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第2 讲 离子反应、离子方程式
一、单选题
1．（2025·天津·高考真题）下列离子在溶液中能大量共存的是
A．Al
3+、Na
+、S
2−、MnO4
−
B．Fe
2+、H
+、SO3
2−、Br
−
C．NH4
+、Mg
2+、OH
−、I
−
D．[Ag(NH3)2]
+、K
+、OH
−、Cl
−
2．（2025·广西·高考真题）不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A．反应①：S
2−+ H
+= HS
−
B．反应②：4 HS
−+ Al
3++ 4 H2O =[Al(OH)4]
−+ 4 H2S↑
C．反应③：S2O3
2−+2H
+=S↓+SO2↑+ H2O
D．反应④：SO2+2MnO4
−+ 4 H
+=SO4
2−+2Mn
2++2H2O
3．（2025·江西·高考真题）X、Y 分别是由2 种和3 种前四周期元素组成的化合物，溶于水后混合，溶液转
变成紫色，得到溶液Z，用pH试纸检测显红色。取3 支试管分别装入少量溶液Z，进行实验，记录为：
序
号
加入试剂
现象
1
H2O2溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
AgNO3溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z，下列说法正确的是
A．含Fe
3+
B．含MnO4
−
C．可能含H
+
D．不含Cl
−
4．（2025·四川·高考真题）解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A．CuCl2浓溶液稀释，绿色溶液变蓝：[CuCl4]
2−+ 4 H2O⇌[Cu(H2O)4]
2++ 4 Cl
−
B．ZnCl2溶液中通入H2S，析出白色沉淀：Zn
2++ H2S=ZnS↓+2H
+
C．H2SO3溶液中滴加Na2S，出现浅黄色浑浊：2S
2−+SO3
2−+6 H
+=3S↓+3 H2O
D．K2CrO4溶液中滴加H2SO4，黄色溶液变为橙色：2CrO4
2−+2H
+⇌Cr2O7
2−+ H2O
5．（2025·全国卷·高考真题）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe-2e
-=Fe
2+
B．铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4⋅xH2O
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe+2HNO3(浓)=FeO+2NO2↑+H2O
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe
3++3e
-=Fe
6．（2026·天津河北·二模）下列离子在溶液中能大量共存的是
A．ClO
−、Cl
−、H
+、Ca
2+
B．Fe
2+、Br
−、Na
+、S
2−
C．[Cu(NH3)4]
2+、K
+、H
+、NO3
−
D．
Na
+
、
OH
−
、
SO4
2−
、
7．（2026·天津·二模）下列离子在溶液中可以大量共存的是
A．Na
+、H
+、Fe
2+、ClO
−
B．K
+、Mg
2+、SO4
2−、Cl
−
C．[Ag(NH3)2]
+、H
+、NO3
−、Al
3+
D．Fe
3+、H
+、HCO3
−、SCN
−
8．（2026·天津滨海新区·二模）下列离子方程式正确的是
A．将少量Cl2通入Na2CO3溶液中：Cl2+2CO3
2−+ H2O =2HCO3
−+Cl
−+ClO
−
B．向Na[Al(OH)4]溶液中滴入Ca(HCO3)2溶液：[Al(OH)4]
−+ HCO3
−= Al(OH)3↓+CO3
2−+ H2O
C．SO2通入到BaCl2溶液中：SO2+ H2O+ Ba
2+= BaSO3↓+2H
+
D．将AgCl 溶于足量氨水：Ag
++2NH3⋅H2O=[Ag(NH3)2]
++2H2O
9．（2026·天津北辰·二模）下列离子方程式书写不正确的是
A．食醋去除水垢中的CaCO3：CaCO3+2H
+=Ca
2++CO2↑+ H2O
B．制备“84”消毒液：Cl2+2OH
−=Cl
−+ClO
−+ H2O
C．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：Al
3++3 NH3⋅H2O = Al(OH)3↓+3 NH4
+
D．Na2S去除废水中的Hg
2+：Hg
2++S
2−= HgS↓
10．（2026·北京顺义·二模）常温下，用pH 试纸测得0.1mol⋅L
−1 NaHSO3溶液的pH 约为5 下列说法不正
确的是
A．该溶液中，c(SO3
2−)>c(H2SO3)
B．向2 mL 该溶液中通入足量氯气，溶液pH<5
C．向2mL 该溶液中加入足量Ba (OH)2溶液，反应的离子方程式为：
2HSO3
−+ Ba
2++2OH
−= BaSO3↓+SO3
2−+2H2O
D．由实验可推断：K a1(H2SO3)⋅K a2(H2SO3)> K W
二、解答题
11．（2026·江苏·二模）实验室从含碘废液（主要含I2、KI 及杂质）回收制取碘或NaI 过程如下：
(1)含碘废液中先加入过量Na2SO3，再加入CuSO4溶液可得到CuI。沉淀反应的离子方程式为__________。
(2)加入适量浓硝酸将CuI氧化后，通过操作X分离得到粗碘。
①加入的浓硝酸不能过量的原因是__________。
②操作X 的名称为__________。
(3)粗碘中含氯化铁等杂质，可获得精碘和制取NaI 溶液。
①碘升华提纯装置如图所示，其中P2O5的作用是__________。
②N2H4可以将较活泼金属离子还原为单质，氧化产物为N2。向粗碘中加入NaHCO3溶液再用N2H4还原可得
到NaI溶液，该反应的离子方程式为__________。
③与使用Na2SO3还原剂相比，使用N2H4⋅H2O作还原剂的优点是__________。
(4)已知：5SO3
2−+2IO3
−+2H
+=I2+5SO4
2−+ H2O。请补充完整检验含碘废液（pH 约为8）中是否含IO3
−的实
验方案：取适量含碘废液，__________（实验中可供选择的试剂：CCl4、稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、
Na2SO3溶液）。
12．（2026·江苏南京·二模）从铅膏(主要成分为PbO2、Pb、PbSO4)中可回收铅氧化物。
(1)预处理。酸性条件下，FeSO4可催化PbO2与Pb的反应，直接获得PbSO4，总反应为：
Pb+ PbO2+2H2SO4
FeSO4
¿2PbSO4+2H2O
¿
①为验证催化过程中生成了Fe
3+，可使用的检测试剂为______。
②一种可能的催化机理表示为：
反应Ⅰ：2Fe
2++ PbO2+ 4 H
++SO4
2−=2Fe
3++ PbSO4+2H2O
反应Ⅱ：……
反应Ⅱ的离子方程式为______。
③硫酸浓度对铅膏中PbSO4含量的影响如图所示。当硫酸浓度大于2.5 mol⋅L
−1时，PbSO4含量随硫酸浓度
升高而下降的原因是______。
(2)脱硫。将PbSO4与过量NH4 Ac溶液混合(CH3COO
−简写为Ac)，发生如下可逆反应：
PbSO4+2NH4 Ac⇌Pb(Ac)2+(NH4)2SO4
已知：①部分物质的溶解性如下表：
Pb(Ac)2
NH4 Ac
(NH4)2SO4
PbCO3
溶解性(水)
易溶
易溶
易溶
难溶
溶解性(甘油)
易溶
易溶
难溶
难溶
②Pb(Ac)2在甘油(沸点290
)
℃中的分解温度为150℃。
请补充完整制备PbCO3的实验方案：将PbSO4与过量NH4 Ac溶液混合，反应一段时间后，______，过滤、洗
涤、干燥，得到PbCO3。[要求尽可能提高PbCO3的产量，必须使用的试剂和装置：甘油、(NH4)2CO3溶液、
蒸馏装置(如图所示)]。
(3)热解。将8.01mg PbCO3在空气中焙烧，剩余固体质量随温度的变化如图所示。
530℃时，所得铅氧化物的化学式为______(写出计算过程)。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
C
A
D
B
A
A
C
1．D
【详解】A．Al
3+与S
2−发生互促双水解2 Al
3++3 S
2−+6 H 2O =2 Al(OH )3↓+3 H 2S↑，且MnO4
−会氧化
S
2−，不能共存，A 错误；
B．H
+与SO3
2−不共存能，会生成二氧化硫和水，B 错误；
C．NH4
+与OH
−反应生成NH 3· H 2O，Mg
2+与OH
−生成Mg (OH)2沉淀，不能共存，C 错误；
D．4 种离子均互不发生反应，D 正确；
故答案选D。
2．C
【详解】A．反应①中CH3COOH 为弱酸，离子方程式中应保留化学式，正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−
+CH3COO−，A 错误；
B．反应②中Al3+与HS−发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和H2S 气体，正确离子方程式为Al3++3HS−
+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑，B 错误；
C．反应③中S2O3
2−在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O，离子方程式
S2O3
2−+2H
+=S↓+SO2↑+ H2O符合守恒原则，C 正确；
D．反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应，S 元素从+4 价升至+6 价，Mn 元素从+7 价降至+2 价，
得失电子守恒时SO2与MnO4
−系数比应为5:2，正确离子方程式为5SO2+2MnO4
−+2H2O=5SO4
2−+2Mn2++4H+，
D 错误；
故选C。
3．A
【分析】X、Y 分别是由2 种和3 种前四周期元素组成的化合物，溶于水后混合，溶液转变成紫色，结合第
3 个实验的现象可知，物质Y（含有三种元素）是苯酚，FeCl3和苯酚混合后，会形成紫色的苯酚铁配合物
（[ Fe(C6 H 5O)6]
3−）和HCl；通过实验1 的现象可知，双氧水分解产生氧气，Fe
3+可以使苯酚显紫色，
通过实验2 的现象可知含有氯离子，所以X 是FeCl3。所以溶液Z 含有的物质是[ Fe(C6 H 5O)6]
3−、H
+和
Cl
−。
【详解】A．通过实验1 的现象可知，双氧水分解产生氧气，溶液Z 含有Fe
3+（作双氧水分解的催化
剂），由于铁离子作催化剂，所以苯酚的紫色褪去，A 正确；
B．通过分析可知，溶液Z 中，不含有高锰酸根离子，B 错误；
C．通过分析可知，溶液Z 中一定含有H
+，C 错误；
D．加入硝酸银溶液产生白色沉淀，一定含有氯离子，D 错误；
故选A。
4．C
【详解】A．浓CuCl2溶液稀释时，[CuCl4]
2−转化为[Cu( H 2O)4]
2+的配位平衡发生移动，A 正确；
B．ZnCl2溶液中通入H2S 生成硫化锌沉淀，所给离子方程式正确，B 正确；
C．H 2SO3
S
与
2−发生归中反应生成S 单质，但亚硫酸是弱酸，不能拆成离子形式，C 错误；
D．CrO4
2−在酸性条件下转化为Cr2O7
2−，符合铬酸根与重铬酸根的平衡，D 正确；
故选C。
5．A
【详解】A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为Fe-2e
-=Fe
2+，故A 正确；
B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B 错误；
C．发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C 错误；
D．安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反
应，非Fe3+被还原，故D 错误；
选A。
6．D
【详解】A．ClO
−与C l
−在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cl2，不能大量共存，A 错误；
B．Fe
2+与S
2−会反应生成FeS沉淀，不能大量共存，B 错误；
C．[Cu( NH 3)4]
2+是铜氨络离子，H
+会与络离子中的N H 3结合生成N H 4
+，破坏络离子结构，不能大量
共存，C 错误；
D．邻羟基苯甲酸在碱性环境下脱质子得到
，与
N a
+
、
O H
−
、
SO4
2−
之间均不发生反应，
能大量共存，D 正确；
答案选D。
7．B
【详解】A．酸性条件下ClO
−具有强氧化性，会将具有还原性的Fe
2+氧化，且H
+与ClO
−结合生成弱电解
质HClO，不能大量共存，A 错误；
B．K
+、Mg
2+、SO4
2−、Cl
−之间互不发生反应，能在溶液中大量共存，B 正确；
C．[ Ag( NH 3)2]
+会与H
+发生反应生成Ag
+和NH 4
+，不能大量共存，C 错误；
D．Fe
3+与SCN
−发生络合反应，Fe
3+与HCO3
−发生双水解反应，H
+与HCO3
−反应生成CO2和H 2O，H
+
与SCN
−反应生成弱酸HSCN，不能大量共存，D 错误；
故选B。
8．A
【详解】A．少量C l2与水反应生成HCl和HClO，酸性顺序为HCl> H 2CO3> HClO> HCO3
−，HCl和
HClO均可与过量的CO3
2−反应生成HCO3
−，符合离子方程式书写规则，A 正确；
B．反应生成的CO3
2−会与溶液中的Ca
2+结合生成CaCO3沉淀，正确的方程式为：
2[Al(OH)4]
−+Ca
2++2HCO3
−=2Al(OH)3↓+CaCO3↓+CO3
2−+2H2O，B 错误；
C．SO2与BaCl2溶液不发生反应，C 错误；
D．AgCl是难溶电解质，不能拆分为Ag
+，反应物应写化学式AgCl，正确离子方程式应为：
AgCl +2 NH 3⋅H 2O =[ Ag( NH 3)2]
++Cl
−+2 H 2O，D 错误；
9．A
【详解】A．食醋的主要成分醋酸是弱电解质，离子方程式中不能拆写为H
+，需保留化学式C H 3COOH
，正确的离子方程式为CaCO3+2C H3COOH =Ca
2++ H2O+CO2↑+2C H3COO
−，A 符合题意；
B．制备“84”消毒液是Cl2与NaOH溶液的反应，离子方程式符合反应事实、拆写规则和原子、电荷守
恒，书写正确，B 不符合题意；
C．氨水为弱碱，无法溶解Al(OH )3，氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，离子方程式书
写正确，C 不符合题意；
D．Hg
2+与S
2−反应生成难溶的HgS沉淀，离子方程式书写正确，D 不符合题意；
故选A。
10．C
【详解】A．NaHSO3溶液pH 约为5，说明HSO3
−的电离程度大于水解程度，电离产生SO3
2−，水解产生
H2SO3，因此c(SO3
2−)>c( H 2SO3)，A 正确；
B．氯气具有强氧化性，可将HSO3
−氧化为SO4
2−，同时生成大量H+，反应为
Cl2+ HSO3
−+ H 2O =2Cl
−+ SO4
2−+3 H
+，溶液酸性增强，pH <5，B 正确；
C．加入足量Ba(OH )2时，Ba2+和OH-均过量，所有HSO3
−反应生成的SO3
2−都会与Ba2+结合为沉淀，正确离
子方程式为HSO3
−+ Ba
2++OH
−= BaSO3↓+ H 2O，选项给出的是Ba(OH)2不足时的反应，C 错误；
D．HSO3
−的电离常数为K a2，水解常数K h= K W
K a1
，溶液显酸性说明电离程度大于水解程度，即K a2> K W
K a1
，推得K a1( H 2SO3)· K a2( H 2SO3)> K W，D 正确；
故答案选C。
11．(1)2Cu
2++2 I
−+ SO3
2−+ H 2O =2CuI ↓+ SO4
2−+2 H
+或
2Cu
2++2 I
−+3 SO3
2−+ H 2O =2CuI ↓+ SO4
2−+2 HSO3
−
(2) 过量浓硝酸会进一步氧化生成的I2，降低碘的产率 过滤
(3) 作干燥剂，吸收装置内的水蒸气，防止水蒸气冷凝后使碘溶解，影响碘的凝华提纯
N 2 H 4+2 I 2+ 4 HCO3
−= 4 I
−+ N 2↑+ 4CO2↑+ 4 H 2O N2H4的氧化产物为N2，不会引入难除去的杂
质，产物无污染，产品纯度更高
(4)用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质的存在；然后从水层取少量溶液，加入适
量淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加适量Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含IO3
−，不变蓝则不含IO3
−
【分析】该流程针对含I 2、KI的含碘废液进行碘回收：先加入过量N a2SO3将废液中的碘单质还原为碘离
子，再加入CuSO4沉淀碘离子得到CuI，之后用适量浓硝酸氧化CuI得到碘单质，分离得到粗碘，粗碘一
部分经升华提纯得到精碘，另一部分经还原处理得到NaI溶液，实现了碘资源的回收利用。
【详解】（1）含碘废液中加入过量Na❑❑SO❑❑，会将I ❑❑还原为I ❑
−：
I ❑❑+ SO3
2−+ H ❑❑O =2 I ❑
−+ SO4
2−+2 H ❑
+。再加入CuSO❑❑溶液，Cu❑
2+与I ❑
−发生氧化还原反应
生成CuI沉淀：2 Cu❑
2++ 4 I ❑
−=2 CuI ↓+ I ❑❑，故总离子方程式为
2Cu
2++2 I
−+ SO3
2−+ H 2O =2CuI ↓+ SO4
2−+2 H
+或
2Cu
2++2 I
−+3 SO3
2−+ H 2O =2CuI ↓+ SO4
2−+2 HSO3
−。
（2）①浓硝酸为强氧化剂，过量时会将生成的I2进一步氧化为高价碘化合物，降低产率，因此不能过量。
② 操作X 是分离粗碘和废液，因为碘是固体，废液是液体，所以操作X 的名称为过滤。
（3）①P2O5是常用酸性干燥剂，可吸收升华过程中的水汽，避免水蒸气在烧瓶底部冷凝，防止碘溶解损
耗，保证凝华得到纯净碘。
②N2H4还原I2为I-，自身被氧化为N2，体系中NaHCO3中和反应生成的H+，离子方程式为
N 2 H 4+2 I 2+ 4 HCO3
−= 4 I
−+ N 2↑+ 4CO2↑+ 4 H 2O。
③Na2SO3作还原剂时氧化产物为SO4
2−，会引入硫酸盐杂质，而N2H4的氧化产物为N2，不会引入难除去的
杂质，产物无污染，产品纯度更高。
（4）原废液原本就含有I 2，会干扰IO3
−的检验，因此先加CCl4萃取除去原有I 2；再利用题给反应，酸化后
加入Na2SO3，若有IO3
−会反应生成I 2，淀粉遇I 2变蓝，即可检验。故实验方案为用CCl4多次萃取、分液，
直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质的存在；然后从水层取少量溶液，加入适量淀粉溶液，加稀盐酸酸
化，滴加适量Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含IO3
−，不变蓝则不含IO3
−。
12．(1) KSCN溶液 Pb+ SO4
2−+2 Fe
3+= PbSO4+2 Fe
2+ 生成PbSO4速率加快，覆盖在铅膏
表面阻碍反应进行
(2)加入足量甘油，将所得混合物转移至蒸馏烧瓶中，100~150℃蒸馏至尾接管不再有液滴滴出，冷却，过
滤蒸馏烧瓶内混合物，边搅拌边向所得滤液中滴加(NH4)2CO3溶液至不再产生沉淀
(3) n(PbCO3)= m
M = 8.01×10
−3g
267g/mol =3×10
−5 mol，则n(Pb)=3×10
−5 mol，
m(Pb)=3×10
−5 mol×207g/mol=6.21×10
−3g=6.21mg，
m(O)=6.85 mg−6.21mg=0.64 mg=0.64×10
−3g， n(O)= 0.64×10
−3g
16g/mol
= 4×10
−5 mol，
n(Pb):n(O)=3×10
−5:4×10
−5=3:4，因此铅氧化物化学式为Pb3O4。
【详解】（1）①高中化学中检验Fe
3+的特征试剂是KSCN溶液，Fe
3+遇KSCN溶液变为血红色；
②FeSO4是催化剂，总反应 = 反应Ⅰ + 反应Ⅱ，用总离子反应减去反应Ⅰ，整理得到反应Ⅱ的离子方程
式为Pb+ SO4
2−+2 Fe
3+= PbSO4+2 Fe
2+，同时实现Fe
2+再生；
③硫酸浓度过高，生成PbSO4速率加快，覆盖在铅膏表面阻碍反应进行。
（2）加入足量甘油（溶解Pb(Ac)2），将所得混合物转移至蒸馏烧瓶中，100~150℃蒸馏至尾接管不再有
液滴滴出（除去低沸点杂质），冷却，过滤蒸馏烧瓶内混合物（除去( NH 4)2SO4），边搅拌边向所得滤
液中滴加(NH4)2CO3溶液至不再产生沉淀（发生沉淀转化：Pb( Ac)2+( NH 4)2CO3= PbCO3↓+2 NH 4 Ac
）。
（3）M (PbCO3)=207+12+3×16=267g/mol，则8.01 mgPbCO3固体的
n(PbCO3)= m
M = 8.01×10
−3g
267g/mol =3×10
−5 mol，n(Pb)=3×10
−5 mol。 530℃时固体质量为6.85 mg，煅
烧过程中，Pb 的质量保持不变，则氧化物中：
m(Pb)=3×10
−5 mol×207g/mol=6.21×10
−3g=6.21mg，
m(O)=6.85 mg−6.21mg=0.64 mg=6.4×10
−4g，n(O)= 6.4×10
−4g
16g/mol = 4×10
−5 mol，
n(Pb):n(O)=3×10
−5:4×10
−5=3:4， 化学式中原子个数比等于元素的物质的量之比，因此化学式为
Pb3O4。
