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第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
第2课时 离子反应的应用
教学目标 1.根据离子反应发生的条件及题目限定条件，建立正确解答离子共存问题的思维模型。 2.掌握离子推断题的解析方法。
重点和难点 重点：离子共存 离子推断 难点：离子推断
◆知识点一 离子共存
1．离子共存
离子共存问题是离子反应的条件和本质的最直接应用，所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间 不发生任何化学反应 ；若离子之间能 发生化学反应 ，则一般不能大量共存。
2．离子不能大量共存的两类情况
(1)能发生复分解反应
①生成难溶或微溶的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、CaSO4、Ag2SO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等。
②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、HClO、H2O、NH3·H2O等。
③生成挥发性物质(气体)。如生成CO2、SO2、H2S等。只要具备上述三个条件中的一个，则离子不能大量共存。
(2)能发生置换反应
金属单质与金属阳离子之间的置换反应，如Fe与CuSO4溶液的反应，实际上是Fe与Cu2＋之间的置换反应。
即学即练
1．下列各组离子，在溶液中能大量共存的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A．Fe3+与OH-会生成Fe(OH)3沉淀，无法大量共存，A错误；
B．H+与HCO反应生成CO2和H2O，无法大量共存，B错误；
C．Na+、SO、Fe2+、I-之间无沉淀、气体或弱电解质生成，且无强氧化性离子引发氧化还原反应，可以大量共存，C正确；
D．H+与CH3COO-结合生成弱电解质CH3COOH，无法大量共存，D错误；
故选C。
2．能在酸性溶液中大量共存，且溶液为无色透明的一组物质是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
【答案】B
【分析】酸性溶液中存在大量氢离子；
【解析】A．铁离子的溶液为黄色、铜离子的溶液为蓝色，A不符合题意；
B．酸性溶液中、、相互不反应，能大量共存，且溶液为无色，B符合题意；
C．碳酸钠和钙离子、氢离子、银离子均会反应，且银离子和氯离子也会反应，不能大量共存，C不符合题意；
D．钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，氢离子和氢氧根离子反应生成水，不能大量共存，D不符合题意；
故选B。
◆知识点二 离子检验、推断和提纯
溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种：SO、SO、CO、Cl－。
(1)当溶液中有大量H＋存在时，则不可能有SO、CO存在。
(2)当溶液中有大量Ba2＋存在时，溶液中不可能有SO、SO、CO存在。
(3)当溶液中有阳离子Ba2＋和Ag＋时，上述所有阴离子都不可能存在。
【探究归纳】
1．离子推断的一般解题思路
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。
2．离子推断的“常用原则”
(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＋，则不存在大量的CO、SO。
(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。
3．三种离子的检验方法
4．物质的提纯
（1）物质提纯的一般思路
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。
（2）溶液中可溶性杂质的除去原则
（3）粗盐提纯时添加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂，后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知，碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入，稀盐酸要在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液之后加入。通常加入试剂的几种顺序：
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。
即学即练
1．探究一瓶久置的NaOH溶液是否变质，进行如下实验。
实验一：取少量样品于试管中，滴加1~2滴酚酞溶液，溶液显红色。
实验二：取少量样品于试管中，加入适量稀硫酸，有气泡放出。
实验三：取少量样品于试管中，加入足量的溶液，有白色沉淀生成。过滤，向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液，溶液显红色。
下列结论正确的是
A．实验一说明NaOH溶液没有变质
B．实验二说明NaOH溶液全部变质
C．实验三中生成的沉淀为
D．实验三说明NaOH溶液部分变质
【答案】D
【解析】NaOH变质生成，溶液呈碱性，也能使酚酞变红，A错误；如果有少量NaOH变质生成，加稀硫酸也产生气泡，B错误；与反应生成的白色沉淀为，C错误；加入足量，生成白色沉淀，说明有NaOH变质为，向滤液中滴加酚酞溶液显红色，说明滤液中含有NaOH，故NaOH溶液部分变质，D正确。
2．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有
B．气体通过无水，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液，管口的红色石蕊试纸未变蓝，则该盐不是铵盐
D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中有
【答案】B
【解析】A．若溶液中含有银离子，会生成不溶于酸的氯化银沉淀，干扰硫酸根离子检验，A错误；
B．CuSO4为白色粉末，遇水变为蓝色晶体，故气体通过CuSO4粉末变蓝，证明原气体中一定含有水蒸气，B正确；
C．证明铵根离子应该使用浓氢氧化钠溶液且加热使得生成氨气逸出，实验中未明确使用浓氢氧化钠溶液且未加热，不能说明该盐不是铵盐，C错误；
D．产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中可能有碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子，不确定一定是碳酸根离子，D错误；
故选B。
3．从海水中得到的粗盐往往含有可溶性杂质(主要有、、)和不溶性杂质(泥沙等)，必须进行分离和提纯后才能使用，粗盐提纯的部分流程如图所示，下列说法正确的是
A．操作、均需要用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒
B．过量溶液a(氯化钡)和过量溶液b(碳酸钠)的加入顺序可以调换
C．加入溶液c(盐酸)发生的反应只有：
D．操作获得NaCl固体的方法：蒸发结晶，待有大量固体析出时停止加热
【答案】D
【分析】由题给流程可知，粗盐溶解得到溶液，向溶液中加入过量的氯化钡溶液，将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，加入过量的氢氧化钠溶液，将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，再加入过量的碳酸钠溶液，将钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀，过滤得到含有硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡的沉淀和滤液；向滤液中加入适量盐酸，将溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠除去，蒸发、结晶、烘干得到精盐。
【解析】A．由分析可知，操作I为过滤，所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，操作II为蒸发结晶，所用到的玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒，操作I、II均需要用到的玻璃仪器为玻璃棒，A错误；
B．由分析可知，加入过量的碳酸钠溶液的目的是将溶液中的钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀，则不能将过量氯化钡溶液与过量碳酸钠溶液的加入顺序调换，否则会导致滤液中含有钡离子，B错误；
C．由分析可知，溶液c为盐酸，加入盐酸的作用是除去过量的NaOH和，发生的反应为：，，C错误；
D．滤液中加入盐酸，经蒸发结晶，待有大量固体析出时停止加热，利用余热蒸干可得到NaCl固体，D正确；
故选D。
1．离子能否大量共存的判断方法
判断离子能否大量共存，实际上是看离子之间能否反应，若反应，则不共存；若不反应，则大量共存。
(1)离子不能大量共存的三种情况
生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存 生成难溶性的盐 如Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等
生成难溶性的碱 如OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等
生成气体的离子不能大量共存 如H＋与CO、HCO等
生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存 如H＋与OH－、CH3COO－等
(2)判断离子能否大量共存的“隐含条件”
①“无色透明”溶液中不能大量存在有色离子，如
②酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子。
“酸性”溶液的不同描述：
a．酸性溶液；
b．pH<7的溶液；
c．使石蕊溶液变红色的溶液。
③碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子。
“碱性”溶液的不同描述：
a．碱性溶液；
b．pH>7的溶液；
c．使石蕊溶液变蓝色的溶液。
实践应用
1．下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A．无色澄清透明的溶液中：、、、
B．滴加无色酚酞试液显红色的溶液中：、、、
C．溶液中：、、、
D．无色澄清透明的溶液中：、、、
【答案】B
【解析】A．显蓝色，与无色澄清透明的溶液矛盾，A项不符合题意；
B．滴加无色酚酞试液变红的溶液显碱性，所有离子均可以大量共存，B项符合题意；
C．与、不能大量共存，C项不符合题意；
D．和会生成，不能大量共存，D项不符合题意；
故选B。
考点一 离子共存的判断
【例1】下列透明溶液中的离子组能大量共存的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．Cu2+、、均为可溶离子，无反应发生，可共存，A符合题意；
B．H+与OH-中和生成水，直接反应，不能共存，B不符合题意；
C．与OH-反应生成和H2O，不能共存，C不符合题意；
D．Ba2+与生成BaSO4沉淀，不能共存，D不符合题意；
故答案选A。
【变式1-1】下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．K+、H+、Cl-、OH- B．Na+、H+、SO、CO
C．Fe3+、K+、Cl-、SO D．Na+、Ca2+、CO、NO
【答案】C
【解析】A．H+与OH-会反应生成水，无法大量共存，故A错误；
B．H+与反应生成CO2和H2O，无法大量共存，故B错误；
C．Fe3+、K+、Cl-、之间不生成沉淀、气体或弱电解质，且无氧化还原反应，能大量共存，故C正确；
D．Ca2+与结合生成CaCO3沉淀，无法大量共存，故D错误；
故答案为C。
【变式1-2】能在酸性溶液中大量共存，且溶液为无色透明的一组物质是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
【答案】B
【分析】酸性溶液中存在大量氢离子；
【解析】A．铁离子的溶液为黄色、铜离子的溶液为蓝色，A不符合题意；
B．酸性溶液中、、相互不反应，能大量共存，且溶液为无色，B符合题意；
C．碳酸钠和钙离子、氢离子、银离子均会反应，且银离子和氯离子也会反应，不能大量共存，C不符合题意；
D．钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，氢离子和氢氧根离子反应生成水，不能大量共存，D不符合题意；
故选B。
考点二 离子的检验与推断
【例2】某无色溶液中只可能含有中的一种或几种，对其进行如下实验操作：
①取少量溶液，加入足量溶液，产生白色沉淀；
②向①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；
③将②）所得混合物过滤，向滤液中加入溶液，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 B．可能含有
C．一定含有 D．一定不含
【答案】A
【分析】某无色溶液中只可能含有中的一种或几种，根据题目条件和实验现象判断如下：①溶液无色则无：；②与溶液中所有阴离子、、按题目条件时都不能共存，所以溶液中无：；③取少量溶液，加入足量溶液，产生白色沉淀，由于无，则能与产生沉淀的离子有：或中的一种或两种都有；④向③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，由第③所得的沉淀可能是或，能溶于盐酸的是，不溶的是，根据沉淀部分溶解，说明是和都存在，则原溶液中一定有：和，则与和不能共存的一定不存在，由于溶液中的阳离子、、不存在，仅有的阳离子一定存在；⑤将④所得混合物过滤，向滤液中加入溶液，有白色沉淀生成，说明滤液中存在，但第③步加了盐酸提供了，所以无法确定原溶液中是否存在，通过以上判断得出：则原溶液中一定存在的是：、、；一定不存在的是：、、；可能存在的是：；根据分析解答。
【解析】A．一定含有，A正确；
B．可能含有，一定存在，B错误；
C．一定含有，可能存在，C错误；
D．一定不含，一定存在，可能存在，D错误；
故答案为：A。
【变式2-1】某未知无色溶液可能含Cl﹣、H+、、Na+、、Cu2+。取少量溶液，滴加石蕊试剂，溶液变红，另取少量试液，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液、产生白色沉淀，下列判断不合理的是
A．一定有Cl﹣ B．一定有
C．一定没有Cu2+ D．一定没有
【答案】A
【分析】未知无色溶液可能含Cl﹣、H+、、Na+、、Cu2+，说明溶液中不含有Cu2+。取少量溶液，滴加石蕊试剂，溶液变红，说明溶液中含有H+，则溶液中不含有，另取少量试液，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有；在上层清液中滴加硝酸银溶液、产生白色沉淀，由于开始加入了氯化钡，不能说明原溶液是否含有Cl﹣，无法确认是否含有Na+。
【解析】A．由于开始加入了氯化钡，加入硝酸银产生白色沉淀，不能确认原溶液中是否含有Cl﹣，故A符合题意；
B．滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有，故B不符合题意；
C．未知无色溶液，说明一定没有Cu2+，故C不符合题意；
D．溶液中含有H+，则溶液中不含有，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
【变式2-2】重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为离子，如将甲、乙两废液按一定比例混合，则溶液的毒性明显减弱。乙废液中可能含有的离子是
A．和 B．和 C．和 D．和
【答案】B
【解析】A．不能与发生反应形成沉淀，减弱毒性，A错误；
B．属于重金属有毒，在碱性溶液中与OH-反应形成氢氧化铜沉淀毒性减弱；可与反应形成硫酸钡沉淀，毒性减弱，B正确；
C．不属于重金属离子，无毒，C错误；
D．不能与发生反应形成沉淀，减弱毒性，D错误；
答案选B。
基础达标
1．（2025高一下·湖南郴州·学业考试）下列各组离子能大量共存的是
A． B． C． D．
【答案】C
【分析】判断离子能否共存，需分析是否生成沉淀、气体或弱电解质。
【解析】A．Fe3+与OH-结合生成难溶的Fe(OH)3，不能大量共存，A不符合题意；
B．与Ca2+结合生成CaCO3沉淀，不能大量共存，B不符合题意；
C．与均为可溶盐离子，不发生反应，可大量共存，C符合题意；
D．Ba2+与结合生成BaSO4沉淀，不能大量共存，D不符合题意；
故选A。
2．（24-25高一下·四川内江·阶段练习）常温下，下列各组离子能大量共存的是
A．、、H+、CO B．、、SO、
C．、、、 D．、、、
【答案】C
【解析】A．H+、CO会发生反应生成CO2、H2O，不能大量共存，A不选；
B．SO、会反应生成BaSO4，不能大量共存，B不选；
C．、、、之间不发生反应，可以大量共存，C选；
D．、和会反应生成沉淀，不能大量共存，D不选；
故选C。
3．（24-25高一下·全国·课后作业）下列各溶液中的离子一定能大量共存的是
A．强碱性溶液中：
B．澄清透明的溶液中：
C．含有大量的溶液中：
D．强酸性溶液中：
【答案】B
【解析】在强碱性溶液中，与能反应，A不符合题意；
与能反应，C不符合题意；
强酸性溶液中，与能反应，D不符合题意。
4．（24-25高一上·江西抚州·期中）有一瓶无色透明的溶液可能存在下列离子： 。某同学为了确定该溶液的离子组成进行了如下实验。
①取少量上述溶液，逐滴滴加盐酸时立刻出现气泡。
②往“步骤①”的溶液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列说法正确的是
A．可能存在OH- B．可能存在
C．一定存在 Cl- D．一定存在
【答案】D
【解析】无色溶液，溶液中肯定不含Fe2+和Cu2+，溶液中一定有Ca2+，根据离子共存，不存在OH-；滴加盐酸后产生气泡，说明存在，步骤②中加入硝酸银产生白色沉淀，不能说明原溶液中一定有氯离子，因为第①步中，引入氯离子。综上溶液中一定有Ca2+和，一定不存在Fe2+、Cu2+、OH-，可能有Cl-，答案选D。
5．（24-25高一下·陕西西安·期中）某KCl固体样品中含有少量和，现需要除去该样品中的和，下列实验操作顺序正确的是
①加入足量的蒸馏水使样品完全溶解②加入过量的KOH溶液③加入过量的溶液④加入过量的溶液⑤过滤后，向滤液中加入过量的稀盐酸⑥蒸发结晶
A．①②③④⑤⑥ B．①③④②⑤⑥ C．①②④③⑤⑥ D．①③②⑤④⑥
【答案】C
【解析】溶解样品（①）：所有操作的前提；
加KOH（②）：沉淀为；
加BaCl2（④）：沉淀为BaSO4；
加K2CO3（③）：沉淀过量为BaCO3，确保杂质离子完全去除；
过滤（⑤）：分离沉淀与滤液；
加盐酸（⑤后续）：中和过量和，避免引入新杂质；
蒸发结晶（⑥）：最终得到纯净KCl；
选项C的顺序符合除杂原则，故选C。
6．（24-25高一上·江西萍乡·期中）取某固体样品，进行如下实验：
①取一定量的样品，加足量水充分溶解，过滤得到滤液和滤渣；
②取少量滤液，加入溶液，有白色沉淀产生，过滤得到滤液和滤渣；
③取①②少量滤渣，加入足量稀盐酸，滤渣全部溶解，同时有气体产生。
根据上述实验现象，该固体样品的成分可能是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．、、三者溶解后能够反应生成沉淀，滤液中可能含有碳酸根离子，加入氯化钡溶液生成碳酸钡白色沉淀，滤渣、能够与盐酸反应放出二氧化碳而溶解，符合上述实验过程，A正确；
B．、、三者溶解后能够反应生成碳酸银沉淀，与盐酸反应会生成氯化银沉淀，氯化银不溶于盐酸，不符合③，B错误；
C．、、三者溶解后能发生反应生成硫酸钡和碳酸钡沉淀，硫酸钡不溶于盐酸，不符合③，C错误；
D．、、三者溶解后能够反应生成氢氧化镁沉淀，加入溶液无沉淀，与实验②现象不符，，且氢氧化镁与盐酸反应没有气体放出，不符合③，D错误；
故选A。
7．（24-25高一下·海南·阶段练习）只用一种试剂，就能将NH4Cl、NH4HCO3、K2CO3、KCl四种溶液区分开，这种试剂是
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．BaCl2溶液 D．AgNO3溶液
【答案】B
【解析】A．氢氧化钠溶液能与碳酸氢铵溶液以及氯化铵溶液产生有刺激气味的气体，现象相同，无法鉴别，氢氧化钠和碳酸钾、氯化钾均不反应，不能鉴别，A错误；
B．氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体，与氯化铵混合产生有刺激性气味的气体，与氯化钾混合无现象，与碳酸钾混合能产生白色沉淀，现象不同，能鉴别，B正确；
C．氯化钡溶液与氯化铵、碳酸氢铵、氯化钾均不反应，无法鉴别，C错误；
D．硝酸银溶液与氯化铵、碳酸钾、氯化钾溶液混合均会产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，D错误；
故选B。
8．（24-25高一上·浙江杭州·期末）对于某些离子的检验及结论正确的是
A．加入稀硝酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，原溶液中一定有
B．加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，原溶液中一定有
C．某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，再加盐酸，白色沉淀消失，一定有
D．加稀盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，原物质中一定有
【答案】A
【解析】A．银离子和氯离子生成不溶于酸的氯化银沉淀，则加入稀硝酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，原溶液中一定有，A正确；
B．加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，原溶液中有硫酸根离子或银离子，B错误；
C．某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，再加盐酸，白色沉淀消失，不一定有钙离子，也有可能是钡离子，C错误；
D．加稀盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，原物质可能含碳酸盐或碳酸氢盐或亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，D错误；
故选A。
9．（24-25高一上·贵州遵义·阶段练习）溶液中的反应实质上是离子之间的反应，常温下，无色溶液中下列各种离子能大量共存且能使紫色石蕊试剂变红的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．Fe3+在溶液中显棕黄色，A错误；
B．碳酸氢钠溶液呈碱性(碳酸氢根离子水解显碱性)，使紫色石蕊试剂变蓝，B错误；
C．不共存生成水和气体，C错误；
D．该组离子能大量共存，且存在氢离子能使紫色石蕊试剂变红，D正确；
故选D。
10．（24-25高一下·全国·课后作业）某溶液中含有和M离子，且五种离子的个数之比为，则M离子有可能为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】可以从离子共存和溶液呈电中性的角度来分析，和M离子的个数之比为，设M所带电荷为a，根据正、负电荷数相等可得，，得，与不能共存，故选C。
综合应用
11．（24-25高一上·山东东营·期中）常温下，下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是
A．在盐酸溶液中：Mg2+、Na+、NO、SO
B．在能使石蕊呈蓝色的溶液中：K+、Fe3+、Cl-、SO
C．在澄清石灰水中：K+、CO、Cl-、SO
D．在含大量CO的溶液中：Ba2+、Na+、NO、Cl-
【答案】A
【解析】A．Mg2+、Na+、NO、SO相互之间不反应，也不和盐酸反应，可以大量共存，A正确；
B．能使石蕊呈蓝色的溶液显碱性，此时三价铁可以和氢氧根离子反应生成沉淀，不能大量共存，B错误；
C．澄清石灰水的钙离子和碳酸根反应生成沉淀，不能大量共存，C错误；
D．碳酸根离子和钡离子反应生成沉淀，不能大量共存，D错误；
故选A。
12．（24-25高一上·广东广州·期中）下列离子能大量共存的是
A．使无色酚酞溶液呈红色的溶液中：Na+、K+、Cl-、
B．无色透明的溶液中：H+、K+、、MnO
C．pH=1的溶液中：Ba2+、K+、NO、HCO
D．含有大量的溶液中：、NH、、
【答案】A
【解析】A．使无色酚酞试液呈红色的溶液显碱性，选项中各离子间不反应，也不与反应，能大量共存，A符合题意；
B．含有的溶液呈紫红色，无色透明的溶液中不能含有大量，B不符合题意；
C．pH=1的溶液呈酸性，与反应生成二氧化碳和水，不能大量共存，C不符合题意；
D．含有大量的溶液中，与反应生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，D不符合题意；
综上，答案是A。
13．（24-25高一下·全国·课后作业）可以肯定溶液中大量存在的实验事实是
A．加入溶液时有白色沉淀
B．加入盐酸时有无色无味气体产生
C．加入溶液时，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸时，白色沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D．加入溶液时，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸时，白色沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
【答案】C
【解析】
14．（23-24高一上·福建莆田·期末）对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A．往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则该溶液中一定含有
B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明一定含有Br-
C．往溶液中加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有
D．往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，则该溶液中一定含有
【答案】A
【解析】A．湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝，加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有，故A正确；
B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，说则原溶液中可能含有Br-或，故B错误；
C．加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为二氧化碳或二氧化硫，原溶液中可能含碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根，故C错误；
D．加入少量氯化钡有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，该沉淀为硫酸钡，则原溶液中可能含有亚硫酸离子、硫酸根离子，故D错误；
故选A。
15．（24-25高一下·江西上饶·期中）我国是世界产盐大国，海水晒盐得到的粗盐中含有，粗盐经过如图步骤得到精盐。下列说法错误的是
A．“除杂”时得到的滤渣中共含有三种化合物
B．通入HCl是为了除去滤液中的和
C．“操作X”为蒸发结晶，可将多余的HCl除去
D．向“滤液”中先加过量稀硝酸，再滴加溶液，有白色沉淀生成
【答案】A
【分析】粗盐中含有杂质，粗盐加水溶解得到含的NaCl溶液，先后加入过量BaCl2、NaOH、Na2CO3将转化为BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3，过量的BaCl2和Na2CO3反应生成BaCO3，过滤除去BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3及BaCO3得到含NaOH、Na2CO3的NaCl滤液，向滤液中通入适量HCl除去NaOH、Na2CO3，蒸发结晶得到精盐。
【解析】A．由分析可知“除杂”时得到的滤渣中含有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3及BaCO3四种物质，A错误；
B．滤液是含NaOH、Na2CO3的NaCl，通入HCl是为了除去滤液中的和，B正确；
C．“操作X”为蒸发结晶，NaCl析出，同时可将多余的HCl除去，C正确；
D．滤液是含NaOH、Na2CO3的NaCl，向“滤液”中先加过量稀硝酸排除了和，再滴加溶液，有白色沉淀(AgCl)生成，D正确；
答案选A。
16．（2025高一下·全国·专题练习）某固体混合物中可能含有中的几种，某兴趣小组对该混合物进行如下探究。
①取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，得到无色透明溶液；
②向①所得溶液中滴加足量溶液，产生白色沉淀。过滤后，向沉淀中滴加足量稀硝酸，沉淀部分溶解，且有气泡产生。
下列对该固体成分的推断正确的是
A．一定含有，可能含有，一定不含
B．一定含有，可能含有，一定不含
C．一定含有，可能含有，一定不含
D．一定含有，可能含有，一定不含
【答案】B
【解析】①取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，得到无色透明溶液，说明一定不含有；②向①所得溶液中滴加足量溶液，产生白色沉淀，白色沉淀可能为或或二者的混合物；过滤后，向沉淀中滴加足量稀硝酸，沉淀部分溶解，且有气泡产生，则沉淀为和，说明一定含有和，因和会反应生成沉淀，故一定不含有，不确定是否含有。故选B。
拓展培优
17．（24-25高一下·全国·课后作业）有一白色粉末X，关于它的实验现象如下，则X的化学式为
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】与均不反应，排除；与NaOH溶液反应生成的盐具有还原性，可使溴水褪色，与NaOH溶液反应生成的盐不能使溴水褪色，排除，故白色粉末X的化学式为。故选D．
18．（23-24高一上·贵州铜仁·期中）实验室欲配制一种仅含四种离子(大量存在)的溶液，且溶液中四种离子数目均相同，下列选项中的离子组合能达到此目的的是
A．Na+、K+、S B．、Na+、、Cl-
C．Ba2+、Na+、S、Cl- D．H+、K+、Cl-、C
【答案】B
【解析】A．四种离子可大量共存，但各离子数目相同时，溶液不呈电中性，A错误；
B．四种离子可大量共存，且各离子数目相同时溶液呈电中性，B正确；
C．Ba2+和反应生成沉淀而不能大量共存，C错误；
D．H+和反应生成CO2和水，不能大量共存，D错误；
故选B。
19．（24-25高一下·河南周口·阶段练习）为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液
A．④②⑤ B．④②⑤①③ C．②⑤④①③ D．⑤②①③
【答案】C
【解析】镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都可以；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡；完全反应后，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为：②⑤④①③，故答案为C。
20．（24-25高一上·陕西汉中·期中）现有四种阳离子、、、和四种阴离子、、、可分别组成A、B、C、D四种易溶于水、易电离的物质（离子均不重复）。
已知：①溶液A能使紫色石蕊试液变红，且阴阳离子个数比为1：2.
②溶液B分别与溶液A、C、D混合，均有白色沉淀生成。
③溶液C与溶液A反应产生无色无味的气体。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：B ；C ；D 。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①溶液A与溶液B反应的离子方程式： 。
②溶液B与溶液D反应的离子方程式： 。
(3)溶液B与溶液C反应产生的白色沉淀是 （填化学式）。
(4)检验D中阴离子的方法是：取少量溶液D于试管中，先加入过量 酸化，再加入 ，若产生白色沉淀，证明溶液中含有该阴离子。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 稀硝酸 溶液
【分析】A溶液能使紫色石蕊试液变红，则A显酸性，含H+，且阴阳离子个数比为1∶2，A为H2SO4；C溶液能与A溶液反应产生无色无味气体，则C含；B溶液分别与A、C、D溶液混合，均有白色沉淀生成，则B中含有Ba2+，D中含Mg2+。从而得出A、B、C、D分别为H2SO4、Ba(OH)2、NaHCO3、MgCl2。
【详解】（1）根据分析，B、C、D分别为Ba(OH)2、NaHCO3、MgCl2；
（2）A(H2SO4)溶液与B[Ba(OH)2]溶液反应，生成BaSO4沉淀和水，离子方程式：； B[Ba(OH)2]溶液与D[MgCl2]溶液反应，生成Mg(OH)2沉淀和氯化钡，离子方程式：；
（3）B、C分别为Ba(OH)2、NaHCO3，两溶液反应生成的沉淀为：；
（4）检验D溶液中氯离子的方法为：取少量溶液D于试管中，先加入过量稀硝酸酸化，再加入溶液，若产生白色沉淀，证明溶液中含有氯离子。
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第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
第2课时 离子反应的应用
教学目标 1.根据离子反应发生的条件及题目限定条件，建立正确解答离子共存问题的思维模型。 2.掌握离子推断题的解析方法。
重点和难点 重点：离子共存 离子推断 难点：离子推断
◆知识点一 离子共存
1．离子共存
离子共存问题是离子反应的条件和本质的最直接应用，所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间 ；若离子之间能 ，则一般不能大量共存。
2．离子不能大量共存的两类情况
(1)能发生复分解反应
①生成 或 的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、CaSO4、Ag2SO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等。
②生成难 的物质。如生成CH3COOH、HClO、H2O、NH3·H2O等。
③生成 性物质(气体)。如生成CO2、SO2、H2S等。只要具备上述三个条件中的一个，则离子不能大量共存。
(2)能发生 反应
金属单质与金属阳离子之间的置换反应，如Fe与CuSO4溶液的反应，实际上是Fe与Cu2＋之间的置换反应。
即学即练
1．下列各组离子，在溶液中能大量共存的是
A． B．
C． D．
2．能在酸性溶液中大量共存，且溶液为无色透明的一组物质是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
◆知识点二 离子检验、推断和提纯
溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种：SO、SO、CO、Cl－。
(1)当溶液中有大量H＋存在时，则不可能有 、 存在。
(2)当溶液中有大量Ba2＋存在时，溶液中不可能有 、 、 存在。
(3)当溶液中有阳离子 和 时，上述所有阴离子都不可能存在。
【探究归纳】
1．离子推断的一般解题思路
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。
2．离子推断的“常用原则”
(1)肯定性原则：据现象推断肯定存在或肯定 的离子。
(2)互斥性原则：如溶液中含有Ba2＋，则不存在大量的 、 。
(3)进出性原则：要注意所加试剂引入什么 ，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 电荷总量相等。
3．三种离子的检验方法
4．物质的提纯
（1）物质提纯的一般思路
混合物组成分析→ 的选择→合理安排加入沉淀剂的顺序→考虑 沉淀剂如何除去→确定实验步骤及实验操作。
（2）溶液中可溶性杂质的除去原则
（3）粗盐提纯时添加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去，要加入 的试剂，后续试剂要能够将前面所加 的试剂除去，由此可知，碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入，稀盐酸要在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液之后加入。通常加入试剂的几种顺序：
溶液→NaOH溶液→ 溶液→(过滤)稀盐酸；
② 溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→(过滤)稀盐酸；
③BaCl2溶液→ 溶液→NaOH溶液→(过滤)稀盐酸。
即学即练
1．探究一瓶久置的NaOH溶液是否变质，进行如下实验。
实验一：取少量样品于试管中，滴加1~2滴酚酞溶液，溶液显红色。
实验二：取少量样品于试管中，加入适量稀硫酸，有气泡放出。
实验三：取少量样品于试管中，加入足量的溶液，有白色沉淀生成。过滤，向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液，溶液显红色。
下列结论正确的是
A．实验一说明NaOH溶液没有变质
B．实验二说明NaOH溶液全部变质
C．实验三中生成的沉淀为
D．实验三说明NaOH溶液部分变质
2．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A．向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有
B．气体通过无水，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．向某盐溶液的试管中加入氢氧化钠溶液，管口的红色石蕊试纸未变蓝，则该盐不是铵盐
D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中有
3．从海水中得到的粗盐往往含有可溶性杂质(主要有、、)和不溶性杂质(泥沙等)，必须进行分离和提纯后才能使用，粗盐提纯的部分流程如图所示，下列说法正确的是
A．操作、均需要用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒
B．过量溶液a(氯化钡)和过量溶液b(碳酸钠)的加入顺序可以调换
C．加入溶液c(盐酸)发生的反应只有：
D．操作获得NaCl固体的方法：蒸发结晶，待有大量固体析出时停止加热
1．离子能否大量共存的判断方法
判断离子能否大量共存，实际上是看 之间能否反应，若反应，则不共存；若 ，则大量共存。
(1)离子不能大量共存的三种情况
生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存 生成难溶性的盐 如Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等
生成难溶性的碱 如OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等
生成气体的离子不能大量共存 如H＋与CO、 等
生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存 如H＋与 、CH3COO－等
(2)判断离子能否大量共存的“隐含条件”
①“无色透明”溶液中不能大量存在 离子，如
②酸性溶液中不能大量存在与 反应的离子。
“酸性”溶液的不同描述：
a．酸性溶液；
b．pH<7的溶液；
c．使石蕊溶液变红色的溶液。
③碱性溶液中不能大量存在与 反应的离子。
“碱性”溶液的不同描述：
a．碱性溶液；
b．pH>7的溶液；
c．使石蕊溶液变蓝色的溶液。
实践应用
1．下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A．无色澄清透明的溶液中：、、、
B．滴加无色酚酞试液显红色的溶液中：、、、
C．溶液中：、、、
D．无色澄清透明的溶液中：、、、
考点一 离子共存的判断
【例1】下列透明溶液中的离子组能大量共存的是
A． B．
C． D．
【变式1-1】下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．K+、H+、Cl-、OH- B．Na+、H+、SO、CO
C．Fe3+、K+、Cl-、SO D．Na+、Ca2+、CO、NO
【变式1-2】能在酸性溶液中大量共存，且溶液为无色透明的一组物质是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
考点二 离子的检验与推断
【例2】某无色溶液中只可能含有中的一种或几种，对其进行如下实验操作：
①取少量溶液，加入足量溶液，产生白色沉淀；
②向①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；
③将②）所得混合物过滤，向滤液中加入溶液，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 B．可能含有
C．一定含有 D．一定不含
【变式2-1】某未知无色溶液可能含Cl﹣、H+、、Na+、、Cu2+。取少量溶液，滴加石蕊试剂，溶液变红，另取少量试液，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液、产生白色沉淀，下列判断不合理的是
A．一定有Cl﹣ B．一定有
C．一定没有Cu2+ D．一定没有
【变式2-2】重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为离子，如将甲、乙两废液按一定比例混合，则溶液的毒性明显减弱。乙废液中可能含有的离子是
A．和 B．和 C．和 D．和
基础达标
1．（2025高一下·湖南郴州·学业考试）下列各组离子能大量共存的是
A． B． C． D．
2．（24-25高一下·四川内江·阶段练习）常温下，下列各组离子能大量共存的是
A．、、H+、CO B．、、SO、
C．、、、 D．、、、
3．（24-25高一下·全国·课后作业）下列各溶液中的离子一定能大量共存的是
A．强碱性溶液中：
B．澄清透明的溶液中：
C．含有大量的溶液中：
D．强酸性溶液中：
4．（24-25高一上·江西抚州·期中）有一瓶无色透明的溶液可能存在下列离子： 。某同学为了确定该溶液的离子组成进行了如下实验。
①取少量上述溶液，逐滴滴加盐酸时立刻出现气泡。
②往“步骤①”的溶液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列说法正确的是
A．可能存在OH- B．可能存在
C．一定存在 Cl- D．一定存在
5．（24-25高一下·陕西西安·期中）某KCl固体样品中含有少量和，现需要除去该样品中的和，下列实验操作顺序正确的是
①加入足量的蒸馏水使样品完全溶解②加入过量的KOH溶液③加入过量的溶液④加入过量的溶液⑤过滤后，向滤液中加入过量的稀盐酸⑥蒸发结晶
A．①②③④⑤⑥ B．①③④②⑤⑥ C．①②④③⑤⑥ D．①③②⑤④⑥
6．（24-25高一上·江西萍乡·期中）取某固体样品，进行如下实验：
①取一定量的样品，加足量水充分溶解，过滤得到滤液和滤渣；
②取少量滤液，加入溶液，有白色沉淀产生，过滤得到滤液和滤渣；
③取①②少量滤渣，加入足量稀盐酸，滤渣全部溶解，同时有气体产生。
根据上述实验现象，该固体样品的成分可能是
A． B．
C． D．
7．（24-25高一下·海南·阶段练习）只用一种试剂，就能将NH4Cl、NH4HCO3、K2CO3、KCl四种溶液区分开，这种试剂是
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．BaCl2溶液 D．AgNO3溶液
8．（24-25高一上·浙江杭州·期末）对于某些离子的检验及结论正确的是
A．加入稀硝酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，原溶液中一定有
B．加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，原溶液中一定有
C．某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，再加盐酸，白色沉淀消失，一定有
D．加稀盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，原物质中一定有
9．（24-25高一上·贵州遵义·阶段练习）溶液中的反应实质上是离子之间的反应，常温下，无色溶液中下列各种离子能大量共存且能使紫色石蕊试剂变红的是
A． B．
C． D．
10．（24-25高一下·全国·课后作业）某溶液中含有和M离子，且五种离子的个数之比为，则M离子有可能为
A． B． C． D．
综合应用
11．（24-25高一上·山东东营·期中）常温下，下列各组离子在同一溶液中一定能大量共存的是
A．在盐酸溶液中：Mg2+、Na+、NO、SO
B．在能使石蕊呈蓝色的溶液中：K+、Fe3+、Cl-、SO
C．在澄清石灰水中：K+、CO、Cl-、SO
D．在含大量CO的溶液中：Ba2+、Na+、NO、Cl-
12．（24-25高一上·广东广州·期中）下列离子能大量共存的是
A．使无色酚酞溶液呈红色的溶液中：Na+、K+、Cl-、
B．无色透明的溶液中：H+、K+、、MnO
C．pH=1的溶液中：Ba2+、K+、NO、HCO
D．含有大量的溶液中：、NH、、
13．（24-25高一下·全国·课后作业）可以肯定溶液中大量存在的实验事实是
A．加入溶液时有白色沉淀
B．加入盐酸时有无色无味气体产生
C．加入溶液时，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸时，白色沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D．加入溶液时，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸时，白色沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
14．（23-24高一上·福建莆田·期末）对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A．往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则该溶液中一定含有
B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明一定含有Br-
C．往溶液中加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有
D．往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，则该溶液中一定含有
15．（24-25高一下·江西上饶·期中）我国是世界产盐大国，海水晒盐得到的粗盐中含有，粗盐经过如图步骤得到精盐。下列说法错误的是
A．“除杂”时得到的滤渣中共含有三种化合物
B．通入HCl是为了除去滤液中的和
C．“操作X”为蒸发结晶，可将多余的HCl除去
D．向“滤液”中先加过量稀硝酸，再滴加溶液，有白色沉淀生成
16．（2025高一下·全国·专题练习）某固体混合物中可能含有中的几种，某兴趣小组对该混合物进行如下探究。
①取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，得到无色透明溶液；
②向①所得溶液中滴加足量溶液，产生白色沉淀。过滤后，向沉淀中滴加足量稀硝酸，沉淀部分溶解，且有气泡产生。
下列对该固体成分的推断正确的是
A．一定含有，可能含有，一定不含
B．一定含有，可能含有，一定不含
C．一定含有，可能含有，一定不含
D．一定含有，可能含有，一定不含
拓展培优
17．（24-25高一下·全国·课后作业）有一白色粉末X，关于它的实验现象如下，则X的化学式为
A． B． C． D．
18．（23-24高一上·贵州铜仁·期中）实验室欲配制一种仅含四种离子(大量存在)的溶液，且溶液中四种离子数目均相同，下列选项中的离子组合能达到此目的的是
A．Na+、K+、S B．、Na+、、Cl-
C．Ba2+、Na+、S、Cl- D．H+、K+、Cl-、C
19．（24-25高一下·河南周口·阶段练习）为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液
A．④②⑤ B．④②⑤①③ C．②⑤④①③ D．⑤②①③
20．（24-25高一上·陕西汉中·期中）现有四种阳离子、、、和四种阴离子、、、可分别组成A、B、C、D四种易溶于水、易电离的物质（离子均不重复）。
已知：①溶液A能使紫色石蕊试液变红，且阴阳离子个数比为1：2.
②溶液B分别与溶液A、C、D混合，均有白色沉淀生成。
③溶液C与溶液A反应产生无色无味的气体。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：B ；C ；D 。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①溶液A与溶液B反应的离子方程式： 。
②溶液B与溶液D反应的离子方程式： 。
(3)溶液B与溶液C反应产生的白色沉淀是 （填化学式）。
(4)检验D中阴离子的方法是：取少量溶液D于试管中，先加入过量 酸化，再加入 ，若产生白色沉淀，证明溶液中含有该阴离子。
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