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第二节 离子反应
第3课时 离子反应的应用
基础巩固
1．（2022·湖南邵阳·高一期中）在某无色溶液中，下列离子能大量共存的是
A．OH-、Cl-、Cu2+ B．Cl-、 、Na+
C． 、Cl-、Ag+ D． 、K+、Fe3+
【答案】B
【解析】A．铜离子和氢氧根离子在溶液中反应生成氢氧化铜沉淀，不能大量共存，且无色溶液中不可能
含有淡蓝色的铜离子，故A错误；
B．Cl-、 、Na+在某无色溶液中不发生任何反应，能大量共存，故B正确；
C．银离子在溶液中能与碳酸根离子、氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，故C错误；
D．铁离子在溶液中呈棕黄色，则无色溶液中不可能含有铁离子，故D错误；
故选B。
2．在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是
A．K+、MnO 、Na+、Cl- B．K+、Na+、NO 、CO
C．Na+、H+、NO 、SO D．Fe3+、Na+、Cl-、SO
【答案】B
【解析】A．MnO 呈紫红色，不符合题意的无色溶液，A错误；
B．四种离子之间不反应，能共存，B正确；
C．H+在碱性溶液中不能大量存在，C错误；
D．Fe3+呈黄色，且Fe3+在碱性溶液中不能大量存在，D错误；
故选：B。
3．下列离子方程式书写正确的是
A．往澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+＋2OH－＋CO=CaCO ↓＋HO
2 3 2
B．硫酸和氢氧化钡反应：Ba2+＋OH－＋H＋＋ =BaSO ↓＋HO
4 2
C．铁和硝酸银溶液反应：Fe＋2Ag＋=Fe2+＋2Ag
D．氧化铜和盐酸反应：O2−＋2H＋=H O
2
【答案】C
【解析】
A．往澄清石灰水中通入过量二氧化碳生成碳酸氢钙：OH－＋CO= ，故A错误；
2
B．硫酸和氢氧化钡反应：Ba2+＋2OH－＋2H＋＋ =BaSO ↓＋2HO，故B错误；
4 2
C．铁和硝酸银溶液反应硝酸亚铁和银单质：Fe＋2Ag＋=Fe2+＋2Ag，故C正确；
学科网（北京）股份有限公司D．氧化铜和盐酸反应：CuO＋2H＋=H O＋Cu2+，故D错误。
2
综上所述，答案为C。
4．下列离子方程式中，书写正确的是
A．稀硫酸和铁的反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H ↑
2
B．盐酸和碳酸氢钠溶液反应：2H++CO 2—=H O+CO↑
3 2 2
C．硫酸铜和氢氧化钡溶液反应：SO 2-+Ba2+=BaSO ↓
4 4
D．铁片插入硫酸铜溶液：Fe+Cu2+=Fe2++Cu
【答案】D
【解析】
A．稀硫酸和铁的反应的离子反应为Fe+2H+=Fe2++H ↑，A错误；
2
B．碳酸氢根离子不能拆分，盐酸和碳酸氢钠溶液反应的离子反应为H++HCO—=H O+CO↑，B错误；
3 2 2
C．硫酸铜和氢氧化钡溶液反应的离子反应为Cu2++SO2-+Ba2++2OH-=BaSO ↓+Cu(OH) ↓，C错误；
4 4 2
D．铁片插入硫酸铜溶液的离子反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，D正确；
正确选项D。
5.某工业废水中仅含下表离子中的5种：
阳离子 、 、 、 、
、 、 、 、
阴离子
某同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ 取废水少许加入足量盐酸，无白色沉淀析出，但生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
Ⅱ 向Ⅰ中所得的溶液中加入 溶液，有白色沉淀生成．
下列推断不正确的是
A. 溶液中一定含有的离子是 、 、 、 、
B. Ⅰ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是
C. 原溶液中的 、 、 存在与否无法确定
D. Ⅱ中产生白色沉淀的离子方程式是
【答案】C
【解析】
由上述分析可知，一定含 、 ，由电荷守恒可知，阳离子一定含 ，溶液中不含 、
、 、 、 ，因溶液含5种离子，含 、 ，
A.因溶液含5种离子，则含有的离子是 、 、 、 、 ，故A正确；
B.Ⅰ中加入盐酸生成无色气体为二氧化碳，离子方程式是 ，故B正确；
C.由选项A可知，一定含 、 、 ，故C错误；
D.Ⅱ中产生白色沉淀为硫酸钡，离子方程式是 ，故D正确。
学科网（北京）股份有限公司故选C。
6．向一定体积的Ba(OH) 溶液中逐滴加入稀硫酸，测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示，
2
下列说法正确的是
A．XY段溶液中的离子方程式为Ba2++ =BaSO↓
4
B．a处溶液的导电能力约为0，所以BaSO 是非电解质
4
C．HSO 是电解质，但不含H+和 ，只含有HSO 分子
2 4 2 4
D．YZ段溶液的导电能力不断增大，主要是由于Ba(OH) 电离出的离子导电
2
【答案】C
【解析】
溶液导电性与离子浓度成正比，向一定体积的Ba(OH) 溶液中逐滴加入稀硫酸至过量，发生的离子反应方
2
程式为Ba2++2OH-+2H++SO ＝BaSO↓+2HO。
4 2
A．XY段二者发生反应Ba2++2OH-+2H++SO ＝BaSO↓+2HO，导致溶液中离子浓度减小，导电能力减
4 2
弱，故A错误；
B．a点酸碱恰好完全反应生成硫酸钡沉淀和水，因此a处溶液的导电能力约为0，但硫酸是强电解质，故
B错误；
C．HSO 是电解质，属于共价化合物，因此不含H+和 ，只含有HSO 分子，故C正确；
2 4 2 4
D．YZ段稀硫酸过量，硫酸是强电解质，硫酸电离出离子导致溶液中离子浓度增大，溶液的导电性增强，
故D错误；
故选C。
7．某无色澄清溶液中可能含有：①Na+、② 、③Cl-、④ 、⑤ 、⑥H+、⑦Cu2+中的若干
种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象
Ⅰ 用紫色石蕊试液检验 溶液变红
Ⅱ 向溶液中滴加BaCl 溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成
2
Ⅲ 将Ⅱ中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO 溶液和稀HNO 有白色沉淀生成
3 3
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②③⑥
C．可能含有的离子是①③⑦ D．肯定没有的离子是④⑤，可能含有的离子是②
学科网（北京）股份有限公司【答案】A
【解析】由无色澄清的溶液可知溶液中一定不含⑦Cu2+；由步骤（Ⅰ）使紫色石蕊试剂变红则溶液中一定
含⑥H+，而不含④ 和⑤ ；由步骤（Ⅱ）可知溶液中含② ；由步骤（Ⅲ）可知（Ⅱ）中一
定含Cl-，但不能确定Cl-是原溶液所有，因此原溶液中一定含有② 和⑥H+，一定不含有④ 、
⑤ 和⑦Cu2+，无法确定的离子为①Na+和③Cl-，综上分析可知A符合题意，故答案选A。
8．在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐渐加入另一物质，则灯泡由亮变
暗，至熄灭后又逐渐变亮的是
A．盐酸中逐滴加入食盐溶液 B．硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C．硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液 D．氢氧化钠溶液中通入过量CO2
【答案】C
【解析】
A．盐酸中加入食盐，二者不反应，溶液中的离子浓度增加，导电能力增强，灯泡逐渐变亮，故A不符合
题意；
B．硫酸中加入氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，溶液中的离子浓度几乎不变，灯泡不会由亮变暗，故B不
符合题意；
C．硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，溶液中的离子浓度减小，当完全反应后，加入氢氧化钡，
溶液中的离子浓度又会增加，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮，故C符合题意；
D．氢氧化钠溶液中通入过量CO2，生成碳酸氢钠和水，溶液中的离子浓度几乎不变，灯泡不会由亮变暗，
故D不符合题意；
本题答案C。
9．某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检测，其中两次检测结果如下表所示，请回答下
列问题：
检测次数 溶液中检测出的粒子
第①次 K+ Na+ CO SO Cl-
第②次 K+ Na+ Ba2+ Cl- SO
（1）两次检测结果中第 ___________次检测结果不正确。
（2）在检测时，为了检验溶液中是否存在SO 、CO 和Cl-。
第一步：向溶液中滴加过量的___________溶液(填化学式)，其目的是检验CO 并将其除去；发生反应的
离子方程式为___________；
学科网（北京）股份有限公司第二步：加入过量的___________溶液(填化学式)，其目的是检验并除去___________离子；发生反应的离
子方程式___________；
第三步：过滤，再向滤液中加入___________溶液(填化学式)，发生反应的离子方程式___________。
【答案】（1）② （2）HNO 2H++CO =CO ↑+H O Ba(NO ) SO Ba2++SO
3 2 2 3 2
=BaSO ↓ AgNO Ag++Cl-=AgCl↓
4 3
【解析】检验溶液中是否存在SO 、CO 和Cl-时，CO 能与Ba2+和Ag+反应，会干扰SO 和Cl-的检验，
SO 能与 Ag+反应，会干扰Cl-的检验，则为了避免干扰，应先检验CO ，再检验SO ，最后检验Cl-。
（1）第②次溶液中检测出的粒子中钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，检测结果
不正确，故答案为：②；
（2）由分析可知，第一步应向溶液中滴加过量的稀硝酸溶液检验CO 并将其除去，检验并除去的反应
为稀硝酸溶液中的氢离子与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为2H++CO
=CO ↑+H O；第二步应加入过量的氯化钡溶液检验SO 并将其除去，反应的离子方程式为Ba2++SO
2 2
=BaSO ↓；第三步的操作为过滤后，向滤液中加入硝酸银溶液，检验的反应为硝酸银溶液中的银离子与氯
4
离子反应生成氯化银白色沉淀，反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓，故答案为：HNO；2H++CO
3
=CO ↑+H O；SO ；Ba2++SO =BaSO ↓；AgNO；Ag++Cl-=AgCl↓。
2 2 4 3
10．（2021·洮南市第一中学高一月考）回答下列问题：
（1）①向NH HSO 溶液中加入足量的Ba(OH) ，对应的离子方程式为___________。
4 4 2
②将 溶液和 溶液混合恰好呈中性，对应的离子方程式为___________。
（2）请对以下过程形成的分散系进行分类：
①花生油加入水中后充分搅拌；②一定温度下，向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和；③饱和氯化铁溶液
中加入氢氧化钠溶液；④氢氧化钡溶液中通入过量的 ；⑤用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液；
⑥将纳米材料分散在塑料中制备复合材料；⑦碘水和酒精的混合物。
属于浊液的是___________(填序号，下同)；属于溶液的是___________；属于胶体的是___________。
（3）有以下物质：①石墨；②氯化氢气体；③酒精；④铝；⑤二氧化碳；⑥碳酸氢钠固体；⑦氢氧化钡
溶液；⑧液态醋酸；⑨氯化银固体；⑩氨气。
其中能导电的是：___________属于非电解质的是：___________。
【答案】
（1）
（2）①③ ②④⑦ ⑤⑥
（3）①④⑦ ③⑤⑩
【解析】
（1）向NH HSO 溶液中加入足量的Ba(OH) 会生成硫酸钡沉淀、一水合氨和水，故离子方程式为：
4 4 2
。将NaHSO 溶液和Ba(OH) 溶液混合，恰好呈中
4 2
学科网（北京）股份有限公司性时生成硫酸钠、硫酸钡和水，故离子方程式为 。
（2）①花生油加入水中后充分搅拌形成乳浊液；
②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和形成硝酸钾溶液；
③饱和氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液得到氢氧化铁沉淀和氯化钠，得到悬浊液；
④氢氧化钙溶液中通入过量的CO 得到碳酸氢钙溶液；
2
⑤胶体粒子能透过滤纸，用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液仍然为氢氧化铁胶体；
⑥纳米材料粒子直径为纳米级，将纳米材料分散在塑料中制备复合材料形成胶体；
⑦碘和酒精的混合物为碘的酒精溶液；
综上所述，属于浊液的是①③；属于溶液的是②④⑦；属于胶体的是⑤⑥。
（3）①石墨、④铝存在能自由移动的带负电的电子，⑦氢氧化钡溶液有能自由移动的阴、阳离子，故能
导电是①④⑦；非电解质是在水溶液或熔融状态下都不能能够导电的化合物，③酒精和、⑨二氧化碳、
⑩氨气在水溶液中或熔融状态下都不能因自身电离而导电，属于非电解质的是③⑤⑩。
能力提升
11.某小河边有四座工厂：甲、乙、丙、丁 如图所示 。已知，它们所排出的废液
里分别含有 、 、 、HCl中的一种。某环保小组对河水监测
时发现： 甲处河水呈乳白色 乙处河水呈红褐色浑浊状 丙处河水由浑浊变澄
清 丁处河水产生气泡，河水仍澄清。下列说法 错 误的是
A. 甲厂排放的废液中含有为
B. 丙处河水变澄清的原因为
C. 丁厂排放的废液中含有
D. M处河水显碱性
【答案】D
【解析】
水流方向是由甲经过乙、依次流经丙和丁，根据四种物质的性质特点，甲处河水呈乳白色，甲为
；乙处河水呈红褐色是因为生成了 ，故乙处为 ；丙处河水由浑变清，是由于
沉淀在丙处物质溶解，故丙处为盐酸，丁处为 与盐酸作用产生气泡 ，河水仍澄清，
可知盐酸过量。
A.甲厂排放的废液中含有为 ，故A正确；
B. 丙 处 河 水 变 澄 清 的 原 因 为 与 盐 酸 反 应 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为
，故B正确；
C.丁厂排放的废液中含有 ，故C正确；
D.丁处为 与盐酸作用产生气泡 ，河水仍澄清，可知盐酸过量，M处河水显酸性，故D错误。
故选D。
学科网（北京）股份有限公司12.雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子： 、 、
、 、 、 、 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设
计并完成了如图的实验：
已知：
根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是
A. 试样中肯定存在 、 、 和
B. 试样中一定不含
C. 试样中可能存在 、
D. 该雾霾中可能存在 、 和
【答案】B
【解析】
试样溶液中加入过量 并加热，生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明气体 1是
，则试样中含有 ；
向滤液中通入 ，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成气体2，该气体能使湿润红色石蕊试纸
变蓝色，说明含有气体2是 ，根据已知条件知，溶液2中含有 ，根据元素守恒知，原溶液中含
有 ；滤液1中通入 ，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳
酸钡等难溶性碳酸盐，也有可能是试样中存在 ，在过量的 中反应生成 ，通入 后
生成 沉淀；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有 ，以
及能和过量 反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为 ，所以溶液中含有
结合题给选项分析解答。
A.通过以上分析知，试样中肯定存在 、 、 和 ，故A正确；
B.通过以上分析知，试样中不能确定是否含有 ，故B错误；
C.通过以上分析知，试样中可能存在 、 ，故C正确；
D.根据以上分析知，试样中肯定存在 、 、 和 ，可能存在 、 ，所以该雾
霾中可能存在 、 和 ，故D正确。
故选B。
13．Ba(OH) 溶液中滴加NaHSO 溶液之后，溶液导电能力随滴入NaHSO 溶液体积变化曲线如图所示。
2 4 4
学科网（北京）股份有限公司（1）AB段反应的离子方程式为_______。
（2）C点对应的溶液呈_______ (填 “酸”、“ 碱” “中”)性。
（3）D点对应的溶液中存在的离子主要是 _______。
（4）V、V 的关系为 _______。
1 2
【答案】（1）Ba2++OH-+H++SO =BaSO ↓+H O （2）碱 （3）Na+、SO （4）V：V=1：2
4 2 1 2
【解析】（1）AB段为Ba(OH) 与NaHSO 反应生成硫酸钡沉淀、水和氢氧化钠，反应的离子方程式为
2 4
Ba2++OH-+H++SO =BaSO ↓+H O；
4 2
（2）BD段为NaOH与NaHSO 反应生成硫酸钠，C点为BD段上的一点，则溶液中存在大量OH-，溶液
4
呈碱性；
（3）D点时，溶液中的OH-与NaHSO 恰好完全反应，溶质为NaSO ，主要离子为Na+、SO ；
4 2 4
（4） Ba(OH) 中含有2个OH-，NaHSO 中含有1个H+，D点恰好消耗完溶液中的OH-，则V：V=1：
2 4 1 2
2。
14．现有NaCl、NaSO 和NaNO 的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO 晶体，相
2 4 3 3
应的实验流程如图所示。
请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X_______
（2）上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是_______(填操作名称)。
（3）上述实验流程中加入过量NaCO 溶液后发生反应的离子方程式：_______、_______ 。
2 3
（4）(本小题两空均填化学式)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_______杂质。为了解决这个问题，
可以向溶液3中加入适量的_______。
（5）在①步操作中如何证明加的BaCl 溶液已过量？_______。
2
【答案】（1）AgNO （2）过滤 （3）Ba2++CO =BaCO ↓ 2Ag++CO =Ag CO↓ （4）
3 3 2 3
NaCO HNO （5）取混合溶液的上层清液少量于试管中，用胶头滴管继续滴加少量BaCl 溶液，
2 3 3 2
如无明显现象，则证明所加的BaCl 已过量
2
【解析】由流程图可知，①中加过量BaCl ，硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，过滤得沉淀A为BaSO，溶
2 4
液1中含氯化钠、硝酸钠和过量的氯化钡，③加入NaCO 应该是沉淀Ba2+，则②为沉淀Cl-，因此②中应
2 3
学科网（北京）股份有限公司加过量AgNO，将Cl-转化AgCl，过滤得沉淀B为AgCl，溶液2中含硝酸钠、硝酸银、硝酸钡，③中加
3
入过量的碳酸钠，钡离子，银离子转化为沉淀，沉淀C为碳酸钡、碳酸银，溶液3为硝酸钠和碳酸钠，
据此分析解答。
（1）由上述分析可知，试剂X为AgNO；
3
（2）流程中①②③步均生成沉淀，都需要进行过滤操作；
（3）加入过量的NaCO 的目的是使溶液中过量的Ag+、Ba2+完全沉淀，相应的离子方程式为Ba2++CO
2 3
=BaCO ↓、2Ag++CO =Ag CO↓；
3 2 3
（4）步骤③中加入过量的碳酸钠，所以溶液3中肯定含有NaCO 杂质，可加适量的稀硝酸后蒸发结晶或
2 3
加热冷却结晶得到纯净的硝酸钠；
（5）在①步操作中证明加的BaCl 溶液已过量，只需要检验溶液中不存在硫酸根离子即可，方法为：取
2
混合溶液的上层清液少量于试管中，用胶头滴管继续滴加少量BaCl 溶液，如无明显现象，则证明所加的
2
BaCl 已过量。
2
学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司
