1.2 离子反应(7大题型,举一反三题型专练,浙江专用)化学人教版必修第一册
2026-09-30
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内容正文:
第二节 离子反应(题型专练·举一反三)
题型01 电解质溶液导电的原因、电解质与非电解质
题型02 电解质的电离及其方程式书写
题型03 离子反应
题型04 离子反应方程式的书写及其正误判断
题型05 与量有关的离子方程式书写
题型06 离子共存问题判断
题型07 离子的检验与推断
▌题型01 电解质导电的原因、电解质与非电解质
1.物质导电的原因
有自由移动的电子或离子,则该物质可导电。如金属铁有自由移动的_______,可导电;如氯化钠溶液,有自由移动的_______,也可导电。
2.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在_______或_______状态下能够导电的_______
在_______里和_______状态下均不能导电的_______
物质类别(共同点)
化合物
化合物
本质区别
在_______或_______状态下自身能发生电离
在_______或_______状态下自身不能发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、HCl、H2CO3 等
碱:NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3等
盐:NaCl、CuSO4、BaSO4等
活泼金属氧化物:Na2O、CaO、Al2O3等
其他:H2O等
非金属氧化物:CO2、SO2、SO3等
某些非金属氢化物:CH4、NH3等
多数有机物:酒精、蔗糖等
3.电解质导电的原因
注意:电解质溶于水或受热熔化时,电离出自由移动的_______,此时接入外加电源才能导电,而不是通电后才发生电离。
4.电解质的导电能力
电解质溶液的导电能力与溶液中单位体积的离子_______、离子______________多少有关,一般来说,单位体积的离子数目_______,离子所带的电荷_______,溶液的导电能力_______。
【特别提醒】
(1)导电的物质不一定是电解质,电解质不一定导电,两者没有直接关系,需理解电解质的概念。
(2)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物、单质既不是电解质也不是非电解质。在化合物中,酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水都属于电解质,余下的为非电解质。
(3)电解质不一定易溶于水(如BaSO4等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(4)判断是不是电解质的依据:一为化合物,二“溶于水”或“熔融时”能导电,即是电解质,若“溶于水”和“熔融时”两个条件都不具备则为非电解质。
【典例1】(2026·浙江强基联盟高二开学考试)下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.干冰 B.熔融NaCl C.盐酸 D.明矾
【变式1-1】(2026·浙江宁波高一期中)下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.固体Fe B.液态HCl C.熔融Al2O3 D.KOH溶液
【变式1-2】(2026·浙江宁波高一期末)下列物质属于电解质的是( )
A.氯气 B.熔融氯化钠 C.胶体 D.乙醇
【变式1-3】(2026·浙江台州高一阶段检测)向Ba(OH)2溶液中滴加几滴酚酞,逐滴加入稀硫酸,实验装置和溶液导电能力变化分别如图-1、图-2所示。
下列说法正确的是( )
A.滴有酚酞的氢氧化钡溶液呈红色的原因:Ba(OH)2 =Ba2++(OH)2-
B.b点时溶液导电能力最弱,说明BaSO4是弱电解质
C.ab段溶液红色逐渐褪去,产生白色沉淀:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
D.用盐酸替代硫酸进行上述实验,所得导电能力图像与图-2相同
▌题型02 电解质的电离及其方程式书写
1.电离
电离定义:电解质在水溶液中或熔融状态下解离成自由移动离子的过程;
电离条件:酸的电离条件是_______;碱和盐的电离条件是_______或_______。
【特别提醒】电离不等同于电解,不需要通电。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
①酸:电离时生成的阳离子全都是_______的化合物。
②碱:电离时生成的阴离子全都是_______的化合物。
③盐:电离时生成_____________________和______________的化合物。
3.电离方程式书写要点
(1)强酸、强碱、大多数盐溶于水能完全电离,用“===”表示。
如Na2SO4=______________,H2SO4=______________-,Ba(OH)2=______________。
(2)部分酸式盐在水溶液中的电离:
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4的电离:NaHSO4=______________
弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3的电离:NaHCO3=______________
(3)电荷要守恒,即阳离子所带正电荷总数_______阴离子所带负电荷总数。
(4)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等原子团,不能拆开。
【特别提醒】HSO在水溶液中能完全电离,要拆开写,但在熔融状态下为原子团,整体不拆开写。
【典例2】(2026·浙江省台州市十校联盟高一期中)下列电离方程式中,正确的是
A.NaHCO3=Na++HCO3- B.Ba(OH)2=Ba++OH-
C.H2SO4= H2++SO42- D.KClO3=K++Cl-+3O2-
【变式2-1】(2025·浙江衢州五校联盟高一期中)下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是
A.H2SO4= H++SO42- B.KNO3=K++N5++3O2-
C.NaHCO3=Na++H++CO32- D.Ba(OH)2=Ba2++2OH-
【变式2-2】(2025·浙江衢州六校联盟高一期中)NaCl溶于水,溶解过程如图所示。下列说法不正确的是
A.a离子为Cl−,b离子为Na+
B.NaCl在水分子的作用下,形成自由移动的水合钠离子和水合氯离子
C.NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
D.在通电后,NaCl固体发生电离
【变式2-3】(2025·浙江省温州环大罗山联盟高一期中)图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,且与直流电源连接方式相同,表示水分子),下列说法不正确的是
A.图c表示NaCl在水溶液中的导电情况 B.水合b离子是水合氯离子
C.NaCl固体不导电,但NaCl是电解质 D.图b表示熔融的NaCl的导电情况
▌题型03 离子反应
1.概念:电解质在溶液中的反应实质上是_______之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.实质:
①从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中______________的反应。
②离子反应使溶液中某些离子的浓度_______。
3.离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应
两种电解质在溶液中相互交换离子的反应,______________、 ______________(如水、NH3·H2O、弱酸等)或______________,意味着发生了离子反应。
(注意:生成难溶性物质(即沉淀)、难电离的物质(如水、NH3·H2O、弱酸等)、挥发性物质,______________。)
(2)置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如活泼金属与酸(锌与稀H2SO4)、活泼金属与盐(铁与CuSO4溶液)的反应等。
【特别注意】
(1)初中化学中的常见八大沉淀有:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铜、氯化银、硫酸钡、碳酸钡和碳酸钙。
(2)醋酸根离子与氢离子会生成弱电解质醋酸,铵根离子与氢氧根离子会生成弱碱一水合氨。
【典例3】(2025·浙江省宁波市高一期中)向盛有0.01mol∙L-1NaHSO4溶液的烧杯中,滴入0.01 mol∙L-1Ba(OH)2溶液,电导率(溶液传导电流的能力,溶液中离子浓度越大,电导率越大)与滴入Ba(OH)2溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.b点溶液SO42-沉淀完全
B.c点溶液显中性
C.ab段反应的离子方程式:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
D.d点溶液中的溶质有Na2SO4、NaOH
【变式3-1】(2025·浙江省星辰联盟高一期中)下列各组溶液中的两个反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.CaCO3和HCl、Na2CO3和HCl B.BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4
C.HNO3和K2CO3、HCl和NaHCO3 D.KOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3
【变式3-2】(2025·浙江省杭州市钱塘高中高一期中)下列实验过程中,溶液的导电能力变化不大的是( )
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸 B.向醋酸溶液中滴加少量KOH溶液
C.向澄清石灰水中通入少量CO2 D.向盐酸中加入少量NaOH固体
【变式3-2】(2025·浙大附中高一期中)下列描述与图像相对应的是( )
A.图①表示向乙酸溶液中通入氨气至过量的过程中溶液导电性的变化
B.图②表示向1 L l mol·L-1FeBr2溶液中通入Cl2时Br-物质的量的变化
C.图③表示向Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液时沉淀质量的变化
D.图④表示向一定浓度的Na2CO3溶液中滴加盐酸,生成CO2的物质的量与滴加盐酸物质的量的关系
▌题型04 离子方程式的书写及其正误判断
1.离子方程式书写
以CaCO3与盐酸的反应为例
步骤
内容
举例
写
写出正确的化学反应方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
拆
把易溶于水、易电离的物质(如强酸、强碱、可溶性盐)写成_______的形式
CaCO3+2H++2Cl-=Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
删
将不参加反应的离子从方程式两端等量删去,并将化学计量数化成______________
CaCO3+2H++2Cl-=Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
查
检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否_______
CaCO3+2H+=______________
2.书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
【特别提醒】(1)微溶物[如Ca(OH)2]:作反应物时,澄清溶液中写成离子形式,悬浊液中写成化学式;作生成物时,一般视为沉淀,写成化学式。
(2)氨水:作反应物时,写成NH3·H2O;作生成物时,稀溶液中且非加热条件下写成NH3·H2O,浓溶液中或加热时写成“NH3↑+H2O”。
3.离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的反应,还可表示______________的离子反应。
4. 离子方程式正误判断时的“六看”:
(1)一看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(错)
(2)二看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O(错)
(3)三看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:CO+H+===CO2↑+H2O(错)
(4)四看是否遵守电荷守恒
如铝与CuSO4溶液反应:Al+Cu2+===Al3++Cu(错)
(5)五看是否漏掉离子反应
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(错)
(6)六看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(错)
【典例4】(2026·浙江杭外高一期末)下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯气与水的反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.用食醋除去热水瓶中的水垢(CaCO3):CaCO3+2H+ ═Ca2+ +CO2↑+H2O
C.向KI溶液中加入稀硫酸酸化的H2O2溶液:H2O2+2I- +2H+=I2+2H2O
D.Ba(OH)2与NaHSO4溶液恰好反应至中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
【变式4-1】(2026·浙江台州高一期末)下列离子方程式正确的是( )
A.将少量金属钠放入冷水中:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.酸性硫酸亚铁溶液中滴加双氧水:2Fe2++H2O2 =2Fe3++O2↑+2H+
C.用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu==Cu2++2Fe
D.碘化钾溶液在空气中久置变黄色:O2+4I-+2H2O=4OH-+2I2
【变式4-2】(2025·浙江省杭州市北斗联盟高一期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.次氯酸与KOH溶液反应:H++OH-=H2O
B.Cl2与水反应:Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-
C.过氧化钠与水反应:2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
D.将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
【变式4-3】(2025·浙江省星辰联盟高一期中)下列离子方程式正确的是
A.Na与CuSO4溶液的反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应:Ca2+ +2OH-+2HCO3- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O
C.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+ ═Ca2+ +H2O+CO2↑
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应后溶液呈碱性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
▌题型05 与量有关的离子方程式书写
1.连续型离子方程式的书写(分类分析法):
反应生成的离子(或物质)又能与剩余(过量)的反应物继续反应,此类反应的离子方程式跟反应物的用量有关。
(1)多元弱酸盐与强酸反应,如Na2CO3溶液与盐酸反应:
盐酸不足:CO+H+==______________;
盐酸足量:CO+2H+===______________。
Na2CO3溶液与盐酸反应,发生变化:COHCOCO2↑。若盐酸不足,只发生第一步变化:CO+H+===HCO;若盐酸足量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:HCO+ H+===CO2↑+H2O,总反应为CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)CO2通入NaOH溶液中:
CO2少量:CO2+2OH-===______________;
CO2过量:CO2+OH-===______________。
CO2通入NaOH溶液,发生变化:OH-CO HCO。若CO2不足,只发生第一步反应:CO2+2OH-===CO+H2O,若CO2过量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:CO+CO2+ H2O===2HCO,总反应为CO2+OH-===HCO。
2.配比型离子方程式的书写(少定多变法):
一种反应物中有两种或多种离子参与反应,因参与反应的离子个数比不同,当一种离子恰好完全反应时,其他离子不能恰好完全反应(剩余或不足),此时要考虑离子配比关系。
(1)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,NaHCO3完全反应,OH-有剩余,
离子方程式为HCO+Ba2++OH-==______________。
(2)向Ba(OH)2溶液中加入足量NH4HSO4溶液:
向Ba(OH)2溶液中加入足量的NH4HSO4溶液,此时NH不能反应,
离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===______________。
(3)过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应:
过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应,设少量的Ca(OH)2的计量数为1,
则过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为HCO+Ca2++OH-===______________。
【典例5】(2025·浙江宁波中学高一期中)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是( )
A.稀盐酸中加入碳酸镁浊液2H++CO32-=CO2↑+H2O
B.少量NaHCO3溶液与澄清石灰水反应:Ca2+ +2OH-+2HCO3- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O
C.稀硫酸中加入氢氧化钡溶液:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
D.次氯酸钙溶液中通入少量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
【变式5-1】(2025·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一期中)电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应。下列离子方程式正确的是( )
A.向澄清石灰水中滴加过量Ca(HCO3)2溶液:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+ H2O
B.物质的量浓度相同的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合:NH4++OH-= NH3·H2O
C.向CaCl2溶液中通入少量CO2:Ca2+ + H2O + CO2=CaCO3↓+2H+
D.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+═Fe3++H2O
【变式5-2】(2025·浙江省A9协作体高一期中)能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.氢氧化钡与硫酸氢钠溶液混合使溶液恰好呈中性的离子反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+=Ca2++H2O
C.向次氯酸钙溶液中通过量CO2:
D.碳酸钠溶于少量稀盐酸中:CO32--+H+ ═HCO3-
【变式5-3】(2025·浙江丽水市五校高中发展共同体高一期中)下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水反应:2HCO3-+ Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓ + H2O + CO32--
B.氯气与水的反应:Cl2 + H2O= 2H+ + Cl- + ClO-
C.金属钠与硫酸铜溶液反应:2Na + Cu2+ = 2Na+ + Cu
D.醋酸与大理石反应:2CH3COOH + CO32-- = 2CH3COO- + H2O + CO2↑
▌题型06 离子共存问题判断
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生______________;若离子之间能发生______________,则不能大量共存。
常见的有以下几种类型:
1.生成气体:
H+与CO32-、HCO3-生成CO2气体,H+与SO32-、HSO3-生成SO2气体,H+与S2-、HS-生成H2S。
2.生成沉淀:
Ba2+、Ca2+与_______、_______、_______等
Ag+与_______、_______、_______、_______等
OH-与_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______等
3.生成弱电解质:
生成弱酸:H+与_______、_______、SiO32-、F-
生成弱碱:OH-与_______
生成水:_______、HSO、HS-、H2PO、HPO
4.限定条件下的离子共存:
(1)无色溶液中一定不存在有色离子,
如Fe2+(_______色)、Fe3+(_______色)、Cu2+(_______色)、MnO42-(_______色)等;
(2)酸性溶液或常温下pH_______7的溶液中,含有大量_______,一定不会存在_______、弱酸酸根离子、酸式酸根离子等。
(3)碱性溶液或常温下pH_______7的溶液中,含有大量_______,一定不会存在_______、弱碱阴离子、酸式酸根离子等。
【特别提醒】“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求:是“能大量共存”还是“不能大量共存”,是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件:题干是否有隐含条件,①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Mn (紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。
(3)看反应:①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与C、S都不能大量共存。
【典例6】(2026·浙江温州高一期末)在无色溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、SO42-、MnO4- B.Na+、Mg2+、SO42-、OH-
C.NH4+、K+、HCO3-、H+ D.Na+、Ba2+、Cl-、OH-
【变式6-1】(2026·浙江强基联盟高一联考)分别将下列各组物质同时加到水中,得到无色、透明溶液的是( )
A.HNO3、NaCl、K2SO4 B.KCl、NaOH、CuSO4
C.BaCl2、NaOH、H2SO4 D.FeCl3、Na2SO4、KCl
【变式6-2】(2026·浙江台州高一开学考试)以下各种微粒在对应溶液中能大量共存的是( )
A.KNO3溶液中:Na+、Cl-、SO42- B.饱和食盐水中:K+、Ag+、NO3-
C.NaOH溶液中:NH4+、CO32-、Cl- D.稀H2SO4溶液中:Na+、Ca2+、OH-
【变式6-3】(2026·浙江强基联盟高一开学考试)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液:K+、Na+、SO42-、MnO4-
B.紫色石蕊变蓝色的溶液:Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
C.强酸性溶液:NH4+、K+、Fe2+、NO3-
D.强碱性溶液:K+、Na+、[Al(OH)4]-
▌题型07 离子的检验与推断
1.初中学过的常见阴离子的检验
2.离子推断的一般解题思路为:
根据实验现象判断_______含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
3.离子推断的基本原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中_____________________的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,______________的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带______________与阴离子所______________相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
【特别提醒】(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响;(2)运用电荷守恒判断溶液中含有的其他离子时要将定性与定量的方法相结合。
【典例7】(2026·浙江宁波高一期末)某溶液可能含有若干种下列离子:K+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、OH-,且溶液中各离子的浓度相等。为检测其离子种类,进行如下实验:
①取少量该溶液,加入两滴KSCN溶液,无明显变化;
②另取少量该溶液,并加入少量盐酸,有无色气体生成,且该无色气体遇空气变成红棕色;
③向②中所得溶液中加入过量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成;
④向③中过滤所得溶液中加入足量铁粉,有红色固体生成
下列说法正确的是( )
A.该溶液可能含K+、Al3+、Cl-
B.要确定溶液中是否含有K+还需做焰色反应来证明
C.向实验②中所得溶液滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀则证明有Cl-存在
D.该溶液中一定含有Fe2+、NO3-、Cu2+、Cl-、SO42-
【变式7-1】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)某白色粉末中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、Na2CO3,现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)中的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失, 并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述现象判断,下列说法中不正确的是( )
A.原白色粉末中肯定含有Na2CO3
B.原白色粉末中肯定含有CaCl2
C.实验(1)后的溶液中肯定不含Na2CO3
D.根据以上实验无法确定原白色粉末中是否含有Ba(NO3)2
【变式7-2】(2025·浙江宁波中学高一期中)某实验研究小组对工业废水中所含离子成分进行了探究。已知该废水中仅含K+、Mg2+、Ba2+、Ag+、、SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-中的几种离子,且每种离子数目相等。实验步骤如下:
Ⅰ.取废水少许加入足量盐酸,无白色沉淀析出,生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体。
Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液或AgNO3溶液都有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A.由实验可知,该废液中一定含有HCO3-,一定不含Ag+
B.该废液中一定含有K+、Mg2+、HCO3-、SO42-
C.无法确定溶液中是否含有NO3-、Cl-
D.实验Ⅱ中加入BaCl2生成白色沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+=BaSO4↓
【变式7-3】(2025·浙江七彩阳光新高考研究联盟高一期中)某100ml溶液含有Na+、K+、Mg2+、Fe3+、I-、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种(不考虑水的电离),所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,分别进行下列实验:
①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝;
②另取溶液加入足量BaCl2溶液和盐酸,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥,称重为2.33g;
③再取溶液做焰色试验可看到黄色火焰。
下列选项不正确的是( )
A.溶液中c(SO42-)=0.1mol·L-1
B.溶液中一定不存在、CO32-
C.通过③实验不能推断溶液一定不含K+
D.判断是否含Mg2+:需要取溶液滴加NaOH至过量,若出现白色沉淀,则含Mg2+,反之则无
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第二节 离子反应(题型专练·举一反三)
题型01 电解质溶液导电的原因、电解质与非电解质
题型02 电解质的电离及其方程式书写
题型03 离子反应
题型04 离子反应方程式的书写及其正误判断
题型05 与量有关的离子方程式书写
题型06 离子共存问题判断
题型07 离子的检验与推断
▌题型01 电解质导电的原因、电解质与非电解质
1.物质导电的原因
有自由移动的电子或离子,则该物质可导电。如金属铁有自由移动的电子,可导电;如氯化钠溶液,有自由移动的离子,也可导电。
2.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
概念
在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物
物质类别(共同点)
化合物
化合物
本质区别
在水溶液或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液或熔融状态下自身不能发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、HCl、H2CO3 等
碱:NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3等
盐:NaCl、CuSO4、BaSO4等
活泼金属氧化物:Na2O、CaO、Al2O3等
其他:H2O等
非金属氧化物:CO2、SO2、SO3等
某些非金属氢化物:CH4、NH3等
多数有机物:酒精、蔗糖等
3.电解质导电的原因
注意:电解质溶于水或受热熔化时,电离出自由移动的离子,此时接入外加电源才能导电,而不是通电后才发生电离。
4.电解质的导电能力
电解质溶液的导电能力与溶液中单位体积的离子数目、离子所带电荷多少有关,一般来说,单位体积的离子数目越多,离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
【特别提醒】
(1)导电的物质不一定是电解质,电解质不一定导电,两者没有直接关系,需理解电解质的概念。
(2)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物、单质既不是电解质也不是非电解质。在化合物中,酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水都属于电解质,余下的为非电解质。
(3)电解质不一定易溶于水(如BaSO4等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(4)判断是不是电解质的依据:一为化合物,二“溶于水”或“熔融时”能导电,即是电解质,若“溶于水”和“熔融时”两个条件都不具备则为非电解质。
【典例1】(2026·浙江强基联盟高二开学考试)下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.干冰 B.熔融NaCl C.盐酸 D.明矾
【答案】B
【解析】A项,干冰是固态CO2,属于非电解质,且本身无自由移动的带电粒子,不能导电,A错误;B项,熔融NaCl是化合物,熔融状态下可电离出自由移动的Na+和Cl-,属于电解质且能导电,B正确;C项,盐酸是HCl的水溶液,属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,C错误;D项,明矾为 KAl(SO4)2·12H2O,属于电解质,但固体状态下离子不能自由移动,无法导电,D错误;故选B。
【变式1-1】(2026·浙江宁波高一期中)下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.固体Fe B.液态HCl C.熔融Al2O3 D.KOH溶液
【答案】C
【解析】A项,固体Fe是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,虽含有自由移动电子能导电,但不符合要求,A不符合题意;B项,液态HCl是共价化合物,属于电解质,但液态时未发生电离,无自由移动的离子,不能导电,B不符合题意;C项,熔融Al2O3是离子化合物,属于电解质,熔融状态下电离出自由移动的离子,能导电,C符合题意;D项,KOH溶液是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质,虽含有自由移动离子能导电,但不符合要求,D不符合题意;故选C。
【变式1-2】(2026·浙江宁波高一期末)下列物质属于电解质的是( )
A.氯气 B.熔融氯化钠 C.胶体 D.乙醇
【答案】B
【解析】A项,氯气是单质,电解质和非电解质的研究范畴为化合物,因此氯气既不属于电解质也不属于非电解质,A不符合题意;B项,熔融氯化钠是化合物,熔融状态下可电离出自由移动的离子而导电,属于电解质,B符合题意;C项,Fe(OH)3胶体是混合物,电解质必须是纯净物中的化合物,因此不属于电解质,C不符合题意;D项,乙醇在水溶液和熔融状态下均不能电离出自由移动的离子,无法导电,属于非电解质,D不符合题意;故选B。
【变式1-3】(2026·浙江台州高一阶段检测)向Ba(OH)2溶液中滴加几滴酚酞,逐滴加入稀硫酸,实验装置和溶液导电能力变化分别如图-1、图-2所示。
下列说法正确的是( )
A.滴有酚酞的氢氧化钡溶液呈红色的原因:Ba(OH)2 =Ba2++(OH)2-
B.b点时溶液导电能力最弱,说明BaSO4是弱电解质
C.ab段溶液红色逐渐褪去,产生白色沉淀:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
D.用盐酸替代硫酸进行上述实验,所得导电能力图像与图-2相同
【答案】C
【解析】A项,Ba(OH)2电离方程式应为Ba(OH)2 =Ba2++2OH-,A错误;B项,b点导电能力最弱是因为Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应,生成BaSO4沉淀和弱电解质H2O,溶液中自由移动离子浓度极低;BaSO4是强电解质,B错误;C项,ab段Ba(OH)2与H2SO4发生反应,OH-被消耗使溶液红色褪去,同时生成白色BaSO4沉淀,离子方程式书写正确,C正确;D项,若用盐酸替代硫酸,反应生成可溶强电解质BaCl2,恰好完全反应时溶液中仍存在大量自由移动的Ba2+和Cl-,导电能力不会下降到接近0,所得导电能力图像与图-2不同,D错误;故选C。
▌题型02 电解质的电离及其方程式书写
1.电离
电离定义:电解质在水溶液中或熔融状态下解离成自由移动离子的过程;
电离条件:酸的电离条件是溶于水;碱和盐的电离条件是溶于水或熔融。
【特别提醒】电离不等同于电解,不需要通电。
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
①酸:电离时生成的阳离子全都是H+的化合物。
②碱:电离时生成的阴离子全都是OH-的化合物。
③盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。
3.电离方程式书写要点
(1)强酸、强碱、大多数盐溶于水能完全电离,用“===”表示。
如Na2SO4=2Na+ +SO42-,H2SO4=2H+ +SO42-,Ba(OH)2=Ba2++2OH-。
(2)部分酸式盐在水溶液中的电离:
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4的电离:NaHSO4=Na++H++SO
弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3的电离:NaHCO3=Na++HCO
(3)电荷要守恒,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
(4)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等原子团,不能拆开。
【特别提醒】HSO在水溶液中能完全电离,要拆开写,但在熔融状态下为原子团,整体不拆开写。
【典例2】(2026·浙江省台州市十校联盟高一期中)下列电离方程式中,正确的是
A.NaHCO3=Na++HCO3- B.Ba(OH)2=Ba++OH-
C.H2SO4= H2++SO42- D.KClO3=K++Cl-+3O2-
【答案】A
【解析】A.NaHCO3为强电解质,其电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-,故A正确;B.Ba(OH)2为强电解质,其电离方程式为:Ba(OH)2=Ba++2OH-,故B错误;C.H2SO4为强电解质,其电离方程式为:H2SO4=2H++SO42-,故C错误;D.KClO3为强电解质,其电离方程式为:KClO3= K++ClO3-,故D错误;故选A。
【变式2-1】(2025·浙江衢州五校联盟高一期中)下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是
A.H2SO4= H++SO42- B.KNO3=K++N5++3O2-
C.NaHCO3=Na++H++CO32- D.Ba(OH)2=Ba2++2OH-
【答案】D
【解析】A.原电离方程式电荷不守恒,正确的为H2SO4=2H++SO42-,A错误;B.KNO3电离出K+和硝酸根离子,正确的为KNO3=K++NO3-,B错误;C.H2CO3是二元弱酸,NaHCO3电离出Na+和碳酸氢根离子,正确的为NaHCO3=Na++HCO3-,C错误;D.Ba(OH)2电离出Ba2+和OH-,电离方程式为Ba(OH)2=Ba2++2OH-,D正确;故选D。
【变式2-2】(2025·浙江衢州六校联盟高一期中)NaCl溶于水,溶解过程如图所示。下列说法不正确的是
A.a离子为Cl−,b离子为Na+
B.NaCl在水分子的作用下,形成自由移动的水合钠离子和水合氯离子
C.NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
D.在通电后,NaCl固体发生电离
【答案】D
【解析】由图可知,NaCl固体加入水中可发生电离,产生可自由移动的水合钠离子和水合氯离子。A.Cl-半径大,Na+半径小,且氯离子带负电荷能吸引水中的氢原子,钠离子带正电荷能吸引水中的氧原子,则a离子为Cl−,b离子为Na+,故A正确;B.由图可知,NaCl在水分子的作用下,形成自由移动的水合钠离子和水合氯离子,故B正确;C.结合选项B可知,NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子,故C正确;D.NaCl固体发生电离不需要通电,故D错误;故选D。
【变式2-3】(2025·浙江省温州环大罗山联盟高一期中)图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,且与直流电源连接方式相同,表示水分子),下列说法不正确的是
A.图c表示NaCl在水溶液中的导电情况 B.水合b离子是水合氯离子
C.NaCl固体不导电,但NaCl是电解质 D.图b表示熔融的NaCl的导电情况
【答案】B
【解析】A.图c中存在水合钠离子(吸引水分子中的O原子)和水合氯离子(吸引水分子中的H原子)分别向阴极和阳极移动,可以表示NaCl在水溶液中的导电情况,故A错误;B.水合b离子半径小于水合a离子,且吸引水分子的氧原子,则水合b离子表示水合钠离子,故B错误;C.NaCl固体不导电,在熔融状态下或水溶液中能导电,所以NaCl是电解质,故C正确;D.图b中只有定向移动的钠离子和氯离子,表示熔融NaCl的导电情况,故D正确;故选B。
▌题型03 离子反应
1.概念:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.实质:
①从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中
相互交换离子 的反应。
②离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
3.离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应
两种电解质在溶液中相互交换离子的反应,生成难溶性物质(即沉淀)、 难电离的物质(如水、NH3·H2O、弱酸等)或 挥发性物质的过程,意味着发生了离子反应。
(注意:生成难溶性物质(即沉淀)、难电离的物质(如水、NH3·H2O、弱酸等)、挥发性物质,三者满足其一即可 。)
(2)置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如活泼金属与酸(锌与稀H2SO4)、活泼金属与盐(铁与CuSO4溶液)的反应等。
【特别注意】
(1)初中化学中的常见八大沉淀有:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铜、氯化银、硫酸钡、碳酸钡和碳酸钙。
(2)醋酸根离子与氢离子会生成弱电解质醋酸,铵根离子与氢氧根离子会生成弱碱一水合氨。
【典例3】(2025·浙江省宁波市高一期中)向盛有0.01mol∙L-1NaHSO4溶液的烧杯中,滴入0.01 mol∙L-1Ba(OH)2溶液,电导率(溶液传导电流的能力,溶液中离子浓度越大,电导率越大)与滴入Ba(OH)2溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.b点溶液SO42-沉淀完全
B.c点溶液显中性
C.ab段反应的离子方程式:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
D.d点溶液中的溶质有Na2SO4、NaOH
【答案】C
【解析】往NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液,起初发生反应2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,至b点时二者刚好发生此反应;继续滴加Ba(OH)2,发生反应Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH,至d点时此反应刚好完成;继续滴加Ba(OH)2,不发生反应。A.由分析可知,b点时,溶液中的溶质为Na2SO4,则溶液中SO42-没有沉淀完全,A不正确;B.c点时,溶液中的溶质为Na2SO4、NaOH,溶液显碱性,B不正确;C.ab段反应为2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,离子方程式:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,C正确;D.d点时,Na2SO4与Ba(OH)2刚好完全反应,生成BaSO4沉淀和NaOH,溶液中的溶质有NaOH,不含有Na2SO4,D不正确;故选C。
【变式3-1】(2025·浙江省星辰联盟高一期中)下列各组溶液中的两个反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.CaCO3和HCl、Na2CO3和HCl B.BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4
C.HNO3和K2CO3、HCl和NaHCO3 D.KOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3
【答案】D
【解析】A.CaCO3与HCl反应对应离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,Na2CO3与HCl反应对应离子方程式为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,A不符合题意;B.BaCl2与H2SO4反应对应离子方程式为:SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Ba(OH)2与H2SO4反应对应离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++ SO42-= BaSO4↓+2H2O,B不符合题意; C.K2CO3与HCl反应对应离子方程式为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,NaHCO3与HCl反应对应离子方程式为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,C不符合题意;D.KOH与H2SO4反应对应离子方程式为:OH-+H+= H2O,Ba(OH)2与HNO3反应对应离子方程式为:OH-+H+= H2O,D符合题意;故选D。
【变式3-2】(2025·浙江省杭州市钱塘高中高一期中)下列实验过程中,溶液的导电能力变化不大的是( )
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸 B.向醋酸溶液中滴加少量KOH溶液
C.向澄清石灰水中通入少量CO2 D.向盐酸中加入少量NaOH固体
【答案】D
【解析】A.Ba(OH)2是强碱,向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸,二者发生反应,生成硫酸钡沉淀和水,即Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,溶液中离子浓度减小,导电能力下降直至为零,然后随着稀硫酸溶液的滴入,溶液中离子浓度增大,导电性增强,导电性变化大,故A不符合题意;B.醋酸是弱酸,向醋酸溶液中滴加少量KOH溶液,二者发生反应,生成强电解质醋酸钾和水,即CH3COOH+KOH=CH3COOK+H2O,溶液中离子浓度增大,导电能力增强,导电性变化大,故B不符合题意;C.氢氧化钙是强碱,向澄清石灰水中通入少量二氧化碳,二氧化碳与石灰水发生反应,生成白色沉淀碳酸钙和水,即Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,溶液中离子浓度减小,导电能力下降直至为零,溶液的导电能力变化大,故C不符合题意;D.盐酸为强酸,向盐酸中加入少量氢氧化钠固体,盐酸与氢氧化钠发生反应,生成NaCl和水,即HCl+NaOH=NaCl+H2O,溶液中离子的浓度变化不大,导电性变化不大,故D符合题意;故选D。
【变式3-2】(2025·浙大附中高一期中)下列描述与图像相对应的是( )
A.图①表示向乙酸溶液中通入氨气至过量的过程中溶液导电性的变化
B.图②表示向1 L l mol·L-1FeBr2溶液中通入Cl2时Br-物质的量的变化
C.图③表示向Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液时沉淀质量的变化
D.图④表示向一定浓度的Na2CO3溶液中滴加盐酸,生成CO2的物质的量与滴加盐酸物质的量的关系
【答案】B
【解析】A、乙酸溶液中不断加入氨水,生成醋酸铵为强电解质,导电性增强,当氨水过量时,继续加氨水溶液被稀释,导电性减弱,与图像不符,A错误;B、FeBr2溶液中通入Cl2时,Cl2优先氧化Fe2+,则开始时Br-的量先不变,当Fe2+完全被氧化后,Br-开始被氧化,物质的量逐渐减少,最终为0,与图像相符,B正确;C、向Ca(HCO3)2溶液中滴入NaOH溶液,反应为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O,CO32-+Ca2+=CaCO3↓,则一开始就有沉淀生成,C错误;D、Na2CO3溶液中滴加盐酸,开始反应生成HCO3-,没有CO2生成,与图像不符,D错误。故选B。
▌题型04 离子方程式的书写及其正误判断
1.离子方程式书写
以CaCO3与盐酸的反应为例
步骤
内容
举例
写
写出正确的化学反应方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
拆
把易溶于水、易电离的物质(如强酸、强碱、可溶性盐)写成离子的形式
CaCO3+2H++2Cl-=Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
删
将不参加反应的离子从方程式两端等量删去,并将化学计量数化成最简整数比
CaCO3+2H++2Cl-=Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O
查
检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
2.书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得合理。
【特别提醒】(1)微溶物[如Ca(OH)2]:作反应物时,澄清溶液中写成离子形式,悬浊液中写成化学式;作生成物时,一般视为沉淀,写成化学式。
(2)氨水:作反应物时,写成NH3·H2O;作生成物时,稀溶液中且非加热条件下写成NH3·H2O,浓溶液中或加热时写成“NH3↑+H2O”。
3.离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的反应,还可表示同一类型的离子反应。
4. 离子方程式正误判断时的“六看”:
(1)一看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(错)
(2)二看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O(错)
(3)三看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:CO+H+===CO2↑+H2O(错)
(4)四看是否遵守电荷守恒
如铝与CuSO4溶液反应:Al+Cu2+===Al3++Cu(错)
(5)五看是否漏掉离子反应
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓(错)
(6)六看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(错)
【典例4】(2026·浙江杭外高一期末)下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯气与水的反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
B.用食醋除去热水瓶中的水垢(CaCO3):CaCO3+2H+ ═Ca2+ +CO2↑+H2O
C.向KI溶液中加入稀硫酸酸化的H2O2溶液:H2O2+2I- +2H+=I2+2H2O
D.Ba(OH)2与NaHSO4溶液恰好反应至中性:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
【答案】C
【解析】A项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,Cl2+H2OH++Cl-+HClO,A错误;B项,碳酸钙不溶于水,醋酸是弱酸,在离子方程式里碳酸钙和醋酸都不能写成离子,CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B错误;C项,该反应中H2O2在酸性条件下氧化I-生成I2,离子方程式符合反应事实,电荷和原子均守恒,C正确;D项,反应至中性时,Ba(OH)2与NaHSO4的化学计量比应为1:2,离子方程式应为Ba2+ + 2OH- + 2H+ +SO42-= BaSO4↓ + 2H2O,D错误;故选C。
【变式4-1】(2026·浙江台州高一期末)下列离子方程式正确的是( )
A.将少量金属钠放入冷水中:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.酸性硫酸亚铁溶液中滴加双氧水:2Fe2++H2O2 =2Fe3++O2↑+2H+
C.用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu==Cu2++2Fe
D.碘化钾溶液在空气中久置变黄色:O2+4I-+2H2O=4OH-+2I2
【答案】D
【解析】A项,金属钠放入冷水中反应生成氢氧化钠和氢气,正确的离子反应方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;B项,在酸性条件下,双氧水(H2O2)氧化 Fe2+ 时,自身被还原为水,产物不应为O2,正确的离子反应方程式为 2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,B错误;C项,覆铜板反应中,Fe3+应被还原为Fe2+,而非单质Fe,正确离子反应方程式为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+,C错误;D项,碘化钾被氧气氧化的方程式配平正确(原子和电荷守恒),且符合反应事实(生成I2使溶液变黄),D正确;故选D。
【变式4-2】(2025·浙江省杭州市北斗联盟高一期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.次氯酸与KOH溶液反应:H++OH-=H2O
B.Cl2与水反应:Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-
C.过氧化钠与水反应:2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
D.将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
【答案】D
【解析】A.次氯酸为弱酸,应以化学式表示,则次氯酸与KOH溶液反应的离子方程式为:HClO+OH-=H2O+ClO-,A不正确;B.Cl2与水反应,生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸,不能拆成离子,离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,B不正确;C.过氧化钠属于氧化物,不能拆成离子,则Na2O2与水反应的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,C不正确;D.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应,生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,离子方程式为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,D正确;故选D。
【变式4-3】(2025·浙江省星辰联盟高一期中)下列离子方程式正确的是
A.Na与CuSO4溶液的反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应:Ca2+ +2OH-+2HCO3- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O
C.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+ ═Ca2+ +H2O+CO2↑
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应后溶液呈碱性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【答案】B
【解析】A.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,总反应为:2Na+Cu2++2H2O=2Na++ Cu(OH)2↓+H2↑,A错误;B.少量的物质完全反应,按照少量物质电离出离子的物质的量之比进行反应,澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应,则氢氧根离子完全和碳酸氢根离子反应生成水、碳酸根离子,钙离子完全反应生成碳酸钙沉淀:Ca2+ +2OH-+2HCO3- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O,B正确;C.碳酸钙不溶于水不能拆,醋酸为弱酸,不能拆,反应为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,C错误;D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应后溶液呈碱性,则氢氧根离子过量,硫酸根离子完全生成硫酸钡沉淀、氢离子完全反应生成水:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,D错误;故选B。
▌题型05 与量有关的离子方程式书写
1.连续型离子方程式的书写(分类分析法):
反应生成的离子(或物质)又能与剩余(过量)的反应物继续反应,此类反应的离子方程式跟反应物的用量有关。
(1)多元弱酸盐与强酸反应,如Na2CO3溶液与盐酸反应:
盐酸不足:CO+H+===HCO;
盐酸足量:CO+2H+===CO2↑+H2O。
Na2CO3溶液与盐酸反应,发生变化:COHCOCO2↑。若盐酸不足,只发生第一步变化:CO+H+===HCO;若盐酸足量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:HCO+ H+===CO2↑+H2O,总反应为CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)CO2通入NaOH溶液中:
CO2少量:CO2+2OH-===CO+H2O;
CO2过量:CO2+OH-===HCO。
CO2通入NaOH溶液,发生变化:OH-CO HCO。若CO2不足,只发生第一步反应:CO2+2OH-===CO+H2O,若CO2过量,发生第一步变化后,又发生第二步变化:CO+CO2+ H2O===2HCO,总反应为CO2+OH-===HCO。
2.配比型离子方程式的书写(少定多变法):
一种反应物中有两种或多种离子参与反应,因参与反应的离子个数比不同,当一种离子恰好完全反应时,其他离子不能恰好完全反应(剩余或不足),此时要考虑离子配比关系。
(1)向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,NaHCO3完全反应,OH-有剩余,
离子方程式为HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O。
(2)向Ba(OH)2溶液中加入足量NH4HSO4溶液:
向Ba(OH)2溶液中加入足量的NH4HSO4溶液,此时NH不能反应,
离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
(3)过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应:
过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应,设少量的Ca(OH)2的计量数为1,
则过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。
【典例5】(2025·浙江宁波中学高一期中)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是( )
A.稀盐酸中加入碳酸镁浊液2H++CO32-=CO2↑+H2O
B.少量NaHCO3溶液与澄清石灰水反应:Ca2+ +2OH-+2HCO3- =CaCO3↓+ CO32-+2H2O
C.稀硫酸中加入氢氧化钡溶液:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
D.次氯酸钙溶液中通入少量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
【答案】D
【解析】A.碳酸镁难溶,稀盐酸中加入碳酸镁浊液:2H++MgCO3=Mg2++CO2↑+H2O,A错误;B.少量NaHCO3溶液与澄清石灰水反应,生成碳酸钙、氢氧化钠和水:Ca2+ + OH-+HCO3- =CaCO3↓+ H2O,B错误;C.稀硫酸中加入氢氧化钡溶液:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,C错误;D.次氯酸钙溶液中通入少量CO2,生成碳酸钙和次氯酸:Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,D正确;故选D。
【变式5-1】(2025·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高一期中)电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应。下列离子方程式正确的是( )
A.向澄清石灰水中滴加过量Ca(HCO3)2溶液:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+ H2O
B.物质的量浓度相同的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合:NH4++OH-= NH3·H2O
C.向CaCl2溶液中通入少量CO2:Ca2+ + H2O + CO2=CaCO3↓+2H+
D.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+═Fe3++H2O
【答案】A
【解析】A.向澄清石灰水中滴加过量Ca(HCO3)2溶液生成碳酸钙沉淀和水,离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+ H2O,A正确;B.物质的量浓度相同的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合,氢离子先反应,离子方程式为:H++OH-=H2O,B错误;C.CaCl2与CO2不反应,C错误;D.氧化亚铁与稀盐酸反应生成了亚铁离子,反应的离子方程式为:FeO+2H+═Fe2++H2O,D错误;故选A。
【变式5-2】(2025·浙江省A9协作体高一期中)能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.氢氧化钡与硫酸氢钠溶液混合使溶液恰好呈中性的离子反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+=Ca2++H2O
C.向次氯酸钙溶液中通过量CO2:
D.碳酸钠溶于少量稀盐酸中:CO32--+H+ ═HCO3-
【答案】D
【解析】A.氢氧化钡与硫酸氢钠溶液混合使溶液恰好呈中性,Ba2+和OH-按1:2完全反应,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++ SO42-= BaSO4↓+ 2H2O,A错误;B.澄清石灰石为可溶性强电解质,离子反应中应该拆写,B错误;C.次氯酸钙溶液中通过量CO2,碳酸钙溶解生成可以溶解的碳酸氢钙,离子方程式为:,C错误;D.碳酸钠溶于少量稀盐酸,生成碳酸氢钠,离子反应为:CO32--+H+ ═HCO3-,D正确。故选D。
【变式5-3】(2025·浙江丽水市五校高中发展共同体高一期中)下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水反应:2HCO3-+ Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓ + H2O + CO32--
B.氯气与水的反应:Cl2 + H2O= 2H+ + Cl- + ClO-
C.金属钠与硫酸铜溶液反应:2Na + Cu2+ = 2Na+ + Cu
D.醋酸与大理石反应:2CH3COOH + CO32-- = 2CH3COO- + H2O + CO2↑
【答案】A
【解析】A.碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀、水和碳酸钠,离子方程式为:2HCO3-+ Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓ + H2O + CO32--,A正确;B.氯气与水反应生成HCl和HClO,HClO是弱酸,需保留化学式,离子方程式为:Cl2 + H2OH+ + Cl- + HClO,B错误;C.金属钠先与硫酸铜溶液中水反应生成NaOH和氢气,NaOH与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,C错误;D.醋酸与大理石成分碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,碳酸钙是难溶物,需保留化学式,反应的离子方程式为:2CH3COOH + CaCO3 = Ca2++2CH3COO- + H2O + CO2↑,D错误;故选A。
▌题型06 离子共存问题判断
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生离子反应;若离子之间能发生离子反应,则不能大量共存。
常见的有以下几种类型:
1.生成气体:
H+与CO32-、HCO3-生成CO2气体,H+与SO32-、HSO3-生成SO2气体,H+与S2-、HS-生成H2S。
2.生成沉淀:
Ba2+、Ca2+与CO、SO、SO等
Ag+与Cl-、Br-、I-、CO等
OH-与Mg2+、Zn2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等
3.生成弱电解质:
生成弱酸:H+与CH3COO-、ClO-、SiO32-、F-
生成弱碱:OH-与NH
生成水:HCO、HSO、HS-、H2PO、HPO
4.限定条件下的离子共存:
(1)无色溶液中一定不存在有色离子,
如Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO42-(紫红色)等;
(2)酸性溶液或常温下pH<7的溶液中,含有大量H+,一定不会存在OH-、弱酸酸根离子、酸式酸根离子等。
(3)碱性溶液或常温下pH>7的溶液中,含有大量OH-,一定不会存在H+、弱碱阴离子、酸式酸根离子等。
【特别提醒】“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题
(1)看要求:是“能大量共存”还是“不能大量共存”,是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
(2)看条件:题干是否有隐含条件,①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Mn (紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。
(3)看反应:①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与C、S都不能大量共存。
【典例6】(2026·浙江温州高一期末)在无色溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、SO42-、MnO4- B.Na+、Mg2+、SO42-、OH-
C.NH4+、K+、HCO3-、H+ D.Na+、Ba2+、Cl-、OH-
【答案】D
【解析】A项,K+、Na+、SO42-、MnO4-相互不发生反应,但MnO4-在溶液中呈紫色,不符合无色溶液的要求,A不符合题意;B项,Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,B不符合题意;C项,H+与HCO3-反应生成二氧化碳气体和水,不能大量共存,C不符合题意;D项,Na+、Ba2+、Cl-、OH-均为无色离子,且相互不发生反应,能大量共存,D符合题意;故选D。
【变式6-1】(2026·浙江强基联盟高一联考)分别将下列各组物质同时加到水中,得到无色、透明溶液的是( )
A.HNO3、NaCl、K2SO4 B.KCl、NaOH、CuSO4
C.BaCl2、NaOH、H2SO4 D.FeCl3、Na2SO4、KCl
【答案】A
【解析】A项,三种物质不能结合生成水、气体或沉淀,且在水溶液中都是无色的,故A正确;B项,NaOH、CuSO4能结合生成氢氧化铜的蓝色沉淀,不能得到无色、透明溶液,故B错误;C项,BaCl2、H2SO4能结合生成硫酸钡白色沉淀,不能得到无色、透明溶液,故C错误;D项,FeCl3在水溶液中为黄色,得到的不是无色溶液,故D错误;故选A。
【变式6-2】(2026·浙江台州高一开学考试)以下各种微粒在对应溶液中能大量共存的是( )
A.KNO3溶液中:Na+、Cl-、SO42- B.饱和食盐水中:K+、Ag+、NO3-
C.NaOH溶液中:NH4+、CO32-、Cl- D.稀H2SO4溶液中:Na+、Ca2+、OH-
【答案】A
【解析】A项,KNO3溶液呈中性,含有的K+、NO3-与Na+、Cl-、SO42-之间均不发生反应,能大量共存,A正确;B项,饱和食盐水中含有大量Cl-,Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀,不能大量共存,B错误;C项,NaOH溶液中含有大量OH-,OH-与NH4+反应生成弱电解质NH3·H2O,不能大量共存,C错误;D项,稀H2SO4溶液中含有大量H+和SO42-,H+与OH-反应生成H2O,且Ca2+与SO42-反应生成微溶物CaSO4,不能大量共存,D错误;故选A。
【变式6-3】(2026·浙江强基联盟高一开学考试)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明溶液:K+、Na+、SO42-、MnO4-
B.紫色石蕊变蓝色的溶液:Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
C.强酸性溶液:NH4+、K+、Fe2+、NO3-
D.强碱性溶液:K+、Na+、[Al(OH)4]-
【答案】D
【解析】A项,MnO4-在溶液中呈紫红色,不满足无色透明溶液的要求,不能大量共存,A错误;B项,紫色石蕊变蓝色的溶液说明溶液中含大量OH-,HCO3-会与OH-反应生成CO32-和H2O,且生成的CO32-会与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,不能大量共存,B错误;C项,强酸性溶液中含有大量H+,酸性条件下NO3-会将Fe2+氧化为Fe3+,发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;D项,强碱性溶液中含有大量OH-,K+、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-之间不发生反应,也不与OH-反应,能大量共存,D正确;故选D。
▌题型07 离子的检验与推断
1.初中学过的常见阴离子的检验
2.离子推断的一般解题思路为:
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
3.离子推断的基本原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr2O)。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
【特别提醒】(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响;(2)运用电荷守恒判断溶液中含有的其他离子时要将定性与定量的方法相结合。
【典例7】(2026·浙江宁波高一期末)某溶液可能含有若干种下列离子:K+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、OH-,且溶液中各离子的浓度相等。为检测其离子种类,进行如下实验:
①取少量该溶液,加入两滴KSCN溶液,无明显变化;
②另取少量该溶液,并加入少量盐酸,有无色气体生成,且该无色气体遇空气变成红棕色;
③向②中所得溶液中加入过量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成;
④向③中过滤所得溶液中加入足量铁粉,有红色固体生成
下列说法正确的是( )
A.该溶液可能含K+、Al3+、Cl-
B.要确定溶液中是否含有K+还需做焰色反应来证明
C.向实验②中所得溶液滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀则证明有Cl-存在
D.该溶液中一定含有Fe2+、NO3-、Cu2+、Cl-、SO42-
【答案】D
【解析】实验①:加入KSCN无明显变化,说明无Fe3+;实验②:加入盐酸生成无色气体(遇空气变红棕色为 NO),说明有Fe2+和NO3-;实验③:加入Ba(NO3)2生成白色沉淀,说明有 SO42-;实验④:加入铁粉生成红色固体,说明有Cu2+(Fe 还原 Cu2+ 为 Cu)。各离子浓度相等,必有Fe2+、Cu2+、SO42-、Cl-、NO3-,不可能含K+、Al3+(否则电荷不平衡)。A项,根据分析,溶液中一定含Cl-,不可能含K+、Al3+,A错误;B项,根据分析,溶液中不可能含K+,B错误;C项,加盐酸会引入Cl-,干扰检测,C错误;D项,根据分析,该溶液中一定含有Fe2+、NO3-、Cu2+、Cl-、SO42-,D正确;故选D。
【变式7-1】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)某白色粉末中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、Na2CO3,现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)中的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失, 并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述现象判断,下列说法中不正确的是( )
A.原白色粉末中肯定含有Na2CO3
B.原白色粉末中肯定含有CaCl2
C.实验(1)后的溶液中肯定不含Na2CO3
D.根据以上实验无法确定原白色粉末中是否含有Ba(NO3)2
【答案】C
【解析】(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,说明含有能生成白色沉淀的物质;(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,白色沉淀可以是碳酸钡或碳酸钙,说明混合物中一定含有Na2CO3,CaCl2和Ba(NO3)2至少含有一种;(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成.证明含有氯离子,混合物中一定含有CaCl2;所以原白色粉末中肯定含有CaCl2、Na2CO3,可能含有Ba(NO3)2,综上所述,C项错误,故选C。
【变式7-2】(2025·浙江宁波中学高一期中)某实验研究小组对工业废水中所含离子成分进行了探究。已知该废水中仅含K+、Mg2+、Ba2+、Ag+、、SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-中的几种离子,且每种离子数目相等。实验步骤如下:
Ⅰ.取废水少许加入足量盐酸,无白色沉淀析出,生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体。
Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液或AgNO3溶液都有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A.由实验可知,该废液中一定含有HCO3-,一定不含Ag+
B.该废液中一定含有K+、Mg2+、HCO3-、SO42-
C.无法确定溶液中是否含有NO3-、Cl-
D.实验Ⅱ中加入BaCl2生成白色沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+=BaSO4↓
【答案】C
【解析】Ⅰ.取废水少许加入足量盐酸,无白色沉淀析出,说明无Ag+,但生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,说明含有HCO3-,Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入BaCl2溶液或AgNO3溶液都有白色沉淀生成,沉淀有硫酸钡、硫酸银或AgCl,说明含有SO42-,但步骤I引入了氯离子,因此无法确定Cl-存在,根据离子共存,一定不存在Ba2+,因为每种离子数目相等,由电荷守恒可知一定存在K+、Mg2+,因此NO3-、Cl-一定不存在。A.根据分析,阴离子一定存在HCO3-、SO42-,阳离子一定存在K+、Mg2+,一定不含Ag+,故A正确;B.根据分析,该废液中一定含有K+、Mg2+、HCO3-、SO42-,故B正确;C.根据分析可知NO3-、Cl-一定不存在,故C错误;D.Ⅱ中产生白色沉淀是由BaCl2溶液和SO42-生成硫酸钡沉淀,离子方程式是SO42-+Ba2+=BaSO4↓,故D正确;故选C。
【变式7-3】(2025·浙江七彩阳光新高考研究联盟高一期中)某100ml溶液含有Na+、K+、Mg2+、Fe3+、I-、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种(不考虑水的电离),所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,分别进行下列实验:
①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝;
②另取溶液加入足量BaCl2溶液和盐酸,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥,称重为2.33g;
③再取溶液做焰色试验可看到黄色火焰。
下列选项不正确的是( )
A.溶液中c(SO42-)=0.1mol·L-1
B.溶液中一定不存在、CO32-
C.通过③实验不能推断溶液一定不含K+
D.判断是否含Mg2+:需要取溶液滴加NaOH至过量,若出现白色沉淀,则含Mg2+,反之则无
【答案】D
【解析】①取溶液先加适量氯水,再加入淀粉溶液,溶液变蓝即有I2生成,说明该溶液含有I-;由于I-与Fe3+不能共存,则一定不存在Fe3+;②另取溶液加入足量BaCl2溶液和盐酸,有白色沉淀生成即BaSO4,说明含有SO42-,;③取溶液做焰色试验可看到黄色火焰,则一定含有Na+,未透过蓝色钴玻璃观察火焰,无法确定K+是否存在;所含离子的物质的量浓度均相同,则一定存在Mg2+、一定不存在CO32-,根据电荷守恒,若不存在K+也一定不存在Cl-。A.加入足量BaCl2溶液和盐酸,有白色沉淀生成即BaSO4,说明含有SO42-,,且浓度为0.1mol/L,A正确;B.根据以上分析可知一定不存在Fe3+、CO32-,一定存在Na+、Mg2+、I-、SO42-,可能存在K+、Cl-,B正确;C.K+的焰色是紫色,若透过蓝色钴玻璃未见紫色火焰,可推断原溶液一定不含K+,实验③不能确定是否存在。C正确;D.原溶液中一定存在Na+、I-、SO42-,所含离子的物质的量浓度均相同,根据电荷守恒,说明阳离子也一定存在Mg2+,不需要加入NaOH溶液验证,D错误;故选D。
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第二节 离子反应(题型专练·举一反三)
▌题型01 电解质导电的原因、电解质与非电解质
【典例1】B
【变式1-1】C
【变式1-2】B
【变式1-3】C
▌题型02 电解质的电离及其方程式书写
【典例2】A
【变式2-1】D
【变式2-2】D
【变式2-3】B
▌题型03 离子反应
【典例3】C
【变式3-1】D
【变式3-2】D
【变式3-2】B
▌题型04 离子方程式的书写及其正误判断
【典例4】C
【变式4-1】D
【变式4-2】D
【变式4-3】B
▌题型05 与量有关的离子方程式书写
【典例5】D
【变式5-1】A
【变式5-2】D
【变式5-3】A
▌题型06 离子共存问题判断
【典例6】D
【变式6-1】A
【变式6-2】A
【变式6-3】D
▌题型07 离子的检验与推断
【典例7】D
【变式7-1】C
【变式7-2】C
【变式7-3】D
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