第1章 03 拓展训练1 离子反应的综合应用（课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修一课时作业（人教版）

拓展训练1　离子反应的综合应用 1.[2025·河南南阳高一期中] 某无色溶液可以使紫色石蕊溶液变红,则该溶液中能大量共存的离子组是 (　) A.Fe3+、Ba2+、N、Cl- B.Na+、HC、Cl-、SO2- 4 C.K+、Mg2+、Cl-、S D.K+、Ba2+、S、N 2.[2026·广东肇庆中学高一检测] 如果Mg2+、M、Fe3+和Cl-四种离子以个数之比为1∶3∶2∶2共存于同一溶液,则M可能是 (　) A.C B.N C.OH- D.S 3.下表离子组中所给离子在水溶液中能大量共存,且当加入试剂后反应的离子方程式书写正确的是(　) 选项 离子组 加入试剂 发生反应的 离子方程式 A Fe3+、Cl-、Na+、S 氨水 Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ B H+、Mg2+、C、Cl- BaCl2溶液 Ba2++CBaCO3↓ C Na+、Cu2+、Cl-、S KOH溶液 Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ D Na+、K+、HC、Cl- 澄清石灰水 HC+OH-C+H2O 4.提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,可以使用的方法为(　) A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 C.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 D. 加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 5.只用一种试剂就可将NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液、K2SO4 溶液及KCl溶液区别开,这种试剂是(　) A.Ba(OH)2溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.KOH溶液 6.[2026·福建厦门二中高一期中] 某地硬水净化的处理流程如图所示: 下列选项和硬水处理流程中有关的离子方程式书写正确的是 (　) A.氧化钙生成澄清石灰水:Ca2++O2-+H2OCa(OH)2 B.除镁反应:Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2↓+Ca2+ C.除钙反应:CaCl2+CCaCO3↓+2Cl- D.除Na2CO3反应:C+2H+H2O+CO2↑ 7.某溶液中只含Na+、Cl-、C、S中的几种,将该溶液进行如图所示实验: 下列说法正确的是 (　) A.①中发生的离子反应有两个 B.③中反应的离子方程式为C+2H+CO2↑+H2O C.该溶液中一定含有Cl-、C、S,不能确定是否含有Na+ D.该溶液中一定含有S、C、Na+,肯定没有Cl- 8.有一包固体粉末X,可能含有碳酸钙、硫酸铜、硫酸亚铁、镁粉。为确定固体粉末的成分,现取X进行下列实验,实验过程及现象如图所示(不考虑水、稀盐酸的挥发;碳酸钙与硫酸铜、硫酸亚铁不发生化学反应)。下列说法中正确的是(　) A.若气体1为纯净物,则原固体X一定不含有碳酸钙 B.若气体1为混合物,则溶液2中可能含有Fe2+、Cu2+、Ca2+ C.若溶液1呈无色,则固体粉末X中不可能含有硫酸铜 D.若溶液2呈浅绿色,则沉淀2一定是纯净物 9.[2026·河北保定定州中学高一月考] 粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、S杂质离子,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下,关于实验过程中所选用的试剂、目的及所发生反应的离子方程式均正确的是 (　) 序号 试剂 目的 离子方程式 ① KOH溶液 仅除去Mg2+ Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ ② BaCl2溶液 仅除去S Ba2++SBaSO4↓ ③ Na2CO3溶液 仅除去Ca2+ Ca2++CCaCO3↓ ④ 盐酸 除去OH-和C H++OH-H2O;2H++CCO2↑+H2O A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 10.[2025·广东深圳联盟校高一期中] 某实验室废液中可能含有H+、Cu2+、N、K+、S、Cl-、N、C中的几种,为确定溶液中离子组成,分别取少量废液进行实验操作如下: 已知:N+OH-NH3↑+H2O。 回答下列问题: (1)操作②中与NaOH反应的离子有  (填离子符号,下同)。 (2)根据操作①~④,废液中一定存在的离子是　　　　　　　　　　　,一定不存在的离子是　　　　,可能存在的离子是　　　　。  (3)写出步骤④的离子方程式:　 。  11.现有NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaNO3的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的NaNO3晶体,相应的实验流程如图所示。请回答下列问题: (1)沉淀A的主要成分是　 。  (2)试剂X是　　　　　　。  (3)上述实验流程中①②③操作名称为　　　。  (4)上述实验流程中加入过量Na2CO3溶液的目的是　 。  (5)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有杂质,可以向溶液3中加入适量稀硝酸除去杂质,写出流程④除杂反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 拓展训练1　离子反应的综合应用 1.C　[解析] 某无色溶液可以使紫色石蕊溶液变红,说明溶液显酸性。含Fe3+的溶液显黄色,不符合条件,A错误;HC在酸性溶液中不能大量存在,B错误;四种离子在酸性溶液中能大量共存,C正确;Ba2+与S不能大量共存,D错误。 2.D　[解析] 根据题干信息,设Mg2+、M、Fe3+、Cl-的个数分别为1、3、2、2,则Mg2+和Fe3+所带电荷数=1×2+2×3=8,Cl-所带电荷数=1×2=2,由电荷守恒可知M为阴离子,1个M所带电荷数==2,但C与Mg2+、Fe3+不能共存,故选D。 3.C　[解析] NH3·H2O参与反应不能拆开,故A错误;H+与C反应,Mg2+、C反应,不能大量共存,故B错误;Na+、Cu2+、Cl-、S能大量共存,KOH溶液与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀,故C正确;加入澄清石灰水会生成碳酸钙沉淀,故D错误。 4.C　[解析] 为防止引入新杂质,提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,应先加入过量K2CO3溶液沉淀Ba2+,过滤后,向滤液中滴加HNO3溶液,HNO3会与过量的K2CO3反应生成KNO3、H2O和CO2,C正确。 5.A　[解析] Ba(OH)2溶液与NH4Cl溶液反应有刺激性气味的气体放出,与(NH4)2SO4溶液反应有刺激性气味的气体放出和白色沉淀生成,与K2SO4溶液反应有白色沉淀生成,与KCl溶液无现象,能区别开,A符合题意;AgNO3溶液与四者反应都有白色沉淀生成,而无其他现象,不能区别开,B不符合题意;BaCl2溶液与(NH4)2SO4溶液、K2SO4 溶液反应都有白色沉淀生成,无其他现象,与NH4Cl溶液和KCl溶液都无现象,不能区别开,C不符合题意;KOH溶液与NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液反应都有刺激性气味的气体生成,与K2SO4 溶液及KCl溶液无现象,不能区别开,D不符合题意。 6.D　[解析] 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,CaO和H2O应保留化学式,当氢氧化钙是澄清石灰水的主要成分时,可以拆成Ca2+ 和OH-,离子方程式为CaO+H2OCa2++2OH-,A错误;MgSO4是可溶性盐,完全电离,可拆分,除镁用到的澄清石灰水中的Ca(OH)2可以拆成Ca2+ 和OH-,产物Mg(OH)2是沉淀,应保留化学式,因此离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,B错误;除钙反应中,CaCl2是可溶性盐,完全电离,可以拆成Ca2+ 和Cl-,产物碳酸钙是难溶物,应保留化学式,离子方程式为Ca2++CCaCO3↓,C错误;除Na2CO3时,反应物Na2CO3属于可溶性盐,完全电离,可以拆成Na+和C,产物H2O和CO2应保留化学式,离子方程式书写正确,D正确。 7.A　[解析] 向待测液中加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则待测液中可能含S或C或二者都有;向白色沉淀中加过量盐酸,沉淀部分溶解,则待测液中既含有S,也含有C;向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则证明含Cl-,但由于加入了BaCl2,因此不一定是待测液中含有Cl-,根据溶液呈电中性,可知待测溶液中一定含有Na+,据此分析解答。根据上述分析可知,待测液中既含有S,也含有C,因此①中发生的离子反应有两个,分别为Ba2++CBaCO3↓,Ba2++SBaSO4↓,A正确;BaCO3是沉淀,不拆写,因此③中的离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O,B错误;该溶液中不能确定是否含有Cl-,C错误;该溶液中一定含有S、C、Na+,但不能确定是否含有Cl-,D错误。 8.D　[解析] 固体粉末加水得到沉淀1,向沉淀1中加入过量稀盐酸得到气体1、溶液2、沉淀2,说明沉淀2和沉淀1中一定有铜,则原固体中含有镁粉和硫酸铜,若气体1为纯净物,可能为氢气,也可能为二氧化碳,则固体X中可能含有碳酸钙,故A错误;若气体1为混合物,根据A选项分析,固体粉末中一定含有镁粉、硫酸铜和碳酸钙,可能含有硫酸亚铁,说明沉淀1中含有碳酸钙、铜,镁和铁至少含一种,则溶液2一定含有Ca2+,Mg2+和Fe2+至少含一种,不可能含有Cu2+,故B错误;根据A选项分析,若溶液1呈无色,说明硫酸铜完全与镁反应,故C错误;若溶液2呈浅绿色,沉淀1中含有Fe、Cu,因盐酸过量,则沉淀2一定是铜单质,因此沉淀2一定是纯净物,故D正确。 9.D　[解析] 粗食盐水中常含有少量Ca2+ 、Mg2+、S杂质离子,实验室提纯粗食盐水制取食盐时,杂质离子分别用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液除去,且Na2CO3溶液要放到BaCl2溶液之后加入,可以除去多余的Ba2+;过滤后,用盐酸除去过量的Na2CO3、NaOH。除去溶液中的Mg2+,应该用NaOH溶液,不能用KOH溶液,否则引入新的杂质钾离子,①错误;根据分析,加入BaCl2溶液,发生反应:Ba2++SBaSO4↓,仅除去硫酸根离子,②正确;根据分析,加入Na2CO3溶液不仅能除去Ca2+,还可以除去多余的Ba2+,③错误;过滤后用盐酸除去过量的Na2CO3、NaOH,离子方程式书写正确,④正确;故选D。 10.(1)H+、Cu2+、N (2)H+、Cu2+、N、S、Cl-　C　K+、N (3)Ag++Cl-AgCl↓ [解析] 操作①中加入紫色石蕊溶液,溶液变红色,说明溶液显酸性,溶液中含有大量H+;由于C与H+会反应产生CO2、H2O而不能大量共存,则原溶液中一定不含有C;操作②中加入过量浓NaOH溶液,产生蓝色沉淀Cu(OH)2,加热时产生的刺激性气味的气体为NH3,则原溶液中含有Cu2+、N;操作③中加入过量酸性Ba(NO3)2溶液,产生的白色沉淀为BaSO4,则原溶液中含S;操作④中向上层清液中加入AgNO3溶液,产生的白色沉淀为AgCl,则原溶液中含有Cl-,综上所述可知:该溶液中一定含有H+、Cu2+、N、S、Cl-,一定不含有C,可能含有K+、N。 (1)该溶液中一定含有H+、Cu2+、N、S、Cl-,向其中加入NaOH溶液时,首先H+与OH-反应产生H2O,然后Cu2+与OH-反应产生Cu(OH)2沉淀;N与OH-反应产生NH3、H2O;故操作②中加入过量浓NaOH溶液时参与反应的离子有H+、Cu2+、N。(2)原溶液中一定含有H+、Cu2+、N、S、Cl-,一定不含有C,可能含有K+、N。(3)在步骤④中,向上层清液中加入AgNO3溶液,产生的白色沉淀为AgCl,该反应的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。 11.(1) BaCO3、BaSO4　(2)AgNO3　(3)过滤　(4)除去过量的Ba2+、Ag+　(5)C+2H+H2O+CO2↑ [解析] (1)加入过量Ba(NO3)2发生反应Na2SO4+Ba(NO3)2BaSO4↓+2NaNO3和Na2CO3+Ba(NO3)2BaCO3↓+2NaNO3,沉淀A的主要成分是BaCO3、BaSO4。(2)要得到纯净的NaNO3晶体,需要除去NaCl,NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3,试剂X是AgNO3。(3)经过实验操作①②③后都将沉淀与溶液分离,所以①②③操作名称为过滤。(4)要得到纯净的NaNO3晶体,除杂试剂Ba(NO3)2、AgNO3都是过量的,过量的Ba(NO3)2、AgNO3中Ba2+、Ag+需要除去,Na2CO3+Ba(NO3)2BaCO3↓+2NaNO3,Na2CO3+2AgNO3Ag2CO3↓+2NaNO3,则加入过量Na2CO3溶液的目的是除去过量的Ba2+、Ag+。(5)溶液3中肯定含有过量Na2CO3,Na2CO3+2HNO32NaNO3+H2O+CO2↑,离子方程式为C+2H+H2O+CO2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $