1.2 离子反应 第2课时（教学设计）化学人教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦离子反应的应用，涵盖离子共存判断、除杂提纯及检验推断。通过导航图导入衔接离子反应发生条件等旧知，以“一色、二性、三反应”口诀等作为学习支架，梳理知识脉络。 资料特色在于融合科学思维与科学探究，如离子推断四项原则培养证据推理，粗盐提纯试剂顺序推理强化逻辑分析。实例丰富，如隐含条件训练、SO₄²⁻检验试剂顺序追问，提升学生解决问题能力，为教师提供结构化教学资源。

第二节 离子反应 第2课时 离子反应的应用 年级 高一 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版必修第一册第一章第二节第2课时 教学目标 1.掌握离子共存问题的判断方法，能识别生成沉淀、气体、弱电解质等不能大量共存的情形，并能结合“无色溶液”“酸性溶液”“碱性溶液”等隐含条件作出判断。 2.了解离子反应在物质除杂、分离和提纯中的应用，掌握除杂的基本原则，能设计粗盐提纯时试剂的加入顺序并说明理由。 3.知道SO42-、Cl-、CO32-等常见离子的检验方法，能规范描述检验的操作、现象与结论。 4.理解离子推断的肯定性、互斥性、进出性和电中性四项原则，能依据实验现象推断溶液中离子的存在情况，发展“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 教学重点 隐含条件的离子共存的判断。 教学难点 粗盐提纯过程中试剂的加入顺序；离子的推断。 教材分析 本节教学内容是新课标人教（2019年版）高中化学必修第一册第一章《物质及其变化》第二节《离子反应》的第2课时。第1课时已经从宏观辨识和微观探析两个角度建立了电解质、电离和离子反应的概念，并归纳出离子方程式书写的一般步骤与离子反应发生的条件；本课时则要把这些概念和规则放到真实的问题情境中去运用，从“会写离子方程式”走向“会用离子反应解决实际问题”，完成从概念建构到方法运用的进阶。 从知识发展的逻辑看，本课时围绕离子共存、离子除杂与提纯、离子检验与推断三条线索展开。离子共存是离子反应发生条件的逆向运用——判断哪些离子组能大量共存，本质上就是判断这些离子之间会不会发生反应；离子除杂与提纯则要求学生综合运用“不能引入新杂质”“过量试剂要便于除去”等原则，其中粗盐提纯的试剂加入顺序是本节思维含量最高的问题，需要学生理解Na2CO3必须在BaCl2之后加入、稀盐酸必须在NaOH和Na2CO3之后加入的内在逻辑；离子检验与推断则进一步要求学生根据特征反应的实验现象作证据推理，并遵循肯定性、互斥性、进出性和电中性四项原则。这三条线索共同指向“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的素养要求，也为后续学习元素化合物知识提供了通用的思维工具。 学情分析 教学对象是已经完成第1课时学习的高一学生。在知识储备上，学生已经掌握了电解质、电离的概念，能书写常见物质的电离方程式，也掌握了离子方程式的书写步骤和离子反应发生的条件，对“生成沉淀、气体、水”这一判断依据比较熟悉。在能力上，学生具备一定的实验现象观察和归纳能力，对化学实验中的分离提纯操作（过滤、蒸发等）在初中也有初步的了解。 但学生对本节课内容的学习存在三方面困难：一是**判断依据不系统**，学生对“哪些离子不能共存”只有零散的印象，缺乏按沉淀、气体、弱电解质分类的系统梳理，遇到题目时往往逐个试凑，效率低且容易遗漏；二是**隐含条件容易被忽略**，题干中的“无色溶液”“能使石蕊变红”“加入Na2O固体”等条件往往决定了答案，学生读题时只关注离子本身，忽视了这些限定信息，对“透明”与“无色”的区别也常常混淆；三是**多重除杂的顺序意识缺失**，学生在粗盐提纯中能说出要用BaCl2、NaOH、Na2CO3和盐酸，但不理解为什么要这样排序，容易把Na2CO3放在BaCl2之前，或者把稀盐酸放在过滤之前。因此教学中需要以分类梳理作为思维支架、以读题训练强化隐含条件的敏感度、以流程图的推理链条化解除杂顺序的难点。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【情境引入】上一课时我们学习了离子反应和离子方程式，知道离子反应发生的条件是有沉淀、气体或水生成。那么，这些规律在生产、生活和实验室中有什么用呢？课件用三张导航图提出了三个问题。 【问题1】如何判断溶液中离子能否大量共存？（提示：结合离子反应生成气体、沉淀的规律思考） 【问题2】如何对离子进行除杂与提纯？（提示：结合“不引入新杂质”的除杂原则推导） 【问题3】如何对离子进行检验与推断？（提示：利用不同离子的专属特征反应设计方案） 【学生回答】学生尝试回答：离子能不能共存，就看它们之间会不会反应；除杂要选只和杂质反应的试剂；检验离子要靠它特有的反应现象。 【师生总结】这三个问题，正是离子反应在化学研究和工业生产中的三类典型应用。本节课我们就沿着这三条线索，学会用离子反应解决实际问题。 1.问题驱动：用三张导航图把本课时的三个任务一次性呈现，让学生对整节课的结构有整体预期，避免陷在零散的题目中。 2.衔接旧知：三个提示语分别指向第1课时学过的“离子反应发生的条件”“除杂原则”“特征反应”，提示学生用已有的规律去解决问题，体现知识的迁移运用。 3.明确目标：把“离子共存—除杂提纯—检验推断”三条线索与生产生活情境联系起来，让学生体会到离子反应不是纸面上的符号游戏，而是解决真实问题的工具。 环节一 判断溶液中离子能否大量共存 活动一 离子共存的含义与不共存类型 【任务一】什么叫离子能大量共存？哪些类型的离子不能大量共存？ 【讲解】离子共存的定义：同一溶液中，离子之间不发生离子反应，即可大量共存；若能发生反应，则不能大量共存。 【讲解】发生复分解反应的离子不能大量共存，具体有三类情形：①生成沉淀，例如Ag+与Cl-、Ba2+与SO42-不能共存；②生成弱电解质，如H+与OH-生成H2O而不能共存；③生成气体，例如CO32-、HCO3-等酸根离子不能与H+大量共存。 【讲解】下面把常见的沉淀类型系统梳理一遍： ①硫酸盐沉淀：Ba2+、Pb2+与SO42-，即Ba2+＋SO42-===BaSO4↓、Pb2+＋SO42-===PbSO4↓； ②银盐沉淀：Ag+与Cl-、Br-、I-、CO32-、OH-，即Ag+＋Cl-===AgCl↓； ③碳酸盐沉淀：Ca2+、Ba2+、Ag+与CO32-； ④氢氧化物沉淀：Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、NH4+不能与OH-共存，例如Fe3+＋3OH-===Fe(OH)3↓。 【讲解】生成气体或弱电解质的情形主要有三类： ①H+与弱酸根离子不共存（生成弱酸或气体），如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、CH3COO-、S2-，例如H+＋HCO3-===CO2↑＋H2O； ②OH-与弱酸的酸式酸根一定不共存，如HCO3-、HSO3-、HS-（它们既与H+反应又与OH-反应，在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在），例如HCO3-＋OH-===CO32-＋H2O； ③OH-与NH4+加热时生成NH3，即NH4+＋OH-===NH3↑＋H2O。 【思考】判断下列各组离子在溶液中能否大量共存，不能大量共存的请说明理由。 ①Mg2+、Na+、Cl-、OH- ②Na+、H+、Cl-、CH3COO- 【答案】①不能大量共存。Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀。②不能大量共存。H+能与CH3COO-反应生成弱电解质CH3COOH。 活动二 离子共存的隐含条件 【任务二】题干中常出现“无色溶液”“酸性溶液”“碱性溶液”等限定条件，它们对离子的存在有什么影响？ 【讲解】离子共存判断的隐含条件可以归纳为“一色、二性、三特殊”： **一色**——“无色溶液”：Cu2+（蓝色）、Fe3+（黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4-（紫红色）等为有色离子。需要注意的是，溶液“透明”不等于“无色”，透明溶液中可以含有有色离子。 **二性**——“酸性溶液”：H+与OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、CH3COO-等不共存；“碱性溶液”：OH-与H+、NH4+、HCO3-、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cu2+等不共存。 **三特殊**：弱酸的酸式酸根HCO3-、HSO3-、HS-等在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。 【思考】在下列条件的溶液中，各组离子能否大量共存？若不能大量共存，请指出原因。 ①使酚酞溶液变红的溶液中：Fe3+、Na+、Cl-、SO42- ②无色透明溶液中：K+、MnO4-、Na+、NO3- ③酸性溶液中：Na+、K+、Cl-、SO42- 【答案】①不能大量共存。使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液，Fe3+会与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀。②不能大量共存。MnO4-为紫红色离子，不符合“无色”的要求。③能大量共存。 【归纳】离子共存判断可以概括为“一色、二性、三反应”：先看颜色，再看溶液的酸碱性，最后看离子之间能否发生沉淀、气体、弱电解质三类反应。 活动三 例题辨析 【例1】下列离子在水溶液中能大量共存的是（　　） A．Ba2+、Cl-、SO42-　　B．Na+、K+、NO3- C．Ag+、Cl-、NO3-　　D．H+、CO32-、Na+ 【答案】B 【解析】A项，Ba2+与SO42-反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存；B项，三种离子之间不发生反应，能大量共存；C项，Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀，不能大量共存；D项，H+与CO32-反应生成CO2和H2O，不能大量共存。故选B。 【例2】无色强碱溶液中，可大量共存的一组是（　　） A．Cu2+、Na+、SO42-　　B．K+、Na+、NO3- C．NH4+、Cl-、K+　　D．Fe3+、NO3-、Cl- 【答案】B 【解析】题干有两个限定条件：一是“无色”，二是“强碱”。A项，Cu2+在碱性溶液中生成Cu(OH)2沉淀，且Cu2+为蓝色离子，不符合；B项，三种离子在碱性溶液中互不反应，且均为无色离子，符合；C项，NH4+在碱性溶液中与OH-反应生成NH3·H2O，不能大量共存；D项，Fe3+在碱性溶液中生成Fe(OH)3沉淀，且Fe3+为黄色离子，不符合。故选B。 【例3】能使紫色石蕊变红的无色溶液，各组离子能共存的是（　　） A．Na+、K+、SO42-、Cl- B．Cu2+、Na+、NO3-、SO42- C．CO32-、Na+、NO3-、K+ D．OH-、Ba2+、Cl-、NO3- 【答案】A 【解析】能使紫色石蕊变红，说明溶液显酸性，含有较多H+。A项，四种离子在酸性条件下互不反应，且均为无色离子，符合；B项，Cu2+为蓝色离子，不符合“无色”；C项，CO32-与H+反应生成CO2和H2O，不能大量共存；D项，OH-与H+反应生成H2O，不能大量共存。故选A。 1.模型建构：用“一色、二性、三反应”这一口诀把散乱的判断依据结构化，让判断有固定顺序、有可依赖的模型，避免学生遇题即试凑。 2.分类梳理：把“不能共存”按沉淀、气体、弱电解质三类逐条列出并配以典型离子方程式，使规律既有结论又有依据。 3.强化读题：三道例题依次叠加限定条件——单纯共存、无色强碱、石蕊变红的无色溶液，专门训练学生提取隐含条件的习惯，并特别提示“透明可以有有色离子”这一易混点。 环节二 离子的除杂与提纯 活动一 除杂的原则与思路 【任务三】溶液中可溶性杂质的除去应遵循哪些原则？基本的思考路径是什么？ 【讲解】物质的除杂是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质。基本思路是：混合物组成分析→沉淀剂的选择→合理安排加入沉淀剂的顺序→考虑过量沉淀剂如何除去→确定实验步骤及实验操作。 【思考】用一种试剂除去下列物质中的杂质（括号内物质为杂质，所用试剂均足量），写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。 （1）FeSO4溶液（CuSO4）：试剂为　　，离子方程式为　　　　　　　　　。 （2）Cu（Mg）：试剂为　　　　　，离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 （3）CO（CO2）：试剂为　　　　　　　，离子方程式为　　　　　　　　。 【答案】（1）铁粉；Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+。（2）稀盐酸（或稀硫酸）；Mg＋2H+===Mg2+＋H2↑。（3）氢氧化钠溶液；CO2＋2OH-===CO32-＋H2O。 【归纳】运用化学方法进行物质的除杂、分离和提纯，要遵循“三个必须”：①除杂试剂必须稍过量或适量；②过量试剂必须除尽，且容易除去；③除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 活动二 粗盐的提纯 【任务四】粗盐提纯时，加入试剂的先后顺序应如何安排？为什么？ 【讲解】为使杂质离子完全除去，所加试剂要过量，而后续试剂又要能够把前面所加过量的试剂除去。由此可以确定两条规则：**碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液之后加入**（因为Na2CO3既要除去Ca2+，还要除去前面过量加入的Ba2+），**稀盐酸必须在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液之后加入**（因为盐酸要中和过量的NaOH、Na2CO3，且过滤前不能加酸，否则会与沉淀反应）。 【讲解】通常加入试剂的三种顺序： ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→（过滤）稀盐酸； ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→（过滤）稀盐酸； ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→（过滤）稀盐酸。 活动三 例题辨析 【例1】下列除杂试剂和方法正确的是（　　） A．KCl固体（MnO2）加足量水充分溶解，过滤、洗涤、干燥 B．CaO固体（CaCO3）高温煅烧 C．NaCl溶液（Na2SO4）加过量BaCl2溶液充分反应，过滤 D．Cu(NO3)2溶液（AgNO3）加入足量Zn粉，过滤 【答案】B 【解析】A项，MnO2难溶于水，KCl溶于水，充分溶解后过滤得到的是MnO2固体，除去的恰恰是主要物质，错误；B项，CaCO3高温煅烧分解生成CaO和CO2，既除去了杂质又得到了主要物质，正确；C项，加入过量BaCl2溶液能除去SO42-，但引入了新的杂质Ba2+（过量BaCl2），违反“不引入新杂质”的原则，错误；D项，加入足量Zn粉不仅能置换出Ag，还会置换出Cu，且引入新的杂质Zn2+，错误。故选B。 【例2】某兴趣小组在实验室中完成粗盐水（含Mg2+、Ca2+、SO42-杂质）精制，设计的流程如下，下列说法错误的是（　　） A．NaOH的作用是除去Mg2+ B．试剂a为BaCl2 C．试剂c的作用仅为除去过量的NaOH D．操作x用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 【答案】C 【解析】粗盐水中的杂质离子为Mg2+、Ca2+、SO42-：NaOH用于沉淀Mg2+，试剂a（BaCl2）用于沉淀SO42-，试剂c（Na2CO3）既要沉淀Ca2+，又要除去过量的Ba2+。A项正确；B项正确；C项错误，试剂c的作用不只是除去过量的NaOH，更主要的是除去Ca2+和过量的Ba2+；D项正确，操作x为过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯。故选C。 【例3】某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+，现用NaOH溶液、盐酸和Na2CO3溶液将这三种离子逐一沉淀分离，其流程如图所示，回答下列问题。 （1）写出沉淀的化学式：沉淀1：　　　　　　；沉淀2：　　　　　　；沉淀3：　　　　　　。 （2）写出混合液＋A反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　；写出溶液1＋B反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）AgCl；Cu(OH)2；BaCO3。（2）Ag+＋Cl-===AgCl↓；H+＋OH-===H2O、Cu2+＋2OH-===Cu(OH)2↓。 【解析】要将三种离子逐一沉淀分离，必须保证每次只沉淀一种离子。若先加NaOH溶液，则Cu2+和Ag+都会生成沉淀，不符合“逐一”的要求；若先加Na2CO3溶液，则Ba2+和Ag+都会生成沉淀，同样不符合。因此只能先加盐酸（A），此时只有Ag+生成AgCl沉淀，得到沉淀1为AgCl；再向溶液1中加NaOH溶液（B），此时只有Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，得到沉淀2为Cu(OH)2；最后加Na2CO3溶液（C），Ba2+生成BaCO3沉淀，得到沉淀3为BaCO3。注意溶液1中含有前面加入的过量盐酸，因此加NaOH时H+先与OH-反应。 1.规则先导：先明确“三个必须”的除杂原则，再用原则去解释具体操作，避免学生把除杂当成零散操作技巧的堆砌。 2.化解难点：粗盐提纯的试剂顺序是本节最大难点，通过“为什么Na2CO3必须在BaCl2之后”“为什么稀盐酸必须在过滤之后加”两个追问，把记忆型知识转化为推理型知识。 3.层层深入：三道例题从单一除杂（判断试剂和方法是否合理）到流程选择（判断各试剂的作用）再到逐一沉淀分离（设计试剂加入顺序），难度梯次上升，最后一道题还考查了“过量盐酸会先与NaOH反应”这一容易被忽略的细节。 环节三 离子的检验与推断 活动一 常见离子的检验 【任务五】如何检验溶液中的SO42-、Cl-、CO32-？ 【讲解】SO42-的检验：取少许待测液于试管中，滴入稀盐酸，无明显现象（排除CO32-、SO32-、Ag+等的干扰），再滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明待测液中含有SO42-，离子反应为SO42-＋Ba2+===BaSO4↓。注意加入顺序不能颠倒。 【讲解】Cl-的检验：取少许待测液于试管中，滴入稀HNO3，无明显现象（排除CO32-等的干扰），再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生（也可直接滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀），说明待测液中含有Cl-，离子反应为Ag+＋Cl-===AgCl↓。 【讲解】CO32-的检验：取少许待测液于试管中，先加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀盐酸，沉淀溶解并产生无色无味的气体，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明待测液中含有CO32-。有关反应为CO32-＋Ca2+===CaCO3↓、CaCO3＋2H+===Ca2+＋CO2↑＋H2O、Ca2+＋2OH-＋CO2===CaCO3↓＋H2O。 【想一想】检验SO42-时，为什么要先加稀盐酸、后加BaCl2溶液？如果把顺序颠倒会怎样？ 【答案】先加稀盐酸可以排除CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰。如果先加BaCl2溶液，Ag+会生成AgCl白色沉淀、CO32-会生成BaCO3白色沉淀，都会造成误判；后加稀盐酸虽然能溶解BaCO3，但AgCl不溶于稀盐酸，干扰仍然无法排除。 活动二 离子推断的四项原则 【任务六】根据实验现象推断溶液中有哪些离子时，应遵循哪些原则？ 【讲解】离子推断题的四项原则： （1）肯定性原则：据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。 （2）互斥性原则：如溶液中含有Ba2+，则不存在CO32-、SO42-。 （3）进出性原则：要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰。 （4）守恒原则（电中性原则）：阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总数相等。 活动三 例题辨析 【例1】某无色、澄清溶液，可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、Cu2+等离子中的若干种，通过实验确定这些离子存在。①用紫色石蕊试纸测，试纸显红色。②取2 mL溶液，用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。回答下列问题： （1）原溶液中一定存在的离子是　　　　　　；一定不存在的离子是　　　　　　。 （2）上述实验中不能肯定是否存在的离子是　　　　　　。 【答案】（1）H+、SO42-；CO32-、Cu2+。（2）Na+。 【解析】①紫色石蕊试纸显红色，说明溶液显酸性，含有H+；由于H+与CO32-不能大量共存，故CO32-一定不存在。②加氯化钡溶液和稀硝酸后生成白色沉淀，该沉淀为BaSO4，说明含有SO42-。题干已说明溶液“无色”，而Cu2+为蓝色离子，故Cu2+一定不存在。溶液中不能只有阴离子而没有阳离子，已确定含有H+，Na+是否存在无法从上述实验判断，故不能肯定是否存在的离子是Na+。 【例2】某溶液中含有Na+、Mg2+、SO42-、Cl-，为验证其中各离子的存在，某同学设计如下实验：①取少量溶液，加入过量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；②过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液，产生白色沉淀；③取②的滤液，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是（　　） A．实验①的白色沉淀是BaSO4，说明原溶液中一定含有SO42- B．实验②的白色沉淀是Mg(OH)2，但不能说明原溶液中一定含有Mg2+ C．实验③的白色沉淀能说明原溶液中一定含有Cl- D．三个实验即可确定原溶液中Na+的存在 【答案】A 【解析】①先加过量稀盐酸无明显现象，排除了CO32-、SO32-、Ag+等的干扰，再加BaCl2溶液产生白色沉淀，该沉淀为BaSO4，说明原溶液中一定含有SO42-，A项正确。②滤液中加入过量NaOH溶液产生白色沉淀，该沉淀为Mg(OH)2，说明原溶液中一定含有Mg2+，B项错误。③由于实验①中加入了过量稀盐酸，实验②的滤液中已经引入了Cl-，因此实验③的白色沉淀不能说明原溶液中一定含有Cl-，这正违反了离子推断的进出性原则，C项错误。三个实验均未涉及Na+的检验，不能确定Na+是否存在，D项错误。故选A。 1.规范表达：离子检验不仅要得出结论，更要规范描述“操作—现象—结论”三个环节，本环节两次强调试剂的加入顺序，帮助学生在表达上也形成规范。 2.追问深化：通过“为什么先加稀盐酸后加BaCl2”的追问，让学生理解检验顺序背后的干扰排除逻辑，而不是机械记忆步骤。 3.原则统领：把离子推断的四项原则明确列出，使学生在面对陌生推断题时有稳定的分析框架，特别是“电中性原则”往往是被忽略却经常决定答案的关键。 课堂小结 板书设计 第一章 物质及其变化 第二节 离子反应（第2课时） 一、判断溶液中离子能否大量共存 1.定义：离子之间不发生反应即可大量共存 2.不共存的三种类型 ①生成沉淀 ②生成弱电解质 ③生成气体 3.隐含条件：一色、二性、三特殊 4.判断口诀：一色、二性、三反应 二、离子的除杂与提纯 1.除杂思路： 2.三个必须： 3.粗盐提纯的试剂顺序（Na2CO3在BaCl2之后，稀盐酸最后加） 三、离子的检验与推断 1.常见离子的检验 2.推断的四项原则 随堂练习 1．某无色溶液中存在大量的NH4+、H+、Cl-，该溶液中还可能大量存在的离子是（　　） A．Ba2+　　B．OH-　　C．Fe3+　　D．CO32- 【答案】A 【解析】题干有两个限定条件：“无色”和“大量存在NH4+、H+”。B项，OH-与NH4+、H+均不能大量共存；C项，Fe3+为黄色离子，不符合“无色”；D项，CO32-与H+反应生成CO2和H2O，不能大量共存。A项Ba2+与三种离子均不反应，且为无色离子，可以大量存在。故选A。 2．在碱性溶液中能大量共存，且溶液为无色透明的离子组是（　　） A．K+、Na+、MnO4-、Cl- B．K+、NO3-、Na+、CO32- C．H+、Na+、SO42-、NO3- D．Na+、Fe3+、SO42-、Cl- 【答案】B 【解析】溶液为碱性，含有较多OH-，且要求各离子无色。A项，MnO4-为紫红色离子，不符合“无色”；B项，四种离子在碱性条件下互不反应且均为无色，符合；C项，H+与OH-反应生成H2O，不能在碱性溶液中大量共存；D项，Fe3+在碱性溶液中生成Fe(OH)3沉淀，且为黄色离子，不符合。故选B。 3．下列离子在指定条件下的溶液中，一定能大量共存的是（　　） A．无色澄清溶液中：K+、Fe3+、SO42-、Mg2+ B．使石蕊变红色的溶液中：NO3-、Cl-、K+、SO42- C．含有大量Ba2+的溶液：NH4+、Na+、CO32-、I- D．加入Na2O固体的溶液中：Ba2+、Cu2+、NO3-、Cl- 【答案】B 【解析】A项，Fe3+为黄色离子，不符合“无色澄清”；B项，使石蕊变红说明溶液显酸性，四种离子在酸性条件下互不反应，符合；C项，Ba2+与CO32-反应生成BaCO3沉淀，不能大量共存；D项，Na2O与水反应生成NaOH，溶液显碱性，Cu2+会生成Cu(OH)2沉淀，不能大量共存。故选B。 4．某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种：Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-。现进行如下实验：①用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量，有气体放出，再加入BaCl2溶液后，没有沉淀生成。③另取少量溶液用足量硝酸酸化后，加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。根据上述实验推断：原溶液中肯定含有的离子是（　　） A．Cu2+、OH-、Cl-、CO32- B．Na+、Mg2+、Cl-、SO42- C．OH-、Cl-、CO32-、NO3- D．Na+、OH-、Cl-、CO32- 【答案】D 【解析】①红色石蕊试纸变蓝，说明溶液显碱性，含有较多OH-；据此可推断Mg2+一定不存在（否则生成Mg(OH)2沉淀）。题干说明溶液“无色透明”，而Cu2+为蓝色离子，故Cu2+一定不存在。②加盐酸有气体放出，说明含有CO32-；再加BaCl2无沉淀，说明SO42-一定不存在（若存在则先与过量盐酸转为H2SO4，再加BaCl2会生成BaSO4沉淀）。③硝酸酸化后加AgNO3有白色沉淀，说明含有Cl-。由电中性原则，溶液中必须有阳离子，Cu2+、Mg2+均已排除，故一定含有Na+；OH-、Cl-、CO32-均已确定存在，NO3-无法确定。故选D。 5．有四瓶失去标签的溶液：硝酸钡、碳酸钠、盐酸、稀硫酸，为了鉴别它们做了下列溶液间的某些混合实验，其反应现象如下表： 顺序 编号 反应现象 ① A+B 有无色气体逸出 ② A+C 没有现象 ③ B+D 有无色气体逸出 （1）由表推知（用化学式表示）A　　　　　　，B　　　　　　，C　　　　　　，D　　　　　　。 （2）写出相关的反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）HCl；Na2CO3；Ba(NO3)2；H2SO4。（2）Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑；Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 【解析】四种溶液中只有Na2CO3能与另外两种酸反应放出CO2，由①②③中“A＋B”“B＋D”均有气体逸出可知B为Na2CO3，A和D分别为盐酸和稀硫酸之一，C则为Ba(NO3)2。又由②“A＋C没有现象”可知A不与Ba(NO3)2反应，而稀硫酸与Ba(NO3)2反应会生成BaSO4白色沉淀，故A为HCl，D为H2SO4。有关的反应为Na2CO3与两种酸反应生成CO2的方程式。 6．某校化学兴趣小组在社会实践活动中，考察了当地某工厂的废水（无色）处理流程，并取该厂未经处理的废水样品进行实验分析。已知：BaSO4固体难溶于硝酸。 （1）取少量废水，向其中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红，该废水呈　　　　　　（填“酸性”或“碱性”），说明废水中含有较大量的　　　　　　（填离子符号），建议该厂用　　　　　　（填化学式）处理废水。 （2）另取少量废水，滴加适量Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明该废水中一定含有的离子是　　　　　　，其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）已知该工厂废水中除含有以上离子外，还含有较多的Mg2+。该兴趣小组另取少量废水进行如图所示实验。开始时，试管中无明显现象，原因是　　　　　　；随试剂的滴加，试管中出现的现象是　　　　　　，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）酸性；H+；Ca(OH)2。（2）SO42-；Ba2+＋SO42-===BaSO4↓。（3）NaOH会先与H+反应生成水；溶液逐渐变浑浊，有白色沉淀产生；Mg2+＋2OH-===Mg(OH)2↓。 【解析】（1）紫色石蕊溶液变红，说明溶液显酸性，废水中含有较大量的H+；处理酸性废水应选用碱，工业上常用廉价的熟石灰Ca(OH)2中和。（2）滴加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，结合题干“BaSO4固体难溶于硝酸”，说明该废水中一定含有SO42-，反应为Ba2+＋SO42-===BaSO4↓。（3）废水中同时含有H+和Mg2+，向其中滴加NaOH溶液时，H+优先与OH-反应，因此开始时无明显现象；当H+被完全中和后再滴加NaOH溶液，Mg2+才开始沉淀，可观察到溶液逐渐变浑浊、有白色沉淀产生。 教学反思 在本节课的教学中，通过三张导航图引入离子反应的三类应用，学生对“离子共存—除杂提纯—检验推断”的整体结构有了清晰的认识，课堂节奏比较顺畅。用“一色、二性、三反应”的口诀统领离子共存的判断，学生的判断速度和准确率都有明显提升。从课堂反馈看，主要暴露了三方面问题：一是**读题时遗漏隐含条件**，“无色”“使石蕊变红”“加入Na2O固体”等限定语经常被跳过去，不少学生看完选项就直接作答；同时“透明”与“无色”的区别仍是普遍性混淆点，有学生认为透明溶液一定无色；二是**除杂顺序停留在记忆层面**，多数学生能背出粗盐提纯的三种试剂顺序，但当被追问“为什么Na2CO3必须放在BaCl2之后”时，只有少数学生能说清“Na2CO3还要除去过量的Ba2+”这一层逻辑，说明顺序背后的因果关系还没有真正内化；三是**离子推断中忽略电中性**，在例题和练习4中，部分学生只依据实验现象得出结论，忘记了“溶液中必须有阳离子”这一约束，导致无法确定Na+的存在。 针对上述问题，后续改进的方向是：第一，把“先圈出题干中的所有限定条件再作答”作为离子共存类题目的固定动作，用两三分钟专门做一组只读题不作答的“找条件”训练，并把“透明≠无色”作为板书上的固定提示；第二，在粗盐提纯环节增加“换位追问”，让学生假想自己把Na2CO3放在BaCl2之前，推导会引入什么新杂质，用反证的方式把顺序逻辑讲透；第三，在离子推断的例题讲解中显式板书“电荷守恒”这一列，把阳离子、阴离子的确定情况分栏对照，让电中性原则成为可看见的推理步骤。此外，本课时的内容容量偏大，随堂练习中的第5、6两题综合性较强，可考虑把第6题作为课后拓展，把课堂时间留给前三题的当堂反馈。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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