【步步高】2022届高三化学一轮总复习 第二章 第3讲 离子共存、离子的检验和推断 新人教版

第3讲　离子共存、离子的检验和推断[考纲要求]　1.应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。2.利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。考点一　离子共存1．离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用所谓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．熟记常考离子的性质颜色MnO(紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄)氧化性ClO－、MnO、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O还原性S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋水解显酸性NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋水解显碱性AlO、S2－、SO、CO、SiO、ClO－、CH3COO－两性离子HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO注意　“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。3．常见溶液酸、碱性的判断酸性溶液：pH<7(常温)；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试液呈红色的溶液。碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。呈酸性或碱性的溶液：和Al反应放出H2的溶液(注HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c(H＋)水或c(OH－)水等于10－amol·L－1(a>7)的溶液。深度思考(1)OH－不能和________________________________________________________大量共存(填具体离子，下同)答案　H＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋、Mg2＋、Al3＋、Cr3＋、HCO、HS－、HSO、H2PO、HPO(2)H＋不能和_____________________________________________________大量共存。答案　OH－、CO(HCO)、S2－(HS－)、SO(HSO)、PO(H2PO，HPO)、SiO、AlO、ClO－、F－、CH3COO－、NO20\n(3)CO不能和________________________________________________大量共存。答案　H＋、Mg2＋、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋(4)SO不能和__________________________________________大量共存。答案　H＋、MnO、NO(H＋)、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋(5)Fe3＋不能和______________________________________________大量共存。答案　OH－、I－、SO、ClO－、CO(HCO)、S2－(HS－)、AlO(6)Al3＋不能和______________________________________________大量共存。答案　OH－、SO、ClO－、CO(HCO)、S2－(HS－)、AlO(7)I－不能和____________________________________________大量共存。答案　Fe3＋、NO(H＋)、MnO、ClO－、Cr2O(8)NO(H＋)不能和______________________________________大量共存。答案　CO(HCO)、SiO、ClO－、CH3COO－、S2－(HS－)、Fe2＋、SO(HSO)反思归纳判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时，一般从以下几个方面考虑(1)CO考虑生成气体和沉淀(2)SO考虑生成气体、沉淀和其还原性(3)Fe3＋考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性(4)Al3＋考虑生成Al(OH)3、双水解(5)I－只考虑其还原性(6)NO(H＋)考虑酸性及NO在酸性条件下的强氧化性。题组一　无限制条件的离子大量共存的判断1．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是(　　)A．Na＋、Mg2＋、Cl－、OH－B．H＋、Ca2＋、CO、NOC．Cu2＋、K＋、SO、NOD．Na＋、HCO、OH－、Ca2＋答案　C解析　A项中，Mg2＋与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，不能大量共存；B项中，H＋与CO不能大量共存，Ca2＋与CO会生成CaCO3沉淀，也不能大量共存；C项中各离子之间不能反应，可大量共存；D项中HCO与OH－、Ca2＋反应会生成CaCO3沉淀和H2O，不能大量共存。2．下列各溶液中，离子一定能大量共存的是(　　)A．Na＋、OH－、SO、Fe3＋B．K＋、Mg2＋、I－、ClO－C．K＋、Ba2＋、Cl－、Br－D．K＋、HCO、Cl－、H＋答案　C解析　OH－与Fe3＋反应生成沉淀，A错误。I－能被ClO－氧化，B错误。HCO与H＋20\n可结合成H2CO3并进一步分解，D错误。题组二　题干中有限制条件的离子大量共存的判断3．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)A．H＋、Fe2＋、Cr2O、SOB．Ca2＋、H＋、SO、HCOC．Na＋、Cu2＋、Cl－、S2－D．Fe3＋、K＋、SCN－、Cl－答案　A解析　A项酸性条件下，Fe2＋能被Cr2O氧化为Fe3＋；B项H＋和HCO反应放出CO2而不能大量共存；C项Cu2＋和S2－生成CuS沉淀而不能大量共存；D项Fe3＋与SCN－发生络合反应而不能大量共存。4．将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是(　　)A．K＋、SiO、Cl－、NOB．H＋、NH、Al3＋、SOC．Na＋、Cl－、MnO、SOD．Na＋、CO、CH3COO－、HCO答案　B解析　A中SiO能与SO2反应；C中MnO能与SO2发生氧化还原反应；D中CO、CH3COO－、HCO均能与SO2反应。5．25℃时，在由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1的溶液中，可以大量共存的离子组是(　　)A．K＋、Cu2＋、SO、MnOB．NH、Fe2＋、NO、H＋C．HCO、Na＋、Ca2＋、Cl－D．Na＋、K＋、SO、Cl－答案　D解析　该溶液中水的电离受到抑制，可能是强酸性溶液(pH＝2)，也可能是强碱性溶液(pH＝12)。A项，Cu2＋在强碱性溶液中不能大量存在，SO在强酸性溶液中不能大量存在；B项，Fe2＋、NO、H＋三者不能大量共存；C项，HCO在强酸性或强碱性溶液中都不能大量存在。题组三　选项中有限制条件的离子大量共存的判断6．下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是(　　)A．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－B．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOC．常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO、SiOD．c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O答案　C解析　c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液中，S2O可与H＋发生反应：S2O＋2H＋===20\nS↓＋SO2↑＋H2O。7．下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是(　　)A．使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SOB．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SOC．pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO、CO、Na＋、K＋答案　D解析　使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性，Cu2＋、Fe3＋不能大量存在，A错误。与铝粉反应放出氢气的溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，Al3＋在碱性溶液中不能大量存在，B错误。pH＝0的溶液呈酸性，ClO－不能大量存在，C错误。使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性，选项中的四种离子均可大量共存，D正确。反思归纳警惕题干中的常见“陷阱”条件类型高考中的常见表述误点点悟常见的限制条件]“无色”[有色离子不能大量存在“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”只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子常见的易错点“透明”“透明”也可“有色”“不大量共存”易看成大量“共存”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“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在酸性条件下具有强氧化性常见题干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字20\n考点二　离子的检验和推断1．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。20\n2.熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子常见的溶液中有颜色的离子有MnO——呈紫色，Cu2＋——呈蓝色，Fe2＋——呈浅绿色，Fe3＋——呈黄色。沉淀的颜色：Cu(OH)2——蓝色沉淀，Fe(OH)3——红褐色沉淀。解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。深度思考1．向某溶液中，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO?答案　不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。2．向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO？答案　不能，若溶液中存在SO、HCO，也有相同的现象。3．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO？答案　不能，若溶液中存在HCO、SO、HSO，也有相同的现象。4．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO？答案　不能，若溶液中存在SO和Ag＋，也有相同现象。5．向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH，该判断是否正确？为什么？答案　判断错误，检验NH时，应加入浓NaOH溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊试纸。6．向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则溶液中一定存在Fe2＋，该判断是否正确？为什么？答案　判断错误，检验Fe2＋时，应先加KSCN，再加氯水，否则，Fe3＋干扰结果的判断。7．做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？为什么？答案　判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。20\n题组一　排除干扰确定离子1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是(　　)A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在答案　B解析　Cl－、SO均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SO与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO，D错。2．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(　　)操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na＋，无K＋D滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH答案　B解析　本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查学生的实验能力。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项溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；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项应加入浓NaOH溶液，且需要加热，故无法确定是否含有NH。反思归纳无色溶液中离子检验的一般思路20\n题组二　步步为营，瞻前顾后——突破“离子组成推断题”3．某无色溶液中只可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种(忽略水电离出的H＋、OH－)，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(1)用pH试纸检验溶液的pH大于7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙色(3)向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是(　　)A．肯定含有的离子是③④⑤B．肯定没有的离子是②⑤C．可能含有的离子是①⑥D．不能确定的离子是③⑥答案　D解析　(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液显碱性，故一定含有SO，因为所给离子只有它水解后可以使溶液显碱性，进而可以判断无Ba2＋。(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振荡，静置，CCl4层呈橙色，说明原溶液中含有Br－。(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，结合(1)，可以判断原溶液中可能含有SO。(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，说明有Cl－存在，但(2)中因为已经引入了Cl－，故不能判断原溶液中是否有Cl－，据溶液电中性原理，得出有Na＋，综上所述，可以得出一定有的离子是Na＋、Br－、SO，一定没有的是Ba2＋，可能含有的是Cl－、SO。4．某透明溶液中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、NH、Cl－、I－、NO、SO(H＋、OH－20\n没有列出)中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验：①测定溶液pH，pH＝2；②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为3.2g；③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12L(标准状况)；④向溶液中加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33g；⑤向溶液中加入适量浓硫酸，再加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。下列对实验结论的分析合理的是(　　)A．可能存在Al3＋、Fe2＋B．只存在NO、NH、SO、Fe3＋C．一定不存在Cl－、I－D．可能存在Al3＋、Cl－答案　D解析　由①⑤实验知，溶液中一定存在大量的H＋和NO，所以该溶液中一定不存在I－和Fe2＋；由②知，一定含有Fe3＋，n(Fe3＋)＝2×3.2g/160g·mol－1＝0.04mol；由③知，n(NH)＝0.05mol；由④知，n(SO)＝0.01mol。根据实验现象不能确定Al3＋、Cl－是否存在。根据电荷守恒原理仍然无法判断Al3＋和Cl－是否存在。5．下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干种离子，该小组同学取100mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1mol·L－1硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示：(1)水样中一定含有的阴离子是____________，其物质的量浓度之比为________。(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：______________________________。(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？____(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________________(若K＋不存在，则不必回答)。(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(写出实验步骤、现象和结论)答案　(1)SO、CO　1∶2　(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O　(3)40.0mL　(4)是　c(K＋)≥0.6mol·L－1　(5)取少量水样于试管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样含Cl－，若不产生白色沉淀，则原水样不含Cl－解析　该水样为无色溶液，所以Fe3＋和Cu2＋20\n不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入硝酸，沉淀部分溶解，所以原水样一定含有SO和CO，因为CO与Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不能大量共存，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01mol，n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02mol，c(SO)∶c(CO)＝1∶2。可能含有Cl－，则c(K＋)≥0.6mol·L－1。解题技巧1.坚持“四项基本原则”，破解离子推断题(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：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、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，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可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，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。2.电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：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。题组三　离子推断实验操作题的规范解答6．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：实验步骤实验现象(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部试纸变为红色(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解由此判断：(1)溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是______________。(2)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)20\n____________________________________________________________________。答案　(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋(2)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在解析　(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；(2)步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子Fe2＋、I－就不能大量存在；(3)步说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；(4)步不能说明有Cl－，因为(3)中引入了Cl－；(5)步说明有Mg2＋和Al3＋。7．有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：Al3＋、Cl－、Na＋、K＋、NO、OH－、Fe2＋、AlO、CO、NH、SO、H＋。(1)完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：实验内容以及现象结论①取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生②确定M溶液中含有Na＋，不含K＋③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色(2)根据(1)中的实验回答：NO存在于________溶液中，理由是____________________________________；Cl－存在于________溶液中，理由是_____________________________________。(3)根据(1)中的实验确定，M溶液中含有的离子为________________________。答案　(1)①N溶液中不含CO、SO或M溶液中一定含有CO、SO②取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色(2)M　N溶液中含有H＋、Fe2＋、Al3＋、NH、K＋，由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NON　根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中(3)OH－、AlO、CO、SO、Na＋、NO解析　少量N溶液中滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生，说明N溶液中不含CO、SO，那么M溶液中一定含有CO、SO。取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，证明含有Na＋，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色，说明M中不含K＋；用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色，说明M溶液显碱性，含有大量的OH－，那么N溶液中含有大量的H＋。AlO不可能存在于酸性溶液中，Al3＋、Fe2＋、NH不可能存在于碱性溶液中，所以判断M溶液中有OH－、AlO、CO、SO、Na＋。N溶液中含有H＋、Fe2＋、Al3＋、NH、K＋。由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO，根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中。答题模板离子检验实验操作的答题模板操作　　　⇒　现象　　　⇒　　结论取样，加入……⇒有……生成　⇒……的是……例如：检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋20\n的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。1．(2022·广东理综，8)在水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)A．Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－B．K＋、Cu2＋、OH－、NOC．NH、Na＋、Br－、SOD．Mg2＋、H＋、SiO、SO答案　C解析　结合离子的性质，从离子反应发生的条件入手分析，离子之间若能发生反应，则不能大量共存。特别注意还原性离子(如Fe2＋等)与氧化性离子[如ClO－、NO(H＋)等]因发生氧化还原反应而不能大量共存。A项Fe2＋具有强还原性，ClO－具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应；B项Cu2＋能与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀；D项H＋能与SiO反应生成H2SiO3沉淀。2．(2022·安徽理综，8改编)下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是(　　)A．K＋、Ca2＋、Cl－、NOB．K＋、Na＋、Br－、SiOC．H＋、Fe2＋、SO、Cl2D．Na＋、S2－、OH－、SO答案　A解析　本题的易错点是CaCl2、Ca(NO3)2溶液与CO2不反应，不能形成CaCO3沉淀，掌握了这一点，本题就能顺利解答。A项通入CO2后溶液呈酸性，不会生成沉淀，仍能大量共存；B项通入CO2后会生成H2SiO3沉淀；C项Cl2在酸性环境下会氧化Fe2＋而不能大量共存；D项CO2能与OH－、S2－反应，而不能大量存在。3．(2022·江苏，3)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．0.1mol·L－1NaOH溶液：K＋、Na＋、SO、COB．0.1mol·L－1Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO、Cl－C．0.1mol·L－1FeCl3溶液：K＋、NH、I－、SCN－D．c(H＋)/c(OH－)＝1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO答案　A解析　解离子共存问题的关键是确定离子之间是否能发生化学反应。A项，各种离子间不发生反应，能大量共存；B项中会发生反应：Ba2＋＋CO===BaCO3↓，不能大量共存；C项中会发生反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2和Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，不能大量共存；D项中会发生反应：H＋＋ClO－===HClO，不能大量共存，尤其要注意，c(H＋)/c(OH－)＝1×1014的溶液应为强酸性溶液。4．(2022·浙江理综，13)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、SO、CO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：20\n下列判断正确的是(　　)A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C．K＋、AlO和SiO一定存在于溶液X中D．CO和SO一定不存在于溶液X中答案　C解析　由框图中呈现的有关反应现象可知，溶液中加入过量盐酸后，产生的沉淀甲必为H2SiO3，原溶液中有SiO；有SiO，则不可能有Al3＋和Mg2＋。产生的气体甲可能为CO2和SO2中的一种或两种，无色溶液甲中加入过量氨水后生成白色沉淀乙，则白色沉淀乙只能为Al(OH)3，证明原溶液中有AlO。溶液中存在的阳离子中只有K＋，故K＋、AlO、SiO一定存在于原溶液中，可能含有CO、SO中的一种或两种，无法判断SO是否存在，Al3＋、Mg2＋肯定不存在。5．(2022·上海，13)某溶液中可能含有Na＋、NH、Ba2＋、SO、I－、S2－。分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是(　　)A．Na＋B．SOC．Ba2＋D．NH答案　A解析　因为样品溶液显弱酸性，说明原溶液中含有NH，NH水解显酸性，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；样品中加入氯水和淀粉无明显现象，说明原溶液中不含I－和S2－，则溶液中的阴离子含有SO，无Ba2＋，不能确定的是Na＋。6．(2022·新课标全国卷，7改编)下列叙述中正确的是(　　)①能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2②某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－③某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋A．①②③B．①②C．②③D．无答案　D解析　①其他物质如NO2、Br2也可以把I－氧化成I2。②能使CCl4层显紫色的物质是I2，不是I－。③SO干扰Ag＋的检验。7．(2022·四川理综，10)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol·L－1乙溶液中c(H＋)＞0.1mol·L－1；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是(　　)A．甲溶液含有Ba2＋B．乙溶液含有SOC．丙溶液含有Cl－D．丁溶液含有Mg2＋20\n答案　D解析　能与其他三种物质的溶液产生白色沉淀的只可能是Ba(OH)2，故甲为Ba(OH)2，根据②可知乙是H2SO4，根据③可知丙的阴离子是Cl－，甲与丙能产生白色沉淀，则丙为MgCl2，丁为NH4HCO3，所以D错误。8．(2022·四川延考，28)有一白色固体混合物，可能含有的阴、阳离子分别是阳离子K＋　Ba2＋　Ag＋　Mg2＋　NH　Na＋阴离子SO　SO　CO　AlO为了鉴定其中的离子，现进行如下实验，根据实验现象，填写下列表格：(1)取该粉末，加水后得到无色溶液，且未嗅到气味；用pH试纸测得溶液的pH为12。排除的离子排除的依据(2)向溶液中滴加盐酸溶液，开始有沉淀生成，继续滴加，沉淀消失，同时有无色无味气体逸出。肯定存在的离子判断依据排除的离子排除的依据(3)尚待检验的离子及其检验方法尚待检验的离子检验方法答案　(1)排除的离子排除的依据NHAg＋、Mg2＋由于溶液呈碱性，且未嗅到刺激性气味碱性溶液中无沉淀生成(2)肯定存在的离子判断依据AlOCO加酸有沉淀，继续加酸沉淀溶解加酸后有无色无味气体逸出排除的离子排除的依据Ba2＋SO有CO存在时原溶液无沉淀酸化后逸出的气体没有刺激性气味(3)尚待检验的离子检验方法Na＋、K＋、SO通过焰色反应可检验Na＋、K＋是否存在，SO可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验20\n解析　(1)因为溶液的pH为12，即溶液呈碱性，且未嗅到刺激性气味，故不存在NH，又因为加水后得到的是无色透明溶液，说明没有沉淀生成，故不存在Ag＋、Mg2＋。(2)向溶液中滴加盐酸溶液，开始有沉淀生成，继续滴加，沉淀消失，说明溶液中存在AlO；同时有无色无味气体逸出，说明存在CO，且没有SO；因为有CO，故一定没有Ba2＋。(3)经过上述两个实验，还没确定的离子有K＋、Na＋、SO。其中K＋、Na＋用焰色反应检验，若火焰呈黄色，则说明有Na＋，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，则说明含有K＋；向溶液中加入盐酸酸化后再加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，以判断是否含有SO。1．能在水溶液中大量共存的一组离子是(　　)A．H＋、I－、NO、SiOB．Ag＋、Fe3＋、Cl－、SOC．K＋、SO、Cu2＋、NOD．NH、OH－、Cl－、HCO答案　C解析　A项中NO(H＋)能氧化I－而不能大量共存，H＋和SiO生成硅酸沉淀也不能大量共存；B项中Ag＋与Cl－、SO都不能大量共存；D项中OH－与NH、HCO都不能大量共存。2．某无色溶液与NH4HCO3作用能产生气体，此溶液中可能大量共存的离子组是(　　)A．Na＋、Ba2＋、NO、HCOB．Cl－、K＋、H＋、Na＋、SOC．MnO、K＋、Cl－、Mn2＋D．Fe2＋、NO、SO、OH－、Na＋答案　B解析　能与NH4HCO3作用产生气体的溶液既可能是酸性溶液(产生CO2)，也可能是碱性溶液(产生NH3)。A项中HCO在酸性溶液和碱性溶液中均不能大量存在，C项中MnO为紫色，D项中Fe2＋为浅绿色且和OH－不能大量共存。3．在含有I－且能使甲基橙试液变红的溶液中能大量共存的离子组为(　　)A．Fe3＋、Na＋、Br－B．NH、Na＋、AlOC．Ba2＋、Al3＋、Cl－D．K＋、MnO、NO答案　C解析　能使甲基橙试液变红的溶液为酸性溶液。A项中Fe3＋不能与I－大量共存：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B项中AlO不能在酸性溶液中存在，D项中MnO、NO与I－在酸性溶液中不能大量共存：2MnO＋10I－＋16H＋===2Mn2＋＋5I2＋8H2O、6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O。20\n4．下列各组离子在指定的环境中一定能大量共存的是(　　)A．滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3＋、NH、Cl－、SCN－B．含有大量HCO的溶液：NH、Ca2＋、Mg2＋、I－C．加入铝粉能产生H2的溶液：NH、Fe2＋、SO、NOD．含有大量ClO－的溶液：H＋、Mg2＋、I－、SO答案　B解析　Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存，A错误；加入铝粉能产生H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，酸性条件下Fe2＋与NO发生氧化还原反应而不能大量共存，碱性条件下Fe2＋、NH不能大量共存，C错误。5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)A．滴入KSCN溶液显血红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Br－、SOB．滴入酚酞显红色的溶液：Na＋、Al3＋、SO、Cl－C．c(Fe2＋)＝1mol·L－1的溶液：H＋、Na＋、Cl－、NOD．加入铝粉能产生大量H2的溶液：Na＋、K＋、Cl－、HCO答案　A解析　A项中离子可以大量共存；B项，滴入酚酞显红色的溶液呈碱性，此条件下Al3＋不能大量存在；C项，酸性条件下NO会将Fe2＋氧化；D项，加入铝粉产生大量氢气的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，不论酸性还是碱性条件下，HCO均不能大量存在。6．下列各组离子能够大量共存的是(　　)A．常温下，pH＝0的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Cl－、SOB．常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：K＋、HCO、Cl－、S2－C．使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、Fe3＋、NO、SOD．在AlCl3溶液中：Na＋、AlO、SO、NO答案　A解析　B项既可能为强酸性溶液，也可能为强碱性溶液，S2－在强酸性溶液中不能大量共存，HCO在强酸性、强碱性溶液中都不能大量共存；C项中溶液为碱性溶液，Cu2＋、Fe3＋均不能大量共存；D项中AlO和Al3＋发生双水解反应而不能大量共存。7．某溶液中可能含有K＋、NH、Ba2＋、SO、I－、CO。分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和CCl4振荡后静置，下层呈无色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是(　　)A．K＋B．SOC．Ba2＋D．NH答案　A解析　根据①可知溶液中不含CO；根据②可知溶液中不含I－；溶液中至少要含有一种阴离子，即SO。SO与Ba2＋不能大量共存，则不含Ba2＋。溶液呈弱酸性，则含有NH。只有K＋不能确定，还需要加以检验。8．某含有Na＋的澄清溶液中，可能还含有NH、Fe2＋、I－、Br－、CO、SO20\n六种离子中的几种。将该溶液进行如下实验：①滴加足量的新制氯水，有气泡生成，溶液变黄色；②向“①”中所得溶液中加入BaCl2溶液，无沉淀生成；③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液，不显蓝色。依据上述实验事实推断该溶液中(　　)A．一定存在Fe2＋、Br－、COB．一定呈碱性C．一定不存在I－、SOD．一定存在NH答案　C解析　加入新制氯水，有气泡产生，溶液变成黄色，可能存在Fe2＋、Br－或I－，并结合操作③可知一定不存在I－，有气泡产生，溶液中可能存在CO或SO，结合操作②可知溶液中一定不存在SO。9．下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是(　　)选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解该溶液中一定含有SOB向某溶液中同时加入几滴KSCN溶液和少量新制的氯水，溶液变为血红色该溶液中一定含有Fe2＋C向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体该溶液中一定含有COD向某溶液中加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体该溶液中一定含有NH答案　D解析　A项溶液中也可能含有Ag＋；B项溶液中不一定含有Fe2＋，确定有Fe2＋的操作及现象：加KSCN溶液，溶液不变血红，再加新制的氯水，溶液变为血红色；C项溶液中可能含有HCO、CO、SO、HSO中的一种或几种。10．常温下，某未知溶液中＝1×1012，且含有大量Al3＋和NO，检验此溶液中是否大量存在以下6种离子：①SiO、②NH、③Fe2＋、④Na＋、⑤HCO、⑥Cl－，其中不必检验就能加以否定的离子是(　　)A．①③⑤B．②③④C．①②⑥D．④⑤⑥答案　A解析　常温下，c(H＋)/c(OH－)＝1×1012，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，联立解得c(H＋)＝0.1mol·L－1，故该溶液呈酸性。又因所给溶液中含有NO，故SiO、Fe2＋、HCO不能大量存在。11．有A、B、C、D、E五瓶透明溶液，分别是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO320\n中的一种。已知：①A与B反应有气体生成；②B与C反应有沉淀生成；③C与D反应有沉淀生成；④D与E反应有沉淀生成；⑤A与E反应有气体生成；⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质。请填空：(1)在②和③的反应中，生成的沉淀物质的化学式是________________。(2)A是__________，B是____________，C是_______________________________，D是__________，E是________。(3)A与E反应的离子方程式是___________________________________________。答案　(1)AgCl　(2)Na2CO3　HCl　AgNO3　BaCl2　NaHSO4　(3)2H＋＋CO===CO2↑＋H2O解析　根据⑥“在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质”这一信息可知，B与D中必然含有相同的离子，容易推断出它们是HCl和BaCl2，都可与银离子反应生成AgCl沉淀；因此，C必然是AgNO3；再根据①，A与B反应有气体生成，推断B一定是HCl，那么，D是BaCl2，A是Na2CO3，剩余的一种物质，即NaHSO4就是E。12．某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SO、SO，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH－的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如下图所示。(1)图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是①________，②________，③________，④__________，⑤__________。(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是a________、b________、c________。(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________。(4)无色溶液C加试剂③的主要目的是_______________________________________。(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是____________________。(6)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是_______________________________________________________________________________________________________。答案　(1)Ba(NO3)2　HCl　HNO3　Br2　AgNO3(2)SO　SO　Cl－(3)BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O(4)中和OH－，防止对Cl－的检验产生干扰(5)会使SO对SO的检验产生干扰，不能确认SO是否存在(6)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－解析　该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子：Cl－、OH－、SO、SO20\n，据框图分析，试剂①将其分为两组，而试剂②又将沉淀A部分溶解，其中沉淀B没被溶解，据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3，而气体E一定是SO2。据题中所给被选试剂，试剂①必定是Ba(NO3)2溶液，试剂②必是稀盐酸，试剂④必是溴水。溶液C中必含Cl－、OH－、K＋(原有)和Ba2＋、NO(新加入)，向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀，不难推出试剂③应为稀硝酸，目的是中和OH－，防止对下一步用试剂⑤AgNO3溶液检验Cl－产生干扰。13．饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成：阳离子　　K＋　　　Na＋　　Cu2＋　　Al3＋阴离子　　SO　　HCO　　NO　　OH－为了鉴别上述化合物，分别进行以下实验，其结果如下所示：①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：(1)写出B、D的化学式：B：____________、D：________。(2)将含1molA的溶液与含1molE的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为____________。(3)写出实验②发生反应的离子方程式：_______________________________________________、_________________________________________________。(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：___________________。答案　(1)KNO3　CuSO4　(2)Na2CO3(3)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(4)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋解析　根据实验①可知，D中含有Cu2＋；根据实验②可知C中含有Al3＋，E可能是KOH或NaOH；再根据③，只有B、C中含有K＋，故E为NaOH；根据实验④A中含有HCO，故A为NaHCO3，C、D中含有SO，故D为CuSO4，C为KAl(SO4)2。根据实验⑤可判定B为KNO3。等物质的量的NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3和H2O。NaOH溶液加入到KAl(SO4)2溶液中，首先是Al3＋与OH－反应生成Al(OH)3，Al(OH)3又溶解在过量的NaOH溶液中：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。KAl(SO4)2中的Al3＋水解生成具有吸附作用的Al(OH)3胶体，其具有净水作用。14．X、Y、Z三种可溶性盐，其阳离子分别是Ba2＋、Cu2＋、Ag＋中的某一种，阴离子分别是Cl－、SO、NO中的某一种。现做以下实验：①将三种盐各取少量，分别溶于盛有5mL蒸馏水的三支试管中，只有X盐溶液呈蓝色。20\n②分别向三支试管中加入2mL稀盐酸，发现Y盐溶液中产生白色沉淀，Z盐溶液无明显现象。(1)根据上述事实，推断这三种盐的化学式：X________，Y________，Z________。(2)若上述三种阳离子Ba2＋、Cu2＋、Ag＋对应的盐都为硝酸盐，将其混合配成溶液，选择合适试剂，将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如下：部分物质溶解性表Ba2＋Cu2＋Ag＋Cl－溶溶不CO不不不SO不溶微S2－溶不不①沉淀1的化学式为________；②写出混合溶液与试剂A反应的离子方程式：________________________________；③若C为Na2S，且它与B的阳离子相同，则试剂B的名称是____________。答案　(1)CuSO4　AgNO3　BaCl2(2)①AgCl　②Ag＋＋Cl－===AgCl↓　③硫酸钠(硫酸氢钠)解析　(1)由X盐溶液呈蓝色，知其为铜盐。向三支试管中加入稀盐酸，发现Y盐溶液中产生白色沉淀，说明Y盐为银盐，而从阴离子看，Y只能为AgNO3。进一步分析，X为CuSO4，Z为BaCl2。(2)由部分物质溶解性表及流程图分析沉淀1为AgCl。若C为Na2S，则沉淀2只能是硫酸钡。20