第3讲 离子反应的应用(学用讲义)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word

该高中化学高考复习学案系统整合离子大量共存与检验推断两大核心考点，以离子反应本质为统领，构建“判断依据-反应类型-特殊情况”的知识网络，通过填空式梳理、易错辨析题组等任务驱动，引导学生自主内化溶液性质、离子反应规律，形成结构化认知框架。 特色在于诊断性自测与进阶式能力培养，开篇设置6道易错辨析题进行自主诊断，考向训练分无限定/有限定条件情境，配套“四步判断法”“推断四原则”等思维模型，培养科学思维与证据推理素养。真题演练结合高考题强化应用，助力学生自主提升，教师可通过学情精准指导，实现因材施教。

第3讲　离子反应的应用 1.能从宏观和微观相结合的视角理解离子反应，并运用离子反应解决实际问题。 2.理解并掌握离子大量共存的判断方法以及常见离子的检验与推断的规律。 考点一　离子大量共存 必备知识 1.离子共存的本质 几种离子在同一溶液中能大量共存，即指离子之间不发生反应；若离子之间能发生　　　　，则不能大量共存。 2.判断溶液中离子能否大量共存的角度 （1）注意题干要求：判断有关离子共存问题时，要注意题干中的“关键词”，如①“一定大量共存”还是“可能大量共存”。②“透明溶液”还是“无色透明溶液”，如CuSO4溶液为蓝色透明溶液，NaCl溶液为无色透明溶液。③“酸性”“碱性”或其他指定离子。 （2）溶液的颜色 无色溶液中不含有色离子，常考的有色离子： 离子 Cu2＋ Fe2＋ Fe3＋ Mn Cr Cr2 颜色 　色 浅绿色 　　色 　　色 黄色 橙色 提醒：注意“无色溶液”与“澄清透明”的区别。 （3）溶液的性质 判断溶液中离子能否大量共存，要考虑溶液的性质，如酸性和碱性、氧化性和还原性等。 溶液的性质 不能大量存在的离子 强酸性 OH－、　　　　　　（如C、S、S2－、CH3COO－等）、弱酸的　　　　　　　　　（如HS－、HC、HS等） 强碱性 H＋、　　　　　　　　（如N、Al3＋、Fe3＋等）、弱酸的　　　　　　　　　　（如HS－、HC、HS等） 氧化性 S2－（HS－）、S（HS）、I－、Fe2＋等　　　　性离子 还原性 ClO－、Mn、N（H＋）、Fe3＋、Cr2等　　　　性离子 （4）关注三种特殊情况 ①[Al（OH）4]－与HC不能大量共存：[Al（OH）4]－＋HCAl（OH）3↓＋C＋H2O。 ②“N＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、S等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③N与CH3COO－、C，Mg2＋与HC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，它们在溶液中仍能大量共存。 （5）掌握四种反应类型 四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应。 ①复分解反应：因生成沉淀（或微溶性物质）、生成难电离的物质或气体不能大量共存。如Ba2＋与S、N与OH－、H＋与CH3COO－、H＋与C等。 ②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，N（H＋）与Fe2＋等。 ③相互促进的水解反应：如Al3＋与C、HC、[Al（OH）4]－等。 ④因形成配合物（或配离子）而不能大量共存：如 Fe3＋与SCN－因生成Fe（SCN）3、Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag（NH3）2]＋、Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu（NH3）4]2＋而不能大量共存。 提醒：充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如：①含有大量Fe3＋的溶液，隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性。②含有大量N的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。③含有大量S2－、S的溶液，隐含不是酸性溶液。④含有大量[Al（OH）4]－的溶液，隐含是碱性溶液。 易错辨析 　（1）＝10－12的溶液中：Na＋、K＋、Si、C大量共存。（　　） （2）无色溶液中：K＋、S、Cr2、Na＋大量共存。（　　） （3）滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、N大量共存。（　　） （4）在c（Fe3＋）＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、N、SCN－、N大量共存。（　　） （5）＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：N、Ca2＋、Cl－、N大量共存。（　　） （6）水电离出的c（H＋）＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：N、K＋、S2、Cl－大量共存。（　　） 关键能力 考向1　无限定条件离子大量共存判断 1.（2025·甘肃庆阳模拟）常温下，在水溶液中能大量共存的离子组是（　　） A.Mg2＋、N、C、S B.Fe2＋、I－、S、N C.[Al（OH）4]－、Al3＋、Na＋、Br－ D.K＋、CH3COO－、Cl－、H＋ 2.（2025·云南昆明模拟）下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（　　） A.Mn、Fe2＋、K＋、N B.OH－、S、Na＋、[Al（OH）4]－ C.Mg2＋、N、H＋、CH3COO－ D.Al3＋、HC、Br－、N 考向2　有限定条件离子大量共存判断 3.（2025·辽宁沈阳联考）下列各组离子能大量共存，通入NO2后，不能大量共存的是（　　） A.Na＋、H＋、[Al（OH）4]－、N B.Na＋、N、ClO－、HS C.Cu2＋、Fe3＋、S、Cl－ D.Fe2＋、Al3＋、S、Cl－ 4.（2026·重庆名校联盟第一次联考）在下列条件下，一定能大量共存的离子组是（　　） A.能使酚酞呈红色的溶液：Ba2＋、K＋、N、Cl－ B.澄清透明溶液：Cu2＋、Ag＋、N、Cl－ C.KMnO4溶液中：Fe2＋、Na＋、N、Cl－ D.与单质Al反应生成氢气的溶液：N、Na＋、HC、S 　“四步”突破离子能否大量共存判断题 考点二　离子检验与推断 必备知识 1.常见阳离子的检验与推断依据 （1）依据生成的沉淀 阳离子 试剂 实验现象（证据） Mg2＋ NaOH溶液 开始产生　　　色沉淀，NaOH溶液过量时沉淀　　　　　 Al3＋ NaOH溶液 开始产生　　　色沉淀，NaOH溶液过量时沉淀　　　　 Fe2＋ NaOH溶液 开始产生　　　色沉淀，然后迅速变为　　　　色，最后变为　　　　色 K3[Fe（CN）6] （铁氰化钾）溶液 产生　　　色沉淀 Fe3＋ NaOH溶液 产生　　　　色沉淀 Cu2＋ NaOH溶液 产生　　　色沉淀 （2）依据生成的气体 N产生使湿润的红色石蕊试纸　　　　的气体。 （3）依据显示特殊颜色 阳离子 试剂或方法 实验现象（证据） H＋ 紫色石蕊溶液 溶液变　　 Na＋ 焰色试验 　　　色火焰 K＋ 焰色试验 　　　色火焰（透过蓝色钴玻璃） Fe3＋ KSCN溶液 溶液呈　　　色 Fe2＋ 开始加KSCN溶液再加氯水 开始无明显变化，后变　　　色 2.常见阴离子的检验与推断依据 （1）依据生成的沉淀 阴离子 试剂 实验现象（依据） Cl－Br－I－ AgNO3溶液和稀硝酸 产生　　　色沉淀→AgCl 产生　　　　色沉淀→AgBr 产生　　　色沉淀→AgI S 稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸　　　　现象，再加BaCl2溶液产生　　　色沉淀 C CaCl2溶液和稀盐酸 开始加CaCl2溶液产生　　　色沉淀，再加稀盐酸沉淀　　　，并产生　　　　　　的气体 （2）依据生成的气体 阴离子 试剂 实验现象（依据） C、HC 稀盐酸和 澄清石灰水 产生无色、无味且能使澄清石灰水　　　　　的气体 S、HS 稀硫酸 和品红溶液 加稀硫酸产生有　　　　　气味的气体，且气体能使品红溶液　　　　 （3）依据显示特殊颜色 ① ②未知液（无色）有机层（下层） ③I－（无色）溶液变　　　色 （1）〔人教必修第一册〕氯离子的检验：在用AgNO3溶液检验Cl－时，一般先在被检测的溶液中滴入适量稀硝酸酸化，以排除C等的干扰，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则可判断该溶液中含有Cl－。 （2）〔人教必修第二册〕硫酸根离子的检验：通常将溶液先用稀盐酸酸化，以排除C、Ag＋等可能造成的干扰，然后加入BaCl2溶液来检验S的存在。 【思考】 （1）向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，能判断原溶液中一定存在S吗？ （2）向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀不溶解，能确定原溶液中一定存在S吗？ （3）取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；加入硝酸，仍有沉淀，能说明此样品中含有S吗？ 易错辨析 　（1）向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，原溶液中一定存在C。（　　） （2）向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，原溶液中不一定存在Fe2＋。（　　） （3）做某溶液的焰色试验，火焰呈黄色，溶液中一定存在Na＋，也可能存在K＋。（　　） （4）检验铁锈中是否含有二价铁：将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去，则铁锈中含有二价铁。（　　） 关键能力 考向1　常见离子的检验 1.下列关于离子检验的说法正确的是（　　） A.检验溶液中是否含有Ba2＋：取少量待测液，加入少量稀硫酸，若有白色沉淀产生，则溶液中含有Ba2＋ B.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是酸性KMnO4溶液 C.检验溶液中是否含有C：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气泡产生 D.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在S或S 2.（2025·甘肃白银月考）某溶液可能含有等浓度的下列某些离子：Na＋、Mg2＋、N、H＋、Cl－、S、S、N。取该溶液分别进行如下实验： Ⅰ.加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀a，过滤后，往滤液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀b； Ⅱ.插入铝条，铝条逐渐溶解，有无色气体生成，无色气体遇空气变为红棕色； Ⅲ.加入NaOH溶液产生白色沉淀，加热后无明显变化。 下列说法错误的是（　　） A.白色沉淀a为BaSO4，白色沉淀b含有AgCl B.结合Ⅰ、Ⅱ可知溶液中肯定含有S、H＋、N C.不能确定原溶液中有无Cl－ D.加入NaOH溶液发生的反应为Mg2＋＋4OH－＋2H＋Mg（OH）2↓＋2H2O 考向2　溶液中离子综合推断 3.（2026·山西三晋联盟联考）某无色水样中只含有H＋、K＋、N、Fe3＋、Ag＋、Ca2＋、S、Cl－、C中的若干种离子（不考虑由水电离出的H＋或OH－）。取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加足量硝酸钡溶液，生成4.3 g沉淀，再滴加10 mL硝酸（滴加过程中沉淀质量已不再变化），最终沉淀的质量为2.33 g。下列说法错误的是（　　） A.水样中c（S）＝0.1 mol·L－1 B.水样中一定存在K＋、N C.水样中一定不存在Fe3＋、Ag＋、Ca2＋、H＋ D.滴加硝酸的浓度为2 mol·L－1 4.（2025·河北石家庄二十四中质检）某无色溶液Y可能含有Na＋、Fe3＋、Ba2＋、N、Cl－、HC、HS、S中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成，某同学进行了如下实验（假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解）。下列说法不正确的是（　　） A.溶液Y中一定不存在Fe3＋、S B.溶液Y中一定含有Cl－，且n（Cl－）＝0.01 mol C.溶液Y中肯定存在HC、HS、Ba2＋、N D.溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证 　离子推断四原则 1.（2025·安徽高考8题）下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是（　　） 选项 实验 粒子组 A 稀硝酸与铜片制NO H＋、Cu2＋、N、NO B 70％硫酸与Na2SO3制SO2 H＋、Na＋、S、HS C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H＋、K＋、Mn2＋、Cl－ D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H＋、Fe2＋、Cl－、H2O2 2.（2024·重庆高考2题）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　） A.氨水中：K＋、Na＋、S、N B.稀硫酸中：Na＋、Ba2＋、N、HC C.KMnO4溶液中：Fe2＋、H＋、Cl－、Br－ D.Na[Al（OH）4]溶液中：N、Fe3＋、Cl－、S 3.（2024·浙江1月选考5题）在溶液中能大量共存的离子组是（　　） A.H＋、I－、Ba2＋、N B.Fe3＋、K＋、CN－、Cl－ C.Na＋、Si、Br－、Ca2＋ D.N、S、CH3COO－、HC 4.（2024·江西高考14题）白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X，分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应，实验记录为： 编号 试剂 反应后的不溶物 生成的气体 Ⅰ 蒸馏水 白色 无色、有刺激性气味 Ⅱ 稀盐酸 白色 无色、无味 Ⅲ NaOH溶液 无不溶物 无色、有刺激性气味 依据实验现象，下列说法正确的是（　　） A.可能含Al2O3 B.含BaCl2 C.含Na2SO3 D.不含KCl 提示：完成课后作业　第一章　第3讲 答案 第3讲　离子反应的应用 考点一 必备知识 1.反应 2.（2）蓝　棕黄　紫红　（3）弱酸根离子　酸式酸根离子 弱碱阳离子　酸式酸根离子　还原　氧化 易错辨析 　（1）√　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）× 关键能力 1.B　A项，MgCO3微溶，Mg2＋、C不可以大量共存；B项，Fe2＋、I－、S、N可以大量共存；C项，[Al（OH）4]－与Al3＋发生相互促进的水解反应生成Al（OH）3，不可以大量共存；D项，CH3COO－与H＋生成弱电解质乙酸，不可以大量共存。 2.B　A项，Fe2＋、N 在溶液中水解使溶液呈酸性，酸性条件下Mn与Fe2＋发生氧化还原反应，不能大量共存；B项，四种离子在溶液中不发生任何反应，能大量共存；C项，酸性溶液中H＋、CH3COO－反应生成醋酸，不能大量共存；D项，溶液中Al3＋、HC反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存。 3.D　溶液中通入NO2后将发生反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO，生成具有强氧化性的HNO3。A项，H＋、[Al（OH）4]－会发生复分解反应生成Al（OH）3；B项，ClO－与HS会发生氧化还原反应而不能大量共存；C项，Cu2＋、Fe3＋、S、Cl－ 各离子间不反应，能够大量共存，通入NO2后仍然能够大量共存；D项，Fe2＋、Al3＋、S、Cl－各离子间不反应，能够大量共存，但通入NO2后，Fe2＋与H＋、N会发生氧化还原反应而不能大量共存。 4.A　A项，使酚酞呈红色的溶液为碱性，各离子之间互不反应，能大量共存；B项，Ag＋和Cl－产生AgCl沉淀，不能大量共存；C项，高锰酸钾具有强氧化性，与Fe2＋和Cl－不能大量共存；D项，与Al反应释放出氢气的溶液含有大量H＋或OH－，H＋与HC不能大量共存，OH－与HC和N不能大量共存。 考点二 必备知识 1.（1）白　不溶解　白　溶解　白　灰绿　红褐　蓝　红褐　蓝　（2）变蓝　（3）红　黄　紫　红　红 2.（1）白　淡黄　黄　无明显　白　白　溶解　无色无味　（2）变浑浊　刺激性　褪色　（3）①红　蓝　②Br－　I－　③蓝 教材挖掘： （1）不能。原溶液中存在Ag＋，也有相同的现象。 （2）不能。若原溶液中存在S和Ag＋，也有相同的现象。 （3）不能。因为硝酸有强氧化性，能把Na2SO3 氧化生成Na2SO4。 易错辨析 　（1）×　（2）√　（3）√　（4）× 关键能力 1.B　如果溶液中含有Ca2＋、Ag＋等，向其中加入少量稀硫酸，会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生，所以不能确定溶液中含有Ba2＋，A错误；硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；HC、S、HS遇稀盐酸也可产生大量气泡，C错误；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀，D错误。 2.D　Ⅰ.加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀a，则该白色沉淀为BaSO4，原溶液中可能含有S，也可能含有S，S被硝酸氧化生成S也能产生白色沉淀a，加入AgNO3溶液，产生的白色沉淀b含有AgCl（生成AgCl的Cl－不确定是否来源于原溶液）；Ⅱ.插入铝条，铝条逐渐溶解，有无色气体生成，无色气体遇空气变为红棕色，说明铝与稀硝酸反应生成了NO，由此可知，原溶液中含有H＋、N，继而排除S的存在，则溶液中肯定含有S、H＋、N；Ⅲ.加入NaOH溶液产生白色沉淀，可知存在Mg2＋，加热后无明显变化，则不存在N，又因各离子浓度相同，由电荷守恒可知，溶液中一定存在S、H＋、N、Mg2＋，不存在S，可能同时存在Na＋、Cl－，也可能同时不存在Na＋、Cl－。 3.B　水样为无色，一定不存在Fe3＋，最终沉淀的质量为2.33 g，为硫酸钡固体的质量，则n（S）＝n（BaSO4）＝＝0.01 mol，向样品中先滴加硝酸钡溶液生成4.3 g沉淀，则碳酸钡沉淀的质量为4.3 g－2.33 g＝1.97 g，水样中一定存在S、C，则一定不存在Fe3＋、Ag＋、Ca2＋、H＋，K＋、N至少存在一种，可能存在Cl－。A项，c（S）＝＝＝0.1 mol·L－1，正确；B项，水样中K＋、N至少存在一种，错误；C项，水样中一定不存在Fe3＋、Ag＋、Ca2＋、H＋，正确；D项，n（BaCO3）＝＝0.01 mol，硝酸与碳酸钡反应的化学方程式为BaCO3＋2HNO3Ba（NO3）2＋H2O＋CO2↑，c（HNO3）＝＝2 mol·L－1，正确。 4.B　无色溶液Y中一定不存在Fe3＋。Y和足量的双氧水、盐酸酸化，反应生成气体1，说明溶液中存在HC，根据C元素守恒可知n（HC）＝n（CO2）＝＝0.01 mol；同时得到溶液1和沉淀，沉淀一定是BaSO4，则溶液中一定含有Ba2＋，一定不存在S，一定存在HS，HS被双氧水氧化生成S，进而生成BaSO4，根据元素守恒可知n（Ba2＋）＝n（HS）＝n（BaSO4）＝＝0.01 mol。向溶液1中加入氢氧化钡溶液生成气体2和溶液2，则气体2一定是NH3，因此一定含有N，其物质的量为n（N）＝n（NH3）＝＝0.01 mol；根据电荷守恒可知溶液中还一定存在Cl－，可能含有Na＋。溶液Y中一定含有Ba2＋、HC、HS、N、Cl－，可能含有Na＋，且Ba2＋、HC、HS、N的物质的量都为0.01 mol，由于溶液中阳离子浓度相同，并根据电荷守恒可知，若溶液Y中含有Na＋，n（Na＋）＝0.01 mol，n（Cl－）＝0.02 mol，若溶液Y不含Na＋，n（Cl－）＝0.01 mol，A正确，B错误；溶液Y中肯定存在HC、HS、Ba2＋、N，C正确；溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证，若溶液1的焰色呈黄色，则说明溶液Y含有Na＋，D正确。 【真题演练】 1.C　NO不溶于水，不能大量存在于废液中，A错误；H＋与HS反应生成SO2，不能大量共存，B错误；浓盐酸与KMnO4发生反应：2KMnO4＋16HCl2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，反应结束后的废液中大量存在H＋、K＋、Mn2＋、Cl－，C正确；Fe2＋会被H2O2氧化为Fe3＋，不能大量共存，D错误。 2.A　A项，该组离子均与氨水不发生反应，能大量共存，正确；B项，Ba2＋与S反应生成硫酸钡沉淀，HC与氢离子反应生成二氧化碳气体，该组离子不能在硫酸中大量共存，错误；C项，KMnO4在酸性环境下具有强氧化性，能氧化Fe2＋、Cl－、Br－，不能大量共存，错误；D项，Na[Al（OH）4]中存在[Al（OH）4]－，能与N、Fe3＋发生双水解反应而不能大量共存，错误。 3.D　A项，H＋、I－、N三种离子会发生氧化还原反应而不能大量共存；B项，Fe3＋、CN－会生成[Fe（CN）6]3－而不能大量共存；C项，Si、Ca2＋会生成CaSiO3沉淀而不能大量共存；D项，N、CH3COO－、HC虽然不同程度水解，但水解是微弱的，能大量共存。 4.A　根据Ⅲ，加入NaOH溶液，无不溶物，产生无色、有刺激性气味气体，该气体为NH3，则一定含有NH4NO3；根据Ⅱ，加入稀盐酸，有白色不溶物，产生无色、无味气体，该气体为CO2，则一定含有Na2CO3，一定不含Na2SO3，白色不溶物只能为AgCl，则一定含有AgNO3，加入NaOH溶液时无不溶物，是因为NH4NO3与NaOH反应生成的NH3·H2O将AgNO3转化为了Ag（NH3）2NO3，无法确定BaCl2、KCl是否存在，但根据Ⅲ，加入NaOH溶液，无不溶物，可确定不存在BaCl2；根据Ⅰ，加入蒸馏水，有白色沉淀，产生无色、有刺激性气味气体，白色沉淀可能是Al2O3或AgCl，也可能是AgNO3和Na2CO3反应生成的Ag2CO3，无色、有刺激性气味的气体为铵盐分解产生的氨气，因此无法确定是否含有Al2O3，A项正确。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $