专题辅导一:复分解反应与离子的共存-2026-2027学年浙教版九年级科学上册
2026-07-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 常见的盐 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.10 MB |
| 发布时间 | 2026-07-30 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 红灯 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59030037.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以复分解反应条件为核心,通过“离子对”模型构建,系统整合反应规律与离子共存判断方法,形成“概念-原理-应用”三层逻辑体系,培养科学思维与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识梳理|1表+5类反应|离子对判断法(沉淀/气体/水)|复分解反应定义→特征→条件→离子共存(概念推导)|
|例题分析|3道典型题|顺藤摸瓜排除法、隐含条件转化法|反应类型判断→离子组推断→物质共存验证(应用递进)|
|强化训练|31题(选择+填空)|pH/颜色/反应现象综合分析法|基础判断→图像分析→计算应用(能力提升)|
内容正文:
九上科学专题辅导一:复分解反应与离子的共存
◆知识梳理
一、复分解反应
1.定义:由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。可表示为 AB+CD=AD+CB。酸碱盐之间的反应属于复分解反应。
2.特征:双交换,价不变。即该反应是在两种化合物之间进行,互相交换成分的实质是相互交换离子,生成了两种新化合物,且反应前后各元素的化合价不变。
3.复分解反应发生的条件:两种化合物相互交换成分,且生成物中有沉淀或气体或水生成,使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。
H+
OH-
H2O
CO32-
H2O+CO2↑
HCO3-
H2O+CO2↑
Cl-
Ag+
AgCl↓
SO42-
Ba2+
BaSO4↓
CO32-
Ba2+
BaCO3↓
Ca2+
CaCO3↓
Ag+
Ag2CO3↓
OH-
Cu2+
Cu(OH)2↓
Fe3+
Fe(OH)3↓
Fe2+
Fe(OH)2↓
Mg2+
Mg(OH)2↓
NH4+
H2O+NH3↑
二、复分解反应的分类
1.酸与金属氧化物反应,生成盐和水。
例:2HCl + CuO == H2O + CuCl2
2.酸与碱反应,生成盐和水。
例:HCl + NaOH == NaCl + H2O
3.酸与盐反应,生成新酸与新盐。
例:2HCl + Na2CO3 == 2NaCl +H2O + CO2↑
4.碱与盐反应,生成新碱与新盐。
例:Ca(OH)2 + Na2CO3 == CaCO3↓+ 2NaOH
5.盐与盐反应,生成两种新盐。
例:Na2SO4 + BaCl2 == BaSO4↓ + 2NaCl
三、离子的共存:
1.定义:溶液中的离子之间不发生反应叫共存。即阳离子和阴离子结合没有沉淀、气体或水生成。如果两种离子之间能反应生成气体、水或者沉淀则离子不共存。
2.溶液中物质的共存:在溶液中的物质两两之间都不发生反应,组内物质可共存于同一溶液。若溶液内的物质能发生反应,即有沉淀、气体或水生成,则溶液中不能共存。
3.离子对:两种离子不能共存叫做离子对。即所谓离子对,指这些离子若成对地凑在一起,就会生成沉淀、气体或水的离子。常见离子对如上右表。记住这些常见的能离子对,在解决许多酸碱盐的问题时,就可以不写出化学方程式而将复杂问题简单化,直观地看出答案。
四、常见的隐含条件:
1.PH<7的溶液相当于溶液中有H+,不能与OH-、CO32-共存。
2.PH>7的溶液相当于溶液中有OH-,不能共存H+、Cu2+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、NH4+。
3.在无色溶液中,有色离子不能大量共存。如:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。若溶液透明,是指不会形成混浊或沉淀,而与溶液的颜色无关。如:Ag+与Cl-(SO42-);Ca2+与CO32-(SO42-);Ba2+与CO32-、(SO42-)等在水溶液中会发生反应,有混浊或明显的沉淀生成,它们不能大量共存。
4.CO2通常情况下为使澄清的石灰水变混浊的无色气体;NH3通常情况下为无色有刺激性气味,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;AgCl、BaSO4二者均为白色沉淀,且不溶于稀硝酸;CaCO3、BaCO3二者均为白色沉淀,且与盐酸反应生成能使澄清的石灰水变混浊的无色气体(CO2);Mg(OH)2为白色沉淀,Fe(OH)3为红褐色沉淀,Cu(OH)2为蓝色沉淀,三者均溶于盐酸(或稀硫酸)。
◆例题分析
一、在同一溶液中判断“离子”能否共存
例1:初中化学几种常见物质之间的反应关系如图所示,“一”两端的物质均能发生反应,图中Y、Z的类别相同,下列说法不正确的是( )
A.Y可能是Na2CO3或NaHCO3 B.CO2与NaOH发生复分解反应
C.X可能是HCl或者H2SO4 D.Z与NaOH反应,可能得到红褐色沉淀
解析:题干提到“Y、Z的类别可能相同”。在初中化学常见的反应中,如果中心物质是碱(如NaOH),那么Y和Z通常可以是盐(如Na2CO3、NaHCO3、CuSO4等)或酸(如HCl、H2SO4 等)。
A.Y为碳酸钠或碳酸氢钠时,由于X能与氢氧化钠或Y反应,可能是酸,符合推导,该选项说法正确;
B.二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应中,两种化合物没有互相交换成分,则不属于复分解反应,该选项说法不正确;
C.由前面分析可知,X可能为酸,则为盐酸或硫酸,该选项说法正确;
D.氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁为红褐色沉淀,该选项说法正确。
故选B。
二、在同一溶液中判断“离子”能否共存
例2:某中学科学课外活动兴趣小组的学生,将一些可溶性化合物溶于水,配成甲、乙两瓶溶液,共含有H+、K+、Ag+、Ba2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-八种离子,每瓶溶液里含有四种离子各不相同。已知向甲瓶溶液中滴入紫色石蕊试液后,溶液变成蓝色,据此推知乙瓶溶液中的离子应该是 (填离子符号)
解析:向甲瓶溶液中滴入紫色石蕊试液后,溶液变成蓝色,说明甲瓶溶液显碱性,含有大量的OH-。因H+不能与OH-共存,则H+肯定在乙瓶溶液中。又H+不能与CO32-共存,得CO32-肯定在甲瓶溶液中。与CO32-不能共存的Ag+和Ba2+只能在乙瓶溶液中,而与Ag+不能共存的Cl-则肯定在甲瓶溶液中。至此,甲瓶溶液已经确定有OH-、Cl-、CO32-三种阴离子,则还有一种离子是K+;乙瓶溶液已经确定有H+、Ag+、Ba2+三种阳离子,则还有一种离子是NO3-。
最终验证:
甲瓶:OH-、Cl-、CO32-、K+。(四种离子互不反应,且显碱性,符合题意)
乙瓶:H+、Ag+、Ba2+、NO3-。(四种离子互不反应,符合题意)
答案:乙瓶溶液中的离子应该是:H+、Ag+、Ba2+、NO3-。
点拨:本题的“陷阱”是:不共存离子间的相互排斥知识,只要熟记离子间的不能共存知识,顺藤摸瓜,很容易得出答案。
三、溶液中判断物质能否共存
例3:在鉴定某无色溶液的组成时,四位实验者得出了如下不同的实验结论,其中正确的是( )
A.Na2CO3 NaCl HCl B.NaOH KCl Ba(NO3)2 C.AgNO3 NaCl HNO3 D.H2SO4 NaOH FeCl3
解析:
A.H+与CO32-不能共存,会生成CO2气体;
B.没有离子结合会有沉淀、气体或水生存,且为无色;
C.Ag+与Cl-生成AgCl白色沉淀,且不溶于稀硝酸;
D.H+与OH-不能共存,且Fe3+为黄色。
点拨:酸、碱、盐、之间的反应是一般为复分解反应,其实质酸、碱、盐的离子相互结合生成沉淀、气体和水的过程。
◆强化训练
1.某无色溶液中含有盐酸,则溶液中还可能存在的溶质有( )
A、硫酸铜 B、氧化钙 C、硫酸锌 D、氢氧化钠
2.下列化学方程式书写正确且属于复分解反应的是( )
A.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ B.AgNO3+HCl=AgCl+HNO3 C.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O D.2H2O2=2H2O+O2↑
3.下列各组物质的反应必须加入指示剂才能进行判断的是( )
A、Ba(OH)2和H2SO4 B、NaOH和HCl C、CaCO3和HCl D、Ca(OH)22和Na2CO3
4.往某无色溶液中加稀盐酸,会产生一种可以使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能存在的离子是( )
A、H+ B、Ca2+ C、Ba2+ D、K+
5.如图是硝酸银溶液与氯化钠溶液恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论不正确的是( )
A.该反应属于复分解反应
B.反应后溶液中存在的微粒有NO3-和Na+
C.该反应的实质是Ag+和Cl-结合生成AgCl
D.硝酸银溶液与氯化钾溶液反应的实质与该反应相同
6.下列各组离子能在同一溶液中大量共存,用盐酸酸化后,溶液仍然澄清透明且无色的是( )
A. Mg2+、Fe3+、NO3-、SO42- B.Na+、Ca2+、Cl-、CO32- C.K+、Na+、OH-、NO3- D. Na+、K+、SO42-、NO3-
7.下列实验方案的设计,能从有新物质生成的角度判断复分解反应发生的是( )
A. B. C. D.
8.下列各组离子能共存于同一溶液中的是( )
A.Na+、Cl-、Cu2+、SO42- B.H+、Cl-、OH-、Na+ C.Na+、H+、NO3-、CO32- D.H+、Ba2+、Cl-、SO42-
9.下列离子不能在pH为13的水溶液中大量共存的是( )
A.SO42-、Cl-、Na+、K+ B.K+、SO42-、Cu2+、NO3- C.Cl-、K+、NO3-、Ba2+ D.K+、Cl-、CO32-、Na+
10.如图是碳元素的“价类二维图”,下列说法错误的是( )
A.a对应的物质不只具有可燃性
B.b和c对应的两种物质可以相互转化
C.d对应的物质能使紫色石蕊溶液变红色
D.生成e对应的反应一定属于复分解反应
11.在初中化学中,很多物质存在如图的转化关系。下列有关该转化关系的说法正确的是( )
A.若A是稀盐酸,则生成物中一定有盐
B.若C为硫酸铜,则D可能是H2
C.若D为水,则A、B中至少有一种物质为酸或碱
D.若A、B、C、D含有一种相同的元素,该反应一定是复分解反应
12.某无色溶液中可能含有硫酸铜、氯化钠、氯化钡、碳酸钠四种化合物中的两种,当向此溶液中加入稀硫酸时,只见一种无色气体生成,则此溶液的组成是( )
A.CuSO4和Na2CO3 B.NaCl和BaCl2 C.BaCl2和Na2CO3 D.Na2CO3和NaCl
13.对化学反应A+B=C+D的下列说法中正确的是( )
A.若A是稀硫酸,则生成物质中一定有水
B.若C、D是盐和水,则A、B一定是酸和碱
C.若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C一定是沉淀
D.若A、B、C、D都是化合物,则该反应不一定是复分解反应
14.在某无色透明的pH=1的溶液中能共存的离子组是( )
A.NH4+、NO3-、Na+、OH- B.Na+、Cu2+、K+、NO3‑ C.Cl-、K+、SO42-、Na+ D.K+、SO42-、CO32-、Na+
15.在盛有CuSO4溶液的烧杯中,先后滴入NaOH溶液和稀硫酸,所得沉淀质量随加入试剂总质量的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a点时溶液一定不是蓝色
B.b点时溶液中的溶质一定有两种
C.c点时溶液中CuSO4的量与最初烧杯中CuSO4的量一样多
D.加入试剂总质量为mg时,溶液中一定不存在NaOH
16.现有甲、乙两种溶液,各含H+、K+、Ca2+、Cl-、NO3-、CO32-中的三种不同的离子。已知甲溶液的pH<7.下列对甲、乙溶液成分的判断错误的是( )
A.甲一定含有Ca2+ B.甲可能含有K+ C.乙一定含有CO32- D.乙可能含有Cl-
17.某化工厂初步处理后的废水是澄清透明的,经检测废水中含有H+、Na+、X、Cl-四种离子。下列有关说法正确的是( )
A.X一定是阴离子 B.向废水中加入Ba(OH)2,溶液中的溶质可能只有1种
C.X可能是银离子 D.向废水中加入无色酚酞溶液,溶液变红
18.下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是( )
A.在稀盐酸中:Ba2+、CO32-、Zn2+ B.在氢氧化钠溶液中:H+、Mg2+、Cl-
C.在氯化钠溶液中:K+、Ca2+、NO3- D.在硫酸铵溶液中:Na+、Cu2+、OH-
19.下列各组物质在水溶液中能大量共存,而且加入无色酚酞溶液后显红色的是( )
A.NaOH、NaC1、CuSO4、HC1 B.KNO3、Na2SO4、NaOH、KC1
C.KC1、Ba(NO3)2、HC1、CaC12 D.Na2CO3、Ba(OH)2、KNO3、Na2SO4
20.甲、乙分别是初中化学最常见的酸或盐中的一种,它们与其他4种物所有如图所示的反应关系,其中“一”表示两端的物质相互能反应,“→”表示一种物质可以直接转化为另一种物质。以下说法正确的是( )
A.甲是稀硫酸,乙是碳酸钙 B.所发生的反应均是复分解反应
C.甲→CuSO4有元素化合价的变化 D.其中有沉淀生成的反应共有5个
21.下列各组离子,能在指定溶液中共存的是 。
①无色溶液中:Cu2+、Cl-、Na+、CO32-、OH-;
②使pH试纸变深蓝色的溶液中:K+、CO32-、Na+、OH-
③pH=0的溶液中:Mg2+、SO42-、NO3-、Cl- ;
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl-、H+
22.某化工场排放的污水中,常溶有某些对人体有害的物质。通过目测,初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、Na+、OH-、Cl-、CO32-、SO42-;为了进一步确认,进行实验检测:
(1)取污水仔细观察,呈无色、透明、均一状态。
(2)向取样的污水中,滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失。
(3)用pH试纸测定污水的pH值,试纸显深蓝色。由此可知,该污水中,肯定含有离子是 。肯定没有的离子是 ,可能含有的离子是 。
23.硝酸钠溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、Ba(NO3)2三种杂质,为使三种物质转化为沉淀分离出来,提供的试剂是Na2SO4溶液、NaCl溶液、NaOH溶液。若要求每次只加一种试剂,滤出一种沉淀,那么所加试剂顺序是:① ;② ;③ 。
24.春天是鲜花盛开的季节。某学习小组利用花瓣归纳了一些物质的相互反应关系。每片花瓣表示一种物质,且相邻花瓣代表的两物质能相互反应(反应都在溶液中进行)。已知A~F六种物质分别是铁粉、二氧化碳、稀盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸铜中的一种,且A物质是黑色的,B物质常用于检验水蒸气的存在,C物质常用于改良酸性土壤。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)C物质的俗名是 。
(2)B物质和F物质之间 (选填“能”或“不能”)发生复分解反应。理由是
。
25.在分开盛放的A、B两溶液中,共含有K+、Cu2+、Zn2+、Ba2+、Fe3+、NO3-、OH-、SO42-8种离子,两溶液中所含离子各不相同,已知A溶液中含有4种阳离子和2种阴离子,其余全在B溶液中,则B溶液中所含有的离子应该是(填离子符号) 和 。
26.向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中缓慢加入硝酸银溶液,用氯离子传感器采集的实验数据如图所示。请回答下列问题:
(1)b点溶液中的离子为 。
(2)反应过程中观察到有白色沉淀生成的实质是 。
27.某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、Mg2+中的一种或几种。为确定其成分,进行如下实验:
①向此溶液中滴加足量稀盐酸,无明显现象;② 取少许①的溶液并加入少量Na2SO4溶液,有白色沉淀产生;
③ 取②的上层清液并加入足量NaOH溶液,有白色沉淀产生。请回答下列问题:
(1)不用任何操作即可确定该溶液中不含 (填离子符号,下同);
(2)原溶液中一定含有的离子是 ;一定不含有的离子是 ;。
(3)②中产生的白色沉淀是 (填名称)。
28.某溶液中可能含有H+、Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如图所示,由此可知,该溶液中一定含有的阳离子是 ,肯定不含的阳离子是 。(氢氧化铝和比较浓的氢氧化钠反应会生成NaAlO2和H2O。)
29.某次实验后,废液缸中残留物由稀硫酸、氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等试剂混合而成。同学们讨论后得到共识:上层溶液中一定含有Na+、Cl﹣,但对于其他离子还不能确认。为了确定该溶液中所含有的离子,同学们将残留物进行过滤,对滤渣和滤液所做的实验和现象如下:①取少量滤渣于试管中,滴加足量稀盐酸,有气泡产生;②取少量滤液于试管中,滴加几滴酚酞试液,滤液变红色;③取少量滤液于试管中,滴加几滴稀硫酸,有白色沉淀产生;④取少量滤液于试管中,滴加几滴氯化钡溶液,没有沉淀产生。
请回答下列问题:
(1)仅通过步骤①的实验现象,可以确定该废液缸的液体中一定没有的离子是 。
(2)小组同学对上述4个实验进行分析讨论,一致认为可以简化,只要实验 (填实验序号)即可达到实验目的。
30.某无色透明溶液中可能含有Na+、K+、Ba2+、SO42-、CO32-、Cl-中的若干种。现进行如下实验:
①取100g该溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后得到沉淀A和滤液B;
②向沉淀A中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解,产生4.4g无色气体,剩余沉淀质量为23.3g;
③ 向滤液B中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该溶液中一定存在的两种阴离子是 和 ,其个数之比为 。
(2)该溶液中一定不存在的阳离子是 。
(3)该溶液中一定存在的阳离子是 (填“Na+”、“K+”或“无法确定”)。
(4)若该溶液的密度为1.1g/cm3,则原溶液中SO42-的质量分数为 (保留一位小数)。
31.在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加溶质质量分数为0.73%的稀盐酸,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH,记录数据如右表:
反应时间(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀盐酸体积(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
pH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
温度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
(1)氢氧化钠溶液和稀盐酸不能大量共存于同一溶液中,是因为
。
(2)观察上表发现,当反应时间在
秒时,氢氧化钠与盐酸恰好中和。
(3)完成上述实验,不能用氢氧化钠固体代替的原因:
。
(4)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量。(稀盐酸的密度取l.0克/毫升)
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九上科学专题辅导一:复分解反应与离子的共存(答案版)
◆强化训练
1--5 C C B D B 6--10 D C A B D 11--15 A D D C A 16--20 B B C B D
21. ②③④
22.(3)Ba2+、OH- Fe3+、CO32-、SO42- Na+、Cl-
23. ① NaCl溶液;② NaOH溶液 ③ Na2SO4溶液
24.(1)熟石灰 (2) 不能 B为硫酸铜,F为稀盐酸,两者如果发生复分解反应仍然生成硫酸和氯化铜,没有沉淀、气体、水之一生成,不符合复分解反应发生的条件 。
25. Ba2+ OH-
26.(1) Na+、Ag+、NO3- (2) Ag++Cl-=AgCl↓
27.(1) Cu2+ (2) Ba2+、Mg2+ CO32- (3)硫酸钡
28. H+、Al3+ Mg2+、Fe3+
29.(1)H+
(2) ②③
30.(1)SO42- 和 CO32- 1:1 (2)Ba2+ (3)无法确定 (4)9.6%
31.(1)氢氧化钠与盐酸会发生复分解反应,生成氯化钠和水,无法在同一溶液中大量共存
(2)125 (3)氢氧化钠固体溶于水时会放热,故不能用氢氧化钠固体代替溶液进行反应
(4)解:HCl的质量=20毫升×1克/毫升×0.73%=0.146克
设 NaOH稀溶液中溶质的质量为x
NaOH + HCl = NaCl + H20 ;
40 36.5
x 0.146克
40/x=36.5/0.146克,解得x=0.16克
答:氢氧化钠稀溶液中溶质的质量为0.16克。
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九上科学专题辅导一:复分解反应与离子的共存
◆知识梳理
一、复分解反应
1.定义:由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。可表示为 AB+CD=AD+CB。酸碱盐之间的反应属于复分解反应。
2.特征:双交换,价不变。即该反应是在两种化合物之间进行,互相交换成分的实质是相互交换离子,生成了两种新化合物,且反应前后各元素的化合价不变。
H+
OH-
H2O
CO32-
H2O+CO2↑
HCO3-
H2O+CO2↑
Cl-
Ag+
AgCl↓
SO42-
Ba2+
BaSO4↓
CO32-
Ba2+
BaCO3↓
Ca2+
CaCO3↓
Ag+
Ag2CO3↓
OH-
Cu2+
Cu(OH)2↓
Fe3+
Fe(OH)3↓
Fe2+
Fe(OH)2↓
Mg2+
Mg(OH)2↓
NH4+
H2O+NH3↑
3.复分解反应发生的条件:两种化合物相互交换成分,且生成物中有沉淀或气体或水生成,使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。
二、复分解反应的分类
1.酸与金属氧化物反应,生成盐和水。
例:2HCl + CuO == H2O + CuCl2
2.酸与碱反应,生成盐和水。
例:HCl + NaOH == NaCl + H2O
3.酸与盐反应,生成新酸与新盐。
例:2HCl + Na2CO3 == 2NaCl +H2O + CO2↑
4.碱与盐反应,生成新碱与新盐。
例:Ca(OH)2 + Na2CO3 == CaCO3↓+ 2NaOH
5.盐与盐反应,生成两种新盐。
例:Na2SO4 + BaCl2 == BaSO4↓ + 2NaCl
三、离子的共存:
1.定义:溶液中的离子之间不发生反应叫共存。即阳离子和阴离子结合没有沉淀、气体或水生成。如果两种离子之间能反应生成气体、水或者沉淀则离子不共存。
2.溶液中物质的共存:在溶液中的物质两两之间都不发生反应,组内物质可共存于同一溶液。若溶液内的物质能发生反应,即有沉淀、气体或水生成,则溶液中不能共存。
3.离子对:两种离子不能共存叫做离子对。即所谓离子对,指这些离子若成对地凑在一起,就会生成沉淀、气体或水的离子。常见离子对如上右表。记住这些常见的能离子对,在解决许多酸碱盐的问题时,就可以不写出化学方程式而将复杂问题简单化,直观地看出答案。
四、常见的隐含条件:
1.PH<7的溶液相当于溶液中有H+,不能与OH-、CO32-共存。
2.PH>7的溶液相当于溶液中有OH-,不能共存H+、Cu2+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、NH4+。
3.在无色溶液中,有色离子不能大量共存。如:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。若溶液透明,是指不会形成混浊或沉淀,而与溶液的颜色无关。如:Ag+与Cl-(SO42-);Ca2+与CO32-(SO42-);Ba2+与CO32-、(SO42-)等在水溶液中会发生反应,有混浊或明显的沉淀生成,它们不能大量共存。
4.CO2通常情况下为使澄清的石灰水变混浊的无色气体;NH3通常情况下为无色有刺激性气味,且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;AgCl、BaSO4二者均为白色沉淀,且不溶于稀硝酸;CaCO3、BaCO3二者均为白色沉淀,且与盐酸反应生成能使澄清的石灰水变混浊的无色气体(CO2);Mg(OH)2为白色沉淀,Fe(OH)3为红褐色沉淀,Cu(OH)2为蓝色沉淀,三者均溶于盐酸(或稀硫酸)。
◆例题分析
一、在同一溶液中判断“离子”能否共存
例1:初中化学几种常见物质之间的反应关系如图所示,“一”两端的物质均能发生反应,图中Y、Z的类别相同,下列说法不正确的是( )
A.Y可能是Na2CO3或NaHCO3 B.CO2与NaOH发生复分解反应
C.X可能是HCl或者H2SO4 D.Z与NaOH反应,可能得到红褐色沉淀
解析:题干提到“Y、Z的类别可能相同”。在初中化学常见的反应中,如果中心物质是碱(如NaOH),那么Y和Z通常可以是盐(如Na2CO3、NaHCO3、CuSO4等)或酸(如HCl、H2SO4 等)。
A.Y为碳酸钠或碳酸氢钠时,由于X能与氢氧化钠或Y反应,可能是酸,符合推导,该选项说法正确;
B.二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应中,两种化合物没有互相交换成分,则不属于复分解反应,该选项说法不正确;
C.由前面分析可知,X可能为酸,则为盐酸或硫酸,该选项说法正确;
D.氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁为红褐色沉淀,该选项说法正确。
故选B。
二、在同一溶液中判断“离子”能否共存
例2:某中学科学课外活动兴趣小组的学生,将一些可溶性化合物溶于水,配成甲、乙两瓶溶液,共含有H+、K+、Ag+、Ba2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-八种离子,每瓶溶液里含有四种离子各不相同。已知向甲瓶溶液中滴入紫色石蕊试液后,溶液变成蓝色,据此推知乙瓶溶液中的离子应该是 (填离子符号)
解析:向甲瓶溶液中滴入紫色石蕊试液后,溶液变成蓝色,说明甲瓶溶液显碱性,含有大量的OH-。因H+不能与OH-共存,则H+肯定在乙瓶溶液中。又H+不能与CO32-共存,得CO32-肯定在甲瓶溶液中。与CO32-不能共存的Ag+和Ba2+只能在乙瓶溶液中,而与Ag+不能共存的Cl-则肯定在甲瓶溶液中。至此,甲瓶溶液已经确定有OH-、Cl-、CO32-三种阴离子,则还有一种离子是K+;乙瓶溶液已经确定有H+、Ag+、Ba2+三种阳离子,则还有一种离子是NO3-。
最终验证:
甲瓶:OH-、Cl-、CO32-、K+。(四种离子互不反应,且显碱性,符合题意)
乙瓶:H+、Ag+、Ba2+、NO3-。(四种离子互不反应,符合题意)
答案:乙瓶溶液中的离子应该是:H+、Ag+、Ba2+、NO3-。
点拨:本题的“陷阱”是:不共存离子间的相互排斥知识,只要熟记离子间的不能共存知识,顺藤摸瓜,很容易得出答案。
三、溶液中判断物质能否共存
例3:在鉴定某无色溶液的组成时,四位实验者得出了如下不同的实验结论,其中正确的是( )
A.Na2CO3 NaCl HCl B.NaOH KCl Ba(NO3)2 C.AgNO3 NaCl HNO3 D.H2SO4 NaOH FeCl3
解析:
A.H+与CO32-不能共存,会生成CO2气体;
B.没有离子结合会有沉淀、气体或水生存,且为无色;
C.Ag+与Cl-生成AgCl白色沉淀,且不溶于稀硝酸;
D.H+与OH-不能共存,且Fe3+为黄色。
点拨:酸、碱、盐、之间的反应是一般为复分解反应,其实质酸、碱、盐的离子相互结合生成沉淀、气体和水的过程。
◆强化训练
1.某无色溶液中含有盐酸,则溶液中还可能存在的溶质有( C )
A、硫酸铜 B、氧化钙 C、硫酸锌 D、氢氧化钠
2.下列化学方程式书写正确且属于复分解反应的是( C )
A.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ B.AgNO3+HCl=AgCl+HNO3 C.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O D.2H2O2=2H2O+O2↑
3.下列各组物质的反应必须加入指示剂才能进行判断的是( B )
A、Ba(OH)2和H2SO4 B、NaOH和HCl C、CaCO3和HCl D、Ca(OH)22和Na2CO3
4.往某无色溶液中加稀盐酸,会产生一种可以使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能存在的离子是( D )
A、H+ B、Ca2+ C、Ba2+ D、K+
5.如图是硝酸银溶液与氯化钠溶液恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论不正确的是( B )
A.该反应属于复分解反应
B.反应后溶液中存在的微粒有NO3-和Na+
C.该反应的实质是Ag+和Cl-结合生成AgCl
D.硝酸银溶液与氯化钾溶液反应的实质与该反应相同
6.下列各组离子能在同一溶液中大量共存,用盐酸酸化后,溶液仍然澄清透明且无色的是( D )
A. Mg2+、Fe3+、NO3-、SO42- B.Na+、Ca2+、Cl-、CO32- C.K+、Na+、OH-、NO3- D. Na+、K+、SO42-、NO3-
7.下列实验方案的设计,能从有新物质生成的角度判断复分解反应发生的是( C )
A. B. C. D.
8.下列各组离子能共存于同一溶液中的是( A )
A.Na+、Cl-、Cu2+、SO42- B.H+、Cl-、OH-、Na+ C.Na+、H+、NO3-、CO32- D.H+、Ba2+、Cl-、SO42-
9.下列离子不能在pH为13的水溶液中大量共存的是( B )
A.SO42-、Cl-、Na+、K+ B.K+、SO42-、Cu2+、NO3- C.Cl-、K+、NO3-、Ba2+ D.K+、Cl-、CO32-、Na+
10.如图是碳元素的“价类二维图”,下列说法错误的是( D )
A.a对应的物质不只具有可燃性
B.b和c对应的两种物质可以相互转化
C.d对应的物质能使紫色石蕊溶液变红色
D.生成e对应的反应一定属于复分解反应
11.在初中化学中,很多物质存在如图的转化关系。下列有关该转化关系的说法正确的是( A )
A.若A是稀盐酸,则生成物中一定有盐
B.若C为硫酸铜,则D可能是H2
C.若D为水,则A、B中至少有一种物质为酸或碱
D.若A、B、C、D含有一种相同的元素,该反应一定是复分解反应
12.某无色溶液中可能含有硫酸铜、氯化钠、氯化钡、碳酸钠四种化合物中的两种,当向此溶液中加入稀硫酸时,只见一种无色气体生成,则此溶液的组成是( D )
A.CuSO4和Na2CO3 B.NaCl和BaCl2 C.BaCl2和Na2CO3 D.Na2CO3和NaCl
13.对化学反应A+B=C+D的下列说法中正确的是( D )
A.若A是稀硫酸,则生成物质中一定有水
B.若C、D是盐和水,则A、B一定是酸和碱
C.若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C一定是沉淀
D.若A、B、C、D都是化合物,则该反应不一定是复分解反应
14.在某无色透明的pH=1的溶液中能共存的离子组是( C )
A.NH4+、NO3-、Na+、OH- B.Na+、Cu2+、K+、NO3‑ C.Cl-、K+、SO42-、Na+ D.K+、SO42-、CO32-、Na+
15.在盛有CuSO4溶液的烧杯中,先后滴入NaOH溶液和稀硫酸,所得沉淀质量随加入试剂总质量的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是( A )
A.a点时溶液一定不是蓝色
B.b点时溶液中的溶质一定有两种
C.c点时溶液中CuSO4的量与最初烧杯中CuSO4的量一样多
D.加入试剂总质量为mg时,溶液中一定不存在NaOH
16.现有甲、乙两种溶液,各含H+、K+、Ca2+、Cl-、NO3-、CO32-中的三种不同的离子。已知甲溶液的pH<7.下列对甲、乙溶液成分的判断错误的是( B )
A.甲一定含有Ca2+ B.甲可能含有K+ C.乙一定含有CO32- D.乙可能含有Cl-
17.某化工厂初步处理后的废水是澄清透明的,经检测废水中含有H+、Na+、X、Cl-四种离子。下列有关说法正确的是( B )
A.X一定是阴离子 B.向废水中加入Ba(OH)2,溶液中的溶质可能只有1种
C.X可能是银离子 D.向废水中加入无色酚酞溶液,溶液变红
18.下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是( C )
A.在稀盐酸中:Ba2+、CO32-、Zn2+ B.在氢氧化钠溶液中:H+、Mg2+、Cl-
C.在氯化钠溶液中:K+、Ca2+、NO3- D.在硫酸铵溶液中:Na+、Cu2+、OH-
19.下列各组物质在水溶液中能大量共存,而且加入无色酚酞溶液后显红色的是( B )
A.NaOH、NaC1、CuSO4、HC1 B.KNO3、Na2SO4、NaOH、KC1
C.KC1、Ba(NO3)2、HC1、CaC12 D.Na2CO3、Ba(OH)2、KNO3、Na2SO4
20.甲、乙分别是初中化学最常见的酸或盐中的一种,它们与其他4种物所有如图所示的反应关系,其中“一”表示两端的物质相互能反应,“→”表示一种物质可以直接转化为另一种物质。以下说法正确的是( D )
A.甲是稀硫酸,乙是碳酸钙 B.所发生的反应均是复分解反应
C.甲→CuSO4有元素化合价的变化 D.其中有沉淀生成的反应共有5个
21.下列各组离子,能在指定溶液中共存的是 ②③④ 。
①无色溶液中:Cu2+、Cl-、Na+、CO32-、OH-;
②使pH试纸变深蓝色的溶液中:K+、CO32-、Na+、OH-
③pH=0的溶液中:Mg2+、SO42-、NO3-、Cl- ;
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl-、H+
22.某化工场排放的污水中,常溶有某些对人体有害的物质。通过目测,初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、Na+、OH-、Cl-、CO32-、SO42-;为了进一步确认,进行实验检测:
(1)取污水仔细观察,呈无色、透明、均一状态。
(2)向取样的污水中,滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失。
(3)用pH试纸测定污水的pH值,试纸显深蓝色。由此可知,该污水中,肯定含有离子是 Ba2+、OH- 。肯定没有的离子是 Fe3+、CO32-、SO42- ,可能含有的离子是 Na+、Cl- 。
23.硝酸钠溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、Ba(NO3)2三种杂质,为使三种物质转化为沉淀分离出来,提供的试剂是Na2SO4溶液、NaCl溶液、NaOH溶液。若要求每次只加一种试剂,滤出一种沉淀,那么所加试剂顺序是:① NaCl溶液 ;② NaOH溶液 ;③ Na2SO4溶液 。
24.春天是鲜花盛开的季节。某学习小组利用花瓣归纳了一些物质的相互反应关系。每片花瓣表示一种物质,且相邻花瓣代表的两物质能相互反应(反应都在溶液中进行)。已知A~F六种物质分别是铁粉、二氧化碳、稀盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸铜中的一种,且A物质是黑色的,B物质常用于检验水蒸气的存在,C物质常用于改良酸性土壤。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)C物质的俗名是 熟石灰 。
(2)B物质和F物质之间 不能 (选填“能”或“不能”)发生复分解反应。理由是 B为硫酸铜,F为稀盐酸,两者如果发生复分解反应仍然生成硫酸和氯化铜,没有沉淀、气体、水之一生成,不符合复分解反应发生的条件 。
25.在分开盛放的A、B两溶液中,共含有K+、Cu2+、Zn2+、Ba2+、Fe3+、NO3-、OH-、SO42-8种离子,两溶液中所含离子各不相同,已知A溶液中含有4种阳离子和2种阴离子,其余全在B溶液中,则B溶液中所含有的离子应该是(填离子符号) Ba2+ 和 OH- 。
26.向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中缓慢加入硝酸银溶液,用氯离子传感器采集的实验数据如图所示。请回答下列问题:
(1)b点溶液中的离子为 Na+、Ag+、NO3- 。
(2)反应过程中观察到有白色沉淀生成的实质是 Ag++Cl-=AgCl↓ 。
27.某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、Mg2+中的一种或几种。为确定其成分,进行如下实验:
①向此溶液中滴加足量稀盐酸,无明显现象;② 取少许①的溶液并加入少量Na2SO4溶液,有白色沉淀产生;
③ 取②的上层清液并加入足量NaOH溶液,有白色沉淀产生。请回答下列问题:
(1)不用任何操作即可确定该溶液中不含_Cu2+_(填离子符号,下同);
(2)原溶液中一定含有的离子是 Ba2+、Mg2+ ;一定不含有的离子是 CO32- ;。
(3)②中产生的白色沉淀是 硫酸钡 (填名称)。
28.某溶液中可能含有H+、Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如图所示,由此可知,该溶液中一定含有的阳离子是 H+、Al3+ ,肯定不含的阳离子是 Mg2+、Fe3+ 。(氢氧化铝和比较浓的氢氧化钠反应会生成NaAlO2和H2O。)
29.某次实验后,废液缸中残留物由稀硫酸、氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等试剂混合而成。同学们讨论后得到共识:上层溶液中一定含有Na+、Cl﹣,但对于其他离子还不能确认。为了确定该溶液中所含有的离子,同学们将残留物进行过滤,对滤渣和滤液所做的实验和现象如下:①取少量滤渣于试管中,滴加足量稀盐酸,有气泡产生;②取少量滤液于试管中,滴加几滴酚酞试液,滤液变红色;③取少量滤液于试管中,滴加几滴稀硫酸,有白色沉淀产生;④取少量滤液于试管中,滴加几滴氯化钡溶液,没有沉淀产生。
请回答下列问题:
(1)仅通过步骤①的实验现象,可以确定该废液缸的液体中一定没有的离子是 H+ 。
(2)小组同学对上述4个实验进行分析讨论,一致认为可以简化,只要实验 ②③ (填实验序号)即可达到实验目的。
30.某无色透明溶液中可能含有Na+、K+、Ba2+、SO42-、CO32-、Cl-中的若干种。现进行如下实验:
①取100g该溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后得到沉淀A和滤液B;
②向沉淀A中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解,产生4.4g无色气体,剩余沉淀质量为23.3g;
③ 向滤液B中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该溶液中一定存在的两种阴离子是 SO42- 和 CO32- ,其个数之比为 1:1 。
(2)该溶液中一定不存在的阳离子是 Ba2+。
(3)该溶液中一定存在的阳离子是 无法确定 (填“Na+”、“K+”或“无法确定”)。
(4)若该溶液的密度为1.1g/cm3,则原溶液中SO42-的质量分数为 9.6% (保留一位小数)。
31.在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加溶质质量分数为0.73%的稀盐酸,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH,记录数据如右表:
反应时间(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀盐酸体积(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
pH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
温度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
(1)氢氧化钠溶液和稀盐酸不能大量共存于同一溶液中,是因为 氢氧化钠与盐酸会发生复分解反应,生成氯化钠和水,无法在同一溶液中大量共存 。
(2)观察上表发现,当反应时间在 125 秒时,氢氧化钠与盐酸恰好中和。
(3)完成上述实验,不能用氢氧化钠固体代替的原因: 氢氧化钠固体溶于水时会放热,故不能用氢氧化钠固体代替溶液进行反应 。
(4)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量。(稀盐酸的密度取l.0克/毫升)
解:HCl的质量=20毫升×1克/毫升×0.73%=0.146克
设 NaOH稀溶液中溶质的质量为x
NaOH + HCl = NaCl + H20 ;
40 36.5
x 0.146克
40/x=36.5/0.146克,解得x=0.16克
答:氢氧化钠稀溶液中溶质的质量为0.16克。
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