第4节 离子反应
第1课时 离子反应发生的条件
★【课前学案导学】
■精准定位——学习目标导航
1.了解离子反应的概念和离子反应进行的实质；
2.了解离子反应发生的条件，知道如何判断离子反应的方向；
3.能正确书写离子方程式。
■自主梳理—基础知识导航
1.离子反应： ____________________________。
2.实质：_______________________________。
3.表示方法_______________________________.
4.离子反应的类型及发生的条件
（1）离子反应的类型____________、__________________、____________________________。
（2）离子反应发生的条件
①复分解反应：______________________________；
②氧化还原反应
a.非原电池、电解池的反应
溶液中，具有氧化性和还原性的离子相遇时，二者能发生氧化还原反应而使离子浓度降低。
b.原电池、电解池反应
原电池：（—）Zn│H2SO4│Cu（+）
原电池的电极反应式及总的离子方程式分别是：
负极：____________________________
正极：___________________________
总反应：_________________
电解池：电解CaCl2溶液
阳极： 阴极：
总反应：
③ 盐类的水解反应
a.单一弱离子的水解反应：
例如：CH3COONa溶液显碱性的原因是：
NH4Cl溶液显酸性的原因是：
b.弱阳离子与弱阴离子同时水解，例如Al3+与HCO3—，Al3++3HCO3—=Al（OH）3+3CO2；
★【课堂探究导学】
■合作探究-名师保驾护航
探究一：离子方程式的书写
1.基本书写步骤
（1）写
明确写出有关反应的化学方程式。
（2）拆
①可溶性的强电解质(强酸、强碱、可溶性盐)一律用离子符号表示，其他难溶的物质、气体、水等仍用化学式表示。
②微溶的强电解质应看其是否主要以自由离 ( http: / / www.21cnjy.com )子形式存在，例如，石灰水中的氢氧化钙写离子符号，石灰乳中的氢氧化钙用化学式表示。浓硫酸中由于存在的主要是硫酸分子，也书写化学式。浓硝酸、盐酸是完全电离的，所以写离子式。
（3）删
删去方程式两边不参加反应的离子。
（4）查
检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等，是否配平，还要看所得式子化学计量数是不是最简整数比，若不是，要化成最简整数比。
探究二：离子方程式的书写正误判断
一、依据四原则
(1)客观事实原则
如2Fe + 6H+ ==== 2Fe ( http: / / www.21cnjy.com )3+ + 3H2↑，错在H+不能把Fe氧化成Fe3+，而只能氧化成Fe2+。应为：Fe + 2H+ ==== Fe2+ + H2↑。
(2)质量守恒原则
如Na + H2O== ( http: / / www.21cnjy.com )==Na+ + OH- + H2↑，错在反应前后H原子的数目不等。应为：2Na + 2H2O ==== 2Na+ + 2OH- + H2↑。
(3)电荷守恒原则
如Fe3+ + Cu ==== Fe2+ + Cu2+，错在左右两边电荷不守恒。应为：2Fe3+ + Cu ====2Fe2+ + Cu2+。
(4)定组成原则
如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反 ( http: / / www.21cnjy.com )应：H+ + SO42- + Ba2+ + OH- ==== BaSO4↓ + H2O，错在SO42-和H+，Ba2+和OH-未遵循1：2这一定组成。应为：2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- ====BaSO4↓+ 2H2O。
二、看拆分正误
(1)能拆分的物质
如Ca(HCO3)2 + 2H ( http: / / www.21cnjy.com )+ ====Ca2+ + 2CO2↑ + 2H2O，错在未将Ca(HCO3)2拆分成Ca2+ 和HCO3-。应为：HCO3- + H+ ====CO2↑ + H2O。
可见：能拆分的物质一般为强酸（如盐酸HCl）、强碱（如氢氧化钠NaOH）、和大多数可溶性盐（氯化钠NaCl）等强电解质
（2）不能拆分的物质
1.难溶物不拆
例l：向碳酸钙中加入过量盐酸。
错误：CO32- + 2H+= CO2 +H2O
原因：CaCO3难溶于水，像BaSO4.AgCl、Cu(OH)2.H2SiO3等在书写离子方程式时均不能拆开，应写成化学式.
正确：CaCO3 + 2H+ = CO2 + Ca2+ + H2O
2.微溶物作生成物不拆
例2：向氯化钙溶液中加入硫酸钠溶液。
错误：该反应不能发生 ．
原因：CaSO4是微溶物，像Ag2SO4 ( http: / / www.21cnjy.com ).MgCO3.Ca(OH)2等微溶物，若作为生成物在书写离子方程式时均不能拆开，应写成化学式。
正确：SO42- + Ca2+ = CaSO4
说明：微溶物作反应物，浓度较小时拆成离子式，浓度较大时应写成化学式。
3.弱电解质不拆
例3：向氯化铝溶液中加入过量氨水。
错误：Al3+ + 3OH-=Al(OH)3
原因：氨水为弱电解质，像H2O、HF、CH3COOH等弱电解质在书写离子方程式时均不能拆开，应写成化学式。
正确：Al3+ + 3NH3·H2O=Al(OH)3 + 3NH4+
4.氧化物不拆
例4：将氧化钠加入水中。
错误：O2- + H2O=2OH-
原因：Na2O是氧化物，氧化物不论是否溶于水在书写离子方程式时均不能拆开，应写成化学式。
正确：Na2O+H2O=2Na+ + 2OH-
5.弱酸的酸式酸根不拆
例5：向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸。
错误：2H+ + CO32- = CO2 + H2O
原因．HCO3-是弱酸H2CO3的酸式酸根，像HSO3-，、HS-、H2PO4-等离子在书写离子方程式时均不能拆开，应写成化学式。
正确：HCO3- + H+ = CO2 + H2O
注意：对于强酸的酸式盐，如NaHSO4其阴离子在稀溶液中应拆开写成
H+与SO42—形式，在浓溶液中不拆开，仍写成HSO4—。
6.固相反应不拆
例6：将氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热。
错误：NH4+ + OH- = NH3 + H2O
原因：写离子反应的前提是在水溶液中或熔融状态下进行的反应，固体与固体的反应尽管是离子反应，只能写化学方程式，不写离子方程式。
正确：2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2 + 2NH3 +2H2O(化学反应方程式)
7.非电解质不拆
蔗糖、乙醇等大多数有机物是非电解质，在书写离子方程式时均不能拆开，应写分子式。
三、分析量的关系
如把过量的NaHCO3 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液与Ca(OH)2溶液混合：HCO3- + Ca2+ + OH- ====CaCO3↓ + H2O，错在未考虑反应物中量的关系。应为：2HCO3- + Ca2+ + 2OH- ==== CaCO3↓ + 2H2O +CO32-。
四、查看是否有忽略隐含反应
如将少量SO2通入漂 ( http: / / www.21cnjy.com )白粉溶液中：H2O + SO2 + Ca2+ + 2ClO- ==== CaSO3↓ + 2HClO，错在忽略了HClO可以将+4价的硫氧化。应为： Ca2+ + 2ClO- + SO2 + H2O ==== CaSO4↓ + H+ + Cl- + HClO。
①所有氧化物和过氧化物一律写化学式 ( http: / / www.21cnjy.com )，初学者易忽略只有易溶且易电离的电解质用离子符号表示，往往将许多不可溶的强电解质拆开，导致错误。这里必须清楚，像过氧化钠、氧化钠等活泼金属氧化物或过氧化物，虽然是易溶的电解质,但是不可拆。
②还有像碳酸氢钠，属于可溶的强电解 ( http: / / www.21cnjy.com )质，但是有时（例如向饱和碳酸钠中通二氧化碳）也写作化学式，那就要看它主要是以固态物质形式存在，还是在溶液中以离子形式存在。
③强酸的酸式盐如硫酸氢钠要拆成 ( http: / / www.21cnjy.com )钠离子、氢离子和硫酸根离子（高中只有硫酸氢盐属此类）；弱酸酸式盐如碳酸氢钠则拆成钠离子和碳酸氢根离子（碳酸、磷酸、亚硫酸等的酸式盐皆属此类）。
④弱电解质、非电解质、氧化物、单质、沉淀、气体都不能拆。
『特别提醒』离子方程式书写中常见的错误类型：
①不符合客观事实，如：
Fe与HCl反应写成“2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑”
稀H2SO4与Ba(OH)2反应写成“Ba2++OH－+H++SO42－=BaSO4↓+H2O”
②配平有误：
质量不守恒，如：Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+
电荷不守恒，如：Al+2H+=Al3++H2↑
电子不守恒，如：2MnO4－+3H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
③拆分有误：如醋酸与碳酸钙反应写成“CO32－+2H+=CO2↑+H2O”
■典例剖析-名师释疑助航
例1.下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象相同的是
A.NaHSO4和Ba(OH)2 B.AlCl3和NaOH
C.NaAlO2和H2SO4 D.Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
『答案』AD
『解析』AlCl3滴入NaOH溶液中，发 ( http: / / www.21cnjy.com )生反应：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，AlCl3过量，又发生AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al（OH）3↓，所以反应现象为：开始无沉淀，最后产生大量沉淀；NaOH滴入到AlCl3溶液中，反应为：Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，NaOH过量时，又发生OH－＋Al（OH）3===AlO＋2H2O，反应现象为：先有沉淀生成，后沉淀溶解。因为Al(OH)3的两性，NaAlO2和H2SO4两溶液混合时，顺序不同，也会产生不同的现象。
【变式训练1】有一未完成的离子方程式：□□+XO3-+6H+ == 3X2+3H2O，据此判断：X元素的最高化合价为（ ）
A.+7 B.+5 C.+4 D.+1
【例2】下列各组离子在特定条件下一定能够大量共存的是
A．含有较多Fe3+的溶液：Na+、SO42—、HS—、NH4+
B．c(OH—)=1mol·L—1的溶液：[Al(OH)4]—、CH3COO—、K+、Ba2+
C． pH=1的溶液：K+、Fe2+、NO3—、Na+
D．遇Al能放出H2的溶液：HCO3—、K+、Mg2+、Cl—
『答案』B
『解析』Fe3+氧化HS—不能大量共 ( http: / / www.21cnjy.com )存；pH=1的溶液，酸性条件下，Fe2+与NO3—发生氧化还原不能大量共存；遇Al能放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，HCO3—不能大量共存。
【变式训练2】常温时，某溶液中由水电离出的H+和OH－的物质的量浓度乘积为1×10－26，该溶液中一定能大量存在的离子组是（ ）
A．K+、Ba2+、Cl－、NO3－ B．Fe3+、Cu2+、Cl－、HCO3
C．K+、Na+、SO32－、SO42－ D．Ca2+、Al3+、H+、NO3
【例3】下列离子方程式与所述事实相符且正确的是：
A．漂白粉溶液在空气中失效：
CIO－＋CO2＋H2O＝HClO＋HCO3－
B．用浓盐酸与MnO2 反应制取少量氯气：
MnO2＋2H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
C．向NaAlO2 溶液中通入过量的CO2 制取Al(OH)3：
AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－
D．在强碱溶液中，次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：
3ClO－＋2Fe(OH)3＝2FeO42－＋3Cl－＋H2O＋4H＋
『答案』C
『解析』漂白粉若失效，则不可能存在HC ( http: / / www.21cnjy.com )lO，所以与事实不符，A错误；虽然与事实相符，但B的方程式中氢原子没有配平，是错误的； 强碱溶液中不可能生成H＋，所以与事实不符，D是错误的。
【变式训练3】 下列离子方程式正确的是( )
A．向盐酸中滴加氨水：H++OH—=H2O
B．Fe(OH)3溶于氢碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C．铜溶于稀硝酸：3Cu2++8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
D．向Na2S2O3溶液中通入足量氯气：
S2O32－＋2Cl2＋3H2O＝2SO32－＋4Cl－＋6H＋
变式训练解析及答案
答案：A
【变式训练1】解析：根据元素守恒和电荷守恒可知所缺物质为X-，且其系数为5，即X元素的最低化合价为－1价，所以其最高正价为＋7价。
【变式训练2】
答案：A
解析：由题给中“由水电离出的H ( http: / / www.21cnjy.com )+和OH－的物质的量浓度乘积为1×10－26”可知，水的电离被抑制了，该溶液可能为酸性，也可能为碱性。故B中的HCO3－一定不能大量存在，Fe3+、Cu2+不一定能大量存在，C中的SO32－不一定能大量存在，D中的Al3+、H+ 不一定能大量存在。
【变式训练3】
答案：C
解析：A项中的氨水为弱电解质，写离子反 ( http: / / www.21cnjy.com )应式时应书写化学式；因为三价铁有氧化性，I-还原性，发生氧化还原反应，离子方程式应为2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O，故B错；3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，离子方程式应为3Cu2++8H++2NO3—=3Cu2++4H2O+2NO↑，故C对；氯气具有强氧化性，离子方程式应为S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋8Cl－＋10H＋，故D错。
■备选例题
1. 下列离子方程式中，正确的是（ ）
A．在氯化亚铁溶液中通入氯气 Fe2+ + Cl2 ＝ Fe3+ + 2Clˉ
B．三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3+ + 3NH3 H2O ＝ Fe（OH）3↓ + 3NH4+
C．碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应 Ca（HCO3）2 + 2H+ ＝ Ca2+ + 2H2O + 2CO2↑
D．钠与水的反应 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
【答案】BD
【解析】选项A电荷不守恒；选项C中的碳酸氢钙溶液要拆开
2．下列各离子组，因发生氧化还原反应而不大量共存的是
A．K+ Na+ HSO3－ NO3－ B．Mg2+ Al3+ SO42－ OH－
C．K+ Fe2+ Cl－ S2－ D．K+ Ba2+ NO3－ SO32－【
【答案】A
【解析】BCD是因为复分解反应而不能大量共存，A中HSO3－会发生部分电离而使溶液显酸性，又有NO3－会氧化HSO3－。故选A
3．下列每组中两种物质相互反应时，无论谁过量，都可用同一离子方程式表示的是（ ）
A、偏铝酸钠溶液与盐酸 B、磷酸二氢钠与澄清的石灰水
C、苯酚钠溶液与二氧化碳 D、硝酸银溶液与氨水
【答案】C
【解析】A、偏铝酸钠过量时：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
盐酸过量时：AlO2-+4H+=Al3++2H2O
B、磷酸二氢钠过量：H2PO4-+Ca2++OH-=CaHPO4↓+H2O
石灰水过量时：3H2PO4-+3Ca2++6OH-=Ca3(PO4)2↓+PO43-+6H2O
C、无论谁过量：C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-
D、硝酸银过量，分两步：Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
氨水过量时：Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
■常用教学素材
离子共存
一般注意以下几点：
①在强酸性溶液中，不能大量存在弱酸根离 ( http: / / www.21cnjy.com )子：如CO32－、HCO3－、S2－、HS－、SO32－、SiO32－、F－等，也不能有大量的OH－。
②强碱性溶液中，不能大量 ( http: / / www.21cnjy.com )存在弱碱金属离子。如：Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+及NH4＋等，也不能大量存在H＋及酸式根离子：HCO3－、HSO3－、HS－、H2PO4－等。
③能发生氧化还原反应的离子也不能共 ( http: / / www.21cnjy.com )存：如：Fe3+与I－，Cu2+与I－，H+、Fe2+与NO3－，H＋与S2O32－，ClO－与S2－，ClO－与Fe2+，H＋、I－与NO3－，H＋、I－与SO32－或S2－等。
④能形成络离子的也不能共存：如：Fe3+与SCN－，Ag+与S2O32－，Fe3+与C6H5O－等。
问题思考？实验室制取氨气，其反应原理是离子反应吗？若是，能用离子方程式表示吗？
自主梳理参考答案
1、是指溶液中离子之间，以及离子与分子、原子之间发生的反应
2、溶液中某种或某些离子浓度减小
3、常用实际参加反应的离子来表示
4、（1）复分解、氧化还原反应、水解型
（2）①生成难溶、难电离或气体（挥发性）物质等② EMBED Equation.DSMT4
问题思考参考答案
问题思考：实验室制取氨气的原理是：2NH4Cl+ Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O ，它是离子反应，但由于反应不是在水溶液中进行，因此不能用离子方程式表示。第四节 离子反应
第2课时 离子反应的应用
★【课前学案导学】
■精准定位——学习目标导航
1.了解常见阴离子和阳离子的检验方法；
2.理解利用酸碱中和滴定法测定强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差的判断。
3.通过离子反应在生产生活中的广泛应用，使学生体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
■自主梳理—基础知识导航
1.物质的检验与含量测定
（1）离子的检验
人们常用_________________________来检验一些常见的离子在溶液中是否存在。
（2）测定溶液中离子的浓度
①沉淀法
离子反应可用于测定溶液中相关离子的浓度。如果溶液中SO42-的浓度可用__________将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀的质量求得。
②氧化还原滴定
利用氧化还原原理进行滴定，如溶液中MnO4—的浓度可用已知准确浓度的含________的溶液滴定来求得，称为氧化还原滴定。
③酸碱中和滴定
a.定义：____________________________。
b.原理：k·C标·V标= C待·V待，实质是：_________________，若用标准液盐酸去滴定未知浓度的NaOH溶液，则：。
c.酸碱中和滴定的关键
(1)准确测定参加反应的两溶液V标和V待的体积；
(2)准确判断中和反应是否恰好完全进行。
借助酸碱指示剂判断滴定终点
2.物质的制备与纯化
（1）物质的制备
离子反应可以用于制备酸、碱、盐、气体等。如 ( http: / / www.21cnjy.com )氯碱工业通过电解饱和食盐水，生产NaOH、Cl2，H2，反应方程式为：_____________________________。
（2）物质的纯化
如果要得到高纯度的氯化钠，可利用离子反 ( http: / / www.21cnjy.com )应除去其含义的少量的Cu2+、Mg2+、SO42—；污水的净化实际上是利用沉淀剂通过离子反应使污水中的重金属离子生成沉淀而除去。
3.生活中常见的离子反应
（1）胃酸过多的治疗
服用小苏打的离子方程式：
（2）硬水的形成及软化
①含义：硬水——含有_____________较多的水；暂时硬水——含有_______________较多的水。
②形成暂时硬水
③软化方法
加热法——Ca2+ + 2HCO3— + OH— === CaCO3↓ +CO2+ H2O；
加沉淀剂法——在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂，使Ca2+、Mg2+浓度降低，离子方程式为：
Ca2+ + CO32— === CaCO3↓
Mg2+ + CO32— === MgCO3↓
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探究一：进行物质检验的基本步骤
1．物质检验的基本步骤
（1）对试样进行外观观察：主要目的是利用被检验物质的颜色和状态，气味等，对可能含有的某些组分进行推断，进而排除另一些组分存在的可能性。
（2）试样的准备：不论是固体试样， ( http: / / www.21cnjy.com )还是液体试样，都只能取少量（固体以刚好铺满试管底部为准，液体为l～2mL）用于配制溶液或用于检验，要留有一定量的试样备用，不能全部取用完。绝对不能将检测试剂直接加入到待测液中，一者造成待测液浪费，二者无法进行后续检测。
（3）检验：在进行检验时，除了要 ( http: / / www.21cnjy.com )考虑各离子的特征反应外，最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。只要排除干扰的方法得当，就可以设计出正确的实验方案。
『特别提醒』（1）在对物质进行检验时，一定要取少量或少许样品加入一洁净试管，切不可直接在原试剂瓶中加入药品检验；
（2）在描述现象时，不可直呼其名，应描述为待检物或待测液。
探究二：物质的制备和纯化
1.物质的制备：
Cu(OH)2.Al(OH)3.FeSO4.CO2.SO2.NO、NO2.Al、NaOH和Cl2.漂白粉、“84”消毒液、波尔多液等
2.物质的纯化（除杂）：
（1）除杂试剂稍过量（对于CO32—等可以用盐酸中和再调节pH法）
（2）不能除掉主要成分，但可以增加主要成分
3.举例：
（1）CO2(HCl)、FeCl2(F ( http: / / www.21cnjy.com )eCl3)、FeCl2(CuCl2)、FeCl3(FeCl2)、Na2CO3固体(NaHCO3固体)、NaHCO3(Na2CO3)、干燥剂的选取
（2）粗盐的提纯：粗盐的主要成分是，此外还含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—杂质，其纯化过程如下：
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
要求：①Na2CO3必须在BaCl2之后
②加入盐酸要在过滤之后
（3）工业废水的净化：
（4）硬水的软化：是指除去水中Ca2+、Mg2+的过程；通常硬水中含有Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2、
MgCl2、CaCl2等物质，其软化可用石灰——纯碱法，其过程如下：
涉及的离子方程式：
Ca2+ + HCO3— + OH— === CaCO3↓ + H2O
Mg2+ + HCO3— + OH— + Ca2+ === Mg(OH)2↓ + CaCO3↓ + H2O
Mg2+ + OH— === Mg(OH)2↓
Ca2+ + CO32— === CaCO3↓
OH— + H+ === H2O
CO32— + H+ === H2O + CO2↑
■典例剖析-名师释疑助航
例1.离子方程式Ba2++SO42-＝BaSO4↓表示的是（ ）
A．氢氧化钡与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
B．氢氧化钡和硫酸的反应
C．可溶性钡盐和可溶性硫酸盐溶液之间的反应
D．硫酸和钡盐只生成BaSO4沉淀的反应
『答案』C
『解析』Ba2+来自于可溶性的钡盐溶液，SO42-来自于可溶性硫酸盐溶液。
【变式训练1】在H2S+2OH-=S2-+2H2O的离子反应中，OH-所代表的是（硫化铜难溶于水）（ ）
A．KOH B．Cu(OH)2 C．Mg(OH)2 D．NH3·H2O
【例2】某溶液中含有HCO3－、SO32－、SiO32－、Cl－等四种离子，若向其中加入某种试剂后，发现溶液中
仅有HCO3－、SO32－两种离子数量大量减少。则加入的试剂可能是 （ ）
A．盐酸 B．过氧化钠 C．双氧水 D．氯化钡溶液
『答案』B
『解析』因为SiO32－没有减少， ( http: / / www.21cnjy.com )所以不可能是盐酸和氯化钡，双氧水只能使SO32－减少，过氧化钠溶于水既有碱性又有氧化性，HCO3－、SO32－两种离子数量均大量减少。
【变式训练2】下列各物质中所含的少量杂质，用括号内的物质能除去，并且不引进其他杂质的是（ ）
A．二氧化碳中所含的氯化氢（NaHCO3溶液）
B．氢气中所含的硫化氢（硫酸铜溶液）
C．乙酸乙酯中所含的乙酸（乙醇）
D．氯化钠溶液中所含的氯化钡（硫酸）
【例3】某溶液中可能含有Na+、K+、Mg2+、I—、SO32—、SO42—等离子中的全部或其中的几种。现分别进行以下实验操作：
①用洁净的铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼 ( http: / / www.21cnjy.com )烧，焰色呈黄色；②取原溶液，滴加少量溴水，振荡后溶液仍为无色。③取原溶液，加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液后，产生白色沉淀。
(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①~③,的操作中， 是错误的，应改为 ，以便确定 离子的存在。
(3)为确定 离子是否存在，应补充的实验是①
② 。
『答案』(1)Na+、SO32- ；Mg2+ .
(2) ③ ；先加盐酸酸化后，再加BaCl2溶液 ；SO42-
(3)I-、K+； 透过蓝色钴玻璃观察火焰，焰色呈紫色的则含有K+，否则没有K+；
取原溶液少许加入试管，滴入用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生黄色沉淀，则有I-，否则没有I-。
『解析』关键要从②中信息 ( http: / / www.21cnjy.com )得出一定有SO32—，一定没有Mg2+，而I—不能确定，还要注意③中加入的是Ba(NO3)2，在酸性条件下，能将SO32—氧化成SO42—对检验造成干扰。
【变式训练3】长期存放的亚硫酸钠可 ( http: / / www.21cnjy.com )能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：①称量ag样品，置于烧杯中。②加入适量蒸馏水，使样品溶解。③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。④过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。⑤加热干燥沉淀物。⑥将沉淀物冷却至室温后，称量。⑦重复⑤、⑥操作到合格，最后得到bg固体。
本实验流程为：
回答下列问题：
（1）本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？__________。其理由是：__________。
（2）步骤③中的盐酸使溶液呈强酸性的目的是：__________。
（3）步骤⑦的“合格”标准是：__________。
（4）实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是__________。（列出算式，不需化简）。
变式训练解析及答案
【变式训练1】
答案：A
解析：OH-来自易电离的碱液如KOH溶液
【变式训练2】
答案：AB
解析： A中HCl + NaHCO3NaCl + CO2↑+ H2O，CO2不与NaHCO3反应，且溶解度减小；B中H2S + CuSO4＝CuS↓+ H2SO4，而H2不反应，也不溶解；C中乙醇、乙酸、乙酸乙酯三者互溶；D中引入杂质（HCl、H2SO4）。
【变式训练3】
答案：（1）不能；在酸性溶液中，NO3-能将氧化成，从而造成较大误差；
（2）加盐酸可将Na2SO3转化为SO2逸出，避免生成BaSO3沉淀，保证得到的沉淀都是BaSO4；
（3）连续两次称量的质量不变；
（4）
解析： 具有还原性，长期存放的亚硫酸钠会发生反应2Na2SO3 + O22Na2SO4，被部分氧化生成硫酸钠，因此，杂质主要是Na2SO4。这样的样品溶解后，加入稀盐酸酸化，再加过量的BaCl2溶液，则只有BaSO4沉淀生成，因为亚硫酸是弱酸，强酸性条件下，不能生成BaSO3沉淀。不能用Ba(NO3)2代替BaCl2，因为酸性条件下，NO3-具有强氧化性，可将氧化成，这样就不能保证BaSO4沉淀中全部是来自“部分氧化而生成的硫酸钠”，从而造成结果错误。
■备选例题
1. 为了检验，甲、乙、丙、丁、戊五位同学设计了如下5种方案：
方案甲：试液白色沉淀沉淀不溶解
方案乙：试液无沉淀（也无气泡） 白色沉淀
方案丙：试液无沉淀白色沉淀
方案丁：试液白色沉淀沉淀不溶解 方案戊：试液白色沉淀（过滤、洗涤） 沉淀不溶解 请问哪种方案最好？
【答案】方案乙最优
【解析】方案甲不够严密，因为在含有Ag+(Hg22+、Pb2+)而不含的无色透明溶液中，也会出现类似的实验现象；
方案丙或方案丁不够严密，因为含有而不含的无色透明溶液也会出现丙和丁方案的现象； 方案乙和方案戊严密，因为只有的无色透明溶液才会出现此两种方案的现象。但从操作的简化程度与效果来看，方案乙最优。
方案乙的具体操作步骤如下：取待测溶液少量，加入足量的稀盐酸，以确定溶液中有无Ag+、Hg22+、Pb2+，并除去可能存在的或(加足量稀盐酸生成SO2↑，加稀足量盐酸生成CO2↑)。如果加入盐酸后既没有白色沉淀生成，也没有气泡产生。则可认为溶液中不存在Ag+、Hg22+、Pb2+或、。
2．水蒸气通过灼热的煤所 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的混和气，其主要成份是CO、H2还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混和气中含有CO和H2。
(1)连接上述装置的正确顺序是：( ( http: / / www.21cnjy.com )填各接口的代码字母)混和气→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )
(2)确认混和气中含有H2的实验现象是__________；其理由是__________。
【答案】(1)(E)(F)接(D ( http: / / www.21cnjy.com ))(C)接(A)(B)[或(B)(A)]接(J)(I)接(H)(G) (错1个接口，该题为0分)
(2)黑色CuO变红、无水硫酸铜变蓝。因为H2通过灼热的CuO后生成铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝。
3．Cu+在酸性溶液中不稳定，可发 ( http: / / www.21cnjy.com )生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。
【答案】取少量该红色产物放入稀硫酸，(振荡)若溶液变为蓝色，说明产物中有Cu2O；若溶液不变色，说明产物中无Cu2O。
■常用教学素材
常见阳离子的检验
（1）H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
（2）Na+、K+ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。
（3）Ba2+ 能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3。
（4）Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀。
（5）Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色A1(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
（6）Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3。
（7）NH4+ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体。
（8）Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为：2Fe2+ + Cl22Fe3+ + 2Cl-。
（9）Fe3+ 能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
（10）Cu2+ 蓝色溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )（浓的CuCl2溶液显绿色）能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。
常见的阴离子的检验
（1）OH- 能使①无色酚酞、②紫色石蕊、③橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
（2）C1- 能够与AgNO3溶液反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能够溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。
（3）Br－ 能与AgNO3溶液反应，生成淡黄色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。
（4）I- ①能与AgNO3反应，生成黄色AgI沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。
②I-也能与氯水反应生成I2，使淀粉溶液变蓝。
（5） 能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸。
（6） ①浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。
②能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。
注：BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为BaSO4沉淀，但有NOx放出。
（7）S2- 能与Pb(NO3)2或CuSO4溶液反应，生成黑色PbS或CuS沉淀
（8） 能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
（9）HCO3- ①取含HC ( http: / / www.21cnjy.com )O3-盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或②向HCO3-盐溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀生成，同时放出CO2气体。
（10） 含的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。
（11）NO3- 浓溶液中加入铜片、浓H2SO4加热，放出红棕色气体。有关反应方程式为：
Cu + 4H++2NO3- Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O。
自主梳理参考答案
1、（1）离子在一定条件下的反应(2) ① Ba2+② Fe2+③用已知物质的量浓度的标准液来测定未知物质的量浓度的待测液的方法H++OH-== H2O
2、
3、（1）
（2）Ca2+、Mg2+ 可溶性碳酸氢盐
过滤
(除泥沙及沉淀)
过量Na2CO3
(除Ca2+、Ba2+)
过量NaOH
(除Mg2+、Fe3+)
过量BaCl2
(除SO42—)
粗盐水
阳离子交换塔
(除Ca2+、Mg2+)
适量盐酸
(除CO32—)
精盐制盐水
含少量Ca2+、Mg2+
足量的Na2CO3
加盐酸调pH=7
足量的Ca(OH)2
硬水
软水
