2022届高三化学一轮复习专题十二离子推断专题含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习专题十二离子推断专题含解析，共31页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

专题十二 离子推断专题
一、单选题（本大题共18小题，共54分）
1. 有600 mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：
(1)向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生；
(2)向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04 mol；
(3)向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验现象，以下推测正确的是(    )
A. K+不一定存在
B. Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在
C. Cl-不一定存在
D. 混合溶液中CO32-的浓度为0.2 mol/L
2. 某溶液中可能存在Br-、CO32-、SO32-、Al3+、I-、Mg2+、Na+等7种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：
①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。
已知：5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
据此可以判断，该溶液肯定不存在的离子组是(    )
A. Al3+、Mg2+、SO32- B. Mg2+、CO32-、I-
C. Al3+、SO32-、I- D. Al3+、Br-、SO32-
3. 固体X只可能由SiO2、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、BaCl2中的一种或几种组成，某同学对该固体进行了如下实验：

下列判断不正确的是(    )
A. 气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
B. 白色沉淀甲可能是混合物
C. 固体X中一定存在SiO2、(NH4)2SO4、MgCl2，BaCl2
D. 固体X中一定不存在FeCl2
4. 生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是  (    )
A. NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L-1
B. b点与c点溶液所含微粒种类相同
C. a点溶液中存在的离子是Na+、AlO2-、OH-、H+
D. 生成沉淀的离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
5. 某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2- 中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol⋅L-1.某同学进行了如下实验：下列说法正确的是(    )
A. 无法确定原试液中是否含有SO42-
B. 滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+
C. 沉淀C为Al (OH)3
D. 原试液中一定不含有K+
6. 某固体混合物X，含有Cu、Fe2O3、K2SO4、K2SiO3、K2SO3、KAlO2中的几种。进行如下实验：①X与盐酸作用，产生白色沉淀Y和蓝色强酸性溶液Z；②溶液Z中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀M。下列说法正确的是
A. 白色沉淀Y能分别溶于HF溶液和氨水
B. 往溶液Z中加入过量氨水，产生白色沉淀，说明X中一定含有KAlO2
C. X中一定含有Cu、Fe2O3、K2SiO3，可能含有K2SO4
D. 沉淀M含有BaSO4、BaSO3中的至少一种
7. 某固体混合物X中可能存在Fe、FeO、CuO、MnO2、K2CO3、KCl中的若干种，为确定固体成分，某同学进行了如下实验：

下列说法正确的是
A. 溶液1中一定存在KCl，可能存在K2CO3
B. 固体1中一定存在Fe和CuO
C. 固体1中不能确定是否存在MnO2
D. 溶液2中一定存在Fe3+
8. 某一酸性透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-，实验如下；下列说法正确的是
①取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色；
②取少量该溶液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，取反应后的上层清液，加入AgNO3溶液，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸；
③取少量该溶液，加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解。
A. 根据②可推出原溶液一定含有SO42-和Cl-
B. 根据③可推出原溶液一定含有Al3+，可能含有Mg2+、Fe2+
C. 为了确定可能存在的K+，可以通过焰色反应直接观察火焰颜色
D. 为了确定可能存在的Cl-，取少量该溶液，先加入过量Ba(NO3)2，再取上层清液加入AgNO3溶液，再加稀硝酸，产生白色沉淀且不溶解，可证明有Cl-存在
9. 在Na+浓度为0.9 mol/L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：
阳离子
K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
阴离子
NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-
取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：
Ⅰ.向该溶液中加足量稀HCl，产生白色沉淀并放出1.12 L气体
Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称得固体质量为3.6 g
Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象
下列说法错误的是(   )
A. 实验Ⅲ能确定一定不存在SO42-
B. K+一定存在，且c(K+)≤1.3 mol/L
C. 实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+
D. 实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓
10. 某混合物的水溶液中只可能含有以下离子中的若干种：NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、K+、CO32-、SO42-，现取三份体积均为100mL的该溶液进行如下实验：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；②第二份加入足量NaOH溶液并加热，收集到气体0.04mol；③第三份加入足量BaCl2溶液后，经过滤、洗涤、干燥，得到沉淀6.27g，再用足量盐酸洗涤、干燥，沉淀质量减少为2.33g。根据上述实验，下列有关该溶液组成的推断正确的是(    )
A. 一定不存在K+
B. 可能存在Cl-
C. 含有CO32-，其浓度为0.1mol⋅L-1
D. 一定不存在Ba2+，可能存在Mg2+
11. 有一包实验室回收的固体粉末，可能含有Na2CO3、KCl、CuSO4、AlCl3、MgCl2、FeCl2、Na2SO4中的一种或几种，现进行如下实验：①取少量固体溶于水中，得到澄清透明溶液。②取少量上述溶液三份，在其中一份溶液中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀；第二份溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3，有白色沉淀；第三份溶液中滴加NaOH，有沉淀产生，继续滴加NaOH，沉淀没有明显变化。下列说法正确的是
A. 固体中一定含有Na2SO4和KCl
B. 固体中一定不含有Na2CO3和AlCl3
C. 固体中一定没有CuSO4，可能含有Na2SO4
D. 要检验固体中有没有FeCl2，需再取一份溶液，滴加KSCN后，再滴加少量氯水，观察溶液颜色变化
12. 某无色溶液中可能含有Na+、Fe2+、Br-、CO32-、I-、SO32-六种离子中的几种。①在该溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生、溶液呈橙黄色；②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；③向淀粉溶液中滴加橙黄色溶液未变蓝色。根据上述实验事实推断，在该溶液中肯定存在的离子组是
A. Na+、Br-、CO32- B. Na+、 I-、SO32-
C. Fe2+、I-、SO32- D. Fe2+、Br-、CO32-
13. 常温下，某溶液A中含有K+、Na+、Fe3+、Al3+、CO32-、NO3-、Cl-、SO42-中的若干种，且各离子的物质的量浓度均相同，现取该溶液进行有关实验，实验结果如图所示：

下列有关说法不正确的是(    )
A. Fe3+、Al3+不能同时存在
B. 沉淀乙中一定含有BaCO3和BaSO4
C. 溶液A可能是由AlCl3、NaNO3、Al2(SO4)3按物质的量之比为1:3:1混合而成的溶液
D. 要确定溶液A中是否存在Na+或K+中的一种，只能通过焰色试验
14. 某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、Fe2+、Mg2+、AlO2-、CO32-、SO32-、SiO32-、Cl-中的几种，现在进行如下实验：
①取少量溶液，逐滴加入5mL0.2mol/L盐酸，开始产生沉淀逐渐增多，沉淀量基本不变后产生气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
②在上述沉淀消失后的溶液中，再加入足量硝酸和足量的硝酸银溶液可得到沉淀约0.43g．
下列说法中不正确的是(    )
A. 该溶液中一定不含Ba2+、Mg2+、SiO32-、Fe2+、SO32-
B. 该溶液中一定含有AlO2-、Cl-、K+
C. 根据①推测，下列反应能够发生：HCO3-+AlO2-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓
D. 原溶液中n(K+)>0.002mol
15. 某固体混合物中可能含有：K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验：

下列说法正确的是(   )
A. 该混合物一定是K2CO3和NaCl
B. 该混合物可能是Na2CO3和KCl
C. 该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D. 该混合物一定是Na2CO3和NaCl
16. 某废水中可能存在的离子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、CO32-、S2-、SO32-、SO42-。现取该溶液进行有关实验，实验过程及现象如图所示：

下列说法不正确的是(    )
A. 根据实验①中的现象可推出，淡黄色沉淀一定不是AgBr
B. 根据实验②中的现象可推出，气体B是CO2，沉淀B是Al(OH)3，原溶液中一定含有AlO2-
C. 根据实验③中的现象可推出，气体C是NH3，沉淀C一定有BaCO3，可能有BaSO4
D. 原溶液中肯定含有Na+、AlO2-、S2-，不能确定是否含有SO32-、SO42-
17. 某溶液中可能含有Na+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-、HCO3-中的一种或多种，进行如下图所示的实验，每次实验所加试剂均过量。下列说法正确的是(    )
A. 一定有SO32-
B. 不能确定是否含有HCO3-
C. 可能存在Br-               
D. 肯定存在的离子有Na+、CO32-、HCO3-
18. 某溶液X中仅可能含有K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-、CO32-、I-、Cl-中的一种或多种，且溶液中各离子浓度相同。现进行下列实验，下列说法正确的是  (    )
A. 该溶液X中一定有Na+、Cl-
B. 溶液Y中加入氯化钡溶液没有沉淀
C. 该溶液可能是硫酸亚铁、碘化钾和氯化钠溶于水后得到的
D. 原溶液X中滴加几滴KSCN溶液后，再滴加少量的次氯酸钠溶液，溶液呈血红色
二、填空题（本大题共6小题，共46分）
19. 回答下列问题：
I.为除去KCl溶液中少量的Mg2+、SO42—，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂按如下步骤操作：

(1)上述试剂中，A是__________，C是__________。
(2)操作Ⅱ的名称是__________。
(3)加过量A时发生有关反应的离子方程式为____________、_______________。
II.一份无色稀溶液中可能含有Na+、Fe3+、H+、Mg2+、CO32-、OH-、HCO3-、Cl-等离子中的若干种。为了确定溶液的组成，进行了如下操作：
①用石蕊试纸测溶液的酸碱性，试纸显蓝色；
②取2mL溶液，先加足量稀硝酸酸化，有气体产生，再加氯化钡溶液进行检验，没有明显现象。
(1)原溶液中一定存在的离子是______________________________。
(2)原溶液中一定不存在的离子是____________________________。
(3)经过上述操作后，还不能肯定是否存在的离子是________，请你设计一个简单的实验方案来判断是否存在这种离子____________________________。
20. 有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH4+、K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、NO3-、、SO42-、AlO2-。取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，溶液呈强酸性；
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
a.溶液从酸性变为中性；b.溶液逐渐产生沉淀；c.沉淀完全溶解；d.最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
④取适量③得到的碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。
根据上述实验现象，回答下列问题。
(1)由①可以排除________________________的存在。
(2)由②可以证明________的存在；同时排除_______________的存在。
(3)由③可以证明_____________的存在；写出c、d所涉及的化学方程式，是离子反应的用离子方程式表示：c________________；d                         。
(4)由④可以排除________的存在。
21. 饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质．A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成：
阳离子
k+  Na+  Cu2+  Al3+
阴离子
SO42-   HCO3-  NO3-   OH-
为了鉴别上述化合物，分别进行以下实验，其结果如下所示：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成．
根据上述实验填空：
(1)写出B、D的化学式：B：______、D：______．
(2)将含1mol A的溶液与含1mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为______．
(3)写出实验②发生反应的离子方程式：______、______．
(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：______．
22. (1)ClO2和Cl2(还原产物都为Cl-)是生活中常用的净水消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时，ClO2的消毒效率是Cl2的__________倍。(2)某无色废水中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 mL，进行了三组实验，其操作流程和有关现象如图所示：


操作③的相关图像如下

请根据上图回答下列问题：
①实验中需配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液100 mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为______。
②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为___________________。
③试确定NO3-是否存在？__________(填“存在”“不存在”或“不确定”)，若存在，试计算c(NO3-)=__________(若不存在，此问不必作答)。
23. 雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种：NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成如下实验：

试回答下列问题：
(1)实验①中加入稀盐酸后，有无色气体A生成，溶液B依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，据此可知原溶液中一定不含______。(填离子符号)
(2)实验①中发生反应的离子方程式为______。
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液，立即有气泡产生，一段时间后又有沉淀出现，这时的离子方程式为______。
(4)气体F的成分为______。(填化学式)
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO42-，有其他同学认为其结论不合理，又进行了后续实验 ④，最终确认原溶液中含有SO42-，试写出实验④可行的操作方法及现象______。
24. 有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、I-、HCO3-，实验如下：
实验步骤
实验现象
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部
试纸变为红色
(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，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，加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解
由此判断：
(1)溶液中一定存在的离子是________________；溶液中肯定不存在的离子是________________。
(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式__________________。
(3)写出实验步骤(5)中沉淀部分溶解的离子方程式__________________。
(4)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)_______________。
答案和解析
1.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查离子的推断，掌握离子的检验方法和离子间的共存是解题的关键，根据电荷守恒确定K+存在，是本题的难点，难度中等。
【解答】
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+=AgCl↓、CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+=Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+，则一定含有NH4+，根据反应NH4++OH-NH3↑+H2O可知，产生NH3为0.04mol，则NH4+也为0.04mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，说明有部分沉淀溶于盐酸、部分沉淀不溶于盐酸，则沉淀为BaCO3和BaSO4，溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+、Mg2+，由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为2.33g233g·mol-1=0.01mol，BaCO3为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为3.94g197g·mol-1=0.02mol，则CO32-物质的量为0.02mol，CO32-物质的量浓度为0.02mol0.2L=0.1mol/L。
A. CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒可知，K+一定存在，且K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量>0.02mol时，溶液中还必须存在Cl-，故A错误；
B. 溶液中一定存在CO32-、SO42-，因Ba2+和CO32-、SO42-可发生反应生成BaCO3和BaSO4沉淀，Mg2+和CO32-可发生反应生成MgCO3沉淀，因此Mg2+和Ba2+一定不存在，故B错误；
C. 根据A项分析可知，只有当K+物质的量>0.02mol时，溶液中才必须存在Cl-，所以不能确定溶液中Cl-是否存在，故C正确；
D. 由上述分析可知，溶液中CO32-的物质的量浓度为0.1mol/L，故D错误。
故选C。  
2.【答案】A

【解析】解：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，说明溶液中含有Br-，且有无色气泡冒出，说明溶液中含离子CO32-；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成，说明不含SO32-；
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，可能是碘离子氧化成单质碘，进一步单质碘被氧化成碘酸根离子或溶液中不含I-，所以溶液不变色，不能确定碘离子是否存在；
溶液中含有CO32-，则一定不含有Al3+、Mg2+，因与CO32-反应，
根据溶液呈电中性原则，溶液中一定含有Na+，
所以溶液中一定不存在的离子为Al3+、Mg2+、SO32-，一定含有的离子为CO32-、Br-、Na+，
故选：A。
本题考查了常见离子的检验方法及离子共存的知识，题目难度中等，明确常见离子的性质及检验方法为解答关键，注意熟练掌握离子反应发生条件，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。

3.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查物质的推断，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握物质的性质以及反应现象的分析，明确物质性质及物质之间转化是解本题关键，熟练掌握物质之间的反应，题目难度中等。
【解答】
固体X只可能由SiO2、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、BaCl2中的一种或几种组成，X中加入过量NaOH溶液并加热，产生气体甲，应为NH3，则X中一定含有(NH4)2SO4；
产生白色沉淀甲，且沉淀甲久置没有明显变化，所以白色沉淀不是Fe(OH)2，则溶液中不存在FeCl2，生成的白色沉淀甲是BaSO4或Mg(OH)2或BaSO4和Mg(OH)2的混合物，所以X中可能含有MgCl2、BaCl2中的一种或两种；
无色溶液甲中通入二氧化碳生成白色沉淀乙和无色溶液乙，白色沉淀乙加入盐酸无现象，应为硅酸沉淀，说明X中含有SiO2，以此解答该题。
A.气体甲为氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故A正确；
B.白色沉淀甲是BaSO4或Mg(OH)2或BaSO4和Mg(OH)2的混合物，故B正确；
C.由以上分析可知X中可能含有MgCl2、BaCl2中的一种或两种，故C错误；
D.由以上分析可知固体X中一定不存在FeCl2，故D正确。
故选C。  
4.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握图中沉淀与pH的变化、发生的反应、离子共存为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意图象的应用，题目难度不大。
【解答】
A.加入40mLNaHCO3溶液时沉淀最多，沉淀为0.032mol，NaOH过量，滤液中含NaOH，由OH-+HCO3-=CO32-+H2O、HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-可知，前8mL不生成沉淀，c(NaHCO3)=0.032mol0.032L=1.0mol/L，故A错误；
B.b点与c点溶液所含微粒种类相同，均含Na+、H+、AlO2-、OH-、CO32-、HCO3-，以及H2CO3和H2O分子，故B正确；
C.a点显碱性，溶质为NaOH、NaAlO2，存在的离子是Na+、AlO2-、OH-、H+，故C正确；
D.AlO2-促进HCO3-的电离，生成沉淀的离子方程式为：HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-，故D正确。
故选A。
  
5.【答案】D

【解析】解：加入过量稀硫酸无明显变化，说明无碳酸根离子，无Ba2+，无AlO2-；
加入硝酸钡有气体，因为前面已经加入了硫酸，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，说明有亚铁离子存在且被氧化，沉淀为硫酸钡；
加入NaOH有气体，说明存在铵根离子，气体氨气，沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀；
通入少量CO2产生沉淀，先与OH-、Ba2+反应，沉淀C为碳酸钡，不能说明存在Al3+。
因为存在的离子浓度均为0.1mol⋅L-1，从电荷的角度出发，只能含有NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-才能保证电荷守恒，K+必然不能存在。故A、B、C错误，D正确。
故选：D。
加入过量稀硫酸无明显变化，说明无CO32-、Ba2+和AlO2-；
加入硝酸钡有气体，说明有亚铁离子存在且被氧化，沉淀为硫酸钡；
加入NaOH有气体，说明存在铵根离子，气体氨气，沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀；
通入少量CO2产生沉淀，先与OH-、Ba2+反应，沉淀C为碳酸钡，不能说明存在Al3+。
因为存在的离子浓度均为0.1mol⋅L-1，从电荷的角度出发，只能含有NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-才能保证电荷守恒，K+必然不能存在，以此解答该题。
本题考查了常见离子的性质检验，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，另外本题需要根据电荷守恒判断氯离子是否存在，难度较大。

6.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查物质推断，解答这类问题应明确物质的性质以及检验方法，试题难度一般。
【解答】
X与盐酸作用，产生白色沉淀Y和蓝色强酸性溶液Z，可推知原固体中一定含有Cu、Fe2O3、K2SiO3；溶液Z中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀M，可推知M为BaSO4，则原固体中至少含有K2SO4、K2SO3中的一种。
A.白色沉淀Y为H2SiO3，能溶于HF溶液不能溶于氨水，故A错误；
B.往溶液Z中加入过量氨水，产生白色沉淀，该沉淀的成分中一定含有Fe(OH)2，则不能说明X中一定含有KAlO2，故B错误；
C.根据上述分析可知X中一定含有Cu、Fe2O3、K2SiO3，可能含有K2SO4，故C正确；
D.强酸性溶液Z中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀M不可能含有亚硫酸钡，故D错误。  
7.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查无机物的推断，侧重于元素化合物知识的综合应用，注意把握物质的性质，根据反应的现象进行判断。
【解答】
A.由溶液1中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成可知溶液中KCl和K2CO3均可能存在，或存在其中的一种 ，故A错误；
B.由红色不溶物可知，CuO被盐酸溶解生成铜离子，Fe将Cu2+还原为Cu，则一定存在CuO和Fe，故B正确；
C.MnO2与浓盐酸反应生成黄绿色气体Cl2，则MnO2一定存在，故C错误；
D.  有铜单质剩余，则溶液2中不可能存在Fe3+，故D错误。
故选B。  
8.【答案】D

【解析】
【分析】
本题主要考查离子推断相关知识，注意结合离子的检验、离子共存等进行分析解答，题目难度不大。
【解答】
由溶液酸性透明可知，原溶液一定不含HCO3-；
根据实验①可知，原溶液中一定含有NO3-，则一定不存在Fe2+、I-；
根据实验②可知，原溶液一定含有SO42-，一定不含Ba2+，因为加入BaCl2溶液引入Cl-，则容易中是否存在Cl-无法确定；
根据实验③可知，原溶液一定含有Mg2+、Al3+，据此解答。
A.由分析可知根据②无法推出原溶液一定含有Cl-，故A错误；
B.由分析可知根据实验③可推出原溶液一定含有Mg2+、Al3+，由实验①可知原溶液中一定不存在Fe2+，故B错误；
C.观察K+的焰色必须透过蓝色钴玻璃片观察颜色，故C错误；
D.为了确定可能存在的Cl-，取少量该溶液，先加入过量Ba(NO3)2，排除SO42-干扰，再取上层清液加入AgNO3溶液，再加稀硝酸，产生白色沉淀且不溶解，可证明有Cl-存在，故D正确。  
9.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查离子推断，为高频考点，把握发生的离子反应、现象、电荷守恒为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意白色沉淀及气体的判断，题目难度不大。
【解答】
Ⅰ.向该溶液中加入足量稀HCl，产生白色沉淀并放出1.12L气体，气体为二氧化碳，则一定含CO32-，则不含Ag+、Mg2+、Ba2+，n(CO32-)=n(CO2)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol；
Ⅱ.将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称得固体质量为3.6g，可知I中白色沉淀含硅酸，则原溶液一定含SiO32-，n(SiO32-)=n(SiO2)=3.6g÷60g/mol=0.06mol；
Ⅲ.在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，可知原溶液一定不含SO42-，
由电荷守恒可知，阴离子电荷总数大于阳离子电荷总数，则原溶液一定含K+，
综上所述，原溶液一定含K+、Na+、CO32-、SiO32-，不含Ag+、Mg2+、Ba2+、SO42-，可能含NO3-，
A.实验Ⅲ能确定不生成硫酸钡沉淀，则一定不存在SO42-，故A正确；
B.K+一定存在，若不含NO3-，由电荷守恒可知，0.5mol/L×2+0.6mol/L×2=0.9mol/L+c(K+)，则c(K+)≥1.3mol⋅L-1，故B错误；
C.实验Ⅰ一定含CO32-，能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+，故C正确；
D.Ⅱ中可能沉淀加热分解，则实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓，故D正确。

  
10.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查常见离子的推断，为高频考点，把握离子反应、物质的量计算、电荷守恒为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意钾离子的确定方法。
【解答】
Ba2+和SO42-可发生离子反应生成沉淀，不能共存；Mg2+、Ba2+和CO32-可发生离子反应生成沉淀，不能共存。
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+=AgCl↓、CO32-+2Ag+=Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+=Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-。
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+，而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+.故可确定一定含有NH4+，一定不存在Mg2+.根据反应NH4++OH-NH3↑+H2O，产生NH3为0.04mol，可得NH4+也为0.04mol。
第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤．干燥后，沉淀质量为2.33g.部分沉淀溶于盐酸为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，发生反应CO32-+Ba2+=BaCO3↓、SO42-+Ba2+=BaSO4↓，
因为BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解，因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+。
由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为2.33g 233g/mol =0.01mol，
BaCO3为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为3.94g 197g/mol=0.02mol，
则CO32-物质的量为0.02mol，CO32-物质的量浓度为 0.02mol 0.1L=0.2mol/L，
由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+，
A.CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，故A错误；
B.CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，且K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量>0.02mol时，溶液中还存在Cl-，故B正确；
C.CO32-物质的量浓度为 0.02mol 0.1L=0.2mol/L，故C错误；
D.一定不存在Mg2+、Ba2+，故D错误。  
11.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应与现象为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识的应用。
【解答】
①取少量固体溶于水中，得到澄清透明溶液，则Na2CO3不能与CuSO4、AlCl3、MgCl2、FeCl2同时存在；
②取少量上述溶液三份，在其中一份溶液中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀可能为硫酸钡、碳酸钡、硫酸钡与碳酸钡的混合物；
第二份溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3，有白色沉淀，白色沉淀可能为氯化银、硫酸银或碳酸银；
第三份溶液中滴加NaOH，有沉淀产生，继续滴加NaOH，沉淀没有明显变化，则无AlCl3，有CuSO4、MgCl2、FeCl2中至少一种，Na2CO3不能与CuSO4、MgCl2、FeCl2同时存在，则无Na2CO3；滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，则Na2SO4、CuSO4中至少有一种。
A.固体中可能不含有Na2SO4，可能含氯化钾，故A错误；
B.固体中一定不含有Na2CO3和AlCl3，故B正确；
C.固体中可能有CuSO4，故C错误；
D.要检验固体中有没有FeCl2，需再取一份溶液，滴加KSCN后，不显红色，再滴加少量氯水，观察溶液颜色变化，故D错误。  
12.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查了离子检验的实验现象分析判断，注意离子共存问题和干扰离子的作用是解题关键，题目难度中等。
【解答】
①加足量氯水后，有气泡产生、溶液呈橙黄色；氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸，氯气和溴离子反应生成溴单质溶液呈橙黄色，推断一定含有Br-、可能含有I-、生成气体，是溶液中盐酸和阴离子反应生成二氧化碳或二氧化硫气体，说明含CO32-、SO32-中的一种或全部；
②若原溶液中含有亚硫酸根离子，在氯水中会被氧化为硫酸根离子，加入氯化钡会生成沉淀，橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成，证明一定不含SO32-离子，生成气体说明一定含有CO32-；一定不含有Fe2+；依据溶液的电中性，阳离子一定含有Na+；
③向淀粉溶液中滴加橙黄色溶液未变蓝色．证明无碘单质生成，说明一定不含有I-；
综上所述：原溶液中一定含有Na+、Br-、CO32-；一定不含I-、SO32-、Fe2+，故A正确。
故选A。

  
13.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查离子推断，熟悉离子反应及物质性质是解题关键，难度一般。
【解答】
溶液A中加入过量碳酸铵，产生气体甲和沉淀甲，气体甲为CO2，沉淀甲可能是Fe(OH)3或Al(OH)3或二者的混合物，溶液A中至少存在Al3+和Fe3+中的一种，故溶液A中不存在CO32-;溶液甲中加入过量Ba(OH)2生成沉淀乙，则沉淀乙中一定有BaCO3;溶液乙中加入Cu和浓硫酸生成了气体丙，气体丙在空气中变成红棕色气体丁，则气体丁为NO2，气体丙为NO，溶液A中存在NO3-，沉淀丙为BaSO4;由于溶液A中各离子浓度均相同，NO3-一定存在，CO32-不存在，阴离子只剩下Cl-、SO42-，根据溶液呈电中性，Al3+和Fe3+只存在一种，SO42-必须存在，故沉淀乙中一定含有BaCO3和BaSO4，
A. 由上述分析可知Fe3+、Al3+不能同时存在，故 A正确；
B. 由上述分析可知沉淀乙中一定含有BaCO3和BaSO4，故B正确；
C. 溶液A若由AlCl3，NaNO3，Al2(SO4)3按物质的量之比为1:3:1混合而成符合要求，故C正确；
D. 要确定溶液A中是否存在Na+或K+中的一种，除了可利用焰色反应外，也可通过确定其中是否存在Cl-，若存在Cl-，则溶液A中一定存在Na+或K+中的一种，故D错误；
故选D。  
14.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查离子的推断和化学计量的简单计算，难度一般。
【解答】
根据①可知，气体为二氧化碳或二氧化硫，原溶液中一定含有AlO2-，至少含有CO32-、SO32-中的一种，一定不含Ba2+、SiO32-、Fe2+、Mg2+；
②在上述沉淀消失后的溶液中，再加入足量硝酸和足量的硝酸银溶液可得到沉淀约0.43g，沉淀为AgCl，物质的量为0.003mol，5mL0.2mol/L盐酸中含有HCl的物质的量为0.001mol<0.003mol，则原溶液中一定含有Cl-，根据溶液电中性可知原溶液中一定含有K+，由于原溶液中含有CO32-、SO32-中的一种，则钾离子的物质的量一定>0.003mol-0.001mol=0.002mol；
A.根据分析可知，溶液中该溶液中一定不含Ba2+、Mg2+、SiO32-、Fe2+，可能含有SO32-，故A错误；
B.原溶液中一定含有AlO2-、Cl-、K+，故B正确；
C.根据①推测，由于县生成沉淀再生成气体，则说明碳酸氢根离子的酸性大于氢氧化铝，所以可能发生反应：HCO3-+AlO2-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓，故C正确；
D.结合分析可知，原溶液中n(K+)>0.002mol，故D正确。  
15.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查无机物的推断，为高频考点，把握离子之间的反应、离子推断为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意钾离子不能确定，题目难度不大．
【解答】
加入过量硝酸钡之后产生白色沉淀溶于过量盐酸，说明有CO32-，无SO42-，溶液加入硝酸银和硝酸产生白色沉淀说明有Cl-，焰色反应显黄色说明有Na+，不能确定是否含K+，
由上述分析可知，一定含Na+、Cl-、CO32-，不含SO42-，不能确定是否含K+，
A.该混合物可能是K2CO3和NaCl，故A不选；
B.该混合物可能是Na2CO3和KCl，故B选；
C.不含SO42-，则不可能含Na2SO4，故C不选；
D.不能确定是否含K+，可能为Na2CO3和NaCl，故D不选；
故选B。  
16.【答案】D

【解析】
【分析】
本题以离子的共存及离子反应考查推断，把握实验流程及离子之间的反应推断出存在离子是解答的关键，注意过量离子及电荷守恒的应用，题目难度中等。
【解答】
由于Ag+与AlO2-、CO32-、S2-、SO32-、SO42-均不能大量共存，所以原溶液中一定无Ag+，加入过量HBr产生的淡黄色沉淀一定不是AgBr；
①由无色溶液加HBr产生淡黄色沉淀，则沉淀A为S，则发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O，一定存在S2-、SO32-，根据共存问题，则原溶液中一定无Ba2+、Al3+，气体A可能为CO2或SO2或H2S中的一种或两种(但SO2、H2S不能同时存在)；
②溶液A与过量碳酸氢铵反应，则沉淀B为Al(OH)3，气体B为CO2；
③溶液B中加过量氢氧化钡反应生成白色沉淀C一定含有BaCO3、可能含有BaSO4；
④由溶液不显电性可知，一定存在的阳离子为Na+，
综上，原溶液中一定含有S2-、SO32-、AlO2-、Na+，可能含有SO42-、CO32-，一定不存在的为Ag+、Ba2+、Al3+，
A、由于Ag+与AlO2-、CO32-、S2-、SO32-、SO42-均不能大量共存，所以原溶液中一定无Ag+，加入过量HBr产生的淡黄色沉淀一定不是AgBr，故A正确；
B、由上述分析可知，原溶液中一定不存在Al3+，溶液A与过量碳酸氢铵反应生成沉淀B为Al(OH)3和气体CO2，所以原溶液中一定含有AlO2-，气体B为CO2，故B正确；
C、实验③加入的过量的Ba(OH)2与实验②加入的过量的NH4HCO3反应生成NH3和白色沉淀BaCO3，若原溶液中含有SO42-，则白色沉淀还含有BaSO4，故C正确；
D、由上述分析可知，原溶液中一定含有S2-、SO32-、AlO2-、Na+，可能含有SO42-、CO32-，一定不存在的为Ag+、Ba2+、Al3+，故D错误。  
17.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查了常见离子的检验、离子共存的判断等知识，题目难度中等，注意掌握常见离子的化学性质及检验方法，正确分析框图中的转化关系及反应现象是解答本题的关键。
【解答】
待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，且气体D和石灰水反应产生白色沉淀，则溶液中存在CO32-，可能存在SO32-、SO42-中的两种或一种；滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B，则溶液中一定含有HCO3-，白色沉淀B为BaCO3，滤液B中加入氯水，得无色溶液，溶液中一定没有Br-，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀，白色沉淀为AgCl，说明滤液B中含有Cl-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl-，根据电荷守恒，一定存在Na+。
A.根据以上的分析可知，可能含有，故A错误；
B.根据以上的分析可知，确定一定含有，故B错误；
C根据以上的分析可知，一定不存在Br-，故C错误；
D.根据以上的分析可知，肯定存在的离子有Na+、、，故D正确。
故选D。  
18.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查常见离子的检验，为高频考点，把握流程中发生的离子反应、现象与结论为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氧化还原反应与复分解反应的判断，题目难度中等。
由实验流程可知，过量氯水反应后的溶液，加入CCl4萃取后下层的紫红色，说明原溶液中含有I-，则能够氧化I-的Fe3+不能同时存在于溶液中。此时上层的水溶液中一定含有氯水还原生成的Cl-，所以用该溶液加入AgNO3生成的白色沉淀，其中Cl-不能说明存在于原溶液中。另外一份加入NaOH产生红褐色沉淀说明溶液中存在Fe3+，但是该Fe3+又不能存在于原溶液中，那只能是Fe2+开始时被氯水氧化生成Fe3+，所以原溶液中含有Fe2+；Fe2+的存在说明原溶液中不含有CO32-，Y的焰色反应为黄色说明含钠离子，但不能确定原溶液中是否含钠离子，透过钴玻璃观察焰色反应为紫色火焰证明一定含钾离子，以此来解答。
【解答】
A.过程中加入氯离子和钠离子，该溶液 X中Na+、Cl-不能确定是否含有，故A错误；
B.溶液中可能会含硫酸根离子，加入氯化钡溶液会生成白色沉淀，故B错误；
C.该溶液中一定存在K+、Fe2+、I-、可能含SO42-、Cl-、Na+，溶液可能是硫酸亚铁、碘化钾和氯化钠溶于水后得到的，故C正确；
D.原溶液中含有Fe2+，I-，几滴KSCN溶液后，再滴加少量的次氯酸钠溶液，生成Fe3+和I-反应，故D错误。
故选C。  
19.【答案】I.(1)Ba(OH)2； HCl
    (2)蒸发浓缩，降温结晶(加热浓缩，冷却结晶) 
(3)Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓；Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
II.(1)Na+、CO32-、OH-  
(2)Fe3+、H+、Mg2+、HCO3- 
(3)Cl-；取少量原溶液，加入足量稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3溶液。若有白色沉淀产生，则有Cl-，否则没有


【解析】
【分析】
本题考查了除杂原理及其离子的检验方法，是对实验基本知识的考查，题目难度中等，注意根据反应的现象，结合离子反应进行判断。
【解答】
Ⅰ.除去KCl溶液中少量的Mg2+、SO42-，根据氢氧化钡可以将少量的Mg2+、SO42-分别沉淀而除去，但除杂时，每一步所加的试剂均是过量的，过量的氢氧化钡需用碳酸钾除去，而多余的碳酸钾需用再由盐酸来除去，故试剂A、B、C依次是Ba(OH)2、K2CO3、HCl，最后纯净的氯化钾溶液经过蒸发结晶就可以得到氯化钾晶体；
(1)氢氧化钡可以将少量的Mg2+、SO42-除去，除杂时，每一步所加的试剂均是过量的，过量的氢氧化钡需用碳酸钾除去，而多余的碳酸钾需用盐酸来除去，故试剂A、B、C依次是Ba(OH)2、K2CO3、HCl； 
(2)物质的溶液获得晶体的方法是蒸发浓缩，降温结晶(加热浓缩，冷却结晶)；
(3)氢氧化钡可以将少量的Mg2+、SO42-除去，方程式分别为：Mg2++2OHˉ=Mg(OH)2↓；Ba2++SO42ˉ=BaSO4↓；
Ⅱ.①用石蕊试液检测该溶液，溶液显蓝色，说明溶液呈碱性，与OH-离子反应的离子不能共存，所以一定不含有Fe3+、H+、Mg2+、HCO3-；
②取2毫升溶液，先加足量稀硝酸酸化，有气体产生，则含有CO32-，再加氯化钡溶液进行检验，没有明显现象，说明碳酸根与硝酸已经反应；
综合①②一定含有OH-和CO32-，根据溶液呈电中性所以溶液中含一定含Na+；一定不含有Fe3+、H+、Mg2+、HCO3-；不能确定的是Cl-；
(1)根据以上分析，一定存在的离子是Na+，CO32ˉ，OHˉ，一定不存在的离子是Fe3+，H+，Mg2+，HCO3ˉ；
(2)根据以上分析，还不能肯定是否存在的离子是Clˉ；取少量原溶液，加入足量稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3，若有白色沉淀产生，则有Clˉ，否则没有。  
20.【答案】(1)CO32-、AlO2-
(2)I-   Fe3+、NO3- 
(3)Al3+、NH4+  Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O   NH4++OH-=NH3↑+H2O
(4)SO42-  


【解析】
【分析】
本题考查离子共存问题，涉及离子反应方程式的书写，认真分析即可解答。
【解答】
(1)①用pH试纸检验，溶液呈强酸性，则由于CO32-、AlO2-与H+会发生离子而不能大量共存，因此CO32-、AlO2-不能大量存在；
故答案为：CO32-、AlO2-；
(2)②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色证明在溶液中含有I-；由于I-、与Fe3+、NO3-、在酸性环境会发生氧化还原反应而不能大量存在，因此在证明I-存在的同时排除Fe3+、NO3-的存在；
故答案为：I-；Fe3+、NO3-；
(3)③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液：a.溶液从酸性变为中性；b.溶液逐渐产生沉淀；c.沉淀完全溶解； d.最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。证明含有Al3+、NH4+；滴加NaOH溶液，氢氧化铝沉淀溶解，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；加热气体有氨气生成，NH4++OH-=NH3↑+H2O；
故答案为：Al3+、NH4+；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；NH4++OH-=NH3↑+H2O；
(4)④取适量③得到的碱性溶液加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。则证明在原溶液中含有Ba2+，由于SO42-在酸性环境也会形成沉淀，因此就可以排除SO42-离子的存在；
故答案为：SO42-。

  
21.【答案】KNO3   CuSO4   Na2CO3   Al3++3OH-=Al(OH)3↓   Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O   Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+

【解析】解：①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，则D中含有Cu2+离子；
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，则C中含有Al3+离子，E中含有OH-离子；
③进行焰色反应实验，只有B、C为紫色，则B、C含有K+离子，结合离子共存，所以E是NaOH；
④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，则A中含有HCO3-离子，C、D中产生白色沉淀，则C、D中含有SO42-离子，所以D是CuSO4，C是KAl(SO4)2，A是NaHCO3；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KNO3．
(1)由上述分析可知，B为KNO3，D为CuSO4，故答案为：KNO3；CuSO4；
(2)A是NaHCO3，E是NaOH，1mol A的溶液与含1molE的溶液反应生成碳酸钠和水，蒸干过程中碳酸钠水解得到碳酸氢钠与氢氧化钠，最终二者又反应得到Na2CO3，故答案为：Na2CO3；
(3)实验②发生反应的离子方程式：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；
(4)C中含有铝离子，铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而净水，水解反应方程式为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+，
故答案为：Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+．
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，则D中含有Cu2+离子；
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，则C中含有Al3+离子，E中含有OH-离子；
③进行焰色反应实验，只有B、C为紫色，则B、C含有K+离子，结合离子共存，所以E是NaOH；
④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，则A中含有HCO3-离子，C、D中产生白色沉淀，则C、D中含有SO42-离子，所以D是CuSO4，C是KAl(SO4)2，A是NaHCO3；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KNO3．
本题考查无机物推断，属于未知物的检验推断，涉及离子共存、离子反应等，关键明确离子之间发生的反应现象，有利于培养学生的逻辑思维推理能力和，难度中等．

22.【答案】(1)2.5 
(2)①100 mL容量瓶
   
③存在；0.15 mol·L-1

【解析】
【分析】本题考查氧化还原反应的计算、离子推断、一定物质的量浓度溶液的配制等，难度一般。离子推断过程中应注意应用的原则：一、互斥性原则；二、进出性原则；三、电中性原则。

【解答】(1)一个ClO2生成Cl-，得到5个电子，一个Cl2生成2个Cl-，得到2个电子，所以ClO2的消毒效率是Cl2的2.5倍。故答案为：2.5；
(2)①因需配制100 mL NaOH溶液，故选择100 mL容量瓶。故答案为：100 mL容量瓶；
②由题图可知，A→B过程中加入NaOH溶液后，沉淀减少，应为Al(OH)3与NaOH反应，其离子方程式为。故答案为：；
③无色废水→不含Fe3+；焰色反应火焰无色→不含Na+；向废水中加过量NaOH溶液有白色沉淀生成，且有部分溶解→含有Mg2+、Al3+；溶液中含有Mg2+、Al3+，一定不含CO32-；白色沉淀BaSO4 2.33 g的物质的量是0.01mol→SO42-的物质的量是0.01 mol。沉淀溶解时消耗的n(NaOH)=n(Al3+)=0.005 mol，由图中数据计算可得n(Mg2+)=0.01 mol，根据溶液中阴阳离子电荷守恒知，设NO3-的物质的量是x，0.01×2+0.005×3=x+0.01×2，x=0.015 mol，。故答案为：存在；0.15 mol·L-1。  
23.【答案】(1)CO32-；  
(2)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；   
(3)Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑  
(4)NH3；  
(5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-

【解析】
【分析】
本题考查无机物的推断，涉及离子反应与离子共存、离子方程式书写、常见离子的检验等知识，明确常见化学实验基本操作方法为解答的关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的灵活应用能力。
【解答】
(1)实验①中加入稀盐酸后，有无色气体A生成，该气体可能为CO2或NO，由于盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变，则生成的气体为NO，溶液中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-，且NO3-过量，由于Fe2+、CO32-不能共存，可知一定不存在CO32-，
故答案为：CO32-；
(2)实验①中亚铁离子与稀硝酸反应生成硝酸铁和一氧化氮和水，反应的离子反应方程式为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
(3)实验②溶液B中加入过量的NaHCO3，由于盐酸过量，发生反应：H++HCO3-=H2O+CO2↑，溶液B中还含有Fe3+，当氢离子反应完全后，Fe3+、HCO3-发生双水解生成Fe(OH)3、CO2，反应的离子方程式为：Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑，
故答案为：Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑；
(4)溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液加热后生成气体F、沉淀G和溶液H，气体F为NH3，因为只有NH4+能与Ba(OH)2溶液反应生成气体，
故答案为：NH3；
(5)由于实验②中NaHCO3足量，则实验③的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3，不能确定是否含有BaSO4，需要进行后续实验④，可向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-，
故答案为：向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-。  
24.【答案】(1)Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-；Fe2+、Ba2+、I-、HCO3- ；
(2)3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O；
(3)Al(OH)3 + OH-=AlO2- + 2H2O；
(4)K+，焰色反应。

【解析】
【分析】
本题考查离子的共存问题，明确题中信息的挖掘和应用是解答的关键，并熟悉离子不能共存的常见的原因即可解答。
【解答】
由于是无色透明溶液，所以没有Fe2+；
由(1)取少量该溶液，取pH试纸检验，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO3-不存在；
由(2)取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和硫酸，加热有无色气体产生，气体(NO)遇空气可以变成红棕色(二氧化氮)，说明溶液中含有NO3-；没有I-(发生氧化还原反应)；
由(3)取少量该溶液，加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则含有SO42-；所以没有Ba2+；
由(4)取(3)中的上层清夜，加AgNO3，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl-，所加的氯化钡中含有Cl-，所以原离子中的Cl-是否存在不确定；由(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子和镁离子。
(1)综上可知，溶液中一定存在的离子是NO3-、SO42-、Al3+、Mg2+，溶液中肯定不存在的离子是Ba2+、HCO3-、Fe2+、I-；故答案为：Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-；Fe2+、Ba2+、I-、HCO3- ；
(2)溶液中存在硝酸盐，在酸性条件下具有强氧化性，可与铜发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(3)氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；故答案为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O； 
(4)为了进一步确定其他离子(K+和Cl-)，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)是：K+，焰色反应；故答案为：K+，焰色反应。