微专题速练8 离子共存、离子检验与推断-【高考领航】2027年高考化学一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦离子共存、检验与推断三大模块，通过12道典型例题系统覆盖溶液条件、反应类型及综合推断，强化科学思维与化学观念 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |离子共存|5题|结合酸性/碱性/无色溶液、氧化还原等条件考查离子反应规律|以离子反应条件为基础，构建“条件-反应-共存”逻辑链| |离子检验|2题|围绕SO₄²⁻等离子的试剂选择与干扰排除|基于离子特性，形成“现象-证据-结论”推理路径| |离子推断|5题|通过实验现象与电荷守恒综合推导离子组成|整合共存规则与检验方法，培养证据推理与模型认知能力|

微专题速练8　离子共存、离子检验与推断 1．A　A．澄清透明的酸性溶液中，Cu2+、、Na＋、均可大量共存；会氧化Fe2+、，不能大量共存；C.澄清透明的酸性溶液中，不能大量存在OH－，且Fe3+、Mg2+和OH－也不能大量共存；会结合氢离子生成弱电解质醋酸，不能大量共存。 2．B　A项，H2SO4可以除去，但是会引入，不符合题意；B项，HCl可以除去，再加入BaCl2溶液，若产生沉淀，则有，符合题意；C项，AgNO3主要用于检验Cl－，无法排除的干扰，不符合题意；D项，NaOH无法排除的干扰，不符合题意。 3．D　[CuCl4]2-在溶液中显黄色，与无色溶液矛盾，A不符合题意；1.0 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有Fe2+，Fe2+与会反应生成FeCO3沉淀，不能大量共存，B不符合题意；25 ℃时，＝1×10-12，由Kw＝1×10-14可知，c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1，c(OH－)＝1×10-1 mol·L-1，则溶液呈强碱性会与OH－反应生成，不能大量共存，C不符合题意；pH＝2的强酸性溶液中，Fe3+、K＋、Cl－、均不发生反应，能大量共存，D符合题意。 4．B　[Al(OH)4]－与Fe3+、发生相互促进的水解反应，因此不能大量共存，故A错误；所有离子均为无色且互不发生反应，因此能大量共存，故B正确；高锰酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，Fe2+、Cl－、Br－都具有一定的还原性，会发生氧化还原反应，因此无法大量共存，故C错误；Fe3+与CN－易形成配合物[Fe(CN)6]3-，因此无法大量共存，故D错误。 5．C　A项，Fe3＋易发生水解，只能存在于酸性溶液，不能存在于中性溶液；B项，常温下，＝1010的溶液显酸性，H＋与CH3COO－、ClO－结合成CH3COOH、HClO，不能大量共存；C项，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中，水的电离受到抑制，可以是酸性溶液或者碱性溶液，酸性溶液中H＋与、[Al(OH)4]－反应，不能大量共存，碱性溶液中各离子不反应，可以大量共存；D项，碱性溶液中Mg2＋与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，Cu2＋和OH－反应生成Cu(OH)2沉淀，不能大量共存。 6．B　使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液，ClO－在酸性条件下会与I－发生氧化还原反应：ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O；在酸性条件下不稳定：＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，A不能大量共存；澄清透明溶液中Fe3+、Cu2+、、Br－相互间均不反应，B能大量共存；四羟基合铝酸根与Fe3+发生相互促进的水解反应，C不能大量共存；水电离c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1的溶液可能为强酸或强碱环境，Fe2+在酸性条件下与发生氧化还原反应：3Fe2+＋＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O；在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓，D不能大量共存。 7．D　该溶液中加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，表明该沉淀为BaSO4，所以原溶液中一定有；向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，表明沉淀为Fe(OH)3，而由于溶液中曾经加入了HNO3溶液，暂时无法确定原溶液中含有的是Fe2+或Fe3+或二者均有；微热可产生气体，表明该气体为NH3，则表明原溶液中含有；最后依据题目信息“各离子浓度相同”，结合溶液中的正电荷与负电荷数目相等，可判断出溶液中必须还有阴离子Cl－，设Fe元素形成的离子的电荷数目为x，依据电荷守恒，可列出式子c(Cl－)＋＝＋xc(Fex＋)，则x＝2，所以只能含有Fe2+，而不含有Fe3+，A错误；溶液中各离子浓度相等，正电荷数目已经足够多，不可能再有Na＋、Fe3+，否则电荷不守恒，B、C错误；依据分析可得出溶液中含有的离子为、、Cl－、Fe2+，D正确。 8．B　Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加，由于Cu2+的水溶液是蓝色的，所以无Cu2+，还可能含有Ag＋、Mg2+、Al3+中的至少一种，且原溶液中无铵根；Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰，说明溶液中无K＋；Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，则该气体为NO，说明溶液中含有，以及还原性微粒I－，I－会和Ag＋生成AgI沉淀，因此，溶液中无Ag＋，反应的离子方程式为6I－＋＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O；Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有，由于原溶液中各种离子的物质的量浓度均为0.2 mol·L-1，且溶液是电中性的，所以溶液中的阳离子为Mg2+、Al3+，阴离子是Cl－、、、I－，据此分析作答。根据分析可知，溶液中的阳离子为Mg2+、Al3+，阴离子是Cl－、、、I－，A正确，B错误；Ⅲ中为H＋、、I－反应生成NO和I2，C正确；根据分析可知，另取100 mL原溶液，n(Mg2+)＝0.2 mol·L-1×0.1 L＝0.02 mol，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重，得到固体为MgO，质量为0.02 mol×40 g·mol-1＝0.8 g，D正确。 9．B　无色溶液Y中一定不存在Fe3+。Y和盐酸酸化的足量H2O2反应生成气体1，说明溶液中存在，根据C元素守恒可知＝n(CO2)＝＝0.01 mol；同时得到溶液1和沉淀，沉淀一定是BaSO4，则溶液中一定含有Ba2+，一定不存在，一定存在被双氧水氧化生成，进而生成BaSO4)，根据元素守恒可知n(Ba2+)＝＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol。向溶液1中加入氢氧化钡加热生成气体2和溶液2，则气体2一定是NH3，因此一定含有，其物质的量为＝n(NH3)＝＝0.01 mol，溶液中存在电荷守恒，溶液中还一定存在Cl－，可能含有Na＋。无色溶液Y中一定不存在Fe3+，由于含有Ba2+，Ba2+与会反应产生沉淀，所以溶液Y中一定不存在，A正确；由分析可知，溶液Y中一定含有Ba2+、、、、Cl－，可能含有Na＋，且Ba2+、、、 ＝0.01 mol，B错误；根据上述分析可知，溶液Y中肯定存在、、Ba2+、，C正确；由分析可知，溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证，若溶液1的焰色呈黄色，则说明溶液Y含有Na＋，D正确。 10．D　由图可知，通入二氧化碳，0A段沉淀物质的量增大说明溶液中含有钡离子和氢氧根离子，不含有硫酸根离子和铵根离子，发生的反应为Ba2+＋CO2＋2OH－===BaCO3↓＋H2O，AB段沉淀质量不变说明溶液中过量的氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸根离子，发生的反应为2OH－＋＋H2O，A项正确；BC段沉淀物质的量增大说明溶液中含有四羟基合铝酸根离子，发生的反应为＋CO2===2Al(OH)3↓＋＋H2O，CD段沉淀质量不变说明溶液中碳酸根离子与二氧化碳反应生成碳酸氢根离子，发生的反应为，B项正确；DE段沉淀物质的量减少说明碳酸钡与二氧化碳和水反应碳酸氢钡，发生的反应为BaCO3＋CO2＋H2O===Ba2+＋，则溶液中一定含有1 mol钡离子、3 mol氢氧根离子、1 mol四羟基合铝酸根离子，一定不存在硫酸根离子和铵根离子，由电荷守恒可知，溶液中一定存在钠离子和钾离子中的一种或两种，C项正确、D项错误。 11．C　20 mL X溶液中加入硝酸钡溶液，没有明显现象，说明X溶液不含，再加入足量硝酸银溶液，产生白色沉淀，该沉淀只能是AgCl，说明X溶液含有Cl－，且n(Cl－)＝n(AgCl)＝＝0.1 mol；20 mL X溶液中加入氢氧化钠溶液，加热，由滤液稀释后氢氧根离子浓度，可知氢氧化钠有剩余，反应消耗NaOH为：0.025 L×4.00 mol·L-1－0.2 L×0.1 mol·L-1＝0.08 mol，不产生刺激性气味的气体，证明不含有，有白色沉淀生成，白色沉淀只能为Mg(OH)2，说明X溶液含有Mg2+，则一定不含Fe3+，n(Mg2+)＝n[Mg(OH)2]＝＝0.02 mol，0.02 mol Mg2+消耗NaOH为0.02 mol×2＝0.04 mol＜0.08 mol，故X溶液还含有Al3+，由Al3+＋4OH－===Al[(OH)4]－，可知n(Al3+)＝＝0.02 mol×2＋0.01 mol×3＝0.07 mol＜n(Cl－)＝0.1 mol，根据溶液呈电中性，可知X一定含有Na＋，且20 mL溶液中n(Na＋)＝0.1 mol－0.07 mol＝0.03 mol。由分析可知，X溶液中一定含有Na＋、Mg2+、Al3+、Cl－，一定不含、Fe3+、，A、B错误；X溶液中一定含有Na＋，20 mL溶液中n(Na＋)＝0.03 mol，X溶液中c(Na＋)＝＝1.50 mol·L-1，C正确；溶液中c(Mg2+)＝＝1 mol·L-1，c(Al3+)＝＝0.5 mol·L-1，D错误。 12．解析：根据ⅰ推断无Fe3+；实验ⅱ中无色气体NO遇空气变成红棕色NO2，则一定含和Fe2+，一定不含能与Fe2+反应的、，向反应后所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则白色沉淀为不溶于酸的硫酸钡沉淀，推断一定含；ⅲ中加入过量NaOH溶液，生成白色沉淀最终变为红褐色，说明含有Fe2+而不含有Cu2+，取上层无色透明溶液，逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加稀盐酸，白色沉淀又全部溶解，则说明水样中含有Al3+。(1)由分析可知，该水样中一定不含有的阳离子是Cu2+、Fe3+；一定不含有的阴离子是、；(2)在水样②的实验过程中生成无色气体的氧化还原反应的离子方程式为3Fe2+＋＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O；无色气体遇空气变成红棕色的原因为NO和空气中氧气反应生成二氧化氮气体：2NO＋O2===2NO2，为化合反应；(3)水样③的实验中，加入过量NaOH溶液，铝离子和过量氢氧根离子生成[Al(OH)4]－，滴加稀盐酸时－又和氢离子生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O；(4)焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钠离子的焰色为黄色，故实验室中检验Na＋存在的方法为焰色试验；(5)由分析可知，水样中一定存在：Al3+、Fe2+、、，若水样中存在的阳离子的浓度均为1 mol·L-1，设水样体积为V L，则Al3+、Fe2+的正电荷总数为5V NA，阴离子浓度相等且为整数，则阴离子仅含有、不符合题意，则还应该含有1 mol·L-1的Na＋、2 mol·L-1的、2 mol·L-1的才符合题意，故不存在Cl－。 答案：(1)Cu2+、Fe3+　、 (2)3Fe2+＋＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O　2NO＋O2===2NO2　化合 (3)[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O (4)焰色试验 (5)不存在　溶液呈电中性 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题速练8　离子共存、离子检验与推断 1．(2025·汕头高三模拟)在澄清透明的酸性溶液中，下列离子能共存的是(　　) A．Cu2+、、Na＋、 B．Ca2+、、Fe2+、 C．Fe3+、OH－、Mg2+、 D．CH3COO－、K＋、Cl－、Ba2+ 2．(2025·佳木斯高三模拟)某溶液中可能含有、、Cl－。为了检验其中是否含有，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是(　　) A．H2SO4　　　　　 B．HCl C．AgNO3 D．NaOH 3．(2026·阜阳高三阶段练习)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．无色透明的溶液中：[CuCl4]2-、Mg2+、SCN－、Cl－ B．1.0 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中：、Na＋、Cl－、 C．＝1×10-12的溶液中：K＋、Na＋、、 D．pH＝2的溶液中：Fe3+、K＋、Cl－、 4．(2026·六安高三阶段练习)在溶液中能大量共存的离子组是(　　) A．Na[Al(OH)4]溶液中：、Fe3+、Cl－、 B．无色透明溶液中：、、CH3COO－、 C．高锰酸钾溶液中：Fe2+、H＋、Cl－、Br－ D．NaNO3溶液中：Fe3+、K＋、CN－、Cl－ 5．(2025·河南实验中学高三模拟)下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(　　) A．中性溶液中：Fe3+、Al3+、、 B．常温下，＝1010的溶液中：Na＋、K＋、CH3COO－、ClO－ C．常温下由水电离出的c(H＋)＝10-13 mol·L-1的溶液中：K＋、Na＋、、[Al(OH)4]－ D．碱性溶液中：Cu2+、Mg2+、、Cl－ 6．(2026·信阳高三月考)常温下，在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　) A．使甲基橙呈红色的溶液中：I－、K＋、ClO－、 B．澄清透明溶液中：Fe3+、Cu2+、、Br－ C.在0.5 mol·L-1的Na[Al(OH)4]溶液中：K＋、Na＋、、Fe3+ D．由水电离产生的c(H＋)＝1×10-13mol·L-1的溶液：Fe2+、K＋、、Cl－ 7．(2025·武汉新洲区模拟)某溶液含Na＋、、、Cl－、Fe2+、Fe3+中的几种，且各离子浓度相同。为确定其组成，进行实验：①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的2(aq)，产生白色沉淀，过滤；②向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，微热，产生气体。 关于原溶液的说法正确的是(　　) A．不能确定是否有Fe3+ B．需通过焰色试验确定Na＋是否存在 C．Fe2+、Fe3+都存在 D．存在、、Cl－、Fe2+ 8．(2026·吉林高三阶段练习)某工业废水中可能含有K＋、Ag＋、Mg2+、Cu2+、Al3+、、Cl－、、、I－中的几种，且各离子物质的量浓度均为0.2 mol·L-1(忽略水的电离及离子的水解)，欲探究废水的组成，进行了如下实验： Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加 Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰 Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇到空气变为红棕色 Ⅳ.向Ⅲ中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 下列推断不正确的是(　　) A．溶液中一定不含的阳离子是K＋、、Cu2+、Ag＋ B．该工业废水中一定含有的离子为Mg2+、Al3+、、、I－ C．Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式为8H＋＋6I－＋===3I2＋2NO↑＋4H2O D．另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重，得到固体的质量为0.8 g 9．(2025·沈阳阶段练习)某无色溶液Y可能含有Na＋、Fe3+、Ba2+、、Cl－、、、中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成，某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解)。下列说法不正确的是(　　) A．溶液Y中一定不存在Fe3+、 B．溶液Y中一定含有Cl－，且n(Cl－)＝0.01 mol C．溶液Y中肯定存在、、Ba2+、 D．溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证 10．(2025·漯河模拟)现有易溶强电解质的混合溶液10 L，其中可能含有K＋、Ba2+、Na＋、、Cl－、、[Al(OH)4]－、OH－中的几种，向其中通入CO2气体，产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．AB段的离子方程式可以表示为：2OH－＋＋H2O B．CD段的离子方程式可以表示为： C．该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、－、OH－ D．肯定不存在的离子是、、Na＋ 11．(2025·重庆名校联盟模拟)40 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种：Na＋、、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl－、。现对X溶液进行如图所示实验，其现象和结果如图。下列说法正确的是(　　) A．X溶液中一定含有Mg2+、Al3+、Cl－，不含有Na＋和 B．X溶液中一定含有Na＋、Mg2+、Cl－，可能含有Al3+ C．X溶液中一定含有Na＋，且c(Na＋)为1.50 mol·L-1 D．X溶液中c(Mg2+)为0.50 mol·L-1、c(Al3＋)为0.250 mol·L-1 12．(2025·廊坊模拟)某澄清水样中可能含有的离子如表： 阳离子 Na＋、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+ 阴离子 Cl－、、、、 为检测其成分，某化学兴趣小组用3个小试管分别取少许水样，记作水样①、水样②、水样③。做了如下实验： ⅰ.向水样①中加入几滴KSCN溶液，无明显变化。 ⅱ.向水样②中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色；再向反应后所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；将上述无色气体通入足量Ba(OH)2溶液中，无明显变化。 ⅲ.向水样③中加入过量NaOH溶液，仅有白色沉淀生成，静置一段时间，白色沉淀最终变为红褐色，取上层无色透明溶液，逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加稀盐酸，白色沉淀又全部溶解。 请回答下列问题： (1)由以上实验可判断，该水样中一定不含有的阳离子是________(写离子符号，下同)，一定不含有的阴离子是________。 (2)在水样②的实验过程中生成无色气体的氧化还原反应的离子方程式为_______________________________________。 无色气体遇空气变成红棕色的原因为____________________(用化学方程式表示)，该反应属于四种基本反应类型中的________反应。 (3)水样③的实验中，滴加稀盐酸时生成白色沉淀的离子方程式为______________________________。 (4)实验室中检验Na＋存在的方法为________。 (5)若水样中存在的阳离子的浓度均为1 mol·L-1，阴离子浓度相等且为整数，则溶液中________(填“存在”或“不存在”)Cl－，理由是________________。 学科网（北京）股份有限公司 $