【新教材】2021-2022鲁科版化学必修一 同步学案 2.2.3离子反应的应用

第3节
离子反应的应用和与量有关的离子方程式书写
一、离子的检验
二、离子的检验
1．实验Ⅰ：分别向NaCl溶液、Na2CO3溶液中滴加AgNO3溶液，然后再向两试管中滴加稀硝酸。
(1)实验现象
滴加AgNO3溶液后均产生白色沉淀，再滴加稀HNO3，盛NaCl溶液的试管中生成的白色沉淀不溶解，而盛Na2CO3溶液的试管中生成的白色沉淀消失。
(2)结论
Cl－的检验方法：取溶液少许于试管中，向溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，白色沉淀不溶解，则证明原溶液中含有Cl－。
(3)检验溶液中的Cl－时为什么要加入稀HNO3?
答案　加入稀硝酸的目的是为排除CO等离子的干扰，因为这些离子也能与Ag＋生成白色沉淀，只是这些沉淀能溶于稀硝酸。
2．实验Ⅱ：分别取Na2CO3溶液、Na2SO4溶液各少许于试管中，向其中加入少量氯化钡溶液，再加入稀盐酸。
(1)实验现象：滴加少量BaCl2溶液后，两支试管中均产生白色沉淀，再加入稀盐酸，盛Na2CO3溶液的试管中白色沉淀溶解，盛Na2SO4溶液的试管中白色沉淀不溶解。
(2)检验溶液中的SO时，为什么要用稀盐酸？
答案　加稀盐酸是为了排除CO等离子的干扰。
(3)检验SO时，先加BaCl2溶液后加稀盐酸，能否一定检验出SO的存在？怎样滴加试剂更合理？
答案　不能。若溶液中存在Ag＋，加入BaCl2时会产生AgCl白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀也不会消失。因此检验SO时，可先向待检验的溶液中加入适量盐酸，若无白色沉淀生成，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，可证明待检验的溶液中有SO存在。
3．实验Ⅲ：取Na2CO3溶液少许于试管中，向其中加入稀盐酸。将产生的气体通入澄清石灰水中。
(1)实验现象：澄清石灰水变浑浊。
(2)结论：CO的检验：取少许溶液于试管中，向溶液中加入稀盐酸，产生的无色、无味气体通入澄清石灰水中，可使澄清石灰水变浑浊。
(3)有关反应的离子方程式：2H＋＋CO===H2O＋CO2↑、CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。
(4)有人认为上述检验CO的方法不严密，不能排除HCO的干扰，请你写出排除HCO干扰的方法。
答案　再取原溶液，向其中加入CaCl2溶液，过滤，在滤液中加入盐酸，若有气体产生，则含HCO；反之不含。
1．氯离子(Cl－)的检验
(1)反应原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)。
(2)可能存在的干扰离子：CO、SO。
因为CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓(白色)、SO＋2Ag＋===Ag2SO4(微溶)，但Ag2CO3、Ag2SO4能与硝酸反应而溶解：Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O、Ag2SO4＋H＋===HSO＋2Ag＋。
(3)试剂：AgNO3溶液、稀硝酸。
(4)检验方法：
―→
2．硫酸根离子(SO)的检验
(1)反应原理：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
(2)可能存在的干扰离子：Ag＋、SO、CO。因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO3(微溶)、Ba2＋＋CO===BaCO3↓。但Ag＋、SO、CO均可用稀盐酸排除掉。
(3)试剂：稀盐酸、BaCl2溶液。
(4)检验方法：
―→
[注意]　
检验SO时一定是先加盐酸后加BaCl2溶液，不能将两种试剂的顺序颠倒，防止Ag＋干扰。
3．CO、HCO的检验
(1)反应原理：Ba2＋＋CO===BaCO3↓。CO＋2H＋===H2O＋CO2↑、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。
(2)试剂：BaCl2溶液、稀盐酸和澄清石灰水。
(3)可能存在的干扰离子：SO、HSO。SO＋2H＋===H2O＋SO2↑、HSO＋H＋===H2O＋SO2↑，但SO2有刺激性气味，可以通过生成的气体是否有刺激性气味排除掉干扰离子。
(4)检验方法：
易错警示　(1)离子检验时一定要排除杂质离子的干扰。如检验Cl－时为排除CO、SO等离子的干扰，应加入稀硝酸。
(2)离子检验时为排除其他离子的干扰，一定要注意滴加试剂的顺序，如检验SO为排除CO、Ag＋、SO等离子的干扰，应先加稀盐酸，没有白色沉淀生成，再加BaCl2溶液。
【对点练习】
1．对于某些常见离子的检验及结论一定正确的是(　　)
A．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋
B．加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，一定有SO
C．加入氯化钠溶液有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不消失，一定有Ag＋
D．加稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO
2．离子检验的常用方法有三种，如表所示：
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
判断的依据
反应中有沉淀
产生或溶解
反应中有
颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是(　　)
A．CO——气体法
B．SO——沉淀法
C．H＋——显色法
D．Cl－——气体法
3．下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是(　　)
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有Cl－
B
向某溶液中加入稀盐酸，产生无色气体
该溶液中一定含有CO
C
向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO
D
室温下向某溶液中加入几滴酚酞溶液，溶液变红
该溶液一定呈碱性
【思考与交流】
某溶液中只可能含有K＋、Ag＋、Ba2＋、Cu2＋、Cl－、OH－、CO、SO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，酚酞变红；由此可肯定含有什么离子，肯定没有什么离子？
[提示]　肯定有OH－，肯定没有Ag＋、Cu2＋。
2．另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；过滤向所得沉淀中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成；由此可肯定含有什么离子，肯定没有什么离子？
[提示]　BaCO3可溶于HCl，BaSO4不可溶于HCl，故CO、SO均存在，原溶液中肯定没有Ba2＋，因为溶液要保持电中性，故原溶液肯定有K＋。
3．将“2”所得白色沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，原溶液中一定存在Cl－吗？
[提示]　不能，因为步骤中引进了BaCl2溶液，含Cl－。
4．在上述各步推断过程中分别运用了哪些方法和原则？
[提示]　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CO、SO，则不存在大量的Ba2＋。
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。
重难突破1：食盐的精制
1．物质除杂和分离的基本原则
(1)不增(不引入新的杂质)。
(2)不减(不减少被提纯的物质)。
(3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
(4)易复原(被提纯的物质易复原)。
2．物质除杂和分离注意的问题
(1)除杂试剂要过量。
(2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。
(3)尽可能将杂质转化为所需物质。
(4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
3．食盐的精制
(1)
净化过程
海水中含有可溶于水的CaCl2
、MgCl2以及一些硫酸盐，所以食盐中也可能含有这些物质，
杂质
加入的试剂
化学方程式
硫酸盐
BaCl2
aq
BaCl2
+
Na2SO4===BaSO4↓+
2
NaCl
MgCl2
NaOH
aq
MgCl2
+2
NaOH===
Mg(OH)2
↓+2NaCl
CaCl2
Na2CO3
aq
CaCl2
+
Na2CO3
===
CaCO3
↓+2NaCl
【思考与交流】
1．在粗食盐水提纯的实验中，为保证后加试剂能将前面过量的新杂质离子除去，Na2CO3溶液和BaCl2溶液所加顺序应满足什么要求？
[提示]　Na2CO3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca2＋，另一个作用是除去溶液中的过量Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液的后面加入。
2．如何检验食盐水中杂质离子已除干净？
[提示]　①取少许滤液于试管中，加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，如无白色沉淀生成，证明SO除净。
②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，如无白色沉淀生成，证明Mg2＋除净。
③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，如无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。
(2)试剂加入的先后顺序：
根据原理可知，Na2CO3溶液既可除去CaCl2，又可除去过量的BaCl2，故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入，盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH，故应最后加入，因此各试剂的加入顺序可以为：
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→盐酸
②NaOH→BaCl2→Na2CO3→盐酸
③BaCl2→Na2CO3→NaOH→盐酸
【对点练习】
4．海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是(　　)
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
5．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下：
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是___________________________。
(2)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是________(填化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是__________________。
(5)第⑤步操作中，需要的玻璃仪器有____________________________________________、________、________。
重难突破2：与量有关的离子方程式书写
向溶液中所加入反应物的量不同，所发生的离子反应可能不同，类型如下：
(1)连续型：主要指反应生成的离子又能与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与用量有关。此类离子方程式的书写应首先分析判断出物质是否过量，再根据反应原理书写。
(2)先后型：指由于离子反应的先后顺序不同而导致其离子方程式与用量有关。此类离子方程式的书写应首先判断反应发生的先后顺序，再根据反应物量的多少来书写。
【对点练习】
6.
写出下列离子方程式
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中：
碱过量：____________________________________________________；
碱不足：___________________________________________________。
(2)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
NaOH不足：_______________________________________________；
NaOH过量：__________________________________________________。
7．多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸：
盐酸不足：_________________________________________________；
盐酸过量：________________________________________________。
8．向含有OH－、CO的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应的离子方程式依次为_______________________________________________________。
9．写出下列反应的离子方程式
(1)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合恰好呈中性。
(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合恰好使Ba2＋沉淀完全。
10．写出下列离子方程式
Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
(1)NaOH不足：______________________________________________。
(2)NaOH过量：__________________________________________________。
课堂练习
1．向某无色溶液中加入BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，则有关溶液中含有的离子说法正确的是(　　)
A．一定有SO
B．一定没有SO
C．一定有Ag＋
D．可能是SO，也可能是Ag＋，但二者不能同时存在
2．关于粗盐提纯的下列说法正确的是(　　)
A．溶解粗盐时，应尽量让溶液稀些，防止食盐不完全溶解
B．将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C．当蒸发到剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干
D．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液(或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液)、稀盐酸
3．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．少量的CO2通入足量的澄清石灰水中：CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O
B．向澄清石灰水中滴入过量的NaHCO3溶液：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
C．向NaHCO3溶液中滴入足量的澄清石灰水：Ca2＋＋OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋H2O
D．向NH4Fe(SO4)2溶液中滴入足量的NaOH溶液：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
4．某无色、澄清溶液中只可能含有①Na＋、②SO、③Cl－、④HCO、⑤CO、⑥H＋、⑦Cu2＋中的几种，且每种离子的物质的量浓度均为0.1
mol/L。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)
用紫色石蕊试液检验
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)中所得混合物过滤，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．肯定没有的离子只有④⑤⑦
5．为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某同学设计了如下实验方案：
(1)操作①为____________________________。
(2)操作②～④加入的试剂依次为_________________________________。
(3)判断SO已除尽的方法是_______________________________。
(4)实验过程中多次产生的沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次过滤，其理由是_______________________________。
(5)该同学的实验设计方案是否严密？________(填“是”或“否”)；请说明理由
_______________________________________________________________。
(6)写出上述提纯过程中可能涉及的反应的离子方程式：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
习题练习
1．有4瓶常用溶液：①BaCl2溶液　②NaCl溶液
③Na2SO4溶液　④CuSO4溶液。不用其他试剂，可通过实验方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是(　　)
A．①④③②
B．①④②③
C．①③④②
D．④①②③
2．某溶液中大量存在以下浓度的五种离子：0.4
mol·L－1
Cl－、0.8
mol·L－1
SO、0.2
mol·L－1
Al3＋、0.6
mol·L－1
H＋、M，则M及其物质的量浓度可能为(　　)
A．Na＋　0.6
mol·L－1
B．Mg2＋　0.4
mol·L－1
C．Ba2＋　0.4
mol·L－1
D．CO　0.2
mol·L－1
3．下列离子的检验能达到目的的是(　　)
A．检验某溶液是否含有SO时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
B．检验某溶液是否含有Ag＋，依次加入BaCl2溶液和稀硝酸
C．检验某溶液中是否含有SO，依次加入足量稀盐酸和BaCl2溶液
D．将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO
4．为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：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。正确的操作是(　　)
A．①④②⑤③
B．④①②⑤③
C．⑤④①②③
D．⑤②④①③
5．某溶液中含有较多的Cl－、CO、OH－三种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是(　　)
①滴加Mg(NO3)2溶液　②过滤　③滴加AgNO3溶液　④滴加Ba(NO3)2溶液
A．①②④②③
B．④②①②③
C．①②③②④
D．④②③②①
6．下列各选项中的反应①与反应②不能用同一离子方程式表示的是(　　)
选项
反应①
反应②
A
向AgNO3溶液中滴加稀盐酸
AgNO3溶液与食盐水混合
B
过量CO2通入NaOH溶液中
过量CO2通入澄清石灰水中
C
向烧碱溶液中滴加稀盐酸
向NaHSO4溶液中滴加KOH溶液
D
向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHSO4溶液
7．(双选)为从粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案：
以下说法正确的是(　　)
A．A中主要有Mg(OH)2和BaSO4，也可能有一些Ca(OH)2
B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2＋、Ca2＋
C．D中有CO、Cl－、OH－、Na＋这4种离子
D．③中发生的反应只有2H＋＋CO===H2O＋CO2↑
8．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．向Ca(ClO)2溶液中通入过量的CO2气体：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO
B．向Na2CO3溶液中滴加少量的稀盐酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．向CuSO4溶液中滴入少量的Ba(OH)2溶液：SO＋Ba2＋===BaSO4↓
D．向NH4HSO4溶液中滴入过量的NaOH溶液：NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O
9．下表中对离子方程式的评价不合理的是(　　)
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
碳酸氢钙溶液与过量澄清石灰水反应：2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO
正确
B
向碳酸钙上滴加稀醋酸：2H＋＋CaCO3===CO2↑＋H2O＋Ca2＋
错误，醋酸为弱酸，不应该拆分为H＋
C
向硫酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钡溶液：Ba2＋＋SO===BaSO4↓
错误，NH4HSO4溶液中的H＋、NH、SO完全和Ba2＋、OH－反应
D
铁粉与稀硫酸反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
正确
10．实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去
B．操作Ⅱ是加热浓缩、趁热过滤，除去杂质氯化钠
C．操作Ⅲ是冷却结晶过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤
11．某固体混合物中可能含有K＋、Na＋、Cl－、CO、SO等离子，将该固体溶解于蒸馏水，对所得溶液进行如下实验。下列推断正确的是(　　)
A．该混合物一定是K2CO3和NaCl
B．该混合物可能是Na2CO3和KCl
C．该混合物一定是Na2SO4和Na2CO3
D．该混合物可能是K2SO4和NaCl
12．(双选)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种Cl－、SO、CO、Na＋、Mg2＋、Cu2＋。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1一定是硫酸钡
B．溶液X中存在Na＋、SO、CO
C．溶液X中可能存在Mg2＋，一定不存在Cu2＋
D．向溶液2中滴入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，不能确定溶液X中是否含有Cl－
13．按要求书写下列反应的离子方程式。
(1)往澄清石灰水中通入少量二氧化碳：
_______________________________________________________________。
(2)向CuSO4溶液中加入铁粉：
_______________________________________________________________。
(3)将过量的二氧化碳气体通入烧碱溶液中，然后将反应后的溶液分成两等份，分别加入与所得溶液溶质等物质的量的硝酸、氢氧化钙溶液。请分别写出发生反应的离子方程式：
①_______________________________________；
②_______________________________________。
(4)根据离子方程式CaO＋2H＋===Ca2＋＋H2O，写出一个符合条件的化学方程式：_____________________________________。
14．川菜之魂在味，然而在“七味八滋”中，盐应是百味之首。自贡市位于四川盆地南部，智慧的自贡人早在2000年前就开始了用盐井采盐。但刚从盐井中采出的粗盐水因含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙等，需经过提纯才能被食用。下图展示了一种在实验室用该粗盐水制取NaCl晶体的操作流程：
请回答下列问题：
(1)操作①所用到的玻璃仪器的名称是______________。
(2)物质B和F的化学式分别为_______________________________、________________。
(3)试剂Ⅰ和试剂Ⅱ分别为_________________________________、________________。
(4)操作流程中，BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加顺序________(填“可以”或“不可以”)调换？理由是__________________________。
15．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下图步骤操作：
(1)写出三种试剂的化学式：
A________，B________，C________。
(2)①加入过量A的目的是______________________________，
有关化学方程式为___________________________。
②加入过量B的目的是______________________________，
有关化学方程式为_____________________。
③加热煮沸目的是______________________________________。
(3)操作Ⅰ是________________，操作Ⅱ是________________。
16．某河道两旁有甲乙两厂，它们排放的工业废水中共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO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种离子是________。
(2)乙厂的废水中含有另外3种离子。如果加定量________(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”)可以回收其中的金属________(填写元素符号)。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当比例混合，可以使废水中的________(填写离子符号)转化为沉淀，经过滤后的废水主要含________，可以用来浇灌农田。
17．某固体混合物可能由KCl、NaNO3、K2SO4、CuCl2、CaCl2、K2CO3中的几种化合物混合而成，为鉴定其组成，依次进行如下实验：
①向混合物中加入足量水得到无色透明溶液；
②向上述溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生；
③过滤，向上述白色沉淀中滴加盐酸，沉淀全部溶解；
④向滤液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生且白色沉淀不溶于稀硝酸。
试回答下列问题：
(1)该混合物中肯定存在的物质是________；肯定不存在的物质是________；可能存在的物质是________。
(2)写出实验④中所发生反应的离子方程式：________________________。
参考答案附解析
【对点练习】
1.
C　[A中白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等，故无法判断原溶液存在的离子，故A错误；B中产生的沉淀可能是硫酸钡，还可能是氯化银，原溶液不一定有硫酸根存在，故B错误；C中产生的沉淀一定是氯化银，故原溶液中一定存在Ag＋，故C正确；D中无色气体可能是二氧化碳，也可能是二氧化硫，原溶液不一定有碳酸根存在，故D错误。]
2.
D　[Cl－的检验用AgNO3、HNO3，发生离子反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，该方法为沉淀法。]
3.
D　[向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能有碳酸根离子、硫酸根离子等，故A错误；向某溶液中加入稀盐酸，产生无色气体，该溶液中可能含有CO、SO、HCO、HSO等，故B错误；向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有SO、CO、Ag＋等，故C错误；室温下向某溶液中加入几滴酚酞溶液，溶液变红，则该溶液一定呈碱性，故D正确。
4.
C　[粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SO)、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入盐酸(除去过量的OH－、CO)，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SO、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确。]
5.
[答案]　(1)防止液体局部受热温度过高，造成液体飞溅
(2)BaCl2、Na2CO3
(3)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(4)会引入新杂质K＋
(5)漏斗　烧杯　玻璃棒
6.
[解析]　(1)向NaOH溶液中通入CO2依次发生反应：
①2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
将①②合并可得：NaOH＋CO2===NaHCO3。
(2)OH－既可与H＋反应，又可和NH反应，但加OH－少量时，如先发生NH＋OH－===NH3·H2O，NH3·H2O还可与H＋反应生成NH，所以可认定反应的先后顺序为H＋＞NH。
[答案]　(1)2OH－＋CO2===CO　OH－＋CO2===HCO　(2)H＋＋OH－===H2O　NH＋H＋＋2OH－===H2O＋NH3·H2O
7.
[解析]　向Na2CO3溶液中逐滴加盐酸，依次发生Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，合并得：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。
[答案]　CO＋H＋===HCO　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
8.
[解析]　H＋先和OH－反应，后与CO反应。
[答案]　OH－＋H＋===H2O　CO＋H＋===HCO　HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
9.
[提示]　(1)溶液呈中性，则n(OH－)＝n(H＋)，故需n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶2。离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O。
(2)Ba2＋恰好沉淀完全，故需n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)＝1∶1。离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O。
10。[提示]　此类方程式的书写即涉及到先后，又涉及到配比。常用定一法书写，即把少量物质定为1
mol。
(1)把NaOH定为1
mol，OH－＋HCO＋Ca2＋===H2O＋CaCO3↓。
(2)把Ca(HCO3)2定为1
mol，Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。
【课堂练习】
1.
D　[加入BaCl2溶液即加入了Ba2＋和Cl－，因而生成的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4。由于Ag2SO4是微溶物，因而Ag＋和SO不能大量共存，D正确。]
2.
C　[溶解时不是越稀越好，如果溶液太稀，蒸发时就要消耗很长时间才能蒸干，A错误；晶体应该用少量水洗涤，否则制得的晶体会有很多溶于水，B错误；蒸发时，当有大量晶体析出时应停止加热，利用余热蒸干，以免晶体受热后飞溅出来，不仅造成损失，而且可能因此发生意外事故，C正确；由于过量的钡离子需要碳酸钠除去，则为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，可依次向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液(或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液)、碳酸钠溶液，然后过滤，再向滤液中加入稀盐酸，D错误。]
3.
A　[B项Ca(OH)2定为1
mol，则有Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O；C项NaHCO3定为1
mol，则有HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；D项NaOH足量，OH－与NH、Fe3＋均发生反应。]
4.
B　[因溶液是无色的，则溶液中不含Cu2＋；(1)用紫色石蕊试液检验，溶液变红，说明溶液显酸性，溶液中含有H＋，不含CO和HCO；(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SO；(3)将(2)中所得混合物过滤，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，但无法说明溶液中是否含有Cl－，因实验(2)中引入了Cl－；由于每种离子的物质的量浓度均为0.1
mol/L，且溶液呈电中性，则溶液中一定含有Na＋，一定不含Cl－；结合以上分析可知，溶液中一定含有①Na＋、②SO、⑥H＋，一定不含③Cl－、④HCO、⑤CO、⑦Cu2＋。]
5.
[答案]　(1)加水溶解
(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3]
(3)静置，在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO已除尽
(4)不需要　几个沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次即可，可减少操作程序
(5)否　因为加入盐酸调节溶液pH会引入Cl－，应加入稀硝酸
(6)Ba2＋＋SO===BaSO4↓，
Ba2＋＋CO===BaCO3↓，
2OH－＋Mg2＋===Mg(OH)2↓，
CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，OH－＋H＋===H2O
【课后习题】
1.
D　[解此类问题的一般方法是先根据待鉴别的溶液颜色确定出一种溶液，由已确定的溶液做试剂，再去进一步鉴别其他物质。由于④CuSO4溶液呈蓝色，故可最先通过观察得出，用CuSO4溶液做试剂，分别加到其他三种溶液中，只有BaCl2生成白色沉淀，故第二个鉴别出的是①BaCl2溶液，然后再用BaCl2溶液做试剂，可鉴别出③Na2SO4溶液和②NaCl溶液，故其检出顺序为④①③②或④①②③。]
2.
B　[根据溶液显电中性可知，M离子带正荷，且正电荷浓度应为0.8
mol·L－1，D错误；A项正电荷浓度为0.6
mol·L－1，A错误；Ba2＋与SO反应，故C错误。]
3.
C　[A项可能含有Ag＋；B项可能含有SO；D项可能含有HCO。]
4.
D　[除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙得到NaCl，加NaOH除去MgCl2，加氯化钡除去Na2SO4，加碳酸钠除去CaCl2，碳酸钠一定在氯化钡之后加入，以便除去过量的氯化钡，过滤后加盐酸，蒸发得到NaCl，则正确的操作顺序为⑤②④①③或②⑤④①③。]
5.
B　[Cl－用AgNO3溶液检验，CO用Ba(NO3)2溶液检验，OH－用Mg(NO3)2溶液检验。Cl－、CO、OH－均能与AgNO3反应，CO、OH－都能与Mg(NO3)2反应；为了防止干扰，应先检验CO，再检验OH－，最后检验Cl－。]
6.
D　[硝酸银与盐酸、氯化钠反应实质相同，都为银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，A不符合题意；二者反应实质相同，都能用离子方程式CO2＋OH－===HCO表示，B不符合题意；二者反应实质相同，都能用离子方程式H＋＋OH－===H2O表示，C不符合题意；向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸，离子方程式为2H＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO===2H2O＋BaSO4↓，向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHSO4溶液，离子方程式为H＋＋OH－＋Ba2＋＋SO===H2O＋BaSO4↓，D符合题意。]
7.
AC　[为了从粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，先加入过量的氢氧化钡溶液，Mg2＋与OH－反应生成氢氧化镁沉淀，SO与Ba2＋生成硫酸钡沉淀，Ca(OH)2的溶解度较小，Ca2＋与OH－也会生成少量Ca(OH)2沉淀，故A正确；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－等杂质离子，②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Ca2＋、Ba2＋，故B错误；D中含有Cl－、Na＋、CO、OH－四种离子，故C正确；③中加入适量盐酸，可除去CO、OH－，则③发生的反应有2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，H＋＋OH－===H2O，故D错误。]
8.
D　[A项CO2过量，应生成Ca(HCO3)2；B项少量HCl，应生成HCO；C项遗漏Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2。]
9.
A　[A项澄清石灰水过量，最后不能生成CO，应生成CaCO3。]
10.
C　[操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解，故A项错误；操作Ⅱ是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，故B项错误；操作Ⅲ为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤、洗涤、干燥即得KNO3晶体，故C项正确；操作Ⅰ～Ⅲ只需一次过滤操作，只有操作Ⅲ为过滤，故D项错误。]
11.
B　[由上述分析可知，一定含Na＋、Cl－、CO，不含SO，则不可能含有Na2SO4或K2SO4，不能确定是否含K＋，则该混合物可能是K2CO3和NaCl，也可能是Na2CO3和KCl，还可能是Na2CO3和NaCl。]
12.
BD　[白色沉淀1为碳酸钡、硫酸钡混合物，故A错误；
由以上分析可知溶液X中存在Na＋、SO、CO，故B正确；含有碳酸根离子，则一定不含Mg2＋，二者不能共存，故C错误；因加入盐酸，引入氯离子，不能确定是否含有氯离子，故D正确。]
13.
[解析]　(1)往澄清石灰水中通入少量二氧化碳，反应生成碳酸钙和水，离子方程式为CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O。
(2)向CuSO4溶液中加入铁粉，反应生成硫酸亚铁和Cu，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
(3)过量的二氧化碳气体通入烧碱溶液中反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与等物质的量的硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O；碳酸氢钠与等物质的量的氢氧化钙反应生成碳酸钙、水和NaOH，离子方程式为HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
(4)离子方程式CaO＋2H＋===Ca2＋＋H2O，可表示氧化钙与强酸的反应，但强酸不能为硫酸，因为硫酸钙微溶于水，故符合条件的化学方程式可以为CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O。
[答案]　(1)CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O
(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
(3)①HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
②HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
(4)CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
14.
[解析]　第①步除去不溶性杂质通过过滤的方法，得到含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2的氯化钠溶液；第②步加入BaCl2溶液除去SO，故B为BaSO4；第③步加入Na2CO3溶液除去Ca2＋和过量的Ba2＋，所以D为CaCO3和BaCO3的混合物；第④步加入的溶液应除去Mg2＋，且不引入新杂质，故试剂Ⅰ为NaOH溶液，F为Mg(OH)2；第⑤步加入的试剂应除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液且不引入新杂质，故试剂Ⅱ为稀盐酸；第⑥步由氯化钠溶液得到氯化钠晶体，采用的方式为蒸发结晶。
(1)由分析可知，操作①为过滤，所用到的玻璃仪器的名称是漏斗、玻璃棒、烧杯。
(2)由分析可知，B为BaSO4，F为Mg(OH)2。
(3)由分析可知，试剂Ⅰ为NaOH溶液，试剂Ⅱ为稀盐酸。
(4)BaCl2溶液和Na2CO3溶液的滴加顺序不能调换，加Na2CO3溶液的目的不仅仅是除去Ca2＋，还可除去过量的Ba2＋。
[答案]　(1)漏斗、玻璃棒、烧杯
(2)BaSO4　Mg(OH)2
(3)NaOH溶液
　稀盐酸
(4)不可以　调换后过量的Ba2＋无法除去
15.
[解析]　要使杂质完全除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO可用含Ba2＋的试剂，故选用Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－，以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。
[答案]　(1)Ba(OH)2　K2CO3　HCl
(2)①除尽MgCl2和MgSO4　MgCl2＋Ba(OH)2===BaCl2＋Mg(OH)2↓，MgSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓　②除尽过量Ba(OH)2和生成的BaCl2　Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH，BaCl2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KCl　③使HCl挥发
(3)过滤　蒸发
16.
[解析]　甲厂排放的工业废水明显呈碱性，一定含有OH－，与OH－可以共存的离子有K＋、Cl－、NO，考虑到Ag＋与Cl－不能共存，所以甲厂废水中含有OH－、K＋、Cl－，乙厂废水中含有Ag＋、Fe3＋、NO，在乙厂废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。
[答案]　(1)OH－、Cl－、K＋　(2)铁粉　Ag
(3)Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－　KNO3
17.
[解析]　根据实验①可推断出该混合物中不存在CuCl2；根据实验②可推断出该混合物中至少存在K2SO4、K2CO3中的一种；根据实验③可推断出该混合物中一定存在K2CO3，一定不存在CaCl2和K2SO4；根据实验④可推断出滤液中一定存在Cl－，但由于实验②中加入BaCl2溶液时引入了Cl－，因此无法确定原固体混合物中是否含有KCl。
[答案]　(1)K2CO3　CuCl2、K2SO4、CaCl2　NaNO3、KCl　(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓