1．通過實驗探究理解離子反應(yīng)的本質(zhì)是微粒間的相互作用，體會含有相同微粒的物質(zhì)會發(fā)生相同的離子反應(yīng)，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
2．能夠依據(jù)電解質(zhì)在水溶液中的電離結(jié)果和微粒間的相互作用推測離子反應(yīng)的發(fā)生，寫出離子方程式，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
3．能夠運用離子反應(yīng)完成物質(zhì)中常見離子的檢驗、雜質(zhì)離子的去除等任務(wù)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責任的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
eq \a\vs4\al(離子反應(yīng))
[實驗] 探究稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實質(zhì)
向0.01 ml·L－1 Ba(OH)2溶液中滴入幾滴酚酞溶液，然后向Ba(OH)2溶液中勻速逐滴加入0.2 ml·L－1 H2SO4溶液，觀察溶液中的現(xiàn)象和溶液電導(dǎo)率的變化。
[實驗現(xiàn)象] ①滴入酚酞溶液后，Ba(OH)2溶液顯紅色。②隨著H2SO4溶液的滴入，紅色逐漸變?yōu)闊o色，溶液中產(chǎn)生白色沉淀，電導(dǎo)率逐漸變小，繼續(xù)滴入H2SO4溶液，電導(dǎo)率又逐漸變大。
[實驗分析] 實驗現(xiàn)象②中紅色逐漸變?yōu)闊o色，說明OH－與H＋反應(yīng)，c(OH－)減?。划a(chǎn)生白色沉淀(BaSO4)，說明Ba2＋與SOeq \\al(2－,4)反應(yīng)，c(Ba2＋)減小，溶液導(dǎo)電能力減弱。繼續(xù)滴入H2SO4溶液，電導(dǎo)率又逐漸變大，說明Ba(OH)2反應(yīng)完全后，c(H＋)和c(SOeq \\al(2－,4))增大，溶液導(dǎo)電能力又逐漸增強。
[實驗結(jié)論] 電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)，實質(zhì)是離子之間相互結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng)，即離子反應(yīng)。
1．離子反應(yīng)的含義
在溶液中有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。電解質(zhì)溶液之間發(fā)生的反應(yīng)都是離子反應(yīng)。
酸、堿和鹽在溶液中所發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，實質(zhì)上是一種離子反應(yīng)。溶液中的置換反應(yīng)也屬于離子反應(yīng)。
2．離子反應(yīng)的實質(zhì)
溶液中某種或某些離子的濃度發(fā)生改變。
3．復(fù)分解反應(yīng)類型的離子反應(yīng)本質(zhì)
復(fù)分解反應(yīng)中反應(yīng)物的離子交換，符合“陰、陽離子結(jié)合”原則，導(dǎo)致溶液中離子數(shù)目減小，溶液的導(dǎo)電能力減弱。
1．下列反應(yīng)屬于離子反應(yīng)的是( )
A．氫氣還原氧化銅生成水和銅
B．石灰石高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳
C．鹽酸滴加到石灰石固體上
D．實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣
解析：選C 有離子參加的化學(xué)反應(yīng)是離子反應(yīng)。氫氣還原氧化銅、石灰石高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳、實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣，反應(yīng)中都沒有離子參與反應(yīng)，故A、B、D項反應(yīng)都不屬于離子反應(yīng)。
2．加入適量的稀硫酸，可使溶液中下列離子濃度明顯減小的是( )
A．Cl－ B．Na＋
C．NOeq \\al(－,3)D．Ba2＋
解析：選D 加入稀硫酸(H＋、SOeq \\al(2－,4))，僅有溶液中的Ba2＋和加入的SOeq \\al(2－,4)反應(yīng)生成BaSO4沉淀，使溶液中的Ba2＋濃度明顯減小。
3．根據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的條件，判斷下列各組物質(zhì)中不能發(fā)生離子反應(yīng)的是( )
A．H2SO4溶液與BaCl2溶液
B．NaOH溶液與CuSO4溶液
C．Na2CO3溶液與HNO3溶液
D．NaOH溶液與KCl溶液
解析：選D NaOH溶液與KCl溶液不反應(yīng)，不滿足離子反應(yīng)發(fā)生的條件。
eq \a\vs4\al(離子方程式)
1．離子方程式
(1)含義
用實際參加反應(yīng)的離子的符號來表示離子反應(yīng)的式子。
(2)意義
①表示化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)；②表示同一類型的離子反應(yīng)。
(3)特征
①離子方程式中含有離子符號；
②連接號兩邊電荷總數(shù)相等(即電荷守恒)。
2．離子方程式的書寫
(1)方法1[以CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)為例]
①寫：寫出反應(yīng)物在水溶液中的電離方程式，明確溶液中存在的微粒：
CuSO4===Cu2＋＋SOeq \\al(2－,4)；
Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－。
由以上電離方程式可以看出，溶液中主要存在Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、Ba2＋、OH－四種離子。
②斷：判斷電離出的微粒中哪些能夠相互作用生成沉淀、氣體或弱電解質(zhì)。
SOeq \\al(2－,4)和Ba2＋反應(yīng)：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
Cu2＋和OH－反應(yīng)：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
③寫：綜合①和②，寫出離子方程式，并配平。
Cu2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
④查：檢查離子方程式兩邊的原子種類和數(shù)量是否相等，電荷總數(shù)是否相等。
(2)方法2(以CaCO3與鹽酸的反應(yīng)為例)
[名師點撥]
1．離子方程式書寫的拆寫原則
(1)拆成離子的物質(zhì)：易溶、易電離的物質(zhì)，如強酸、強堿、絕大部分可溶性鹽。
(2)書寫化學(xué)式的物質(zhì)：①單質(zhì) ②氣體 ③氧化物 ④難溶性物質(zhì) ⑤難電離的物質(zhì) ⑥非電解質(zhì) ⑦濃硫酸。
(3)多元弱酸的酸式酸根離子不能拆寫。如NaHCO3不能拆寫成“Na＋＋H＋＋COeq \\al(2－,3)”，應(yīng)寫作“Na＋＋HCOeq \\al(－,3)”。
2．酸、堿、鹽溶解性口訣
全溶鉀、鈉、銨、硝鹽；氯化物中銀沉淀；硫酸鋇難、銀鈣微；堿中溶鋇、鉀、鈉、銨；碳酸只溶鉀、鈉、銨；碳酸氫鹽常溶完。
[問題探討]
(1)酸、堿中和反應(yīng)的離子方程式是否都可以寫成H＋＋OH－===H2O?
提示：否；如H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式為Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋2H2O。
(2)H＋＋OH－===H2O僅表示酸堿中和反應(yīng)嗎？
提示：不一定；如NaHSO4與NaOH反應(yīng)的離子方程式為H＋＋OH－===H2O。
(3)未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng)能否寫成離子方程式的形式？
提示：未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式，如銅和濃硫酸，氯化銨固體和氫氧化鈣固體反應(yīng)等。濃鹽酸、濃硝酸要拆寫成離子形式。
(4)酸式鹽在書寫離子方程式時應(yīng)如何處理呢？
提示：多元弱酸的酸式鹽的酸根離子在離子方程式中不能拆寫，多元強酸的酸式鹽的酸根離子必須拆開寫。
如NaHCO3溶液和NaHSO4溶液反應(yīng)：HCOeq \\al(－,3) ＋H＋===CO2↑＋H2O。
1．離子方程式書寫及正誤判斷
在書寫離子方程式和判斷離子方程式的正誤時要從“兩易”“兩等”和“兩查”入手：
2．離子方程式書寫的特殊情況
3.“六看”判斷離子方程式的正誤
(1)看是否符合客觀事實
如Fe加入鹽酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(√)
(2)看是否符合拆寫原則
如石灰石加入稀鹽酸中：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O(×)
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(√)
(3)看是否遵守質(zhì)量守恒定律
如Na2CO3與稀硫酸反應(yīng)：COeq \\al(2－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O(×)
COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O(√)
(4)看是否遵守電荷守恒
如鈉與稀硫酸反應(yīng)：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑(×)
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑(√)
(5)看是否漏掉參加反應(yīng)的離子
如CuSO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓(×)
Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Cu2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合陰、陽離子的個數(shù)配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反應(yīng)：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋H2O(×)
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋2H2O(√)
1．下列離子方程式正確的是( )
A．硫酸銅溶液與氫氧化鋇溶液反應(yīng)：SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓
B．碳酸氫鈉溶液中滴加氫氧化鈉溶液HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CO2↑＋H2O
C．碳酸鈣溶解于鹽酸中：COeq \\al(2－,3)＋2H＋ ===CO2 ↑＋H2O
D．過氧化鈉與水的反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
解析：選D 硫酸銅和氫氧化鋇反應(yīng)除了生成硫酸鋇沉淀外，還會生成氫氧化銅沉淀，A錯誤；碳酸氫鈉和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，B錯誤；碳酸鈣難溶于水，不能拆，C錯誤；過氧化鈉與水的反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ ，D正確。
2．下列化學(xué)反應(yīng)，能用離子方程式COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O來表示的是( )
A．稀硝酸和碳酸鋇的反應(yīng)
B．稀硝酸和碳酸鉀溶液的反應(yīng)
C．石灰石和鹽酸的反應(yīng)
D．鹽酸和NaHCO3溶液的反應(yīng)
解析：選B 碳酸鋇不溶于水，在離子反應(yīng)中保留化學(xué)式，不能用COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O表示，A錯誤；石灰石不溶于水，在離子反應(yīng)中保留化學(xué)式，不能用COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O表示，C錯誤；鹽酸和NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式為HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑，D錯誤。
3．離子方程式BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O中的H＋不能代表的物質(zhì)是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH
A．①③B．①④⑤
C．②④⑤D．②⑤
解析：選C ①HCl溶于水完全電離，且不和鋇離子反應(yīng)，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O可以代表碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)的離子方程式，故①不選；②H2SO4溶于水完全電離，但硫酸根離子和鋇離子結(jié)合會生成硫酸鋇沉淀，離子方程式為BaCO3＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4＋CO2↑＋H2O，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O不可以代表碳酸鋇和硫酸反應(yīng)的離子方程式，故②選；③HNO3溶于水完全電離，不和鋇離子反應(yīng)，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O可以代表碳酸鋇和硝酸反應(yīng)的離子方程式，故③不選；④NaHSO4中的硫酸根離子和鋇離子結(jié)合生成硫酸鋇沉淀，離子方程式為BaCO3＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4＋CO2↑＋H2O，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O不可以代表碳酸鋇和硫酸氫鈉反應(yīng)的離子方程式，故④選；⑤CH3COOH是弱酸，不能寫成氫離子的形式，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，不可以代表碳酸鋇和乙酸反應(yīng)的離子方程式，故⑤選；故選C。
eq \a\vs4\al(離子反應(yīng)發(fā)生的條件與離子共存)
[實驗] 探究離子反應(yīng)發(fā)生的條件
由上述實驗可知，酸、堿、鹽在水溶液中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，實質(zhì)上是兩種電解質(zhì)在溶液中相互交換離子(即陰、陽離子重新組合)的過程，這類離子反應(yīng)發(fā)生的條件是生成了難溶物(如BaSO4)、難電離的物質(zhì)(如H2O)或揮發(fā)性物質(zhì)(如CO2)，只要具備上述條件之一，這些離子反應(yīng)就能發(fā)生。
[問題探討]
除復(fù)分解反應(yīng)外，水溶液中還能發(fā)生其他類型的離子反應(yīng)嗎？試舉例說明。
提示：能。如鋅與稀H2SO4的反應(yīng)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，鐵與CuSO4溶液的反應(yīng)：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
1．離子反應(yīng)發(fā)生的條件
(1)復(fù)分解型離子反應(yīng)
酸、堿、鹽在水溶液中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，實質(zhì)上是兩種電解質(zhì)在溶液中相互交換離子的反應(yīng)，只要滿足復(fù)分解反應(yīng)的三個條件之一，離子反應(yīng)就能發(fā)生，可用下列圖示表示：
(2)置換型離子反應(yīng)
溶液中有離子參加的置換反應(yīng)，發(fā)生的是離子反應(yīng)，如Fe與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
2．離子能否大量共存的判斷方法
判斷離子能否共存，實際上是看離子之間能否發(fā)生反應(yīng)，若能發(fā)生反應(yīng)，則不共存；若不能發(fā)生反應(yīng)，則大量共存。
(1)離子不能大量共存的三種情況
(2)判斷離子能否大量共存的“隱含條件”
①“無色透明”溶液不存在有色離子，如：
②酸性溶液中不能大量存在與H＋反應(yīng)的離子。
“酸性”溶液的不同描述：
a．酸性溶液。
b．pH7的溶液。
c．使石蕊溶液變藍色的溶液。
不能和OH—共存的常見離子有H＋、弱堿陽離子(如NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Al3＋等)以及弱酸的酸式酸根離子(如HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、HS－等)。
④既不能和H＋又不能和OH—共存的離子有弱酸的酸式酸根離子。如HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3) 、HS－等既不能和H＋共存，也不能和OH—共存。
1．下列不能發(fā)生離子反應(yīng)的是( )
A．NaCl溶液與AgNO3溶液
B．KNO3溶液與NaOH溶液
C．稀硫酸與BaCl2溶液
D．鹽酸與Na2CO3溶液
解析：選B A項，NaCl電離出的Cl－與AgNO3電離出的Ag＋反應(yīng)生成AgCl沉淀；C項，硫酸電離出的SOeq \\al(2－,4)與BaCl2電離出的Ba2＋反應(yīng)生成BaSO4沉淀；D項，鹽酸中的H＋與Na2CO3電離出的COeq \\al(2－,3)反應(yīng)生成H2CO3，H2CO3分解生成CO2和H2O。
2．下列各組中的離子，能在溶液中大量共存的是( )
A H＋、Cl－、Ca2＋、COeq \\al(2－,3)B．Na＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、OH－
C．K＋、Na＋、OH－、Cl－D．Cu2＋、Ba2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
解析：選C Ca2＋與COeq \\al(2－,3)之間反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，在溶液中不能大量共存，A項錯誤；Mg2＋與OH－之間反應(yīng)生成難溶物氫氧化鎂，在溶液中不能大量共存，B項錯誤；K＋、Na＋、OH－、Cl－之間不發(fā)生反應(yīng)，在溶液中能夠大量共存，C項正確；Ba2＋與SOeq \\al(2－,4)之間反應(yīng)生成難溶物硫酸鋇，在溶液中不能大量共存，D項錯誤。
3．下列各組離子在給定條件下能大量共存的是( )
A．在酸性溶液中：NHeq \\al(＋,4)、K＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－
B．含有大量SOeq \\al(2－,4)的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、Br－
C．使酚酞溶液變紅的溶液中：Na＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、Fe3＋
D．無色透明的水溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
解析：選D 酸性溶液中含有氫離子，COeq \\al(2－,3)與H＋反應(yīng)，故不能大量共存，故A不符合題意；SOeq \\al(2－,4)與Ca2＋反應(yīng)生成沉淀，不能大量共存，故B不符合題意；使酚酞溶液變紅的溶液中含有氫氧根離子，與Fe3＋發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，不能大量共存，故C不符合題意；離子間均不反應(yīng)，可以大量共存，故D符合題意。
4．按要求完成下列問題。
(1)將Na＋、K＋、Cu2＋、H＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－、COeq \\al(2－,3)、OH－按可能大量共存于同一溶液的情況，把它們分成A、B兩組，而且每組中均含兩種陽離子和兩種陰離子。
A組：____________________________；B組：__________________________________。
(2)書寫下列反應(yīng)的離子方程式：
①Ba(OH)2溶液和稀硫酸溶液反應(yīng)：______________________________________；
②KCl溶液和AgNO3溶液反應(yīng)：________________________；
③NaOH溶液和NaHSO4溶液反應(yīng)：____________________________ ;
④石灰乳懸濁液與稀硝酸反應(yīng)：____________________________________。
解析：(1)設(shè)A組中含有Cu2＋，Cu2＋與COeq \\al(2－,3)、OH－均不能大量共存，則COeq \\al(2－,3)、OH－應(yīng)存在于B組中，COeq \\al(2－,3)、OH－因與H＋反應(yīng)而不能大量共存，則H＋應(yīng)存在于A組中，又因每組中均含兩種陽離子和兩種陰離子，所以A組中還應(yīng)含有NOeq \\al(－,3)、Cl－，B組中還應(yīng)含有Na＋、K＋，則A組中含有Cu2＋、H＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－，B組中含有Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、OH－(A、B組可互換) 。
答案：(1)Cu2＋、H＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－ Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、OH－(A、B組可互換) (2)①2H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓ ②Ag＋＋Cl－===AgCl↓
③H＋＋OH－===H2O ④Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O
eq \a\vs4\al(離子反應(yīng)的應(yīng)用)
[實驗] 食鹽的精制
實驗?zāi)康模簭拇质雏}水中除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)。
實驗方案設(shè)計：
實驗操作流程：
實驗操作方案：
[問題探討]
(1)除去粗鹽中雜質(zhì)離子需要加入哪些試劑，加入的順序是什么？
提示：粗鹽水中含有SOeq \\al(2－,4)、Mg2＋、Ca2＋，通常加入BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液。為了使雜質(zhì)能除得比較干凈，所加試劑一般要過量，為此要設(shè)計加入試劑的順序，即要使前一過量試劑在后續(xù)除雜操作中除去。從反應(yīng)原理可知，鹽酸必須在NaOH和Na2CO3的后面(確保除去過量的NaOH和Na2CO3)，Na2CO3必須在BaCl2的后面(確保除去過量的BaCl2)。所以可以有三種添加順序：BaCl2→NaOH→Na2CO3→鹽酸、BaCl2→Na2CO3→NaOH→鹽酸、NaOH→BaCl2→Na2CO3→鹽酸。最后，通過蒸發(fā)結(jié)晶，過量的鹽酸揮發(fā)，便獲得了純凈的NaCl(注意加鹽酸之前要過濾除去沉淀)。
(2)如何檢驗雜質(zhì)離子是否除盡？
提示：取凈化后的溶液少許于潔凈的試管中，繼續(xù)加入沉淀劑，看是否有沉淀生成，若有，說明雜質(zhì)離子未除盡。
(3)如何檢驗沉淀是否洗滌干凈？
提示：若過濾的目的是得到沉淀，有時還要洗滌沉淀并檢驗沉淀是否洗凈。具體做法是沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水至剛好沒過沉淀(沉淀物一般不超過濾紙高度的eq \f(1,2))，待水自然流出后，再重復(fù)操作1～2次；取最后一次洗滌液盛于試管中，加入沉淀劑，若不產(chǎn)生沉淀，則沉淀已洗滌干凈。
離子反應(yīng)的四大應(yīng)用
1．混合物的分離與提純
(1)物質(zhì)分離和提純的區(qū)別
(2)分離和提純的四原則
(3)粗鹽提純的流程
2．物質(zhì)的鑒別
如失去標簽的四種溶液——Na2CO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、MgCl2溶液，各取3 mL分別注入四支試管中，先向各試管內(nèi)滴入少量的Ba(OH)2溶液，再滴入足量的稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。若無現(xiàn)象發(fā)生，則原溶液是NaCl溶液；若生成白色沉淀且沉淀不溶于鹽酸，則原溶液是Na2SO4溶液；若生成白色沉淀且沉淀溶于鹽酸并有氣體逸出，則原溶液是Na2CO3溶液；若生成白色沉淀且沉淀溶于鹽酸但無氣體逸出，則原溶液是MgCl2溶液。
Na2SO4溶液中：SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓
Na2CO3溶液中：COeq \\al(2－,3)＋Ba2＋===BaCO3↓
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
MgCl2溶液中：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
3．離子的檢驗與推斷
(1)三種離子的檢驗方法
(2)離子推斷的“四項基本原則”
①肯定性原則：根據(jù)現(xiàn)象推斷肯定存在或肯定不存在的離子。
②互斥性原則：如溶液中含有Ba2＋，則不存在大量的COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)。
③進出性原則：要注意所加試劑引入什么離子，是否造成干擾。
④守恒原則(電中性原則)：陽離子和陰離子同時存在于溶液中且正、負電荷總量相等。
4．治理水中污染物
如一種污水中含有KCl，另一種污水中含AgNO3，若將這兩種污水按適當?shù)谋壤旌希瑒t發(fā)生離子反應(yīng)：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
將混合后的水經(jīng)過濾后再排放，不但消除了水污染，而且還能回收AgCl，用這樣的水澆灌農(nóng)田又能為植物提供肥料(K＋和NOeq \\al(－,3))。
1．為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)及泥沙，得到純凈的NaCl，可將粗鹽溶于水，然后在下列操作中選取必要的步驟和正確的操作順序( )
①過濾 ②加過量NaOH溶液 ③加適量鹽酸 ④加過量Na2CO3溶液 ⑤加過量BaCl2溶液
A．①④①②⑤③ B．①②⑤④①③
C．①②④⑤③D．④②⑤
解析：選B 由于泥沙不溶于水，則將粗鹽溶于水，首先過濾得到濾液。又因為不能引入新雜質(zhì)，則Ca2＋用Na2CO3除去，Mg2＋用NaOH除去，SOeq \\al(2－,4)用BaCl2除去，因為所加除雜試劑都是過量的，因此Na2CO3另一個作用是除去過量的BaCl2，即Na2CO3放在BaCl2的后面，然后過濾，向所得濾液中再加入鹽酸除去過量的Na2CO3和NaOH即可，因此順序可以是①②⑤④①③或①⑤②④①③或①⑤④②①③。
2．有A、B、C、D、E五瓶透明溶液，分別是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一種。已知：①A與B反應(yīng)有氣體生成；②B與C反應(yīng)有沉淀生成；③C與D反應(yīng)有沉淀生成；④D與E反應(yīng)有沉淀生成；⑤A與E反應(yīng)有氣體生成；⑥在②和③的反應(yīng)中生成的沉淀是同一種物質(zhì)。請?zhí)羁眨?br>(1)在②和③的反應(yīng)中，生成的沉淀物質(zhì)的化學(xué)式是__________。
(2)A是__________，B是__________，C是__________，D是__________，E是____________________。
(3)②反應(yīng)的離子方程式是__________________。
④反應(yīng)的離子方程式是____________________。
⑤反應(yīng)的離子方程式是______________________。
(4)A和E反應(yīng)生成的氣體屬于____________________(填“電解質(zhì)”“非電解質(zhì)”或“既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)”)。
解析：①A與B反應(yīng)有氣體生成，可能是HCl與Na2CO3反應(yīng)，也可能是Na2CO3與NaHSO4反應(yīng)；②、③B與C反應(yīng)有沉淀生成，C與D反應(yīng)有沉淀生成，且⑥反應(yīng)②、③中生成的沉淀為同一種物質(zhì)，則B為HCl，C為AgNO3或BaCl2，D為BaCl2或AgNO3；④D與E反應(yīng)有沉淀生成，故D為BaCl2，E為NaHSO4，C為AgNO3；⑤A與E反應(yīng)有氣體生成，A是Na2CO3，E是NaHSO4。綜上所述，A為Na2CO3，B為HCl，C為AgNO3，D為BaCl2，E為NaHSO4。
答案：(1)AgCl (2)Na2CO3 HCl AgNO3 BaCl2 NaHSO4 (3)Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓ 2H＋＋COeq \\al(2－,3)===CO2↑＋H2O (4)非電解質(zhì)
3．有5瓶白色固體試劑，分別是氯化鋇、氫氧化鈉、無水硫酸銅、碳酸鈉、硫酸鈉?，F(xiàn)只提供蒸餾水，通過下面的實驗步驟即可鑒別它們。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br>(1)各取適量固體試劑分別加入5支試管中，加入適量蒸餾水，振蕩試管，觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________。被檢出的物質(zhì)的化學(xué)式(分子式)是________。
(2)分別取未檢出的溶液，往其中加入上述已檢出的溶液，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象寫出相應(yīng)的方程式： 1 支試管中有白色沉淀生成：________________________________。2支試管中有藍色沉淀生成：____________________________________________。被檢出物質(zhì)的化學(xué)式是____________________________________________。
(3)鑒別余下未檢出物質(zhì)的方法和觀察到的現(xiàn)象是________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)5種固體均溶于水形成溶液，其中只有CuSO4溶液是藍色的，故先檢出的物質(zhì)是CuSO4；(2)剩余的四種溶液加入CuSO4溶液時，產(chǎn)生白色沉淀的是BaCl2，發(fā)生的反應(yīng)為CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2；產(chǎn)生藍色沉淀的是NaOH和Na2CO3，發(fā)生的反應(yīng)為CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4和CuSO4＋Na2CO3===CuCO3↓＋Na2SO4，無明顯變化的是Na2SO4，故被檢出的物質(zhì)是BaCl2和Na2SO4；(3)分別取(2)中能產(chǎn)生藍色沉淀的兩種溶液，加入已檢出的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是Na2CO3溶液，無白色沉淀生成的是NaOH溶液。
答案：(1)5種固體全部溶解，4支試管中得到無色溶液，1支試管中得到藍色溶液 CuSO4 (2)CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2 CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4、CuSO4＋Na2CO3===CuCO3↓＋Na2SO4 BaCl2、Na2SO4 (3)分別取(2)中能產(chǎn)生藍色沉淀的兩種溶液，向其中加入已檢出的BaCl2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液，無沉淀生成的是NaOH溶液
[分級訓(xùn)練·課課過關(guān)]
1．在下列條件下，一定能大量共存的離子組是( )
A．無色透明的水溶液中：K＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、MnOeq \\al(－,4)
B．在強堿溶液中：Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
C．有SOeq \\al(2－,4)存在的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、H＋
D．在強酸溶液中：NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
解析：選B 無色透明溶液中不存在MnOeq \\al(－,4)，A錯誤；OH－、Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)互不反應(yīng)，可以大量共存，B正確；SOeq \\al(2－,4)和Ca2＋反應(yīng)會生成微溶物CaSO4，出現(xiàn)渾濁，不能大量共存，C錯誤；強酸性溶液中H＋與HCOeq \\al(－,3)不共存，D錯誤。
2．下列離子反應(yīng)方程式正確的是( )
①稀鹽酸與鐵屑反應(yīng)：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
②碳酸鎂與稀硫酸反應(yīng)：MgCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Mg2＋ ③碳酸氫鈣溶液中加入少量氫氧化鈉溶液：Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O
④向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SOeq \\al(2－,4)剛好沉淀完全：H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ ⑤向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性：2H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓ ⑥向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
A．①②③④B．②③④⑤
C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③⑤
解析：選B ①稀鹽酸與鐵屑反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，正確的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故①錯誤；向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水，銨根離子和碳酸氫根離子都參與反應(yīng)，正確的離子方程式為NHeq \\al(＋,4)＋HCOeq \\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O＋NH3·H2O，故⑥錯誤；故選B。
3．下列關(guān)于粗鹽提純的說法中正確的是( )
A．溶解粗鹽時，應(yīng)盡量讓溶液稀些，防止食鹽不完全溶解
B．將制得的食鹽晶體轉(zhuǎn)移到新制過濾器中用大量水進行洗滌
C．當蒸發(fā)到剩余少量液體時，停止加熱，利用余熱將液體蒸干
D．為除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)，可依次向溶液中加入足量的碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、稀鹽酸
解析：選C 溶解時不是越稀越好，如果溶液太稀，蒸發(fā)時就要耗費很長時間才能蒸干，A錯誤；晶體應(yīng)該用少量水洗滌，否則制得的晶體會有很多溶于水，造成損失，B錯誤；蒸發(fā)時，當有大量晶體析出時應(yīng)停止加熱，用余熱蒸干濾液，以免晶體受熱后飛濺出來，不僅造成損失，而且可能因此發(fā)生意外事故，C正確；由于過量的鋇離子需要碳酸鈉除去，則為除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)，可依次向溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液，然后過濾，再向濾液中加入稀鹽酸，D錯誤。
4．對于某些離子的檢驗及結(jié)論一定正確的是( )
A．加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，一定有COeq \\al(2－,3)
B．加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SOeq \\al(2－,4)
C．加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，一定有NHeq \\al(＋,4)
D．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋
解析：選C 原溶液中可能含有亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子或碳酸氫根離子，也會出現(xiàn)此現(xiàn)象，不一定含有COeq \\al(2－,3)，故A錯誤；加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，該沉淀也可能是AgCl，原溶液中不一定含有SOeq \\al(2－,4)，故B錯誤；加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加入鹽酸白色沉淀消失，生成的沉淀可能為碳酸鈣，不一定為碳酸鋇，原溶液中可能含有Ca2＋，故D錯誤。
5．某無色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的幾種。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br>(1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子________________________。
(2)取少量原溶液，加入過量稀鹽酸，有白色沉淀生成；再加入過量的稀硝酸，沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是_______________________，有關(guān)離子方程式為______________________________。
(3)取(2)中的濾液，加入過量的稀氨水(NH3·H2O)，出現(xiàn)白色沉淀，說明原溶液中肯定有________，有關(guān)的離子方程式為______________________________________。
(4)原溶液可能大量存在的陰離子是________(填字母)。
A．Cl－B．NOeq \\al(－,3)
C．COeq \\al(2－,3)D．OH－
解析：(1)有顏色的離子不用做實驗就能判斷是否存在；(2)加入過量稀鹽酸，有白色沉淀生成，再加入過量稀硝酸，沉淀不消失，說明含有Ag＋；(3)能和稀NH3·H2O反應(yīng)的離子是Mg2＋，離子反應(yīng)方程式為Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)；(4)原溶液中存在Ag＋，則Cl－不能共存，原溶液中肯定有Mg2＋，故COeq \\al(2－,3)、OH－不能與其共存，硝酸根離子不與所給的任何離子生成沉淀，故溶液中可能大量存在的陰離子是硝酸根離子，故答案為B。
答案：(1)Cu2＋、Fe3＋ (2)Ag＋ Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)Mg2＋ Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4) (4)B
特殊情況
處理方式
舉例
微溶性反應(yīng)物呈澄清溶液形式
拆寫成離子符號
澄清石灰水和鹽酸反應(yīng)：
OH－＋H＋===H2O
微溶性生成物或反應(yīng)物呈懸濁液形式
仍寫化學(xué)式
用石灰乳制漂白粉的反應(yīng)：
Ca(OH)2＋Cl2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O
氨水為反應(yīng)物或不加熱的稀溶液中的生成物
寫成NH3·H2O
硫酸鋁溶液中加入氨水：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
氨水為加熱條件或濃溶液中的生成物
寫成NH3↑＋H2O
濃NaOH溶液中加入濃硫酸銨溶液并加熱：OH－＋NHeq \\al(＋,4)eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
Na2CO3溶液與稀鹽酸之間的反應(yīng)
將少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加時
先發(fā)生：COeq \\al(2—,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3) ；后發(fā)生：H＋＋HCOeq \\al(－,3)===CO2↑＋H2O
將少量Na2CO3往多量HCl中滴加時
COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
實驗
反應(yīng)現(xiàn)象及離子反應(yīng)所需條件
NaOH溶液與CuSO4溶液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生藍色沉淀，反應(yīng)的離子方程式：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，二者發(fā)生離子反應(yīng)的原因是生成了沉淀
鹽酸與NaOH溶液(含酚酞)反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是溶液紅色褪去，反應(yīng)的離子方程式：H＋＋OH－===H2O，二者發(fā)生離子反應(yīng)的原因是生成了eq \a\vs4\al(水)
鹽酸與Na2CO3溶液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是有大量無色氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑，二者發(fā)生離子反應(yīng)的原因是放出了氣體
生成難溶性或微溶性物質(zhì)的離子不能大量共存
生成難溶性的鹽
如Ca2＋與COeq \\al(2－,3)，Ba2＋與COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，Ag＋與Cl－等
生成難溶性的堿
如OH－與Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、
Mg2＋、Al3＋等
生成氣體的離子不能大量共存
如H＋與COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等
生成水或其他難電離物質(zhì)的離子不能大量共存
如H＋與OH－、CH3COO－，OH－與NHeq \\al(＋,4)等
所用試劑
實驗現(xiàn)象
實驗操作
解釋和結(jié)論
BaCl2溶液
產(chǎn)生白色沉淀
過濾
除去SOeq \\al(2－,4)，Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀
過濾
除去Mg2＋，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Na2CO3溶液
產(chǎn)生白色沉淀
過濾
除去Ca2＋和過量的Ba2＋，Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓、Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)===BaCO3↓
稀鹽酸
有氣泡產(chǎn)生
蒸發(fā)
除去過量的COeq \\al(2－,3)和OH－，2H＋＋COeq \\al(2－,3)===H2O＋CO2↑、H＋＋OH－===H2O
分離
提純
含義
把混合物中的各成分分開
把混合物中所含有的雜質(zhì)除去
區(qū)別
分開后的各物質(zhì)要恢復(fù)到原來的狀態(tài)
雜質(zhì)不必恢復(fù)到原來的狀態(tài)

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第2節(jié) 電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)

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