专题探究1 离子方程式与离子共存&专题探究2 离子反应的应用-【经纶学霸】2026-2027学年高一化学必修第一册4星学霸黑白题（人教版）

专题探究1离子方程式与离子共存 黑题 专题强化 1.A解析：由题意知甲废液经化验呈碱性，这说明甲废液中含有 OH,主要的有毒离子为Ba+,如将甲、乙两废液按一定比例混合， 能实现毒性和碱性明显降低，则说明甲、乙发生反应使重金属离子 生成沉淀，则乙中应含有S0},发生反应为Ba2+S0一BaS0,↓， 乙中的重金属离子与甲中的OH反应生成沉淀，根据选项中离子 性质可知，只有Cu2+符合，发生反应Cu2+20H一Cu(0H)2↓， 故A符合题意。 2.C解析：①四种物质只有Ca(0H)2是白色微溶于水的固体，故 甲厂排放的废液中含有Ca(OH)2,A正确；②乙处河水呈红褐色 浑浊状，为氢氧化铁沉淀，则乙厂废液含FCl,;③丙处河水由浑浊 变澄清，则氢氧化铁溶于盐酸中，丙厂废液含HC1,丙处河水变澄 清的原因：Fe(OH),+3H一Fe3++3H,0,B正确：④丁处河水产 生的气泡为二氧化碳，为盐酸和碳酸钠反应生成，则丁厂废液含 Na2CO3,C错误；在M处河水中有Na、CI、Ca2+、Fe3+、H,D正确。 3.C解析：HR树脂为氢型阳离子交换树脂，溶液中阳离子与树脂中 如Na、Mg 的H*可以进行交换，如：Mg2+2HR=MgR2+2H,通过HR树脂 后，离子数目增加，A错误；若先通过ZOH树脂，交换出的OH 如1个Mg2+交换之后变为2个H 会与海水中的Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀，堵塞树脂，降低交换 效率，故树脂位置不可交换，B错误；工作一段时间后，HR树脂中 的H和Z0H树脂中的OH反应被耗尽，需进行再生处理，C正确； 通过HR树脂时，溶液中的阳离子与HR树脂中的氢离子进行交 换，产生H,阴离子还没有与Z0H树脂发生交换，溶液中无大量 OH,不会发生反应H+0H=H,0,D错误。 4.B解析：由图中曲线可知，ab段发生反应的离子方程式是Ba2++ OH+H*+S0?一BaS04↓+H,0,bc段发生反应的离子方程式是 H+OH一H,0,A正确，B错误；c点溶质为Na2S04,溶液中大量 存在的离子是Na、S0,C正确；ab段：Ba(OH)2+NaHS04 BaS04↓+H20+NaOH;bc段：NaOH+NaHS04=Na,S04+H,0, Ba(OH)2中含有2个OH,b点消耗1个OH,c点恰好消耗完溶 液中的0H,则：V2=1:2,D正确。 5.(1)2Mg2+2C0+H20一Mg(0H)2·MgC03↓+C02↑[或 2Mg2+3C0号+2H20—Mg(0H)2·MgC0,↓+2HC0] (2)Zn2++Ba2++S2-+S0=ZnS·BaS04↓ (3)Mn2++2HC0,=MnC03↓+C02↑+H20 解析：(1)向MgS04溶液中加入(NH,)2C0溶液生成Mg(OH)2· MgC0,根据原子守恒可知还有二氧化碳或碳酸氢根离子生成，反 应的离子方程式为2Mg+2C03+H,0=Mg(OH)2MgC03↓+C02↑ 或2Mg2++3C03+2H,0—Mg(0H)2·MgC0,↓+2HC03。 (2)BaS溶液与硫酸锌溶液混合生成立德粉(ZnS·BaS04)的离子 方程式为Zm2++Ba2+S2+S0?=ZnS·BaS04↓。(3)向MnF2溶 液中加入NH,HCO,生成MnCO,同时还生成氟化铵、二氧化碳和 水，反应的离子方程式为Mm2+2HC0一MnC0,↓+C02↑+H20。 8学霸黑白题化学·必修第一册·RJ 专题探究2离子反应的应用 黑题 专题强化 1.A解析：向Na2S04、NH,Cl、KCl、(NH4)2SO4四种无色溶液中分别 加入Ba(OH),溶液，实验现象分别为生成白色沉淀、有刺激性气 味的气体生成、无现象、既有沉淀生成又有刺激性气味的气体生 成，实验现象各不相同，可以区别，A正确；KOH与NHCI、 (NH4)2S0,两种无色溶液均反应，均生成刺激性气味的气体，实验 现象相同，无法区别，KOH与Na2S04、KCl溶液不反应，无法区别， B错误；BaCl2与Na2S04、(NH4),S0,两种无色溶液均反应，均生成 白色沉淀，实验现象相同，无法区别，BaCL2与NH4Cl、KCI两种无 色溶液均不反应，无法区别，C错误；AgNO3与Na2SO4、NH,Cl、 KCl、(NH4)2S04四种无色溶液均反应，均生成白色沉淀，实验现 象相同，不能区别，D错误。 2.A解析：由溶液呈电中性可知，Fe3+和A13*所带正电荷总数大于 S01所带负电荷总数，设X带的负电荷数为x,则3×2+3×1=2×4+ x×1,解得x=1,即X为带一个负电荷的阴离子，因0H与Fe3+、 A1*结合生成沉淀，不能共存于同一溶液，故X可能为CI, A正确。 3.D解析：①取少量固体溶于水，振荡，有白色沉淀产生，该沉淀应 为BaSO4、BaC0,、CaCO,中的一种或多种，说明CaCL2和Ba(NO3)2 中至少含有一种，Na,S0,和Na2C0,两种物质中至少含有一种；② 向①中所得浊液加入过量稀盐酸，沉淀完全溶解，有气泡产生，说 明CaCO,、BaCO,至少含有一种，无BaS04,白色固体中不含 Na2S04,一定含有Na,C03;③取少量②中的溶液滴入AgN0,溶 液，有白色沉淀产生，该沉淀为AgC1,由于②中加入过量稀盐酸， 引入了CI,因此不能确定白色固体中是否含CaCl,;综上所述，该 白色固体中含Na,C0,以及Ba(N03)2和CaCl2的至少一种，一定 不含Na,S0,,D错误。 技巧点拔(1)离子推断问题是离子反应的拓展应用，解题时首先 根据实验操作与现象的显性条件推断出对应的离子，然后根据离 子是否共存的隐性条件进一步作出判断。 (2)在推断过程中还要注意溶液呈电中性，利用该特点确定是否存 在某种离子。 4.A解析：①向乙溶液中滴加氢氧化钠溶液有红褐色沉淀生成，乙 中含有F3*;②甲溶液与乙溶液、丙溶液、丁溶液混合均有白色沉 淀生成，Ag*与NO,不会生成沉淀，则甲是AgN0,:③向丙溶液与丁 溶液混合得到的白色沉淀中滴加稀盐酸，白色沉淀消失并伴有无 色无味气体逸出，丙、丁中一定含有C0?,C0?与Na不会生成沉 淀，丙、丁中一种是Na2C0,另一种是钡盐，硫酸钡难溶，所以另一 种为BaCl2;④向甲溶液与丙溶液混合得到的白色沉淀中滴加稀硝 酸，无明显现象，沉淀为氯化银，丙为BaCL2,丁为Na2C03,乙为 Fez(S04)3。根据以上分析，丙是氯化钡，A正确；甲是AgNO3,丁 为Na,C0,甲溶液与丁溶液混合产生Ag2C0,沉淀，B错误；实验 中生成的无色气体是二氧化碳，二氧化碳不是电解质，C错误；乙 为Fez(S04)3,向Fe2(S04)3的稀溶液中加人适量的Ba(OH)2浓溶 液，生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，离子浓度降低，溶液的导电 能力减小，D错误。 5.(1)HCI H,SO NaOH (2)AgCl BaSO Fe(OH) (3)Ba2+S0=BaS0。↓H+0H=H20、Fe3++30H Fe(OH)3↓ 解析：(1)沉淀Ba2一般用S02,沉淀Ag一般用Cl,沉淀Fe3+一 般用OH,由于硫酸银微溶于水，所以首先沉淀Ag,即X是HCl, 根据流程图可知最后得到红褐色沉淀C,则Y是H2S04,用来沉淀 Ba2+,Z是NaOH溶液，用来沉淀Fe3+,即加入的试剂X、Y、Z分别 是盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液。（(2)根据以上分析可知生成的沉淀 A、B、C分别是AgCl、BaSO4、Fe(OH)3。(3)根据以上分析可知第 ②步反应的离子方程式是Ba2*+S0?一Bas0,↓；由于前面加入 的盐酸、硫酸是过量的，则第③步反应的离子方程式为H+OH =H20、Fe3+30Hr=Fe(0H)3↓。 第二节阶段综合 黑题 阶段强化 1.B解析：碱式硫酸铜和碱式碳酸铜都是在水溶液中或熔融状态下可 导电的化合物，属于电解质，A正确；鸡屎矾的主要成分是 Cu2(OH)2C0,、Cu,(OH)2S04,含有未被中和的OH,因此属于碱式盐， B错误；“涂铁皆作铜色”，该过程中铁置换出铜，C正确：碱式硫酸铜 和醋酸反应生成醋酸铜、硫酸铜、水，碱式碳酸铜和醋酸反应生成醋酸 铜、二氧化碳、水，均属于复分解反应，D正确。 2.C解析：含Cu2+的水溶液显蓝色，在无色溶液中不能大量存在， A错误：强碱性溶液含有大量OH,OH与HCO,会发生反应产生 H,0、C0?,不能大量共存，B错误；遇酚酞变红的溶液显碱性，含 有大量OH,0H与选项离子之间不发生任何反应，可以大量共 存，C正确：盐酸溶液中含有大量H,H与HCO?会发生反应产生 H,0、C02,不能大量共存，D错误。 3.B解析：二氧化碳过量时，二者反应生成碳酸氢钠，离子方程式 为C0,+0H—HC0,,A错误：碳酸氢钠与少量澄清石灰水反应 生成碳酸钙、碳酸钠和水，离子方程式正确，B正确：稀盐酸少量 时，二者反应生成碳酸氢钠和氯化钠，离子方程式为C0?+H一 HC0,C错误：硫酸氢钠少量时，二者反应生成硫酸钡、水和氢氧 化钠，离子方程式为H+S02+Ba2++OH一BaS04↓+H,0, D错误。 重难点拨分析过量、少量的问题时，一般采用“以少定多”法，其原 则是：①先根据题给条件判断“少量物质”，令“少量物质”的化学 计量数为1，并以“少量物质”的离子完全反应来确定“过量物质” 中实际参加反应的离子数目：②“少量物质”改写为离子形式后，离 子个数比与其组成比一致，“过量物质”改写为离子形式后，离子个 数比与其组成比不一定一致。 4.B解析：废水呈酸性，且其中含有大量Na、Cu2、S0、C、NO, 欲除去废水样品中的Cu2和S0子，最终得到中性溶液：首先，往废 水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，则试剂a为 NaOH溶液，A正确；再向溶液1中加入过量BaCl2使S0转化为 BaS0,沉淀，接着加入过量Na2CO,除去过量的Ba2,则试剂b为 BaCl2溶液，试剂c为Na,CO溶液，试剂c的作用是除去过量试剂 b,则试剂b和试剂c不可以互换加入的先后顺序，B错误；过滤获 得的白色沉淀2为BaS0,沉淀和BaC0,沉淀，将白色沉淀2置于过 量盐酸中，BS0,不与盐酸反应，则有固体剩余，C正确：溶液2中 存在过量的OH和CO3,则加入盐酸的目的是除去溶液中剩余的 CO。,且调节溶液呈中性，D正确。 5.D解析：根据图像，固体质量减少且有剩余，可判断出固体成分 为BaC0,和BaS04,原白色固体中一定含有Na,CO,、Ba(NO,)2、 Na,S04。a→b段对应的离子方程式为BaC0,+2H=Ba2+H,0 +CO2↑，A正确；a点之前溶液中溶质可能为NaNO,和NaOH, B正确；a点之前可能是稀硝酸与Na,C0,的反应，溶液中可能有 气泡产生，C正确：a点之前可能是稀硝酸与Na,C0,的反应，不能 确定样品中是否含有NaOH,D错误。 6.（1)Ba(0H)2=Ba2+20H(2)H+0H=H20(3)Na和 0H(4)灯泡熄灭后又逐渐变亮(5)A(6)有沉淀或水生成 。思路点拨 溶液的导电性主要与溶液中自由移动的离子浓度和离子所带电 荷数有关，实验中灯泡的明暗程度能够表明溶液的导电能力，因 此本题的解题关键在于滴加X溶液后，溶液中自由移动离子的 浓度是否变化。 解析：(1)Ba(OH)2电离产生Ba2+和OH,电离方程式为 Ba(0H)2一Ba2+20H。（2)实验I中溶液红色褪去，说明 OH浓度下降，滴入的盐酸提供H与OH发生中和反应，离子方 程式是H+0H一H,0。(3)实验Ⅱ中溶液红色不变，说明 OH浓度不变，则滴入的硫酸钠提供硫酸根离子和钡离子产生沉 淀，溶液中依然存在大量的Na和OH,没有发生反应，故灯泡亮 度没有明显变化。(4)实验Ⅲ中溶液红色褪去，有白色沉淀生 成，发生反应：Ba2+20H+2H+S02=BaS04↓+2H20,灯泡 逐渐变暗，恰好完全反应时导电能力应接近于0，灯泡熄灭，硫酸 过量后，H,S0,电离产生H和$0？，溶液导电能力又有所增强，可 观察到灯泡熄灭后又逐渐变亮。(5)向Ba(OH),溶液中逐滴加 入稀硫酸，反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为Ba2+ +20H+2H+S0:=BaS04↓+2H20,Ba2+和0H的浓度会减 小，溶液导电能力降低；当Ba(OH)2与H2S0,恰好完全反应时， 溶液导电能力接近为零；再加入过量稀硫酸，溶液导电能力又增 强，故曲线A符合题意。(6)由3组实验现象可知，溶液的颜色 发生变化，灯泡的亮度发生变化，说明生成沉淀或水使溶液中离 子的浓度发生变化，则离子反应发生的条件是有沉淀或水生成。 7.(1)BaS0。Mg(0H)2+2H*=Mg2*+2H20 (2)S04、C、N0(3)否根据电荷守恒，肯定没有Na (4)Mg2++H+S0子+Ba2++30H=BaS04↓+H,0+Mg(0H)2↓ K、Ba24 解析：①取固体粉末溶于水进行观察，水样为无色澄清液体，说明 不含F+;②取少量溶液做焰色试验，透过蓝色钴玻璃片观察，焰 色为紫色，说明有K;③取少量溶液于试管中，滴人石蕊溶液，溶 液变红，含有H,则不含C0子；④取少量溶液于试管中，滴人足量 氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明存在S0,不存在Ba2+;⑤取④中 的滤液于试管中，滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀不能说明原溶液 中存在C1,因为加入氯化钡引入了氯离子；⑥取少量溶液于试管 中，滴入过量氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，说明溶液中有Mg+, 据此解答。(1)由分析可知，步骤④中白色沉淀的成分为BaS04, 步骤⑥中产生的白色沉淀为氢氧化镁，溶于硫酸的离子方程式为 Mg(0H)2+2H*一Mg2+2H20。（2)由分析以及电荷守恒可知， 该溶液中一定存在的阴离子是SO?、CI、NO。(3)是否含有Na 不需再做焰色试验确定，因为由电荷守恒可知不存在N,乙同学 的说法不正确。(4)取一定量的原溶液，逐滴滴人Ba(O)2溶液， 恰好使溶液中的沉淀量达到最大值，此时Mg与OH生成 参考答案黑白题学霸9○专题探究1离子 黑题专题强化 1.**重金属离子具有毒性。实验室中有甲、 乙两种重金属离子的废液，甲废液经化验呈 碱性，主要的有毒离子为Ba2+,如将甲、乙两 废液按一定比例混合，毒性和碱性均明显降 低。则乙废液中可能含有的离子是() A.Cu2+和S0子 B.Cu2+和C1 C.K和S0 D 2.**情境创新某小河边有 厂：甲、乙、丙、丁（如图） 已知，它们所排出的废液 含有NaC03、FeCL3、Ca( 种。某环保小组对河水监测时发现：①甲处 河水呈乳白色；②乙处河水呈红褐色浑浊状； 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。下列说法错误的是 A.甲厂排放的废液中含有 甲 Ca(OH), B.丙处河水变澄清的原因是 与丙 Fe(OH)3+3H*-Fe+3H,O C.丁厂排放的废液中含有HCI D.在M处河水中有Na+、CI、Ca2+、Fe3+、H 3.**角度创新(2026·湖南长沙高一月考)离 子交换法淡化海水的实验装置如图所示。 海水（含Na+、Mg2+ C、SO2等) 氢型阳离子 羟型阴离子 交换树脂 交换树脂 (HR树脂) (亿OH树脂) 淡水 已知：HR树脂为氢型阳离子交换树脂，溶液 中阳离子（如Na、Mg2+)与树脂中的H可以 进行交换，ZOH树脂为羟型阴离子交换树 第一章物质及其变化黑白题学霸 方程式与离子共存 限时20min1答案P8 脂，溶液中阴离子（如C1、S0?)与树脂中的 OH可以进行交换。下列说法正确的是 ( A.通过HR树脂后，溶液中的离子数目和溶 液的导电能力不变 B.HR树脂与ZOH树脂的位置可交换 C.工作一段时间后，两种树脂均需进行再生 处理 D.通过HR树脂时，溶液中有离子反应H+ 0H=H,0发生 4.禁(2025·湖北荆州高一月考)向一定浓度 的Ba(OH)2溶液中滴加NaHS0,溶液，其电 导率随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。 下列分析不正确的是 电 滴入溶液的体积 A.ab段发生反应的离子方程式是Ba2++OH +H+S02=BaS04↓+H20 B.bc段发生反应的离子方程式是Ba2++S0 =BaS04↓ C.c点溶液中大量存在的离子是Na*、SO D.b、c两点对应的横坐标分别为V1、V2,其关 系为V1:V2=1:2 5.*写出下列陌生情境下的离子方程式。 (1)向MgS04溶液中加入(NH4)2C03溶液生 成Mg(OH)2·MgC03: (2)BaS溶液与硫酸锌溶液混合生成立德粉 (ZnS·BaS04): (3)向MnF2溶液中加人NH4HCO3生成 MnCO3: 13 学霸黑白题化学·必修第一册·RJ 专题探究2离 黑题专题强化 1.*能把Na2S04、NH4Cl、KCl、(NH4)2S04这 四种无色溶液区分开的一种试剂是（必要时 可加热) ( A.Ba(OH)2溶液 B.KOH溶液 C.BaCL2溶液 D.AgNO,溶液 2.*(2025·海南海口高一月考)Fe3+、S0?、 A3+和X四种离子以个数比2：4：1：1大 量共存于同一溶液中，X可能是 () A.CI- B.OH C.Na* D.NH 3.*（2025·河北石家庄高一期 中)有一包白色粉末，可能含有 CaCl2、Ba(N03)2、Na2S04、Na2C03 四种物质中的几种，做如下实验： ①取少量固体溶于水，振荡，有白色沉淀生成； ②向①中所得浊液中加入过量稀盐酸，白色 沉淀完全溶解，有气泡产生； ③取②中所得溶液滴入AgNO3溶液，有白色 沉淀产生。 据上述实验现象，下列关于白色粉末组成的 分析错误的是 A.可能只含Na2C03和Ba(NO3)2 B.可能只含Na2C03和CaCl C.可能只含Na2C03、CaCl2和Ba(NO3)2 D.以上四种物质可能都含有 4.（2025·河南驻马店高一月 考)甲、乙、丙、丁是四种常见可 溶性盐，其中所含阴、阳离子如 表所示（每种离子均不重复出现）。 阳离子 阴离子 Na*、Ba2+、Ag、Fe3 Cl、NO3、S0、C0} 取甲、乙、丙、丁适量分别溶于水配成溶液，均 14 子反应的应用 限时20min1答案P8 取少量溶液进行如下实验： ①向乙溶液中滴加氢氧化钠溶液有红褐色沉 淀生成； ②甲溶液与乙溶液、丙溶液、丁溶液混合均有 白色沉淀生成； ③向丙溶液与丁溶液混合得到的白色沉淀中 滴加稀盐酸，白色沉淀消失并伴有无色无味 气体逸出； ④向甲溶液与丙溶液混合得到的白色沉淀中 滴加稀硝酸，无明显现象。 下列分析正确的是>《题中题》上分专题03( A.丙是氯化钡 B.甲溶液与丁溶液混合产生Ag2S04沉淀 C.实验中生成的无色气体是电解质 D.向乙的稀溶液中加人适量的Ba(OH),浓 溶液，溶液的导电能力增大 5.*今有Ba(N03)2、AgN03、Fe(N03)3的混 合液。欲将Ba2+、Ag、Fe3+分离，分别得到三 种元素的不溶物，按下图所示实验[提示： Fe(OH)3为红褐色沉淀]： ①加入 →沉淀A 混合液过量X ②加入 +沉淀B 一→滤液a过量Y L→滤液b 沉淀C(红褐色) ③加入 过量Z 滤液c← (1)加入的试剂分别是（填化学式）： X ,Y ,Z (2)生成的沉淀为（填化学式）： A ,B ,C (3)第②步和第③步反应的离子方程式分 别是