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2022高考化学一轮专题复习 第5讲 离子共存 离子的检验和推断
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这是一份2022高考化学一轮专题复习 第5讲 离子共存 离子的检验和推断，共18页。学案主要包含了离子共存的本质，离子不能大量共存的常见反应类型等内容，欢迎下载使用。
考点1 离子共存
授课提示：对应学生用书第27页
一、离子共存的本质
同一溶液中有多种离子，若任意两种离子之间发生反应，则不能大量共存。
二、离子不能大量共存的常见反应类型
1．复分解反应型
(1)H＋与弱酸根离子如COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)等生成弱酸。
(2)OH－与弱碱的阳离子如NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等生成弱碱；OH－与酸式酸根离子如HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、HS－等生成水。
(3)生成沉淀如Ag＋与Cl－；Ba2＋与SOeq \\al(2－,4)等。
2．氧化还原反应型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子：ClO－、MnOeq \\al(－,4)(H＋)、NOeq \\al(－,3)(H＋)、Fe3＋。
还原性离子：S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－。
(1)Fe3＋可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－。
(2)NOeq \\al(－,3)(H＋)可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－。
(3)ClO－在碱性条件下可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋。
(4)ClO－(H＋)、MnOeq \\al(－,4)(H＋)可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－。
3．离子间发生水解相互促进的反应型
当弱酸的酸根(如COeq \\al(2－,3))与弱碱的阳离子(如Al3＋)同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH－与弱碱的阳离子水解生成的H＋反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应：3COeq \\al(2－,3)＋2Al3＋＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓。
常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：
(1)Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
(2)Fe3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
(3)NHeq \\al(＋,4)与AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
4．离子间发生络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存，中学常见的反应：
(1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
(3)Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。
(1)水溶液中：Al3＋、Ca2＋、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)。(×)
(2)水溶液中：Fe2＋、H＋、ClO－、Cl－。(×)
(3)无色溶液中：Fe3＋、Cu2＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－。(×)
(4)1.0 ml·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)。(×)
(5)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－。(√)
(6)与铝反应产生大量氢气的溶液：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)。(×)
(7)c(K＋)科学思维：判断离子能否大量共存的要点归纳与整合
判断多种离子能否大量共存于同一溶液，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色：
几种常见离子的颜色：
(2)二性——溶液的酸碱性：
①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况：
①AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)不能大量共存：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)。
②“NOeq \\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq \\al(2－,3)等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NHeq \\al(＋,4)与CH3COO－、COeq \\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq \\al(－,3)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，它们在溶液中仍能大量共存。
(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SOeq \\al(2－,4)，NHeq \\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。
②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq \\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。
③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)或AlOeq \\al(－,2)等。
④形成配合物的反应：如Fe3＋与SCN－等。
题组一 题干中有限制条件的离子共存
1．下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是________(填序号)。
①Na＋、H＋、CH3COO－、OH－
②Ba2＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
③Na＋、HCOeq \\al(－,3)、H＋、NOeq \\al(－,3)
④Al3＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
⑤K＋、Na＋、AlOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)
⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－
⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
⑧K＋、Na＋、SiOeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
答案：①②③⑥
2．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________(填序号)。
①H3O＋、NOeq \\al(－,3)、Fe2＋、Na＋
②Na＋、Fe3＋、I－、Cl－
③H＋、S2－、SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
④SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Na＋、H＋
⑤I－、ClO－、K＋、H＋
⑥Fe3＋、Ca2＋、H＋、NOeq \\al(－,3)
答案：①②③⑤
3．下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是________(填序号)。
①Al3＋、HCOeq \\al(－,3)、Cl－、K＋
②Al3＋、SiOeq \\al(2－,3)、Na＋、Cl－
③Fe3＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、S2－
④Fe3＋、Cl－、Na＋、COeq \\al(2－,3)
⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－
⑥Na＋、Al3＋、NOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)
⑦Na＋、Ca2＋、HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,4)
⑧S2Oeq \\al(2－,3)、Na＋、H＋、SOeq \\al(2－,4)
⑨Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、S2－
答案：①②④⑥⑨
题组二 选项中有限制条件的离子共存
4．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的是______(填序号)。
①含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
②含有大量NOeq \\al(－,3)的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
③常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
④c(H＋)＝0.1 ml·L－1的溶液：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、S2Oeq \\al(2－,3)
⑤使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NOeq \\al(－,3)、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)
⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液：NOeq \\al(－,3)、Al3＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)
⑦使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、Na＋、K＋
⑧常温下eq \f(cH＋,cOH－)＝1×10－12的溶液：K＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)、Na＋
⑨中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
⑩使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)
⑪使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)
答案：③⑦⑧
题组三 警惕特定情况下的隐含因素
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如：
(1)含有大量Fe3＋的溶液，隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性。
(2)含有大量NOeq \\al(－,3)的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。
(3)含有大量S2－、SOeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)的溶液，隐含溶液呈碱性。
5．下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是( )
A．Na＋、H＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
B．K＋、Ba2＋、OH－、I－
C．Na＋、Mg2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
D．Cu2＋、S2－、Br－、ClO－
解析：A项中H＋、NOeq \\al(－,3)能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2＋氧化为Fe3＋；B项中OH－与NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋不能大量共存，Ba2＋与SOeq \\al(2－,4)不能大量共存；D项中S2－与Cu2＋、ClO－不能大量共存。
答案：C
题组四 警惕关键词“一定”还是“可能”
(1)抓住关键词语
解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)理解两大条件
若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
6．室温时，由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14 ml·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是( )
A．K＋、Na＋、HCOeq \\al(－,3)、Cl－
B．K＋、MnOeq \\al(－,4)、Br－、Cl－
C．Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
D．Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
解析：由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCOeq \\al(－,3)能与酸反应，MnOeq \\al(－,4)能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时，HCOeq \\al(－,3) 能与碱反应，Al3＋和NHeq \\al(＋,4)也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
答案：C
题组五 新素材命题
7．2019年某地环保部门抓获了几名向河流中偷排废水的不法分子，不法分子供述其偷排的废水中可能含有：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Cu2＋、AlOeq \\al(－,2)、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、I－中的若干种，环保部门检测该废水成分时做了如下实验：
Ⅰ.常温下用pH试纸测得废水的pH＝13。
Ⅱ.将0.1 mL废水一次性加入足量稀硫酸中，产生无色气体，该无色气体在空气中变为红棕色。
根据上述材料，回答下列问题：
问题1：废水中肯定存在的离子是什么？肯定不存在的离子是什么？(素养角度——证据推理与模型认知)
问题2：写出实验Ⅱ中生成无色气体的离子方程式，同时写出高中实验室中制备该无色气体的化学方程式？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题3：请设计实验证明废水中是否含有AlOeq \\al(－,2)。(素养角度——科学探究与创新意识)
答案：问题1 提示：该废水的pH＝13，呈碱性，一定不存在NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Cu2＋，根据溶液呈电中性，判断出溶液中一定含有Na＋。向废水中加入足量稀硫酸，产生能在空气中变为红棕色的无色气体NO，说明废水中一定含有NOeq \\al(－,3)和I－。
问题2 提示：NOeq \\al(－,3)和I－在酸性条件下反应的离子方程式为2NOeq \\al(－,3)＋6I－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O；高中实验室中利用Cu和稀硝酸制备NO，化学方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
问题3 提示：欲证明废水中是否含有AlOeq \\al(－,2)，应利用其氢氧化物不溶于弱酸弱碱的性质。具体实验方案为取少量原废水溶液于试管中，通入过量的CO2，若有白色沉淀生成，说明废水中含有AlOeq \\al(－,2)。实验Ⅱ中加入足量稀硫酸，如果原废液中含有AlOeq \\al(－,2)，则AlOeq \\al(－,2)将会转化为Al3＋，故也可使用方案：取少量实验Ⅱ所得溶液，加入过量的氨水，若有白色沉淀产生，说明废水中含有AlOeq \\al(－,2)。
考点2 离子的检验与推断
授课提示：对应学生用书第29页
1．沉淀法
2.气体法
3.显色法
(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有SOeq \\al(2－,4)或Ag＋。(√)
(2)加入盐酸，产生白色沉淀，滴加硝酸白色沉淀不溶解，则溶液中有Ag＋。(×)
(3)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在COeq \\al(2－,3)。(×)
(4)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SOeq \\al(2－,4)。(×)
(5)滴加KSCN溶液无现象，将所得溶液加入饱和氯水中，溶液变为红色，则溶液中一定存在Fe2＋。(√)
(6)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素。(√)
(7)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－。(√)
1．科学思维：常见离子检验中的干扰问题归纳与整合
(1)离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
(2)含有两种或两种以上离子检验的方案设计
①Cl－、SOeq \\al(2－,4)共存的溶液
②COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)共存的溶液
③Fe2＋、Cl－(或Fe2＋、Fe3＋、Cl－)共存的溶液
(不能用酸性KMnO4溶液，Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色，形成干扰。)
2．思维建模：离子推断的基本原则归纳与整合
(1)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。
(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在。
(3)电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)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。
题组一 离子检验
1．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是( )
解析：A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SOeq \\al(2－,3)或SOeq \\al(2－,4)或Ag＋；B项HSOeq \\al(－,3)也有同样的现象；C项观察钾的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除钠的干扰；D项检验NHeq \\al(＋,4)应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
答案：C
题组二 瞻前顾后，突破定性离子推断题
2．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、I－、HCOeq \\al(－,3)，取该溶液进行实验如表所示：
由此判断：
(1)溶液中肯定存在的离子是___________________________________________，溶液中肯定不存在的离子是________________________________________________________。
(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)为__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4) Fe2＋、Ba2＋、I－、HCOeq \\al(－,3) (2)焰色反应，检验K＋；Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液，检验Cl－
题组三 妙用守恒，突破定量离子推断题
3．某溶液可能含有Cl－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 ml气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A．至少存在上述离子中的5种离子
B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 ml·L－1
C．SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)一定存在，Cl－可能不存在
D．COeq \\al(2－,3)、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
解析：根据加入过量NaOH溶液，加热，得到 0.02 ml气体，说明有NHeq \\al(＋,4)，物质的量为0.02 ml，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02 ml，则没有COeq \\al(2－,3)；根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀，说明有SOeq \\al(2－,4)，且为0.02 ml，则根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.04 ml，B正确。
答案：B
离子检验的答题规范
授课提示：对应学生用书第31页
实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂)
⇓
现象描述(①溶液由……变为……，②有……生成，③没有……)
⇓
得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)
[典例] (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】 (NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】 该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
连接装置A→D→B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SOeq \\al(2－,3)，无SOeq \\al(2－,4)。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有SOeq \\al(2－,3)，无SOeq \\al(2－,4)的实验操作和现象是______________________。
[解析] 明确原理：依据题目要求，明确检验的原理，根据原理确定方法。如SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)都与Ba2＋产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。
叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。
描述现象：观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。
得出结论：由什么现象得出对应结论，如若……说明……，若……说明……。
[答案] 取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色刺激性气味气体
[考能突破练]
已知：5SOeq \\al(2－,3)＋2IOeq \\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq \\al(2－,4)＋H2O，
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq \\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq \\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)
答案：从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq \\al(－,3)；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IOeq \\al(－,3)
授课提示：对应学生用书第31页
1．(2020·高考江苏卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A．0.1 ml·L－1氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NOeq \\al(－,3)
B．0.1 ml·L－1盐酸溶液：Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SiOeq \\al(2－,3)
C．0.1 ml· L－1 KMnO4溶液：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、NOeq \\al(－,3)、I－
D．0.1 ml·L－1 AgNO3溶液：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
解析：A项，氨水与各离子以及各离子之间均不发生反应，能大量共存。B项，H＋和SiOeq \\al(2－,3)可以结合生成H2SiO3沉淀，不能大量共存。C项，MnOeq \\al(－,4)具有氧化性，与I－之间发生氧化还原反应，不能大量共存。D项，Ag＋与Cl－、SOeq \\al(2－,4)因生成沉淀而不能大量共存。
答案：A
2．(2020·新高考天津卷)检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
解析：淀粉遇碘单质才会变蓝，海水中的碘元素主要以离子形式存在，无法检验，A错误；SO2气体和CO2气体均可使澄清石灰水变浑浊，B错误；铜离子可以和氨水先形成氢氧化铜蓝色沉淀，再与氨水结合生成铜氨络合离子Cu(NH3)eq \\al(2＋,4)，可以检验，C正确；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D错误。
答案：C
3．(2020·高考全国卷Ⅱ)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A．KCl、NaClB．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3D．MgSO4、NaCl
解析：由信息①得到澄清透明溶液，可排除碳酸钙；由信息②焰色反应透过钴玻璃可观察到紫色，说明含有钾离子，可推测含有氯化钾。由信息③向溶液中加入碱产生白色沉淀，可推测含有硫酸镁，所以B正确。
答案：B
4．(2019·高考全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分有________________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2OH＋＋B(OH)eq \\al(－,4)，Ka＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸。
解析：(1)硼镁矿粉中加入(NH4)2SO4溶液反应生成NH3，氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为NH4HCO3＋ NH3===(NH4)2CO3。(2)硼镁矿中的SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应，也不溶解，过滤后形成“滤渣1”。因为KSCN溶液遇Fe3＋变为红色，所以KSCN溶液常用于Fe3＋的检验。(3)根据题目信息中H3BO3的电离方程式和Ka的数值可知H3BO3为一元弱酸。
答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN溶液 (3)一元弱
课时作业 单独成册 对应学生用书第313页
[A组 基础题组]
1．在c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1的新制漂白粉的溶液中，下列各组离子能大量共存的是( )
A．Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
B．Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,3)、OH－
C．K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、CH3COO－
D．H＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
解析：在c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl－和ClO－。Ca2＋与COeq \\al(2－,3)能够反应生成CaCO3沉淀，不能大量共存，A项错误；ClO－能够将SOeq \\al(2－,3)氧化，不能大量共存，B项错误；K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、CH3COO－与Ca2＋、Cl－和ClO－都不反应，能够大量共存，C项正确；Ca2＋与SOeq \\al(2－,4)能够反应生成硫酸钙沉淀，不能大量共存，D项错误。
答案：C
2．下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( )
A．硝酸钠溶液：H＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、CH3COOH
B．烧碱溶液：K＋、HSOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)、NH3·H2O
C．空气：HCl、CO2、SO2、NO
D．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－
解析：各粒子可大量共存，A正确；HSOeq \\al(－,3)与OH－反应，不能大量共存，B错误；NO与空气中的氧气反应，不能大量共存，C错误；H＋、S2－生成硫化氢，胶体遇电解质聚沉，不能大量共存，D错误。
答案：A
3．下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是 ( )
A．在碱性溶液中：COeq \\al(2－,3)、K＋、S2－、Na＋
B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NOeq \\al(－,3)、Mg2＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)
C．使pH试纸变红的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、AlOeq \\al(－,2)、Cl－、K＋
D．在中性溶液中：K＋、Cl－、Al3＋、NOeq \\al(－,3)
解析：A项，在碱性溶液中，该组离子之间不反应，可大量共存，故A正确；B项，与铝粉反应放出氢气的无色溶液呈酸性或碱性，酸性溶液中Al与NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应不生成氢气，碱性溶液中不能大量存在Mg2＋，故B错误；C项，使pH试纸变红的溶液显酸性，酸性溶液中不能大量存在AlOeq \\al(－,2)，故C错误；D项，Al3＋在中性溶液中发生水解生成Al(OH)3沉淀，则中性溶液中不能大量存在Al3＋，故D错误。
答案：A
4．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A．pH＝1的无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)
B．使酚酞呈红色的溶液中：K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
C．0.1 ml·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、S2－
D．由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 ml·L－1的溶液中：Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、HCOeq \\al(－,3)
解析：A项，pH＝1的无色溶液显酸性，Cu2＋、COeq \\al(2－,3)均不能大量存在，A错误；B项，使酚酞呈红色的溶液显碱性，K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－之间不反应，可以大量共存，B正确；C项，H＋、Al3＋与S2－均不能大量共存，C错误；D项，由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 ml·L－1的溶液中水的电离被抑制，如果显酸性，HCOeq \\al(－,3)不能大量存在，如果显碱性，Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)均不能大量存在，D错误。
答案：B
5．下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：CH3CH2OH、Cr2Oeq \\al(2－,7)、K＋、SOeq \\al(2－,4)
B．c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、C2Oeq \\al(2－,4)、Cl－、Br－
C．加入铝粉放出大量H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
D．含大量HCOeq \\al(－,3)的溶液中：C6H5O－、COeq \\al(2－,3)、Br－、K＋
解析：A项，pH＝1的溶液呈酸性，CH3CH2OH、Cr2Oeq \\al(2－,7)在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B项，Ca2＋、C2Oeq \\al(2－,4)在溶液中不能大量共存，故B错误；C项，加入铝粉放出大量H2的溶液呈酸性或强碱性，Fe2＋、NOeq \\al(－,3)在酸性条件下发生氧化还原反应，在碱性条件下Fe2＋与OH－反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D项，C6H5O－、COeq \\al(2－,3)、Br－、K＋之间不反应，且都不与HCOeq \\al(－,3)反应，在溶液中能够大量共存，故D正确。
答案：D
6．含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是( )
A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)，通入SO2气体
B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2气体
C．AlOeq \\al(－,2)、Na＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)，通入CO2气体
D．HCOeq \\al(－,3)、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液
解析：A组离子之间不反应，能大量共存，但通入的SO2气体与Fe3＋(或H＋、NOeq \\al(－,3))发生氧化还原反应，不能大量共存；B组离子之间不反应，能大量共存，且通入CO2气体仍不反应，能大量共存；C组离子之间不反应，能大量共存，但通入的CO2气体与AlOeq \\al(－,2)反应生成沉淀，不能大量共存；D组离子之间不反应，能大量共存，但加入的AlCl3溶液与HCOeq \\al(－,3)(或HS－)发生相互促进的水解反应，不能大量共存。
答案：B
7．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是( )
解析：根据电荷守恒：c(Na＋)＝c(NOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NOeq \\al(－,3))，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；D项中加入的NaOH浓溶液先与H＋、Al3＋反应，后与NHeq \\al(＋,4)反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
答案：D
8．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－、OH－、NOeq \\al(－,3)。向该溶液中加入铝粉，只放出H2。则溶液中能大量存在的离子最多有( )
A．3种 B．4种
C．5种D．6种
解析：含有Fe3＋的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H＋与COeq \\al(2－,3)、OH－会发生反应，不能大量共存；OH－与NHeq \\al(＋,4)、Al3＋会发生反应，不能大量共存；Ba2＋、Al3＋和COeq \\al(2－,3)会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH－，还可能含有大量的Ba2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)，最多4种；若溶液为酸性，由于H＋、NOeq \\al(－,3)起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Al3＋、Cl－，最多是5种离子。
答案：C
9．下列各组离子在溶液中按括号内的物质的量之比混合，得到无色、碱性、澄清溶液的是( )
A．Na＋、Al3＋、Cl－、OH－(5∶2∶4∶4)
B．NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、OH－、Cl－(1∶1∶1∶2)
C．Fe3＋、Na＋、Cl－、S2－(1∶2∶3∶1)
D．K＋、H＋、I－、NOeq \\al(－,3)(1∶1∶1∶1)
解析：Al3＋、OH－以2∶4反应生成氢氧化铝沉淀，故A错误；NHeq \\al(＋,4)、OH－以1∶1反应生成一水合氨，得到无色、碱性、澄清溶液，故B正确；Fe3＋、S2－发生氧化还原反应生成亚铁离子和S，得到浅绿色溶液，故C错误；H＋、I－、NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应，生成I2，溶液呈棕黄色，故D错误。
答案：B
10．下列关于物质或离子检验的推断正确的是( )
A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．用盐酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SOeq \\al(2－,4)
C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中有Na＋，无K＋
D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl－
解析： A项，亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，但先加入的盐酸无明显现象，可以排除COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含SOeq \\al(2－,4)，正确；C项，玻璃中含有钠离子，用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明溶液中是否含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中是否含有氯离子，错误。
答案：B
11．按要求回答下列问题：
(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：______________
________________________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O；供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：_________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)
(2)取矿石少许，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
12．Ⅰ.现有Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子，回答下列问题：
(1)在强酸性条件下能够存在的离子是_______________________________________；
(2)在强碱性条件下能够存在的离子是_______________________________________；
(3)在强酸性和强碱性条件下都不能存在的离子是________。
Ⅱ.由Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cu2＋、OH－、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－等八种离子中的六种两两组成的A、B、C三种化合物(它们不含有共同离子，已知NHeq \\al(＋,4)与OH－反应有碱性气体生成)。
①A、B、C均易溶于水，形成无色溶液；
②将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，B与C混合产生白色沉淀，则：
(1)A、B、C的化学式分别为________、________、________。
(2)B＋C反应的离子方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子中，不能在酸性条件下存在的是COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)；不能在碱性条件下存在的是Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)。Ⅱ.将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，则说明A、B中必存在NHeq \\al(＋,4)和OH－；B与C混合产生白色沉淀，则说明B、C中必存在Ba2＋和SOeq \\al(2－,4)，据此可得出答案。
答案：Ⅰ.(1)Al3＋、NHeq \\al(＋,4) (2)COeq \\al(2－,3) (3)HCOeq \\al(－,3) Ⅱ.(1)NaOH(或NH4Cl) (NH4)2SO4[或Ba(OH)2] BaCl2(或Na2SO4) (2)Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
[B组 提升题组]
13．下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是( )
解析：A中HCOeq \\al(－,3)和SiOeq \\al(2－,3)不能共存；B中生成的FeS可溶于酸，离子方程式错误；C中HClO和Fe3＋均可氧化SOeq \\al(2－,3)。
答案：D
14．某100 mL溶液可能含有Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图(所加试剂均过量，气体全部逸出)：
下列说法不正确的是( )
A．原溶液一定存在COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)，一定不存在Fe3＋
B．是否存在Na＋只有通过焰色反应才能确定
C．原溶液一定存在Na＋，可能存在Cl－
D．若原溶液中不存在Cl－，则c(Na＋)＝0.1 ml·L－1
解析：由题图可知，沉淀1中有2.33 g BaSO4和1.97 g BaCO3,0.672 L气体是NH3，所以原溶液中肯定含有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)和NHeq \\al(＋,4)，物质的量分别为0.01 ml、0.01 ml、0.03 ml，由离子共存可知，有COeq \\al(2－,3)就不可能有Fe3＋，根据电荷守恒可知，溶液中还应有阳离子存在，即Na＋，而Cl－则属于可能存在的离子，若Cl－不存在，根据电荷守恒可知n(Na＋)＝0.01 ml，则c(Na＋)＝0.1 ml·L－1。根据以上分析可知，只有B项不正确。
答案：B
15．在Na＋浓度为0.5 ml·L－1的某澄清溶液中，还可能含有表中的若干种离子：
取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：
试回答下列问题：
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的阳离子是________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和计算，填写表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)
(4)判断K＋是否存在________(填“是”或“否”)，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据溶液为澄清溶液可知，溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验 Ⅰ 可知，该溶液中一定含有COeq \\al(2－,3)，n(CO2)＝eq \f(0.56 L,22.4 L·ml－1)＝0.025 ml，根据碳元素守恒可得c(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.025 ml,0.1 L)＝0.25 ml·L－1，由于Ag＋、Mg2＋、Ba2＋与COeq \\al(2－,3)会发生反应而不能大量共存，因此溶液中一定不含有Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiOeq \\al(2－,3)，加入盐酸发生反应生成沉淀的离子方程式是SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓，将所得的硅酸沉淀加热，发生分解生成二氧化硅，固体质量2.4 g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，n(SiOeq \\al(2－,3))＝n(SiO2)＝eq \f(2.4 g,60 g·ml－1)＝0.04 ml，c(SiOeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.04 ml,0.1 L)＝0.4 ml·L－1；在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中无SOeq \\al(2－,4)；2c(COeq \\al(2－,3))＋2c(SiOeq \\al(2－,3))＝2×0.25 ml·L－1＋2×0.4 ml·L－1＝1.3 ml·L－1＞0.5 ml·L－1，根据电荷守恒说明溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为0.8 ml·L－1，不能确定NOeq \\al(－,3)是否存在。
答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓ (3)
(4)是 其最小浓度为0.8 ml·L－1
目标要求
核心素养
1.正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验方法。
1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角理解离子反应，并运用离子反应解决实际问题(大量共存问题，离子检验及推断)。
2.证据推理与模型认知：能利用正确的模型理解离子的推断。
离子
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
MnOeq \\al(－,4)
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
离子
试剂
现象
注意
Cl－Br－I－
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
—
SOeq \\al(2－,4)
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2＋
K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
—
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
—
Fe3＋
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
离子
试剂
现象
注意
NHeq \\al(＋,4)
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
要加热
COeq \\al(2－,3)
CaCl2溶液、稀盐酸和石灰水
加入CaCl2溶液产生白色沉淀，再加盐酸产生气体，使石灰水变浑浊
—
SOeq \\al(2－,3)
BaCl2溶液、稀盐酸和品红溶液
加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色
—
离子
试剂
现象
注意
I－
氯水(少量)和CCl4
下层为紫色
—
Fe2＋
KSCN溶液和氯水
先是无现象，滴加氯水后变红色
先加KSCN溶液，无变化，再加氯水
Fe3＋
KSCN溶液
红色
—
苯酚溶液
紫色
—
Na＋、K＋
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SOeq \\al(2－,4)
加过量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2－,3)
加稀硝酸酸化
OH－
SOeq \\al(2－,4)
COeq \\al(2－,3)
加盐酸酸化
SOeq \\al(2－,3)
Ag＋
SOeq \\al(2－,3)
COeq \\al(2－,3)
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
COeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,3)
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SOeq \\al(2－,4)
B
滴加稀硫酸
有刺激性气味的气体产生
原溶液中有SOeq \\al(2－,3)
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
原溶液中有K＋
D
滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NHeq \\al(＋,4)
实验步骤
实验现象
①取少量该溶液，加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
③取少量该溶液，加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液，加AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解
1.判断离子共存看4类反应
(1)复分解反应；(2)氧化还原反应；(3)离子间相互促进的水解反应；(4)络合反应
2.离子推断应遵循“4项原则”
(1)肯定性原则；(2)互斥性原则；(3)电中性原则；(4)进出性原则。
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2＋
氨水
D
溶液中的NHeq \\al(＋,4)
NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
选项
离子
要求
A
Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－、CH3COO－
c(Na＋)B
Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C
Na＋、HCOeq \\al(－,3)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、H＋
滴加NaOH浓溶液一开始没有气体产生
粒子组
试剂X
离子方程式
A
K＋、Na＋、HCOeq \\al(－,3)、SiOeq \\al(2－,3)
少量HCl
2H＋＋SiOeq \\al(2－,3)===H2SiO3↓
B
NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)
过量H2S
Fe2＋＋H2S===FeS↓＋2H＋
C
HClO、Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,3)
过量CaCl2
Ca2＋＋SOeq \\al(2－,3)===CaSO3↓
D
I－、Cl－、H＋、SOeq \\al(2－,4)
适量NaNO3
6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2
阳离子
K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
阴离子
NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀HCl
产生白色沉淀并放出 0.56 L 气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
？
0.25
0.4
0
考点1 离子共存
授课提示：对应学生用书第27页
一、离子共存的本质
同一溶液中有多种离子，若任意两种离子之间发生反应，则不能大量共存。
二、离子不能大量共存的常见反应类型
1．复分解反应型
(1)H＋与弱酸根离子如COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)等生成弱酸。
(2)OH－与弱碱的阳离子如NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等生成弱碱；OH－与酸式酸根离子如HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、HS－等生成水。
(3)生成沉淀如Ag＋与Cl－；Ba2＋与SOeq \\al(2－,4)等。
2．氧化还原反应型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子：ClO－、MnOeq \\al(－,4)(H＋)、NOeq \\al(－,3)(H＋)、Fe3＋。
还原性离子：S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－。
(1)Fe3＋可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－。
(2)NOeq \\al(－,3)(H＋)可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－。
(3)ClO－在碱性条件下可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋。
(4)ClO－(H＋)、MnOeq \\al(－,4)(H＋)可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－。
3．离子间发生水解相互促进的反应型
当弱酸的酸根(如COeq \\al(2－,3))与弱碱的阳离子(如Al3＋)同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的OH－与弱碱的阳离子水解生成的H＋反应生成水，从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动，甚至完全反应：3COeq \\al(2－,3)＋2Al3＋＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓。
常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：
(1)Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
(2)Fe3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
(3)NHeq \\al(＋,4)与AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
4．离子间发生络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存，中学常见的反应：
(1)Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
(3)Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。
(1)水溶液中：Al3＋、Ca2＋、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)。(×)
(2)水溶液中：Fe2＋、H＋、ClO－、Cl－。(×)
(3)无色溶液中：Fe3＋、Cu2＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－。(×)
(4)1.0 ml·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)。(×)
(5)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－。(√)
(6)与铝反应产生大量氢气的溶液：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)。(×)
(7)c(K＋)
判断多种离子能否大量共存于同一溶液，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色：
几种常见离子的颜色：
(2)二性——溶液的酸碱性：
①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况：
①AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)不能大量共存：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)。
②“NOeq \\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq \\al(2－,3)等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NHeq \\al(＋,4)与CH3COO－、COeq \\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq \\al(－,3)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，它们在溶液中仍能大量共存。
(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SOeq \\al(2－,4)，NHeq \\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。
②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq \\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。
③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)或AlOeq \\al(－,2)等。
④形成配合物的反应：如Fe3＋与SCN－等。
题组一 题干中有限制条件的离子共存
1．下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是________(填序号)。
①Na＋、H＋、CH3COO－、OH－
②Ba2＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
③Na＋、HCOeq \\al(－,3)、H＋、NOeq \\al(－,3)
④Al3＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
⑤K＋、Na＋、AlOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)
⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－
⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
⑧K＋、Na＋、SiOeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
答案：①②③⑥
2．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________(填序号)。
①H3O＋、NOeq \\al(－,3)、Fe2＋、Na＋
②Na＋、Fe3＋、I－、Cl－
③H＋、S2－、SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
④SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Na＋、H＋
⑤I－、ClO－、K＋、H＋
⑥Fe3＋、Ca2＋、H＋、NOeq \\al(－,3)
答案：①②③⑤
3．下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是________(填序号)。
①Al3＋、HCOeq \\al(－,3)、Cl－、K＋
②Al3＋、SiOeq \\al(2－,3)、Na＋、Cl－
③Fe3＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、S2－
④Fe3＋、Cl－、Na＋、COeq \\al(2－,3)
⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－
⑥Na＋、Al3＋、NOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)
⑦Na＋、Ca2＋、HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,4)
⑧S2Oeq \\al(2－,3)、Na＋、H＋、SOeq \\al(2－,4)
⑨Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、S2－
答案：①②④⑥⑨
题组二 选项中有限制条件的离子共存
4．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的是______(填序号)。
①含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
②含有大量NOeq \\al(－,3)的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
③常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
④c(H＋)＝0.1 ml·L－1的溶液：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、S2Oeq \\al(2－,3)
⑤使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NOeq \\al(－,3)、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)
⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液：NOeq \\al(－,3)、Al3＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)
⑦使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、Na＋、K＋
⑧常温下eq \f(cH＋,cOH－)＝1×10－12的溶液：K＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)、Na＋
⑨中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
⑩使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)
⑪使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)
答案：③⑦⑧
题组三 警惕特定情况下的隐含因素
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如：
(1)含有大量Fe3＋的溶液，隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性。
(2)含有大量NOeq \\al(－,3)的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。
(3)含有大量S2－、SOeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)的溶液，隐含溶液呈碱性。
5．下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是( )
A．Na＋、H＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
B．K＋、Ba2＋、OH－、I－
C．Na＋、Mg2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
D．Cu2＋、S2－、Br－、ClO－
解析：A项中H＋、NOeq \\al(－,3)能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2＋氧化为Fe3＋；B项中OH－与NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋不能大量共存，Ba2＋与SOeq \\al(2－,4)不能大量共存；D项中S2－与Cu2＋、ClO－不能大量共存。
答案：C
题组四 警惕关键词“一定”还是“可能”
(1)抓住关键词语
解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)理解两大条件
若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
6．室温时，由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14 ml·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是( )
A．K＋、Na＋、HCOeq \\al(－,3)、Cl－
B．K＋、MnOeq \\al(－,4)、Br－、Cl－
C．Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
D．Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
解析：由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCOeq \\al(－,3)能与酸反应，MnOeq \\al(－,4)能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时，HCOeq \\al(－,3) 能与碱反应，Al3＋和NHeq \\al(＋,4)也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
答案：C
题组五 新素材命题
7．2019年某地环保部门抓获了几名向河流中偷排废水的不法分子，不法分子供述其偷排的废水中可能含有：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Cu2＋、AlOeq \\al(－,2)、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、I－中的若干种，环保部门检测该废水成分时做了如下实验：
Ⅰ.常温下用pH试纸测得废水的pH＝13。
Ⅱ.将0.1 mL废水一次性加入足量稀硫酸中，产生无色气体，该无色气体在空气中变为红棕色。
根据上述材料，回答下列问题：
问题1：废水中肯定存在的离子是什么？肯定不存在的离子是什么？(素养角度——证据推理与模型认知)
问题2：写出实验Ⅱ中生成无色气体的离子方程式，同时写出高中实验室中制备该无色气体的化学方程式？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题3：请设计实验证明废水中是否含有AlOeq \\al(－,2)。(素养角度——科学探究与创新意识)
答案：问题1 提示：该废水的pH＝13，呈碱性，一定不存在NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Cu2＋，根据溶液呈电中性，判断出溶液中一定含有Na＋。向废水中加入足量稀硫酸，产生能在空气中变为红棕色的无色气体NO，说明废水中一定含有NOeq \\al(－,3)和I－。
问题2 提示：NOeq \\al(－,3)和I－在酸性条件下反应的离子方程式为2NOeq \\al(－,3)＋6I－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O；高中实验室中利用Cu和稀硝酸制备NO，化学方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
问题3 提示：欲证明废水中是否含有AlOeq \\al(－,2)，应利用其氢氧化物不溶于弱酸弱碱的性质。具体实验方案为取少量原废水溶液于试管中，通入过量的CO2，若有白色沉淀生成，说明废水中含有AlOeq \\al(－,2)。实验Ⅱ中加入足量稀硫酸，如果原废液中含有AlOeq \\al(－,2)，则AlOeq \\al(－,2)将会转化为Al3＋，故也可使用方案：取少量实验Ⅱ所得溶液，加入过量的氨水，若有白色沉淀产生，说明废水中含有AlOeq \\al(－,2)。
考点2 离子的检验与推断
授课提示：对应学生用书第29页
1．沉淀法
2.气体法
3.显色法
(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，则溶液中可能有SOeq \\al(2－,4)或Ag＋。(√)
(2)加入盐酸，产生白色沉淀，滴加硝酸白色沉淀不溶解，则溶液中有Ag＋。(×)
(3)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在COeq \\al(2－,3)。(×)
(4)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SOeq \\al(2－,4)。(×)
(5)滴加KSCN溶液无现象，将所得溶液加入饱和氯水中，溶液变为红色，则溶液中一定存在Fe2＋。(√)
(6)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素。(√)
(7)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－。(√)
1．科学思维：常见离子检验中的干扰问题归纳与整合
(1)离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
(2)含有两种或两种以上离子检验的方案设计
①Cl－、SOeq \\al(2－,4)共存的溶液
②COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)共存的溶液
③Fe2＋、Cl－(或Fe2＋、Fe3＋、Cl－)共存的溶液
(不能用酸性KMnO4溶液，Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色，形成干扰。)
2．思维建模：离子推断的基本原则归纳与整合
(1)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。
(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在。
(3)电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)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。
题组一 离子检验
1．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是( )
解析：A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SOeq \\al(2－,3)或SOeq \\al(2－,4)或Ag＋；B项HSOeq \\al(－,3)也有同样的现象；C项观察钾的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除钠的干扰；D项检验NHeq \\al(＋,4)应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
答案：C
题组二 瞻前顾后，突破定性离子推断题
2．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、I－、HCOeq \\al(－,3)，取该溶液进行实验如表所示：
由此判断：
(1)溶液中肯定存在的离子是___________________________________________，溶液中肯定不存在的离子是________________________________________________________。
(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)为__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4) Fe2＋、Ba2＋、I－、HCOeq \\al(－,3) (2)焰色反应，检验K＋；Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液，检验Cl－
题组三 妙用守恒，突破定量离子推断题
3．某溶液可能含有Cl－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 ml气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A．至少存在上述离子中的5种离子
B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 ml·L－1
C．SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)一定存在，Cl－可能不存在
D．COeq \\al(2－,3)、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
解析：根据加入过量NaOH溶液，加热，得到 0.02 ml气体，说明有NHeq \\al(＋,4)，物质的量为0.02 ml，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02 ml，则没有COeq \\al(2－,3)；根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀，说明有SOeq \\al(2－,4)，且为0.02 ml，则根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.04 ml，B正确。
答案：B
离子检验的答题规范
授课提示：对应学生用书第31页
实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中，加入……试剂，再加入……试剂)
⇓
现象描述(①溶液由……变为……，②有……生成，③没有……)
⇓
得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)
[典例] (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】 (NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】 该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
连接装置A→D→B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SOeq \\al(2－,3)，无SOeq \\al(2－,4)。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有SOeq \\al(2－,3)，无SOeq \\al(2－,4)的实验操作和现象是______________________。
[解析] 明确原理：依据题目要求，明确检验的原理，根据原理确定方法。如SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)都与Ba2＋产生沉淀，但BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸。
叙述操作：取液体(水层少量液体)、加试剂(如加BaCl2溶液、加盐酸酸化等)。
描述现象：观察产生沉淀及沉淀如何变化要明确具体。
得出结论：由什么现象得出对应结论，如若……说明……，若……说明……。
[答案] 取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色刺激性气味气体
[考能突破练]
已知：5SOeq \\al(2－,3)＋2IOeq \\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq \\al(2－,4)＋H2O，
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq \\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq \\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)
答案：从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq \\al(－,3)；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IOeq \\al(－,3)
授课提示：对应学生用书第31页
1．(2020·高考江苏卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A．0.1 ml·L－1氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NOeq \\al(－,3)
B．0.1 ml·L－1盐酸溶液：Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SiOeq \\al(2－,3)
C．0.1 ml· L－1 KMnO4溶液：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、NOeq \\al(－,3)、I－
D．0.1 ml·L－1 AgNO3溶液：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
解析：A项，氨水与各离子以及各离子之间均不发生反应，能大量共存。B项，H＋和SiOeq \\al(2－,3)可以结合生成H2SiO3沉淀，不能大量共存。C项，MnOeq \\al(－,4)具有氧化性，与I－之间发生氧化还原反应，不能大量共存。D项，Ag＋与Cl－、SOeq \\al(2－,4)因生成沉淀而不能大量共存。
答案：A
2．(2020·新高考天津卷)检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
解析：淀粉遇碘单质才会变蓝，海水中的碘元素主要以离子形式存在，无法检验，A错误；SO2气体和CO2气体均可使澄清石灰水变浑浊，B错误；铜离子可以和氨水先形成氢氧化铜蓝色沉淀，再与氨水结合生成铜氨络合离子Cu(NH3)eq \\al(2＋,4)，可以检验，C正确；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D错误。
答案：C
3．(2020·高考全国卷Ⅱ)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A．KCl、NaClB．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3D．MgSO4、NaCl
解析：由信息①得到澄清透明溶液，可排除碳酸钙；由信息②焰色反应透过钴玻璃可观察到紫色，说明含有钾离子，可推测含有氯化钾。由信息③向溶液中加入碱产生白色沉淀，可推测含有硫酸镁，所以B正确。
答案：B
4．(2019·高考全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分有________________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2OH＋＋B(OH)eq \\al(－,4)，Ka＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸。
解析：(1)硼镁矿粉中加入(NH4)2SO4溶液反应生成NH3，氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为NH4HCO3＋ NH3===(NH4)2CO3。(2)硼镁矿中的SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应，也不溶解，过滤后形成“滤渣1”。因为KSCN溶液遇Fe3＋变为红色，所以KSCN溶液常用于Fe3＋的检验。(3)根据题目信息中H3BO3的电离方程式和Ka的数值可知H3BO3为一元弱酸。
答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN溶液 (3)一元弱
课时作业 单独成册 对应学生用书第313页
[A组 基础题组]
1．在c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1的新制漂白粉的溶液中，下列各组离子能大量共存的是( )
A．Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)
B．Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,3)、OH－
C．K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、CH3COO－
D．H＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
解析：在c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1的新制漂白粉的溶液中含有大量的Cl－和ClO－。Ca2＋与COeq \\al(2－,3)能够反应生成CaCO3沉淀，不能大量共存，A项错误；ClO－能够将SOeq \\al(2－,3)氧化，不能大量共存，B项错误；K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、CH3COO－与Ca2＋、Cl－和ClO－都不反应，能够大量共存，C项正确；Ca2＋与SOeq \\al(2－,4)能够反应生成硫酸钙沉淀，不能大量共存，D项错误。
答案：C
2．下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( )
A．硝酸钠溶液：H＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、CH3COOH
B．烧碱溶液：K＋、HSOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)、NH3·H2O
C．空气：HCl、CO2、SO2、NO
D．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－
解析：各粒子可大量共存，A正确；HSOeq \\al(－,3)与OH－反应，不能大量共存，B错误；NO与空气中的氧气反应，不能大量共存，C错误；H＋、S2－生成硫化氢，胶体遇电解质聚沉，不能大量共存，D错误。
答案：A
3．下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是 ( )
A．在碱性溶液中：COeq \\al(2－,3)、K＋、S2－、Na＋
B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NOeq \\al(－,3)、Mg2＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)
C．使pH试纸变红的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、AlOeq \\al(－,2)、Cl－、K＋
D．在中性溶液中：K＋、Cl－、Al3＋、NOeq \\al(－,3)
解析：A项，在碱性溶液中，该组离子之间不反应，可大量共存，故A正确；B项，与铝粉反应放出氢气的无色溶液呈酸性或碱性，酸性溶液中Al与NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应不生成氢气，碱性溶液中不能大量存在Mg2＋，故B错误；C项，使pH试纸变红的溶液显酸性，酸性溶液中不能大量存在AlOeq \\al(－,2)，故C错误；D项，Al3＋在中性溶液中发生水解生成Al(OH)3沉淀，则中性溶液中不能大量存在Al3＋，故D错误。
答案：A
4．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( )
A．pH＝1的无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)
B．使酚酞呈红色的溶液中：K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
C．0.1 ml·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、S2－
D．由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 ml·L－1的溶液中：Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、HCOeq \\al(－,3)
解析：A项，pH＝1的无色溶液显酸性，Cu2＋、COeq \\al(2－,3)均不能大量存在，A错误；B项，使酚酞呈红色的溶液显碱性，K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－之间不反应，可以大量共存，B正确；C项，H＋、Al3＋与S2－均不能大量共存，C错误；D项，由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 ml·L－1的溶液中水的电离被抑制，如果显酸性，HCOeq \\al(－,3)不能大量存在，如果显碱性，Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)均不能大量存在，D错误。
答案：B
5．下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：CH3CH2OH、Cr2Oeq \\al(2－,7)、K＋、SOeq \\al(2－,4)
B．c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、C2Oeq \\al(2－,4)、Cl－、Br－
C．加入铝粉放出大量H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
D．含大量HCOeq \\al(－,3)的溶液中：C6H5O－、COeq \\al(2－,3)、Br－、K＋
解析：A项，pH＝1的溶液呈酸性，CH3CH2OH、Cr2Oeq \\al(2－,7)在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B项，Ca2＋、C2Oeq \\al(2－,4)在溶液中不能大量共存，故B错误；C项，加入铝粉放出大量H2的溶液呈酸性或强碱性，Fe2＋、NOeq \\al(－,3)在酸性条件下发生氧化还原反应，在碱性条件下Fe2＋与OH－反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D项，C6H5O－、COeq \\al(2－,3)、Br－、K＋之间不反应，且都不与HCOeq \\al(－,3)反应，在溶液中能够大量共存，故D正确。
答案：D
6．含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是( )
A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)，通入SO2气体
B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2气体
C．AlOeq \\al(－,2)、Na＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)，通入CO2气体
D．HCOeq \\al(－,3)、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液
解析：A组离子之间不反应，能大量共存，但通入的SO2气体与Fe3＋(或H＋、NOeq \\al(－,3))发生氧化还原反应，不能大量共存；B组离子之间不反应，能大量共存，且通入CO2气体仍不反应，能大量共存；C组离子之间不反应，能大量共存，但通入的CO2气体与AlOeq \\al(－,2)反应生成沉淀，不能大量共存；D组离子之间不反应，能大量共存，但加入的AlCl3溶液与HCOeq \\al(－,3)(或HS－)发生相互促进的水解反应，不能大量共存。
答案：B
7．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是( )
解析：根据电荷守恒：c(Na＋)＝c(NOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NOeq \\al(－,3))，A错；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错；Al3＋与HCOeq \\al(－,3)能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错；D项中加入的NaOH浓溶液先与H＋、Al3＋反应，后与NHeq \\al(＋,4)反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
答案：D
8．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－、OH－、NOeq \\al(－,3)。向该溶液中加入铝粉，只放出H2。则溶液中能大量存在的离子最多有( )
A．3种 B．4种
C．5种D．6种
解析：含有Fe3＋的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H＋与COeq \\al(2－,3)、OH－会发生反应，不能大量共存；OH－与NHeq \\al(＋,4)、Al3＋会发生反应，不能大量共存；Ba2＋、Al3＋和COeq \\al(2－,3)会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH－，还可能含有大量的Ba2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)，最多4种；若溶液为酸性，由于H＋、NOeq \\al(－,3)起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Al3＋、Cl－，最多是5种离子。
答案：C
9．下列各组离子在溶液中按括号内的物质的量之比混合，得到无色、碱性、澄清溶液的是( )
A．Na＋、Al3＋、Cl－、OH－(5∶2∶4∶4)
B．NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、OH－、Cl－(1∶1∶1∶2)
C．Fe3＋、Na＋、Cl－、S2－(1∶2∶3∶1)
D．K＋、H＋、I－、NOeq \\al(－,3)(1∶1∶1∶1)
解析：Al3＋、OH－以2∶4反应生成氢氧化铝沉淀，故A错误；NHeq \\al(＋,4)、OH－以1∶1反应生成一水合氨，得到无色、碱性、澄清溶液，故B正确；Fe3＋、S2－发生氧化还原反应生成亚铁离子和S，得到浅绿色溶液，故C错误；H＋、I－、NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应，生成I2，溶液呈棕黄色，故D错误。
答案：B
10．下列关于物质或离子检验的推断正确的是( )
A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．用盐酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SOeq \\al(2－,4)
C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中有Na＋，无K＋
D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl－
解析： A项，亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，但先加入的盐酸无明显现象，可以排除COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含SOeq \\al(2－,4)，正确；C项，玻璃中含有钠离子，用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明溶液中是否含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中是否含有氯离子，错误。
答案：B
11．按要求回答下列问题：
(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：______________
________________________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O；供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：_________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)
(2)取矿石少许，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
12．Ⅰ.现有Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子，回答下列问题：
(1)在强酸性条件下能够存在的离子是_______________________________________；
(2)在强碱性条件下能够存在的离子是_______________________________________；
(3)在强酸性和强碱性条件下都不能存在的离子是________。
Ⅱ.由Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Ba2＋、Cu2＋、OH－、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－等八种离子中的六种两两组成的A、B、C三种化合物(它们不含有共同离子，已知NHeq \\al(＋,4)与OH－反应有碱性气体生成)。
①A、B、C均易溶于水，形成无色溶液；
②将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，B与C混合产生白色沉淀，则：
(1)A、B、C的化学式分别为________、________、________。
(2)B＋C反应的离子方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子中，不能在酸性条件下存在的是COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)；不能在碱性条件下存在的是Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)。Ⅱ.将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，则说明A、B中必存在NHeq \\al(＋,4)和OH－；B与C混合产生白色沉淀，则说明B、C中必存在Ba2＋和SOeq \\al(2－,4)，据此可得出答案。
答案：Ⅰ.(1)Al3＋、NHeq \\al(＋,4) (2)COeq \\al(2－,3) (3)HCOeq \\al(－,3) Ⅱ.(1)NaOH(或NH4Cl) (NH4)2SO4[或Ba(OH)2] BaCl2(或Na2SO4) (2)Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
[B组 提升题组]
13．下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂X后，发生反应的离子方程式正确的是( )
解析：A中HCOeq \\al(－,3)和SiOeq \\al(2－,3)不能共存；B中生成的FeS可溶于酸，离子方程式错误；C中HClO和Fe3＋均可氧化SOeq \\al(2－,3)。
答案：D
14．某100 mL溶液可能含有Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图(所加试剂均过量，气体全部逸出)：
下列说法不正确的是( )
A．原溶液一定存在COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)，一定不存在Fe3＋
B．是否存在Na＋只有通过焰色反应才能确定
C．原溶液一定存在Na＋，可能存在Cl－
D．若原溶液中不存在Cl－，则c(Na＋)＝0.1 ml·L－1
解析：由题图可知，沉淀1中有2.33 g BaSO4和1.97 g BaCO3,0.672 L气体是NH3，所以原溶液中肯定含有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)和NHeq \\al(＋,4)，物质的量分别为0.01 ml、0.01 ml、0.03 ml，由离子共存可知，有COeq \\al(2－,3)就不可能有Fe3＋，根据电荷守恒可知，溶液中还应有阳离子存在，即Na＋，而Cl－则属于可能存在的离子，若Cl－不存在，根据电荷守恒可知n(Na＋)＝0.01 ml，则c(Na＋)＝0.1 ml·L－1。根据以上分析可知，只有B项不正确。
答案：B
15．在Na＋浓度为0.5 ml·L－1的某澄清溶液中，还可能含有表中的若干种离子：
取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：
试回答下列问题：
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的阳离子是________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和计算，填写表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)
(4)判断K＋是否存在________(填“是”或“否”)，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据溶液为澄清溶液可知，溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验 Ⅰ 可知，该溶液中一定含有COeq \\al(2－,3)，n(CO2)＝eq \f(0.56 L,22.4 L·ml－1)＝0.025 ml，根据碳元素守恒可得c(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.025 ml,0.1 L)＝0.25 ml·L－1，由于Ag＋、Mg2＋、Ba2＋与COeq \\al(2－,3)会发生反应而不能大量共存，因此溶液中一定不含有Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiOeq \\al(2－,3)，加入盐酸发生反应生成沉淀的离子方程式是SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓，将所得的硅酸沉淀加热，发生分解生成二氧化硅，固体质量2.4 g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，n(SiOeq \\al(2－,3))＝n(SiO2)＝eq \f(2.4 g,60 g·ml－1)＝0.04 ml，c(SiOeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.04 ml,0.1 L)＝0.4 ml·L－1；在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中无SOeq \\al(2－,4)；2c(COeq \\al(2－,3))＋2c(SiOeq \\al(2－,3))＝2×0.25 ml·L－1＋2×0.4 ml·L－1＝1.3 ml·L－1＞0.5 ml·L－1，根据电荷守恒说明溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为0.8 ml·L－1，不能确定NOeq \\al(－,3)是否存在。
答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ (2)SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓ (3)
(4)是 其最小浓度为0.8 ml·L－1
目标要求
核心素养
1.正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
2.掌握常见离子的检验方法。
1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角理解离子反应，并运用离子反应解决实际问题(大量共存问题，离子检验及推断)。
2.证据推理与模型认知：能利用正确的模型理解离子的推断。
离子
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
MnOeq \\al(－,4)
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
离子
试剂
现象
注意
Cl－Br－I－
AgNO3溶液和稀HNO3
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
—
SOeq \\al(2－,4)
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2＋
K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
—
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
—
Fe3＋
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
离子
试剂
现象
注意
NHeq \\al(＋,4)
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
要加热
COeq \\al(2－,3)
CaCl2溶液、稀盐酸和石灰水
加入CaCl2溶液产生白色沉淀，再加盐酸产生气体，使石灰水变浑浊
—
SOeq \\al(2－,3)
BaCl2溶液、稀盐酸和品红溶液
加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色
—
离子
试剂
现象
注意
I－
氯水(少量)和CCl4
下层为紫色
—
Fe2＋
KSCN溶液和氯水
先是无现象，滴加氯水后变红色
先加KSCN溶液，无变化，再加氯水
Fe3＋
KSCN溶液
红色
—
苯酚溶液
紫色
—
Na＋、K＋
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SOeq \\al(2－,4)
加过量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2－,3)
加稀硝酸酸化
OH－
SOeq \\al(2－,4)
COeq \\al(2－,3)
加盐酸酸化
SOeq \\al(2－,3)
Ag＋
SOeq \\al(2－,3)
COeq \\al(2－,3)
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
COeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,3)
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SOeq \\al(2－,4)
B
滴加稀硫酸
有刺激性气味的气体产生
原溶液中有SOeq \\al(2－,3)
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
原溶液中有K＋
D
滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NHeq \\al(＋,4)
实验步骤
实验现象
①取少量该溶液，加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
③取少量该溶液，加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液，加AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解
1.判断离子共存看4类反应
(1)复分解反应；(2)氧化还原反应；(3)离子间相互促进的水解反应；(4)络合反应
2.离子推断应遵循“4项原则”
(1)肯定性原则；(2)互斥性原则；(3)电中性原则；(4)进出性原则。
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的Cu2＋
氨水
D
溶液中的NHeq \\al(＋,4)
NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
选项
离子
要求
A
Na＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－、CH3COO－
c(Na＋)
Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C
Na＋、HCOeq \\al(－,3)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D
NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、H＋
滴加NaOH浓溶液一开始没有气体产生
粒子组
试剂X
离子方程式
A
K＋、Na＋、HCOeq \\al(－,3)、SiOeq \\al(2－,3)
少量HCl
2H＋＋SiOeq \\al(2－,3)===H2SiO3↓
B
NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)
过量H2S
Fe2＋＋H2S===FeS↓＋2H＋
C
HClO、Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,3)
过量CaCl2
Ca2＋＋SOeq \\al(2－,3)===CaSO3↓
D
I－、Cl－、H＋、SOeq \\al(2－,4)
适量NaNO3
6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===2NO↑＋4H2O＋3I2
阳离子
K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
阴离子
NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀HCl
产生白色沉淀并放出 0.56 L 气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
阴离子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
？
0.25
0.4
0
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