第1章 第2节 第2课时 离子共存与检验-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习讲义（人教版）

第2课时　离子共存与检验 1．从离子间的反应认识离子反应的实质，并能判断离子之间是否能够共存。 2．根据离子的性质，结合实验现象判断离子的存在。 3．根据离子的性质和实验目的能设计物质检验、分离、提纯的任务，并优化实验方案，完成实验操作，能观察现象并记录探究成果。 1．离子共存 (1)因发生复分解反应不能大量共存 ①因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存 离子 不能大量共存的离子 Ba2+、Ca 、、、、等 Ag＋ Cl－、Br－、I－、、、、S2-等 H＋ [Al(OH)4]－、等 S2- Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag＋等 Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag＋等 OH－ Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等 [Al(OH)4]－ H＋、、等 ②因生成难电离的物质或气体不能大量共存 离子 不能大量共存的离子 H＋ 弱酸阴离子、、、、S2-、HS－等 OH－ 、、、HS－等 (2)因发生氧化还原反应不能大量共存 强氧化性离子 还原性离子 ClO－、(H＋)、(H＋)、 Fe3+、(H＋)、 Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I－、 、HS－、 (3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存 ①Al3+与、、S2-、HS－、、、ClO－； ②Fe3+与、、[Al(OH)4]－、、ClO－。 (4)因发生络合反应不能大量共存 ①Fe3+与SCN－反应生成Fe(SCN)3。 ②Ag＋与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]＋。 ③Cu2+与NH3·H2O反应生成[Cu(NH3)4]2+。 2．常见离子的检验 (1)常见阳离子的检验与推断依据 ①依据生成的沉淀检验或推断 阳离子 试剂 实验现象(依据) Mg2+ NaOH 溶液 开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量时沉淀不溶解 Al3+ NaOH 溶液 开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量时沉淀溶解 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] 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依据生成的气体检验或推断 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(依据) 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+ 先加入KSCN溶液，再加入氯水 先无明显变化，后变红色 (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 阴离子 试剂 实验现象(依据) Cl－、 Br－、 I－ AgNO3溶液 和稀硝酸 产生白色沉淀：AgCl 产生淡黄色沉淀：AgBr 产生黄色沉淀：AgI 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 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 ②依据生成的气体检验或推断 阴离子 试剂 实验现象(依据 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 稀硫酸和品红溶液 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 ③依据显示特殊颜色检验或推断 b．有机层(下层) c．I－溶液变蓝色，表明有I－ (1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有或Ag＋。(　√　) (2)加入盐酸，产生白色沉淀，滴加硝酸白色沉淀不溶解，则溶液中有 Ag＋。(　×　) (3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在。(　×　) (4)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。(　×　) (5)滴加KSCN溶液无现象，将所得溶液滴加饱和氯水，溶液无红色，则溶液中一定不存在Fe2+。(　√　) (6)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。(　√　) (7)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－。(　√　) 溶液中多离子共存的检验 (1)Cl－、共存的溶液 、共存的溶液 　溶液中离子共存的判断 考向1| 判断离子共存，注意“题干”限制条件 1．下列各组离子能大量共存的是(　　) A．Fe3+、Na＋、SCN－、 B．K＋、Na＋、ClO－、I－ C．Al3+、Ca2+、、 、Cu2+、CH3COO－、 D　解析：Fe3+和SCN－反应生成配合物，不能大量共存，A错误； ClO－、I－两者会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；Al3+和会发生相互促进的水解反应，不能大量共存，C错误；四种离子相互之间不反应，能大量共存，D正确。 2．化学粒子间常因发生反应而“水火不容”。下列粒子能大量共存于无色透明溶液中的是(　　) A．Na＋、、、Cl2 B．H＋、Ca2+、、Cl－ C．H＋、Mg2+、I－、HClO D．H＋、、、CH3COOH D　解析：和Cl2在溶液中发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误；H＋与反应生成H2O和CO2，不能大量共存，B错误；H＋、 I－、HClO在溶液中发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；H＋、、、CH3COOH在溶液中不反应，且均是无色的，能大量共存，D正确。 溶液中离子共存的判断技巧 (1)在做有关离子共存题目时，还应注意题干中的“关键词”，如 ①“一定大量共存”还是“可能大量共存”。 ②“透明溶液”还是“无色透明溶液”，CuSO4溶液为蓝色透明溶液，NaCl溶液为无色透明溶液。 ③“酸性”“碱性”或其他指定离子。 (2)常见有颜色的离子： Cu2+、Fe3+、Fe2+、、、等。 考向2| 判断离子共存，注意“选项”限制条件 3．(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　) A．在0.1 mol·L-1 氨水中：Ag＋、Cu2+、、 B．在0.1 mol·L-1 氯化钠溶液中：Fe3+、I－、Ba2+、 C．在0.1 mol·L-1 醋酸溶液中：、、Br－、H＋ D．在0.1 mol·L-1 硝酸银溶液中：K＋、Cl－、Na＋、 C　解析：氨水显碱性，会与Ag＋、Cu2+反应，不能大量共存，A项错误；Fe3+、I－会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；醋酸显酸性，在醋酸溶液中、、Br－、H＋均不会发生反应，能大量共存，C项正确；硝酸银中的Ag＋会与Cl－反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误。 4．(2024·甘肃适应性测试)室温下，下列离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．在澄清的KNO3溶液中：、OH－、Zn2+、Fe2+ B．0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中：Cl－、、Mg2+、 C．在稀氢氧化钠溶液中：、S2-、Ca2+、Al3+ D．在稀盐酸中：、、Na＋、K＋ D　解析：OH－与Zn2+和Fe2+反应会生成沉淀，同时具有氧化性，Fe2+具有还原性，二者能发生氧化还原反应，均不能大量共存，A项错误；0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中水解产生和Mg2+水解均会产生H＋，水解会相互促进，大量存在时会生成Mg(OH)2沉淀，B项错误；在稀氢氧化钠溶液中，Ca2+和Al3+可以和氢氧化钠发生反应生成微溶的和Al(OH)3沉淀，不能大量共存，C项错误；在稀盐酸中、、Na＋、K＋均不互相反应，可以大量共存，D项正确。 5．下列各组离子能大量共存的是(　　) A．使酚酞指示剂变红的溶液：、Cl－、、Na＋ B．室温下，pH＝1的溶液：K＋、、Cl－、S2- C．饱和SO2水溶液：Ba2+、Na＋、Cl－、 D．含有Fe2+的溶液中：K＋、Na＋、、Cl－ A　解析：使酚酞指示剂变红的溶液为碱性溶液，四种离子在碱性溶液中不发生任何反应，能大量共存，故A正确；pH＝1的溶液为酸性溶液，H＋能与S2-反应生成H2S，不能大量共存，故B错误；饱和SO2水溶液为酸性溶液，酸性溶液中会与SO2反应生成，Ba2+与会反应生成BaSO4，不能大量共存，故C错误；Fe2+能与反应生成蓝色沉淀，不能大量共存，故D错误。 警惕特定情况下的隐含因素 (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)含有大量的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。 (3)含有大量S2-、、[Al(OH)4]－的溶液，隐含溶液呈碱性。 　常见离子的检验与推断 考向1| 常见离子的检验 1．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 B 滴加硫酸 有刺激性气味的气体产生 原溶液中有 C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) 原溶液中有钾元素 D 滴加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 C　解析：A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有或或Ag＋，错误；B项也有同样的现象，错误；C项，观察钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃，排除钠的干扰，正确；D项，检验应加入浓NaOH溶液，且需要加热，错误。 2．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：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或 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还原而使溶液褪色，B项正确；、、遇稀盐酸也可产生大量气泡，C项错误；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液也会产生不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀，D项错误。 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 加过量的Ba(NO3)2溶液 加稀硝酸酸化 OH－ 加盐酸酸化 Ag＋ 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色 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 考向2| 从定性、定量的角度推断离子或物质 3．某无色透明溶液中只可能含有Na＋、、Cl－、、、H＋、Cu2+中的几种，且每种离子的物质的量均为1 mol。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如表所示。下列结论正确的是(　　) 步骤 操作 现象 (1) 用紫色石蕊溶液检验 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 (3) 将(2)中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 A．该实验无法确定是否含有Cl－ B．可能含有的离子是Na＋、、Cl－ C．肯定含有的离子是Na＋、、H＋ D．肯定不含的离子只有Cl－、、 C　解析：溶液呈无色，溶液中不含有Cu2+；步骤(1)用紫色石蕊溶液检验，溶液变红，说明溶液中含有H＋，由于、与H＋不能大量共存，溶液中不含有、；步骤(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸，有白色沉淀生成，溶液中含有，每种离子物质的量均为1 mol，根据电荷守恒，溶液中含有Na＋；步骤(3)将(2)中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－，步骤(2)中加入了Cl－，结合电荷守恒，原溶液中不含有Cl－。 4．常温下，20 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种：、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl－、。现对X溶液进行实验，其现象和结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．X溶液的pH>7 B．X溶液中一定含有Mg2+、Al3+、，不能确定是否含有Cl－ C．X溶液中一定含有Cl－，且c(Cl－)为6.0 mol·L-1 D．向滤液中通入足量的CO2气体，可得白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重，可得固体1.02 g C　解析：10 mL X溶液中加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，生成2.33 g白色沉淀，为BaSO4，说明X溶液中含＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol；10 mL X溶液中加入氢氧化钠溶液，滤液稀释后pH＝13，呈碱性，剩余氢氧化钠物质的量为0.1 mol·L-1×0.1 L＝0.01 mol，产生的刺激性气味的气体为NH3，说明X溶液中含有＝n(NH3)＝ ＝n[Mg(OH)2]＝＝0.02 mol，0.02 mol Mg2+消耗NaOH的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol，0.04 mol＋0.01 mol＋0.01 mol＜0.025 L×4 mol·L-1＝0.1 mol，说明X溶液中还含有Al3+，由可知n(Al3+)＝×(0.1 mol－0.04 mol－0.01 mol－0.01 mol)＝0.01 mol，由于2n(Mg2+)＋＝0.02 mol×2＋0.01 mol×3＋0.01 mol＝＝0.01 mol×2＝0.02 mol，根据溶液呈电中性可知，X溶液中一定含有Cl－，且10 mL溶液中n(Cl－)＝0.08 mol－0.02 mol＝0.06 mol，X溶液中一定含有、Mg2+、Al3+、Cl－、，B错误，C正确；、Mg2+、Al3+水解使溶液呈酸性，pH＜7，A错误；10 mL X溶液中一定含有，加入足量NaOH溶液时生成0.01 mol [Al(OH)4]－，通入足量的CO2气体，可得 沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重，根据铝原子守恒可知，得到0.005 mol Al2O3固体，质量为0.005 mol×102 g·mol-1＝0.51 g，D错误。 离子综合推断题的解题技巧 (1)解题时要遵循以下四个原则 (2)电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用 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。 课时质量评价(三) 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．(2024·淄博模拟)下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是(　　) A．0.1 mol·L-1 NaCl溶液：K＋、Fe3+、SCN－、 B．0.1 mol·L-1 盐酸：[Al(OH)4]－、Na＋、K＋、Cl－ C．0.1 mol·L-1 KHCO3溶液：Na＋、、、 D．澄清透明的溶液：Cl－、Fe3+、Cu2+、I－ C　解析：Fe3+与SCN－发生络合反应，不能大量共存，A错误；盐酸中含有大量的H＋，会与发生反应：=== ===Al3+＋4H2O，故H＋与不能大量共存，B错误；K＋、与Na＋、、、均不反应，能够大量共存，C正确；Fe3+与I－会发生反应：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2，故澄清透明的溶液中Fe3+与I－不能大量共存，D错误。 2．某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子，进行了如图所示的操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列结论正确的是(　　) A．原溶液中一定含有 B．原溶液中一定含有 C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3+ B　解析：原溶液中加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，如果其中含有，则会被氧化为，所以原溶液中不一定含有，故A错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，所以原溶液中一定含有，故B正确；原溶液中加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，引入了Cl－，则能和AgNO3反应生成AgCl沉淀的离子不一定是原溶液中含有的Cl－，故C错误；原溶液中加入稀盐酸酸化的溶液，如果其中含有Fe2+，则Fe2+会被氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液而使溶液呈红色，所以原溶液中不一定含有Fe3+，故D错误。 3．孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质)，工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步是用过量硫酸溶解并过滤。常温下，分别取滤液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是(　　) A．加入过量氨水：、、OH－、Fe3+ B．加入过量稀硝酸：Fe3+、H＋、Cu2+、、、Al3+ C．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe3+、、OH－、[Al(OH)4]－ D．加入过量NaHCO3溶液：Na＋、Al3+、、 B　解析：OH－与Fe3+、都反应，不能大量共存，故A不符合题意；Fe3+、H＋、Cu2+、、、Al3+相互不反应，可以大量共存，故B符合题意；OH－与Fe3+反应，不能大量共存，故C不符合题意；Al3+与发生相互促进的水解反应，二者不能大量共存，故D不符合题意。 4．(2022·全国乙卷)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验： ①溶于水，得到无色透明溶液； ②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离； ③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。 该样品中确定存在的是(　　) A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3 C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3 A　解析：①溶于水，得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应：，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。 5．下列溶液中的离子一定能大量共存的是(　　) A．室温下，pH＝1的溶液：Na＋、Fe3+、、 B．加入KSCN显红色的溶液：K＋、、Cl－、 C．加入铝粉有气体产生的溶液：、S2-、K＋、Na＋ D．室温下，水电离出的c(H＋)＝1×10-12mol·L-1的溶液：K＋、Na＋、、 A　解析：室温下，pH＝1的溶液呈酸性，Na＋、Fe3+、、和 H＋都不反应，可以大量共存，故A符合题意；加入KSCN显红色，则溶液中存在Fe3+，会与发生水解相互促进反应，不能大量共存，故B不符合题意；加入铝粉有气体产生，溶液可能呈酸性或碱性，溶液为酸性时和S2-会发生反应，不能大量共存，故C不符合题意；室温下，水电离出的c(H＋)＝1×10-12 mol·L-1的溶液pH＝2或pH＝12，溶液为酸性时与H＋生成沉淀而不能共存，故D不符合题意。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 6．常温下，下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是(　　) A．在酸性溶液中：Fe2+、Mg2+、、 B．0.1 mol·L-1 NaClO溶液：H＋、K＋、、Cl－ C．能使酚酞变红的溶液中：Na＋、Al3+、、 D．加入铝片产生H2的溶液中：Na＋、Ba2+、、 D　解析：在酸性溶液中Fe2+、之间发生氧化还原反应，A不符合题意；0.1 mol·L-1 NaClO溶液中H＋、ClO－、Cl－之间发生氧化还原反应生成Cl2，B不符合题意；能使酚酞变红的溶液显碱性，Al3+、均与OH－反应，C不符合题意；加入铝片产生H2的溶液，如果溶液显碱性，Na＋、Ba2+、CH3COO－、、OH－之间不反应，可以共存，D符合题意。 7．常温下，下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．由水电离出的c(OH－)＝10-4 mol·L-1的溶液中：Na＋、Ba2+、Cl－、Br－ B．0.1 mol·L-1Fe、[Fe(CN)6]3-、Na＋、Cl－ C．加入过量明矾、 Cl－、 D．通入CO2后的溶液中：K＋、Ca2+、Cl－、 CD　解析：由水电离出的c(OH－)＝10-4 mol·L-1，说明水的电离受到促进，应存在能水解的离子，若存在的能水解的离子为，则Ba2+不能与共存，A错误；[Fe(CN)6]3-与Fe2+反应产生蓝色沉淀，不能大量共存，B错误；加入过量明矾后，Mg2+、、Cl－、可以大量共存，C正确；通入CO2后的溶液中，K＋、Ca2+、Cl－、可以大量共存，D正确。 三、非选择题 8．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苯、甲苯和如下可溶性无机离子：K＋、、Mg2+、Al3+、、、Cl－、。某研究小组收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成了如下实验。 回答下列问题： (1)雾霾属于气溶胶，下列属于气溶胶的是______(填标号)。 ①有色玻璃　②云　③浓雾　④果冻　 ⑤氢氧化铁胶体 (2)沉淀B溶于酸发生反应的离子方程式可能为 __________________________________________________________。 (3)沉淀A的化学组成中一定有________。 (4)该雾霾中肯定存在的离子是________，肯定不存在的离子是_______。 (5)检验该雾霾中是否含有钾离子的方法是________________________ ____________________________________________________________。 解析：加Ba(OH)2溶液产生的气体A遇湿润的红色石蕊试纸显蓝色，推断气体A是NH3。沉淀A遇H＋部分溶解但无气体放出，推测该沉淀是BaSO4和Mg(OH)2，则原溶液中存在、Mg2+、，不存在。溶液A中通入CO2后产生的沉淀B遇H＋溶解有气体放出，该沉淀中肯定有 BaCO3，但不能确定是否存在。根据气体B是红棕色可确定B为NO2，原溶液中一定存在。(1)气溶胶的分散剂为气态，所以属于气溶胶的是②③。(2)沉淀B溶于酸发生反应的离子方程式可能为Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O、BaCO3＋2H＋===Ba2+＋CO2↑＋H2O。(3)据分析可知，沉淀A的化学组成中一定有BaSO4、Mg(OH)2。(4)该雾霾中肯定存在的离子是、、、Mg2+，肯定不存在的离子是。(5)检验该雾霾中是否含有钾离子的方法是焰色试验。 答案：(1)②③ (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O、BaCO3＋2H＋===Ba2+＋CO2↑＋H2O (3)BaSO4、Mg(OH)2 、、、Mg2+　 (5)焰色试验 9．(2024·淄博模拟)下列离子或分子在同一水溶液中能大量共存的是(　　) A．CH3CH2OH、K＋、、H＋ B．C6H5OH、H＋、、Fe3+ C．[Al(OH)4]－、OH－、Rb＋、 D．、NH3·H2O C　解析：酸性环境下具有氧化性，CH3CH2OH具有还原性，二者发生氧化还原反应，无法大量共存，故A不符合题意；C6H5OH与Fe3+发生络合反应，不能大量共存，故B不符合题意；各离子间不反应，可大量共存，故C符合题意；在氨水中发生反应：＋2NH3·H2O===＋4H2O，无法大量共存，故D不符合题意。 10．1 L某溶液A中存在Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、、、Cl－、、中的五种离子，且浓度均为0.1 mol·L-1。对溶液A进行以下实验，整个过程如下图所示(部分产物省略)，反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同。 回答下列问题： (1)溶液A中含有的阴离子是__________________________________。 (2)反应①的离子方程式为______________________________________ __________________________________________________________。 (3)固体C可能是________(填标号)。 A．MgO　　　　　　 B．Mg(OH)Cl C．MgCO3 D．MgCl2 理由是______________________________________________________ (用必要的化学用语及文字表示)。 (4)气体甲、气体乙造成的环境问题有____________________________ __________________________________________(写出其中一个即可)。 (5)若向原溶液A中加入足量的NaOH溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重，得到固体的质量为________g。 解析：结合框图分析、能与盐酸反应，生成CO2气体，但是CO2在空气中不能转化为其他气体，Fe2+、和H＋发生氧化还原反应得到NO(气体甲)，NO在空气中氧化为NO2(气体乙)，符合题目要求，据此判断溶液A中含有Fe2+、，因为、均不能与Fe2+大量共存，所以溶液A中不存在、。因为溶液A、B中所含阴离子种类相同，所以溶液A中必含Cl—。又因为溶液A中含有五种离子，且浓度均为0.1 mol·L-1，所以溶液A中含有，则一定不含Ba2+。依据电荷守恒可知溶液A中含有的另一种阳离子为Mg2+；再结合流程图可知加入的物质C最好是能与酸反应的不溶性含镁化合物，中和溶液中H＋，酸性降低，溶液B中新生成的Fe3+转化为沉淀(沉淀甲)，溶液D中Mg2+与加入的NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀(沉淀乙)。(1)由分析可知，溶液A中含有的阴离子是Cl－、、。(2)反应①为Fe2+和(H＋)之间的氧化还原反应，会产生气体甲(NO)，其离子方程式为3Fe2+＋＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O。(3)溶液B中有Fe3+，Fe3+会水解，水解方程式为＋ 3H＋，由框图可知，加入C的作用是与H＋反应，H＋浓度减小，使Fe3+的水解平衡正向移动，Fe3+沉淀完全，固体C可以是MgO、Mg(OH)Cl、MgCO3。(4)气体甲是NO，气体乙是NO2，它们可以造成光化学烟雾、酸雨等环境问题。(5)若向原溶液中加入足量NaOH溶液，通过过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重，得到的固体为MgO和Fe2O3，根据镁元素和铁元素守恒得固体质量为0.1 mol·L-1×1 L×40 g·mol-1＋0.1 mol·L-1×1 L××160 g·mol-1＝12 g。 答案：(1)Cl－、、 (2)3Fe2+＋4H＋＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O (3)ABC　Fe3+＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，固体C消耗H＋，促进平衡正移，产生Fe(OH)3沉淀 (4)光化学烟雾(或酸雨)　(5)12 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时质量评价(三) 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．(2024·淄博模拟)下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是(　　) A．0.1 mol·L-1 NaCl溶液：K＋、Fe3+、SCN－、 B．0.1 mol·L-1 盐酸：[Al(OH)4]－、Na＋、K＋、Cl－ C．0.1 mol·L-1 KHCO3溶液：Na＋、、、 D．澄清透明的溶液：Cl－、Fe3+、Cu2+、I－ C　解析：Fe3+与SCN－发生络合反应，不能大量共存，A错误；盐酸中含有大量的H＋，会与发生反应：=== ===Al3+＋4H2O，故H＋与不能大量共存，B错误；K＋、与Na＋、、、均不反应，能够大量共存，C正确；Fe3+与I－会发生反应：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2，故澄清透明的溶液中Fe3+与I－不能大量共存，D错误。 2．某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子，进行了如图所示的操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列结论正确的是(　　) A．原溶液中一定含有 B．原溶液中一定含有 C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3+ B　解析：原溶液中加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，如果其中含有，则会被氧化为，所以原溶液中不一定含有，故A错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，所以原溶液中一定含有，故B正确；原溶液中加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，引入了Cl－，则能和AgNO3反应生成AgCl沉淀的离子不一定是原溶液中含有的Cl－，故C错误；原溶液中加入稀盐酸酸化的溶液，如果其中含有Fe2+，则Fe2+会被氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液而使溶液呈红色，所以原溶液中不一定含有Fe3+，故D错误。 3．孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2杂质)，工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步是用过量硫酸溶解并过滤。常温下，分别取滤液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中大量存在的一组离子正确的是(　　) A．加入过量氨水：、、OH－、Fe3+ B．加入过量稀硝酸：Fe3+、H＋、Cu2+、、、Al3+ C．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe3+、、OH－、[Al(OH)4]－ D．加入过量NaHCO3溶液：Na＋、Al3+、、 B　解析：OH－与Fe3+、都反应，不能大量共存，故A不符合题意；Fe3+、H＋、Cu2+、、、Al3+相互不反应，可以大量共存，故B符合题意；OH－与Fe3+反应，不能大量共存，故C不符合题意；Al3+与发生相互促进的水解反应，二者不能大量共存，故D不符合题意。 4．(2022·全国乙卷)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验： ①溶于水，得到无色透明溶液； ②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离； ③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。 该样品中确定存在的是(　　) A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3 C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3 A　解析：①溶于水，得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应：，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。 5．下列溶液中的离子一定能大量共存的是(　　) A．室温下，pH＝1的溶液：Na＋、Fe3+、、 B．加入KSCN显红色的溶液：K＋、、Cl－、 C．加入铝粉有气体产生的溶液：、S2-、K＋、Na＋ D．室温下，水电离出的c(H＋)＝1×10-12mol·L-1的溶液：K＋、Na＋、、 A　解析：室温下，pH＝1的溶液呈酸性，Na＋、Fe3+、、和 H＋都不反应，可以大量共存，故A符合题意；加入KSCN显红色，则溶液中存在Fe3+，会与发生水解相互促进反应，不能大量共存，故B不符合题意；加入铝粉有气体产生，溶液可能呈酸性或碱性，溶液为酸性时和S2-会发生反应，不能大量共存，故C不符合题意；室温下，水电离出的c(H＋)＝1×10-12 mol·L-1的溶液pH＝2或pH＝12，溶液为酸性时与H＋生成沉淀而不能共存，故D不符合题意。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 6．常温下，下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是(　　) A．在酸性溶液中：Fe2+、Mg2+、、 B．0.1 mol·L-1 NaClO溶液：H＋、K＋、、Cl－ C．能使酚酞变红的溶液中：Na＋、Al3+、、 D．加入铝片产生H2的溶液中：Na＋、Ba2+、、 D　解析：在酸性溶液中Fe2+、之间发生氧化还原反应，A不符合题意；0.1 mol·L-1 NaClO溶液中H＋、ClO－、Cl－之间发生氧化还原反应生成Cl2，B不符合题意；能使酚酞变红的溶液显碱性，Al3+、均与OH－反应，C不符合题意；加入铝片产生H2的溶液，如果溶液显碱性，Na＋、Ba2+、CH3COO－、、OH－之间不反应，可以共存，D符合题意。 7．常温下，下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．由水电离出的c(OH－)＝10-4 mol·L-1的溶液中：Na＋、Ba2+、Cl－、Br－ B．0.1 mol·L-1Fe、[Fe(CN)6]3-、Na＋、Cl－ C．加入过量明矾、 Cl－、 D．通入CO2后的溶液中：K＋、Ca2+、Cl－、 CD　解析：由水电离出的c(OH－)＝10-4 mol·L-1，说明水的电离受到促进，应存在能水解的离子，若存在的能水解的离子为，则Ba2+不能与共存，A错误；[Fe(CN)6]3-与Fe2+反应产生蓝色沉淀，不能大量共存，B错误；加入过量明矾后，Mg2+、、Cl－、可以大量共存，C正确；通入CO2后的溶液中，K＋、Ca2+、Cl－、可以大量共存，D正确。 三、非选择题 8．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苯、甲苯和如下可溶性无机离子：K＋、、Mg2+、Al3+、、、Cl－、。某研究小组收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成了如下实验。 回答下列问题： (1)雾霾属于气溶胶，下列属于气溶胶的是______(填标号)。 ①有色玻璃　②云　③浓雾　④果冻　 ⑤氢氧化铁胶体 (2)沉淀B溶于酸发生反应的离子方程式可能为 __________________________________________________________。 (3)沉淀A的化学组成中一定有________。 (4)该雾霾中肯定存在的离子是________，肯定不存在的离子是_______。 (5)检验该雾霾中是否含有钾离子的方法是________________________ ____________________________________________________________。 解析：加Ba(OH)2溶液产生的气体A遇湿润的红色石蕊试纸显蓝色，推断气体A是NH3。沉淀A遇H＋部分溶解但无气体放出，推测该沉淀是BaSO4和Mg(OH)2，则原溶液中存在、Mg2+、，不存在。溶液A中通入CO2后产生的沉淀B遇H＋溶解有气体放出，该沉淀中肯定有 BaCO3，但不能确定是否存在。根据气体B是红棕色可确定B为NO2，原溶液中一定存在。(1)气溶胶的分散剂为气态，所以属于气溶胶的是②③。(2)沉淀B溶于酸发生反应的离子方程式可能为Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O、BaCO3＋2H＋===Ba2+＋CO2↑＋H2O。(3)据分析可知，沉淀A的化学组成中一定有BaSO4、Mg(OH)2。(4)该雾霾中肯定存在的离子是、、、Mg2+，肯定不存在的离子是。(5)检验该雾霾中是否含有钾离子的方法是焰色试验。 答案：(1)②③ (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O、BaCO3＋2H＋===Ba2+＋CO2↑＋H2O (3)BaSO4、Mg(OH)2 、、、Mg2+　 (5)焰色试验 9．(2024·淄博模拟)下列离子或分子在同一水溶液中能大量共存的是(　　) A．CH3CH2OH、K＋、、H＋ B．C6H5OH、H＋、、Fe3+ C．[Al(OH)4]－、OH－、Rb＋、 D．、NH3·H2O C　解析：酸性环境下具有氧化性，CH3CH2OH具有还原性，二者发生氧化还原反应，无法大量共存，故A不符合题意；C6H5OH与Fe3+发生络合反应，不能大量共存，故B不符合题意；各离子间不反应，可大量共存，故C符合题意；在氨水中发生反应：＋2NH3·H2O===＋4H2O，无法大量共存，故D不符合题意。 10．1 L某溶液A中存在Ba2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、、、Cl－、、中的五种离子，且浓度均为0.1 mol·L-1。对溶液A进行以下实验，整个过程如下图所示(部分产物省略)，反应①后的溶液B与溶液A中的阴离子种类相同。 回答下列问题： (1)溶液A中含有的阴离子是__________________________________。 (2)反应①的离子方程式为______________________________________ __________________________________________________________。 (3)固体C可能是________(填标号)。 A．MgO　　　　　　 B．Mg(OH)Cl C．MgCO3 D．MgCl2 理由是______________________________________________________ (用必要的化学用语及文字表示)。 (4)气体甲、气体乙造成的环境问题有____________________________ __________________________________________(写出其中一个即可)。 (5)若向原溶液A中加入足量的NaOH溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重，得到固体的质量为________g。 解析：结合框图分析、能与盐酸反应，生成CO2气体，但是CO2在空气中不能转化为其他气体，Fe2+、和H＋发生氧化还原反应得到NO(气体甲)，NO在空气中氧化为NO2(气体乙)，符合题目要求，据此判断溶液A中含有Fe2+、，因为、均不能与Fe2+大量共存，所以溶液A中不存在、。因为溶液A、B中所含阴离子种类相同，所以溶液A中必含Cl—。又因为溶液A中含有五种离子，且浓度均为0.1 mol·L-1，所以溶液A中含有，则一定不含Ba2+。依据电荷守恒可知溶液A中含有的另一种阳离子为Mg2+；再结合流程图可知加入的物质C最好是能与酸反应的不溶性含镁化合物，中和溶液中H＋，酸性降低，溶液B中新生成的Fe3+转化为沉淀(沉淀甲)，溶液D中Mg2+与加入的NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀(沉淀乙)。(1)由分析可知，溶液A中含有的阴离子是Cl－、、。(2)反应①为Fe2+和(H＋)之间的氧化还原反应，会产生气体甲(NO)，其离子方程式为3Fe2+＋＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O。(3)溶液B中有Fe3+，Fe3+会水解，水解方程式为＋ 3H＋，由框图可知，加入C的作用是与H＋反应，H＋浓度减小，使Fe3+的水解平衡正向移动，Fe3+沉淀完全，固体C可以是MgO、Mg(OH)Cl、MgCO3。(4)气体甲是NO，气体乙是NO2，它们可以造成光化学烟雾、酸雨等环境问题。(5)若向原溶液中加入足量NaOH溶液，通过过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重，得到的固体为MgO和Fe2O3，根据镁元素和铁元素守恒得固体质量为0.1 mol·L-1×1 L×40 g·mol-1＋0.1 mol·L-1×1 L××160 g·mol-1＝12 g。 答案：(1)Cl－、、 (2)3Fe2+＋4H＋＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O (3)ABC　Fe3+＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，固体C消耗H＋，促进平衡正移，产生Fe(OH)3沉淀 (4)光化学烟雾(或酸雨)　(5)12 学科网（北京）股份有限公司 $$