2025年高考化学一轮复习讲练测第03讲离子共存、离子的检验与推断（练习）（新教材新高含解析答案

这是一份2025年高考化学一轮复习讲练测第03讲离子共存、离子的检验与推断（练习）（新教材新高含解析答案，共21页。试卷主要包含了离子共存，离子的检验与推断等内容，欢迎下载使用。

题型一 离子共存
(2024·浙江·二模)
1．常温下，在水溶液中能大量共存的离子组是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
(2024·浙江·三模)
2．在溶液中能大量共存的离子组是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
(2024·江西·一模)
3．下列各组离子中，在给定的环境中一定能大量共存的是
A．能使甲基橙变红的溶液：S2-、、、Na+
B．常温下，由水电离的c(H+)=10-12的溶液中：Be2+、、K+、Cl-
C．在水溶液中：、、Ba2+、F-
D．在漂白液中：OH-、Rb+、、
(2024·浙江·三模)
4．下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A．澄清透明的溶液中：、、、
B．使甲基橙变红色的溶液：、、、
C．在氨水中：、、、
D．常温下，的溶液：、、、
(2024·河北衡水·三模)
5．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．的溶液中：、、、
B．的溶液中：、、、
C．的溶液中：、、、
D．水电离出来的的溶液中：、、、
(2024·福建厦门·模拟预测)
6．常温下，下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A．碳酸钠溶液中：、、
B．加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子：、、、
C．酸性溶液中：、、、
D．常温下的溶液中：、、、
(2024·四川成都·模拟预测)
7．下列各组离子在指定溶液中， 一定能大量共存的是
A．无色溶液中：
B．水电离的 浓度 的溶液中：
C．使甲基橙变黄的溶液中：
D．无色溶液中：
(2024·浙江·模拟预测)
8．在溶液中能大量共存的离子组是
A．B．
C．D．
题型二 离子的检验与推断
(2024·重庆·模拟预测)
9．某固体粉末中可能含有、、、、、FeO、中的若干种，某同学为确定该固体粉末的成分，进行连续实验：首先取少量固体溶于足量水，有固体未溶解；过滤，取滤液做焰色试验，有黄色火焰，透过蓝色钴玻璃未发现紫色；另取滤液两份，一份加盐酸有无色气体生成，遇空气变为红棕色，另一份加盐酸酸化的溶液，产生白色沉淀；滤渣中加盐酸后完全溶解，滴加KSCN溶液无现象，通入，溶液变红色。下列说法正确的是
A．该固体粉末中含有钠、硫、铁元素，但不含钾、氮元素
B．该固体粉末中一定含有、、，不含、
C．该固体粉末中一定不含有、、、、
D．该固体粉末中可能含有和，如需确定，还需另做实验
(2024·河北保定·一模)
10．某透明溶液中可能含有、、、、、、、、、中的几种离子（浓度均为）。常温下，对其进行如下实验操作：
下列说法错误的是
A．实验过程中有氧化还原反应发生
B．无法判断原溶液中是否含有
C．原溶液中一定不含、、、、、
D．原溶液中一定含有、、、
(2024·宁夏银川·一模)
11．某固体粉末可能是由CaCO3、K2SO4、NaOH、Mg(NO3)2、Ba(NO3)2、KMnO4中的若干种物质组成，为确定其成分进行如下实验：①取适量样品放入水中并充分搅拌，然后过滤得到无色溶液与滤渣；②取少量滤渣置于足量稀硝酸中，滤渣部分溶解并有气体产生，下列说法中不正确的是
A．固体粉末中不可能含有KMnO4
B．向滤液中加入适量Fe粉，一定有气体生成
C．滤渣中可能含有
D．滤渣部分溶解产生的气体不会形成酸雨
(2024·重庆·模拟预测)
12．下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
(2024·辽宁·三模)
13．已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中，碘水中的蓝色褪为无色，溶液无沉淀生成。某无色溶液中可能含有、、、，向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则有关该无色溶液下列判断正确的是
A．氧化性B．一定不含有
C．一定含有D．可能含有
(2023·上海青浦·统考二模)
14．某溶液中只可能含有K＋、Al3＋、Br－、OH－、CO、SO中的一种或几种。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液变为橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是
A．Br－B．OH－C．K＋D．Al3＋
(2024·浙江金华·模拟预测)
15．在溶液中能大量共存的离子组是
A．、、、
B．、、、
C．、、、
D．、、、
(2024·浙江杭州·模拟预测)
16．下列说法或有关反应的离子方程式不正确的是
A．与Al反应能放出H2的溶液中：NO、Na+、Fe3+、SO一定不能大量共存
B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：
C．乙酰甲胺在稀盐酸中水解：
D．向含溶质a ml的FeBr2溶液中通入b ml Cl2，充分反应，当时，反应的离子方程式为：
(2024·甘肃张掖·三模)
17．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。常温下，下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A．0.1 ml⋅L碳酸钠溶液()中：、、
B．加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子：、、、
C．0.1 ml⋅L酸性溶液中：、、、
D．常温下ml⋅L的溶液中：、、、
(2024·广东·二模)
18．常温下，。下列有关离子大量共存的分析正确的是
A．AB．BC．CD．D
(2024·浙江绍兴·三模)
19．室温下，下列溶液中一定能大量共存的离子组是
A．强碱性溶液：、、、
B．加入铝粉有氢气产生的溶液：、、、
C．中性溶液：、、、
D．强酸性溶液：、、、
(2024·安徽淮北·一模)
20．某溶液可能含有等浓度的下列某些离子：，取溶液分别进行如下实验：
①加入酸化的溶液产生白色沉淀；
②加入淀粉溶液，呈蓝色；
③加入溶液产生白色沉淀，加热后产生有刺激性气味的气体。
下列说法错误的是
A．由①②可知一定有
B．若将①中的试剂换成盐酸酸化的溶液，不影响成分的判断
C．
D．不能确定有无
(2022·天津卷)
21．25℃时，下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
(2022·湖北卷)
22．下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A．在氨水中：
B．在氯化钠溶液中：
C．在醋酸溶液中：
D．在硝酸银溶液中：
(2021·福建卷)
23．室温下，下列各组离子一定能与指定溶液共存的是
A．的溶液：、、、
B．的溶液：、、、
C．的溶液：、、、
D．的溶液：、、、
(2021·湖南卷)
24．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
A．AB．BC．CD．D
(2019·江苏卷)
25．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．0.1 ml·L−1NaOH溶液：Na+、K+、、
B．0.1 ml·L−1FeCl2溶液：K+、Mg2+、、
C．0.1 ml·L−1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl−、OH−
D．0.1 ml·L−1H2SO4溶液：K+、、、
(2021·海南卷)
26．一次性鉴别等浓度的、、三种溶液，下列方法不可行的是
A．测定B．焰色试验
C．滴加溶液D．滴加饱和溶液，微热
(2021·浙江卷)
27．固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：
(1)白色固体C的化学式是 ，蓝色溶液D中含有的溶质是 (用化学式表示)。
(2)化合物X的化学式是 ；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式 。
(3)蓝色溶液A与作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式 。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素 。
目录01模拟基础练
【题型一】离子共存
【题型二】离子的检验与推断
02重难创新练
03真题实战练
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向粉红色的中加入浓NaOH溶液，溶液变为深蓝色
具有两性
C
向某甲酸样品中先加入足量NaOH溶液，再做银镜反应实验，出现银镜
该甲酸样品中混有甲醛
D
将氯化锆()固体暴露在潮湿空气中，产生白色烟雾
发生了水解
选项
粒子组
分析
A
醋酸钠和醋酸的混合溶液中，当时：、、、
不能大量共存，原因是醋酸较多，醋酸能与和反应
B
的氨水中：、、
不能大量共存，原因是
C
常温下，的溶液中：、、
能大量共存，原因是这三种离子之间不发生反应
D
用惰性电极电解时，一开始就能产生氧气的溶液中：、、、
能大量共存，原因是在酸性或碱性溶液中这四种离子之间不发生反应
粒子组
判断和分析
A
、、、
不能大量共存，因发生反应：
B
、、、
不能大量共存，因发生反应：
C
、、、
能大量共存，粒子间不反应
D
、、、
能大量共存，粒子间不反应
参考答案：
1．A
【详解】A．、、、可以大量共存，A正确；
B．与可以氧化，不可以大量共存，B错误；
C．与反应生成氢氧化铝和碳酸根离子，不可以大量共存，C错误；
D．与生成弱电解质丙酸，不可以大量共存，D错误；
故选A。
2．D
【详解】A．与会发生双水解而不能大量共存，A项错误；
B．与会形成沉淀不能共存，B项错误；
C．与会生成沉淀而不能大量共存，C项错误；
D．选项中所给离子相互都不反应，可以大量共存，D项正确；
本题选D。
3．D
【详解】A．能使甲基橙变红的溶液含大量H+与S2-不共存，酸性条件下，有强氧化性，与S2-会发生氧化还原反应不共存，A错误；
B．常温下，由水电离的c(H+)=10-12的溶液中，水的电离受到抑制，可能是酸性溶液，也可以是碱性溶液，OH-与Be2+不共存，B错误；
C．与不共存，++H2O=， C错误；
D．在漂白液中：OH-、Rb+、、可大量共存，D正确；
故选D。
4．A
【详解】A．该组离子彼此不发生反应，可以大量共存，故A正确；
B．使甲基橙变红色的溶液呈酸性，在酸性条件下不能大量共存，故B错误；
C．氨水与银离子能反应，不能大量共存，故C错误；
D．的溶液呈酸性，、均能与氢离子反应不能大量共存，故D错误；
故选：A。
5．A
【详解】A．的溶液显碱性，、、、在碱性溶液中能大量共存，A符合；
B．有强氧化性，有强还原性，二者不能大量共存，B不符合；
C．水解，溶液显酸性，而水解，溶液显碱性，二者相互促进最终生成沉淀和气体，二者不能大量共存，C不符合；
D．水电离出来的，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在酸性条件下会转化为单质S和，所以在酸性条件下，不能大量共存，D不符合。
答案选A。
6．A
【详解】A．碳酸钠溶液呈碱性，、、均不会和OH-反应，且三种离子之间也互不反应，故各离子可以共存，A选；
B．加入苯酚显紫色的溶液中有铁离子，铁离子和硫离子之间会发生氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故二者不能共存，B不选；
C．在酸性溶液中发生氧化还原反应，不能大量共存，C不选；
D．常温下的溶液中，氢离子的浓度为0.1 ml⋅L，溶液中还有硝酸根离子，在氢离子的作用下硝酸根离子会将亚铁离子氧化，故三者不能共存，D不选；
故选A。
7．D
【详解】A．反应生成沉淀和气体，不共存，A错误；
B．水电离的 浓度 的溶液中，可能是酸性，也可能是碱性，若是酸性条件下与H+不共存、若是酸性条件下与OH-不共存，B错误；
C．甲基橙变色范围为，使甲基橙显黄色的溶液呈弱酸性、中性或碱性，碱性条件下与OH-不共存，C错误；
D． 中没有带颜色离子，且都不反应而大量共存，D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．发生氧化还原反应，不能共存，故A错误；
B．结合生成Fe(SCN)3，不能共存，故B错误；
C． 生成硅酸镁沉淀，不能共存，故C错误；
D．各离子之间互不反应，能共存，故D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，透过蓝色钴玻璃未见紫色，说明不含有钾元素；滤液中加盐酸有无色气体生成，遇空气变为红棕色，红棕色气体为NO2，说明生成NO，则含有氮元素，滤渣中加盐酸后完全溶解，滴加KSCN溶液无现象，通入Cl2，溶液变红色，则滤渣中一定含有FeO，含有铁元素，滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，有硫元素；该固体粉末中含有钠、硫、铁、氮元素，但不含钾元素；故A错误；
B．焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，透过蓝色钴玻璃未见紫色，说明不含有钾元素，即不含KNO3、K2SO4；滤液中加盐酸有无色气体生成，遇空气变为红棕色，红棕色气体为NO2，说明生成NO，则含有氮元素，即一定含有NaNO2；另一份滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，但已确定没有K2SO4说明一定有Na2SO3，不确定是否有碳酸根；滤渣中加盐酸后完全溶解，滴加KSCN溶液无现象，通入Cl2，溶液变红色，说明有Fe2+，不含Fe3+，则滤渣中一定含有FeO，不含Fe2O3；故一定有NaNO2、Na2SO3、FeO，一定没有KNO3、K2SO4 、Fe2O3，不确定是否有NaCO3；故B正确；
C．另一份滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，只能证明含有Na2SO3，不能证明不含NaCO3；故C错误；
D．焰色反应透过蓝色钴玻璃未见紫色，说明不含有钾元素即不含KNO3、K2SO4；故D错误；
故答案选B。
10．B
【分析】溶液pH=1，说明有H+，则不含有、、；继续滴加足量硝酸钡溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有；向得到的澄清溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明原溶液中含有，由于H+与同时有时溶液有强氧化性，故溶液中不含有；浓度均为，根据电荷守恒可以判断出溶液中含有，、都不能含有；综上，原溶液中一定含有的离子是：、、、，一定不含有的离子是、、、、、；
【详解】A．加入足量硝酸钡溶液时，在酸性溶液中，将氧化为Fe3+，发生了氧化还原反应，故A正确；
B．由分析可知，原溶液中不含有，故B错误；
C．由分析可知，原溶液中一定不含、、、、、，故C正确；
D．由分析可知，原溶液中一定含有、、、，故D正确。
答案选B。
11．B
【分析】①取适量样品放入水中并充分搅拌，然后过滤得到无色溶液与滤渣，说明溶液中一定无KMnO4；②取少量滤渣置于足量稀硝酸中，滤渣部分溶解并有气体产生，说明固体中一定有CaCO3、K2SO4、Ba(NO3)2。
【详解】A．根据分析，固体粉末中一定无KMnO4，A说法正确；
B．向滤液中加入适量Fe粉，无酸与铁粉反应生成气体，B说法错误；
C．滤渣部分溶解，说明滤渣中可能含有，C说法正确；
D．滤渣部分溶解产生的气体为二氧化碳，二氧化碳气体不易形成酸雨，D说法正确；
答案选B。
12．D
【详解】A．向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀，该溶液中含有或者硫酸根等离子，A错误；
B． 与浓NaOH溶液不生成盐与水，不能证明具有两性，B错误；
C．甲酸中含有醛基，所以加入足量氢氧化钠后再做银镜反应，出现银镜，不能说明甲酸中含有甲醛，C错误；
D．将氯化锆()固体暴露在潮湿空气中，产生白色烟雾，说明发生了水解，D正确；
故选D。
13．C
【详解】A．根据亚硫酸钠加入含淀粉的碘水中，溶液褪色，说明碘水把亚硫酸钠氧化了，说明的氧化性强于，即的还原性强于，但向无色溶液中加入少量溴水溶液不变色，不能说明溴的氧化性不如碘单质强，因为被少量的溴氧化的是，故A错误；
B．由A分析知，不能判断是否有，故B错误；
C．判断无色溶液中一定含有，可能含有，根据电荷守恒，一定存在，故C正确；
D．溶液是无色溶液，说明一定不含紫色的，故D错误；
故选C。
14．B
【详解】取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液变为橙色，则一定含有Br-，生成气体说明含CO32-；向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象，则一定不含SO32-离子，且Al3+、CO32-相互促进水解不能共存，则一定不存在Al3+，由电荷守恒可知，一定含阳离子K+，不能确定是否含OH-，还需要检验，故答案为B。
15．D
【详解】A．和生成弱电解质甲酸而不能大量共存，故A不符合题意；
B．和反应生成铬酸银沉淀，故B不符合题意；
C．和反应生成氢氧化钙沉淀而不能大量共存，故C不符合题意；
D．选项中所给离子相互都不反应，可以大量共存，故D符合题意；
答案选D。
16．B
【详解】A．与Al反应能放出的溶液，既可能显酸性，也可能显碱性，显碱性时，和不能共存，显酸性时，硝酸根酸性表现强氧化性，与Al反应不放出氢气，硝酸根不能大量存在，故A项正确；
B．铅酸蓄电池充电时硫酸铅在阳极发生氧化反应：，故B项错误；
C．乙酰甲胺在稀盐酸中水解生成乙酸和甲基胺，离子方程式为：，故C项正确；
D．向含溶质aml的FeBr2溶液中通入b mlCl2，充分反应，当时，FeBr2反应完全，反应的离子方程式为：，故D项正确；
故本题选B。
17．A
【详解】A．碳酸根离子和题给的三种离子均不会反应，且三种离子之间也互不反应，故各离子可以共存，A正确；
B．加入苯酚显紫色的溶液中有铁离子，铁离子和硫离子之间会发生氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故二者不能共存，B错误；
C．草酸根离子、亚铁离子、溴离子均能和酸性高锰酸钾溶液发生反应，故不能共存，C错误；
D．常温下ml⋅L的溶液中，氢离子的浓度为0.1 ml⋅L，溶液中还有硝酸根离子，在氢离子的作用下硝酸根离子会将亚铁离子氧化，故三者不能共存，D错误；
故选A。
18．A
【详解】A．醋酸钠和醋酸的混合溶液中，当时，醋酸较多，醋酸能与和反应，不能大量共存，故A项正确；
B．氨水的主要成分是一水合氨，一水合氨是弱碱，正确的离子方程式为，故B项错误；
C．根据可知，时，会生成沉淀，不能大量存在，故C项错误；
D．与不能大量共存，D项错误；
故选A。
19．A
【详解】A．强碱性溶液含有大量OH-，OH-、、、、互相之间不反应，可以大量共存，故A正确；
B．加入铝粉有氢气产生的溶液可能为酸性，也可能为碱性，若为酸性，H+与不共存，故B错误；
C．中性溶液中Fe3+水解为Fe（OH）3，故C错误；
D．强酸性溶液中含有大量H+，在酸性环境下具有强氧化性，可氧化、，不能大量共存，故D错误；
故选A。
20．D
【分析】①加入酸化的溶液产生白色沉淀，则该白色沉淀为硫酸钡，原溶液中可能含有，也可能含有被硝酸氧化生成导致；
②加入淀粉溶液，呈蓝色，说明溶液中存在强氧化性离子，能将KI氧化生成碘单质，则应含有，从而排除，则原溶液中肯定存在；
③加入溶液产生白色沉淀，可知存在，加热后产生有刺激性气味的气体，则存在；
又因各离子浓度相同，结合电荷守恒可知溶液中一定存在，不存在，据此分析解答。
【详解】A．由②可推知溶液中存在氧化性离子，则存在，从而排除，再结合①中白色沉淀现象，可知存在，故A正确；
B．若将①中的试剂换成盐酸酸化的溶液，则可通过白色沉淀现象直接确定存在，对最终成分的判断无影响，故B正确；
C．加入溶液产生白色沉淀，可知存在，加热后产生有刺激性气味的气体，则存在，反应为：，故C正确；
D．由以上分析可知溶液中存在，故D错误；
故选：D。
21．D
【详解】A．与反应生成次氯酸而不能大量共存，故A不符合题意；
B．、、发生氧化还原反应而不能大量共存，故B不符合题意；
C．与反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存，故C不符合题意；
D．、、、是大量共存，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
22．C
【详解】A．氨水显碱性，会与反应，不能大量共存，A项错误；
B．会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；
C．醋酸显酸性，在醋酸溶液中均不会发生反应，能大量共存，C项正确；
D．硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误；
答案选C。
23．D
【详解】A．是强酸弱碱盐，的溶液显酸性，H+与生成硅酸沉淀不能大量共存，A不符合题意；
B．的溶液，与生成不能大量共存，B不符合题意；
C．的溶液，H+、、共同作用发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意；
D．的溶液，、、、、、能大量共存，D符合题意；
故选D。
24．B
【详解】A.Al3+和NH3H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成Al，故A错误；
B．S2和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H++ S2=S↓+SO2↑+H2O，故B正确；
C．Fe3+做催化剂促进H2O2分解，不能大量共存，故C错误；
D．在酸性条件下Mn能将Cl-氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误；
答案选B。
25．A
【分析】此题考的是离子共存问题，应从选项的条件获取信息，再从中判断在此条件的环境中是否有离子会互相反应，能大量共存就是没有可以互相发生反应的离子存在。
【详解】A.是一个碱性环境，离子相互间不反应，且与OH-不反应，能大量共存；
B.MnO4-具有强氧化性，Fe2+具有还原性，两者会发生氧化还原反应而不能大量共存；
C.Ba2+可以与CO32-发生反应生成沉淀而不能大量存在；
D.酸性条件下H+与HSO3-不能大量共存，同时酸性条件下NO3-表现强氧化性会将HSO3-氧化而不能大量共存；
故选A。
【点睛】本题考查离子共存，掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有：①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体，如题中C项；②离子间发生氧化还原反应，如题中B项；③离子间发生双水解反应，如Al3+与HCO3-等；④离子间发生络合反应，如Fe3+与SCN-等；⑤注意题中的附加条件的影响，如NO3-在酸性条件下会表现强氧化性等。
26．C
【详解】A．溶液显中性，溶液显酸性，溶液显碱性，故可以用测定pH的方法鉴别，故A正确；
B．的焰色试验中现象为透过蓝色钴玻璃为紫色，的焰色试验中无现象，的焰色试验中现象为黄色，故可以用焰色试验的方法鉴别，故B正确；
C．、、中只有能与反应有现象，故和不能鉴别，故C错误；
D．2+CaCl2+2NH3+2H2O有刺激性气味气体产生，+=CaCO3+2NaOH有白色沉淀产生，而不反应无现象，故可以鉴别，故D正确；
故选C。
27． CuAl2Cl8 将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有元素；再向溶液中加入溶液，有白色沉淀，说明有元素
【分析】含有Cu2+的溶液显蓝色，含有[Cu(NH3)4]2+的溶液显深蓝色，化合物X溶解后得到的溶液A呈现蓝色，且加入足量氨水后得到深蓝色溶液，即可推得化合物X中含有Cu2+；向含有Al3+的溶液中加入氨水可用于制备Al(OH)3，且Al(OH)3为可溶于NaOH溶液的白色沉淀，即可推断白色沉淀B为Al(OH)3沉淀；深蓝色溶液在加入硝酸酸化的AgNO3溶液后有白色沉淀析出，可推得化合物X中含有Cl-，综上，化合物X中含有Al3+、Cu2+和Cl-。
【详解】(1)由上述分析可得，白色沉淀D为Al(OH)3，灼烧Al(OH)3得到Al2O3，故白色固体为Al2O3；溶液D中含有的阳离子有Cu2+、、Ag+、H+，阴离子有，故溶液中含有：，故答案为：；。
(2)由图示数据并根据原子守恒可知，4.020g X中含有铝离子物质的量为：=0.02ml，含有氯离子物质的量为：=0.08ml，由化合物应显电中性可得三种离子物质的量比值为n(Cu2+)：n(Al3+)：n(Cl-)=1：2：8，则可得X的化学式为CuAl2Cl8；阴离子中Al原子的杂化方式为sp3，空间结构为正四面体，与CH4相同，其电子式为，故答案为：CuAl2Cl8；。
(3)①由上述分析可知，蓝色溶液A中含有Al3+、Cu2+和Cl-，与反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在Cu2+，可推测铜元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的+2价，而是+1价，即反应过程中Cu元素化合价降低，中氮元素显-2价，具有还原性，反应过程中N元素化合价升高生成N2，符合反应中有气体产生，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应离子方程式为。
②Cu2+在溶液中显蓝色，CuCl中Cu元素为+1价，能被硝酸氧化为+2价，CuCl与硝酸反应过程中Cl元素以Cl-形式存在于溶液中，Cl-与AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，故答案为：将白色沉淀于硝酸，得到蓝色溶液，说明有元素；再向溶液中加入溶液，有白色沉淀，说明有元素。