2022年高考化学一轮复习讲义第2章第9讲　离子共存　离子的检验和推断 (含解析)

第9讲离子共存离子的检验和推断复习目标1.掌握离子共存的条件，会判断溶液中离子能否大量共存。2.掌握常见离子的检验，能根据实验现象推断溶液中的某些离子。考点一离子共存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“四个要点”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色——溶液颜色几种常见离子的颜色：离子Cu2＋Fe3＋Fe2＋MnOeq\o\al(－,4)溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性——溶液的酸碱性①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、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NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。(3)三特殊——三种特殊情况：①AlOeq\o\al(－,2)与HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。②“NOeq\o\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。③NHeq\o\al(＋,4)与CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq\o\al(－,3)等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。(4)四反应——四种反应类型四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应：如Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)，NHeq\o\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq\o\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)或AlOeq\o\al(－,2)等。④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。指出下列离子组不能大量共存的原因。(1)Na＋、OH－、SOeq\o\al(2－,4)、Fe3＋____________________________________________________。(2)K＋、Mg2＋、I－、ClO－______________________________________________________。(3)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－__________________________________。(4)含有大量NOeq\o\al(－,3)的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)_________________________________。(5)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、Ca2＋________________________。(6)c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、S2Oeq\o\al(2－,3)__________________________。(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)__________________________。(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NOeq\o\al(－,3)、Al3＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)____________________。(9)pH＝0的溶液中：Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Ca2＋、ClO－____________________________________。答案(1)Fe3＋与OH－反应生成沉淀(2)I－能被ClO－氧化(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，Fe3＋与I－发生氧化还原反应(4)NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下能氧化Fe2＋(5)Ca2＋与SOeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)反应生成沉淀(6)S2Oeq\o\al(2－,3)与H＋反应：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O(7)Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3＋在碱性溶液中不能大量共存(9)ClO－与H＋生成弱电解质HClO题组一警惕“颜色陷阱”[应对策略]1若限定溶液无色，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、CrOeq\o\al(2－,4)、MnOeq\o\al(－,4)等有色离子不能大量存在。2“透明溶液”并不代表无色，也可以有颜色。1．在一无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是()A．H＋、Cl－、K＋、SiOeq\o\al(2－,3) B．Cl－、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．K＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、Ca2＋ D．Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、I－答案C解析本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2＋是蓝色；选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除；选项A中H＋和SiOeq\o\al(2－,3)反应生成H2SiO3沉淀。2．下列指定溶液中能大量共存的离子组是()A．无色溶液中：H＋、Cl－、S2Oeq\o\al(2－,3)、K＋B．无色透明的溶液中：Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、COeq\o\al(2－,3)C．无色透明的溶液中：K＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－D．澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－答案D解析A项，H＋与S2Oeq\o\al(2－,3)不能大量共存；B项，Fe3＋有颜色、Fe3＋与I－、COeq\o\al(2－,3)不能大量共存；C项，Cu2＋有颜色。题组二警惕溶液的酸碱性[应对策略]溶液酸碱性的判断方法(1)常见表示呈酸性的溶液①常温下，pH＜7的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤常温下，c(OH－)＜1×10－7mol·L－1的溶液。(2)常见表示呈碱性的溶液①常温下，pH＞7的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞溶液变红的溶液；④常温下，c(H＋)＜1×10－7mol·L－1的溶液。(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下水电离出的c(OH－)＝1×10－12mol·L－1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。3．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－B.eq\f(Kw,cH＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Ca2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)D．由水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)答案B解析A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，错误；B项，溶液显酸性，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，Fe2＋和NOeq\o\al(－,3)不能大量共存，错误；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量共存，错误。4．下列溶液一定能大量共存的是()A．使甲基橙变红的溶液中：Na＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)B．水电离产生的c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液中：K＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)C.eq\f(cH＋,cOH－)＝1×1012的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)D．pH＝14的溶液中：Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－答案D解析A项，使甲基橙变红的溶液显酸性，SOeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)均不能大量共存；B项，可能是酸性溶液或碱性溶液，HCOeq\o\al(－,3)与H＋、OH－均不能大量共存；C项，溶液显酸性，COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)均不能大量共存。题组三警惕特定情况下的隐含因素[应对策略]充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如：(1)含有大量Fe3＋的溶液，隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性。(2)含有大量NOeq\o\al(－,3)的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。(3)含有大量S2－、SOeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)的溶液，隐含溶液呈碱性。5．下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是()A．Na＋、H＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3) B．K＋、Ba2＋、OH－、I－C．Na＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4) D．Cu2＋、S2－、Br－、ClO－答案C解析A项中H＋、NOeq\o\al(－,3)能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2＋氧化为Fe3＋；B不能大量共存。6．下列溶液一定能大量共存的是()A．c(ClO－)＝1.0mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)B．c(Fe2＋)＝1mol·L－1的溶液中：K＋、Fe3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)C．0.1mol·L－1AgNO3溶液中：H＋、K＋、Cl－、Br－D．c(Fe3＋)＝1mol·L－1的溶液中：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SCN－、SOeq\o\al(2－,4)答案B解析A项，ClO－具有强氧化性，与S2－不能大量共存；C项，Ag＋与Cl－、Br－会生成AgCl、AgBr沉淀，不能大量共存；D项，Fe3＋与SCN－会生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。题组四警惕关键词“一定”还是“可能”[应对策略]1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。2理解两大条件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。7．室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是()A．K＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－ B．K＋、MnOeq\o\al(－,4)、Br－、Cl－C．Na＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4) D．Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)答案C解析由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCOeq\o\al(－,3)能与酸反应，MnOeq\o\al(－,4)和NHeq\o\al(＋,4)也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C中的离子在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。8．常温下，下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是()A．某弱碱溶液中：AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)、Na＋、Cl－B．能使KSCN溶液变红的溶液中：SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)、Na＋、Cl－C．能使石蕊溶液变红的溶液中：Fe2＋、I－、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)D．与Al反应能生成氢气的溶液中：MnOeq\o\al(－,4)、NHeq\o\al(＋,4)、CH3COO－、Na＋答案B解析离子不能大量共存的原因为AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，不是相互促进的水解反应，故A不正确；能使KSCN溶液变红的溶液中含有Fe3＋，其与HCOeq\o\al(－,3)发生相互促进的水解反应，离子方程式为Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe(OH)3↓＋3CO2↑，故B正确；能使石蕊溶液变红的溶液显酸性，NOeq\o\al(－,3)与H＋共存时有强氧化性，Fe2＋、I－不能存在，故C不正确；与Al反应能生成氢气的溶液可能显酸性，也可能显碱性，H＋与CH3COO－因反应生成弱酸而不能共存，OH－与NHeq\o\al(＋,4)因反应生成弱碱而不能共存，故D不正确。考点二离子的检验和推断1．常见阳离子的检验与推断依据根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。(1)依据生成沉淀检验或推断阳离子试剂实验现象(证据)Mg2＋NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀不溶解Al3＋NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀溶解Fe2＋NaOH溶液先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液产生蓝色沉淀Fe3＋NaOH溶液产生红褐色沉淀Cu2＋NaOH溶液产生蓝色沉淀(2)依据生成气体检验或推断NHeq\o\al(＋,4)eq\o(→,\s\up7(浓NaOH溶液),\s\do5(加热))产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(3)依据显示特殊颜色检验或推断阳离子试剂或方法实验现象(证据)H＋紫色石蕊溶液溶液变红Na＋焰色反应黄色火焰K＋焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Fe3＋KSCN溶液溶液呈红色Fe2＋先加KSCN溶液再加氯水先无明显变化，再变红色2．常见阴离子的检验与推断依据(1)依据生成沉淀检验或推断阴离子试剂实验现象(证据)Cl－Br－I－AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀AgCl产生淡黄色沉淀AgBr产生黄色沉淀AgISOeq\o\al(2－,4)稀盐酸和BaCl2溶液加盐酸无明显现象，加BaCl2溶液产生白色沉淀COeq\o\al(2－,3)CaCl2溶液和稀盐酸加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体(2)依据生成气体检验或推断阴离子试剂实验现象(证据)COeq\o\al(2－,3)稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体HCOeq\o\al(－,3)稀盐酸和澄清石灰水产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体SOeq\o\al(2－,3)稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色HSOeq\o\al(－,3)稀H2SO4和品红溶液加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色(3)依据显示特殊颜色检验或推断①②eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Br－,I－))eq\o(→,\s\up7(氯水),\s\do5(CCl4))有机层(下层)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(橙红色，表明有Br－,紫红色，表明有I－))③I－eq\o(→,\s\up7(①氯水或H2O2),\s\do5(②淀粉溶液))溶液变蓝，表明有I－。3．离子推断的“四原则”(1)向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SOeq\o\al(2－,4)(×)错因：Ag＋干扰。(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SOeq\o\al(2－,4)(×)错因：SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)干扰。(3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在COeq\o\al(2－,3)(×)错因：HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)干扰。(4)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素(√)(5)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－(√)(6)向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在COeq\o\al(2－,3)(×)错因：HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)干扰。在练习中体会“四原则”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．NOeq\o\al(－,3)C．COeq\o\al(2－,3)D．OH－答案(1)Cu2＋、Fe3＋(2)Ag＋Ag＋＋Cl－=AgCl↓(3)Mg2＋Mg2＋＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)(4)B离子检验中的常见干扰离子以及排除措施待检离子干扰离子排除措施Cl－SOeq\o\al(2－,4)加过量的Ba(NO3)2溶液COeq\o\al(2－,3)加稀硝酸酸化OH－SOeq\o\al(2－,4)COeq\o\al(2－,3)加盐酸酸化SOeq\o\al(2－,3)Ag＋SOeq\o\al(2－,3)COeq\o\al(2－,3)加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色COeq\o\al(2－,3)SOeq\o\al(2－,3)加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊题组一常见离子的检验及干扰因素的排除1．下列关于离子检验的说法正确的是()A．检验溶液中是否含有Ba2＋：取少量待测液，向其中加入少量稀硫酸，若有白色沉淀产生，则溶液中含有Ba2＋B．检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是酸性KMnO4溶液C．检验溶液中是否含有COeq\o\al(2－,3)：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气泡产生D．在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)或SOeq\o\al(2－,3)答案B解析如果溶液中含有Ca2＋、Ag＋等，向其中加入少量稀硫酸，会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生，所以不能确定溶液中含有Ba2＋，故A项错误；硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，故B项正确；HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)遇稀盐酸也可产生大量气泡，故C项错误；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀，故D项错误。2．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是()选项离子检验方法ACOeq\o\al(2－,3)向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊BSOeq\o\al(2－,4)向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成CFe2＋取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去DI－取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色答案D解析A项，HCOeq\o\al(－,3)会产生干扰，错误；B项，SOeq\o\al(2－,3)会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SOeq\o\al(2－,3)等，错误；D项，氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。题组二从定性、定量角度推断离子3．一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、AlOeq\o\al(－,2)。取该溶液进行以下实验：①用pH试纸检验，溶液呈强酸性②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色③该溶液的焰色反应没有黄色；根据以上实验结果，下列推断正确的是()A．向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀B．可以确定没有Na＋、Fe3＋、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)，不能确定是否有NOeq\o\al(－,3)C．该溶液可能是NH4NO3与HI的混合D．一定没有Al3＋、COeq\o\al(2－,3)和NOeq\o\al(－,3)答案A解析不能确定是否含SOeq\o\al(2－,4)，则向该溶液中加入BaCl2不一定能观察到白色沉淀，故A正确；一定不含Na＋、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)，故B错误；根据上述分析，该溶液中一定不含NOeq\o\al(－,3)，故C错误；不能确定是否含Al3＋，故D错误。4．有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Fe3＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，现取三份各100mL溶液进行如下实验：①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；②向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到气体0.896L(标准状况)；③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33g。试回答下列问题：(1)肯定存在的离子有________，肯定不存在的离子有____________。(2)可能存在的离子是________________，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后________________________________________________________________(填实验操作)。(3)试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度____________。答案(1)NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、K＋Mg2＋、Fe3＋(2)Cl－加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl－存在，否则不存在(3)c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.1mol·L－1，c(COeq\o\al(2－,3))＝0.2mol·L－1，c(NHeq\o\al(＋,4))＝0.4mol·L－1，c(K＋)≥0.2mol·L－1mol，由③知溶液中一定含COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，则一定不含Mg2＋、Fe3＋(二者与COeq\o\al(2－,3)不能大量共存)，且n(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(2.33g,233g·mol－1)＝0.01mol，n(COeq\o\al(2－,3))＝eq\f(6.27－2.33g,197g·mol－1)＝0.02mol，所以得出结论：溶液中一定含NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，一定不含Mg2＋、Fe3＋，由于n(SOeq\o\al(2－,4))×2＋n(COeq\o\al(2－,3))×2＝0.01mol×2＋0.02mol×2＝0.06mol>n(NHeq\o\al(＋,4))×1＝0.04mol×1＝0.04mol，故必存在K＋。又因溶液中可能存在Cl－，则n(K＋)≥0.02mol。所以c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.1mol·L－1，c(COeq\o\al(2－,3))＝0.2mol·L－1，c(NHeq\o\al(＋,4))故c(K＋)≥0.2mol·L－1，检验可能存在的Cl－时要注意SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)的干扰。1．(2020·江苏，4)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A．0.1mol·L－1氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NOeq\o\al(－,3)B．0.1mol·L－1盐酸溶液：Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、SiOeq\o\al(2－,3)C．0.1mol·L－1KMnO4溶液：NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、I－D．0.1mol·L－1AgNO3溶液：NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)答案A解析A项，氨水与各离子以及各离子之间均不发生反应，能大量共存；B项，H＋和SiOeq\o\al(2－,3)可以结合生成H2SiO3沉淀，不能大量共存；C项，MnOeq\o\al(－,4)具有氧化性，与I－之间发生氧化还原反应，不能大量共存；D项，Ag＋与Cl－、SOeq\o\al(2－,4)因生成沉淀而不能大量共存。2．(2019·上海等级考，12)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是()A．硝酸钡，稀硫酸 B．稀盐酸，氯化钡C．稀硫酸，氯化钡 D．稀硝酸，氯化钡答案B解析若要证明亚硫酸钠部分变质，须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4，检验步骤：取少量样品置于试管中溶解，滴入盐酸后有气泡冒出，继续滴加盐酸至无气泡冒出后，再滴入少量BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明Na2SO3部分变质。3．(2016·全国卷Ⅱ，12)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4答案C解析A项，NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，错误；B项，AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，错误；C项，亚硫酸钠和碳酸钡加入水，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，正确；D项，Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。4．(2020·浙江7月选考，25)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是()A．X中含KI，可能含有CuCl2B．X中含有漂白粉和FeSO4C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2答案C解析X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z，则Y中含有Fe(OH)3，X中含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种；溶液Z为无色碱性溶液，则X中必定含有漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2发生水解而使溶液呈碱性；Fe(OH)3呈红褐色，而Y是深棕色固体混合物，它除含Fe(OH)3外，还应含有Cu(OH)2，则X中含CuCl2；在水溶液中Cu2＋与I－会发生反应：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2，则X中不含KI。综上所述，X中含有漂白粉、CuCl2，不含KI，含FeSO4、Fe2(SO4)3中的至少一种，A、B错误，C正确；由于溶液Z中含CaCl2、Ca(ClO)2，用H2SO4酸化，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，产生黄绿色气体Cl2，不能证明X中含CuCl2，D错误。1．已知某溶液中存在H＋、Ba2＋、Fe3＋三种阳离子，则其中可能大量存在的阴离子是()A．SOeq\o\al(2－,4)B．COeq\o\al(2－,3)C．NOeq\o\al(－,3)D．OH－答案C解析A项，Ba2＋、SOeq\o\al(2－,4)结合生成沉淀，SOeq\o\al(2－,4)不能大量存在；B项，H＋、COeq\o\al(2－,3)结合生成水和气体，COeq\o\al(2－,3)分别与Ba2＋、Fe3＋能够反应生成沉淀，COeq\o\al(2－,3)不能大量存在；C项，H＋、Ba2＋、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)离子之间均不反应，NOeq\o\al(－,3)可大量存在；D项，H＋、Fe3＋分别与OH－反应生成水、沉淀，OH－不能大量存在。2．(2020·安徽皖江名校联盟联考)下列各组微粒一定能大量共存的是()A．遇KSCN变红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－B．某无色溶液中：OH－、K＋、HClO、Ba2＋C．0.1mol·L－1Na2S溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Al3＋D．常温下水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案A解析遇KSCN变红色的溶液中有Fe3＋，Fe3＋、Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－之间相互不反应，能大量共存，A项正确；OH－和HClO发生反应而不能大量共存，B项错误；Na2S溶液·c(OH－)＝10－20的溶液呈酸性或碱性，当溶液呈酸性时，COeq\o\al(2－,3)会和H＋反应，不能大量共存，D项错误。3．(2020·江苏省宿迁一中模拟)常温下，下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是()A．滴加甲基橙显红色的溶液中：Ba2＋、K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B．加入KSCN显红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)C.eq\f(cOH－,cH＋)＝1012的溶液中：K＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)D．由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案A解析滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性，在酸性条件下Ba2＋、K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)能大量共存，A项正确；加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3＋，Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，B项错误；eq\f(cOH－,cH＋)＝1012的溶液呈碱性，OH－与HCOeq\o\al(－,3)反应生成COeq\o\al(2－,3)和H2O，C项错误；常温下，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，碱性条件下NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋都能与OH－反应，D项错误。4．25℃时，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是()A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnOeq\o\al(－,4)、COeq\o\al(2－,3)B．由水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：Cu2＋、Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)C．0.1mol·L－1FeCl3溶液中：Fe2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SCN－、SOeq\o\al(2－,4)D．无色溶液中：Cu2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－答案B解析pH＝1的水溶液显酸性，溶液中含有大量的H＋，COeq\o\al(2－,3)在溶液中与H＋结合生成水和二氧化碳，不能大量共存，故A不符合题意；由水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在酸性溶液中Cu2＋、Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)离子之间不发生任何反应，也不与H＋反应，能够大量共存，碱性条件下Cu2＋、Mg2＋不能大的溶液呈蓝色，与无色不符，故D不符合题意。5．(2020·江西临川区一中高三调研)对某无色溶液分别进行下列操作，所得现象和结论均正确的是()A．加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3＋B．加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Cl－C．加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)D．加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在NHeq\o\al(＋,4)答案D解析A项，加入氨水，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为氢氧化镁，原溶液中可能存在Mg2＋，不一定含有Al3＋，错误；B项，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为碳酸银，原溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)，不一定含有Cl－，错误；C项，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有Ag＋，不一定含有SOeq\o\al(2－,4)，错误；D项，加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，证明原溶液中一定存在NHeq\o\al(＋,4)，正确。七种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3据此可以判断，该溶液中肯定不存在的离子组是()A．Al3＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,3) B．Mg2＋、COeq\o\al(2－,3)、I－C．Al3＋、SOeq\o\al(2－,3)、I－ D．Al3＋、Br－、SOeq\o\al(2－,3)答案A解析根据①可判断溶液中有Br－和COeq\o\al(2－,3)，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SOeq\o\al(2－,3)；根据③不能确定是否含有I－，因为在①中氯水可能把I－氧化成了IOeq\o\al(－,3)，致使淀粉溶液不变蓝色。7．(2020·海南三亚中学模拟)某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SOeq\o\al(2－,3)、⑥SOeq\o\al(2－,4)、⑦Fe2＋中的几种离子，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pH试纸检验溶液的pH大于7Ⅱ向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振荡，静置CCl4层呈橙红色Ⅲ取Ⅱ的上层溶液，加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸有白色沉淀产生Ⅳ将Ⅲ过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀产生下列结论正确的是()A．肯定含有的离子是①④⑤B．肯定没有的离子是②⑤⑦C．可能含有的离子是①②⑥D．不能确定的离子是①③⑥答案A解析根据步骤Ⅰ，该溶液呈碱性，则该溶液是强碱弱酸盐溶液，所以一定存在SOeq\o\al(2－,3)，则一定不存在Ba2＋；在碱性的无色溶液中，一定不存在Fe2＋；溶液呈电中性，所以溶液中的阳离子只能是Na＋；步骤Ⅱ说明该溶液中一定存在Br－，氯气与Br－反应生成溴单质，溴单质在四氯化碳中的颜色是橙红色；步骤Ⅲ不能说明有SOeq\o\al(2－,4)存在，因为该溶液中一定存在SOeq\o\al(2－,3)，加入氯水后SOeq\o\al(2－,3)被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀；步骤Ⅳ不能确定Cl－的存在，因为加入的氯水中含有Cl－。因此一定存在的离子是①④⑤，一定不存在的离子是②⑦，不能确定的离子是③⑥，故A正确。8．某无色溶液中可能含有Ba2＋、Fe3＋、Na＋、K＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、Cl－、Br－、COeq\o\al(2－,3)中的若干种，离子浓度都为0.1mol·L－1，往该溶液中加入BaCl2和过量的盐酸，无白色沉淀生成。另取少量原溶液，设计并完成如下实验。下列判断正确的是()A．Ba2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)肯定不存在，Na＋、K＋肯定存在B．原溶液肯定不含SOeq\o\al(2－,4)和SOeq\o\al(2－,3)C．若步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断有影响D．是否含NHeq\o\al(＋,4)需另做实验判断答案A肯定存在，A正确；溶液中一定含SOeq\o\al(2－,3)，B错误；因流程中第一步加了足量氯水，所以溶液中的SOeq\o\al(2－,3)在第一步就已经被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断无影响，C错误；因离子浓度都为0.1mol·L－1，根据电荷守恒有：0.3mol·L－1＝c(Br－)＋2c(SOeq\o\al(2－,3))＝c(Na＋)＋c(K＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))，溶液中一定含NHeq\o\al(＋,4)，D错误。9．某固体混合物X，含有NaClO3、KCl、NaOH、ZnSO4、NaAlO2和NaNO2中的几种，进行如下实验：①X溶于水，得到溶液Y；②溶液Y先加入过量稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，得到白色沉淀W，下列说法不正确的是()A．混合物X中可能含有KClB．向溶液Y中滴加盐酸，若产生白色沉淀，说明X中一定含有NaAlO2C．向溶液Y中滴加盐酸，若产生红棕色的气体，说明X中一定含有NaNO2D．取Y溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃片没有观察到紫色火焰，说明X中一定含有NaClO3答案B解析白色沉淀W为AgCl，则溶液Y中含有Cl－，可能含有KCl，A正确；向溶液Y中滴加盐酸，产生白色沉淀，说明Y中可能含有NaAlO2，可能含有Na2ZnO2，或二者的混合物，B不正确；向溶液Y中滴加盐酸，若产生红棕色的气体，则表明发生反应2NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NO↑＋NO2↑＋H2O，从而说明X中一定含有NaNO2，C正确；取Y溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃片没有观察到紫色火焰，说明X中一定不含有KCl，则Cl－一定来自NaClO3，则X中一定含有NaClO3，D正确。10．现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO3晶体，相应的实验流程如图所示。(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X______，沉淀A________。(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)，该过程中玻璃棒的作用是____________。(3)上述实验流程中加入过量Na2CO3溶液的目的是__________________________________。(4)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有________(填化学式)杂质。为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的________(填化学式)。答案(1)AgNO3BaSO4(2)过滤引流(3)使溶液中的Ag＋、Ba2＋完全沉淀(4)Na2CO3HNO3解析(1)试剂X是为了除去氯离子的硝酸银溶液，沉淀A为氯化钡结合硫酸根离子产生的硫酸钡。(2)实验流程中①②③步均要进行沉淀和溶液的分离，固液分离应采用过滤操作，过滤时要用到玻璃棒引流。(3)溶液2中含有硝酸银和硝酸钡，加过量的碳酸钠目的是将银离子和钡离子转变成沉淀除去。(4)溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠，应除去碳酸钠后进行结晶操作，为不引入杂质离子应用适量的硝酸除去碳酸钠。11．(2020·山东省菏泽一中模拟)在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析下列一组有现象变化的化学反应。实验及操作现象装置试管滴管饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)先滴加1.0mL0.5mol·L－1NaOH溶液；再滴加1.5mL1.0mol·L－1H2SO4溶液Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀0.1mol·L－1AlCl3溶液Ⅱ.加碱时___________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失0.1mol·L－1Fe(NO3)2溶液Ⅲ.加碱时___________；加酸后得到棕黄色溶液新制饱和氯水Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后____________________________(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：_______________________________。(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是_____________________________________________________，说明溶液中发生此现象的离子方程式是___________________________________________。(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是_____________________________________________________。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是_____________________________________________________，用离子方程式解释产生此现象的原因：____________________________________________。(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。实验及操作现象装置试管滴管0.1mol·L－1Fe(NO3)2溶液先滴加1.5mL1.0mol·L－1H2SO4溶液；再滴加1.0mL0.5mol·L－1NaOH溶液Ⅴ.加酸时溶液有明显现象；加碱后溶液依然没有明显变化①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0mL0.1mol·L－1Fe(NO3)2溶液中_____________________________________________，如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________。答案(1)2H＋＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓(2)先出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(3)先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(4)无色溶液变为浅黄绿色ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O被NOeq\o\al(－,3)氧化b．溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化解析(2)Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，出现的现象是先产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(3)Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，出现的现象是先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0mL0.1mol·L－1Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸，如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NOeq\o\al(－,3)氧化；b.溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂)⇓现象描述(①溶液由……变为……，②若有……生成，③若没有……等)⇓得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)[典例剖析](NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。连接装置A－D－B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，无SOeq\o\al(2－,4)。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。检验装置D内溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，无SOeq\o\al(2－,4)的实验操作和现象是___________________________。解题思路(1)明确原理：依据题目要求，明确检验的原理，根据原理确定方法。如SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)都与Ba