、K＋、Cl－、OH－ 结论：________，理由________________________________________。 ④NH eq \o\al(＋,4)、K＋、OH－、SO eq \o\al(2-,4) 结论：________，理由________________________________________。 ⑤H＋、K＋、HCO eq \o\al(－,3)、SO eq \o\al(2-,4) 结论：________，理由________________________________________。 ⑥Na＋、K＋、CO eq \o\al(2-,3)、OH－ 结论：________，理由________________________________________。 答案：①不能大量共存　Ca2+与CO eq \o\al(2-,3)反应生成难溶物CaCO3 ②不能大量共存　Ca2+与SO eq \o\al(2-,4)反应生成微溶物CaSO4 ③不能大量共存　H＋与OH－反应生成水 ④不能大量共存　NH eq \o\al(＋,4)与OH－反应生成NH3·H2O ⑤不能大量共存　H＋与HCO eq \o\al(－,3)反应生成H2O和CO2 ⑥能大量共存　离子间相互不发生反应 【例2】 (2024·浙江1月选考改编)在无色溶液中能大量共存的离子组是(　　) A．H＋、I－、Ba2+、NO eq \o\al(－,3) B．Fe3+、K＋、CN－、Cl－ C．Na＋、CO eq \o\al(2-,3)、Br－、Ca2+ D．NH eq \o\al(＋,4)、SO eq \o\al(2-,4)、CH3COO－、HCO eq \o\al(－,3) 答案：D MnO eq \o\al(－,4) 浅绿色 棕黄色 蓝色 紫红色 【归纳总结】 你知道的有色离子有哪些？ 离子 溶液颜色 【提醒】 溶液中的“透明”与“有色” 溶液“有色”可以“透明”，例如，硫酸铜溶液为蓝色透明溶液；氯化铁溶液为棕黄色透明溶液。 Fe2+ Fe3+ Cu2+ 【方法指导】 分析溶液中离子是否大量共存的基本思路 二、离子推断 【例3】 某河道两旁有甲、乙两工厂。它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3+、Cl－、OH－、NO eq \o\al(－,3)六种离子。 (1)经检测发现甲厂的废水呈碱性，则甲厂废水中所含的三种离子是什么？写出推断过程。 答案：甲厂废水呈碱性，则溶液中含有大量的OH－，与OH－反应的Ag＋、Fe3+不能大量存在，根据溶液呈电中性可知，甲厂废水中应含有K＋，乙厂废水中含有Ag＋、Fe3+，则乙厂中Cl－、OH－不能存在，根据溶液呈电中性可知，乙厂还有NO eq \o\al(－,3)。由此可知，甲厂废水含有K＋、Cl－、OH－。 (2)乙厂废水中含有另外三种离子。如果加入一定量的物质A可以回收其中的某种金属B，且不引入其它金属元素，则A、B的化学式依次 是 、 。 (3)污水处理厂某技术人员提出了另一种设想：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？ 答案：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，可以作钾肥。 Fe Ag 【方法指导】 离子推断要坚持“四项基本原则” 【例4】 某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na＋中的几种。请回答下列问题： (1)不做任何实验就可以确定原溶液中一定不存在的离子是________。 (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______________，有关反应的离子方程式为____________________________________________。 (3)取(2)中的滤液，加入过量的NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有______________，有关反应的离子方程式为________________________________________________。 (4)原溶液可能大量存在的阴离子是__________(填字母)。 A．Cl－ B．NO eq \o\al(－,3) C．CO eq \o\al(2-,3) D．OH－ 答案：(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag＋　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)Mg2+　Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓ (4)B 【例5】 某无色、澄清溶液中只可能含有①Na＋　②SO eq \o\al(2-,4)　③Cl－　④HCO eq \o\al(－,3)　⑤CO eq \o\al(2-,3)　⑥H＋　⑦Cu2+中的几种，且每种离子的数目均相等。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： 步骤 操作 现象 (1) 用紫色石蕊试液检验 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2和稀HCl 有白色沉淀生成 (3) 将(2)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。溶液为无色溶液，Cu2+显蓝色，原溶液中不含Cu2+，(1)用紫色石蕊检验，溶液变红，说明含有H＋，H＋与CO eq \o\al(2-,3)、HCO eq \o\al(－,3)反应，因此原溶液中不含有CO eq \o\al(2-,3)、HCO eq \o\al(－,3)；(2)向溶液中滴加氯化钡和稀盐酸，有白色沉淀生成，该沉淀为BaSO4，原溶液中含有SO eq \o\al(2-,4)；(3)将(2)所得混合物过滤，向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，该白色沉淀为AgCl，Cl－是(2)中氯化钡和稀盐酸引入，因此原溶液中无法确定是否含有Cl－。由于每种离子的数目均相等，且溶液呈电中性，则溶液中一定含有Na＋，一定不含Cl－；根据上述分析，一定含有的离子是Na＋、H＋、SO eq \o\al(2-,4)，肯定没有的离子是Cl－、CO eq \o\al(2-,3)、HCO eq \o\al(－,3)、Cu2+。 【提醒】 溶液中的电荷守恒 溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。 三、常见离子的检验 【例6】 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 eq \o\al(2-,4) 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溶液，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有Cl－ 解析：选B。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，故A错误；过量稀盐酸已排除了Ag＋的干扰，加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀，说明含有SO eq \o\al(2-,4)，故B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，故C错误；溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明原矿石中含有Cl－，因为在矿石溶解时，加入了过量的稀盐酸，引入了Cl－，故D错误。 [答题模板] 操作→现象→结论 取样，加入……→有……生成→……的是…… 四、物质的除杂、分离和提纯 【例7】 某实验小组利用以下流程对粗盐进行提纯。 (1)工业上粗盐(含SO eq \o\al(2-,4)、Mg2+、Ca2+等杂质)经除杂得到氯化钠，粗盐提纯的流程如下： ①粗盐溶液中加人足量BaCl2溶液，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 ②用离子方程式表示加入足量Na2CO3溶液的作用：________________________________________________________________________。 ③加入稀盐酸调节溶液pH约为7，即可得到NaCl溶液，该过程的离子方程式为_______________________________________________________。 (2)有同学认为，还可以调整加入的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液的顺序(写化学式)：①______________________；②________________。 (3)上述“分离操作”的名称是________，需要的玻璃仪器为__________。 (4)由NaCl溶液得到NaCl晶体的实验操作名称为________。 答案：(1)①Ba2+＋SO eq \o\al(2-,4)===BaSO4↓ ②CO eq \o\al(2-,3)＋Ca2+===CaCO3↓、CO eq \o\al(2-,3)＋Ba2+===BaCO3↓ ③OH－＋H＋===H2O、CO eq \o\al(2-,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O (2)①BaCl2，Na2CO3，NaOH　②NaOH，BaCl2，Na2CO3(①②顺序可颠倒) (3)过滤　烧杯、漏斗、玻璃棒　(4)蒸发结晶 【方法指导】 1．(2025·吉林教育学院高一检测)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是(　　) A．在强酸性溶液中：NH eq \o\al(＋,4)、K＋、CO eq \o\al(2-,3)、Cl－ B．有SO eq \o\al(2-,4)存在的溶液中：Na＋、Mg2+、Ba2+、Br－ C．使酚酞溶液变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO eq \o\al(2-,4)、Fe3+ D．无色透明的水溶液中：K＋、Ba2+、Cl－、NO eq \o\al(－,3) 答案：D 2．(2022·重庆卷改编)下列操作中，不会影响溶液中K＋、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl－、NO eq \o\al(－,3)等离子大量共存的是(　　) A．加入ZnSO4 B．加入Zn粉 C．通入NH3 D．通入CO2 答案：D 3．(2022·湖北卷改编)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　) A．在1%氨水中：Ag＋、Cu2+、NO eq \o\al(－,3)、SO eq \o\al(2-,3) B．在1%氯化钠溶液中：Fe3+、I－、Ba2+、HCO eq \o\al(－,3) C．在1%醋酸溶液中：SO eq \o\al(2-,4)、NH eq \o\al(＋,4)、Br－、H＋ D．在1%硝酸银溶液中：K＋、Na＋、Cl－、CO eq \o\al(2-,3) 答案：C 4．(2025·厦门十中期末测试)某工业废水显酸性，且废水中含有大量Na＋、Cu2+、Cl－、SO eq \o\al(2-,4)、NO eq \o\al(－,3)。下列离子中，不可能大量存在于该废水中的是(　　) ①K＋　②Ag＋　③Fe3+　④Ba2+　⑤CO eq \o\al(2-,3) A．①②③ B．②③⑤ C．②④⑤ D．②③④⑤ 解析：选C。某工业废水显酸性，故⑤CO eq \o\al(2-,3)不能存在；含SO eq \o\al(2-,4)，故④Ba2+不能存在；含Cl－，故②Ag＋不能存在，不能大量共存的离子为②Ag＋、④Ba2+、⑤CO eq \o\al(2-,3)，故C符合题意。 5．(2025·山东泰安期末测试)在一条河边有甲、乙、丙、丁四座工厂(如图所示)，它们所排出的废液里每厂只含有NaHCO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某环保小组对河水监测时发现： ①甲处河水呈乳白色　②乙处河水有红褐色沉淀　③丙处河水由浑浊变澄清　④丁处河水产生气泡，河水仍澄清 请推断四座工厂排出的废液里含有的物质分别是(填化学式)： 甲：____________，乙：____________， 丙：____________，丁：____________。 答案：Ca(OH)2　FeCl3　HCl　NaHCO3 6．(2025·山东九校期末联考)下列试剂中，能一次性鉴别AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液的是(　　) A．KNO3溶液 B．NaOH溶液 C．CaCl2溶液 D．盐酸 解析：选D。A.KNO3溶液与三种物质均不反应，不能鉴别，A不符合题意；B.氢氧化钠与硝酸银反应，与碳酸钠、氯化钠均不反应，不能鉴别，B不符合题意；C.氯化钙和AgNO3、Na2CO3、NaCl分别生成氯化银白色沉淀、生成碳酸钙白色沉淀、不反应，有2个白色沉淀，不能鉴别，C不符合题意；D.AgNO3、Na2CO3、NaCl和盐酸混合，现象分别为生成白色沉淀、生成气体、无明显变化，能鉴别，D符合题意。 7．(2025·重庆一中检测)某无色溶液中只可能含有K＋、Ag＋、Ba2+、Cu2+、Cl－、OH－、CO eq \o\al(2-,3)、SO eq \o\al(2-,4)中的某几种，对其进行如下实验操作： (1)取少量溶液，滴加无色酚酞试剂，酚酞变红； (2)另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀； (3)向(2)所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成； (4)将(3)所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 下列对该溶液的说法正确的是(　　) A．一定含有K＋、OH－、CO eq \o\al(2-,3)、SO eq \o\al(2-,4) B．一定含有Cl－、OH－、K＋ C．一定不含有Ag＋、Ba2+、Cu2+、Cl－ D．无法判断 解析：选A。(1)无色溶液说明不含Cu2+，滴加无色酚酞溶液变红，说明含OH－，则不含Ag＋；(2)加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明含CO eq \o\al(2-,3)或SO eq \o\al(2-,4)或两者都有，则一定不含Ba2+；(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，说明原溶液中含CO eq \o\al(2-,3)和SO eq \o\al(2-,4)；(4)向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－，但可能是加入的BaCl2溶液及盐酸引入的，不能确定原溶液是否含有Cl－。根据溶液呈电中性，则溶液中一定含K＋。综上所述，原溶液一定含有K＋、OH－、CO eq \o\al(2-,3)、SO eq \o\al(2-,4)，一定不含Ag＋、Ba2+、Cu2+，可能含有Cl－。 8．(2025·广州一中检测)有一瓶溶液只含Cl－、CO eq \o\al(2-,3)、SO eq \o\al(2-,4)、Na＋、Mg2+、Cu2+六种离子中的某几种。通过实验：①原溶液中加入足量NaOH溶液只产生白色沉淀；②原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀；③原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解。回答下列问题： (1)试分析原溶液中一定含有的离子是__________，一定不含有的离子是__________；可能含有的离子是__________。 (2)实验③说明原溶液中含有________。 (3)写出实验①和实验③发生的离子方程式：_____________________________________________、______________________________________。 答案：(1)Mg2+、Cl－　CO eq \o\al(2-,3)、SO eq \o\al(2-,4)、Cu2+　Na＋ (2)Cl－　(3)Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ $