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(新高考)高考化学一轮复习讲义第1章第3讲离子反应的应用(含解析)
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这是一份(新高考)高考化学一轮复习讲义第1章第3讲离子反应的应用(含解析)，共16页。试卷主要包含了常见阴离子的检验与推断依据，896 L；等内容，欢迎下载使用。
考点一 离子共存的判断
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：
(2)二性——溶液的酸碱性
①在酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。
②在碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况：
①AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)不能大量共存：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)。
②“NOeq \\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq \\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 \\al(＋,4)与CH3COO－、COeq \\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq \\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 \\al(2－,4)，NHeq \\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。
②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq \\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。
③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)或AlOeq \\al(－,2)等。
④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。
一、判断离子共存，注意附加条件
1．下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些？
(1)使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、Fe3＋
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
(3)常温下，c(H＋)＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
(4)碳酸氢钠溶液：K＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、H＋
(5)含大量Fe3＋的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Cl－、SCN－
(6)强碱溶液中：Na＋、K＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)
(7)常温下，pH＝1的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中：K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
(9)由水电离出的c水(H＋)＝1×10－12 ml·L－1的溶液：Na＋、K＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
(10)c(H＋)∶c(OH－)＝1∶10－2的溶液：K＋、Ba2＋、ClO－、COeq \\al(2－,3)
(11)澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－
答案 (6)、(9)、(11)
溶液中离子共存的判断技巧
(1)审清题干要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)规避颜色陷阱，如“无色溶液”“透明溶液”等。
(3)注意离子共存的条件，如酸性、碱性及特殊离子存在。
二、因氧化还原反应不能大量共存的离子判断
2．(1)判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”。
(2)S2－与SOeq \\al(2－,3)，Cl—与ClO—在碱性条件下能否大量共存：________(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式：________________________________、
_____________________________________________________________________________。
答案 能 2S2－＋SOeq \\al(2－,3)＋6H＋===3S↓＋3H2O Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
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)依据生成的沉淀检验或推断
(2)依据生成的气体检验或推断
NHeq \\al(＋,4)eq \(―――――→,\s\up7(浓NaOH溶液),\s\d5(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
2.常见阴离子的检验与推断依据
(1)依据生成的沉淀检验或推断
(2)依据生成的气体检验或推断
(3)依据显示的特殊颜色检验或推断
①
②eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Br－,I－))eq \(――→,\s\up7(氯水),\s\d5(CCl4))有机层下层eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(橙红色，表明有Br－,紫红色，表明有I－))
③I－eq \(――――――→,\s\up7(①氯水或H2O2),\s\d5(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 \\al(2－,4)( )
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 \\al(2－,4)( )
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 \\al(2－,3)( )
4．某溶液的焰色试验呈黄色，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 \\al(2－,3)( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.×
一、常见离子的检验及干扰因素的识别
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 \\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 \\al(2－,4)或SOeq \\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＋，A项错误；硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)遇稀盐酸也可产生大量气泡，C项错误；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀，D项错误。
2．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
答案 D
解析 A项，HCOeq \\al(－,3)会产生干扰，错误；B项，SOeq \\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 \\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。
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
二、依据图像推断离子
3．某澄清溶液中含有下表离子中的一种或多种。
分别取它的水溶液两份进行实验，结果如下：
①向一份溶液中加入过量盐酸，产生气泡，溶液颜色变深，但仍澄清；
②继续向①溶液中加入少许四氯化碳，振荡，静置，下层呈现紫红色，上层溶液呈现黄色；
③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液，产生沉淀质量与加入碱液的体积关系如图所示。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)原溶液中肯定含有的离子是______________。
(2)①中生成的气体是____________(填化学符号)，它具有的性质是____________(填字母)。
A．无色无味 B．能被NaOH溶液吸收
C．属于大气污染物 D．难溶于水
(3)①中发生反应的离子方程式有__________________________________________________。
(4)③中沉淀溶解的化学方程式是_______________________________________________。
答案 (1)Fe2＋、Al3＋、I－、NOeq \\al(－,3)
(2)NO ACD
(3)6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O、
3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(4)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
解析 ①加入过量的盐酸，产生气泡，溶液颜色加深，但溶液仍为澄清，说明原溶液中一定不含有SiOeq \\al(2－,3)；②向①反应后溶液中加入少量CCl4，出现分层，下层为CCl4层，显紫红色，推出该溶液中含有I2，即原溶液中含有I－，Fe3＋具有强氧化性，能将I－氧化，因此原溶液中一定不含有Fe3＋，NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，将I－氧化成I2，本身被还原成NO，因此原溶液一定含有NOeq \\al(－,3)，上层为水层，水层显黄色，则含有Fe3＋，即原溶液中含有Fe2＋，原溶液中一定不含有COeq \\al(2－,3)；③根据图像推出原溶液中含有Al3＋，溶液中一定不含有SOeq \\al(2－,3)。
(1)根据上述分析，肯定含有的离子是Al3＋、Fe2＋、I－、NOeq \\al(－,3)；(2)①利用NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，将Fe2＋、I－氧化，离子方程式为6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O、3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，即①中产生的气体为NO，NO是一种无色、无味、难溶于水，有毒的气体，不能与NaOH发生反应，故选项A、C、D正确。
(3)根据问题(2)的分析，可得离子方程式。
(4)向溶液中加入NaOH溶液，发生Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3呈两性，继续加入NaOH，发生Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O。
三、从定性、定量的角度推断离子或物质
4．一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H＋、NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、AlOeq \\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该溶液的焰色试验没有黄色；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 \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，不能确定是否有NOeq \\al(－,3)
C．该溶液可能是NH4NO3与HI的混合
D．一定没有Al3＋、COeq \\al(2－,3)和NOeq \\al(－,3)
答案 A
解析 不能确定是否含SOeq \\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 \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，故B错误；该溶液中一定不含NOeq \\al(－,3)，故C错误；不能确定是否含Al3＋，故D错误。
5．有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，现取三份各100 mL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 0.896 L(标准状况)；
③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33 g。
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 \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\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 \\al(2－,4))＝0.1 ml·L－1，c(COeq \\al(2－,3))＝0.2 ml·L－1，c(NHeq \\al(＋,4))＝0.4 ml·L－1，c(K＋)≥0.2 ml·L－1
解析 由①知溶液中可能含Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，由②知溶液中一定含NHeq \\al(＋,4)，且n(NHeq \\al(＋,4))＝
0.04 ml，由③知溶液中一定含COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，则一定不含Mg2＋、Fe3＋(二者与COeq \\al(2－,3)不能大量共存)，且n(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(2.33 g,233 g·ml－1)＝0.01 ml，n(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(6.27－2.33g,197 g·ml－1)＝0.02 ml，所以得出结论：溶液中一定含NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，一定不含Mg2＋、Fe3＋，由于n(SOeq \\al(2－,4))×2＋n(COeq \\al(2－,3))×2＝0.01 ml×2＋0.02 ml×2＝0.06 ml>n(NHeq \\al(＋,4))×1＝0.04 ml×1＝0.04 ml，故必存在K＋。又因溶液中可能存在Cl－，则n(K＋)≥0.02 ml。所以c(SOeq \\al(2－,4))＝0.1 ml·L－1，c(COeq \\al(2－,3))＝0.2 ml·
L－1，c(NHeq \\al(＋,4))＝0.4 ml·L－1，若原溶液中不存在Cl－，则c(K＋)＝0.2 ml·L－1，若存在Cl－，则
c(K＋)>0.2 ml·L－1，故c(K＋)≥0.2 ml·L－1，检验可能存在的Cl－时要注意SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)的干扰。
答题规范(1) 离子反应的规范解答及实际应用
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……”)
(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 \\al(2－,3)，无SOeq \\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 \\al(2－,3)，无SOeq \\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 \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)都与Ba2＋产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。
(2)叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。
(3)描述现象：观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。
(4)得出结论：由什么现象得出对应结论，如“若……说明……，若……说明……”。
答案 取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色有刺激性气味的气体
1．按要求回答下列问题：
(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_____________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：_________________________________________。
答案 (1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)
(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
2．为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
请完成下表：
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。
答案 溶液呈红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀
解析 Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。由于氯水与Fe2＋反应现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。
1．(2021·湖南，12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
答案 B
解析 Al3＋和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlOeq \\al(－,2)，故A错误；Fe3＋可催化H2O2分解，所以Fe3＋与H2O2不能大量共存，故C错误；在酸性条件下MnOeq \\al(－,4)能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误。
2．(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．0.1 ml·L－1氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NOeq \\al(－,3)
B．0.1 ml·L－1盐酸溶液：Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SiOeq \\al(2－,3)
C．0.1 ml·L－1KMnO4溶液：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、NOeq \\al(－,3)、I－
D．0.1 ml·L－1AgNO3溶液：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Cl－、SOeq \\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 \\al(2－,3)可以结合生成H2SiO3沉淀，不能大量共存；C项，MnOeq \\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 \\al(2－,4)因生成沉淀而不能大量共存。
3．(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CuCl2
B．X中含有漂白粉和FeSO4
C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3
D．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。
4．(2019·上海，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。
5．(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、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
答案 C
解析 A项，向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，向亚硫酸钠和碳酸钡中加入足量水，碳酸钡不溶于水，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，向Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。
课时精练
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 \\al(2－,4) B．COeq \\al(2－,3) C．NOeq \\al(－,3) D．OH－
答案 C
2．(2022·漳州质检)常温下，下列各组离子能大量共存的是( )
A．Mg2＋、Na＋、MnOeq \\al(－,4)、SOeq \\al(2－,4)
B．Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)、H＋
C．OH－、Na＋、SOeq \\al(2－,4)、Cu2＋
D．Al3＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－
答案 A
解析 Fe2＋和NOeq \\al(－,3)、H＋三者发生氧化还原反应不共存，B项错误；OH－和Cu2＋生成沉淀不共存，C项错误；Al3＋和COeq \\al(2－,3)发生相互促进的水解反应不共存，D项错误。
3．(2019·江苏，4)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1 ml·L－1 NaOH溶液：Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)
B．0.1 ml·L－1 FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、MnOeq \\al(－,4)
C．0.1 ml·L－1 K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－
D．0.1 ml·L－1 H2SO4溶液：K＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)
答案 A
解析 B项，MnOeq \\al(－,4)可以氧化Fe2＋，错误；C项，COeq \\al(2－,3)与Ba2＋会发生反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSOeq \\al(－,3)反应生成SO2，且酸性条件下NOeq \\al(－,3)会氧化HSOeq \\al(－,3)生成SOeq \\al(2－,4)，错误。
4．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．0.1 ml·L－1 Na2S溶液中：K＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\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 \\al(2－,3)、SOeq \\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溶液中S2－和Al3＋会发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C项错误；常温下水电离出的
c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液呈酸性或碱性，当溶液呈酸性时，COeq \\al(2－,3)会和H＋反应，不能大量共存，D项错误。
5．25 ℃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 \\al(－,4)、COeq \\al(2－,3)
B．由水电离出的c(H＋)＝1×10－13ml·L－1的溶液中：Cu2＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
C．0.1 ml·L－1FeCl3溶液中：Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、SCN－、SOeq \\al(2－,4)
D．无色溶液中：Cu2＋、Al3＋、NHeq \\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 \\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＋)＝1×10－13ml·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 \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)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＋不能大量存在，故B符合题意；Fe3＋与SCN－反应生成络合物而不能大量共存，故C不符合题意；含
Cu2＋的溶液呈蓝色，与无色不符，故D不符合题意。
6．下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且滴入X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
答案 A
解析 碘离子的还原性强于二价铁离子，反应的离子方程式为8H＋＋6I－＋2NOeq \\al(－,3)===3I2↓＋2NO↑＋4H2O，B项错误；三价铁离子能够与偏铝酸根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，二者不共存，C项错误；碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀，二者不共存，D项错误。
7．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 \\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 \\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＋，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 \\al(2－,3)，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＋，错误。
8．(2022·江西模拟)某溶液中可能存在Br－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋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 \\al(2－,3) B．Mg2＋、COeq \\al(2－,3)、I－
C．Al3＋、SOeq \\al(2－,3)、I－ D．Al3＋、Br－、SOeq \\al(2－,3)
答案 A
解析 根据①可判断溶液中有Br－和COeq \\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 \\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 \\al(－,3)，致使淀粉溶液不变蓝色。
9．某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SOeq \\al(2－,3)、⑥SOeq \\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：
下列结论正确的是( )
A．肯定含有的离子是①④⑤
B．肯定没有的离子是②⑤⑦
C．可能含有的离子是①②⑥
D．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 \\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－；步骤Ⅲ不能说明有SOeq \\al(2－,4)存在，因为该溶液中一定存在SOeq \\al(2－,3)，加入氯水后SOeq \\al(2－,3)被氧化为SOeq \\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。
10．有一混合溶液中含有以下离子的若干种：K＋、Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，现有两份体积相同各为100 mL的该溶液进行如下实验：①向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热后，收集到0.224 L的气体(标准状况下测定)，并产生0.58 g白色沉淀；②向第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液，产生6.99 g白色沉淀。根据上述实验，以下推测正确的是( )
A．K＋可能存在
B．Ba2＋一定不存在
C．可能存在COeq \\al(2－,3)
D．100 mL该溶液中若含有0.01 ml Cl－，则K＋的物质的量浓度为0.04 ml·L－1
答案 B
解析 ①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到气体的物质的量为eq \f(0.224 L,22.4 L·ml－1)＝0.01 ml，0.01 ml气体为氨气，溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)，并且物质的量为0.01 ml，产生0.58 g白色沉淀，则溶液中含有Mg2＋，并且物质的量为eq \f(0.58 g,58 g·ml－1)＝0.01 ml，由Mg2＋与COeq \\al(2－,3)不能共存，得出一定不存在COeq \\al(2－,3)；②第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，得到6.99 g固体，沉淀为硫酸钡，其物质的量为eq \f(6.99 g,233 g·ml－1)＝0.03 ml，说明原溶液存在0.03 ml的SOeq \\al(2－,4)，一定不存在Ba2＋，再根据电荷守恒，得出一定存在K＋，无法确定是否存在Cl－，据此进行解答。100 mL该溶液中若含有0.01 ml Cl－，则根据电荷守恒可知，n(K＋)＋2n(Mg2＋)＋n(NHeq \\al(＋,4))＝2n(SOeq \\al(2－,4))＋n(Cl－)，n(K＋)＋2×0.01 ml＋0.01 ml＝2×0.03 ml＋0.01 ml，得n(K＋)＝
0.04 ml，K＋的物质的量浓度为eq \f(0.04 ml,0.1 L)＝0.4 ml·L－1，D项错误。
11．已知：5SOeq \\al(2－,3)＋2IOeq \\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq \\al(2－,4)＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq \\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq \\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；_____________________________________________________________________________。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
答案 从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq \\al(－,3)；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IOeq \\al(－,3)
12．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)AgNO3 BaSO4 (2)过滤 引流
(3)使溶液中的 Ag＋、Ba2＋完全沉淀 (4)Na2CO3 HNO3
解析 (1)试剂X是为了除去氯离子的硝酸银溶液，沉淀A为钡离子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，过滤时要用玻璃棒引流。(3)溶液2中含有银离子和钡离子，加过量碳酸钠的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。离子
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
MnOeq \\al(－,4)
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
S2－
SOeq \\al(2－,3)
I－
Fe2＋
Br－
Cl－
MnOeq \\al(－,4)(H＋)
√
√
√
√
√
√
ClO－
√
√
√
√
√
√(酸性)
NOeq \\al(－,3)(H＋)
√
√
√
√
—
—
Fe3＋
√
√
√
×
×
×
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
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＋
焰色试验
黄色火焰
K＋
焰色试验
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，后变红色
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：AgI
SOeq \\al(2－,4)
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀
COeq \\al(2－,3)
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体
阴离子
试剂
实验现象(证据)
COeq \\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 \\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 \\al(2－,3)
稀H2SO4和品红溶液
加稀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 \\al(－,3)
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色
选项
离子
检验方法
A
COeq \\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
B
SOeq \\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
C
Fe2＋
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
D
I－
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
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SOeq \\al(2－,4)
加过量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2－,3)
加稀硝酸酸化
OH－
SOeq \\al(2－,4)
COeq \\al(2－,3)
加盐酸酸化
SOeq \\al(2－,3)
Ag＋
SOeq \\al(2－,3)
COeq \\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 \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,3)
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊
阳离子
Fe2＋、Fe3＋、Al3＋
阴离子
SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、I－、NOeq \\al(－,3)
操作
现象
结论
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡
存在Fe3＋
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡
存在Fe2＋
粒子组
判断和分析
A
Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O
不能大量共存，因发生反应：
Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
B
H＋、K＋、S2Oeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
不能大量共存，因发生反应：
2H＋＋S2Oeq \\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O
C
Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H＋、Na＋、Cl－、MnOeq \\al(－,4)
能大量共存，粒子间不反应
选项
离子组
X试剂
离子方程式
A
NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Br－
过量H2S
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
B
Fe2＋、K＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
少量HI
4H＋＋3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C
NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、AlOeq \\al(－,2)、Na＋
过量铜粉
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
D
AlOeq \\al(－,2)、Na＋、K＋、HCOeq \\al(－,3)
少量HCl
H＋＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓
步骤
操作
现象
Ⅰ
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
Ⅱ
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
考点一 离子共存的判断
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：
(2)二性——溶液的酸碱性
①在酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。
②在碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况：
①AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)不能大量共存：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)。
②“NOeq \\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq \\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 \\al(＋,4)与CH3COO－、COeq \\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq \\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 \\al(2－,4)，NHeq \\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。
②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq \\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。
③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)或AlOeq \\al(－,2)等。
④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。
一、判断离子共存，注意附加条件
1．下列溶液中，离子一定能大量共存的有哪些？
(1)使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、Fe3＋
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
(3)常温下，c(H＋)＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
(4)碳酸氢钠溶液：K＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、H＋
(5)含大量Fe3＋的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Cl－、SCN－
(6)强碱溶液中：Na＋、K＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)
(7)常温下，pH＝1的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中：K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
(9)由水电离出的c水(H＋)＝1×10－12 ml·L－1的溶液：Na＋、K＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
(10)c(H＋)∶c(OH－)＝1∶10－2的溶液：K＋、Ba2＋、ClO－、COeq \\al(2－,3)
(11)澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－
答案 (6)、(9)、(11)
溶液中离子共存的判断技巧
(1)审清题干要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)规避颜色陷阱，如“无色溶液”“透明溶液”等。
(3)注意离子共存的条件，如酸性、碱性及特殊离子存在。
二、因氧化还原反应不能大量共存的离子判断
2．(1)判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”。
(2)S2－与SOeq \\al(2－,3)，Cl—与ClO—在碱性条件下能否大量共存：________(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式：________________________________、
_____________________________________________________________________________。
答案 能 2S2－＋SOeq \\al(2－,3)＋6H＋===3S↓＋3H2O Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
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)依据生成的沉淀检验或推断
(2)依据生成的气体检验或推断
NHeq \\al(＋,4)eq \(―――――→,\s\up7(浓NaOH溶液),\s\d5(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
2.常见阴离子的检验与推断依据
(1)依据生成的沉淀检验或推断
(2)依据生成的气体检验或推断
(3)依据显示的特殊颜色检验或推断
①
②eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Br－,I－))eq \(――→,\s\up7(氯水),\s\d5(CCl4))有机层下层eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(橙红色，表明有Br－,紫红色，表明有I－))
③I－eq \(――――――→,\s\up7(①氯水或H2O2),\s\d5(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 \\al(2－,4)( )
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 \\al(2－,4)( )
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 \\al(2－,3)( )
4．某溶液的焰色试验呈黄色，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 \\al(2－,3)( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.×
一、常见离子的检验及干扰因素的识别
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 \\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 \\al(2－,4)或SOeq \\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＋，A项错误；硫酸亚铁可将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)遇稀盐酸也可产生大量气泡，C项错误；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液会产生氯化银白色沉淀，D项错误。
2．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
答案 D
解析 A项，HCOeq \\al(－,3)会产生干扰，错误；B项，SOeq \\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 \\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。
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
二、依据图像推断离子
3．某澄清溶液中含有下表离子中的一种或多种。
分别取它的水溶液两份进行实验，结果如下：
①向一份溶液中加入过量盐酸，产生气泡，溶液颜色变深，但仍澄清；
②继续向①溶液中加入少许四氯化碳，振荡，静置，下层呈现紫红色，上层溶液呈现黄色；
③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液，产生沉淀质量与加入碱液的体积关系如图所示。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)原溶液中肯定含有的离子是______________。
(2)①中生成的气体是____________(填化学符号)，它具有的性质是____________(填字母)。
A．无色无味 B．能被NaOH溶液吸收
C．属于大气污染物 D．难溶于水
(3)①中发生反应的离子方程式有__________________________________________________。
(4)③中沉淀溶解的化学方程式是_______________________________________________。
答案 (1)Fe2＋、Al3＋、I－、NOeq \\al(－,3)
(2)NO ACD
(3)6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O、
3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(4)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
解析 ①加入过量的盐酸，产生气泡，溶液颜色加深，但溶液仍为澄清，说明原溶液中一定不含有SiOeq \\al(2－,3)；②向①反应后溶液中加入少量CCl4，出现分层，下层为CCl4层，显紫红色，推出该溶液中含有I2，即原溶液中含有I－，Fe3＋具有强氧化性，能将I－氧化，因此原溶液中一定不含有Fe3＋，NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，将I－氧化成I2，本身被还原成NO，因此原溶液一定含有NOeq \\al(－,3)，上层为水层，水层显黄色，则含有Fe3＋，即原溶液中含有Fe2＋，原溶液中一定不含有COeq \\al(2－,3)；③根据图像推出原溶液中含有Al3＋，溶液中一定不含有SOeq \\al(2－,3)。
(1)根据上述分析，肯定含有的离子是Al3＋、Fe2＋、I－、NOeq \\al(－,3)；(2)①利用NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，将Fe2＋、I－氧化，离子方程式为6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O、3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，即①中产生的气体为NO，NO是一种无色、无味、难溶于水，有毒的气体，不能与NaOH发生反应，故选项A、C、D正确。
(3)根据问题(2)的分析，可得离子方程式。
(4)向溶液中加入NaOH溶液，发生Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3呈两性，继续加入NaOH，发生Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O。
三、从定性、定量的角度推断离子或物质
4．一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H＋、NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、AlOeq \\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该溶液的焰色试验没有黄色；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 \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，不能确定是否有NOeq \\al(－,3)
C．该溶液可能是NH4NO3与HI的混合
D．一定没有Al3＋、COeq \\al(2－,3)和NOeq \\al(－,3)
答案 A
解析 不能确定是否含SOeq \\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 \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，故B错误；该溶液中一定不含NOeq \\al(－,3)，故C错误；不能确定是否含Al3＋，故D错误。
5．有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，现取三份各100 mL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 0.896 L(标准状况)；
③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33 g。
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 \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\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 \\al(2－,4))＝0.1 ml·L－1，c(COeq \\al(2－,3))＝0.2 ml·L－1，c(NHeq \\al(＋,4))＝0.4 ml·L－1，c(K＋)≥0.2 ml·L－1
解析 由①知溶液中可能含Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，由②知溶液中一定含NHeq \\al(＋,4)，且n(NHeq \\al(＋,4))＝
0.04 ml，由③知溶液中一定含COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，则一定不含Mg2＋、Fe3＋(二者与COeq \\al(2－,3)不能大量共存)，且n(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(2.33 g,233 g·ml－1)＝0.01 ml，n(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(6.27－2.33g,197 g·ml－1)＝0.02 ml，所以得出结论：溶液中一定含NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，一定不含Mg2＋、Fe3＋，由于n(SOeq \\al(2－,4))×2＋n(COeq \\al(2－,3))×2＝0.01 ml×2＋0.02 ml×2＝0.06 ml>n(NHeq \\al(＋,4))×1＝0.04 ml×1＝0.04 ml，故必存在K＋。又因溶液中可能存在Cl－，则n(K＋)≥0.02 ml。所以c(SOeq \\al(2－,4))＝0.1 ml·L－1，c(COeq \\al(2－,3))＝0.2 ml·
L－1，c(NHeq \\al(＋,4))＝0.4 ml·L－1，若原溶液中不存在Cl－，则c(K＋)＝0.2 ml·L－1，若存在Cl－，则
c(K＋)>0.2 ml·L－1，故c(K＋)≥0.2 ml·L－1，检验可能存在的Cl－时要注意SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)的干扰。
答题规范(1) 离子反应的规范解答及实际应用
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……”)
(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 \\al(2－,3)，无SOeq \\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 \\al(2－,3)，无SOeq \\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 \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)都与Ba2＋产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。
(2)叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。
(3)描述现象：观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。
(4)得出结论：由什么现象得出对应结论，如“若……说明……，若……说明……”。
答案 取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色有刺激性气味的气体
1．按要求回答下列问题：
(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_____________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：_________________________________________。
答案 (1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)
(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
2．为了探究AgNO3的氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
请完成下表：
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。
答案 溶液呈红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀
解析 Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。由于氯水与Fe2＋反应现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。
1．(2021·湖南，12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
答案 B
解析 Al3＋和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlOeq \\al(－,2)，故A错误；Fe3＋可催化H2O2分解，所以Fe3＋与H2O2不能大量共存，故C错误；在酸性条件下MnOeq \\al(－,4)能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误。
2．(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．0.1 ml·L－1氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NOeq \\al(－,3)
B．0.1 ml·L－1盐酸溶液：Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SiOeq \\al(2－,3)
C．0.1 ml·L－1KMnO4溶液：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、NOeq \\al(－,3)、I－
D．0.1 ml·L－1AgNO3溶液：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Cl－、SOeq \\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 \\al(2－,3)可以结合生成H2SiO3沉淀，不能大量共存；C项，MnOeq \\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 \\al(2－,4)因生成沉淀而不能大量共存。
3．(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CuCl2
B．X中含有漂白粉和FeSO4
C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3
D．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。
4．(2019·上海，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。
5．(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、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
答案 C
解析 A项，向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，向亚硫酸钠和碳酸钡中加入足量水，碳酸钡不溶于水，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，向Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。
课时精练
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 \\al(2－,4) B．COeq \\al(2－,3) C．NOeq \\al(－,3) D．OH－
答案 C
2．(2022·漳州质检)常温下，下列各组离子能大量共存的是( )
A．Mg2＋、Na＋、MnOeq \\al(－,4)、SOeq \\al(2－,4)
B．Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)、H＋
C．OH－、Na＋、SOeq \\al(2－,4)、Cu2＋
D．Al3＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－
答案 A
解析 Fe2＋和NOeq \\al(－,3)、H＋三者发生氧化还原反应不共存，B项错误；OH－和Cu2＋生成沉淀不共存，C项错误；Al3＋和COeq \\al(2－,3)发生相互促进的水解反应不共存，D项错误。
3．(2019·江苏，4)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1 ml·L－1 NaOH溶液：Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)
B．0.1 ml·L－1 FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、MnOeq \\al(－,4)
C．0.1 ml·L－1 K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－
D．0.1 ml·L－1 H2SO4溶液：K＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)
答案 A
解析 B项，MnOeq \\al(－,4)可以氧化Fe2＋，错误；C项，COeq \\al(2－,3)与Ba2＋会发生反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSOeq \\al(－,3)反应生成SO2，且酸性条件下NOeq \\al(－,3)会氧化HSOeq \\al(－,3)生成SOeq \\al(2－,4)，错误。
4．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．0.1 ml·L－1 Na2S溶液中：K＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\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 \\al(2－,3)、SOeq \\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溶液中S2－和Al3＋会发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C项错误；常温下水电离出的
c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液呈酸性或碱性，当溶液呈酸性时，COeq \\al(2－,3)会和H＋反应，不能大量共存，D项错误。
5．25 ℃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 \\al(－,4)、COeq \\al(2－,3)
B．由水电离出的c(H＋)＝1×10－13ml·L－1的溶液中：Cu2＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
C．0.1 ml·L－1FeCl3溶液中：Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、SCN－、SOeq \\al(2－,4)
D．无色溶液中：Cu2＋、Al3＋、NHeq \\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 \\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＋)＝1×10－13ml·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 \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)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＋不能大量存在，故B符合题意；Fe3＋与SCN－反应生成络合物而不能大量共存，故C不符合题意；含
Cu2＋的溶液呈蓝色，与无色不符，故D不符合题意。
6．下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且滴入X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
答案 A
解析 碘离子的还原性强于二价铁离子，反应的离子方程式为8H＋＋6I－＋2NOeq \\al(－,3)===3I2↓＋2NO↑＋4H2O，B项错误；三价铁离子能够与偏铝酸根离子发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，二者不共存，C项错误；碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀，二者不共存，D项错误。
7．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 \\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 \\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＋，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 \\al(2－,3)，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＋，错误。
8．(2022·江西模拟)某溶液中可能存在Br－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋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 \\al(2－,3) B．Mg2＋、COeq \\al(2－,3)、I－
C．Al3＋、SOeq \\al(2－,3)、I－ D．Al3＋、Br－、SOeq \\al(2－,3)
答案 A
解析 根据①可判断溶液中有Br－和COeq \\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 \\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 \\al(－,3)，致使淀粉溶液不变蓝色。
9．某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SOeq \\al(2－,3)、⑥SOeq \\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：
下列结论正确的是( )
A．肯定含有的离子是①④⑤
B．肯定没有的离子是②⑤⑦
C．可能含有的离子是①②⑥
D．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 \\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－；步骤Ⅲ不能说明有SOeq \\al(2－,4)存在，因为该溶液中一定存在SOeq \\al(2－,3)，加入氯水后SOeq \\al(2－,3)被氧化为SOeq \\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。
10．有一混合溶液中含有以下离子的若干种：K＋、Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，现有两份体积相同各为100 mL的该溶液进行如下实验：①向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热后，收集到0.224 L的气体(标准状况下测定)，并产生0.58 g白色沉淀；②向第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液，产生6.99 g白色沉淀。根据上述实验，以下推测正确的是( )
A．K＋可能存在
B．Ba2＋一定不存在
C．可能存在COeq \\al(2－,3)
D．100 mL该溶液中若含有0.01 ml Cl－，则K＋的物质的量浓度为0.04 ml·L－1
答案 B
解析 ①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到气体的物质的量为eq \f(0.224 L,22.4 L·ml－1)＝0.01 ml，0.01 ml气体为氨气，溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)，并且物质的量为0.01 ml，产生0.58 g白色沉淀，则溶液中含有Mg2＋，并且物质的量为eq \f(0.58 g,58 g·ml－1)＝0.01 ml，由Mg2＋与COeq \\al(2－,3)不能共存，得出一定不存在COeq \\al(2－,3)；②第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，得到6.99 g固体，沉淀为硫酸钡，其物质的量为eq \f(6.99 g,233 g·ml－1)＝0.03 ml，说明原溶液存在0.03 ml的SOeq \\al(2－,4)，一定不存在Ba2＋，再根据电荷守恒，得出一定存在K＋，无法确定是否存在Cl－，据此进行解答。100 mL该溶液中若含有0.01 ml Cl－，则根据电荷守恒可知，n(K＋)＋2n(Mg2＋)＋n(NHeq \\al(＋,4))＝2n(SOeq \\al(2－,4))＋n(Cl－)，n(K＋)＋2×0.01 ml＋0.01 ml＝2×0.03 ml＋0.01 ml，得n(K＋)＝
0.04 ml，K＋的物质的量浓度为eq \f(0.04 ml,0.1 L)＝0.4 ml·L－1，D项错误。
11．已知：5SOeq \\al(2－,3)＋2IOeq \\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq \\al(2－,4)＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq \\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq \\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；_____________________________________________________________________________。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
答案 从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq \\al(－,3)；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IOeq \\al(－,3)
12．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)AgNO3 BaSO4 (2)过滤 引流
(3)使溶液中的 Ag＋、Ba2＋完全沉淀 (4)Na2CO3 HNO3
解析 (1)试剂X是为了除去氯离子的硝酸银溶液，沉淀A为钡离子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，过滤时要用玻璃棒引流。(3)溶液2中含有银离子和钡离子，加过量碳酸钠的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。离子
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
MnOeq \\al(－,4)
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
S2－
SOeq \\al(2－,3)
I－
Fe2＋
Br－
Cl－
MnOeq \\al(－,4)(H＋)
√
√
√
√
√
√
ClO－
√
√
√
√
√
√(酸性)
NOeq \\al(－,3)(H＋)
√
√
√
√
—
—
Fe3＋
√
√
√
×
×
×
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
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＋
焰色试验
黄色火焰
K＋
焰色试验
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，后变红色
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：AgI
SOeq \\al(2－,4)
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀
COeq \\al(2－,3)
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体
阴离子
试剂
实验现象(证据)
COeq \\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 \\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 \\al(2－,3)
稀H2SO4和品红溶液
加稀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 \\al(－,3)
稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色
选项
离子
检验方法
A
COeq \\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
B
SOeq \\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
C
Fe2＋
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
D
I－
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
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SOeq \\al(2－,4)
加过量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2－,3)
加稀硝酸酸化
OH－
SOeq \\al(2－,4)
COeq \\al(2－,3)
加盐酸酸化
SOeq \\al(2－,3)
Ag＋
SOeq \\al(2－,3)
COeq \\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 \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,3)
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊
阳离子
Fe2＋、Fe3＋、Al3＋
阴离子
SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、I－、NOeq \\al(－,3)
操作
现象
结论
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡
存在Fe3＋
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡
存在Fe2＋
粒子组
判断和分析
A
Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O
不能大量共存，因发生反应：
Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
B
H＋、K＋、S2Oeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
不能大量共存，因发生反应：
2H＋＋S2Oeq \\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O
C
Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H＋、Na＋、Cl－、MnOeq \\al(－,4)
能大量共存，粒子间不反应
选项
离子组
X试剂
离子方程式
A
NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Br－
过量H2S
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
B
Fe2＋、K＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
少量HI
4H＋＋3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C
NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、AlOeq \\al(－,2)、Na＋
过量铜粉
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
D
AlOeq \\al(－,2)、Na＋、K＋、HCOeq \\al(－,3)
少量HCl
H＋＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓
步骤
操作
现象
Ⅰ
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
Ⅱ
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
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