1．离子方程式的正误判断
2．离子共存问题
3．离子的检验与推断
4．拓展：常见离子的分类
一、离子方程式的正误判断
判断下列反应的离子方程式正误。
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：SO42-＋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×
解析：Cu的活泼性小于H的活泼性，Cu不能和稀硫酸反应生成H2，故①错误；稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合，除SO和Ba2＋反应外，还有H＋和OH－反应，离子方程式为2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，故②错误；反应生成的H2CO3不稳定，分解成CO2和水，故③错误；Fe2O3为金属氧化物，在离子方程式中不能拆分为离子，故④正确；Cu(OH)2在离子反应中不能拆分为离子，应为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，故⑤错误；电荷不守恒，应为Mg＋2Ag＋===2Ag＋Mg2＋，故⑥错误。
判断离子方程式的正误的方法
(1)看是否符合客观事实
Fe加入硫酸铜溶液中：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
(2)看是否符合拆写原则
石灰石加入稀盐酸中：CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(3)看是否遵守质量守恒定律
Na2CO3与稀硫酸反应：CO32－＋H＋===CO2↑＋H2O
CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O
(4)看是否遵守电荷守恒
钠与稀硫酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
(5)看是否漏掉参加反应的离子
CuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓
Ba2＋＋SO42－＋Cu2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比
Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－===BaSO4↓＋H2O
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－===BaSO4↓＋2H2O
1．下列反应的离子方程式正确的是( )
A．锌片插入稀硫酸中：Zn＋H＋===Zn2＋＋H2↑
B．CO2通入Ba(OH)2溶液中：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
C．铁与硫酸铜溶液反应：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
D．氢氧化铜加到盐酸中：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
答案：D
解析：锌片插入稀硫酸中，反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，故A错误；氢氧化钡完全电离，故CO2通入Ba(OH)2溶液中的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O，故B错误；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故C错误；氢氧化铜难溶于水，不能拆成离子形式，离子方程式为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，故D正确。
2．下列反应的离子方程式中，正确的是( )
A．稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑
B．硫酸铜溶液与Ba(OH)2溶液混合：SO42－＋Ba2＋===BaSO4↓
C．稀硝酸滴在大理石上：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2CO3
D．氧化铁与稀盐酸混合：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
答案：D
解析：A项反应不能发生，因为Cu的金属活动性弱，不能置换出氢气；B项忽视了所有阴、阳离子均参加了反应，产物中BaSO4和Cu(OH)2均是难溶物；C项反应生成的H2CO3不稳定，分解成CO2和H2O；D项正确。
二、离子共存问题
1．有下列离子：Na+、K+、NH、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Cl－、NO3－、CO32－、SO42-
(1)不能在强酸性溶液中大量存在的有：CO32－
(2)不能在强碱性溶液中大量存在的有：NH、Mg2+、Fe3+、Cu2+
2．有下列离子：Na+、K+、NH、Ba2+、Ca2＋、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Ag+、Cu2+
(1)能与CO2－3大量共存的有：Na+、K+、NH4+
(2)不能与SO大量共存的有：Ba2+、Ca2＋、Ag+
(2)不能与Cl-大量共存的有：Ag+
1．离子共存的本质
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反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
2．判断离子能否大量共存的方法
(1)看溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO32-、SO42-、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH4+、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。
(2)符合离子反应条件的离子
能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等不能大量共存
①离子之间反应生成难溶物或微溶物，如：
CO32-与Ca2+、Ba2+等
SO42-与Ca2+、Ba2+、Ag+等
Cl-与Ag+
OH-与Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等
②离子之间反应生成气体，如：
H+与HCO3-、CO32-不能大量共存。
③离子之间反应生成水或其他难电离的物质，如：
H+与弱酸根离子（如CH3COO-）、OH-与NH4+
3．离子共存判断中的隐含条件
(1)记住几种溶液颜色，如Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、MnO－4(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如石蕊显红色、pH＝2等)、碱性(如石蕊显蓝色、酚酞变红色、pH＝12等)。
4．抓住关键词语
解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
1．某无色溶液可能是强酸性又可能是强碱性，在该溶液中一定能大量共存的离子是( )
A．H＋ Na＋ MnO4－NO3－B．Na＋CO32－Ca2＋Cl－
C．K＋Na＋Cl－SO42－D．K＋Cl－Ba2＋HCO3－
答案：C
解析：A项，MnO4－在溶液中显紫红色；B项，酸性时CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O，碱性时OH－与Ca2＋生成微溶性的Ca(OH)2，且Ca2＋与CO32－生成CaCO3沉淀；D项，酸性时HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O，碱性时HCO3－＋OH－===CO32－＋H2O，Ba2＋＋CO32－===BaCO3↓。
2．在酸性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( )
A．K＋、Cl－、Mn4O－、SO42－ B．Na＋、SO42－、Cl－、NO3－
C．Fe3＋、NO3－、SO42－、Mg2＋D．Na＋、K＋、SO42－、HSO3－
答案：B
解析：MnO4－在溶液中显紫色，不符合限定条件，故A不符合题意；Na＋、SO42－、Cl－、NO3－能大量共存，故B符合题意；Fe3＋为棕黄色，故C不符合题意；HSO3－在酸性条件下反应生成二氧化硫和水，故D不符合题意。
三、离子的检验与推断
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________，有关的离子方程式为___________________。
(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关的离子方程式为_________________________________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的________(填字母)。
A．Cl－B．NO3-C．CO32-D．OH－
答案：(1)Cu2＋、Fe3＋ (2)Ag＋ Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(3)Mg2＋ Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
(4)B
1．常见离子的特征反应实验操作与现象
检验Cl－时加入稀HNO3的目的是为了排除CO32-等离子的干扰，因为Ag2CO3是不溶于水的白色沉淀，但可溶于稀HNO3。
检验SO42-时加入稀盐酸的目的是为了排除CO32-等离子的干扰，因为BaCO3是不溶于水的白色沉淀，但可溶于稀盐酸。
2．常见离子推断的注意事项
(1)注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致。
(2)根据某现象推断出含有某种离子，该离子是溶液原有的还是实验操作引入的。
(3)注意离子共存问题
①推断的离子是否能存在于溶液中，要特别注意推断的离子存在与溶液的性质是否矛盾。
②推断结果中的离子是否能共存于同一溶液中。
3．离子推断题的解题原则
(1)肯定性原则
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4－)。
(2)互斥性原则
在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律而否定其他离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化等)。
(3)电中性原则
溶液呈电中性，即阳离子、阴离子一定同时存在，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些不太明确的离子)。
(4)进出性原则
通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
有一瓶无色透明溶液，含Cl－、CO32－、SO42－、Na＋、K＋、Mg2＋、Cu2＋中的某几种。
①取少量原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀；
②取少量原溶液加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀；
③取少量原溶液加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解。
回答下列问题：
(1)原溶液中一定含有的离子是_______，一定不含有的阴离子是______，可能含有的离子是_______。
(2)有的同学认为实验③可以省略，你认为是否正确(填“是”或“否”)________，说明理由
__________________________________________________________________。
(3)写出①中反应的离子方程式：__________________________________________。
答案：(1)Mg2＋、Cl－ SO42－、CO32－ Na＋、K＋ (2)是 根据溶液呈电中性，原溶液中一定含有Cl－
(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
解析：因溶液为无色，一定不存在有色离子Cu2＋；实验②中原溶液中加入足量的BaCl2溶液不产生沉淀，说明原溶液中不存在CO32－、SO42－；实验①中原溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀，再结合实验②则判断原溶液中一定含有Mg2＋；实验③中原溶液中加入足量的AgNO3溶液产生白色沉淀且白色沉淀不溶解于稀硝酸，已判断溶液中无CO32－、SO42－，则该白色沉淀为AgCl而原溶液中一定含有Cl－。由上述分析可知：(1)原溶液中一定含有的离子是Mg2＋、Cl－；一定不含有的阴离子是CO32－、SO42－；可能含有的离子是Na＋、K＋。(2)根据溶液呈电中性，该溶液中唯一的阴离子即Cl－一定存在，所以实验③可省略。(3)原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀，反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。
根据酸碱性强弱给离子分类
1．根据酸、碱的对应关系对离子分类
(1)根据酸的强弱将酸根离子分为强酸根离子和弱酸根离子：
(2)根据碱的强弱将碱的阳离子分为强碱离子和弱碱离子：
2．离子的类别与离子共存问题
(1)强酸根离子和强碱离子一般在强酸性和强碱性条件下能大量共存。其中Ca(OH)2微溶于水，Ca2+与OH-不能大量共存。
(2)弱酸根离子与H+结合生成弱酸，因此弱酸根离子不能在酸性条件下存在。
(3)弱碱离子与OH-结合生成弱碱或氢氧化物沉淀，因此弱碱离子不能在碱性条件下存在。
(4)弱酸的酸式酸根离子（如HCO3-、HSO3-）既不能在强酸性条件下存在，也不能在强碱性条件下存在。
指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na＋、OH－、SO42-、Fe3＋_______________________________________________。
(2)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SiO32-、Ca2＋________________________。
(3)pH=12的溶液：Na＋、NH4+、SO42-、HCO3-____________________________。
(4)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO3-、Fe3＋、SO42-__________________________。
(5)pH＝2的溶液中：Al3＋、NH4+、Ca2＋、ClO－_________________________。
答案：(1)Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(2)Ca2＋与SiO32-反应生成沉淀
(3)HCO3-与OH-反应：HCO3-＋OH-===CO32-＋H2O
(4)Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(5)ClO－与H＋生成弱电解质HClO
根据题目信息规范书写离子方程式
1．化学是一门自然科学，与我们的日常生活密切相关。
(1)菠菜中含有丰富的草酸、草酸钠(Na2C2O4)，豆腐中含有较多的钙盐，如硫酸钙等。若豆腐与菠菜一起煮，上述物质会发生复分解反应，生成草酸钙沉淀等物质。
草酸钠(Na2C2O4)与可溶性钙盐反应的离子方程式为__________________________。
(2)洁厕剂(主要成分为HCl)可用于除去卫生间瓷砖污垢[主要成分有CaCO3、Mg(OH)2]，原因为_____________________________________(用离子方程式表示)。
(3)生活中常用白醋(主要成分为CH3COOH，为一元弱酸)擦拭洗手盆上的铁锈(主要成分为Fe2O3)，其原因为________________________________________(用离子方程式解释)。
答案：(1)Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓
(2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
(3)Fe2O3＋6CH3COOH===2Fe3＋＋3H2O＋6CH3COO－
2．某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究小组设计的除去污水中金属离子，并回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的实验方案。
[药品] NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉。
[实验方案]
已知Zn(OH)2与NaOH反应的方程式为：Zn(OH)2＋2NaOH===Na2ZnO2＋2H2O
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ若为加入硫化钠溶液，写出生成FeS的离子方程式：_______________________。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为___________________________________。
答案：(1)Fe2＋＋S2－===FeS↓
(2)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑，ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑
(3)ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O
[分步书写也可：ZnO＋2H＋===Zn(OH)2↓，Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O]
第3讲离子反应的应用当堂检测
姓名：__________
1．下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A．金属镁与稀盐酸反应：Mg＋2H＋＋2Cl－===MgCl2＋H2↑
B．氯化钡溶液与硫酸反应：Ba2＋＋SO42-===BaSO4↓
C．碳酸钠溶液与盐酸反应：Na2CO3＋2H＋===2Na＋＋H2O＋CO2↑
D．氢氧化镁与硫酸溶液反应：OH－＋H＋===H2O
答案：B
解析：MgCl2为可溶性电解质，应拆分为离子，正确的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，故A错误；Na2CO3为可溶性强电解质，应拆分为离子，正确的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，故C错误；Mg(OH)2为难溶物，不可拆成离子形式，故D错误。
2．下列离子方程式正确的是( )
A．二氧化碳与足量澄清石灰水反应：CO2＋2OH－===CO32-＋H2O
B．将稀硫酸滴在铜片上：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑
C．碳酸氢钠溶液与稀H2SO4反应：CO32-＋2H＋===H2O＋CO2↑
D．氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
答案：D
解析：A项中碳酸钙不能写成离子形式，应为CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O；B项中的反应不符合实际；C项中碳酸氢根不能拆分，应为：HCO3-＋H＋===CO2↑＋H2O。
3．在无色溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．Cu2＋、SO42-、K＋、Cl－B．Ag＋、Cl－、OH－、Na＋
C．NO3-、Cl－、Na＋、Ca2＋D．NO3-、OH－、Mg2＋、Na＋
答案：C
解析：含Cu2＋的溶液呈蓝色，A错误；Ag＋与Cl－、OH－均反应生成沉淀，不能大量共存，B错误；NO3-、Cl－、Na＋、Ca2＋在溶液中不反应，且均为无色，可以大量共存，C正确；在溶液中OH－与Mg2＋结合生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，D错误。
4．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是( )
A．K＋、H＋、SO42-、OH－B．Na＋、Ca2＋、CO32-、NO3-
C．Na＋、H＋、Cl－、CO32-D．Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42-
答案：D
解析：A项中的OH－与H＋不能大量共存；B项中的Ca2＋与CO32-不能大量共存；C项中的H＋与CO32-不能大量共存。
5．某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是( )
A．取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液，无白色沉淀，说明矿石中一定不含Ca2＋
B．取少量滤液向其中滴加过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明矿石中含有SO42-
C．取少量滤液，向其中滴加适量NaOH溶液，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有Mg2＋
D．取少量滤液向其中加入硝酸酸化的硝酸银，产生白色沉淀，说明矿石中一定含有Cl－
答案：B
解析：因盐酸过量，加入的少量Na2CO3溶液应先和H＋反应，即使有Ca2＋存在，也不会产生白色沉淀，A项错误；加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀，说明含有SO42-，B项正确；加入NaOH溶液产生的白色沉淀不一定是Mg(OH)2，Al(OH)3、Zn(OH)2也是白色沉淀，C项错误；溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，产生白色沉淀，不能说明原矿石中含有Cl－，因为在矿石溶解时，加入了过量的稀盐酸，引入了Cl－，D项错误。
6．有一包白色固体粉末，其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种，现做以下实验：
①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，过滤，溶液呈无色；
②向①的沉淀中加入足量稀硝酸，固体完全溶解，并有气泡产生；
③取少量②的溶液，滴入稀硫酸，有白色沉淀产生；
④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液，产生白色沉淀。
根据上述实验事实，回答下列问题：
(1)原白色粉末中一定含有的物质是，一定不含有的物质是，可能含有的物质是(均填化学式)。
(2)写出①、②步变化的离子方程式：
①；
②。
答案：(1)Ba(NO3)2、Na2CO3 CuSO4 NaCl
(2)①Ba2＋＋CO32-===BaCO3↓ ②BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
