第5讲 离子共存 离子的检验与推断-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第二单元 离子反应和氧化还原反应 第5讲　离子共存 离子的检验与推断 优化探究 大单元一　化学基本概念与化学实验基础 专题1　物质的分类 考点1　离子共存 考点2　离子的检验与推断 课时作业5　离子共存　离子的检验与推断 考点1　离子共存 一、判断离子是否能大量共存的依据 　同一溶液中有多种离子时，若任意两种离子间发生反应，即为不能大 量共存。离子不能大量共存的常见类型如下： 1. 复分解反应型 生成难溶物或微溶物的、生成气体的或难电离物质的离子不能大量 共存。 掌握必备知识 筑牢应试根基 阴离子 不能与该阴离子大量共存的阳离子 OH－ Mg2＋、Al3＋、Ca2＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、H＋ Cl－、Br－、I－ Ag＋ S Ba2＋、Pb2＋、Ag＋ S2－ Cu2＋、Pb2＋、Ag＋ C 、S Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋、Ag＋ Si H＋、Mg2＋、Ca2＋ 阴离子 不能与该阴离子大量共存的阳离子 Al 、HC 、 ClO－、CH3COO－ H＋ 2. 氧化还原反应型 具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会发生氧化还原反应 而不能大量共存。 (1)氧化性较强的离子： ClO－、Mn (H＋)、N (H＋)、Fe3＋、Cr2 、Fe 等。 (2)还原性较强的离子： Fe2＋(可与Fe3＋共存)、S2－、I－、S 、HS－、HS 等。 3. 水解相互促进型 当弱酸的酸根离子与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根 离子水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成 水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全 反应。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下： (1)Al3＋与C 、HC 、S2－、HS－、Al 、Si 、ClO－。 (2)Fe3＋与C 、HC 、Al 、Si 、ClO－。 (3)N 与Al 、Si 。 4. 生成配合物型 离子间因发生反应生成配合物而不能大量共存，中学常见的反应有： (1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。 (2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。 (3)Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。 　特别提醒：常温下Fe3＋、Al3＋在pH≥4的溶液中不能大量存在，二者 只能存在于酸性较强的溶液中，抑制Fe3＋、Al3＋的水解。HC 在弱碱 性条件下能大量存在，如NaHCO3溶液显碱性。 二、解答离子大量共存问题时需要关注的几个问题 1. 溶液的酸碱性问题 (1)常见的表示呈酸性的溶液 ①常温下，pH＜7的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色 的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤常温下， c (OH－)＜1×1 mol·L－1的溶液。 (2)常见的表示呈碱性的溶液 ①常温下，pH＞7的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞溶液变红 的溶液；④常温下， c (H＋)＜1×10－7mol·L－1的溶液。 (3)常见的表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液 ①与铝粉反应放出氢气的溶液； ②常温下水电离出的 c (OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液； ③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 2. 溶液的颜色问题 (1)当题干中指明溶液无色时，则下列有色离子不能大量存在：Cu2＋— —蓝色，Fe3＋——棕黄色，Fe2＋——浅绿色，Mn ——紫红色， [Fe(SCN)2]＋——红色。 (2)“透明溶液”并不代表溶液无色，溶液也可以有色。 3. 离子在不同酸碱性环境中，氧化性强弱问题 (1)S2－与S 、Cl－与ClO－在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则 会发生氧化还原反应而不能大量共存。 (2)N 在碱性和中性环境中氧化性很弱，在酸性环境中具有强氧化 性，比如可以氧化Br－。 (3)ClO－在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。 (4)Mn 在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性，酸性条件下， 氧化性最强，比如可以氧化Cl－。 [正误判断] (1)离子共存问题讨论的是能否大量共存问题，若离子之间不发生反应， 则共存，反之，则不能大量共存。 (　√　) (2)N 和CH3COO－因水解相互促进而不能大量共存。 (　×　) (3)H＋和CH3COO－因反应生成弱电解质(CH3COOH)而不能共存。 (　×　) (4)Fe3＋在碱性溶液中一定不能大量共存，而在酸性溶液中一定能大量共 存。 (　×　) (5)HC 与H＋、OH－均能发生反应，因此HC 在强酸性或强碱性溶 液中均不能大量共存。 (　√　) √ × × × √ 1. 符合如图所示条件的离子组是(　C　) A. Ba2＋、Mg2＋、N 、C B. H＋、Ba2＋、Al3＋、Cl－ C. K＋、Ba2＋、Cl－、HC D. N 、Ba2＋、Fe2＋、Cl－ C 提升关键能力 应对命题方式 A项中的离子组不能大量共存，不符合题意；B项，加少量稀H2SO4因生 成BaSO4而有长久存在的白色沉淀，但加入过量NaOH溶液时，溶液中 无白色沉淀产生，不符合题意；C项，加入少量稀H2SO4时产生BaSO4白 色沉淀，加入过量NaOH溶液时产生BaCO3白色沉淀，符合题意；D项， 加入稀H2SO4时产生BaSO4白色沉淀，但加入过量NaOH溶液时，因生成 的Fe(OH)2很快被氧化，最终看不到白色沉淀，不符合题意。 2. (2024·河北衡水检测) 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大 量共存的是(　B　) A. 碱性溶液中：Ca2＋、Na＋、HC 、N B. c (H＋)＝1 mol/L的溶液中：Na＋、Fe3＋、N 、Cl－ C. 无色溶液中：K＋、H＋、Cl－、Cu2＋ D. 加入适量酸性KMnO4的溶液中：Fe2＋、N 、Cl－、S B 碱性溶液中，HC 与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，不能大量 共存，A不符合题意；H＋、Na＋、Fe3＋、N 、Cl－这些离子之间不反 应，能大量共存，B符合题意；含Cu2＋的溶液有颜色，C不符合题意； Mn 、H＋、Fe2＋之间发生氧化还原反应，Mn 、Cl－、H＋之间发生 氧化还原反应，Fe2＋、N 、H＋之间发生氧化还原反应，不能大量共 存，D不符合题意。 3. 室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　A　) ①pH＝0的溶液中：Na＋、I－、N 、S ②pH＝12的溶液中：C 、Na＋、N 、S2－、S ③水电离的 c (H＋)＝10－12mol·L－1溶液中：Cl－、C 、N 、N 、S ④加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2＋、N 、Cl－、K＋、S ⑤使石蕊变红的溶液中：Fe2＋、Mn 、N 、Na＋、S ⑥中性溶液中：Fe3＋、Al3＋、N 、Cl－ A A. ②④ B. 只有② C. ①②⑤ D. ①②⑥ ①室温下，pH＝0的溶液为强酸性溶液，酸性条件下N 能将I－氧化，发生氧化还原反应，不能大量共存；②室温下，pH＝12的溶液为强碱性溶液，该组离子之间不反应，可以大量共存；③水电离的 c (H＋)＝10－12mol·L－1的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液为酸性，不能大量存在C 、S ，若溶液为碱性，不能大量存在N ；④加入Mg能放出H2的溶液显酸性，该组离子之间不反应，一定能大量共存；⑤使石蕊变红的溶液显酸性，酸性条件下Mn 和N 能将Fe2＋氧化成Fe3＋，发生氧化还原反应，不能大量共存；⑥中性溶液中，Fe3＋水解产生Fe(OH)3，Al3＋水解产生Al(OH)3，不能大量存在。综上分析，②④符合题意，A项正确。 考点2　离子的检验与推断 一、离子检验 1. 常见阳离子的检验 阳离子 试剂或方法 实验现象 Na＋ 焰色反应 黄色火焰 K＋ 焰色反应 紫色火焰(透过 玻璃) Fe3＋ NaOH溶液 生成红褐色沉淀 KSCN溶液 溶液呈 ⁠色 蓝色钴　 红　 掌握必备知识 筑牢应试根基 阳离子 试剂或方法 实验现象 Fe2＋ NaOH溶液 白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色 先加KSCN溶液，再加 氯水 加KSCN溶液 ⁠，再 加氯水变为 ⁠色 无明显变化　 红　 阳离子 试剂或方法 实验现象 Fe2＋ (含Fe3＋) K3[Fe(CN)6] 溶液 产生 ⁠色沉淀 N NaOH溶液， 加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的 气体 Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀，溶于过量的强碱 蓝　 2. 常见阴离子的检验 阴离子 试剂或方法 实验现象 Cl－ 加入AgNO3溶液、稀 硝酸 生成白色沉淀(AgCl)，该沉淀不溶于 稀硝酸 Br－ 加入AgNO3溶液、稀 硝酸 生成 色沉淀(AgBr)，该沉淀 不溶于稀硝酸 加入氯水后振荡，滴 入少许四氯化碳 四氯化碳层(下层)呈 ⁠色 浅黄　 橙红　 阴离子 试剂或方法 实验现象 I－ 加入AgNO3溶液、 稀硝酸 生成黄色沉淀(AgI)，该沉淀不溶 于稀硝酸 加入氯水后振荡，滴入 少许四氯化碳 四氯化碳层(下层)呈 ⁠色 加入氯水和淀粉试液 溶液变 ⁠ 紫红　 蓝　 阴离子 试剂或方法 实验现象 S 先加入 ⁠再加 入 ⁠溶液 生成白色沉淀(BaSO4) C 加入CaCl2或BaCl2溶 液、稀盐酸、澄清的石 灰水 加入CaCl2或BaCl2溶液生成白色沉 淀(CaCO3或BaCO3)，将沉淀溶于 稀盐酸，产生无色、无味的气体 (CO2)，该气体能使澄清的石灰水 变浑浊 加入盐酸、澄清的石 灰水 加入盐酸，产生无色、无味的气 体，该气体能使澄清的石灰水变 浑浊 盐酸　 BaCl2　 3. 排除离子检验的“干扰” (1)S 的检验 ①检验方法 ②排除干扰 Ag＋的 干扰 先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰 C 、 S 的 干扰 因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的 是这些沉淀能溶于盐酸中，因此检验S 时，必须用盐酸 酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化) (2)C 的检验 ①检验方法 ②排除干扰 HC 、 HS 的 干扰 若被检液中不含C 而含有HC (或HS )，则加入 CaCl2(或BaCl2)溶液时不会产生白色沉淀，故可用CaCl2(或 BaCl2)溶液排除干扰 S 的 干扰 因为CaSO3与CaCO3一样，也是白色沉淀，且CaSO3也能与 盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体(SO2)，但SO2是有 刺激性气味的气体，故可用无色无味来排除S 的干扰 (3)Fe2＋的检验 ①溶液中只含Fe2＋：可用KSCN溶液和氯水检验，不考虑干扰问题。 ②溶液中含Fe2＋、Fe3＋，不含Cl－时，可加入酸性KMnO4溶液，溶液褪 色，说明溶液中含有Fe2＋，不能用KSCN溶液和氯水，原因是Fe3＋形成 干扰。 ③溶液中含有Fe2＋、Fe3＋、Cl－时，加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液， 生成蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋。不能用酸性KMnO4溶液，原因是 Cl－有还原性，也能使酸性KMnO4溶液褪色，形成干扰。 (4)Cl－、S 共存的溶液 (5)C 、HC 共存的溶液 二、离子推断 1. 离子推断的四个基本原则 (1)肯定原则：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＋、Mn 、Cr 、Cr2 等)。 (2)互斥原则：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(电荷守恒)：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 一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。 (4)进出原则：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。 [正误判断] (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S 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S 。 (　×　) (4)滴加KSCN溶液无现象，将所得溶液滴加氯水，溶液变为红色，则溶 液中一定存在Fe2＋。 (　√　) √ × × √ (5)某溶液的焰色呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元 素。 (　√　) (6)无色溶液中加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中 一定存在I－。 (　√　) √ √ 命题方式1　离子检验 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，下列结论 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S B 滴加硫酸 有刺激性气味的气 体产生 原溶液中有S 提升关键能力 应对命题方式 选项 操作 现象 结论 C 用洁净铂丝蘸取溶液 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N 答案：C A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有S 或S 或C 或Ag＋，结论错误；B项HS 也有同样的现象，结论错误；C项观 察钾的焰色应透过蓝色钴玻璃，排除钠的干扰，结论正确；D项检验N 应加入浓NaOH溶液，且需要加热，结论错误。 2. 按要求回答下列问题： (1)结晶析出的Na2S2O3·5H2O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：S2 ＋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。 取少量该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)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) ⁠ ⁠ ⁠。 取矿 石少许，加稀硫酸充分反应后，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) 命题方式2　离子推断 3. (2024·浙江绍兴质检)某100 mL溶液可能含有Na＋、N 、Fe2＋、C 、S 、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图 所示(所加试剂均过量，气体全部逸出)，下列说法不正确的是(　C　) A. 向原溶液中加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象 B. 原溶液中 c (Cl－)≥0.1 mol·L－1 C. 用洁净的铂丝蘸取原溶液，在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色 D. 将湿润的红色石蕊试纸靠近实验产生的气体，试纸变蓝 C 根据实验过程分析，向100 mL溶液中加入氯化钡溶液产生的沉淀1为 4.30 g，加入盐酸后，沉淀2的质量为2.33 g，说明原溶液中含有C 、 S ；向滤液中加入氢氧化钠溶液，产生气体，该气体为氨气，则原 溶液中含有N ；所以原溶液中一定含有C 、S 、N ，一 定不含Fe2＋。因原溶液中不含Fe2＋，故加入K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现 象，A项正确； 硫酸钡沉淀的质量为2.33 g， n (S )＝ n (BaSO4)＝ ＝ 0.01 mol， n (C )＝ n (BaCO3)＝ ＝0.01 mol， n (N )＝ n (NH3)＝ ＝0.05 mol，根据电荷守恒可知，0.01 mol×2＋ 0.01 mol×2＜0.05 mol×1，所以溶液中含有Cl－，溶液中可能含有阳 离子Na＋，则原溶液中 c (Cl－)≥ mol·L－1，B项正确；溶液中不一 定含Na＋，火焰不一定呈黄色，C项错误；加入NaOH溶液后产生的气 体为NH3，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D项正确。 4. 离子反应在实验室制备物质和工业生产中有着重要的作用。某无色溶 液中可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－、S 、S 中的若干种，依顺 序进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如表： 步骤 操作 现象 ① 用pH试纸检验 溶液的pH大于7 ② 向①所得溶液中滴加新制氯水，再加入 CCl4振荡，静置 CCl4层呈橙红色 ③ 向②所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和 稀硝酸 有白色沉淀产生 ④ 向③的滤液中加入AgNO3溶液 有白色沉淀产生 请回答下列问题： (1)根据步骤①可知，一定不存在的离子是 ⁠。 (2)步骤②中可能发生反应的离子方程式为 ⁠ 、 ⁠。 Ba2＋　 Cl2＋S ＋H2O S ＋2H＋＋2Cl－　 Cl2＋2Br－ Br2＋2Cl－ (3)综合上述四步操作，无法确定是否存在的离子有 ⁠。 Cl－、S 　 由步骤①结合盐类水解的知识可知，原溶液中一定有S ，则一定不 含Ba2＋。由步骤②中CCl4层呈橙红色可知，原溶液中含有Br－。步骤③ 中白色沉淀为BaSO4，可能为原溶液中含有的S 被氧化生成的S 与Ba2＋反应产生的，因此，不能确定原溶液是否含S 。由步骤④可 知，白色沉淀为AgCl，但是Cl－可能是加入新制氯水时引入的，因此， 不能确定原溶液是否含有Cl－。根据溶液电荷守恒可知，原溶液中一定 含有Na＋。综上所述，原溶液中一定不存在的是Ba2＋，一定存在的是S 、Br－、Na＋，不能确定的是Cl－、S 。 1. (2021·湖南卷)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(　　) 选项 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 Al ＋2H2O＋4N B H＋、K＋、 S2 、S 不能大量共存，因发生反应： 2H＋＋S2 S↓＋SO2↑＋H2O 探究真题 素养提升 选项 粒子组 判断和分析 C Na＋、Fe3＋、 S 、H2O2 能大量共存，粒子间不反应 D H＋、Na＋、Cl－、 Mn 能大量共存，粒子间不反应 答案：B Al3＋和NH3·H2O反应只能生成Al(OH)3沉淀，A项错误；S2 在酸性条 件下可发生歧化反应，B项正确；H2O2在Fe3＋催化作用下会分解，C项 错误；酸性溶液中Mn 能氧化Cl－，D项错误。 2. (2023·山东卷)鉴别浓度均为0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、 三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是(　C　) A. 测定溶液pH B. 滴加酚酞溶液 C. 滴加0.1 mol·L－1 KI溶液 D. 滴加饱和Na2CO3溶液 C NaClO为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，Ba(OH)2为强碱， Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，浓度均为0.1 mol·L－1的 NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3溶液，其pH大小关系为Ba(OH)2＞ NaClO＞Al2(SO4)3，故测定溶液pH可进行鉴别，A不符合题意； NaClO具有强氧化性，可使酚酞溶液褪色，Ba(OH)2溶液可使酚酞 溶液显红色，Al2(SO4)3水溶液显酸性，滴加酚酞溶液后，呈无色， 因此滴加酚酞溶液可进行鉴别，B不符合题意；NaClO能将I－氧化 为I2，Ba(OH)2、Al2(SO4)3均不与KI反应，只用KI溶液无法鉴别 NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液，C符合题意； NaClO与饱和Na2CO3溶液不反应，二者混合无明显现象，Ba(OH)2 与饱和Na2CO3溶液反应生成BaCO3白色沉淀，Al2(SO4)3与饱和 Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3白色沉淀和CO2 气体，故滴加饱和Na2CO3溶液可进行鉴别，D不符合题意。 3. (2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是(　A　) A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化 D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛 A 石灰水与Na2CO3和NaHCO3都能反应产生白色CaCO3沉淀，无法鉴别， A项符合题意；FeSO4溶液变质会有Fe3＋生成，KSCN与Fe3＋反应会生成 红色物质，故可用KSCN溶液检验FeSO4是否变质，B项不符合题意； Na2SO3被氧化得到Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，可以排除S 的干扰，若产生白色沉淀，则Na2SO3被氧化，C项不符合题意；加热条 件下银氨溶液能与乙醛反应产生单质银，而与乙醇不反应，可以检验乙 醇中是否混有乙醛，D项不符合题意。 课时作业5　离子共存　离子的检验与推断 一、选择题 1. (2024·河北石家庄检测)下列各组离子在相应条件下一定能大量共存的 是(　C　) A. 含有较多OH－离子的溶液：K＋、Na＋、Cl－、 B. 能使紫色石蕊变红的溶液：Fe2＋、Na＋、ClO－、 C. 澄清透明的溶液：Na＋、 、 、 D. 能与金属铝反应生成H2的溶液：Ca2＋、 、 、Cl－ C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 OH－、 会反应生成H2O、 ，不能大量共存，A错误；能使紫 色石蕊变红的溶液显酸性，含有大量H＋，酸性条件下Fe2＋与ClO－会发 生氧化还原反应而不能大量共存，B错误；在澄清透明的溶液中，Na ＋、 、 、 不能发生任何反应，可以大量共存，C正确； 能与金属铝反应生成H2的溶液可能显酸性，也可能显碱性。在酸性溶液 中，含有大量H＋，H＋、 起HNO3作用，表现强氧化性，不能与Al 反应生成H2；在碱性溶液中含有大量OH－，OH－、 会结合生成 NH3·H2O，也不能大量共存，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2. (2024·河北石家庄检测)下列各组离子在指定条件下能大量共存的是 (　A　) A. 滴加酚酞显红色的溶液中：Na＋、K＋、C 、S B. 能与铝反应生成氢气的溶液中：Na＋、Fe2＋、 、 C. 滴加KSCN溶液显红色的溶液中：Na＋、 、I－、Cl－ D. 由水电离出的 c (H＋)＝1.0×10－10 mol/L的溶液中：Na＋、Ba2＋、 、 A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 滴加酚酞显红色的溶液中含有大量的OH－，OH－、Na＋、K＋、 、 各离子间不反应，能够大量共存，A符合题意；能与铝反应生成氢 气的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液，碱性溶液中的OH－和Fe2＋ 反应不能大量共存，酸性溶液中的H＋、Fe2＋、 三者间发生氧化还 原反应而不能大量共存，B不符合题意；滴加KSCN溶液显红色的溶液 中含有大量的Fe3＋，Fe3＋和I－因发生氧化还原反应而不能大量共存，C 不符合题意；由水电离出的 c (H＋)＝1.0×10－10 mol/L的溶液可能是酸性 溶液也可能是碱性溶液，碱性溶液中的OH－和 、Ba2＋发生反应而 不能大量共存，酸性溶液中的H＋和 发生反应而不能大量共存，D 不符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3. (2024·河北迁安检测)下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入或 通入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是(　　) 选项 离子组 试剂X 发生反应的离子方程式 A K＋、Na＋、 、 少量HCl H2O＋H＋＋ Al(OH)3↓ B 、Fe2＋、 Br－、 少量H2S Fe2＋＋H2S FeS↓＋2H＋ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 选项 离子组 试剂X 发生反应的离子方程式 C ClO－、Na＋、 Ca2＋、 少量CO2 CO2＋Ca2＋＋H2O＋2ClO－ CaCO3↓＋2HClO D I－、Cl－、Na＋、 少量 稀硝酸 6I－＋2N ＋8H＋ 2NO↑＋ 4H2O＋3I2 答案：C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 原溶液中碳酸氢根与偏铝酸根可以发生反应生成氢氧化铝沉淀而不能共 存，离子方程式为 ＋ ＋H2O Al(OH)3↓＋ ，A错 误；选项中四种离子可以共存，通入硫化氢气体后，无明显现象，B错 误；选项中四种离子可以共存，向含有四种离子的溶液中通入少量的二 氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸电离出的碳酸根和氢离子分别 与钙离子和次氯酸根结合，离子方程式正确，C正确；选项中四种离子 可以大量共存，但加入少量稀硝酸时，由于亚硫酸根的还原性强于碘离 子，故稀硝酸先与亚硫酸根发生反应，反应的离子方程式为3S ＋2N ＋2H＋ 3S ＋2NO↑＋H2O，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 4. (2024·安徽合肥调研)下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入 (或通入)试剂后，发生反应的离子方程式正确的是(　　) 选项 粒子组 加入试剂 发生反应的离子方程式 A Ba2＋、HC 、Cl－ 少量NaOH 溶液 HC ＋OH－ C ＋H2O B N 、Fe2 ＋、Br－、S 过量H2S Fe2＋＋H2S FeS↓＋2H＋ C HClO、Na＋、Fe3＋、S 过量CaCl2 Ca2＋＋S CaSO3↓ D I－、Cl－、H＋、S 适量NaNO3 6I－＋2N ＋8H＋ 2NO↑＋4H2O＋3I2 D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 HC 与OH－反应生成的C 会结合Ba2＋生成BaCO3沉淀，A错误； FeS能溶于酸溶液，故Fe2＋与过量H2S不反应，B错误；HClO、Fe3＋都 具有强氧化性，可将S 氧化为S ，不能大量共存，C错误；I－、 Cl－、H＋、S 互不反应，在溶液中可以大量共存，在酸性条件下， H＋、I－、N 发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、电荷守恒及质 量守恒，可得离子方程式为6I－＋2N ＋8H＋ 2NO↑＋4H2O＋3I2， D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 5. (2024·河北衡水检测)为检验溶液里的某种离子，进行下列实验，其中 结论正确的是(　B　) A. 某溶液进行焰色反应为黄色，则该溶液中一定含有Na＋，一定没有K＋ B. 先滴加KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水显红色，证明某溶液中含 有Fe2＋ C. 加AgNO3溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸沉淀不溶解，溶液一定含 Cl－ D. 加入稀HCl，生成使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中一定含 C B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 某溶液进行焰色反应为黄色，则该溶液中一定含有Na＋，但不能确定是 否含有K＋，故A错误；先滴加KSCN溶液无明显现象，说明溶液中不含 有Fe3＋，再滴加氯水显红色，说明生成了三价铁，证明某溶液中含有 Fe2＋，故B正确；加AgNO3溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸引入了氯 离子，无法确定原溶液中是否含有Cl－，故C错误；加入稀HCl，生成使 澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中可能含C 、HC 等，故 D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 6. 在离子浓度都为0.1 mol·L－1的下列溶液中，加入(或通入)某物质后， 发生反应的先后顺序正确的是(　C　) A. 在含Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入锌粉：Cu2＋、Fe3＋、H＋ B. 在含I－、S 、Br－的溶液中不断通入氯气：I－、Br－、S C. 在含Al 、S 、OH－的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液：OH－、 Al 、S D. 在含Fe3＋、H＋、N 的溶液中逐渐加入烧碱溶液：Fe3＋、N 、 H＋ C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 氧化性的强弱顺序为Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，故在含这三种离子的溶液中加 入锌粉，发生反应的先后顺序为Fe3＋、Cu2＋、H＋，A错误；还原性的 强弱顺序为S ＞I－＞Br－，故在含这三种离子的溶液中不断通入 Cl2，发生反应的先后顺序为S 、I－、Br－，B错误；Al 在溶液中 的水解程度大于亚硫酸根离子，则OH－、Al 、S 的碱性依次减 弱，故在含这三种离子的溶液中逐滴加入NaHSO4溶液(相当于一元强酸 溶液)，反应的先后顺序为OH－、Al 、S ，C正确；与OH－反应 的能力强弱关系为H＋＞Fe3＋＞N ，故在含这三种离子的溶液中加 入烧碱溶液，反应的先后顺序为H＋、Fe3＋、N ，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 7. (2024·湖北荆门质检)X溶液中含有下表离子中的某5种，且其浓度均为 0.1 mol·L－1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐 酸，有无色气体生成，经分析，反应前后阴离子种类没有变化。下列叙 述不正确的是(　A　) 阳离子 阴离子 Na＋、Fe3＋、Ca2＋、Fe2＋、 Mg2＋、Al3＋ OH－、N 、HC 、C 、S 、 Cl－ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 A. X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子 B. X溶液中不可能含有HC 或C C. 生成无色气体的离子方程式为3Fe2＋＋N ＋4H＋ 3Fe3＋＋NO↑ ＋2H2O D. 根据电荷守恒，原溶液中一定含Mg2＋ 答案：A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L－1，向X溶液中加入足量稀盐 酸，有无色气体生成，且反应前后溶液中阴离子种类没有变化，则原溶 液中一定含有Cl－，与H＋反应产生气体的阴离子不可能是C 或HC ；根据表中的离子，可推知气体是Fe2＋、N 在酸性环境下反应生 成的NO，若阴离子只有Cl－和N ，另外3种为阳离子，则电荷不守 恒，根据电荷守恒，可知还含有阴离子S 和一种带有2个正电荷的阳 离子，Ca2＋与S 反应生成沉淀，不能共存，故溶液中一定含有Mg2＋， 所以原溶液中含有的五种离子为Cl－、N 、S 、Fe2＋、Mg2＋，含 有2种阳离子、3种阴离子，A项错误，B、D两项正确； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 生成的无色气体为NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋N ＋4H＋ 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 8. (2024·河北泊头检测)某溶液仅由 、Cl－、 、 、 、Fe3＋、Al3＋和K＋中的若干种离子组成，且各离子浓度相等，取 适量溶液进行如下实验： ①取该溶液加入过量NaOH溶液，加热，生成无色气体和沉淀； ②将①过滤、洗涤、灼烧，得到固体a； ③向上述滤液中加足量BaCl2 溶液，生成白色沉淀： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 根据以上实验，下列推断错误的是(　C　) A. 根据操作①，推断一定存在 B. ②中固体a为氧化铁 C. 原溶液中一定不存在 、Al3＋，可能含有K＋ D. 说明原溶液中一定存在N 、Cl－、S 、N 、Fe3＋ C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 取该溶液加入过量NaOH溶液，加热，生成无色气体，该气体为NH3， 则一定含N ，信息①中生成沉淀，上述微粒中只有Fe3＋能与过量 NaOH溶液反应生成沉淀，则一定含有Fe3＋，过滤、取滤渣洗涤、灼 烧，得到固体a，则固体a为氧化铁；根据离子共存可知，原溶液中一定 不含有C ；信息③中向上述滤液中加足量BaCl2溶液，生成白色沉 淀，则原溶液中含有S ； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 由上述分析可知，原溶液中含有N 、Fe3＋、S ，由于各离子浓 度相等，根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定含有Cl－、N 、S 、N 和Fe3＋，一定不含有C 、Al3＋和K＋，据此分析解答。 由上述分析可知，溶液中一定含有N ，A项正确；由上述分析可 知，②中固体a为氧化铁，B项正确；由上述分析可知，溶液中一定有N 、Fe3＋、S 、Cl－和N ，所以一定不存在C 、Al3＋和K＋， C项错误；由上述分析可知，D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 二、非选择题 9. 硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O， M ＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还 原剂。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根离子杂质，选用下列试剂设计实 验方案进行检验。 试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液 实验步骤 现象 ①取少量样品，加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解得无色澄清溶液 ③ ⁠ ④ ⁠，有刺激性 气味的气体产生 加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 实验步骤 现象 ⑤静置， ⁠ ⁠ ⑥ ⁠ (吸)取上层清液，滴入 BaCl2溶液 产生白色沉淀 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Na2S2O3·5H2O晶体样品中含有S ，在S 的检验过程中应防止加入 氧化剂，如H2O2，会把S2 氧化为S ，也要防止加入稀H2SO4而引 入S ，所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸，发生反应：S2 ＋2H＋ S↓＋SO2↑＋H2O。取上层清液滴入BaCl2溶液，产生白色沉 淀：Ba2＋＋S BaSO4↓，证明溶液中存在S 。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 10. 某强酸性溶液X中含有Ba2＋、Al3＋、N 、Fe2＋、Fe3＋、C 、 S 、S 、Cl－、N 中的一种或几种，取该溶液进行连续实验， 实验过程如下(提示：气体D在常温常压下呈现红棕色)： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (1)上述离子中，溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是 ⁠ ，不能确定是否含有的离子Q是 ⁠，若要确 定该离子Q(若不止一种，可任选一种)不存在，最可靠的化学方法 是 ⁠ ⁠。 Al3＋、N 、 Fe2＋、S 　 Fe3＋、Cl－　 取少量溶液X于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液颜色无明 显变化，说明没有Fe3＋(其他合理答案也可) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 (2)沉淀G的化学式为 ⁠。 (3)写出生成A的离子方程式： ⁠ ⁠。 (4)写出气体D与水、足量氧气反应生成E的化学方程式： ⁠ ⁠。 Fe(OH)3　 3Fe2＋＋4H＋＋N 3Fe3＋＋NO↑＋ 2H2O 4NO2＋O2＋ 2H2O 4HNO3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 在强酸性溶液中一定不会存在C 、S ；加入过量硝酸钡溶液生成 沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有S ，生成气体A，A 氧化生成D，气体D在常温常压下呈现红棕色，则A为NO，D为NO2，E 为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2＋；溶液B中加入过量 NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有N ； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 溶液H中通入过量CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3(无BaCO3，因CO2过量)，溶液H中含NaAlO2，说明原溶液中有Al3＋。再根据离子共存原则，强酸性溶液中含有Fe2＋，就一定不含N ，含有S 就一定不含Ba2＋，则不能确定是否含有的离子是Fe3＋、Cl－，据此分析答题。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 $$