第1课时 突破离子反应的三大题型
素养 目标 1．学会常见离子方程式的书写及正误判断方法。 2．明确溶液中离子大量共存的判断方法和技巧。 3．了解常见离子的推断与检验方法和策略。
考点一 离子方程式的书写与正误判断
1．书写离子方程式的关键是“两易、两等、两查”
2．离子方程式正误判断的“六个角度”
(1)看是否遵循客观事实、不能主观臆造
离子方程式是根据化学方程式进行书写的，因此书写离子方程式必须遵循客观事实，以事实为基础。如铜粉与盐酸的反应：Cu＋2H＋===Cu2+＋H2↑(错误，该反应不能发生或不存在)；铁粉与稀硫酸的反应：2Fe＋6H＋===2Fe3+＋3H2↑(错误，生成物为Fe2+)。
(2)看各物质形式书写是否正确
书写离子方程式时易溶、易电离的物质须写成离子形式，难溶的物质、弱酸、弱碱、气体和水等须写成化学式形式。
如实验室制备CO2的反应：＋2H＋===CO2↑＋H2O(错误，CaCO3是难溶物，须写成化学式；正确书写为CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O)；NaHCO3与醋酸的反应：＋H＋===CO2↑＋H2O(错误，CH3COOH为弱酸须写成化学式，正确书写为＋CH3COOH===CH3COO－＋CO2↑＋H2O)。
(3)看是否遵循元素守恒和电荷守恒等
书写离子方程式同样也要遵循元素守恒、电荷守恒，如果是氧化还原反应，还要遵循得失电子守恒等关系。
如：Cu和AgNO3溶液反应：Cu＋Ag＋===Cu2+＋Ag(错误，不遵循电荷守恒，正确书写为Cu＋2Ag＋===Cu2+＋2Ag)。
(4)看是否符合“少量”“过量”等限定条件
某些反应中相同的反应物，由于反应物用量(或滴加顺序)、浓度、溶液酸碱性等不同，对应的离子方程式也不同，因此在判断或书写离子方程式时要注意这些限定条件。
如：过量CO2与澄清石灰水反应：CO2＋Ca2+＋2OH－===CaCO3↓＋H2O(错误，CO2过量应生成，正确书写为===；CO2少量时生成CaCO3)；Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：＋OH－===CaCO3↓＋H2O(正确，即等物质的量反应)。
(5)看是否漏写某些离子间的反应
有的离子反应中有多种离子参加反应，有时可能漏写某些离子，比较常见的有：
CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应：Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓[错误，漏写与Ba2+的反应，正确书写为＋Ba2+＋2OH－===Ca(OH)2↓＋BaSO4↓]。
(6)看各离子的配比情况是否正确
某些离子反应中，反应物和生成物的离子均正确，但有可能各离子配比不正确。
如：稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应：＋Ba2+＋OH－===BaSO4↓＋H2O(错误，正确书写为＋Ba2+＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O)。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋===Cu2+＋H2↑。 ( )
(2)稀硫酸与氢氧化钡溶液混合：＋Ba2+===BaSO4↓。 ( )
(3)稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋===Ca2+＋H2CO3。 ( )
(4)氧化铁与稀盐酸混合：Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O。 ( )
(5)氢氧化铜和稀盐酸反应：OH－＋H＋===H2O。 ( )
(6)镁和硝酸银溶液反应：Mg＋Ag＋===Mg2+＋Ag。 ( )
2．镉具有较强的稳定性和防腐性，被广泛应用于现代工业生产。但镉的毒性较大，一旦受其影响，可导致肺障碍病变和肾功能不良，还可以通过器官组织中的积蓄引起骨痛病。
目前，对于含镉(主要含Cd2+)废水的处理主要采用沉淀法或化学反应等方法。
(1)沉淀法是处理含镉废水的一种主要方法。该方法是在含镉的工业废水中投入消石灰，使Cd2+形成难溶的Cd(OH)2沉淀而除去。请写出相应的离子方程式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)除去镉离子的另一方法是还原法。利用置换反应，加入铁等金属单质，将Cd2+从废水体系中还原出来，然后分离即可。请你写出该过程的离子方程式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)已知甲同学取一定量的含镉的工业废水检测，发现溶液呈碱性。乙同学指出甲同学的检测不对。他的理由是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
考点二 离子共存问题
1．溶液中离子能否大量共存的判断原理
离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应。判断溶液中的离子能否大量共存，事实上是看离子之间能否发生反应，若能发生反应，则不能大量共存；若不能发生反应，则能大量共存。
2．“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，如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、(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、都不能大量共存。
②能否生成水。如在酸性溶液中OH－不能大量共存，在碱性溶液中H＋不能大量共存。
③能否生成挥发性物质。如H＋与、等不能大量共存。
④强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存。
1．下列离子组一定能大量共存的是( )
A．含有大量Na＋的溶液中：H＋、K＋、、
B．含有大量OH－的溶液中：Mg2+、、、
C．含有大量Ba2+的溶液中：K＋、Cl－、、
D．含有大量H＋的溶液中：Mg2+、Na＋、、
2．经检测，某工业废水显酸性，且废水中含有大量Na＋、Cu2+、Cl－、、。
(1)下列离子中，不可能大量存在于该废水中的是________。
A．K＋ B．Ag＋ C．Fe3+
(2)若将该废水调节至碱性，原废水中存在的离子会有哪些变化？_____________________________________________________________________。
考点三 离子的检验与推断
1．三种常见离子的检验方法
离子 试剂 操作及现象
CaCl2(或BaCl2)溶液、稀盐酸(或稀硝酸) 向待测液中加入CaCl2溶液(或BaCl2溶液)，有白色沉淀生成，沉淀溶于稀盐酸(或稀硝酸)，生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明有
Cl－ 稀硝酸、AgNO3溶液 向待测液中加入几滴稀硝酸，然后加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明有
稀盐酸、BaCl2溶液 向待测液中加入稀盐酸，无明显现象，然后加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明有
2．离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则：根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、不能大量存在。
(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、负电荷总量相等。
1．某无色溶液中只可能含有K＋、Ag＋、Ba2+、Cu2+、Cl－、OH－、、中的一种或几种，对其进行如下实验操作：
①取少量溶液，滴加无色酚酞溶液，酚酞溶液变红；
②另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；
③向②所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成；
④将③所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是( )
A．一定含有K＋、OH－、、
B．可能含有Cl－、OH－
C．一定不含有Ag＋、Ba2+、Cu2+、Cl－
D．无法判断离子种类
2．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na＋中的几种。请填写下列空白：
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________。
(3)取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是______(填字母)。
A．Cl－ D．OH－
1．在下列条件的溶液中，各组离子一定能够大量共存的是( )
A．使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl－、、Fe3+
B．无色透明溶液中：K＋、、、H＋
C．可与锌反应放出氢气的溶液中：Na＋、Ca2+、Cl－、
D．使pH试纸变蓝的溶液中：Ba2+、Na＋、、Cl－
2．某无色、澄清溶液中可能含有①Na＋、、、④、⑤、⑥H＋、中的几种，且每种离子的浓度均相等。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象
(1) 向溶液中滴加2～3滴紫色石蕊溶液 溶液变红
(2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
(3) 将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成
下列结论正确的是( )
A．该实验无法确定是否含有③
B．肯定含有的离子是①②⑥
C．可能含有的离子是①③
D．肯定不含的离子有④⑤⑦
3．下列方框中的物质或溶液之间发生的反应分别是①②③④，下列有关这些反应的说法错误的是( )
A．①是置换反应，反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑
B．②是复分解反应，反应的离子方程式为2H＋＋O2-===H2O
C．③是化合反应，但不是离子反应
D．④中反应的离子方程式可能是CO2＋Ba2+＋2OH－===BaCO3↓＋H2O
4．(素养题)某校化学兴趣小组同学猜想自来水中可能含有大量Cu2+、Ca2+、Mg2+和某些阴离子，从而进行了三组实验：
①取适量自来水于试管中，滴加足量的NaOH溶液，产生白色沉淀；
②过滤后取滤液于试管中，滴加足量的Na2CO3溶液，又有白色沉淀生成；
③另取适量自来水于试管中，滴加足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液，也产生白色沉淀。
请回答以下问题：
(1)不用做实验就可排除的离子是______。
(2)通过实验可初步确定自来水中________(填“含有”或“不含有”)大量Ca2+、Mg2+；判断依据的离子
方程式有_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)自来水中所含阴离子可以确定有________，理由是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)确定实验②中滴加的Na2CO3溶液已过量的检验方法是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
7 / 7第1课时 突破离子反应的三大题型
素养 目标 1．学会常见离子方程式的书写及正误判断方法。 2．明确溶液中离子大量共存的判断方法和技巧。 3．了解常见离子的推断与检验方法和策略。
考点一 离子方程式的书写与正误判断
1．书写离子方程式的关键是“两易、两等、两查”
2．离子方程式正误判断的“六个角度”
(1)看是否遵循客观事实、不能主观臆造
离子方程式是根据化学方程式进行书写的，因此书写离子方程式必须遵循客观事实，以事实为基础。如铜粉与盐酸的反应：Cu＋2H＋===Cu2+＋H2↑(错误，该反应不能发生或不存在)；铁粉与稀硫酸的反应：2Fe＋6H＋===2Fe3+＋3H2↑(错误，生成物为Fe2+)。
(2)看各物质形式书写是否正确
书写离子方程式时易溶、易电离的物质须写成离子形式，难溶的物质、弱酸、弱碱、气体和水等须写成化学式形式。
如实验室制备CO2的反应：＋2H＋===CO2↑＋H2O(错误，CaCO3是难溶物，须写成化学式；正确书写为CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O)；NaHCO3与醋酸的反应：＋H＋===CO2↑＋H2O(错误，CH3COOH为弱酸须写成化学式，正确书写为＋CH3COOH===CH3COO－＋CO2↑＋H2O)。
(3)看是否遵循元素守恒和电荷守恒等
书写离子方程式同样也要遵循元素守恒、电荷守恒，如果是氧化还原反应，还要遵循得失电子守恒等关系。
如：Cu和AgNO3溶液反应：Cu＋Ag＋===Cu2+＋Ag(错误，不遵循电荷守恒，正确书写为Cu＋2Ag＋===Cu2+＋2Ag)。
(4)看是否符合“少量”“过量”等限定条件
某些反应中相同的反应物，由于反应物用量(或滴加顺序)、浓度、溶液酸碱性等不同，对应的离子方程式也不同，因此在判断或书写离子方程式时要注意这些限定条件。
如：过量CO2与澄清石灰水反应：CO2＋Ca2+＋2OH－===CaCO3↓＋H2O(错误，CO2过量应生成，正确书写为===；CO2少量时生成CaCO3)；Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：＋OH－===CaCO3↓＋H2O(正确，即等物质的量反应)。
(5)看是否漏写某些离子间的反应
有的离子反应中有多种离子参加反应，有时可能漏写某些离子，比较常见的有：
CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应：Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓[错误，漏写与Ba2+的反应，正确书写为＋Ba2+＋2OH－===Ca(OH)2↓＋BaSO4↓]。
(6)看各离子的配比情况是否正确
某些离子反应中，反应物和生成物的离子均正确，但有可能各离子配比不正确。
如：稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应：＋Ba2+＋OH－===BaSO4↓＋H2O(错误，正确书写为＋Ba2+＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O)。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋===Cu2+＋H2↑。 ( )
(2)稀硫酸与氢氧化钡溶液混合：＋Ba2+===BaSO4↓。 ( )
(3)稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋===Ca2+＋H2CO3。 ( )
(4)氧化铁与稀盐酸混合：Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O。 ( )
(5)氢氧化铜和稀盐酸反应：OH－＋H＋===H2O。 ( )
(6)镁和硝酸银溶液反应：Mg＋Ag＋===Mg2+＋Ag。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．镉具有较强的稳定性和防腐性，被广泛应用于现代工业生产。但镉的毒性较大，一旦受其影响，可导致肺障碍病变和肾功能不良，还可以通过器官组织中的积蓄引起骨痛病。
目前，对于含镉(主要含Cd2+)废水的处理主要采用沉淀法或化学反应等方法。
(1)沉淀法是处理含镉废水的一种主要方法。该方法是在含镉的工业废水中投入消石灰，使Cd2+形成难溶的Cd(OH)2沉淀而除去。请写出相应的离子方程式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)除去镉离子的另一方法是还原法。利用置换反应，加入铁等金属单质，将Cd2+从废水体系中还原出来，然后分离即可。请你写出该过程的离子方程式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)已知甲同学取一定量的含镉的工业废水检测，发现溶液呈碱性。乙同学指出甲同学的检测不对。他的理由是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)利用镉离子与氢氧根离子生成难溶的Cd(OH)2沉淀。(2)利用置换反应，然后写成离子方程式。(3)如果溶液呈碱性，则溶液中含有OH－，会与Cd2+反应生成Cd(OH)2沉淀，所以含有镉离子的工业废水不可能呈碱性。
[答案] (1)Cd2+＋Ca(OH)2===Cd(OH)2＋Ca2+ (2)Fe＋Cd2+===Fe2+＋Cd (3)如果溶液呈碱性，则溶液中含有OH－，会与Cd2+反应生成Cd(OH)2沉淀
考点二 离子共存问题
1．溶液中离子能否大量共存的判断原理
离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应。判断溶液中的离子能否大量共存，事实上是看离子之间能否发生反应，若能发生反应，则不能大量共存；若不能发生反应，则能大量共存。
2．“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，如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、(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、都不能大量共存。
②能否生成水。如在酸性溶液中OH－不能大量共存，在碱性溶液中H＋不能大量共存。
③能否生成挥发性物质。如H＋与、等不能大量共存。
④强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存。
1．下列离子组一定能大量共存的是( )
A．含有大量Na＋的溶液中：H＋、K＋、、
B．含有大量OH－的溶液中：Mg2+、、、
C．含有大量Ba2+的溶液中：K＋、Cl－、、
D．含有大量H＋的溶液中：Mg2+、Na＋、、
A [A项各离子间均不发生反应，可大量共存，A正确；Mg2+和、OH－均能结合生成沉淀，不能大量共存，B错误； Ba2+与、均能结合生成沉淀，不能大量共存，C错误；H＋ 和反应生成CO2和H2O，不能大量共存，D错误。]
2．经检测，某工业废水显酸性，且废水中含有大量Na＋、Cu2+、Cl－、、。
(1)下列离子中，不可能大量存在于该废水中的是________。
A．K＋ B．Ag＋ C．Fe3+
(2)若将该废水调节至碱性，原废水中存在的离子会有哪些变化？_____________________________________________________________________。
[答案] (1)BD (2)H＋、Cu2+减少
考点三 离子的检验与推断
1．三种常见离子的检验方法
离子 试剂 操作及现象
CaCl2(或BaCl2)溶液、稀盐酸(或稀硝酸) 向待测液中加入CaCl2溶液(或BaCl2溶液)，有白色沉淀生成，沉淀溶于稀盐酸(或稀硝酸)，生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明有
Cl－ 稀硝酸、AgNO3溶液 向待测液中加入几滴稀硝酸，然后加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明有
稀盐酸、BaCl2溶液 向待测液中加入稀盐酸，无明显现象，然后加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明有
2．离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则：根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、不能大量存在。
(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、负电荷总量相等。
1．某无色溶液中只可能含有K＋、Ag＋、Ba2+、Cu2+、Cl－、OH－、、中的一种或几种，对其进行如下实验操作：
①取少量溶液，滴加无色酚酞溶液，酚酞溶液变红；
②另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；
③向②所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成；
④将③所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是( )
A．一定含有K＋、OH－、、
B．可能含有Cl－、OH－
C．一定不含有Ag＋、Ba2+、Cu2+、Cl－
D．无法判断离子种类
A [无色溶液说明不含Cu2+；①滴加无色酚酞溶液，酚酞溶液变红，说明含OH－，则不含Ag＋；②加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明含或或两者都有，则一定不含Ba2+；③向②所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，说明原溶液中含和；④向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－，但可能是加入的BaCl2溶液及盐酸引入的，不能确定原溶液是否含有Cl－。根据溶液呈电中性，则溶液中一定含K＋。综上所述，原溶液一定含有K＋、OH－、、，一定不含Ag＋、Cu2+、Ba2+，可能含有Cl－。]
2．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na＋中的几种。请填写下列空白：
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________。
(3)取(2)中的滤液，加入过量的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)原溶液可能大量共存的阴离子是______(填字母)。
A．Cl－ D．OH－
[解析] (1)无色透明溶液中不可能含有Cu2+、Fe3+等有色离子。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，肯定存在Ag＋。(3)加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现，肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag＋和Mg2+，阴离子中不可能含有Cl－、、OH－，可能含。
[答案] (1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag＋ (3)Mg2+ Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓ (4)B
1．在下列条件的溶液中，各组离子一定能够大量共存的是( )
A．使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl－、、Fe3+
B．无色透明溶液中：K＋、、、H＋
C．可与锌反应放出氢气的溶液中：Na＋、Ca2+、Cl－、
D．使pH试纸变蓝的溶液中：Ba2+、Na＋、、Cl－
D [使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液，Fe3+与OH－不能共存；高锰酸根离子为有色离子；与锌反应放出氢气的溶液为酸性溶液，H＋与不能共存。]
2．某无色、澄清溶液中可能含有①Na＋、、、④、⑤、⑥H＋、中的几种，且每种离子的浓度均相等。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象
(1) 向溶液中滴加2～3滴紫色石蕊溶液 溶液变红
(2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
(3) 将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成
下列结论正确的是( )
A．该实验无法确定是否含有③
B．肯定含有的离子是①②⑥
C．可能含有的离子是①③
D．肯定不含的离子有④⑤⑦
B [因溶液是无色的，则溶液中不含Cu2+；(1)向溶液中滴加2～3滴紫色石蕊溶液，溶液变红，说明溶液显酸性，含有H＋，不含和；(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸，有白色沉淀生成，此沉淀为BaSO4，说明溶液中含有；(3)将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，此沉淀为AgCl，因(2)中引入了Cl－，故无法说明溶液中是否含有Cl－；由于每种离子的浓度均相等，且溶液呈电中性，则溶中一定含有Na＋，一定不含Cl－；结合以上分析可知，溶液中一定含有①Na＋、、⑥H＋，一定不含、④、⑤、⑦Cu2+。]
3．下列方框中的物质或溶液之间发生的反应分别是①②③④，下列有关这些反应的说法错误的是( )
A．①是置换反应，反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑
B．②是复分解反应，反应的离子方程式为2H＋＋O2-===H2O
C．③是化合反应，但不是离子反应
D．④中反应的离子方程式可能是CO2＋Ba2+＋2OH－===BaCO3↓＋H2O
B [金属镁和盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，属于置换反应，反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑，A项正确；盐酸和CaO的反应属于复分解反应，反应的离子方程式为2H＋＋CaO===Ca2+＋H2O，B项错误；氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，属于化合反应，该反应不是离子反应，C项正确；二氧化碳气体通入溶液的化学方程式与量有关，二氧化碳少量时生成物为正盐，二氧化碳过量时生成物为酸式盐，则少量CO2通入Ba(OH)2溶液的化学方程式为Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，离子方程式为CO2＋Ba2+＋2OH－===BaCO3↓＋H2O，过量CO2通入Ba(OH)2溶液的化学方程式为Ba(OH)2＋2CO2===Ba(HCO3)2，离子方程式为===，D项正确。]
4．(素养题)某校化学兴趣小组同学猜想自来水中可能含有大量Cu2+、Ca2+、Mg2+和某些阴离子，从而进行了三组实验：
①取适量自来水于试管中，滴加足量的NaOH溶液，产生白色沉淀；
②过滤后取滤液于试管中，滴加足量的Na2CO3溶液，又有白色沉淀生成；
③另取适量自来水于试管中，滴加足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液，也产生白色沉淀。
请回答以下问题：
(1)不用做实验就可排除的离子是______。
(2)通过实验可初步确定自来水中________(填“含有”或“不含有”)大量Ca2+、Mg2+；判断依据的离子
方程式有_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)自来水中所含阴离子可以确定有________，理由是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)确定实验②中滴加的Na2CO3溶液已过量的检验方法是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (2)由滴加足量的NaOH溶液，产生白色沉淀可确定自来水中含有Mg2+；过滤后的滤液滴加足量的Na2CO3溶液，又有白色沉淀生成可确定自来水中含有Ca2+。(3)滴加足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液，也产生白色沉淀，说明自来水中含有Cl－。(4)关键是要检验上层清液中是否含有。
[答案] (1)Cu2+ (2)含有 Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓、＋Ca2+===CaCO3↓ (3)Cl－(或氯离子) 白色沉淀不溶于稀硝酸，有关反应为Cl－＋Ag＋===AgCl↓ (4)取适量实验②反应后的上层清液于试管中，滴加足量盐酸，若产生无色气泡(或滴加CaCl2溶液，若产生白色沉淀)，则证明Na2CO3溶液已过量(其他合理答案也可)
数智分层作业(七) 突破离子反应的三大题型
(分值：70分)
一、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．下列各组离子在无色透明溶液中一定能大量共存的是( )
A．H＋、Na＋、Cl－、
B．K＋、Na＋、、
C．Mg2+、H＋、、Cl－
D．、Ba2+、OH－、
C [A项===H2O＋CO2↑，二者不能大量共存；B项，无色溶液中不可能存在大量的；C项，各离子之间相互不反应，且均为无色离子，能够大量共存；D项、OH－之间反应生成弱电解质NH3·H2O，二者不能大量共存。]
2．某溶液中加入铁粉能产生氢气，在该溶液中一定能大量共存的离子组是(提示：金属与HNO3反应不产生H2)( )
A．Na＋、K＋、Cl－、
B．Cu2+、Fe2+、、
C．Na＋、Ca2+、Cl－、
D．OH－、Cu2+、、Cl－
A [溶液中加入铁粉能产生氢气，说明溶液中含有大量H＋，且不含，由此进行分析判断即可。Na＋、K＋、Cl－、之间相互不反应，且四种离子都不与H＋反应，能共存，A符合题意；由金属与HNO3反应不产生H2可知，溶液中不能含有，B不符合题意；Ca2+与会发生反应生成难溶物CaCO3，且与H＋不能大量共存，C不符合题意；OH－与Cu2+反应生成难溶物，且OH－与H＋不能大量共存，D不符合题意。]
3．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A．碳酸钠溶液中：、Ca2+、Cl－、
B．能使酚酞变红的溶液中：Na＋、Ba2+、Cl－、
C．含有大量HCl的溶液：Na＋、、Cl－、OH－
D．无色透明溶液中：K＋、、、
B [A项，Ca2+与碳酸钠溶液中的碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，在溶液中不能大量共存；B项，能使酚酞变红的溶液中存在大量氢氧根离子，Na＋、Ba2+、Cl－、之间相互不反应，且都不与氢氧根离子反应，在溶液中能大量共存；C项，H＋、OH－发生反应生成水，在溶液中不能大量共存；D项呈紫色，为有色离子，不符合题意。]
4．以下表中评价合理的是( )
选项 化学反应及其离子方程式 评价
A 向CuSO4溶液中加入少量盐酸：===H2SO4 正确
B 向碳酸镁浊液中加入足量稀盐酸：＋2H＋===CO2↑＋H2O 错误，碳酸镁不应写成离子形式
C 向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色：Fe3+＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3H＋ 正确
D 向石灰乳中加入足量稀盐酸：Ca(OH)2＋2H＋===Ca2+＋2H2O 错误，应写成离子形式
B [向CuSO4溶液中加入少量盐酸，不能发生化学反应，评价不合理，A错误；碳酸镁浊液中碳酸镁不能拆成离子形式，评价合理，B正确；向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液至液体变为红褐色，制备的是Fe(OH)3胶体，不能生成沉淀，评价不合理，C错误；石灰乳不能拆成离子形式，评价不合理，D错误。]
5．下列离子方程式改写成化学方程式正确的是( )
A．Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓
MgCO3＋Ba(OH)2===Mg(OH)2↓＋BaCO3
＋2H＋===CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
C．Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O
Fe2O3＋2H2SO4===2FeSO4＋2H2O
D．H＋＋OH－===H2O
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
D [MgCO3不能拆成离子形式，A项错误；＋2H＋===CO2↑＋H2O表示可溶性碳酸盐和强酸反应，而NaHCO3属于弱酸的酸式盐属于弱酸根离子，不能拆成和H＋形式，B项错误；Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O表示氧化铁与可溶性强酸反应生成铁盐和水，不能生成硫酸亚铁，C项错误；H＋＋OH－===H2O表示可溶性强酸和可溶性强碱反应生成水，D项正确。]
6．Fe3+、、Al3+和X四种离子以个数之比为2∶4∶1∶1大量共存于同一溶液中，X可能是( )
A．Na＋ B．OH－
D．Cl－
D [根据溶液呈电中性可知，X必定带一个单位的负电荷，所以X可能是OH－或Cl－，又因为氢氧根离子与Fe3+、Al3+不能大量共存，而Cl－与Fe3+、Al3+能大量共存，所以X可能是Cl－。]
7．下列化学反应的离子方程式，书写正确的是( )
A．用小苏打治疗胃酸过多：＋H＋===CO2↑＋H2O
B．稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合：＋Ba2+===BaSO4↓
C．NaHSO4溶液与NaOH溶液混合：===＋H2O
D．碳酸钠溶液中加入少量的盐酸：＋2H＋===H2O＋CO2↑
A [用小苏打治疗胃酸过多生成氯化钠、水和二氧化碳，A正确；稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合反应生成硫酸钡和水，正确的离子方程式为＋Ba2+ ＋2H＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O, B错误；溶液完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，与NaOH溶液混合，氢离子和氢氧根离子反应生成水：H＋＋OH－===H2O，C错误；碳酸钠溶液中加入少量盐酸，生成氯化钠和碳酸氢钠，D错误。]
8．下列离子组加入相应试剂后，发生反应的离子方程式正确的是( )
选项 离子组 加入试剂 离子方程式
A Na＋、 Ba(OH)2溶液 ＋Ba2+＋2OH－===BaSO4↓＋2NaOH
B H＋、Cl－ 足量石灰乳 2H＋＋2OH－===2H2O
C K＋、 NaHSO4溶液 ＋H＋===H2O＋CO2↑
D Ag＋、 少量盐酸 ＋H＋＋Cl－===AgCl↓＋HNO3
C [A项，应该是===BaSO4↓，错误；B项，石灰乳应保留化学式，不能拆成离子形式，错误；D项，应该是Ag＋＋Cl－===AgCl↓，错误。]
二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
9．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化的离子方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O＋4H＋，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是 ( )
A．该反应消耗1分子O2转移4个电子
B．反应Ⅱ中Fe3+为氧化剂
C．反应Ⅲ发生的氧化还原反应为===
D．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋4NO＋2H2O
C [题述反应中O元素的化合价由0价降低到－2价，该反应消耗1分子O2转移4个电子，A正确；反应Ⅱ中Fe元素由＋3价变为＋2价，化合价降低，所以反应Ⅱ中Fe3+为氧化剂，B正确；反应Ⅲ发生的反应为===，该反应不是氧化还原反应，C错误；由题图可知，反应Ⅰ中Fe元素的化合价由＋2价变为＋3价，O元素的化合价由0价降低到－2价，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒可写出反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋4NO＋2H2O，D正确。]
10．已知某溶液中含有H＋、Na＋、Mg2+、Cl－、、中的几种，下列对溶液中离子的判断错误的是( )
A．若加入盐酸后有气体产生，原溶液中一定不含H＋、Mg2+
B．若加入Ba(OH)2溶液后有沉淀生成，原溶液中一定含有Mg2+或
C．若加入AgNO3溶液后有白色沉淀生成，原溶液中一定含Cl－
D．若加入苏打后无现象，原溶液中可能含有H＋、Na＋、Cl－、、
CD [若加入盐酸后有气体产生，说明原溶液中一定含有，则一定不含H＋、Mg2+，A正确；若加入Ba(OH)2溶液后有沉淀生成，沉淀可能是碳酸钡，也可能是氢氧化镁，B正确；若加入AgNO3溶液后有白色沉淀生成，沉淀可能是AgCl，也可能是Ag2CO3，C错误；若加入苏打后无现象，只能说明不含有H＋、Mg2+，但可能含有Na＋、Cl－、、，D错误。]
11．某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3、Na2SO4，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。
根据上述实验现象，下列说法不正确的是( )
A．原白色粉末中一定含有CaCl2、K2CO3
B．原白色粉末中可能含有Ba(NO3)2
C．原白色粉末中一定没有Na2SO4
D．②中发生的离子反应一定只有CaCO3＋2H＋===Ca2+＋H2O＋CO2↑
D [①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，该沉淀可能是CaCO3或BaCO3或BaSO4或CaSO4；②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，说明沉淀中无BaSO4或CaSO4，并有气泡产生，则该气体为CO2，沉淀为BaCO3或CaCO3或二者的混合物，则原白色粉末中一定含有K2CO3，也一定含有CaCl2或Ba(NO3)2中至少一种；③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则生成的白色沉淀为AgCl，说明原白色粉末中一定含有CaCl2，则可能含有Ba(NO3)2。]
12．已知硫酸钡难溶于强酸。某溶液X中可能含有Cl－、、、Na＋、Mg2+、Cu2+中的若干种。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验，下列说法正确的是( )
A．白色沉淀1是硫酸钡
B．溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液X中含有Cl－
C．溶液X中可能存在Mg2+、Na＋，一定不存在Cu2+
D．溶液X中一定存在Na＋、、
D [由实验流程可知，X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀1，则溶液X中一定不含Cu2+，且白色沉淀1与足量盐酸反应，白色沉淀2一定为BaSO4，气体A为CO2，则溶液X中一定含、，则不含Mg2+，根据溶液呈电中性，溶液X中一定含有Na＋，不能确定是否含有Cl－。由分析可知，白色沉淀1是碳酸钡、硫酸钡混合物，A错误；因加入盐酸，引入氯离子，不能确定溶液X中是否含有氯离子，B错误；由分析可知，溶液X中一定不含Cu2+、Mg2+，一定含、、Na＋，可能含有Cl－，C错误、D正确。]
13．离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是( )
A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变
B．水中的、、Cl－通过阴离子交换树脂后被除去
C．通过净化处理后，水的导电性降低
D．阴离子交换树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O
A [本题考查了离子交换法净化水的过程分析。根据图示可以看出，通过阳离子交换树脂后，原有的Ca2+、Na＋、Mg2+被换为H＋，根据电荷守恒可知，阳离子数目增多，A项错误；通过阴离子交换树脂后，阴离子、Cl－、被OH－交换，B项正确；在阴离子交换树脂上同时发生反应：H＋＋OH－===H2O，D项正确；由于多数阴、阳离子被除去，变为较为纯净的水，故水的导电性降低，C项正确。]
三、非选择题(本题共4小题，共34分)
14．(7分)现有下列物质：A．烧碱 B．H2SO4
C．干冰 D．硫酸钡 E．纯碱
(1)纯碱溶液与稀硫酸混合，发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(2)将干冰升华后所得的气体通入过量烧碱溶液中，发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(3)a、b、c、d分别是Na2CO3、BaCl2、HCl、AgNO3四种溶液中的一种，现将它们两两混合，现象如表所示：
反应物 a＋b c＋d a＋d a＋c b＋d
现象 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 无色气体
①b是____________(填化学式)溶液。
②写出a＋c反应的离子方程式： ________________________________________
_____________________________________________________________________。(3分)
[解析] (1)碳酸钠溶液与稀硫酸混合，发生复分解反应，离子方程式为===CO2↑＋H2O。(2)干冰是固体CO2，CO2与过量烧碱溶液反应生成Na2CO3和水，离子方程式为===＋H2O。(3)a分别与b、c、d混合都能生成白色沉淀，则a为AgNO3溶液；b与d反应生成无色气体，则b和d为Na2CO3和HCl溶液的组合，则c为BaCl2溶液；c与d生成白色沉淀，则d为Na2CO3溶液，b为HCl溶液。①b是HCl溶液。②a＋c(即AgNO3与BaCl2溶液)反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
[答案] ===CO2↑＋H2O
===＋H2O
(3)①HCl ②Ag＋＋Cl－===AgCl↓
15．(9分)无机化合物按照组成和性质可进行如下分类。其中②、③、⑥均由Na、K、H、N、O、S中的三种元素组成。
强酸 强碱 可溶性盐 ★
①HCl ③ ⑤Na2CO3 ⑦CO2
② ④Ba(OH)2 ⑥ ⑧SO3
(1)图中★可以代表的物质类别为________________________________________。
(1分)
(2)③的水溶液呈碱性，写出电离方程式__________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(写一种即可)。(2分)
(3)②与④在水溶液中发生反应的离子方程式______________________________
_____________________________________________________________________(无沉淀生成)。(2分)
(4)④与少量的⑦在水溶液中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(5)④与⑥在水溶液中发生反应的离子方程式为__________________________(写一种即可)。(2分)
[答案] (1)氧化物或酸性氧化物 (2)NaOH===Na＋＋OH－(或KOH===K＋＋OH－，合理即可) (3)OH－＋H＋===H2O (4)Ba2+＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O ===BaSO3↓(或===BaSO4↓、HS－＋OH－===H2O＋S2-，合理即可)
16．(8分)某河道两旁有甲、乙两工厂。两工厂排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3+、Cl－、OH－、六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的3种离子为_____________________________________________________________________。(2分)
(2)乙厂的废水中含有另外3种离子。加一定量的________(填“活性炭”或“铁粉”)，可以回收其中的金属________(填写金属元素符号)。(2分)
(3)若将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的某些离子转化为沉淀，经过滤后的废水可用来浇灌农田。
①某些离子转化为沉淀的离子方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②经过滤后的废水中主要含有的溶质为________。(4分)
[解析] (1)甲厂的废水呈碱性，则溶液中含有大量的OH－，与OH－反应的Ag＋、Fe3+不能大量共存，根据溶液呈电中性可知甲厂废水中应含有K＋，乙厂废水中含有Ag＋、Fe3+，则与Ag＋反应的Cl－不能大量存在，根据溶液呈电中性可知乙厂废水中还有，由此可知：甲厂废水中含有K＋、Cl－、OH－，乙厂废水中含有Ag＋、Fe3+、。(2)乙厂废水中含有Ag＋、Fe3+、，活性炭只能吸附，不能置换出金属，所以要置换出金属单质，应该加入铁粉，将银离子转换成金属银。(3)①根据两厂废水中含有的离子可知，混合后反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓。②经过滤后的废水中主要含有的溶质为硝酸钾。
[答案] (1)K＋、Cl－、OH－ (2)铁粉 Ag
(3)①Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓ ②KNO3(或硝酸钾)
17．(10分)某学习小组为证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应，设计了如下实验。请补充完成该实验报告。
(1)【实验原理】 溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子所带电荷数决定。观察______________，据此判断溶液中自由移动的离子浓度的变化，从而证明反应是离子反应。(2分)
【实验装置】 如图1所示。
【实验过程与记录】(2分)
实验步骤 实验现象 实验结论
连接好装置，向烧杯中加入25 mL一定浓度的Ba(OH)2溶液和2滴酚酞溶液，逐滴滴加一定浓度的H2SO4溶液直至过量，边滴边振荡 ________________ ________(填写支持实验结论的证据) Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应
(2)整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图2中的______(填字母)曲线表示。(2分)
(3)书写下列两种情况的离子方程式。
①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至恰好完全沉淀：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(4分)
[解析] (1)溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子所带电荷数决定。离子浓度越大，所带电荷越多，会使灯泡越亮，所以灯泡的明暗程度可以判断离子浓度变化，从而证明发生了离子反应；现象分析：开始烧杯中只有强电解质Ba(OH)2，灯泡变亮，随着加入H2SO4溶液，析出沉淀，离子浓度减小，所以会逐渐变暗，当完全反应时，小灯泡会熄灭，再加入H2SO4溶液，小灯泡会逐渐变亮。(2)根据现象可知，随着H2SO4的滴入，导电能力先减弱后增强，故曲线c合理。(3)①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至恰好完全沉淀，发生反应的离子方程式为===H2O＋BaSO4↓；②向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性，氢离子与氢氧根离子的数目相等，发生反应的离子方程式为===2H2O＋BaSO4↓。
[答案] (1)灯泡的明暗程度 灯泡由明变暗，直至熄灭，然后又逐渐变亮 (2)c ===H2O＋BaSO4↓ ②===2H2O＋BaSO4↓
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