2027届高三化学一轮复习讲义：离子共存与离子检验

正确的方向+方法+坚持不懈的努力=目标成绩 2027届高三一轮复习：离子共存与离子检验 知识点回顾： 一、离子共存的基本判断——复分解反应型 1.判断离子能否大量共存，实质是看离子之间能否发生反应：只要离子之间能生成难溶物、气体或弱电解质（水、弱酸、弱碱等），就不能大量共存。 2.生成难溶物的常见组合：Ag⁺与Cl⁻、Br⁻、I⁻；Ba²⁺与SO₄²⁻、CO₃²⁻、SO₃²⁻、SiO₃²⁻；Ca²⁺与CO₃²⁻、SO₃²⁻、SiO₃²⁻；Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺与OH⁻。 3.生成气体的常见组合：H⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、SO₃²⁻、HSO₃⁻、S²⁻、HS⁻（生成CO₂、SO₂、H₂S等气体）。 4.生成弱电解质的常见组合：H⁺与OH⁻、CH₃COO⁻、F⁻、ClO⁻、C₆H₅O⁻（苯酚根）；OH⁻与NH₄⁺（生成NH₃·H₂O）、HCO₃⁻（生成CO₃²⁻和水）。 5.微溶物的判断：CaSO₄、Ag₂SO₄等属于微溶物，在稀溶液（浓度很小）中相关离子可以共存；但若两种离子浓度较大、能析出微溶物沉淀，则不能大量共存。 典型例题： 例1．下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　） A．H⁺、Na⁺、CO₃²⁻、Cl⁻ B．Ba²⁺、Na⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C．K⁺、NH₄⁺、Cl⁻、OH⁻ D．Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 例2．某无色溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　　） A．Cu²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ B．Fe³⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．K⁺、Na⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻ D．MnO₄⁻、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ 二、氧化还原型与双水解型 1.氧化还原型：具有强氧化性的离子与具有强还原性的离子不能大量共存。常见的强氧化性离子有MnO₄⁻、ClO⁻、Fe³⁺、Cr₂O₇²⁻（酸性）、NO₃⁻（酸性）；常见的强还原性离子有I⁻、S²⁻、SO₃²⁻、Fe²⁺、Br⁻。 2.特别注意NO₃⁻的氧化性依赖酸性条件：中性或碱性溶液中NO₃⁻与I⁻、Fe²⁺、SO₃²⁻可以大量共存；一旦溶液显酸性，NO₃⁻即表现强氧化性而发生氧化还原反应。这是选择题最常设置的"陷阱"。 3.MnO₄⁻在酸性条件下氧化性很强，可氧化I⁻、S²⁻、SO₃²⁻、Fe²⁺、C₂O₄²⁻等；ClO⁻在酸性、中性、碱性条件下均有强氧化性，与SO₃²⁻、S²⁻、I⁻、Fe²⁺均不能大量共存。 4.双水解型：弱碱的阳离子与弱酸的阴离子相互促进水解、水解程度较大，常生成沉淀和气体。Al³⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、Al(OH)₄⁻、S²⁻、SiO₃²⁻；Fe³⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、Al(OH)₄⁻、SiO₃²⁻；NH₄⁺与Al(OH)₄⁻（生成Al(OH)₃沉淀和NH₃·H₂O）。 5.注意区分：NH₄⁺与CO₃²⁻、CH₃COO⁻可以大量共存（如(NH₄)₂CO₃、CH₃COONH₄溶液中），属于"弱弱共存"，不能误判为双水解。 6.络合型：Fe³⁺与SCN⁻（生成血红色Fe(SCN)₃）、Fe³⁺与C₆H₅O⁻（苯酚）不能大量共存。 7.书写规范：偏铝酸盐中铝元素以Al(OH)₄⁻（四羟基合铝酸根）的形式存在，如偏铝酸钠应写作Na[Al(OH)₄]，现行教材已不再使用AlO₂⁻的写法，书写离子方程式、判断共存与检验时请注意。 典型例题： 例3．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（　　） A．Al³⁺、HCO₃⁻、SO₄²⁻、Na⁺ B．Ba²⁺、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C．NH₄⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ D．MnO₄⁻、Fe²⁺、H⁺、SO₄²⁻ 例4．下列各组离子在溶液中因发生双水解反应而不能大量共存的是（　　） A．Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻ B．Al³⁺、HCO₃⁻、SO₄²⁻、K⁺ C．H⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ D．Fe³⁺、SCN⁻、K⁺、Cl⁻ 三、附加条件型离子共存的判断 1.颜色条件——"无色溶液"：必须排除有色离子，常见有色离子有Cu²⁺（蓝色）、Fe³⁺（黄色）、Fe²⁺（浅绿色）、MnO₄⁻（紫红色）、Cr₂O₇²⁻（橙色）、CrO₄²⁻（黄色）、Fe(SCN)₃（血红色）。 2.特别注意"透明"与"无色"的区别：澄清透明只说明溶液中没有难溶物（不属于胶体、浊液），并不排除有色离子，如"澄清透明的蓝色溶液"是允许的。 3.酸碱性条件：使紫色石蕊变红、使甲基橙变红、pH＝1、c(H⁺)＝0.1 mol/L等均表示溶液显酸性；使酚酞变红、pH＝13、c(OH⁻)＝0.1 mol/L等均表示溶液显碱性。 4."加入铝片产生H₂的溶液"：可能显强酸性，也可能显强碱性。若显酸性，则溶液中不能再有NO₃⁻、SO₃²⁻等（稀硝酸与铝反应不生成H₂）。 5."由水电离出的c(H⁺)＝1×10⁻ⁿ mol/L（n＞7）"：说明水的电离被抑制，该溶液可能显强酸性，也可能显强碱性，两种情况都要讨论。 6.酸碱条件要与离子反应叠加考虑：酸性溶液中既不能有与H⁺反应的离子，还要注意H⁺存在时NO₃⁻的强氧化性；碱性溶液中不能有与OH⁻反应的离子。 典型例题： 例5．常温下，下列各组离子在pH＝1的溶液中能大量共存的是（　　） A．Na⁺、K⁺、ClO⁻、SO₄²⁻ B．Fe²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．NH₄⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ D．K⁺、Na⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ 例6．常温下，某溶液中滴入酚酞后显红色，下列各组离子在该溶液中能大量共存的是（　　） A．Na⁺、Al³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ B．K⁺、Na⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ C．NH₄⁺、Ba²⁺、Cl⁻、NO₃⁻ D．Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ 例7．某无色溶液中加入铝片有H₂产生，下列各组离子在该溶液中能大量共存的是（　　） A．Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ B．H⁺、Ba²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ C．NH₄⁺、Cu²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ D．H⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、NO₃⁻ 四、离子检验的基本方法 1.检验的基本思路：取少量待测液→加入特征试剂→观察特征现象→得出结论。检验时一般要"另取少量原溶液"，不能直接向原试剂瓶中加试剂，也不能用上一步操作中引入的离子作为判断原溶液成分的依据。 2.常见阳离子的检验：Fe³⁺——加KSCN溶液变血红色（最灵敏），或加NaOH溶液生成红褐色沉淀；Fe²⁺——加K₃[Fe(CN)₆]溶液产生蓝色沉淀，或加NaOH溶液生成白色沉淀迅速变为灰绿色、最终变为红褐色。 3.NH₄⁺——取少量溶液加浓NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；Al³⁺——逐滴加NaOH溶液至过量，先产生白色沉淀后溶解，若改加氨水至过量则白色沉淀不溶解；Na⁺、K⁺——焰色反应（钠黄色、钾紫色，钾需透过蓝色钴玻璃观察）；Cu²⁺——溶液蓝色，加NaOH溶液生成蓝色沉淀。 4.常见阴离子的检验：Cl⁻、Br⁻、I⁻——先用稀硝酸酸化，再加AgNO₃溶液，依次生成白色（AgCl）、浅黄色（AgBr）、黄色（AgI）沉淀；SO₄²⁻——先加足量稀盐酸无现象，再加BaCl₂溶液产生白色沉淀；CO₃²⁻——加稀盐酸产生无色无味气体，通入澄清石灰水变浑浊；SO₃²⁻——加稀盐酸产生有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色。 5.检验中的干扰与排除（重点）：①检验SO₄²⁻必须用稀盐酸酸化，不能用稀硝酸（稀硝酸会把SO₃²⁻氧化为SO₄²⁻造成误判），也不能直接加BaCl₂（Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻均产生白色沉淀干扰）；②检验Cl⁻用稀硝酸酸化（排除CO₃²⁻、SO₃²⁻等干扰）；③检验Fe²⁺必须先加KSCN溶液不变红（排除原溶液中Fe³⁺的干扰），再滴加氯水（或H₂O₂）变红；④检验NH₄⁺必须用浓NaOH溶液并加热，用稀碱、不加热时现象不明显。 离子 试剂与操作 特征现象 Fe³⁺ 加KSCN溶液 溶液变血红色 Fe²⁺ 加K₃[Fe(CN)₆]溶液 产生蓝色沉淀 NH₄⁺ 加浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体 试纸变蓝 Al³⁺ 逐滴加NaOH溶液至过量 先产生白色沉淀，后沉淀溶解 Cl⁻ 加稀硝酸酸化，再加AgNO₃溶液 产生白色沉淀 SO₄²⁻ 先加足量稀盐酸，再加BaCl₂溶液 产生白色沉淀 CO₃²⁻ 加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 SO₃²⁻ 加稀盐酸，将生成的气体通入品红溶液 品红溶液褪色 典型例题： 例8．下列有关离子检验的实验方案合理的是（　　） A．检验某溶液中是否含Fe²⁺：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变血红色，说明含Fe²⁺ B．检验某溶液中是否含SO₄²⁻：取少量溶液，加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明含SO₄²⁻ C．检验某溶液中是否含NH₄⁺：取少量溶液，加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝，说明含NH₄⁺ D．检验某溶液中是否含Cl⁻：取少量溶液，加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，说明含Cl⁻ 例9．某溶液中可能含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：①用pH试纸检验，溶液显弱酸性；②取少量溶液，加入少量浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；③另取少量溶液，加入稀盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是（　　） A．由实验①可知原溶液中一定含有SO₄²⁻ B．由实验②可知原溶液中一定含有NH₄⁺ C．由实验③可知原溶液中一定含有Cl⁻ D．原溶液中一定含有Na⁺和K⁺ 五、易错辨析与综合推断 1.三类附加条件是选择题的常考点：颜色（无色）、酸碱性（石蕊、酚酞、pH、水电离出的离子浓度）、氧化还原（尤其酸性条件下的NO₃⁻）。答题时应先把附加条件翻译成"溶液中含大量H⁺"或"含大量OH⁻"，再逐项排查。 2.隐含的"强电解质"条件：NaHSO₄在水溶液中完全电离出Na⁺、H⁺、SO₄²⁻，其溶液相当于强酸性溶液，凡与H⁺不能共存的离子均不能与其大量共存；而NaHCO₃溶液显碱性，要与Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺等排查。 3."大量共存"与"能发生反应"的区别：题目问"能大量共存"时，只要存在任何能发生的反应即不符合；若题目问"能发生反应的离子组合"，则反之。审题时务必看清设问方向。 4.检验类实验的规范表述：取样（取少量待测液）、试剂用量（足量、过量、少量、逐滴）、加热与否、试纸的使用（湿润的红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸的区分）都是得分点。 5.推断题中"一定"与"可能"：只有实验现象直接证明的才能填"一定"；由加入试剂引入的离子（如加盐酸引入的Cl⁻、加BaCl₂引入的Ba²⁺）不能作为原溶液成分的判断依据。 典型例题： 例10．某无色溶液中只含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Cl⁻、SO₄²⁻中的一种或几种（忽略水的电离及H⁺、OH⁻的影响）。经测定，溶液中c(Na⁺)＝0.2 mol/L、c(K⁺)＝0.1 mol/L、c(Cl⁻)＝0.2 mol/L、c(SO₄²⁻)＝0.1 mol/L。下列说法正确的是（　　） A．c(NH₄⁺)＝0.1 mol/L B．该溶液中一定不含NH₄⁺ C．c(NH₄⁺)＝0.3 mol/L D．仅由上述数据无法确定该溶液中是否含有NH₄⁺ 巩固提升： 1．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（　　） A．Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ B．H⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ C．Ba²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ D．Ag⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 2．下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（　　） A．Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻、K⁺ B．K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺ C．NH₄⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ D．Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻、SO₄²⁻ 3．某无色溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　　） A．Fe³⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ B．K⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ C．Cu²⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻ D．MnO₄⁻、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ 4．常温下，下列各组离子在pH＝13的溶液中能大量共存的是（　　） A．NH₄⁺、Al³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ B．Mg²⁺、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C．Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、Cl⁻ D．Fe³⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ 5．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（　　） A．Fe³⁺、I⁻、SO₄²⁻、K⁺ B．Al³⁺、HCO₃⁻、Na⁺、Cl⁻ C．Ba²⁺、Na⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ D．H⁺、Na⁺、CH₃COO⁻、Cl⁻ 6．下列各组离子在溶液中因发生双水解反应而不能大量共存的是（　　） A．Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻、K⁺ B．Fe³⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻、K⁺ C．H⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻ D．Na⁺、K⁺、OH⁻、Cl⁻ 7．常温下，下列各组离子在pH＝1的溶液中能大量共存的是（　　） A．Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ B．Fe²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．K⁺、Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ D．Na⁺、ClO⁻、Cl⁻、K⁺ 8．下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　） A．Fe³⁺、SCN⁻、Cl⁻、K⁺ B．Na⁺、K⁺、Al(OH)₄⁻、HCO₃⁻ C．H⁺、Na⁺、SiO₃²⁻、Cl⁻ D．Mg²⁺、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ 9．常温下，某溶液中由水电离出的c(H⁺)＝1×10⁻¹³ mol/L，则该溶液的pH为（　　） A．1 B．13 C．无法确定 D．1或13 10．常温下，下列各组离子在pH＝1的无色溶液中能大量共存的是（　　） A．Cu²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺ B．Fe²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．CO₃²⁻、Na⁺、K⁺、Cl⁻ D．Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ 11．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　） A．无色溶液中：Cu²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ B．使紫色石蕊变红的溶液中：Na⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ C．使酚酞变红的溶液中：Mg²⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ D．加入铝片产生H₂的溶液中：H⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 12．下列有关离子检验的实验方案合理的是（　　） A．检验某溶液中是否含SO₄²⁻：取少量溶液，先加足量稀盐酸，无现象，再加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明含SO₄²⁻ B．检验某溶液中是否含Fe²⁺：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明含Fe²⁺ C．检验某溶液中是否含Cl⁻：取少量溶液，加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，说明含Cl⁻ D．检验某溶液中是否含NH₄⁺：取少量溶液，加入NaOH稀溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸靠近管口，试纸变红，说明含NH₄⁺ 13．某无色溶液中可能含有Na⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻中的若干种，进行如下实验：①取少量溶液，加入过量稀盐酸，无明显现象；②向①所得溶液中加入过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀；③取②的上层清液，加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是（　　） A．原溶液中一定含有Cl⁻ B．原溶液中一定含有Ba²⁺ C．原溶液中一定含有SO₄²⁻ D．原溶液中一定含有Al³⁺ 14．常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10⁻¹⁰，Ksp(AgI)＝8.5×10⁻¹⁷。向NaCl和KI的浓度均为0.01 mol/L的混合溶液中逐滴加入0.01 mol/L AgNO₃溶液（忽略体积变化），下列判断正确的是（　　） A．两种沉淀同时开始产生 B．先产生黄色沉淀，后产生白色沉淀 C．先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 D．仅由Ksp数据无法判断哪种沉淀先产生 15．写出下列反应的离子方程式。 （1）Al³⁺与HCO₃⁻在溶液中相互促进水解：________________。 （2）向FeCl₃溶液中加入KI溶液：________________。 （3）向Na[Al(OH)₄]溶液中通入少量CO₂：________________。 （4）向Na[Al(OH)₄]溶液中通入足量CO₂：________________。 16．某溶液中可能含有SO₄²⁻，请设计实验加以检验，并说明所加稀盐酸的作用。 17．某溶液中含有Fe³⁺，请设计实验检验其中是否还含有Fe²⁺，写出简要操作、现象与结论。 18．请从离子反应的角度解释下列各组离子不能大量共存的原因。 （1）SO₃²⁻与ClO⁻：________________。 （2）Al(OH)₄⁻与HCO₃⁻：________________。 19．某无色溶液中可能含有K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻中的若干种离子，进行下列实验： ①取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液不变红； ②另取少量溶液，逐滴加入NaOH溶液至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，同时产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体； ③取②中最终所得溶液，加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀。 回答：（1）由①可知原溶液中一定不含的离子是________；（2）由②可知原溶液中一定含有的阳离子是________；（3）③中白色沉淀能否说明原溶液中含有Cl⁻？________（填"能"或"不能"），理由是________________。 20．某无色溶液中可能含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻中的若干种，为确定其组成进行如下实验： ①用洁净的铂丝蘸取少量溶液，在酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色； ②取少量溶液，加入过量氨水，产生白色沉淀，过滤后向沉淀中加入足量NaOH溶液，沉淀不溶解； ③取少量溶液，加入过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀； ④另取少量溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 回答：（1）原溶液中一定含有的离子是________；（2）原溶液中一定不含有的离子是________；（3）由实验②可确定原溶液中一定不含Al³⁺，理由是________________；（4）实验②中产生白色沉淀的离子方程式为________________。 学科网（北京）股份有限公司 $正确的方向+方法+坚持不懈的努力=目标成绩 2027届高三一轮复习：离子共存与离子检验 知识点回顾： 一、离子共存的基本判断——复分解反应型 1.判断离子能否大量共存，实质是看离子之间能否发生反应：只要离子之间能生成难溶物、气体或弱电解质（水、弱酸、弱碱等），就不能大量共存。 2.生成难溶物的常见组合：Ag⁺与Cl⁻、Br⁻、I⁻；Ba²⁺与SO₄²⁻、CO₃²⁻、SO₃²⁻、SiO₃²⁻；Ca²⁺与CO₃²⁻、SO₃²⁻、SiO₃²⁻；Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺与OH⁻。 3.生成气体的常见组合：H⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、SO₃²⁻、HSO₃⁻、S²⁻、HS⁻（生成CO₂、SO₂、H₂S等气体）。 4.生成弱电解质的常见组合：H⁺与OH⁻、CH₃COO⁻、F⁻、ClO⁻、C₆H₅O⁻（苯酚根）；OH⁻与NH₄⁺（生成NH₃·H₂O）、HCO₃⁻（生成CO₃²⁻和水）。 5.微溶物的判断：CaSO₄、Ag₂SO₄等属于微溶物，在稀溶液（浓度很小）中相关离子可以共存；但若两种离子浓度较大、能析出微溶物沉淀，则不能大量共存。 典型例题： 例1．下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　D　） A．H⁺、Na⁺、CO₃²⁻、Cl⁻ B．Ba²⁺、Na⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C．K⁺、NH₄⁺、Cl⁻、OH⁻ D．Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 解析：A中H⁺与CO₃²⁻反应生成CO₂和H₂O；B中Ba²⁺与SO₄²⁻生成难溶的BaSO₄；C中NH₄⁺与OH⁻反应生成弱电解质NH₃·H₂O；D中四种离子相互之间均不发生反应，可以大量共存。 例2．某无色溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　C　） A．Cu²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ B．Fe³⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．K⁺、Na⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻ D．MnO₄⁻、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ 解析：Cu²⁺（蓝色）、Fe³⁺（黄色）、MnO₄⁻（紫红色）均有颜色，不符合"无色溶液"的要求；C中四种离子均无色且相互不反应，可以大量共存。 二、氧化还原型与双水解型 1.氧化还原型：具有强氧化性的离子与具有强还原性的离子不能大量共存。常见的强氧化性离子有MnO₄⁻、ClO⁻、Fe³⁺、Cr₂O₇²⁻（酸性）、NO₃⁻（酸性）；常见的强还原性离子有I⁻、S²⁻、SO₃²⁻、Fe²⁺、Br⁻。 2.特别注意NO₃⁻的氧化性依赖酸性条件：中性或碱性溶液中NO₃⁻与I⁻、Fe²⁺、SO₃²⁻可以大量共存；一旦溶液显酸性，NO₃⁻即表现强氧化性而发生氧化还原反应。这是选择题最常设置的"陷阱"。 3.MnO₄⁻在酸性条件下氧化性很强，可氧化I⁻、S²⁻、SO₃²⁻、Fe²⁺、C₂O₄²⁻等；ClO⁻在酸性、中性、碱性条件下均有强氧化性，与SO₃²⁻、S²⁻、I⁻、Fe²⁺均不能大量共存。 4.双水解型：弱碱的阳离子与弱酸的阴离子相互促进水解、水解程度较大，常生成沉淀和气体。Al³⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、Al(OH)₄⁻、S²⁻、SiO₃²⁻；Fe³⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、Al(OH)₄⁻、SiO₃²⁻；NH₄⁺与Al(OH)₄⁻（生成Al(OH)₃沉淀和NH₃·H₂O）。 5.注意区分：NH₄⁺与CO₃²⁻、CH₃COO⁻可以大量共存（如(NH₄)₂CO₃、CH₃COONH₄溶液中），属于"弱弱共存"，不能误判为双水解。 6.络合型：Fe³⁺与SCN⁻（生成血红色Fe(SCN)₃）、Fe³⁺与C₆H₅O⁻（苯酚）不能大量共存。 7.书写规范：偏铝酸盐中铝元素以Al(OH)₄⁻（四羟基合铝酸根）的形式存在，如偏铝酸钠应写作Na[Al(OH)₄]，现行教材已不再使用AlO₂⁻的写法，书写离子方程式、判断共存与检验时请注意。 典型例题： 例3．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（　D　） A．Al³⁺、HCO₃⁻、SO₄²⁻、Na⁺ B．Ba²⁺、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C．NH₄⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ D．MnO₄⁻、Fe²⁺、H⁺、SO₄²⁻ 解析：A中Al³⁺与HCO₃⁻发生双水解，B中生成BaSO₄沉淀，C中NH₄⁺与OH⁻生成弱电解质NH₃·H₂O，三者均不属于氧化还原反应；D中酸性条件下MnO₄⁻具有强氧化性，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺、自身被还原为Mn²⁺，属于氧化还原反应。 例4．下列各组离子在溶液中因发生双水解反应而不能大量共存的是（　B　） A．Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻ B．Al³⁺、HCO₃⁻、SO₄²⁻、K⁺ C．H⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ D．Fe³⁺、SCN⁻、K⁺、Cl⁻ 解析：A中四种离子互不反应、可以共存；C中酸性条件下NO₃⁻将Fe²⁺氧化，属于氧化还原反应；D中Fe³⁺与SCN⁻发生络合反应生成血红色的Fe(SCN)₃；B中Al³⁺与HCO₃⁻相互促进水解，生成Al(OH)₃沉淀和CO₂气体，属于双水解。 三、附加条件型离子共存的判断 1.颜色条件——"无色溶液"：必须排除有色离子，常见有色离子有Cu²⁺（蓝色）、Fe³⁺（黄色）、Fe²⁺（浅绿色）、MnO₄⁻（紫红色）、Cr₂O₇²⁻（橙色）、CrO₄²⁻（黄色）、Fe(SCN)₃（血红色）。 2.特别注意"透明"与"无色"的区别：澄清透明只说明溶液中没有难溶物（不属于胶体、浊液），并不排除有色离子，如"澄清透明的蓝色溶液"是允许的。 3.酸碱性条件：使紫色石蕊变红、使甲基橙变红、pH＝1、c(H⁺)＝0.1 mol/L等均表示溶液显酸性；使酚酞变红、pH＝13、c(OH⁻)＝0.1 mol/L等均表示溶液显碱性。 4."加入铝片产生H₂的溶液"：可能显强酸性，也可能显强碱性。若显酸性，则溶液中不能再有NO₃⁻、SO₃²⁻等（稀硝酸与铝反应不生成H₂）。 5."由水电离出的c(H⁺)＝1×10⁻ⁿ mol/L（n＞7）"：说明水的电离被抑制，该溶液可能显强酸性，也可能显强碱性，两种情况都要讨论。 6.酸碱条件要与离子反应叠加考虑：酸性溶液中既不能有与H⁺反应的离子，还要注意H⁺存在时NO₃⁻的强氧化性；碱性溶液中不能有与OH⁻反应的离子。 典型例题： 例5．常温下，下列各组离子在pH＝1的溶液中能大量共存的是（　C　） A．Na⁺、K⁺、ClO⁻、SO₄²⁻ B．Fe²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．NH₄⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ D．K⁺、Na⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ 解析：pH＝1的溶液显强酸性，含大量H⁺。A中ClO⁻与H⁺结合生成弱酸HClO；B中酸性条件下NO₃⁻具有强氧化性，可将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；D中CO₃²⁻与H⁺反应生成CO₂和H₂O；C中各离子在强酸性条件下互不反应，可以大量共存。 例6．常温下，某溶液中滴入酚酞后显红色，下列各组离子在该溶液中能大量共存的是（　B　） A．Na⁺、Al³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ B．K⁺、Na⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ C．NH₄⁺、Ba²⁺、Cl⁻、NO₃⁻ D．Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ 解析：滴入酚酞显红色说明溶液显碱性、含大量OH⁻。A中Al³⁺、C中NH₄⁺、D中Mg²⁺和Fe³⁺均与OH⁻反应生成沉淀或弱电解质，不能大量共存（且D中Fe³⁺呈黄色）；B中各离子在碱性条件下互不反应。 例7．某无色溶液中加入铝片有H₂产生，下列各组离子在该溶液中能大量共存的是（　A　） A．Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ B．H⁺、Ba²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ C．NH₄⁺、Cu²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ D．H⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、NO₃⁻ 解析：加入铝片产生H₂的溶液可能显强酸性，也可能显强碱性。题给溶液无色，C中Cu²⁺（蓝色）、D中Fe²⁺（浅绿色）不符合要求；B中Ba²⁺与SO₄²⁻生成沉淀；A中含NO₃⁻，溶液不可能显酸性（酸性条件下NO₃⁻与铝反应不产生H₂），只能是碱性溶液，而在碱性条件下A组四种离子互不反应，可以大量共存。 四、离子检验的基本方法 1.检验的基本思路：取少量待测液→加入特征试剂→观察特征现象→得出结论。检验时一般要"另取少量原溶液"，不能直接向原试剂瓶中加试剂，也不能用上一步操作中引入的离子作为判断原溶液成分的依据。 2.常见阳离子的检验：Fe³⁺——加KSCN溶液变血红色（最灵敏），或加NaOH溶液生成红褐色沉淀；Fe²⁺——加K₃[Fe(CN)₆]溶液产生蓝色沉淀，或加NaOH溶液生成白色沉淀迅速变为灰绿色、最终变为红褐色。 3.NH₄⁺——取少量溶液加浓NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；Al³⁺——逐滴加NaOH溶液至过量，先产生白色沉淀后溶解，若改加氨水至过量则白色沉淀不溶解；Na⁺、K⁺——焰色反应（钠黄色、钾紫色，钾需透过蓝色钴玻璃观察）；Cu²⁺——溶液蓝色，加NaOH溶液生成蓝色沉淀。 4.常见阴离子的检验：Cl⁻、Br⁻、I⁻——先用稀硝酸酸化，再加AgNO₃溶液，依次生成白色（AgCl）、浅黄色（AgBr）、黄色（AgI）沉淀；SO₄²⁻——先加足量稀盐酸无现象，再加BaCl₂溶液产生白色沉淀；CO₃²⁻——加稀盐酸产生无色无味气体，通入澄清石灰水变浑浊；SO₃²⁻——加稀盐酸产生有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色。 5.检验中的干扰与排除（重点）：①检验SO₄²⁻必须用稀盐酸酸化，不能用稀硝酸（稀硝酸会把SO₃²⁻氧化为SO₄²⁻造成误判），也不能直接加BaCl₂（Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻均产生白色沉淀干扰）；②检验Cl⁻用稀硝酸酸化（排除CO₃²⁻、SO₃²⁻等干扰）；③检验Fe²⁺必须先加KSCN溶液不变红（排除原溶液中Fe³⁺的干扰），再滴加氯水（或H₂O₂）变红；④检验NH₄⁺必须用浓NaOH溶液并加热，用稀碱、不加热时现象不明显。 离子 试剂与操作 特征现象 Fe³⁺ 加KSCN溶液 溶液变血红色 Fe²⁺ 加K₃[Fe(CN)₆]溶液 产生蓝色沉淀 NH₄⁺ 加浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体 试纸变蓝 Al³⁺ 逐滴加NaOH溶液至过量 先产生白色沉淀，后沉淀溶解 Cl⁻ 加稀硝酸酸化，再加AgNO₃溶液 产生白色沉淀 SO₄²⁻ 先加足量稀盐酸，再加BaCl₂溶液 产生白色沉淀 CO₃²⁻ 加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 SO₃²⁻ 加稀盐酸，将生成的气体通入品红溶液 品红溶液褪色 典型例题： 例8．下列有关离子检验的实验方案合理的是（　C　） A．检验某溶液中是否含Fe²⁺：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变血红色，说明含Fe²⁺ B．检验某溶液中是否含SO₄²⁻：取少量溶液，加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明含SO₄²⁻ C．检验某溶液中是否含NH₄⁺：取少量溶液，加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝，说明含NH₄⁺ D．检验某溶液中是否含Cl⁻：取少量溶液，加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，说明含Cl⁻ 解析：A中KSCN溶液变血红色只能说明含Fe³⁺，检验Fe²⁺应先加KSCN溶液不变红、再滴加氯水变红；B中Ag⁺、CO₃²⁻、SO₃²⁻均能与BaCl₂生成白色沉淀干扰，应先加足量稀盐酸无现象后再加BaCl₂；D中CO₃²⁻、SO₃²⁻等也能与AgNO₃生成白色沉淀，应用稀硝酸酸化后再加AgNO₃；C的方案正确。 例9．某溶液中可能含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：①用pH试纸检验，溶液显弱酸性；②取少量溶液，加入少量浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；③另取少量溶液，加入稀盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是（　B　） A．由实验①可知原溶液中一定含有SO₄²⁻ B．由实验②可知原溶液中一定含有NH₄⁺ C．由实验③可知原溶液中一定含有Cl⁻ D．原溶液中一定含有Na⁺和K⁺ 解析：①溶液显弱酸性可由NH₄⁺水解引起，与SO₄²⁻无关，不能据此判断含SO₄²⁻，A错误；②加热条件下产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气，说明原溶液中一定含有NH₄⁺，B正确；③题给离子中只有SO₄²⁻能与Ba²⁺生成不溶于稀盐酸的白色沉淀（BaSO₄），故③只能说明含SO₄²⁻，与Cl⁻无关，C错误；Na⁺、K⁺需通过焰色反应确定，实验中没有做，无法判断，D错误。 五、易错辨析与综合推断 1.三类附加条件是选择题的常考点：颜色（无色）、酸碱性（石蕊、酚酞、pH、水电离出的离子浓度）、氧化还原（尤其酸性条件下的NO₃⁻）。答题时应先把附加条件翻译成"溶液中含大量H⁺"或"含大量OH⁻"，再逐项排查。 2.隐含的"强电解质"条件：NaHSO₄在水溶液中完全电离出Na⁺、H⁺、SO₄²⁻，其溶液相当于强酸性溶液，凡与H⁺不能共存的离子均不能与其大量共存；而NaHCO₃溶液显碱性，要与Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺等排查。 3."大量共存"与"能发生反应"的区别：题目问"能大量共存"时，只要存在任何能发生的反应即不符合；若题目问"能发生反应的离子组合"，则反之。审题时务必看清设问方向。 4.检验类实验的规范表述：取样（取少量待测液）、试剂用量（足量、过量、少量、逐滴）、加热与否、试纸的使用（湿润的红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸的区分）都是得分点。 5.推断题中"一定"与"可能"：只有实验现象直接证明的才能填"一定"；由加入试剂引入的离子（如加盐酸引入的Cl⁻、加BaCl₂引入的Ba²⁺）不能作为原溶液成分的判断依据。 典型例题： 例10．某无色溶液中只含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Cl⁻、SO₄²⁻中的一种或几种（忽略水的电离及H⁺、OH⁻的影响）。经测定，溶液中c(Na⁺)＝0.2 mol/L、c(K⁺)＝0.1 mol/L、c(Cl⁻)＝0.2 mol/L、c(SO₄²⁻)＝0.1 mol/L。下列说法正确的是（　A　） A．c(NH₄⁺)＝0.1 mol/L B．该溶液中一定不含NH₄⁺ C．c(NH₄⁺)＝0.3 mol/L D．仅由上述数据无法确定该溶液中是否含有NH₄⁺ 解析：任何溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。由电荷守恒得：c(Na⁺)＋c(K⁺)＋c(NH₄⁺)＝c(Cl⁻)＋2c(SO₄²⁻)，即0.2＋0.1＋c(NH₄⁺)＝0.2＋2×0.1＝0.4，解得c(NH₄⁺)＝0.1 mol/L。若只做定性共存分析，容易误选D；本题关键在于定量列式后电荷恰好守恒，故可确定含NH₄⁺且其浓度为0.1 mol/L。 巩固提升： 1．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（　A　） A．Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻ B．H⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ C．Ba²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ D．Ag⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 【解析】B中H⁺与OH⁻生成水；C中Ba²⁺与SO₄²⁻生成BaSO₄沉淀；D中Ag⁺与Cl⁻生成AgCl沉淀；A中四种离子互不反应。 2．下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（　C　） A．Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻、K⁺ B．K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺ C．NH₄⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ D．Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻、SO₄²⁻ 【解析】NH₄⁺与OH⁻反应生成弱电解质NH₃·H₂O，不能大量共存；其余各组离子互不反应。 3．某无色溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　B　） A．Fe³⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ B．K⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ C．Cu²⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻ D．MnO₄⁻、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ 【解析】Fe³⁺（黄色）、Cu²⁺（蓝色）、MnO₄⁻（紫红色）均有颜色，不符合"无色"要求；B中四种离子无色且互不反应。 4．常温下，下列各组离子在pH＝13的溶液中能大量共存的是（　C　） A．NH₄⁺、Al³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ B．Mg²⁺、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ C．Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、Cl⁻ D．Fe³⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ 【解析】pH＝13的溶液显强碱性、含大量OH⁻。A中NH₄⁺、Al³⁺与OH⁻反应；B中Mg²⁺与OH⁻生成Mg(OH)₂沉淀；D中Fe³⁺与OH⁻生成红褐色沉淀；C中各离子在碱性条件下互不反应。 5．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（　A　） A．Fe³⁺、I⁻、SO₄²⁻、K⁺ B．Al³⁺、HCO₃⁻、Na⁺、Cl⁻ C．Ba²⁺、Na⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ D．H⁺、Na⁺、CH₃COO⁻、Cl⁻ 【解析】A中Fe³⁺将I⁻氧化为I₂、自身被还原为Fe²⁺，属于氧化还原反应；B为双水解、C为生成沉淀、D为生成弱电解质CH₃COOH，均不属于氧化还原反应。 6．下列各组离子在溶液中因发生双水解反应而不能大量共存的是（　B　） A．Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻、K⁺ B．Fe³⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻、K⁺ C．H⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻ D．Na⁺、K⁺、OH⁻、Cl⁻ 【解析】B中Fe³⁺与CO₃²⁻相互促进水解，生成Fe(OH)₃沉淀和CO₂气体，属于双水解；A组可以共存；C组因酸性条件下NO₃⁻氧化Fe²⁺而不能共存，属于氧化还原反应；D组中OH⁻与K⁺、Na⁺、Cl⁻均不反应，可以共存。 7．常温下，下列各组离子在pH＝1的溶液中能大量共存的是（　C　） A．Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ B．Fe²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．K⁺、Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ D．Na⁺、ClO⁻、Cl⁻、K⁺ 【解析】A中CO₃²⁻与H⁺反应生成CO₂；B中酸性条件下NO₃⁻将Fe²⁺氧化；D中ClO⁻与H⁺生成弱酸HClO；C中四种离子在强酸性条件下互不反应。 8．下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　D　） A．Fe³⁺、SCN⁻、Cl⁻、K⁺ B．Na⁺、K⁺、Al(OH)₄⁻、HCO₃⁻ C．H⁺、Na⁺、SiO₃²⁻、Cl⁻ D．Mg²⁺、K⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻ 【解析】A中Fe³⁺与SCN⁻发生络合反应生成血红色的Fe(SCN)₃；B中Al(OH)₄⁻与HCO₃⁻反应生成Al(OH)₃沉淀和CO₃²⁻；C中H⁺与SiO₃²⁻生成H₂SiO₃沉淀；D中四种离子互不反应。 9．常温下，某溶液中由水电离出的c(H⁺)＝1×10⁻¹³ mol/L，则该溶液的pH为（　D　） A．1 B．13 C．无法确定 D．1或13 【解析】由水电离出的c(H⁺)＝1×10⁻¹³ mol/L＜1×10⁻⁷ mol/L，说明水的电离受到抑制，该溶液可能显强酸性（pH＝1）也可能显强碱性（pH＝13），两种情况都可能，故该溶液的pH为1或13，D正确；只答"1"或只答"13"都不全面。 10．常温下，下列各组离子在pH＝1的无色溶液中能大量共存的是（　D　） A．Cu²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺ B．Fe²⁺、Mg²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ C．CO₃²⁻、Na⁺、K⁺、Cl⁻ D．Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ 【解析】A中Cu²⁺有颜色，不符合"无色"；B中酸性条件下NO₃⁻将Fe²⁺氧化；C中CO₃²⁻与H⁺反应；D中四种离子无色且在酸性条件下互不反应。 11．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　B　） A．无色溶液中：Cu²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ B．使紫色石蕊变红的溶液中：Na⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ C．使酚酞变红的溶液中：Mg²⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ D．加入铝片产生H₂的溶液中：H⁺、Fe²⁺、NO₃⁻、Cl⁻ 【解析】A中Cu²⁺有颜色；B中溶液显酸性，四种离子互不反应，可以大量共存；C中溶液显碱性，Mg²⁺与OH⁻反应生成沉淀；D中若为酸性溶液，NO₃⁻与H⁺共同作用会将Fe²⁺氧化、且与铝反应不放出H₂，若为碱性溶液则H⁺、Fe²⁺不能大量存在。 12．下列有关离子检验的实验方案合理的是（　A　） A．检验某溶液中是否含SO₄²⁻：取少量溶液，先加足量稀盐酸，无现象，再加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明含SO₄²⁻ B．检验某溶液中是否含Fe²⁺：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明含Fe²⁺ C．检验某溶液中是否含Cl⁻：取少量溶液，加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，说明含Cl⁻ D．检验某溶液中是否含NH₄⁺：取少量溶液，加入NaOH稀溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸靠近管口，试纸变红，说明含NH₄⁺ 【解析】A中先加足量稀盐酸可排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、Ag⁺等干扰，再加BaCl₂产生白色沉淀即可确定含SO₄²⁻，方案合理；B中变红只能说明含Fe³⁺；C中CO₃²⁻、SO₃²⁻等也会产生白色沉淀，应先用稀硝酸酸化；D中应用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验。 13．某无色溶液中可能含有Na⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、Al³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻中的若干种，进行如下实验：①取少量溶液，加入过量稀盐酸，无明显现象；②向①所得溶液中加入过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀；③取②的上层清液，加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是（　C　） A．原溶液中一定含有Cl⁻ B．原溶液中一定含有Ba²⁺ C．原溶液中一定含有SO₄²⁻ D．原溶液中一定含有Al³⁺ 【解析】②中加BaCl₂产生白色沉淀，而①已加稀盐酸无明显现象，说明沉淀为BaSO₄，原溶液中一定含SO₄²⁻，C正确；原溶液含SO₄²⁻则一定不含Ba²⁺，B错误；③所取的是②的上层清液，其中含有①加入的Cl⁻，故白色沉淀不能说明原溶液含Cl⁻，A错误；实验中没有检验Al³⁺的操作，不能确定，D错误。 14．常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10⁻¹⁰，Ksp(AgI)＝8.5×10⁻¹⁷。向NaCl和KI的浓度均为0.01 mol/L的混合溶液中逐滴加入0.01 mol/L AgNO₃溶液（忽略体积变化），下列判断正确的是（　B　） A．两种沉淀同时开始产生 B．先产生黄色沉淀，后产生白色沉淀 C．先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 D．仅由Ksp数据无法判断哪种沉淀先产生 【解析】离子开始沉淀时所需沉淀剂浓度越小者越先沉淀。AgCl开始沉淀需c(Ag⁺)＝Ksp(AgCl)/c(Cl⁻)＝1.8×10⁻¹⁰/0.01＝1.8×10⁻⁸ mol/L；AgI开始沉淀需c(Ag⁺)＝8.5×10⁻¹⁷/0.01＝8.5×10⁻¹⁵ mol/L。后者所需Ag⁺浓度远小，故AgI（黄色沉淀）先析出，B正确。 15．写出下列反应的离子方程式。 （1）Al³⁺与HCO₃⁻在溶液中相互促进水解：________________。 （2）向FeCl₃溶液中加入KI溶液：________________。 （3）向Na[Al(OH)₄]溶液中通入少量CO₂：________________。 （4）向Na[Al(OH)₄]溶液中通入足量CO₂：________________。 【答案】 （1）Al³⁺＋3HCO₃⁻＝Al(OH)₃↓＋3CO₂↑ （2）2Fe³⁺＋2I⁻＝2Fe²⁺＋I₂ （3）2Al(OH)₄⁻＋CO₂＝2Al(OH)₃↓＋CO₃²⁻＋H₂O （4）Al(OH)₄⁻＋CO₂＝Al(OH)₃↓＋HCO₃⁻ 【解析】（1）双水解要写沉淀和气体符号；（2）Fe³⁺与I⁻发生氧化还原，注意电子守恒、电荷守恒；（3）（4）酸性：H₂CO₃＞Al(OH)₃，故CO₂通入Na[Al(OH)₄]溶液必定生成Al(OH)₃沉淀，其"少量/足量"的差别只体现在碳的产物上——CO₂少量时生成CO₃²⁻、足量时生成HCO₃⁻，书写时要注意配平与电荷守恒。 16．某溶液中可能含有SO₄²⁻，请设计实验加以检验，并说明所加稀盐酸的作用。 【答案】 实验方案：取少量待测液于试管中，先加入足量稀盐酸，若无沉淀生成、无气泡产生，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中含有SO₄²⁻。 稀盐酸的作用：排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、Ag⁺等离子的干扰。不能用稀硝酸代替稀盐酸，因为稀硝酸具有强氧化性，会把溶液中的SO₃²⁻氧化为SO₄²⁻，造成误判。 【解析】检验SO₄²⁻的关键是"先酸化、后沉淀"，且必须用稀盐酸而不能用稀硝酸。 17．某溶液中含有Fe³⁺，请设计实验检验其中是否还含有Fe²⁺，写出简要操作、现象与结论。 【答案】 取少量待测液于试管中，滴加K₃[Fe(CN)₆]（铁氰化钾）溶液，若产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe²⁺。 也可：取少量待测液于试管中，滴加酸性KMnO₄溶液，若紫红色褪去，说明溶液中含有Fe²⁺（此法要求溶液中不含Cl⁻等其他能被酸性KMnO₄氧化的还原性离子，否则应改用K₃[Fe(CN)₆]）。 【解析】检验Fe²⁺时，若原溶液含Fe³⁺，不能直接滴加KSCN溶液（必变红），应另选不受Fe³⁺干扰的试剂：K₃[Fe(CN)₆]最灵敏且无干扰；酸性KMnO₄虽不被Fe³⁺还原，但Cl⁻等还原性离子也会使紫红色褪去，须先排除干扰。 18．请从离子反应的角度解释下列各组离子不能大量共存的原因。 （1）SO₃²⁻与ClO⁻：________________。 （2）Al(OH)₄⁻与HCO₃⁻：________________。 【答案】 （1）ClO⁻具有强氧化性，SO₃²⁻具有强还原性，二者发生氧化还原反应（ClO⁻＋SO₃²⁻＝Cl⁻＋SO₄²⁻），故不能大量共存。 （2）Al(OH)₄⁻结合H⁺的能力强于HCO₃⁻电离出H⁺的能力，二者反应生成Al(OH)₃沉淀和CO₃²⁻（Al(OH)₄⁻＋HCO₃⁻＝Al(OH)₃↓＋CO₃²⁻＋H₂O），故不能大量共存。 【解析】第（1）问抓"氧化还原"，第（2）问抓"酸式酸根与易水解离子的相互转化"，Al(OH)₄⁻结合H⁺后转化为Al(OH)₃沉淀，与HCO₃⁻反应体现"强者优先"的竞争关系。 19．某无色溶液中可能含有K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻中的若干种离子，进行下列实验： ①取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液不变红； ②另取少量溶液，逐滴加入NaOH溶液至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，同时产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体； ③取②中最终所得溶液，加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO₃溶液，产生白色沉淀。 回答：（1）由①可知原溶液中一定不含的离子是________；（2）由②可知原溶液中一定含有的阳离子是________；（3）③中白色沉淀能否说明原溶液中含有Cl⁻？________（填"能"或"不能"），理由是________________。 【答案】 （1）Fe³⁺ （2）NH₄⁺、Al³⁺ （3）不能；②中加入了过量的NaOH溶液、③中又加入了稀盐酸，引入了Cl⁻，因此③中的白色沉淀不能说明原溶液中含有Cl⁻。 【解析】（1）KSCN不变红说明不含Fe³⁺；（2）白色沉淀后溶解说明含Al³⁺，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体说明含NH₄⁺；（3）注意"加入的试剂引入的离子不能作为原溶液成分的判断依据"这一规范。 20．某无色溶液中可能含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻中的若干种，为确定其组成进行如下实验： ①用洁净的铂丝蘸取少量溶液，在酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色； ②取少量溶液，加入过量氨水，产生白色沉淀，过滤后向沉淀中加入足量NaOH溶液，沉淀不溶解； ③取少量溶液，加入过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀； ④另取少量溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 回答：（1）原溶液中一定含有的离子是________；（2）原溶液中一定不含有的离子是________；（3）由实验②可确定原溶液中一定不含Al³⁺，理由是________________；（4）实验②中产生白色沉淀的离子方程式为________________。 【答案】 （1）K⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、NH₄⁺ （2）Al³⁺、Fe³⁺ （3）Al³⁺与氨水反应生成的Al(OH)₃能溶于足量NaOH溶液，而题给现象是沉淀不溶解，说明沉淀只有Mg(OH)₂、原溶液中不含Al³⁺。 （4）Mg²⁺＋2NH₃·H₂O＝Mg(OH)₂↓＋2NH₄⁺ 【解析】①焰色反应必须透过蓝色钴玻璃观察到紫色才能说明含K⁺（钠的黄色火焰会掩盖钾的紫色）；②加氨水得白色沉淀、再加足量NaOH不溶解，说明含Mg²⁺、不含Al³⁺；③所给离子中只有SO₄²⁻能与Ba²⁺生成白色沉淀，故含SO₄²⁻；④加热条件下产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明含NH₄⁺。溶液无色且②中沉淀为白色，说明不含Fe³⁺；Na⁺、Cl⁻未做检验，不能确定。 学科网（北京）股份有限公司 $