第05讲 离子共存 离子检验和推断（基础过关）-2022年高考化学一轮复习讲练全能王（有答案）

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第五讲 离子共存 离子检验和推断
考纲要求

1．能正确判断常见离子能否大量共存。
2．掌握常见离子的检验方法。
核心素养

1．宏观辨识与微观探析：通过限制条件下离子共存的判断，考查学生从题干中获取信息的能力，同时考查学生对离子反应实质的理解能力。
2．证据推理与模型认知：通过物质的鉴别考查学生分析实验现象、从微观上探究离子反应的能力。
知识通关


知识点一 离子共存
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__________任何反应；若离子之间__________反应，则不能大量共存。
同一溶液中若离子间符合
①_________________________、②______________、③____________、④______________中任意一个条件，就会发生离子反应，离子之间便______在溶液中大量共存。
知识点二 离子检验
离子的检验是为确定某一种或几种离子的特性而进行的实验。
检验离子时除了要考虑各离子的特征反应外，还要注意排除离子间可能存在的干扰。
离子
使用的试剂
检验方法及现象
Ag＋

产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解
Fe3＋
加入KSCN溶液
溶液呈红色

Fe2＋

加入KSCN溶液无明显现象，再加入新制氯水时溶液呈红色

NH
加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验

Cl－

加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解
CO
盐酸、澄清石灰水、CaCl2溶液
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，再向原溶液中加入CaCl2溶液，产生白色沉淀
SO

加入BaCl2溶液生成白色沉淀，该沉淀在稀盐酸中不溶解

三点突破

问题思考
1. 复分解类型的离子反应进行的方向是什么？氧化还原类型的离子反应进行的方向是什么？
问题剖析：
复分解类型的离子反应通过离子交换，溶液中的离子浓度减小；氧化还原类型的离子反应由强氧化性、强还原性物质向弱氧化性、弱还原性物质方向进行。
2．检验Cl－时，为什么要加稀硝酸？
问题剖析：
防止Ag2CO3、Ag3PO4等的干扰。
3．某溶液中加入AgNO3溶液后出现黑色沉淀，其中有Cl－吗？
问题剖析：
不一定，因为S2－存在时生成Ag2S黑色沉淀，能够掩盖白色的AgCl沉淀。


规律方法
一、离子共存
1．“四点”突破离子能否大量共存
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色
Fe3＋：棕黄色， Fe2＋ ：浅绿色， MnO4-：紫红色，Cu2+ ：蓝色
(2)二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中，OH-及弱酸根（如、、S2-、CH3COO-等）均不能大量共存。
②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH4＋、Al3＋、Fe3＋等）均不能大量存在。
③酸式弱酸根离子（如HCO3－、HSO3－、HS－等）在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
①Al3＋与HCO3－不能大量共存；
Al3＋＋HCO3－＋H2O=Al(OH)3↓＋CO32－
②“NO3－＋H＋” 组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SO32－等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH＋与CH3COO－、CO32－，Mg2＋与HCO3－等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量存在。
(4) 四反应——四种反应类型
指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应：如Ba2＋与SO42－，NH4＋与OH－，H＋与CH3COO－等。
②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NO(H＋)与Fe2＋，MnO(H＋)与Br－等。
③相互促进和水解反应：如Al3＋与HCO3－，Al3＋与AlO2－等。
④配合反应：如Fe3＋与SCN－等。
2.离子共存判断的思考路径
第一步：细审题，抓关键
(1) 注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键词。
(2) 注意“透明溶液”或“澄清溶液”意味着无难溶物或微溶物，但并不意味着溶液无色。
第二步：分析限制条件
注意题中的限制条件，如溶液颜色、溶液的酸碱性、发生某些反应等。
第三步：抓住反应发生的条件
(1)生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。
(2)特别注意氧化还原反应。
(3)熟记互促水解反应。
(4)注意几个常见的配合反应。
二、离子的检验
1.常见阳离子的检验
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以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。
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋。
Cu2＋——产生蓝色沉淀
Fe3＋——产生红褐色沉淀
Fe2＋——先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。
Al3＋——先产生白色沉淀，继续加入NaOH溶液，白色沉淀又会逐渐消失。
NH4＋——共热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
焰色反应：用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
K+—火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃）
Na+—火焰呈黄色
（2）特殊检验法
Fe3＋—加入KSCN溶液呈红色
Fe2＋—加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水后溶液呈红色；或加K3[Fe(CN)6]
（铁氰化钾）溶液，产生带有特征蓝色的铁氰化亚铁Fe3[Fe(CN)6]2沉淀。
2.常见阴离子的检验
（1）利用酸碱指示剂检验
OH-滴入酚酞溶液，溶液变红色。或滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝色
（2）利用盐酸和其他试剂检验
—加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀溶解，并放出无色无味的气体；
或加入稀盐酸后，放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体。
SO42－—先加入稀盐酸，无现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
SO32－—加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀溶解，放出无色、有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
(3)利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验
Cl-、——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br-、——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀
I-——硝酸酸化的硝酸银溶液——生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀
（4）利用某些特征反应检验
I-——滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色
（4）离子检验实验设计题常用的答题模板
ⅰ.实验操作
取少量或适量行测液（固体溶解后再取少量或适量行测液）于一洁净试管中，加入······试剂，再加入······试剂（有必要时可以加热，如NH4＋的检验）。
ⅱ.现象描述
如“溶液由······变为······”，“产生······气体”，“产生······色沉淀”，“若有······生成”，“若没有······生成”。
ⅲ.得出结论
如“说明溶液中含有······离子”，“若·····说明·····，若·····说明·····”。
三、离子推断
“四原则”破解离子推断
第一：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（记住常见的有色离子：Fe3＋：棕黄色， Fe2＋ ：浅绿色， MnO4-：紫红色，Cu2+ ：蓝色）
第二：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、与铝反应产生氢气、水的电离情况等）
第三：电中性原则 溶液呈中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正、负电荷总数相等（利用这一原则可确定一些隐含的离子）
第四：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。
典例精析


1.在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)
A．无色溶液：Ca2＋、H＋、Cl－、HSO
B．能使pH试纸呈红色的溶液：Na＋、NH、I－、NO
C．FeCl2溶液：K＋、Na＋、SO、AlO
D.＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO、NO
【答案】D
【解析】
H＋与HSO不共存，A项错误；能使pH试纸变红色的溶液呈酸性，酸性溶液中NO能氧化I－，B项错误；Fe2＋与AlO水解相互促进生成Fe(OH)2和Al(OH)3，C项不正确；Kw＝1.0×10－14，＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，则c(OH－)＝1.0×10－1mol·
L－1，溶液呈碱性，碱性溶液中Na＋、K＋、SiO、NO可以大量共存，D项正确。
2.某钠盐溶液中可能含有NO、SO、SO、CO、Cl－、I－等阴离子。某同学取5份盐溶液样品，分别进行了如下实验：
①用pH计测得溶液的pH大于7
②加入盐酸，产生有色刺激性气体
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气味气体
④加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色
该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO、CO、Cl－三种阴离子。
请分析该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论(　　)
A．①②④⑤ B．③④
C．③④⑤ D．②③⑤
【答案】B
【解析】
通过实验③即可确认原溶液中含有NO、Cl－，发生的反应有：2H＋＋NO＋NO===2NO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓；通过实验④即可确认原溶液中含有CO，发生的反应有：Ba2＋＋CO===BaCO3↓、BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑。
【举一反三】
1.下列各组物质混合后，能使溶液里同时体现NH、Fe3＋、Cu2＋、Cl－和SO几种离子，且溶液不发生浑浊的一组是(　　)
A．CuCl2、NH4Cl、Fe2(SO4)3、NaNO3
B．(NH4)2SO4、CuSO4、Na2CO3、FeCl3
C．Cu(NO3)2、NH4NO3、FeCl3、H2S
D．BaCl2、Cu(NO3)2、(NH4)2SO4、Fe(NO3)3
【答案】A
【解析】
NH、Fe3＋、Cu2＋、Cl－和SO几种离子共存，且溶液不发生浑浊。离子能共存就是不发生反应，只要有一个反应发生就不能共存。B中Na2CO3、FeCl3发生水解相互促进反应；C中H2S与Cu(NO3)2发生如下反应：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，FeCl3、H2S之间可发生如下反应：2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋2HCl＋S↓；D中BaCl2、(NH4)2SO4会发生复分解反应生成硫酸钡沉淀。
2.下列各组离子一定能大量共存的是(　　)
A．在含有大量AlO的溶液中：NH、Na＋、Cl＋、H＋
B．在强碱溶液中：Na＋、K＋、CO、NO
C．在pH＝12的溶液中：NH、Na＋、SO、Cl－
D．在c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、I－、Cl－、NO
【答案】B
【解析】
选项A中，AlO与H＋、NH都不能大量共存；选项C中pH＝12，则c(OH－)＝0.01 mol·L－1，NH与OH－不能大量共存；选项D中溶液呈酸性，NO在酸性溶液中具有强氧化性，与具有还原性的I－不能共存。
3.某无色溶液，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：
(A)取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；
(B)在(A)所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；
(C)在(B)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是____________________________________________；
(2)一定存在的离子是___________________________________________________；
(3)判断沉淀乙成分的方法是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)Ag＋、Ba2＋、Al3＋、MnO
(2)Na＋、AlO、CO
(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解，说明只有BaCO3，若部分溶解则还含有BaSO4
【解析】
溶液无色，说明溶液中不存在(紫色)。A取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到澄清溶液，说明溶液中存在，不存在Ag+、Ba2+、Al3+，因为它们都会和反应；依据溶液中的电荷守恒知，一定存在阳离子Na+；因加入过量盐酸，如果溶液中存在，则转变成Al3+。向A所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，A中过量盐酸与过量碳酸氢铵反应生成CO2；白色沉淀只能是Al3+和碳酸氢铵中的发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3，所以原溶液中一定存在。向B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出，说明B中过量的碳酸氢铵与OH−反应生成氨气；但白色沉淀不一定是BaSO4，因为碳酸氢铵遇碱可生成，从而得到BaCO3白色沉淀。综上所述此溶液中一定不存在Ag＋、Ba2＋、Al3＋、MnO,一定存在Na＋、AlO、CO，不能确定是否存在,(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解，说明只有BaCO3，若部分溶解则还含有BaSO4
4.太湖蓝藻暴发，造成无锡市自来水水源地水质的严重恶化。这次事件再次敲响了我国水危机的警钟。太湖流域某化工厂排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认为可能含有Fe3＋、Ba2＋、K＋、OH－、Cl－、CO、SO。为了进一步确认，取样进行实验检测：
①取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态。
②向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。
③用pH试纸测定污水的pH，试纸显深蓝色。
(1)由此可知，该污水中肯定含有的离子是__________，肯定没有的离子是__________，可能含有的离子是__________________________________________________________。
(2)如何通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子？
【答案】
(1)Ba2＋、OH－　Fe3＋、CO、SO　K＋、Cl－
(2)用干净铂丝蘸取少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有K＋。另取少量试液于一洁净试管中，加几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不溶解，则说明溶液中含有Cl－。
【解析】
(1)溶液为无色透明，说明溶液中不含Fe3＋。根据②知，溶液中肯定含有Ba2＋，肯定没有CO、SO，由③知，溶液呈碱性，肯定含有OH－，不能确定的是K＋、Cl－
(2)若要通过实验进一步确定溶液中可能存在的离子K＋、Cl－，实验方案为：用干净铂丝蘸取少量试液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，若发现火焰呈紫色，则说明含有K＋。另取少量试液于一洁净试管中，加几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，再加入HNO3后沉淀不溶解，则说明溶液中含有Cl－。
对点训练

一、离子共存
1．下列关于电解质溶液的正确判断是(　　)
A．在pH＝12的溶液中，K＋、Cl－、HCO、Na＋可以常量共存
B．在pH＝0的溶液中，Na＋、NO、SO、K＋可以常量共存
C．由0.1 mol·L－1一元碱BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH===B＋＋
OH－
D．由0.1 mol·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液存在A－＋H2O



HA＋OH－
【答案】D
【解析】
碱性溶液中，因OH－＋HCO===H2O＋CO，HCO不能大量存在，A项错误；酸性溶液中，NO具有强氧化性，能将SO氧化为SO，故B项错误；0.1 mol·L－1 BOH溶液的pH＝10，说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在电离平衡，C项错误；0.1 mol·
L－1 HA溶液的pH＝3，说明HA为弱酸，则NaA溶液中存在A－的水解平衡，故D项正确。
2．能在溶液中大量共存的一组离子是(　　)
A．NH、Ag＋、PO、Cl－
B．Fe3＋、H＋、I－、HCO
C．K＋、Na＋、NO、MnO
D．Al3＋、Mg2＋、SO、CO
【答案】C
【解析】
离子能否大量共存，关键看离子之间能否发生反应。A项中Ag＋与Cl－、PO能分别生成AgCl和Ag3PO4沉淀，故不能大量共存；B项中Fe3＋可与I－发生氧化还原反应，
H＋与HCO可发生反应H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，Fe3＋可与HCO发生双水解反应Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO3↑，故不能大量共存；C项中四种离子均不反应，可大量共存；D项中发生反应Mg2＋＋CO===MgCO3↓和2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，故不能大量共存。
3．下列离子组一定能大量共存的是(　　)
A．甲基橙呈黄色的溶液中：I－、Cl－、NO、Na＋
B．石蕊呈蓝色的溶液中：Na＋、AlO、NO、HCO
C．含大量Al3＋的溶液中：K＋、NO、Na＋、ClO－
D．含大量OH－的溶液中：CO、Cl－、F－、K＋
【答案】D
【解析】
甲基橙在pH>4.4的溶液中呈黄色，故呈黄色的溶液可能显酸性，故“I－＋NO＋H＋”不共存，故A错；石蕊呈蓝色的溶液显碱性，“OH－＋HCO”不共存，故B错；Al3＋水解显酸性，ClO－水解显碱性，两者水解反应相互促进，故C错。
4．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋
B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO
C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NH、Al3＋、NO、Cl－
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
【答案】C
【解析】
酸性条件下，NO可将Fe2＋氧化，不能大量共存，A错误；由水电离的c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1，此时溶液显强酸性或显强碱性，HCO在两种溶液中都不能大量共存，B错误；由＝1012且KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14可求得c(H＋)＝10－1 mol·L－1，C项中离子能大量共存，C正确；Fe3＋与SCN－发生络合反应，不能大量共存，D错误。
4．下列各组离子，在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是(　　)
A．Ba2＋、NO、NH、Cl－
B．Ca2＋、HCO、NH、AlO
C．K＋、Ba2＋、Cl－、HSO
D．Mg2＋、NH、SO、K＋
【答案】D
【解析】
A项中：NH＋OH－NH3↑＋H2O，没有沉淀生成；
B项中：HCO与AlO不共存，发生离子反应为：HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，NH与AlO也不能共存；
C项中：加入NaOH∶Ba2＋＋HSO＋OH－===BaSO3↓＋H2O，没有气体生成；
D项：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，NH＋OH－NH3↑＋H2O正确。
5．在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是(　　)
A．强碱性溶液中：K＋ 、Al3＋、Cl－、SO
B．含有0.1 mol·L－1 Fe3＋的溶液中：K＋、Mg2＋、I－、NO
C．含有0.1 mol·L－1 Ca2＋溶液中：Na＋、K＋、CO、 Cl－
D．室温下，pH＝1的溶液中：Na＋、Fe3＋、NO、SO
【答案】D
【解析】
Al3＋与OH－不能大量共存，A错误；Fe3＋与I－不能大量共存，B错误；Ca2＋与CO不能大量共存，C错误；pH＝1的酸性溶液中，离子组共存。
6．在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中大量共存的是(　　)
A．滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3＋、NH、Cl－、SCN－
B．pH为1的溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、NO
C．pH为13的溶液：K＋、HCO、Br－、Ba2＋
D．所含溶质为Na2SO4的溶液：K＋、AlO、NO、Al3＋
【答案】B
【解析】
A项Fe3＋与SCN－因生成了Fe(SCN)3而不能大量共存；C项HCO既不能与H＋大量共存，也不能与OH－大量共存；D项Al3＋与AlO因发生Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓而不能大量共存。
7．在甲、乙两烧杯溶液中，分别含有大量的Cu2＋、K＋、H＋、Cl－、CO、OH－ 6种离子中的3种，已知甲烧杯的溶液呈蓝色，则乙烧杯的溶液中大量存在的离子是(　　)
A．Cu2＋、H＋、Cl－ B．CO、OH－、Cl－
C．K＋、H＋、Cl－ D．K＋、OH－、CO
【答案】D　
【解析】
甲烧杯的溶液呈蓝色，说明含有Cu2＋，则甲中不含有CO、OH－，则乙烧杯中含有K＋、CO、OH－，则应选D。
8．下列各组离子在溶液中可以大量共存，当溶液呈强酸性时，有气体产生；而当溶液呈强碱性时，又能生成沉淀。该组离子可能是(　　)
A．Na＋、Cu2＋、NO、CO
B．NH、K＋、SO、HCO
C．Mg2＋、NH、SO、Cl－
D．Fe2＋、Na＋、SO、NO
【答案】D　
【解析】
A中Cu2＋和CO能够生成沉淀，不能共存，A不符合题意；
B中呈碱性时，不能生成沉淀，B不符合题意；
C中当呈酸时没有气体放出，C不符合题意；
D中Fe2＋和NO在酸性条件下发生氧化还原反应生成NO气体，Fe2＋被氧化，溶液呈碱性时，会生成氢氧化亚铁沉淀，D符合题意；
9．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A．使甲基橙变红的溶液中：Al3＋、NO、Na＋、SO
B．由水电离的H＋浓度为10－12 mol·L－1的溶液中：Cl－、CO、NH、S2O
C．加入Al能放出H2的溶液中：Mg2＋、Cl－、K＋、NO
D．无色溶液中：Cl－、Na＋、Fe3＋、SO
【答案】A
【解析】
A．使甲基橙变红的溶液中，溶液呈酸性，Al3＋、NO、Na＋、SO能够共存，A符合题意；
B．由水电离的H＋浓度为10－12 mol·L－1的溶液中，溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，而CO和S2O在酸笥溶液中不能存在，而NH在碱性溶液中不能存在，B不符合题意；
C．加入Al能放出H2的溶液中，则该溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液，在酸溶液中因含有硝酸根，不会放出氢气，C错误；
D．无色溶液中，而 Fe3＋呈棕黄色，D错误；
二、离子的检验、鉴别
1．判断正误
(1)检验某溶液是否含有SO时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸(　　)
(2)某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液产生沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO(　　)
(3)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性(　　)
【答案】
(1)×
【解析】
必须先加稀盐酸，以排除SO的干扰。
(2)×
【解析】
若原溶液中含有SO，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀也不溶解，故错。
(3)√
【解析】
石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。
2．能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是(　　)
A．HNO3 B．KOH C．BaCl2 D．NaClO
【答案】A
【解析】
本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I－生成棕色的碘，与Na2CO3反应产生无色的CO2气体，与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解，与AgNO3无明显现象，现象均不同。
3．下列有关物质检验的实验结论正确的是(　　)
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2＋
C
将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该气体一定为SO2
D
将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成
该物质一定属于醛类

【答案】B
【解析】
A中向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则可能是氯化银，不一定是硫酸钡，A错误；
B.向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色，该溶液中一定含有Fe2＋,B正确
C将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体可能是氯气，不一定是二氧化硫，C错误；
D能发生银镜反应的也可能是甲酸酯，甲酸盐，不一定是醛，D错误；
4.检验溶液中Fe3＋的最佳试剂为____(填代号)。
a．KMnO4 b．(NH4) 2S c．H2O2 d．KSCN
【答案】d
【解析】
KSCN是检验Fe3＋的专用试剂，所以选d
5．某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)，其实验方案如下：

请回答下列问题：
(1)过滤用的玻璃仪器有___________________________________________________。
(2)在滤液C转化为沉淀Ⅱ的过程中盐酸的用量不易控制，可改为通CO2气体，写出滤液C中通入过量CO2的离子方程式： ________。
写出由沉淀Ⅱ转化为AlCl3溶液的离子方程式：____________。
(3)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析其主要含有哪些杂质：_____，要想由沉淀Ⅰ最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进_
(4)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体，则该反应的总化学方程式为________________。
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为第二种方案相对于第一种方案________(填“更合理”或“不合理”)，理由是___________________________。
【答案】
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒　(2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　Al(OH)3＋
3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)氯化钠、硫酸钠、硫酸铁　向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即可得纯度较高的绿矾
(4)Cu＋H2O2＋H2SO4＋3H2O===CuSO4·5H2O(或Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O)
(5)更合理　前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量大
【解析】
解答该题的关键是熟练掌握铝、氢氧化铝的两性及铁、铜的性质。在问题(3)中，由于溶液D中除硫酸亚铁之外，还含有硫酸钠、氯化钠，且反应过程中部分＋2价铁转化成了＋3价铁，故主要杂质为氯化钠、硫酸钠、硫酸铁，改进时应向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，再将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
三、离子的检验和推断
1．有A、B、C、D、E五种溶液，其组成的阳离子有Na＋、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、Ag＋，阴离子有NO、OH－、SO、Cl－、CO(在溶液中离子不重复出现)。现做如下实验：
①A和E溶液显碱性，0.1 mol·L－1的A溶液的pH小于13。
②在B溶液中逐渐加入氨水有白色沉淀生成，继续加氨水至过量，沉淀消失。
③在C溶液中加入铁粉，溶液的质量增加。
④在D溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，没有沉淀。
(1)根据以上实验事实推断：A是__________；B是___________________________；
C是________；D是________；E是________。
(3) 写出实验②中有关反应的离子方程式____
【答案】
(1)Na2CO3　AgNO3　Fe2(SO4)3　AlCl3　Ba(OH)2
(2)Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH、
AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O
【解析】
由①知，A为Na2CO3，E为Ba(OH)2。
由②知，B溶液中的阳离子为Ag＋，能与Ag＋共存的阴离子只有NO，推知B为AgNO3。
由③知，C溶液中的阳离子为Fe3＋，因发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，而使溶液的质量增加。
由④知，D溶液中不含SO，故D中阴离子为Cl－。D中阳离子只能是Al3＋，进而确定D为AlCl3。SO只能存在于C中，C为Fe2(SO4)3。
2．有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：
①A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白雾；
②将A分别加入到其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入到C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；
④将C分别加入到D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：________________________；
(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)A　NH3　C　BaCl2　E　H2SO4　F　AgNO3　(若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分)
(2)B　Na2CO3或K2CO3　焰色反应实验：用铂丝或铁丝蘸取少量的B，在酒精灯火焰上灼烧，若火焰为黄色，则B为Na2CO3；若透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，火焰为紫色，则B为K2CO3。D　MgSO4或Al2(SO4)3　取少量D溶液，向其中滴加过量的氢氧化钠溶液，若产生的沉淀没有溶解，证明是MgSO4，若生成的沉淀完全溶解说明是Al2(SO4)3
【解析】
(Ⅰ)由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸(③步操作进一步确定)；(II)由题干和①步操作可知A为氨水； (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag＋，发生的反应为：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH；AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；(IV)由③步操作可知B中阴离子应为CO，由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO，而阳离子可是常见的K＋、Na＋、NH等待定；(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的阳离子为Mg2＋或Al3＋，而阴离子需待下步反应再确定；(VI)由④步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4，不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2＋和Cl－，即C为BaCl2，进而推出D中阴离子应该为SO，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4；其他解析见答案。
3．已知某溶液中只可能大量含有下表所列离子中的几种，且所含离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L－1。取少量该溶液于试管中，然后向试管中逐滴加入适量稀硫酸，观察到试管中有气泡产生，溶液颜色发生变化，但无沉淀析出，则该溶液中一定大量存在的所有离子是(　　)
阳离子
Na＋、Ba2＋、Fe2＋
阴离子
NO、Cl－
A.Na＋、Ba2＋、NO、Cl－ B．Fe2＋、NO
C．Ba2＋、NO、Cl－ D．Fe2＋、NO、Cl－

【答案】D
【解析】
结合离子反应和电荷守恒判断。
4．某同学为检查溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)


A．原溶液中一定含有SO
B．原溶液中一定含有NH
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
【答案】B
【解析】
A原溶液中加入硝酸钡溶液和稀盐酸产生白色沉淀，可能是含有SO42－、Ag+。它们都会发生该现象。故不一定含有SO42－离子。错误。B在检验过程中加入碱产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明放出了氨气，原溶液中含有NH4＋离子。正确。C加入盐酸再加硝酸银溶液产生白色沉淀可能是原来的溶液中氯离子产生的，也可能是加入的氯离子产生的。错误。D．在原溶液中加入硝酸钡溶液和稀盐酸也就相当于加入氯化钡和硝酸溶液，硝酸有强的氧化性，可以将Fe2+氧化成Fe3+。故原溶液中不一定含有Fe3＋离子。错误。
四、实验探究
1．某同学用含有Ag＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋ 4种阳离子的溶液，做如下实验，试填空并按要求写出反应的离子方程式。(每步加入试剂均足量)
(1)向这种溶液中加入稀盐酸生成________沉淀(填沉淀的化学式，下同)。离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)把实验(1)所得的液体过滤，向滤液中加入过量氨水，使溶液呈碱性，又产生________沉淀；离子方程式：__________________________________________________________。
(3)把实验(2)所得的液体过滤，向滤液中加入碳酸钠，又会产生__________沉淀。
(4)把实验(2)所得的沉淀分成两份，一份加入稀盐酸，沉淀________(填现象)。向另一份中加入过量NaOH溶液，这时沉淀部分溶解生成________，不溶解的是________，离子方程式：________________________________________________________________________。
【答案】
(1)AgCl　Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(2)Al(OH)3、Mg(OH)2
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH、Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
(3)CaCO3
(4)完全溶解　NaAlO2　Mg(OH)2　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2．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－的实验方法从略，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A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B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、SO，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B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A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－而保证下一步用试剂⑤AgNO3检验Cl－。



【答案】
知识点一
不发生　能发生　①生成难溶物或微溶物　②生成气体或挥发性物质　③生成难电离物质　④发生氧化还原反应　不能
知识点二
Ag＋：盐酸或可溶性氯化物，并加入稀硝酸
Fe2＋：加入KSCN溶液，再加入新制氯水
NH：有刺激性气味的气体产生，此气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色
Cl－：AgNO3溶液、稀硝酸
SO：BaCl2溶液、稀盐酸