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2021版高考化学（人教版）一轮复习学案：第7讲 离子共存 离子的检验与推断
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第7讲 离子共存 离子的检验与推断
考点一 离子共存
[知识梳理]
1．离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存，指的是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．溶液中离子不能大量共存的六种情况
(1)生成难溶物或微溶物，如Ca2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－、Br－、I－等。
(2)生成气体或挥发性物质，如H＋与CO、HCO，NH与OH－等。
(3)生成弱电解质，如H＋与弱酸根离子(F－、ClO－、S2－、HS－、SO等)，OH－与弱碱阳离子(NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋等)。
(4)发生氧化还原反应，具有氧化性的离子[MnO、ClO－、NO(H＋)、Fe3＋等]与具有还原性的离子(I－、S2－、SO等)不能大量共存。值得注意的是有些离子在通常情况下能大量共存，但在某些特殊情况下不能大量共存，如NO与I－、S2－与SO、Cl－与ClO－等在碱性溶液中能大量共存，但在酸性溶液中不能大量共存。
[注意] ClO－在酸性、中性和碱性环境中均有强氧化性，如ClO－在碱性环境下也可把I－、S2－氧化。
(5)形成配合物，如Fe3＋与SCN－因反应生成配合物Fe(SCN)3而不能大量共存。
(6)弱碱阳离子与弱酸根离子因发生相互促进的彻底水解反应而不能大量共存，如Al3＋与HCO、CO、AlO、S2－、HS－等不能大量共存；Fe3＋与CO、HCO、AlO等不能大量共存。
NH与CH3COO－、CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－，Mg2＋与HCO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。
3．题干中常见的限制条件或隐含条件
条件类型
题干中常见的表述
误区点拨
常见的限
制条件
无色
有色离子不能大量存在。记住常见离子在水溶液中的颜色(Cu2＋：蓝色，Fe3＋：棕黄色，Fe2＋：浅绿色，MnO：紫红色)
“pH＝1”或“pH＝13”
溶液显酸性或碱性
因发生氧化还原反应而不能大量共存
具有氧化性的离子和具有还原性的离子不能大量共存，不包括可发生其他类型反应的离子
续表
条件类型
题干中常见的表述
误区点拨
常见的
易错点
透明
“透明”也可“有色”
常见的
隐含条件
与Al反应放出H2
溶液既可能显酸性也可能显碱性
常温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1
溶液既可能显酸性也可能显碱性
通入足量的NH3
与NH3·H2O反应的离子不能大量存在
NO
在酸性条件下NO具有强氧化性，能与具有还原性的离子发生氧化还原反应
常见题干
中的要求
“一定能大量共存”；“可能大量共存”；“不能大量共存”
审清关键字
[自主检测]
1．判断下列离子能否大量共存(能大量共存的打“√”，不能大量共存的打“×”)。
(1)与铝反应产生大量氢气的溶液中：Na＋、NH、CO、NO。( )
(2)常温下，＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、SiO、NO。( )
(3)无色溶液中：Fe3＋、Cu2＋、NO、Cl－。( )
(4)1.0mol·L－1的KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO。( )
(5)酸性溶液中：Na＋、ClO－、SO、I－。( )
(6)常温下，pH＝12的溶液中：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－。( )
(7)无色溶液中：Al3＋、NH、Cl－、S2－。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
2．指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na＋、OH－、SO、Fe3＋____________________________________________________。
(2)K＋、Mg2＋、I－、ClO－____________________________________________________。
(3)含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、SCN－、Cl－、I－
________________________________________________________________________。
(4)含有大量NO的溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
________________________________________________________________________。
(5)常温下，pH＝12的溶液中：K＋、Cl－、SO、SiO、Ca2＋__________________________。
(6)c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、SO、S2O__________________________。
(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO____________________________。
(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO___________________。
(9)pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－
________________________________________________________________________。
答案：(1)Fe3＋与OH－反应生成Fe(OH)3沉淀
(2)I－能被ClO－氧化
(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，且Fe3＋与I－发生氧化还原反应
(4)NO在酸性条件下能氧化Fe2＋
(5)Ca2＋与SO、SiO反应生成沉淀
(6)S2O与H＋反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
(7)溶液呈碱性，Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3＋在碱性溶液中与OH－反应
(9)ClO－与H＋生成弱电解质HClO
演练一 无限制条件的离子共存
1．在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．NH、H＋、S2O、PO
B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NO
C．Cu2＋、Hg2＋、S2－、SO
D．Ba2＋、Al3＋、Br－、CO
解析：选B。A中H＋与S2O发生氧化还原反应；C中S2－分别与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀；D中Ba2＋与CO反应生成沉淀，Al3＋与CO发生相互促进的彻底的水解反应。
2．在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．NH、CH3COO－、Na＋、H＋
B．AlO、Na＋、K＋、HCO
C．Mg2＋、Na＋、SO、NO
D．ClO－、Na＋、K＋、Fe2＋
解析：选C。A中生成CH3COOH弱电解质；B中发生：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO；D中ClO－与Fe2＋发生氧化还原反应。
演练二 有限制条件的离子共存
3．(2020·试题调研)下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是( )
A．常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20的溶液中：Ba2＋、Al3＋、NO、Na＋
B．透明溶液中：Cu2＋、Fe3＋、SO、Br－
C．能与铝反应放出氢气的溶液中：K＋、NH、SO、Cl－
D．小苏打溶液中：Na＋、K＋、AlO、CO
解析：选B。A项，常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若为碱性，Al3＋不能大量存在，错误；B项，透明溶液可以是有色溶液，且四种离子能大量共存，正确；C项，能与铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若为碱性，NH不能大量存在，错误；D项，发生反应：HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，AlO不能大量存在，错误。
4．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＋、HCO、Cl－
B．K＋、MnO、Br－、Cl－
C．Na＋、Cl－、NO、SO
D．Al3＋、NH、Cl－、SO
解析：选C。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，HCO能与H＋反应，MnO能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时，HCO能与OH－反应，Al3＋和NH也能与OH－反应，故A、D两项中的离子不能大量共存；选项C中各离子在酸性和碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
5．(2020·株洲一模)下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：CH3CH2OH、Cr2O、K＋、SO
B．c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：NH、C2O、Cl－、Br－
C．加入铝粉放出大量H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、Cl－、NO
D．含大量HCO的溶液中：C6H5O－、CO、Br－、K＋
解析：选D。A项，pH＝1的溶液呈酸性，CH3CH2OH、Cr2O在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B项，Ca2＋、C2O在溶液中不能大量共存，故B错误；C项，加入铝粉放出大量H2的溶液呈酸性或强碱性，Fe2＋、NO在酸性条件下发生氧化还原反应，且NO(H＋)存在时无法放出H2，碱性条件下，Fe2＋与OH－反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D项，C6H5O－、CO、Br－、K＋之间不反应，且都不与HCO反应，在溶液中能大量共存，故D正确。
考点二 离子的检验与推断
[知识梳理]
一、常见离子的检验方法
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发生显色反应。
类型
离子
试剂
现象
注意
生成沉淀
Cl－、
Br－、
I－
AgNO3溶液
和稀HNO3
AgCl(白色)、
AgBr(淡黄色)、
AgI(黄色)
—
SO
稀盐酸和
BaCl2溶液
白色沉淀
先用足量
稀盐酸
酸化
Fe2＋
NaOH溶液
白色沉淀→
灰绿色沉淀→
红褐色沉淀
—
Fe3＋
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
生成气体
NH
浓NaOH溶液
和湿润的红色
石蕊试纸
产生有刺激
性气味的气
体，且该气体能
使湿润的红
色石蕊试纸
变蓝
要加热
CO
稀盐酸和澄清
石灰水
产生能使
澄清石灰水
变浑浊的气体
SO、
HSO、
HCO
有干扰
SO
稀H2SO4和
品红溶液
产生有刺激
性气味的气
体，且该气体能
使品红溶液
褪色，加热后溶
液又恢复红色
HSO
有干扰
发生显色反应
I－
氯水(少量)，
CCl4
下层为紫色
或紫红色
—
Fe2＋
①KSCN溶液
和氯水
先是无变化，
滴加氯水后
溶液变红色
先加
KSCN
溶液，
无变化，
再加氯水
②铁氰化钾
{K3[Fe(CN)6]}
溶液
生成蓝色沉淀，
即Fe3[Fe(CN)6]2
—
Fe3＋
①KSCN溶液
红色
—
②苯酚溶液
紫色
—
Na＋、
K＋
洁净的Pt
(或Fe)丝和
稀盐酸
火焰分别呈
黄色、紫色
K＋要透
过蓝色钴
玻璃观察
焰色
二、离子推断的“四项基本原则”
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＋、MnO、CrO、Cr2O)。
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，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
3．电中性原则：溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，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(这一原则可以帮助我们确定一些隐含的离子)。
4．进出性原则：通常是在实验过程中使用，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。
三、电荷守恒在定量型离子推断题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
[自主检测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(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，则原溶液中一定存在SO。( )
(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，则原溶液中一定存在SO。( )
(3)向某溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定存在CO。( )
(4)加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则原溶液中一定存在SO。( )
(5)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。( )
(6)加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有Cl－。( )
(7)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，则原溶液中一定存在CO。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
2．离子推断的“四项基本原则”的应用。
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确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)原溶液中可能大量存在的阴离子是________。
A．Cl－ B．NO
C．CO D．OH－
答案：(1)Cu2＋、Fe3＋
(2)Ag＋ Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(3)Mg2＋ Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
(4)B
离子检验中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－
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH－
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag＋
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的气体通入澄清石灰水中
演练一 操作、现象、结论的判断(高考热点题型)
1．(教材改编题)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有
SO
B
滴加稀硫酸
有刺激性气味的气体产生
原溶液中有
SO
C
用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
原溶液中有
K＋
D
滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
NH
解析：选C。A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项，HSO也有同样的现象；C项，观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
2．下列实验中，对应的现象及结论或解释均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
将乙烯通入KMnO4酸性溶液
溶液紫红色褪去
乙烯具有漂白性
B
向KI溶液中加入淀粉，然后加入稀硫酸，搅拌
开始无明显现象，
片刻溶液变蓝
氧化性：H2SO4>I2
C
向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中一定含有Fe2＋
D
取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置
溶液分层，下层呈紫红色
原无色溶液中一定有I－
解析：选D。A项，乙烯将MnO还原为Mn2＋，体现了乙烯的还原性；B项，溶解在溶液中的氧气将I－氧化为单质碘；C项，若原溶液中只有Fe3＋，也会产生相同的现象；D项，下层呈紫红色，可知氯气氧化碘离子生成碘，则原无色溶液中一定有I－。
演练二 离子的检验与推断
3．(2020·佛山质检)某无色溶液中可能含有CrO、NH、SO、Mg2＋、Al3＋、K＋、SO、Cl－、NO中的一种或几种，已知所含离子的物质的量浓度相等。取甲、乙两支试管分别加入1mL该溶液进行如下实验：
①向甲中加入适量稀盐酸，无明显现象；
②向乙中逐滴滴加NaOH溶液至过量并加热，现象为先有白色沉淀产生，进而产生刺激性气味气体，最后白色沉淀完全溶解。
对于该溶液中的离子成分，下列说法正确的是( )
A．一定含有NH、Al3＋、SO、Cl－、NO
B．一定不含CrO、SO、Mg2＋、NO
C．可能含有Mg2＋、K＋、Cl－、NO
D．一定不含CrO、SO、Mg2＋、SO
解析：选A。无色溶液中一定不含有色离子CrO；由①知一定不含SO；由②知一定含NH、Al3＋，一定不含Mg2＋；结合电荷守恒，已知所含离子的物质的量浓度相等，设为1mol·L－1，阳离子的浓度为c(NH)＋3c(Al3＋)＝4mol·L－1，则溶液中阴离子一定含SO、Cl－、NO，2c(SO)＋c(Cl－)＋c(NO)＝4mol·L－1，故溶液中一定不含K＋。综上所述，溶液中一定含NH、Al3＋、SO、Cl－、NO，一定不含CrO、SO、Mg2＋、K＋。
4．(2020·试题调研)某溶液中含Na＋、NH、Fe2＋、Al3＋、NO、CO、AlO、SO中的若干种(不考虑水的电离)。为了探究溶液中的离子种类，进行如下实验：
下列推断正确的是( )
A．无色气体是SO2和CO2，白色沉淀是Al(OH)3
B．一定存在Na＋、Al3＋、CO和AlO
C．原溶液中阳离子浓度一定大于阴离子浓度
D．原溶液中不可能存在NH、Fe2＋、NO
解析：选C。加入稀硫酸，产生无色气体，该气体不能使品红溶液褪色，说明气体中没有SO2，有CO2。由此推知，原溶液中一定有CO，则一定没有Fe2＋、Al3＋。溶液1中加入足量NaOH溶液先产生白色沉淀，后溶解，说明原溶液中一定存在AlO。加入氢氧化钠溶液并加热，没有氨产生，说明原溶液中无NH，由电荷守恒知钠离子一定存在。A项，无色气体中无SO2，错误；B项，原溶液中无Al3＋，错误；C项，原溶液中的阳离子为Na＋，阴离子一定有CO、AlO，可能有NO，由电荷守恒可知，钠离子浓度一定大于阴离子总浓度，正确；D项，原溶液中可能存在NO，错误。
1．(2019·高考江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1mol·L－1NaOH溶液：Na＋、K＋、CO、AlO
B．0.1mol·L－1FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SO、MnO
C．0.1mol·L－1K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－
D．0.1mol·L－1H2SO4溶液：K＋、NH、NO、HSO
解析：选A。A项，题给四种离子在碱性条件下均能大量存在，正确；B项，MnO可以氧化Fe2＋，错误；C项，CO与Ba2＋会发生反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSO反应生成SO2，且酸性条件下NO会氧化HSO生成SO，错误。
2．(2018·高考江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1mol·L－1KI溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－
B．0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液：Cu2＋、NH、NO、SO
C．0.1mol·L－1HCl溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO
D．0.1mol·L－1NaOH溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO
解析：选B。ClO－与I－能发生氧化还原反应，A项不符合题意；H＋与CH3COO－会结合成弱电解质CH3COOH，C项不符合题意；OH－与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀，OH－与HCO反应生成CO和H2O，D项不符合题意。
3．(2016·高考四川卷)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是( )
A．某无色溶液中可能大量存在H＋、Cl－、MnO
B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO
C．Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
解析：选C。MnO为紫色，且MnO能氧化Cl－，A项错误；SiO与H＋反应可生成H2SiO3沉淀，B项错误；H2O2具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，C项正确；稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式中H＋、OH－与H2O的化学计量数均应为2，D项错误。
4．(2016·高考上海卷改编)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。某溶液中可能含有Na＋、NH、
Fe2＋、K＋、I－、SO、SO，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( )
A．肯定不含I－ B．肯定不含SO
C．肯定不含SO D．肯定含有NH
解析：选B。溶液本身无色，说明没有Fe2＋。加入溴水仍然呈无色，说明溴水发生了反应，I－和SO均可与溴水反应使溴水褪色，但I－与Br2反应后生成I2，碘水有颜色，故反应后没有I2生成，则原溶液中一定有SO。由于SO的还原性比I－强，向溶液中滴加了少量溴水，故I－是否存在无法判断。因所有离子物质的量浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO肯定不存在NH是否存在无法判断。
一、选择题
1．下列关于物质或离子检验的推断正确的是( )
A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．用盐酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SO
C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中含有Na＋，无K＋
D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl－
解析：选B。A项，亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是CO、SO、SO，先加入盐酸无明显现象，可以排除CO、SO的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含有SO，正确；C项，玻璃中含有钠离子，故用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中含有氯离子，错误。
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．0.1 mol/L Na2S溶液中：K＋、NH、NO、Al3＋
D．常温下水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、CO、SO
解析：选A。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，CO会和H＋反应，不能大量共存，D项错误。
3．(2020·黄山一模)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－、NO
B．加入KSCN显红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、SO、HCO
C．c(OH－)/c(H＋)＝1012的溶液中：K＋、Na＋、NO、HCO
D．由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Mg2＋、NO、SO
解析：选A。滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性，在酸性条件下Ba2＋、K＋、Cl－、NO能大量共存，A项正确；加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3＋，Fe3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，B项错误；c(OH－)/c(H＋)＝1012的溶液呈碱性，OH－与HCO反应生成CO和H2O，C项错误；常温下，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，碱性条件下NH、Mg2＋都能与OH－反应，D项错误。
4．(2020·抚州临川区第一中学高三调研)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SO
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NH
解析：选D。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CO，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SO，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，证明原溶液中一定存在NH，正确。
5．下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是( )
A．将磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
B．用肥皂(主要成分C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓
C．常温下，在＝0.1mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、AlO、HCO能大量共存
D．在NaClO溶液中：SO、OH－、Cl－、K＋能大量共存
解析：选B。将磁性氧化铁溶于氢碘酸生成FeI2、I2和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2O，离子方程式为Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O，A项错误；C17H35COO－与硬水中的Ca2＋形成难溶于水的(C17H35COO)2Ca，B项正确；AlO能与HCO反应生成Al(OH)3和CO，不能大量共存，且常温下，＝0.1mol·L－1的溶液呈碱性，HCO在碱性溶液中不能大量存在，C项错误；NaClO具有强氧化性，SO具有还原性，在NaClO溶液中SO不能大量存在，D项错误。
6．下列在指定溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A．含有大量Al3＋的溶液：Na＋、NH、SO、Cl－
B．常温下，c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液：Na＋、Ca2＋、SO、CO
C．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、Mg2＋、NO、SCN－
D．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、SO、Cl－
解析：选A。B项，SO、CO会与Ca2＋生成沉淀而不能大量共存；C项，SCN－和Fe3＋会发生络合反应而不能大量共存；D项，H＋、Fe2＋、NO会发生氧化还原反应而不能大量共存。
7．(2020·吉安统考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．无色透明溶液：Al3＋、NH、Cl－、S2－
B．中性溶液：Al3＋、Fe3＋、SO、NO
C.＝1×10－13 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO、CO
D．0.1 mol·L－1的NaClO溶液：Mg2＋、Fe2＋、SO、SCN－
解析：选C。Al3＋与S2－能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A项错误；Al3＋、Fe2＋不能在中性溶液中大量存在，B项错误；常温下，＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈碱性，Na＋、K＋、SiO、CO能大量共存，C项正确；ClO－会将Fe2＋氧化为Fe3＋，生成的Fe3＋会与SCN－反应，D项错误。
8．某溶液中可能存在Br－、CO、SO、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＋、SO
B．Mg2＋、CO、I－
C．Al3＋、SO、I－
D．Al3＋、Br－、SO
解析：选A。根据①可判断溶液中有Br－和CO，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SO；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IO，致使溶液不变蓝色。
9．(2020·株洲质量检测)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A．能使石蕊显红色的溶液：K＋、Mg2＋、HCO、SO
B．水电离出来的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液：NH、Fe2＋、NO、Cl－
C.＝1012的溶液：K＋、Fe3＋、Cl－、SO
D．加入铝片能放出H2的溶液：Na＋、CH3COO－、Cu2＋、SO
解析：选C。能使石蕊显红色的溶液呈酸性，HCO不能大量存在，A错误；水电离出来的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下NO将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋和NO(H＋)不能大量共存，碱性条件下NH、Fe2＋不能大量存在，B错误；＝1012的溶液呈酸性，K＋、Fe3＋、Cl－、SO相互之间不反应，能大量共存，C正确；加入铝片能放出H2的溶液可能呈酸性或强碱性，酸性条件下CH3COO－与H＋反应生成弱电解质CH3COOH，碱性条件下Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀，不能大量共存，D错误。
10．(2020·海南中学月考)某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO、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
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
解析：选A。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SO，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SO存在，因为该溶液中一定存在SO，加入氯水后SO被氧化为SO，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。
11．某溶液X呈无色，且仅可能含有Ba2＋、Na＋、NH、H＋、Cl－、I－、SO、SO八种离子中的几种(不考虑水的电离)，溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色。下列关于溶液X的分析中不正确的是( )
A．肯定不含Cl－ B．肯定不含H＋
C．肯定不含NH D．肯定含有SO
解析：选C。向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色，说明该溶液中含有还原性离子SO。相应地，不含有与SO发生反应的Ba2＋、H＋。溶液中各离子浓度均为
0.1 mol·L－1，c(SO)＝0.1 mol·L－1，为了满足电荷守恒，肯定含有Na＋、NH，c(Na＋)＝c(NH)＝0.1 mol·L－1，肯定不含Cl－、I－、SO。
二、非选择题
12．5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。
阳离子
Na＋
Al3＋
Fe3＋
Cu2＋
Ba2＋
阴离子
OH－
Cl－
CO
NO
SO
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3沉淀部分溶解，剩余白色固体；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4gCu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol·L－1稀H2SO4，Cu片逐渐溶解，试管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式：A________；B________；C________；D________；E________。
(2)写出步骤②中发生反应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是________mL。
答案：(1)CuSO4 FeCl3 Ba(OH)2 Al(NO3)3
Na2CO3
(2)2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
500
13．(2020·沈阳检测)雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种：NH、Ba2＋、Fe2＋、Cl－、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成如下实验：
试回答下列问题：
(1)实验①中加入稀盐酸后，有气体A生成，溶液B依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。据此可知原溶液中一定含有_______________，一定不含_____________________。(填离子符号)
(2)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液，立即有气泡产生，反应的离子方程式为________________________________________________________________________，
一段时间后又有沉淀出现，此时发生反应的离子方程式为_________________。
(3)气体F的成分为________(填化学式)。
(4)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO，有其他同学认为其结论不合理，又进行了后续实验④，最终确定原溶液中含有SO，试写出实验④可行的操作方法及现象：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)Cl－、Fe2＋、NO CO
(2)H＋＋HCO===CO2↑＋H2O
Fe3＋＋3HCO===3CO2↑＋Fe(OH)3↓
(3)NH3
(4)向沉淀G中加入足量稀盐酸，沉淀未完全溶解[或取少量原溶液于试管中，滴加BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀]
14．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。请分析以下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1.0 Ml 0.5 mol·L－1 NaOH溶液；再滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 mol·L－1 AlCl3溶液
Ⅱ.加碱时________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失
0.1 mol·L－1
Ⅲ.加碱时________；加酸后得到棕黄色溶液
Fe(NO3)2溶液
Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后________________________________________________________________________
新制饱和氯水
________________________________________________________________________
(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________________________________________________
________________________________________________________________________，
说明溶液中发生反应的离子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(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－1
Fe(NO3)2
溶液
先滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸时溶液无明显现象；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1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(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．________________________________________________________________________。
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－===AlO＋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1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(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NO氧化；b.溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。
答案：(1)2H＋＋SiO===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－===AlO＋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
(5)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸 ②a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化 b．溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化
考点一 离子共存
[知识梳理]
1．离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存，指的是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．溶液中离子不能大量共存的六种情况
(1)生成难溶物或微溶物，如Ca2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－、Br－、I－等。
(2)生成气体或挥发性物质，如H＋与CO、HCO，NH与OH－等。
(3)生成弱电解质，如H＋与弱酸根离子(F－、ClO－、S2－、HS－、SO等)，OH－与弱碱阳离子(NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋等)。
(4)发生氧化还原反应，具有氧化性的离子[MnO、ClO－、NO(H＋)、Fe3＋等]与具有还原性的离子(I－、S2－、SO等)不能大量共存。值得注意的是有些离子在通常情况下能大量共存，但在某些特殊情况下不能大量共存，如NO与I－、S2－与SO、Cl－与ClO－等在碱性溶液中能大量共存，但在酸性溶液中不能大量共存。
[注意] ClO－在酸性、中性和碱性环境中均有强氧化性，如ClO－在碱性环境下也可把I－、S2－氧化。
(5)形成配合物，如Fe3＋与SCN－因反应生成配合物Fe(SCN)3而不能大量共存。
(6)弱碱阳离子与弱酸根离子因发生相互促进的彻底水解反应而不能大量共存，如Al3＋与HCO、CO、AlO、S2－、HS－等不能大量共存；Fe3＋与CO、HCO、AlO等不能大量共存。
NH与CH3COO－、CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－，Mg2＋与HCO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。
3．题干中常见的限制条件或隐含条件
条件类型
题干中常见的表述
误区点拨
常见的限
制条件
无色
有色离子不能大量存在。记住常见离子在水溶液中的颜色(Cu2＋：蓝色，Fe3＋：棕黄色，Fe2＋：浅绿色，MnO：紫红色)
“pH＝1”或“pH＝13”
溶液显酸性或碱性
因发生氧化还原反应而不能大量共存
具有氧化性的离子和具有还原性的离子不能大量共存，不包括可发生其他类型反应的离子
续表
条件类型
题干中常见的表述
误区点拨
常见的
易错点
透明
“透明”也可“有色”
常见的
隐含条件
与Al反应放出H2
溶液既可能显酸性也可能显碱性
常温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1
溶液既可能显酸性也可能显碱性
通入足量的NH3
与NH3·H2O反应的离子不能大量存在
NO
在酸性条件下NO具有强氧化性，能与具有还原性的离子发生氧化还原反应
常见题干
中的要求
“一定能大量共存”；“可能大量共存”；“不能大量共存”
审清关键字
[自主检测]
1．判断下列离子能否大量共存(能大量共存的打“√”，不能大量共存的打“×”)。
(1)与铝反应产生大量氢气的溶液中：Na＋、NH、CO、NO。( )
(2)常温下，＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、SiO、NO。( )
(3)无色溶液中：Fe3＋、Cu2＋、NO、Cl－。( )
(4)1.0mol·L－1的KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO。( )
(5)酸性溶液中：Na＋、ClO－、SO、I－。( )
(6)常温下，pH＝12的溶液中：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－。( )
(7)无色溶液中：Al3＋、NH、Cl－、S2－。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
2．指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na＋、OH－、SO、Fe3＋____________________________________________________。
(2)K＋、Mg2＋、I－、ClO－____________________________________________________。
(3)含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、SCN－、Cl－、I－
________________________________________________________________________。
(4)含有大量NO的溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
________________________________________________________________________。
(5)常温下，pH＝12的溶液中：K＋、Cl－、SO、SiO、Ca2＋__________________________。
(6)c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、SO、S2O__________________________。
(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO____________________________。
(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO___________________。
(9)pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－
________________________________________________________________________。
答案：(1)Fe3＋与OH－反应生成Fe(OH)3沉淀
(2)I－能被ClO－氧化
(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，且Fe3＋与I－发生氧化还原反应
(4)NO在酸性条件下能氧化Fe2＋
(5)Ca2＋与SO、SiO反应生成沉淀
(6)S2O与H＋反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
(7)溶液呈碱性，Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3＋在碱性溶液中与OH－反应
(9)ClO－与H＋生成弱电解质HClO
演练一 无限制条件的离子共存
1．在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．NH、H＋、S2O、PO
B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NO
C．Cu2＋、Hg2＋、S2－、SO
D．Ba2＋、Al3＋、Br－、CO
解析：选B。A中H＋与S2O发生氧化还原反应；C中S2－分别与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀；D中Ba2＋与CO反应生成沉淀，Al3＋与CO发生相互促进的彻底的水解反应。
2．在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A．NH、CH3COO－、Na＋、H＋
B．AlO、Na＋、K＋、HCO
C．Mg2＋、Na＋、SO、NO
D．ClO－、Na＋、K＋、Fe2＋
解析：选C。A中生成CH3COOH弱电解质；B中发生：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO；D中ClO－与Fe2＋发生氧化还原反应。
演练二 有限制条件的离子共存
3．(2020·试题调研)下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是( )
A．常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20的溶液中：Ba2＋、Al3＋、NO、Na＋
B．透明溶液中：Cu2＋、Fe3＋、SO、Br－
C．能与铝反应放出氢气的溶液中：K＋、NH、SO、Cl－
D．小苏打溶液中：Na＋、K＋、AlO、CO
解析：选B。A项，常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若为碱性，Al3＋不能大量存在，错误；B项，透明溶液可以是有色溶液，且四种离子能大量共存，正确；C项，能与铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若为碱性，NH不能大量存在，错误；D项，发生反应：HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，AlO不能大量存在，错误。
4．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＋、HCO、Cl－
B．K＋、MnO、Br－、Cl－
C．Na＋、Cl－、NO、SO
D．Al3＋、NH、Cl－、SO
解析：选C。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，HCO能与H＋反应，MnO能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时，HCO能与OH－反应，Al3＋和NH也能与OH－反应，故A、D两项中的离子不能大量共存；选项C中各离子在酸性和碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
5．(2020·株洲一模)下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：CH3CH2OH、Cr2O、K＋、SO
B．c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：NH、C2O、Cl－、Br－
C．加入铝粉放出大量H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、Cl－、NO
D．含大量HCO的溶液中：C6H5O－、CO、Br－、K＋
解析：选D。A项，pH＝1的溶液呈酸性，CH3CH2OH、Cr2O在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B项，Ca2＋、C2O在溶液中不能大量共存，故B错误；C项，加入铝粉放出大量H2的溶液呈酸性或强碱性，Fe2＋、NO在酸性条件下发生氧化还原反应，且NO(H＋)存在时无法放出H2，碱性条件下，Fe2＋与OH－反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D项，C6H5O－、CO、Br－、K＋之间不反应，且都不与HCO反应，在溶液中能大量共存，故D正确。
考点二 离子的检验与推断
[知识梳理]
一、常见离子的检验方法
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发生显色反应。
类型
离子
试剂
现象
注意
生成沉淀
Cl－、
Br－、
I－
AgNO3溶液
和稀HNO3
AgCl(白色)、
AgBr(淡黄色)、
AgI(黄色)
—
SO
稀盐酸和
BaCl2溶液
白色沉淀
先用足量
稀盐酸
酸化
Fe2＋
NaOH溶液
白色沉淀→
灰绿色沉淀→
红褐色沉淀
—
Fe3＋
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
生成气体
NH
浓NaOH溶液
和湿润的红色
石蕊试纸
产生有刺激
性气味的气
体，且该气体能
使湿润的红
色石蕊试纸
变蓝
要加热
CO
稀盐酸和澄清
石灰水
产生能使
澄清石灰水
变浑浊的气体
SO、
HSO、
HCO
有干扰
SO
稀H2SO4和
品红溶液
产生有刺激
性气味的气
体，且该气体能
使品红溶液
褪色，加热后溶
液又恢复红色
HSO
有干扰
发生显色反应
I－
氯水(少量)，
CCl4
下层为紫色
或紫红色
—
Fe2＋
①KSCN溶液
和氯水
先是无变化，
滴加氯水后
溶液变红色
先加
KSCN
溶液，
无变化，
再加氯水
②铁氰化钾
{K3[Fe(CN)6]}
溶液
生成蓝色沉淀，
即Fe3[Fe(CN)6]2
—
Fe3＋
①KSCN溶液
红色
—
②苯酚溶液
紫色
—
Na＋、
K＋
洁净的Pt
(或Fe)丝和
稀盐酸
火焰分别呈
黄色、紫色
K＋要透
过蓝色钴
玻璃观察
焰色
二、离子推断的“四项基本原则”
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＋、MnO、CrO、Cr2O)。
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，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
3．电中性原则：溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，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(这一原则可以帮助我们确定一些隐含的离子)。
4．进出性原则：通常是在实验过程中使用，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。
三、电荷守恒在定量型离子推断题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
[自主检测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(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，则原溶液中一定存在SO。( )
(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，则原溶液中一定存在SO。( )
(3)向某溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定存在CO。( )
(4)加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则原溶液中一定存在SO。( )
(5)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。( )
(6)加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有Cl－。( )
(7)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，则原溶液中一定存在CO。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
2．离子推断的“四项基本原则”的应用。
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确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)原溶液中可能大量存在的阴离子是________。
A．Cl－ B．NO
C．CO D．OH－
答案：(1)Cu2＋、Fe3＋
(2)Ag＋ Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(3)Mg2＋ Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
(4)B
离子检验中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－
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH－
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag＋
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的气体通入澄清石灰水中
演练一 操作、现象、结论的判断(高考热点题型)
1．(教材改编题)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有
SO
B
滴加稀硫酸
有刺激性气味的气体产生
原溶液中有
SO
C
用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
原溶液中有
K＋
D
滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
NH
解析：选C。A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项，HSO也有同样的现象；C项，观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
2．下列实验中，对应的现象及结论或解释均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
将乙烯通入KMnO4酸性溶液
溶液紫红色褪去
乙烯具有漂白性
B
向KI溶液中加入淀粉，然后加入稀硫酸，搅拌
开始无明显现象，
片刻溶液变蓝
氧化性：H2SO4>I2
C
向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中一定含有Fe2＋
D
取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置
溶液分层，下层呈紫红色
原无色溶液中一定有I－
解析：选D。A项，乙烯将MnO还原为Mn2＋，体现了乙烯的还原性；B项，溶解在溶液中的氧气将I－氧化为单质碘；C项，若原溶液中只有Fe3＋，也会产生相同的现象；D项，下层呈紫红色，可知氯气氧化碘离子生成碘，则原无色溶液中一定有I－。
演练二 离子的检验与推断
3．(2020·佛山质检)某无色溶液中可能含有CrO、NH、SO、Mg2＋、Al3＋、K＋、SO、Cl－、NO中的一种或几种，已知所含离子的物质的量浓度相等。取甲、乙两支试管分别加入1mL该溶液进行如下实验：
①向甲中加入适量稀盐酸，无明显现象；
②向乙中逐滴滴加NaOH溶液至过量并加热，现象为先有白色沉淀产生，进而产生刺激性气味气体，最后白色沉淀完全溶解。
对于该溶液中的离子成分，下列说法正确的是( )
A．一定含有NH、Al3＋、SO、Cl－、NO
B．一定不含CrO、SO、Mg2＋、NO
C．可能含有Mg2＋、K＋、Cl－、NO
D．一定不含CrO、SO、Mg2＋、SO
解析：选A。无色溶液中一定不含有色离子CrO；由①知一定不含SO；由②知一定含NH、Al3＋，一定不含Mg2＋；结合电荷守恒，已知所含离子的物质的量浓度相等，设为1mol·L－1，阳离子的浓度为c(NH)＋3c(Al3＋)＝4mol·L－1，则溶液中阴离子一定含SO、Cl－、NO，2c(SO)＋c(Cl－)＋c(NO)＝4mol·L－1，故溶液中一定不含K＋。综上所述，溶液中一定含NH、Al3＋、SO、Cl－、NO，一定不含CrO、SO、Mg2＋、K＋。
4．(2020·试题调研)某溶液中含Na＋、NH、Fe2＋、Al3＋、NO、CO、AlO、SO中的若干种(不考虑水的电离)。为了探究溶液中的离子种类，进行如下实验：
下列推断正确的是( )
A．无色气体是SO2和CO2，白色沉淀是Al(OH)3
B．一定存在Na＋、Al3＋、CO和AlO
C．原溶液中阳离子浓度一定大于阴离子浓度
D．原溶液中不可能存在NH、Fe2＋、NO
解析：选C。加入稀硫酸，产生无色气体，该气体不能使品红溶液褪色，说明气体中没有SO2，有CO2。由此推知，原溶液中一定有CO，则一定没有Fe2＋、Al3＋。溶液1中加入足量NaOH溶液先产生白色沉淀，后溶解，说明原溶液中一定存在AlO。加入氢氧化钠溶液并加热，没有氨产生，说明原溶液中无NH，由电荷守恒知钠离子一定存在。A项，无色气体中无SO2，错误；B项，原溶液中无Al3＋，错误；C项，原溶液中的阳离子为Na＋，阴离子一定有CO、AlO，可能有NO，由电荷守恒可知，钠离子浓度一定大于阴离子总浓度，正确；D项，原溶液中可能存在NO，错误。
1．(2019·高考江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1mol·L－1NaOH溶液：Na＋、K＋、CO、AlO
B．0.1mol·L－1FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SO、MnO
C．0.1mol·L－1K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－
D．0.1mol·L－1H2SO4溶液：K＋、NH、NO、HSO
解析：选A。A项，题给四种离子在碱性条件下均能大量存在，正确；B项，MnO可以氧化Fe2＋，错误；C项，CO与Ba2＋会发生反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSO反应生成SO2，且酸性条件下NO会氧化HSO生成SO，错误。
2．(2018·高考江苏卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1mol·L－1KI溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－
B．0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液：Cu2＋、NH、NO、SO
C．0.1mol·L－1HCl溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO
D．0.1mol·L－1NaOH溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO
解析：选B。ClO－与I－能发生氧化还原反应，A项不符合题意；H＋与CH3COO－会结合成弱电解质CH3COOH，C项不符合题意；OH－与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀，OH－与HCO反应生成CO和H2O，D项不符合题意。
3．(2016·高考四川卷)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是( )
A．某无色溶液中可能大量存在H＋、Cl－、MnO
B．pH＝2的溶液中可能大量存在Na＋、NH、SiO
C．Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
解析：选C。MnO为紫色，且MnO能氧化Cl－，A项错误；SiO与H＋反应可生成H2SiO3沉淀，B项错误；H2O2具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，C项正确；稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式中H＋、OH－与H2O的化学计量数均应为2，D项错误。
4．(2016·高考上海卷改编)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。某溶液中可能含有Na＋、NH、
Fe2＋、K＋、I－、SO、SO，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( )
A．肯定不含I－ B．肯定不含SO
C．肯定不含SO D．肯定含有NH
解析：选B。溶液本身无色，说明没有Fe2＋。加入溴水仍然呈无色，说明溴水发生了反应，I－和SO均可与溴水反应使溴水褪色，但I－与Br2反应后生成I2，碘水有颜色，故反应后没有I2生成，则原溶液中一定有SO。由于SO的还原性比I－强，向溶液中滴加了少量溴水，故I－是否存在无法判断。因所有离子物质的量浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO肯定不存在NH是否存在无法判断。
一、选择题
1．下列关于物质或离子检验的推断正确的是( )
A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．用盐酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SO
C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中含有Na＋，无K＋
D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl－
解析：选B。A项，亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是CO、SO、SO，先加入盐酸无明显现象，可以排除CO、SO的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含有SO，正确；C项，玻璃中含有钠离子，故用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中含有氯离子，错误。
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．0.1 mol/L Na2S溶液中：K＋、NH、NO、Al3＋
D．常温下水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、CO、SO
解析：选A。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，CO会和H＋反应，不能大量共存，D项错误。
3．(2020·黄山一模)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－、NO
B．加入KSCN显红色的溶液中：Na＋、Mg2＋、SO、HCO
C．c(OH－)/c(H＋)＝1012的溶液中：K＋、Na＋、NO、HCO
D．由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Mg2＋、NO、SO
解析：选A。滴加甲基橙显红色的溶液呈酸性，在酸性条件下Ba2＋、K＋、Cl－、NO能大量共存，A项正确；加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3＋，Fe3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，B项错误；c(OH－)/c(H＋)＝1012的溶液呈碱性，OH－与HCO反应生成CO和H2O，C项错误；常温下，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，碱性条件下NH、Mg2＋都能与OH－反应，D项错误。
4．(2020·抚州临川区第一中学高三调研)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SO
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NH
解析：选D。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CO，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SO，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，证明原溶液中一定存在NH，正确。
5．下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是( )
A．将磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
B．用肥皂(主要成分C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO－＋Ca2＋===(C17H35COO)2Ca↓
C．常温下，在＝0.1mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、AlO、HCO能大量共存
D．在NaClO溶液中：SO、OH－、Cl－、K＋能大量共存
解析：选B。将磁性氧化铁溶于氢碘酸生成FeI2、I2和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2O，离子方程式为Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O，A项错误；C17H35COO－与硬水中的Ca2＋形成难溶于水的(C17H35COO)2Ca，B项正确；AlO能与HCO反应生成Al(OH)3和CO，不能大量共存，且常温下，＝0.1mol·L－1的溶液呈碱性，HCO在碱性溶液中不能大量存在，C项错误；NaClO具有强氧化性，SO具有还原性，在NaClO溶液中SO不能大量存在，D项错误。
6．下列在指定溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A．含有大量Al3＋的溶液：Na＋、NH、SO、Cl－
B．常温下，c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液：Na＋、Ca2＋、SO、CO
C．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、Mg2＋、NO、SCN－
D．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、SO、Cl－
解析：选A。B项，SO、CO会与Ca2＋生成沉淀而不能大量共存；C项，SCN－和Fe3＋会发生络合反应而不能大量共存；D项，H＋、Fe2＋、NO会发生氧化还原反应而不能大量共存。
7．(2020·吉安统考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．无色透明溶液：Al3＋、NH、Cl－、S2－
B．中性溶液：Al3＋、Fe3＋、SO、NO
C.＝1×10－13 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO、CO
D．0.1 mol·L－1的NaClO溶液：Mg2＋、Fe2＋、SO、SCN－
解析：选C。Al3＋与S2－能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A项错误；Al3＋、Fe2＋不能在中性溶液中大量存在，B项错误；常温下，＝1×10－13 mol·L－1的溶液呈碱性，Na＋、K＋、SiO、CO能大量共存，C项正确；ClO－会将Fe2＋氧化为Fe3＋，生成的Fe3＋会与SCN－反应，D项错误。
8．某溶液中可能存在Br－、CO、SO、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＋、SO
B．Mg2＋、CO、I－
C．Al3＋、SO、I－
D．Al3＋、Br－、SO
解析：选A。根据①可判断溶液中有Br－和CO，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SO；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IO，致使溶液不变蓝色。
9．(2020·株洲质量检测)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A．能使石蕊显红色的溶液：K＋、Mg2＋、HCO、SO
B．水电离出来的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液：NH、Fe2＋、NO、Cl－
C.＝1012的溶液：K＋、Fe3＋、Cl－、SO
D．加入铝片能放出H2的溶液：Na＋、CH3COO－、Cu2＋、SO
解析：选C。能使石蕊显红色的溶液呈酸性，HCO不能大量存在，A错误；水电离出来的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液可能呈强酸性或强碱性，酸性条件下NO将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋和NO(H＋)不能大量共存，碱性条件下NH、Fe2＋不能大量存在，B错误；＝1012的溶液呈酸性，K＋、Fe3＋、Cl－、SO相互之间不反应，能大量共存，C正确；加入铝片能放出H2的溶液可能呈酸性或强碱性，酸性条件下CH3COO－与H＋反应生成弱电解质CH3COOH，碱性条件下Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀，不能大量共存，D错误。
10．(2020·海南中学月考)某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO、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
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
解析：选A。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SO，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SO存在，因为该溶液中一定存在SO，加入氯水后SO被氧化为SO，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。
11．某溶液X呈无色，且仅可能含有Ba2＋、Na＋、NH、H＋、Cl－、I－、SO、SO八种离子中的几种(不考虑水的电离)，溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色。下列关于溶液X的分析中不正确的是( )
A．肯定不含Cl－ B．肯定不含H＋
C．肯定不含NH D．肯定含有SO
解析：选C。向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色，说明该溶液中含有还原性离子SO。相应地，不含有与SO发生反应的Ba2＋、H＋。溶液中各离子浓度均为
0.1 mol·L－1，c(SO)＝0.1 mol·L－1，为了满足电荷守恒，肯定含有Na＋、NH，c(Na＋)＝c(NH)＝0.1 mol·L－1，肯定不含Cl－、I－、SO。
二、非选择题
12．5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。
阳离子
Na＋
Al3＋
Fe3＋
Cu2＋
Ba2＋
阴离子
OH－
Cl－
CO
NO
SO
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3沉淀部分溶解，剩余白色固体；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4gCu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol·L－1稀H2SO4，Cu片逐渐溶解，试管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式：A________；B________；C________；D________；E________。
(2)写出步骤②中发生反应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是________mL。
答案：(1)CuSO4 FeCl3 Ba(OH)2 Al(NO3)3
Na2CO3
(2)2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
500
13．(2020·沈阳检测)雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种：NH、Ba2＋、Fe2＋、Cl－、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成如下实验：
试回答下列问题：
(1)实验①中加入稀盐酸后，有气体A生成，溶液B依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。据此可知原溶液中一定含有_______________，一定不含_____________________。(填离子符号)
(2)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液，立即有气泡产生，反应的离子方程式为________________________________________________________________________，
一段时间后又有沉淀出现，此时发生反应的离子方程式为_________________。
(3)气体F的成分为________(填化学式)。
(4)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO，有其他同学认为其结论不合理，又进行了后续实验④，最终确定原溶液中含有SO，试写出实验④可行的操作方法及现象：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)Cl－、Fe2＋、NO CO
(2)H＋＋HCO===CO2↑＋H2O
Fe3＋＋3HCO===3CO2↑＋Fe(OH)3↓
(3)NH3
(4)向沉淀G中加入足量稀盐酸，沉淀未完全溶解[或取少量原溶液于试管中，滴加BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀]
14．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。请分析以下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1.0 Ml 0.5 mol·L－1 NaOH溶液；再滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 mol·L－1 AlCl3溶液
Ⅱ.加碱时________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失
0.1 mol·L－1
Ⅲ.加碱时________；加酸后得到棕黄色溶液
Fe(NO3)2溶液
Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后________________________________________________________________________
新制饱和氯水
________________________________________________________________________
(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________________________________________________
________________________________________________________________________，
说明溶液中发生反应的离子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(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－1
Fe(NO3)2
溶液
先滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸时溶液无明显现象；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1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(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．________________________________________________________________________。
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－===AlO＋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1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(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NO氧化；b.溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。
答案：(1)2H＋＋SiO===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－===AlO＋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
(5)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸 ②a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化 b．溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化
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