2027高考化学一轮复习练习含答案 课时作业3 离子共存 离子的检验与推断（教用）

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选择题：1∼3题，每小题2分，4∼13题，每小题3分，共36分。
基础达标练
1．（2026·湖北襄阳联考）下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是（ ）
A. S2O32−、H+、I−、Na+
B. CO32−、Cl−、ClO−、K+
C. NH4+、Br−、Cu2+、Ag+
D. K+、Fe3+、[Cu(NH3)4]2+、SO42−
【答案】B
【解析】S2O32−、H+反应生成硫单质、二氧化硫和水，不能大量共存，A错误；CO32−、Cl−、ClO−、K+相互之间不反应，可以大量共存，B正确；Br−、Ag+反应生成溴化银沉淀，不能大量共存，C错误；[Cu(NH3)4]2+需要在碱性条件下存在，而Fe3+水解使溶液呈酸性，二者不能大量共存，D错误。
2．（2025·河南安阳期末）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A. 透明溶液中：Na+、Fe3+、NO3−、Br−
B. Na2CO3溶液中：Mg2+、Na+、OH−、Cl−
C. 新制氯水中：Fe2+、NH4+、SO42−、HCO3−
D. NaOH溶液中：K+、Ca2+、HCO3−、NO3−
【答案】A
【解析】透明溶液可以有颜色，Na+、Fe3+、NO3−、Br−互不反应，可以大量共存，A正确；碳酸根离子与镁离子、镁离子与氢氧根离子均不能大量共存，B错误；新制氯水具有酸性和强氧化性，与Fe2+、HCO3−不能大量共存，C错误；OH−、Ca2+、HCO3−生成沉淀和水，不能大量共存，D错误。
3．（2025·湖南长沙期末）下列各组离子在指定条件下能大量共存的是（ ）
A. 无色溶液中：K+、Cu2+、NO3−、Cl−
B. 滴加无色酚酞溶液显红色的溶液中：K+、Na+、CO32−、NO3−
C. 0.1ml⋅L−1NaOH溶液中：NH4+、Fe2+、Br−、Cl−
D. 澄清透明的溶液中：H+、Na+、ClO−、SO32−
【答案】B
【解析】Cu2+在水溶液中显蓝色，与无色溶液的条件矛盾，A不符合题意；酚酞变红说明溶液呈碱性，K+、Na+、CO32−、NO3−在碱性条件下不反应，能大量共存，B符合题意；OH−会与NH4+结合生成NH3⋅H2O，且Fe2+也会与OH−结合生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，C不符合题意；H+与ClO−、SO32−分别结合生成HClO、H2SO3，且ClO−在酸性条件下会将SO32−氧化，不能大量共存，D不符合题意。
4．下列关于某些物质（离子）的检验方法或结论正确的是 （ ）
A. 向某溶液中加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中含有CO32−
B. 向某溶液中加入BaCl2溶液出现白色沉淀，则该溶液中肯定含有SO32−
C. 向某溶液中加入稀盐酸和硝酸银溶液，有白色沉淀产生，则该溶液中含有Cl−
D. 利用NaOH溶液可以鉴别Na2SO4、MgCl2和AlCl3三种溶液
【答案】D
【解析】向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为SO2或CO2，则该溶液中可能含有SO32−或CO32−或HCO3−等，A错误；向某溶液中加入BaCl2溶液出现白色沉淀，溶液中可能含有银离子，不一定含有亚硫酸根离子，B错误；向某溶液中加入稀盐酸和硝酸银溶液，有白色沉淀产生，加入稀盐酸时引入了Cl−，因此无法确定该溶液中是否含Cl−，C错误；NaOH溶液和Na2SO4溶液不反应，和MgCl2溶液反应生成白色沉淀，和AlCl3溶液反应先出现白色沉淀，继续加入NaOH溶液沉淀溶解，现象不同，可以鉴别，D正确。
5．（2025·吉林长春外国语学校期末）实验室需配制一种仅含四种离子（不包括水电离出的离子）的无色溶液，且在溶液中四种离子的数目相同。下列四个离子组能达到要求的是（ ）
A. Na+、K+、SO42−、Cl−B. Cu2+、K+、SO42−、NO3−
C. NH4+、Na+、Cl−、NO3−D. Al3+、K+、CO32−、SO42−
【答案】C
【解析】A项，电荷不守恒，阴离子所带负电荷数目比阳离子所带正电荷数目多，无法形成电中性溶液，错误；B项，Cu2+在水溶液中显蓝色，与溶液无色的条件不符，错误；D项，Al3+与CO32−发生相互促进的水解反应，生成沉淀和气体，无法大量共存，错误。
6．（2025·浙江1月选考卷·10）提纯NaCl粗品（含少量的Ca2+、Mg2+、K+和SO42−）得到NaCl纯品的方案如下，所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。
下列说法不正确的是（ ）
A. 用过量的BaCl2溶液除去SO42−
B. Ca2+、Mg2+、SO42−通过生成沉淀后过滤除去
C. 种试剂的使用顺序为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸、NaOH溶液
D. 调pH后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品
【答案】C
【解析】Ba2+与SO42−反应生成BaSO4沉淀，用过量BaCl2溶液可除去SO42−，A正确。Ca2+和CO32−结合生成碳酸钙沉淀，Mg2+和OH−结合生成氢氧化镁沉淀，SO42−和Ba2+结合生成硫酸钡沉淀，通过按合理顺序添加试剂和过滤操作可除去Ca2+、Mg2+、SO42−，B正确。盐酸应在加入NaOH溶液后加入，盐酸的作用是除去过量的OH−和CO32−，C错误。加入盐酸，调节滤液至中性后，除去了过量的CO32−和OH−，将滤液蒸发至大量固体析出，趁热过滤（防止KCl析出）、洗涤、干燥后即可得NaCl纯品，D正确。
7．对下列实验过程的评价，正确的是（ ）
A. 向某固体中加入稀盐酸，产生无色气体，证明该固体中一定含有碳酸盐
B. 向某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中一定含有SO42−
C. 向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，然后在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，未变蓝，证明原溶液中不含NH4+
D. 验证某烧碱溶液中是否含有Cl−，先加入稀硝酸除去OH−，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明原溶液中含有Cl−
【答案】D
【解析】向某固体中加入稀盐酸，产生的无色气体可能为二氧化碳，也可能为二氧化硫或氢气等，则原固体中可能含有碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或活泼金属单质等，A错误；向某溶液中滴加BaCl2溶液，生成的白色沉淀可能为硫酸钡，也可能为氯化银等，原溶液中可能含有SO42−，也可能含有银离子等，B错误；向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，NH4+和稀NaOH溶液在不加热的条件下反应生成一水合氨，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，未变蓝，不能证明原溶液中不含NH4+，C错误；烧碱溶液中的OH−可与银离子反应，也可以与酸发生中和反应，因此应先加入稀硝酸排除OH−干扰，再加入硝酸银溶液，生成的白色沉淀为氯化银，证明原溶液中含有氯离子，D正确。
8．某未知溶液中可能含有Na+、Fe2+、Fe3+、Cl−、SO42−中的几种离子。根据下列离子检验方法，所得结论错误的是（ ）
A. 取样，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明其中含有Fe3+
B. 取样，滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，证明其中含有Fe2+
C. 取样，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明其中含有SO42−
D. 取样，除去其中的SO42−后，滴加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，证明其中含有Cl−
【答案】B
【解析】Fe2+、Cl−都能和酸性KMnO4溶液反应，使溶液的紫色褪去，因此取样，滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，不能证明原溶液中含有Fe2+，B错误。
9．（2025·湖北黄冈中学期中）将莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O]固体溶于盐酸，加水稀释配制成溶液，取该溶液分别加入足量下列物质，原溶液中大量减少的离子分析正确的是（ ）
A. Ca(OH)2溶液：NH4+、Fe2+、SO42−
B. Ba(NO3)2溶液：Fe2+、SO42−、NH4+
C. NaOH固体：NH4+、Fe2+、SO42−
D. 金属Zn：Fe2+、H+、Cl−
【答案】A
【解析】氢氧根离子与铵根离子、亚铁离子和氢离子均反应，Ca2+与SO42−反应，A正确；钡离子与硫酸根离子反应，氢离子、硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，NH4+不反应，B错误；氢氧根离子与铵根离子、亚铁离子和氢离子均反应，SO42−不反应，C错误；金属Zn能与Fe2+、H+反应，氯离子不反应，D错误。
能力强化练
10．（2025·广东江门一模）为了除去KCl固体中少量的MgCl2和MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下列步骤操作：
下列叙述错误的是（ ）
A. 试剂甲是Ba(OH)2，试剂乙是K2CO3
B. 加热煮沸可以促进盐酸的挥发
C. 操作Ⅰ为过滤，操作Ⅱ为蒸发结晶
D. 调换试剂甲、乙的加入顺序不影响实验结果
【答案】D
【解析】MgCl2和MgSO4能与所提供的溶液中的Ba(OH)2溶液形成Mg(OH)2沉淀、BaSO4沉淀而被除去，因此先向混合溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液，待充分反应后加入过量的K2CO3溶液把多余的Ba(OH)2除去，过滤后滴加过量盐酸，最后经蒸发结晶可得到氯化钾固体。试剂甲是Ba(OH)2，试剂乙是K2CO3，试剂丙是HCl，A正确；加入过量盐酸，过量的盐酸可以通过加热煮沸除去，B正确；操作Ⅰ是固液分离，为过滤，操作Ⅱ是从溶液中得到晶体，为蒸发结晶，C正确；若先加入K2CO3溶液，然后加入Ba(OH)2溶液，过量的Ba2+无法除去，D错误。
11．（2025·重庆九龙坡二模）下列粒子组在水溶液中能否大量共存的结论及解释完全正确的是（ ）
【答案】A
【解析】Cu2+和NH3形成配离子：Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+，不能大量共存，A正确；二氧化碳溶于水形成碳酸，碳酸根离子与钙离子结合生成碳酸钙沉淀：Ca2++CO32−CaCO3↓，钙离子与二氧化碳不反应，B错误；酸性条件下，NO3−将碘离子氧化为碘单质，不能大量共存，C错误；苯酚的酸性大于HCO3−，与HCO3−不反应，D错误。
12．某绿色溶液A中含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42−、Cl−、CO32−和HCO3−中的若干种。取该溶液进行如下实验（已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸）：
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B；
②取滤液B，先用稀硝酸酸化，再滴加0.001ml⋅L−1AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列说法错误的是（ ）
A. 溶液A中一定存在H+、SO42−和Cl−
B. 溶液A中不存在Mg2+、CO32−和HCO3−，不能确定Na+是否存在
C. 第②步生成的白色沉淀只有AgCl
D. 若溶液A中存在Cu2+，可以用NaOH溶液判断
【答案】B
【解析】溶液呈绿色，则含有Fe2+和Cu2+中的一种或两种，因此与Fe2+、Cu2+反应的CO32−和HCO3−不能大量存在；①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B，则原溶液中含有H+、SO42−；②取滤液B，先用稀硝酸酸化，再滴加0.001ml⋅L−1AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在Cl−，不能确定Na+是否存在。由分析可知，溶液A中一定存在H+、SO42−和Cl−，A正确；反应①得到绿色滤液，说明加入的氢氧化钡不足，不能确定是否含有Mg2+，B错误；第②步生成的白色沉淀只有AgCl，C正确；若含有铜离子，加入氢氧化钠溶液可生成蓝色沉淀，D正确。
13．（2026·湖南长沙雅礼中学模拟）某溶液中只可能大量含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl−、SO42−、CO32−、[Al(OH)4]−中的若干种离子（忽略H2O电离出的H+和OH−），且各离子浓度相同，某同学进行了如下实验，下列说法正确的是（ ）
A. 原溶液中肯定存在NH4+、Fe2+、Cl−、SO42−
B. 滤液X中大量存在的阳离子只有NH4+、Fe3+和Ba2+
C. 沉淀C为Al(OH)3
D. 无法确定原溶液中是否含有Al3+、K+
【答案】A
【解析】加入过量稀硫酸无明显现象，说明不含CO32−、[Al(OH)4]−;加入过量Ba(NO3)2溶液有气体A生成，说明溶液中存在还原性离子，即含有Fe2+，因为前面加入了稀硫酸,故由生成沉淀A（硫酸钡）不能说明溶液中存在SO42−;向滤液X中加入过量NaOH溶液有气体B生成，说明存在NH4+，沉淀B为氢氧化铁；向滤液Y中通入少量CO2得到沉淀C,则沉淀C可能为Al(OH)3、BaCO3或二者的混合物，又因为溶液中各离子浓度相同，根据溶液呈电中性及以上分析可知,原溶液中一定存在SO42−、Cl−,则一定不存在K+、Al3+，故沉淀C为BaCO3。由以上分析可知，原溶液中肯定存在NH4+、Fe2+、SO42−、Cl−,A正确;滤液X中大量存在的阳离子有Fe3+、NH4+、Ba2+、H+,B错误;沉淀C为BaCO3,C错误;原溶液中一定不存在K+、Al3+,D错误。
14．（2025·辽宁葫芦岛一模）（14分）某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1ml⋅L−1。
某同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
③另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
（1） 由①、②、③判断，溶液中一定不含的阴离子是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填离子符号，下同），一定不含的阳离子是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） ③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，④中生成白色沉淀的离子方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 该同学最终确定原溶液中所含阴离子是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填离子符号，下同），阳离子是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为_ _ _ _ g。
【答案】（1） CO32−、SiO32−；K+、Fe3+
（2） 3Fe2++NO3−+4H+3Fe3++NO↑+2H2O；Ba2++SO42−BaSO4↓
（3） Cl−、NO3−、SO42−；Fe2+、Mg2+
（4） 1.2
【解析】
14．①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察），说明没有K+。②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe3+。③另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明Fe2+与NO3−和H+反应生成NO，即溶液中有Fe2+、NO3−，故CO32−不存在，加入盐酸，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中有Cl−，加入盐酸，溶液依然澄清说明没有SiO32−。④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42−。
（1） 结合上述分析由①、②、③判断，溶液中一定不含的阴离子是CO32−、SiO32−，溶液中一定不含的阳离子是K+、Fe3+。
（2） ③中发生反应的离子方程式为3Fe2++NO3−+4H+3Fe3++NO↑+2H2O；④中发生反应的离子方程式为SO42−+Ba2+BaSO4↓。
（3） 由以上推断可知，溶液中所含阴离子为Cl−、NO3−、SO42−，且浓度均为0.1ml⋅L−1；已经推断出的阳离子有Fe2+，其浓度为0.1ml⋅L−1，由溶液呈电中性可知溶液中还有一种+2价阳离子，则还有Mg2+，所以该同学最终确定原溶液中所含阳离子是Fe2+、Mg2+，阴离子是Cl−、NO3−、SO42−。
（4） 原溶液中所含阳离子是Fe2+、Mg2+，若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体是MgO、Fe2O3，根据题意各离子的物质的量均为0.01ml，所以m(MgO)=0.01ml×40g⋅ml−1=0.4g，m(Fe2O3)=0.005ml×160g⋅ml−1=0.8g，所得固体的质量为0.4g+0.8g=1.2g。选项
粒子组
能否大量共存
解释
[A]
Na+、Cu2+、Cl−、NH3
否
Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+
[B]
Ca2+、K+、Cl−、CO2
否
Ca2++CO2CaCO3↓+2H+
[C]
H+、K+、I−、NO3−
能
离子间不反应
[D]
Na+、、HCO3−、Cl−
否
阳离子
K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+
阴离子
Cl−、CO32−、NO3−、SO42−、SiO32−