考点03 离子共存、离子的检验与推断（核心考点精讲精练）-备战高考化学一轮复习（新高考专用）

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1．3年真题考点分布
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于离子共存和推断主要有：
1．判断离子能否大量共存
2．离子检验
3．判断混合离子或混合物的组成
【备考策略】熟练掌离子间相互反应的各种情况，认真总结分析题中所给的各种限制条件。熟练掌握检验各种离子所用的基本方法，强化在特定环境下离子检验所采取的排干扰方法。
【命题预测】纵观近几年高考会发现本部分在高考试题中主要涉及点为离子共存问题、离子检验与推断等，离子共存类试题在高考为常考题型，一般为附加条件的离子共存，并且设置的附加条件越来越多，越来越隐蔽，每个选项限制条件、涉及粒子共存及离子与加入物质间反应情况等，综合性较强。
考法1 离子共存
1．离子共存的本质
（1）几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；
（2）若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
2．离子不能大量共存的常见类型
（1）复分解反应
①H+与弱酸根离子如CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－、SiO32－等反应生成弱酸。
②OH－与弱碱的阳离子如NH4+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+等反应生成弱碱。
③OH－与酸式酸根离子如HCO3－、HSO3－、HS－等反应生成水。
④生成沉淀如Ag+与Cl－、Ba2+与SO42－等。
（2）氧化还原反应型
（3）离子间发生相互促进水解的反应
①Al3+与CO32－、HCO3－、S2－、HS－、［Al（OH）4］－（即AlO2－，下图）、SiO32－；
②Fe3+与CO32－、HCO3－、［Al（OH）4］－、SiO32－；
③NH4+与［Al（OH）4］－、SiO32－。
（4）离子间发生络合反应
①Fe3+与SCN－因生成Fe（SCN）3而不能大量共存。
②Fe3+与C6H5O－因生成Fe（C6H5O）3而不能大量共存。
③Ag+与NH3·H2O因生成［Ag（NH3）2］+而不能大量共存。
④Cu2+与NH3·H2O因生成［Cu（NH3）4］2+而不能大量共存。
【典例1】（2021·湖南省选择考）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（ ）。
【解析】选B。Al3+和NH3·H2O反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝不溶于氨水，A选项错误；S2O32－和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H++S2O32－＝S↓+SO2↑+H2O，B选项正确；Fe3+可以催化H2O2分解，不能大量共存，C选项错误；酸性的MnO4－具有强氧化性，能够把Cl－氧化成Cl2，不能大量共存，D选项错误。
【拓展延伸】
1．“四步法”突破离子能否大量共存的判断题
2．离子共存中常见限定条件解读
（1）溶液颜色
①若限定溶液无色，则Cu2+、Fe3+、Fe2+、CrO42－ QUOTE 、Cr2O72－、MnO4－等有色离子不能大量存在。
②“透明溶液”并不代表无色，也可以有色。
（2）溶液酸碱性
①常见表示呈酸性的溶液
②常见表示呈碱性的溶液
③常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
（3）注意特定情况下的隐含因素
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NO3－的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。
③含有大量S2－、SO32－的溶液，隐含不是酸性溶液。
④含有大量ClO－、Cl－的溶液，隐含不是酸性溶液。
⑤含有大量AlO2－ QUOTE 的溶液，隐含是碱性溶液。
1．（2023·龙岩模拟）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－、NO3－
B．K+、Ba2+、OH－、I－
C．Na+、Mg2+、Cl－、SO42－
D．Cu2+、S2－、Br－、ClO－
【解析】选C。A项中H+、NO3－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NH4+、Fe2+不能大量共存，Ba2+与SO42－不能大量共存；D项中S2－与Cu2+、ClO－不能大量共存。
2．（2023·资阳模拟）下列各组离子，在指定溶液中可以大量共存的是（ ）。
A．强酸性溶液中：Al3+、Mg2+、HCO3－、SO42－
B．NO3－大量存在的溶液中：Fe2+、H+、Cl－、I－
C． QUOTE ＝0.1ml·L－1的溶液中：Na+、K+、CO32－、NO3－
D．无色透明溶液中：Ca2+、H+、Cl－、Fe2+
【解析】选C。强酸性溶液中存在大量氢离子，HCO3－会与氢离子发生反应生成水和二氧化碳，所以不能大量共存，A不符合题意；硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，而亚铁离子和碘离子均具有还原性，所以该组离子不能大量共存，B不符合题意； QUOTE ＝0.1ml·L－1的溶液中存在大量的氢氧根离子，该组离子间不反应，能大量共存，C符合题意；Fe2+在水溶液中呈浅绿色，不是无色透明溶液，D不符合题意。
3．（2023·随州模拟）室温下，各离子组一定能大量共存的是 （ ）。
A．强碱性溶液中：K+、Al3+、Cl－、SO42－
B．pH＝0的溶液中：Na+、Fe3+、NO3－、SO42－
C．含有1ml·L－1Fe3+的溶液中：K+、Mg2+、I－、NO3－
D．由水电离的c（H+）＝1×10－14ml·L－1的溶液中：K+、Ca2+、Cl－、HCO3－
【解析】选B。强碱性溶液中：OH－与Al3+反应生成沉淀，不能大量共存，故A不符合题意；pH＝0的溶液为强酸性，Na+、Fe3+、NO3－、SO42－相互不反应，能大量共存，故B符合题意；含有1ml·L－1 Fe3+的溶液中：Fe3+会与I－发生氧化还原反应，不能大量共存，故C不符合题意；由水电离的c（H+）＝1×10－14ml·L－1的溶液，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，HCO3－与酸性或碱性溶液都能反应，不能大量共存，故D不符合题意。
考法2 离子（物质）的检验与推断
1．常见阳离子的检验方法
2．常见阴离子的检验方法
【典例2】（2022~2023学年大连高三上学期期中）下列有关离子的鉴别方法不正确的是 （ ）。
A．向某无色溶液中加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明无色溶液中含CO32－
B．向某无色溶液中加稀硝酸，无明显现象，再加AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明无色溶液中含有Cl－
C．向某无色溶液中加稀盐酸，无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀，证明无色溶液中含有SO42－
D．向某溶液中加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明溶液中含有Fe2+
【解析】选A。向某无色溶液中加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成的气体可能是CO2、SO2，无色溶液中可能含CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－等，A错误；Cl－和Ag+生成不溶于酸的氯化银沉淀，向某无色溶液中加稀硝酸，无明显现象，再加AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明无色溶液中含有Cl－，B正确；向某无色溶液中加稀盐酸，无明显现象，排除其他离子的干扰，再加BaCl2溶液产生白色沉淀，证明无色溶液中含有SO42－，C正确；铁氰化钾溶液和亚铁离子生成蓝色沉淀，向某溶液中加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明溶液中含有Fe2+，D正确。
【典例3】（2022·海南省选择考）胆矾（CuSO4·5H2O）是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料［主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu（OH）2］制备胆矾。流程如下：
实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。
ⅰ．甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是___________。
ⅱ．乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果_______（不要求写具体操作过程）。
【解析】ⅰ．H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是：溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。ⅱ．I－氧化为I2时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I－氧化为I2，较简单的方案是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I－的溶液，观察溶液是否变色；除去溶液中的Cu2+的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入Na2S将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量KI溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明I－不能被除去Cu2+的溶液氧化，故只能是Cu2+将I－氧化为I2。
【答案】ⅰ．溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解
ⅱ．取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入I－，不能被氧化
【拓展延伸】
1．离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
2．对离子（物质）检验可按如下文字进行答题
【典例4】（2022·湖北宜昌高三上学期11月模拟）在废水处理、粗盐提纯等过程中通常会涉及离子检验、除杂等过程。
（1）某工厂废水只含Na+、K+、Cu2+、Ba2+、Mg2+、OH－、CO32－中的若干种。实验小组对废水进行了检测：
步骤1：对废水进行观察，废水为无色澄清液体。
步骤2：取少量废水，向水样中加入过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，静置。
步骤3：取少量步骤2所得上层清液，向其中滴加酚酞，溶液变红。
①由步骤1可得的结论是_________________________。
②步骤2中所发生反应的离子方程式为_________________________。
③实验中不能确定是否存在的离子是_________________________。
④请设计实验方案对溶液中还未能确定的离子进行检测，方法是__________________________。
（2）某粗盐溶液经检测其中含有的杂质离子是Ca2+、Mg2+、Br－、SO42－。实验小组经过下列实验过程最终获得NaCl晶体：步骤1：向溶液中加入试剂除去Ca2+、Mg2+和SO42－，过滤，向滤液中加入盐酸至无气泡产生。步骤2：向步骤1所得溶液中通入适量的气体X，充分反应后加入CCl4，振荡后分液。步骤3：将步骤2所得水层蒸发结晶。
①按使用顺序写出步骤1所用试剂的化学式： _________________。
②步骤2中发生反应的离子方程式为_________________________。
【解析】（1）废水中Mg2+与CO32－、OH－不能共存，Ba2+与CO32－不能大量共存；由步骤1知废水为无色澄清液体，则废水中一定不含有Cu2+，由步骤2可知，加入过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则沉淀为碳酸钡沉淀，则废水中一定含有CO32－，一定不含有Ba2+和Mg2+，由步骤3可知，滴加酚酞，溶液变红，说明废水显碱性，则废水中一定含有OH－，废水中不能确定是否含有Na+和K+。①由分析可知步骤1可得的结论是废水中不存在Cu2+。②由分析可知步骤2中Ba2+与CO32－反应生成碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为CO32－+Ba2+BaCO3↓。③由分析可知实验中不能确定是否存在的离子是Na+、K+。④溶液中还未能确定的离子为Na+、K+，检验Na+、K+，通常使用焰色反应，方法是用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取废水，在无色火焰上灼烧，若火焰为黄色，则含有Na+，再透过蓝色的钴玻璃继续观察，若火焰为紫色，则含有K+。（2）要先用BaCl2除SO42－，然后再用Na2CO3除Ca2+，Na2CO3还可以除去过量的Ba2+，所以Na2CO3一定加在BaCl2的后面，如果加反了，过量的Ba2+就没法除去，至于加NaOH除去Mg2+顺序不受限制，因为过量的NaOH加HCl就可以调节了，只要将三种离子除完，过滤就行了，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子，将滤液蒸发结晶得到氯化钠晶体。①由分析可知，步骤1中按使用顺序所用试剂的化学式为NaOH、BaCl2、Na2CO3（或BaCl2、Na2CO3、NaOH或BaCl2、NaOH、Na2CO3）。②粗盐溶液中含有Br－，可以通入适量的氯气，氯气与Br－发生氧化还原反应生成Br2，反应的离子方程式：Cl2+2Br－Br2+2Cl－，反应后加入CCl4，振荡后分液。
【答案】（1）①废水中不存在Cu2+
②CO32－+Ba2+BaCO3↓；Na+、K+
④用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取废水，在无色火焰上灼烧，若火焰为黄色，则含有Na+，再透过蓝色的钴玻璃继续观察，若火焰为紫色，则含有K+
（2）①NaOH、BaCl2、Na2CO3（或BaCl2、Na2CO3、NaOH或BaCl2、NaOH、Na2CO3）
②Cl2+2Br－Br2+2Cl－
【拓展延伸】
1．离子推断题的解题思路
2．离子推断中常见的特殊现象
（1）焰色试验呈紫色：K+，焰色试验呈黄色：Na+
（2）与碱溶液共热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH4+
（3）通入足量氨气产生白色沉淀，溶液中一定不含Ag+，可能含Mg2+和Al3+
（4）加入足量盐酸产生白色沉淀，溶液中可能含Cl－和SiO32－
（5）加入足量盐酸产生浅黄色沉淀，溶液中可能含S2O32－或S2－和SO32－
（6）通入足量二氧化碳产生白色沉淀，溶液中可能含SiO32－和[Al(OH)4]－
（7）通入足量二氧化硫产生白色沉淀，沉淀可能为H2SiO3或BaSO4，溶液中可能含SiO32－或Ba2+与MnO4－（H+）、ClO－、NO3－（H+）、Fe3+等氧化性离子的混合离子
【典例5】（2022·天津滨海新区11月模拟）有一份澄清溶液，可能含有Na+、K+、NH4＋ QUOTE 、Ca2+、Fe3+、SO42－、CO32－、SO32－、Cl－、I－中的若干种，且离子的物质的量浓度均为0.1ml·L－1（不考虑水解和水的电离）。往该溶液中加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液，无沉淀生成。另取少量原溶液，设计并完成如下实验：
则关于原溶液的判断中不正确的是（ ）。
A．是否存在Na+、K+需要通过焰色试验来确定
B．通过CCl4层的颜色变化，能判断出溶液中I－肯定存在
C．试样加足量氯水无气体产生，说明溶液中CO32－肯定不存在
D．肯定不存在的离子是Ca2+、Fe3+、SO42－、CO32－、Cl－
【解析】选A。澄清溶液，往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，无SO42－ QUOTE ，加足量氯水，无气体，则无CO32－，溶液加四氯化碳分液，下层紫红色，则有I－，上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀，有SO32－，无Ca2+、Fe3+，溶液中一定含阳离子，且离子浓度都为0.1ml·L－1；根据电荷守恒，一定含有NH4＋、Na+、K+，一定不存在Cl－；滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀，是过程中加氯水时引入的氯离子，结合溶液为电中性来解答。根据溶液中离子浓度均为0.1ml·L－1，且溶液呈电中性，溶液中一定存在Na+、K+，不需要通过焰色试验来确定，A项错误；通过CCl4层的颜色变化，能判断出溶液中I－肯定存在，B项正确；试样加足量的氯水，没有气体产生，说明无CO32－，C项正确；由分析可知，肯定不存在的离子是Ca2+、Fe3+、SO42－、CO32－、Cl－，D项正确。
【拓展延伸】
1．离子推断的四项基本原则
（1）肯定性原则：根据实验现象推出肯定存在或肯定不存在的离子
（2）互斥性原则：相互反应的离子不能共存
（3）进出性原则：考虑加入试剂时带入的离子和反应时消耗的离子
（4）电中性原则：溶液中有阳离子则必定有阴离子，阴阳离子电荷总数相等
2．电荷守恒在离子推断中的应用
若多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在。
1．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 （ ）。
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+
B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
【解析】选B。在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定含有Fe3+，但不能确定是否含有Fe2+，A项错误；白色无水硫酸铜粉末遇水蒸气生成蓝色固体胆矾，故无水硫酸铜变蓝可证明原气体中含有水蒸气，B项正确；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中含有Na+，但无法确定是否含有K+，C项错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是二氧化碳，也可能是二氧化硫，D项错误。
2．（2023·蚌埠模拟）某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的4种（两厂不含相同的离子）：Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、SO42－、NO3－、OH－、Cl－。两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便变得无色澄清且只含硝酸钠，污染程度大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是 （ ）。
A．SO42－和NO3－可能来自同一工厂
B．Cl－和NO3－一定在相同的工厂
C．Ag+和Na+可能来自同一工厂
D．Na+和NO3－一定来自不同的工厂
【解析】选D。Ag+与SO42－、OH－、Cl－不能大量共存，则Ag+与SO42－、OH－、Cl－来自不同的工厂，与Ag+在同一工厂的阴离子为NO3－；SO42－与Ag+、Ba2+不能大量共存，OH－与Ag+、Fe3+不能大量共存，Cl－与Ag+不能大量共存，根据电荷守恒，与SO42－、OH－、Cl－在同一工厂的阳离子为Na+；与Ag+在同一工厂的离子有Ba2+、Fe3+、NO3－。
3．（2023·石家庄模拟）已知某100mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如表所示：
该溶液呈无色、透明、均一状态，可能还含有Fe3+、Ba2+、Mg2+、SO42－。为了进一步确认，加入足量BaCl2溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失。对原溶液说法错误的是（ ）。
A．肯定不存在Fe3+、Ba2+
B．Mg2+的物质的量浓度为0.5ml·L－1
C．加入足量Ba（OH）2溶液，反应的离子方程式为2Ba2++2OH－+Mg2++2 SO42－Mg（OH）2↓+2BaSO4↓
D．加入少量Na2CO3溶液，反应的离子方程式为CO32－+2H+CO2↑+H2O
【解析】选C。已知该溶液呈无色，则不含有Fe3+，加入足量BaCl2溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失，则一定含有SO42－，一定不含有Ba2+，白色沉淀为硫酸钡，且物质的量为0.1ml，则SO42－物质的量为0.1ml，物质的量浓度为1ml·L－1，又因为该溶液中含有Na+ 、H+、Cl－，浓度依次为1ml·L－1、3ml·L－1、3ml·L－1，则根据电荷守恒可知，一定含有Mg2+，且浓度为0.5ml·L－1。由于该溶液中含有H+，加入Ba（OH）2溶液会生成H2O，加入少量Na2CO3溶液，优先与H+反应生成二氧化碳和水，故反应的离子方程式为CO32－+2H+CO2↑+H2O。
【基础过关】
1．（2023·保定模拟）下列微粒在溶液中一定能大量共存的是 （ ）。
A．H+、K+、I－、MnO4－
QUOTE B．Al3+、Ba2+、［Al（OH）4］－、NO3－
C．Na+、OH－、CH3COO－、CO32－
D．Fe3+、Ca2+、SCN－、Cl－
【解析】选C。酸性条件下MnO4－能把I－氧化，不能大量共存，A不选；Al3+和［Al（OH）4］－能发生互相促进的水解反应，不能大量共存，B不选；Na+、OH－、CH3COO－、CO32－相互之间不反应，能大量共存，C选；Fe3+、SCN－反应生成Fe（SCN）3，不能大量共存，D不选。
2．（2023·银川模拟）以下是对某水溶液进行离子检验的方法和结论，其中正确的是（ ）。
A．加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定含NH4+
B．加入足量的CaCl2溶液，产生了白色沉淀，溶液中一定有大量的CO32－
C．先加适量的盐酸将溶液酸化，再加AgNO3溶液，产生了白色沉淀，溶液中一定含有大量的Cl－
D．用洁净的铂丝蘸取待测溶液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色，该溶液中一定含有钾离子，可能含有钠离子
【解析】选D。氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，而使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体，A项错误；加入足量的CaCl2溶液，产生了白色沉淀，该白色沉淀可能为CaSO4、CaCO3、AgCl等，故溶液中不一定有大量的CO32－，B项错误；加入盐酸酸化，盐酸中含有Cl－，对原溶液中Cl－的检验造成干扰，C项错误；钠的焰色试验为黄色，钾的焰色试验为紫色，但观察钾的火焰颜色时需透过蓝色钴玻璃，以滤去钠的黄光的干扰，用洁净的铂丝蘸取待测溶液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，则该溶液中一定含有钾离子，可能含有钠离子，D项正确。
3．（2023·哈尔滨模拟）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．在新制饱和氯水中：NH4+、Na+、SO32－、SO42－
B．在能使酚酞变红的溶液中：K+、CO32－、ClO－、Cl－
C．在加入铝粉能产生H2的溶液中：Fe2+、Na+、SO42－、NO3－
D．在水电离出的c（H+）＝1×10－13ml·L－1的溶液中：Na+、K+、CO32－、［Al（OH）4］－
【解析】选B。在新制饱和氯水中存在强氧化性物质HClO和Cl2，均能氧化SO32－，A不符合题意；在能使酚酞变红的溶液中存在大量的OH－：OH－、K+、CO32－、ClO－、Cl－之间均不反应，能够大量共存，B符合题意；加入铝粉能产生H2的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液，OH－与Fe2+反应生成Fe（OH）2沉淀，H+、NO3－和Fe2+会发生氧化还原反应而不能大量共存，C不符合题意；水电离出的c（H+）＝1×10－13ml·L－1的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液，若为酸性，则H+与CO32－、［Al（OH）4］－反应，不能够大量共存，D不符合题意。
4．（2022~2023学年甘肃省张掖市高三上学期第一次诊断）某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为（ ）。
A．NaHCO3、Al（OH）3 B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
【解析】选C。NaHCO3、Al（OH）3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A项错误；AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B项错误；亚硫酸钠和碳酸钡溶于水，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水，符合题意，C项正确；Na2CO3、CuSO4中加热足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误。
5．（四川省雅安市2023届高三上学期零诊）在澄清透明溶液中，下列离子组一定能大量共存的是（ ）。
A．Cu2+、NH4+、Cl－、NO3－
B．Fe2+、H+、NO3－、I－
C．Al3+、Na+、SO42－、CO32－
D．Mg2+、K+、OH－、HCO3－
【解析】选A。Cu2+、NH4+、Cl－、NO3－之间不发生反应，在溶液中能大量共存，故A正确；NO3－在酸性条件下具有氧化性，将氧化Fe2+，故B错误；Al3+和CO32－将发生双水解，故C错误；OH－和HCO3－将反应生成CO32－，不能在溶液中大量共存，故D错误。
6．符合下图所示条件的离子组是（ ）。
A．Ba2＋、Mg2＋、NO3－、CO32－
B．H＋、Ba2＋、Al3＋、Cl－
C．K＋、Ba2＋、Cl－、HCO3－
D．NH4＋、Ba2＋、Fe2＋、Cl－
【解析】选C。B、C、D项中的离子能大量共存，A项中的离子不能大量共存；对于B项，加少量稀H2SO4因生成BaSO4而有白色沉淀，但加入过量NaOH溶液时，溶液中无白色沉淀产生，不符合题意；对于C项，加入少量稀H2SO4时产生BaSO4沉淀，加入过量NaOH溶液时产生BaCO3沉淀，符合题意；D项，加入稀H2SO4时产生BaSO4沉淀，但加入过量NaOH溶液时，因生成的Fe（OH）2很快被氧化，最终看不到白色沉淀，不符合题意。
7．（2022·福州高三3月模拟）室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．0.1ml·L－1NaOH溶液：Na+、K+、CO32－、AlO2－
QUOTE B．通入过量Cl2：Cl－、SO42－、Fe2+、Al3+
C．通入大量CO2的溶液中：Na+、ClO－、CH3COO－、HCO3－
D．0.1ml·L－1H2SO4溶液：K+、NH4＋、NO3－、HSO3－
【解析】选A。0.1ml·L－1NaOH溶液显碱性，离子间不发生反应，可以共存，故A正确；通入过量Cl2的溶液显酸性和氧化性，Fe2+有还原性被氧化为Fe3+，不能共存，故B错误；通入大量CO2的溶液显酸性，H+与ClO－、CH3COO－、HCO3－不能共存，故C错误；0.1ml·L－1H2SO4溶液显酸性，H+存在的情况下NO3－和HSO3－发生氧化还原反应，不能共存，故D错误。
8．（重庆市2022~2023学年高三2月质量监测）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．澄清透明的溶液中：Na+、H+、MnO4－、OH－
B．＝1×1012的溶液中：K+、Na+、CO32－、AlO2－
C．0.1ml·L FeCl3溶液：K+、NH4+、I－、SCN－
D．能使甲基橙变红的溶液中：Na+、Ca2+、S2－、CO32－
【解析】选B。H+和OH－无法大量共存，故A错误；＝1×1012的溶液显碱性，K+、Na+、CO32－、AlO2－之间不反应，故B正确；Fe3+和SCN－能生成Fe（SCN）3，不能大量共存，Fe3+和I－能发生氧化还原反应，也不能大量共存，故C错误；能使甲基橙变红的溶液显酸性，H+和S2－、CO32－均不能大量共存，故D错误。
9．（四川省雅安市2023届高三上学期零诊）在澄清透明溶液中，下列离子组一定能大量共存的是（ ）。
A．Cu2+、NH4+、Cl－、NO3－
B．Fe2+、H+、NO3－、I－
C．Al3+、Na+、SO42－、CO32－
D．Mg2+、K+、OH－、HCO3－
【解析】选A。Cu2+、NH4+、Cl－、NO3－之间不发生反应，在溶液中能大量共存，故A正确；NO3－在酸性条件下具有氧化性，将氧化Fe2+，故B错误；Al3+和CO32－将发生双水解，故C错误；OH－和HCO3－将反应生成CO32－，不能在溶液中大量共存，故D错误。
10．（2022~2023学年湖南郴州高三化学上学期期中）25℃时，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是（ ）。
A．pH＝1的溶液中：Na+、K+、MnO4－、CO32－
B．由水电离出的c（H+）＝1×10－13ml·L－1的溶液中：Cu2+、Mg2+、NO3－、SO42－
C．0.1ml·L－1FeCl3溶液中：Fe2+、NH4+、SCN－、SO42－
D．无色溶液中：Cu2+、Al3+、NH4+、Cl－
【解析】选B。pH为1的水溶液显酸性，水溶液中含有大量的H+，CO32－在溶液中与H+结合生成水和二氧化碳，不能大量共存，故A不符合题意；由水电离的c（H+）＝1×10－13ml•L－1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在酸性溶液中Cu2+、Mg2+、NO3－、SO42－离子之间不发生任何反应，也不与H+反应，能够大量共存，碱性条件下Cu2+、Mg2+不能大量存在，故B符合题意；Fe3+、SCN－生成络合物而不能大量共存，故C不符合题意；含Cu2+的溶液呈蓝色，与无色不符，故D不符合题意。
11．（2022·辽宁辽河高三12月模拟）某酸性废水中含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、SO42－中的若干种。取废水样品分别进行如图所示①～④四个实验。下列推断正确的是（ ）。
A．废水含有Na＋，不含K＋
B．废水不含SO42－
C．废水不含Fe3＋，可能含Fe2＋
D．废水一定含有Na＋、Al3＋、SO42－
【解析】选D。由实验①确定含有Na＋，由实验②确定含有SO42－，由实验③确定没有Fe3＋，由实验④确定含有Al3＋，没Fe2＋、Mg2＋。
12．（贵州省2023届高三上学期联合考试）某待测溶液中除含有水电离出的H+、OH－之外，还可能含有等物质的量的K+、Na+、Fe2+、Fe3+、SO32－、SO42－中的几种离子。根据如图实验步骤与现象，推测不合理的是（ ）。
A．原溶液中一定没有Fe3+、Fe2+
B．原溶液中可能同时存在SO32－、SO42－
C．生成的无色气体为NO
D．蘸取该待测溶液做焰色试验，透过蓝色钴玻璃一定能观察到紫色火焰
【解析】选B。本题主要考查对溶液中离子种类和离子反应的分析和判断，侧重考查学生对基础知识的应用能力。加入稀硝酸后，得到无色气体和无色溶液，说明溶液中一定存在还原性离子且没有有色离子，由此可知一定存在SO32－，一定不存在Fe3+、Fe2+；根据电荷守恒可知，溶液中存在K+、Na+，肯定不存在SO42－，B项符合题意。
13．（2022~2023学年甘肃省张掖市高三上学期第一次诊断）某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为（ ）。
A．NaHCO3、Al（OH）3 B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
【解析】选C。NaHCO3、Al（OH）3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A项错误；AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B项错误；亚硫酸钠和碳酸钡溶于水，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水，符合题意，C项正确；Na2CO3、CuSO4中加热足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误。
5．（安徽省1号卷·A10联盟2022~2023学年高三上学期11月段考）某固体中可能含有Fe2（SO4）3、FeCl2、PbSO4、NaCl中一种或者几种，现通过如下实验确定其成分。①取少量该固体，加稀硫酸溶解，得到澄清溶液；②取实验①所得澄清溶液，先加足量稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀；③另取少量实验①所得澄清溶液，加入NaOH溶液，产生的沉淀。经过滤、洗涤后，向沉淀中加入足量稀盐酸和KSCN溶液，溶液变红色；④另取少量实验①所得澄清溶液，做焰色试验，火焰呈黄色。下列说法正确的是（ ）。
A．该固体中Fe2（SO4）3和FeCl2至少有一种
B．该固体中一定没有PbSO4和FeCl2
C．该固体中一定有NaCl和Fe2（SO4）3
D．因为铁元素的干扰，根据实验④无法确定NaCl的存在
【解析】选A。根据实验①可以直接确定没有难溶物PbSO4存在：因为实验①使用了稀硫酸溶解固体，已经引入了SO42－，故实验②无法确定Fe2（SO4）3的存在；根据实验③可以确定该固体中存在Fe元素，但是无法确定Fe元素来自Fe（SO4）3还是FeCl2，故只能确定二者之中至少有一个；根据实验④可以确定含有Na元素，含有NaCl，实验室可用无锈铁丝做焰色试验，说明铁元素不会干扰Na元素的焰色试验。综上所述，A正确，B、C、D错误。
14．（安徽省1号卷·A10联盟2022~2023学年高三上学期11月段考）某固体中可能含有Fe2（SO4）3、FeCl2、PbSO4、NaCl中一种或者几种，现通过如下实验确定其成分。①取少量该固体，加稀硫酸溶解，得到澄清溶液；②取实验①所得澄清溶液，先加足量稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀；③另取少量实验①所得澄清溶液，加入NaOH溶液，产生的沉淀。经过滤、洗涤后，向沉淀中加入足量稀盐酸和KSCN溶液，溶液变红色；④另取少量实验①所得澄清溶液，做焰色试验，火焰呈黄色。下列说法正确的是（ ）。
A．该固体中Fe2（SO4）3和FeCl2至少有一种
B．该固体中一定没有PbSO4和FeCl2
C．该固体中一定有NaCl和Fe2（SO4）3
D．因为铁元素的干扰，根据实验④无法确定NaCl的存在
【解析】选A。根据实验①可以直接确定没有难溶物PbSO4存在：因为实验①使用了稀硫酸溶解固体，已经引入了SO42－，故实验②无法确定Fe2（SO4）3的存在；根据实验③可以确定该固体中存在Fe元素，但是无法确定Fe元素来自Fe（SO4）3还是FeCl2，故只能确定二者之中至少有一个；根据实验④可以确定含有Na元素，含有NaCl，实验室可用无锈铁丝做焰色试验，说明铁元素不会干扰Na元素的焰色试验。综上所述，A正确，B、C、D错误。
15．（2021·湖北省选择考）“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO42－是否洗净的试剂是_______________。
【解析】检验滤渣中SO42－是否洗净可以加入强酸和含钡离子的盐，故试剂是HCl溶液、BaCl2溶液。
【答案】HCl溶液、BaCl2溶液
16．（2021·海南省选择考）无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑（含有少量碳和SiO2杂质）为原料制备无水FeCl3（s）。已知：氯化亚砜（SOCl2）熔点－101℃，沸点76℃，易水解。
由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂___________，并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原_____________________。
【解析】由D转化成E的过程中可能是SOCl2水解反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁。若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则SO2将Fe3+还原。
【答案】SO2；先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是SO2将Fe3+还原
【能力提升】
1．（河南省新未来2023届高三上学期9月联考）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．醋酸溶液中：Na+、K+、CO32－、SO42－
B．20%的H2O2溶液中：Fe2+、Na+、Cl－、SO42－
C．透明酸性溶液中：NH4+、Fe3+、SO42－、NO3－
D．能使甲基橙变红的溶液中：Na+、NH4+、SO42－、S2O32－
【解析】选C。CO32－在酸性溶液中不能大量共存，A错误；H2O2能氧化Fe2+，B错误；在透明酸性溶液中，NH4+、Fe3+、SO42－、NO3－能大量共存，C正确；能使甲基橙变红的溶液显酸性，H+可与S2O32－反应生成沉淀和气体，D错误。
2．（2022~2023学年豫北名校11月大联考）下列给定条件下的离子一定能大量共存的是（ ）。
A．含0.1ml·L－1Al3+的溶液： QUOTE Na+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使石惢变红的溶液： QUOTE Fe2+、NH4+、ClO－、SO42－
C．与Al反应生成H2的溶液： QUOTE Cu2+、K+、Cl－、NO3－
D．含0.01ml·L－1SCN－ QUOTE 的溶液： QUOTE Na+、Fe2+、Br－、NO3－
【解析】选A。本题以离子共存为情境，考查离子反应与元素化合物的性质，意在考查分析、判断的能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。含Al3+的溶液显酸性，在酸性条件下，Na+、NH4+、Cl－、SO42－均能大量共存，A项符合题意；使石蕊变红的溶液为酸性溶液，酸性条件下ClO－不能大量存在，且能将Fe2+氧化，B项不符合题意；与Al反应生成H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是强碱溶液，强碱条件下，不能大量存在Cu2+，C项不符合题意；含SCN－的溶液中不能大量存在Fe3+，D项不符合题意。
3．（湖南省常德市2023届高三2月模拟）常温下，下列各溶液中，可能大量共存的离子组是（ ）。
A．加Al粉产生H2的溶液中：Mg2+、NO3－、SO42－
B．含有大量H2O2的溶液中：Na+、SO42－、Fe3+
C．＝1013的溶液能大量存在：NH4+、S2O32－、Na+
D．水电离出的c（OH－）＝10－13ml/L的溶液中：AlO2－、K+、CO32－
【解析】选D。加Al粉产生H2的溶液可能为强碱性或酸性，但酸性环境下的NO3－具有氧化性，H+、NO3－与Al反应不会生成H2，而碱性环境下的OH－与Mg2+会发生复分解反应生成难溶物Mg（OH）2，离子之间不能大量共存，故A项不选；Fe3+能够催化H2O2分解，不能大量共存，故B项不选；＝1013溶液呈酸性，S2O32－能与H+发生反应，不能大量共存，故C项不选；水电离出的c（OH－）＝10－13ml/L的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，酸溶液中H+能与AlO2－、CO32－发生复分解反应，不能大量共存，碱性溶液中微粒之间不会发生反应，能够大量共存，故D项选。
4．（重庆南开中学高2023届高三九月考试）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）。
A．在＝1012的溶液中：CO32－、Na+、AlO2－、NO3－
B．加入Al能放出H2的溶液中：Cl－、NO3－、SO42－、NH4+
C．由水电离出的c（OH－）＝10－4ml/L的溶液中：Na+、Ba2+、Cl－、Br－
D．能使甲基橙变黄的溶液中：K+、Na+、CO32－、AlO2－
【解析】选A。＝1012的溶液显碱性，CO32－、Na+、AlO2－、NO3－相互不反应，能大量共存，故A选；能与Al反应放出H2的溶液可能显酸性也可能显碱性，碱性条件下NH4+不能大量共存，故B不选；由水电离出的c（OH－）＝10－4ml/L＞10－7ml/L，说明该溶液应该是促进水电离的强碱弱酸盐（如碳酸盐）溶液，Ba2+不能与CO32－大量共存，故C不选；能使甲基橙变黄的溶液，pH＞4.4，溶液为酸性或碱性，酸性溶液中H+与AlO2－、CO32－反应，不能大量共存，故D不选。
5．（山师大附中2022~2023学年高三上学期开学考）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（ ）。
【解析】选B。Al3+和NH3·H2O生成Al（OH）3沉淀而不是生成AlO2－，故A错误；S2O32－和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H++S2O32－S↓+SO2↑+H2O，故B正确；Fe3+做催化剂促进H2O2分解，不能大量共存，故C错误；在酸性条件下MnO4－能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误。
6．（2023·山西省大同市高三3月模拟）下列各组物质混合后，能使溶液里同时出现NH4+、Fe3+、Cu2+、Cl－和SO42－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
【解析】选A。四种物质相互之间不反应，能使溶液里同时出现NH4+、Fe3+、Cu2+、Cl－和SO42－几种离子，A正确；Na2CO3、FeCl3发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，B错误；Cu（NO3）2、H2S会反应生成硫化铜沉淀，C错误；BaCl2、（NH4）2SO4会反应生成硫酸钡沉淀，D错误。
7．（2022·河南商丘高三4月模拟）某固体混合物X含有Al2（SO4）3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种，进行如下实验：①X与水作用有气泡冒出，得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z；②沉淀Y与NaOH溶液作用，无变化。下列说法不正确的是（ ）。
A．混合物X中必定含有Na2CO3，不含Al2（SO4）3
B．溶液Z中溶质主要是钠盐，且必含NaHCO3
C．灼烧沉淀Y，可能得到黑色物质
D．往溶液Z中加入Cu粉，若不溶解，说明X中不含FeCl3
【解析】选C。某固体混合物X，含有Al2（SO4）3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种，进行如下实验：①X与水作用有气泡冒出，四种物质中能生成气体的只有Na2CO3，所以一定有Na2CO3，而几种物质中没有酸，可知是因为发生相互促进的水解反应生成了二氧化碳，能与Na2CO3在溶液中相互促进水解的有Al2（SO4）3、CuSO4和FeCl3；得到有色沉淀Y，则Fe（OH）3、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3中至少有一种，Al（OH）3不确定；弱碱性溶液Z，说明溶液中不存在铝离子、铁离子和铜离子；②沉淀Y与NaOH溶液作用，无变化说明沉淀中没有Al（OH）3，则X中一定没有Al2（SO4）3。A项，根据分析可知混合物X中必定含有Na2CO3，不含Al2（SO4）3，故A正确；B项，溶液Z显弱碱性，所以大量存在的阳离子只能是钠离子，碳酸钠的水解分两步：CO32－+H2OHCO3－+OH－；HCO3－+H2OH2CO3+OH－；由于发生相互促进水解反应产生了二氧化碳且溶液显碱性说明溶液中依然存在第二步水解，第一步水解有可能存在，即溶液中一定有碳酸氢根，所以溶液Z中溶质主要是钠盐，且必含：NaHCO3，故B正确；C项，若X中含有CuSO4，则灼烧沉淀Y可以得到黑色的CuO，故C正确；D项，溶液Z显弱碱性即使X中含FeCl]，也已反应完全，溶液Z中不含FeCl3，故向溶液Z中加入Cu粉不溶解，不能说明X中不含FeCI3，故D错误。
8．（2022~2023学年甘肃省张掖市高三上学期第一次诊断）pH＝0的某X溶液中，除H+外，还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl－、CO32－、SO42－、NO3－中的若干种，现取适量X溶液进行如下一系列实验：
下列有关判断不正确的是（ ）。
A．生成气体A的离子方程式为3Fe2++4H++NO3－3Fe3++NO↑+2H2O
B．生成沉淀G的离子方程式为AlO2－+CO2+2H2OAl（OH）3↓+HCO3－
C．溶液X中一定没有的离子仅为CO32－、Ba2+
D．溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、SO42－、NH4+、Al3+
【解析】选C。pH＝0的某X溶液中显强酸性，含有大量H+，与H+反应的CO32－不存在；H+、Fe2+和NO3－会发生氧化还原反应而不能同时存在；试液中加入过量硝酸钡溶液，发生反应①，生成气体A，证明一定含有Fe2+，则原溶液中一定不存在NO3－，气体A为NO，沉淀C为BaSO4，则原溶液中一定不存在Ba2+，一定存在SO42－；向溶液B中加入过量NaOH溶液发生反应②，生成气体D为NH3，确定原溶液中含有NH4+，沉淀F为Fe（OH）3；溶液E加入过量CO2发生反应③，生成的沉淀H一定是Al（OH）3，则溶液E中一定含有AlO2－，则原溶液中一定含有Al3+，Cl－无法确定是否存在。根据上述分析可知：上述溶液中一定含有H+、Al3+、Fe2+、NH4+、SO42－，一定不含有Ba2+、CO32－、NO3－，不能确定是否存在的离子是Cl－。根据以上分析可知：生成气体A（NO）的反应为H+、Fe2+和NO3－发生氧化还原反应产生Fe3+、NO、H2O，该反应的离子方程式为：3Fe2++4H++NO3－3Fe3++NO↑+2H2O，A正确；根据以上分析，生成沉淀G是Al（OH）3，是向AlO2－溶液中通过量的CO2气体，反应产生Al（OH）3、HCO3－，该反应的离子方程式为：AlO2－+CO2+2H2OAl（OH）3↓+HCO3－，B正确；根据以上分析可知：溶液X中一定没有的离子仅为：CO32－、Ba2+、NO3－，C错误；根据以上分析，溶液X中一定含有的离子是：H+、Fe2+、SO42－、NH4+、A13+，D正确。
9．（2023·青岛模拟）某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl－、OH－、CO32－、SO42－中的一种或几种，对其进行如下实验操作：（1）取少量溶液，滴加无色酚酞试液，酚酞试液变红；（2）另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；（3）向（2）所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成；（4）将（3）所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。下列对该溶液的说法正确的是 （ ）。
A．无法确定是否含有K+、Cl－
B．可能含有Cl－、OH－
C．一定不含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl－
D．一定含有K+、OH－、CO32－、SO42－
【解析】选D。无色溶液，说明溶液中不含Cu2+；（1）取少量溶液，滴加无色酚酞试液，酚酞试液变红，说明溶液中可能含有OH－或CO32－中的一种或两种，则Ag+一定不存在；（2）另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀；（3）向（2）所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，说明不溶的沉淀为BaSO4沉淀，并有无色气体生成，说明溶解的沉淀为BaCO3沉淀，说明溶液中含有CO32－、SO42－，不含有Ba2+，根据电荷守恒，一定含有K+；（4）将（3）所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，得到AgCl白色沉淀，由于前面加了足量盐酸，因此不能说明含有Cl－。
10．（2022~2023学年豫北名校11月大联考）实验室中某粉末样品是可能含 QUOTE NaCl、NaClO、CuCl2、Na2CO3的混合物。取少量该粉末样品进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加稀盐酸，有刺激性气味气体逸出，该气体通人澄清石灰水中，最终无白色沉淀生成；③另取少量该粉末样品，溶于水，滴加BaCl2溶液，观察现象。下列说法正确的是（ ）。
A．该样品中一定含NaCl、NaClO
B．该样品中可能只含NaClO
C．实验②中的气体一定无CO2
QUOTE D．实验③的目的是检验该样品中是否含Na2CO3
【解析】选D。本题以实验设计为素材，考查实验现象的分析，意在考查实验探究的能力，科学探究与创新意识、宏观辨识与微观探析的核心素养。由实验①可知，不含CuCl2。由实验②可知，有刺激性气味的气体是Cl2，则该样品中一定含NaClO，因实验②中加入盐酸后会发生反应：ClO－+2H++Cl－Cl2↑+H2O，无法判断Cl－的来源，A项错误；由题干中“混合物”信息可知，该样品中至少含两种物质，B项错误；因Cl2溶解于水生成盐酸，若混合气体中含CO2，通入澄清石灰水中最终可能不会出现CaCO3沉淀，不能确定产生的气体是否有CO2，不能确定该样品中是否含Na2CO3，C项错误；通过实验③可确定Na2CO3是否存在，D项正确。
11．（湖南雅礼中学2023届高三11月月考）白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，在常温常压下进行如下实验（已知Ag2SO4可溶于硝酸）：①A溶于足量水，最终得到无色溶液B和固体C；②固体C与过量稀硝酸作用得到无色气体D、蓝色溶液E和固体F。下列推断不正确的是（ ）。
A．无色溶液B的 QUOTE pH≥7.
B．固体F中有H2SiO3
C．混合物A中一定含有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3 QUOTE
D．若溶液B加HNO3酸化，无沉淀；再加AgNO3 QUOTE ，有白色沉淀生成，则A中有KCl
【解析】选C。溶液B中一定含有Na2SO4，可能含有Na2CO3和Na2SiO3，因此溶液B可能是中性或碱性，故pH≥7，A正确；硅酸不溶于硝酸，则F中含有H2SiO3，B正确；A中一定含有Na2SiO3、CuSO4以及Na2CO3、CaCO3中至少一种，不能确定是否含有KCl，C错误；无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀，可排除Na2SiO3，再滴加AgNO3，有白色沉淀生成，白色沉淀为AgCl，说明A中含有KCl，D正确。
12．某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现：往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
（1）甲同学推测该反应的还原产物为Cl2；乙同学推测该反应的还原产物为___。
（2）你认为甲同学的推测是否正确？________（填“正确”或“不正确”）。请用简要的文字或离子方程式说明理由______________________________。根据乙同学的推测，上述反应的离子方程式为________________________________。
（3）请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测是否正确。要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论（可以不填满）：
【解析】（1）NaClO中氯元素为+1价，它的还原产物中氯的化合价可能为0价或－1价，即还原产物可能是Cl2或Cl－；（2）因为题中给出硫酸亚铁过量，则若还原产物是Cl2，则生成的Cl2能够和过量的Fe2+反应，所以还原产物不可能是Cl2，即还原产物只可能是Cl－，根据电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得如下离子方程式：2Fe2++ClO－+2H+＝2Fe3++Cl－+H2O；3）检验Cl－，需要用AgNO3溶液和稀硝酸，现象是生成白色沉淀（AgCl）；但是溶液中的SO42－也可与Ag+反应产生白色沉淀（Ag2SO4），故首先要排除SO42－的干扰，而且除去SO42－时，不能引入Cl－。可以先加入足量的Ba（NO3）2溶液，充分反应后过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，若产生白色沉淀，则说明乙同学的推测正确，反之不正确。
【答案】（1）Cl－ （2）不正确；因为FeSO4过量，反应中有剩余，而Cl2与Fe2+不能共存，因此还原产物不可能为Cl2（或2Fe2++Cl2＝2Cl－+2Fe3+）。2Fe2++ClO－+2H+＝2Fe3++Cl－+H2O
（3）
13．（2022·石家庄高三上学期11月模拟）300mL某溶液中可能含有Na+、NH4＋、Mg2+、Ba2+、CO32－、SO42－、Cl－中的若干种，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，有白色沉淀产生；②向第二份中加足量KOH溶液并加热，收集到气体0.04ml；（铵盐与碱共热可产生氨气）③向第三份中加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉淀2.33g。根据上述实验，回答下列问题：
（1）实验③中生成沉淀的离子方程式为____________________________，沉淀溶解的离子方程式为____________________________。
（2）溶液中一定不存在的离子有______________。
（3）实验①中加入AgNO3溶液，有沉淀产生，能否说明原溶液中含有Cl－____（填“能”或“否”）理由是_____________________。
（4）推断钠离子是否存在并说明理由。若存在，计算其物质的量的浓度________（若不存在，此问不作答）
【解析】①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明CO32－、SO42－、Cl－至少有一种，则无Ba2+；②向第二份中加足量KOH溶液并加热，收集到气体0.04ml，说明有0.04mlNH4＋；③向第三份中加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉淀2.33g，则含SO42－：n（SO42－）＝n（BaSO4）＝＝0.01ml，含CO32－：n（CO32－）＝n（BaCO3）＝＝0.02ml，可进一步判断无Mg2+。再根据电中性原则，可进一步判断Na+、Cl－存在的可能性。（1）根据分析可知，实验③加入的Ba2+分别和CO32－、SO42－反应生成沉淀，离子方程式为Ba2++CO32－BaCO3↓、Ba2++SO42－BaSO4↓，加入足量盐酸BaCO3溶解，离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O。（2）根据分析可知，溶液中含有CO32、SO42－，所以Mg2+、Ba2+一定不存在。（3）CO32－、SO42－、Cl－都能和AgNO3溶液生成白色沉淀，所以实验①中加入AgNO3溶液生成白色沉淀，不能说明原溶液中含有Cl－。（4）每一等份中：已知的阳离子NH4＋所带正电荷为0.04ml，已知的阴离子CO32－、SO42－所带负电荷为0.01ml×2+0.02ml×2＝0.06ml，大于已知的正电荷，根据电中性原则，一定有Na+，而Cl－不能确定，所以c（Na+）≥ QUOTE ＝0.2ml·L－1。
【答案】（1）Ba2++CO32－BaCO3↓、Ba2++SO42－BaSO4↓；BaCO3+2H+Ba2++CO2↑+H2O c（CO2）＝＝0.6ml/L
（2）Mg2+、Ba2+（3）否；碳酸银、硫酸银、氯化银均为白色沉淀，无法确定是否含有Cl－（合理即可）
（4）存在，经过计算可知，只有存在钠离子，溶液中才能保持电中性；c（Na+）≥0.2ml·L－1
【真题感知】
1．（2022·广东省等级考）实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2+、Mg2+和SO42－，所用试剂包括BaCl2以及（ ）。
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
【解析】选A。粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用CO32－将其转化为沉淀，为了不引入新杂质，所加物质的阳离子为Na+，即选用Na2CO3除去Ca2+，同理可知，除去Mg2+需选用NaOH，除去SO42－需选用BaCl2，因所加除杂试剂均过量，因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中，BaCl2先于Na2CO3加入，利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2，因Na2CO3、NaOH均过量，成为新杂质，需要过滤后向滤液中加入HCl，至溶液中不再有气泡产生，以此除去Na2CO3、NaOH，然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品。
2．（2022·重庆等级考）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl－、NO3－等离子大量共存的是（ ）。
A．加入ZnSO4 B．加入Fe粉 C．通入NH3 D．通入CO2
【解析】选D。向溶液中加入硫酸锌溶液，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应，会影响溶液中离子的大量共存，故A不符合题意；向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，会影响溶液中离子的大量共存，故B不符合题意；向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，会影响溶液中离子的大量共存，故C不符合题意；向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应，不会影响溶液中离子的大量共存，故D符合题意。
3．（2022·天津等级考）25℃时，下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是（ ）。
A．H+、NH4+、ClO－、Cl－
B．H+、Mg2+、I－、NO3－
C．Na+、Al3+、HCO3－、SO42－
D．K+、Na+、SO32－、OH－
【解析】选D。H+与ClO－反应生成次氯酸而不能大量共存，故A不符合题意；H+、I－、NO3－发生氧化还原反应而不能大量共存，故B不符合题意；Al3+与HCO3－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；K+、Na+、SO32－、OH－是大量共存，故D符合题意。
4．（2022·湖北选择考）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．在0.1ml·L－1氨水中：Ag+、Cu2+、NO3－、SO32－
QUOTE B．在0.1ml·L－1氯化钠溶液中：Fe3+、I－、Ba2+、HCO3－
C．在0.1ml·L－1醋酸溶液中：SO42－、NH4+、Br－、H+
D．在0.1ml·L－1硝酸银溶液中：K+、Cl－、Na+、CO32－
【解析】选C。氨水显碱性，会与Ag+、Cu2+反应，不能大量共存，故A错误；Fe3+与I－、HCO3－发生反应，不能大量共存，故B错误；在0.1ml·L－1醋酸溶液中：SO42－、NH4+、Br－、H+之间不反应，能大量共存，故C正确；在0.1ml·L－1硝酸银溶液中，Ag+与Cl－、CO32－都不能大量共存，故D错误。
5．（2021·天津等级考）常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．pH＝1的溶液：Fe2+、Mg2+、SO42－、NO3－
B．pH＝12的溶液：K+、Na+、NO3－、CO32－
C．pH＝7的溶液：Na+、Cu2+、S2－、Cl－
D．pH＝7的溶液：Al3+、K+、Cl－、HCO3－
【解析】选B。pH＝1的溶液中，NO3－在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；pH＝12的溶液中，K+、Na+、NO3－、CO32－均不能发生反应，能大量共存，故B正确；pH＝7的溶液中，Cu2+、S2－会发生反应生成沉淀，不能大量共存，故C错误；pH＝7的溶液中，Al3+、HCO3－会发生双水解，不能大量共存，故D错误。
6．（2021·福建等级考）室温下，下列各组离子一定能与指定溶液共存的是（ ）。
A．0.2ml·L－1的NH4Cl溶液：Na+、K+、SO42－、SiO32－
B．0.1ml·L－1的FeCl3溶液：NH4+、Ca2+、Br－、SCN－
C．0.2ml·L－1的H2SO4溶液：Mg2+、Fe2+、NO3－、Cl－
D．0.1ml·L－1的Ba（OH）2溶液：Na+、K+、Cl－、ClO－
【解析】选D。NH4Cl是强酸弱碱盐，0.2ml·L－1的NH4Cl溶液显酸性，H+与SiO32－生成硅酸沉淀不能大量共存，A不符合题意；0.1ml·L－1的FeCl3溶液，Fe3+与SCN－生成Fe（SCN）3不能大量共存，B不符合题意；0.2ml·L－1的H2SO4溶液，H+、Fe2+、NO3－共同作用发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意；0.1ml·L－1的Ba（OH）2溶液，Ba2+、OH－、Na+、K+、Cl－、ClO－能大量共存，D符合题意。
7．（2020·江苏高考）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）。
A．0.1ml·L－1氨水溶液：Na+、K+、OH－、NO3－
B．0.1ml·L－1盐酸溶液：Na+、K+、SO42－、SiO32－
C．0.1ml·L－1KMnO4溶液：NH4+、Na+、NO3－、I－
D．0.1ml·L－1AgNO3溶液：NH4+、Mg2+、Cl－、SO42－
【解析】选A。在0.1ml·L－1氨水中，四种离子可以大量共存，A选；在0.1ml·L－1盐酸中含有大量氢离子，四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀，故不能共存，B不选；MnO4－具有强氧化性，可以将碘离子氧化成碘单质，故不能共存，C不选；在0.1ml·L－1硝酸银溶液中，银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀，不能共存，D不选。
8．（2020·天津等级考真题）检验下列物所选用的试剂正确的是（ ）。
【解析】选C。淀粉溶液可以检验碘单质，不能检验碘元素，故A错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳，应该用品红检验二氧化硫气体，故B错误；铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水会生成四氨合铜离子，检验铜离子可以用氨水，故C正确；铵根离子遇氢氧化钠溶液（加热）生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气，故D错误。
9．（2022·浙江6月选考）亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品（成分为亚硝酸钠或氯化钠）溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）。
【解析】选C。KClO3溶于水，电离出钾离子和氯酸根离子，亚硝酸钠溶于水电离出钠离子和亚硝酸根离子，由于AgNO2沉淀可溶于稀硝酸，滴加硝酸银和足量稀硝酸不能生成白色沉淀，A错误；氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误。
年份
卷区
考点分布
离子共存
离子检验
离子或混合物推断
2022
重庆
√
天津
√
海南
√
湖北
√
广东
√
2021
湖南
√
福建
√
湖北
√
海南
√
天津
√
2020
江苏
√
浙江
√
天津
√
氧化性离子
还原性离子
MnO4－（H+）、Cr2O72－（H+） QUOTE 、ClO－（H+）
S2－、HS－、SO32－、HSO3－、I－、Fe2+、Br－、Cl－
ClO－、NO3－（H+）、FeO42－
S2－、HS－、SO32－、HSO3－、I－、Fe2+
Fe3+
S2－、HS－、SO32－、HSO3－、I－
选项
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl－、NH3·H2O
不能大量共存，因发生反应：Al3++4NH3·H2OAlO2－+4NH4++2H2O
B
H+、K+、S2O32－、SO42－
不能大量共存，因发生反应：2H++S2O32－＝S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SO42－、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl－、MnO4－
能大量共存，粒子间不反应
常温下，pH＜7的溶液
使pH试纸变红的溶液
使甲基橙呈红色的溶液
与镁粉反应放出氢气的溶液
常温下，c（OH－）＜1×10－7ml·L－1的溶液
常温下，pH＞7的溶液
使pH试纸变蓝的溶液
使酚酞溶液变红的溶液
常温下，c（H+）＜1×10－7ml·L－1的溶液
与铝粉反应放出氢气的溶液
常温下水电离出的c（OH－）=1×10－12ml·L－1的溶液
NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
能够溶解氧化铝、氢氧化铝的溶液
常温下，c（OH－）＜1×10－7ml·L－1的溶液
离子
检验试剂（或方法）
实验步骤
实验现象
H+
①酸度计
②pH试纸
③石蕊试液
①将酸度计的探头浸泡在待测液中；
②用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上；
③取样，滴加石蕊试液
①②读数得pH＜7
③石蕊试液变红
K+
焰色试验
①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰色；
②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色
火焰呈紫色（通过蓝色钴玻璃片观察）
Na+
焰色试验
火焰呈黄色
NH4+
NaOH溶液（浓）
取少量待测溶液于试管中，加入NaOH浓溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口
生成有刺激性气味、能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
Fe3+
KSCN溶液
取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液
变为红色溶液
NaOH溶液
滴加NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Fe2+
KSCN溶液、新制的氯水
取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液、新制的氯水
加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色
NaOH溶液
取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液并露置在空气中
开始时生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀
酸性KMnO4溶液
取少量待测溶液于试管中，加入酸性KMnO4溶液
溶液紫红色褪去
K3［Fe（CN）6］
取少量待测溶液于试管中，加入铁氰化钾
蓝色沉淀
离子
检验方法
现象
OH－
无色酚酞、紫色石蕊、红色石蕊试纸
变为红色、蓝色、蓝色
Cl－
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）
Br－
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀（AgBr）
加入氯水后振荡，滴入少许四氯化碳
四氯化碳层（下层）呈橙红色
I－
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀（AgI）
加入氯水后振荡，滴入少许四氯化碳
四氯化碳层（下层）呈紫红色
加入氯水和淀粉溶液
溶液变蓝
SO42－
先加入HCl，再加入BaCl2溶液
生成不溶于稀盐酸的白色沉淀（BaSO4）
SO32－
加入盐酸或硫酸
产生无色、有刺激性气味的气体（SO2），该气体可使品红溶液褪色
加BaCl2
生成白色沉淀（BaSO3），该沉淀可溶于盐酸，产生无色、有刺激性气味的气体（SO2）
CO32－
加入CaCl2或BaCl2溶液
生成白色沉淀（CaCO3或BaCO3），将沉淀溶于强酸，产生无色、无味的气体（CO2），该气体能使澄清的石灰水变浑浊
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；向原溶液中加入CaCl2溶液，产生白色沉淀
HCO3－
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；向原溶液中加入CaCl2溶液，无明显现象
待检
离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SO42－
加过量的Ba（NO3）2溶液
CO32－、OH－
加稀硝酸酸化
SO42－
CO32－、SO32－、Ag+
加盐酸酸化防CO32－、Ag+、SO32－干扰；不用HNO3，防SO32－干扰
SO32－
CO32－
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO32－
SO32－
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊
离子种类
Na+
H+
Cl－
浓度（ml·L－1）
1.0
3.0
3.0
选项
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl－、NH3·H2O
不能大量共存，因发生反应：Al3++4NH3·H2OAlO2－+4NH4++2H2O
B
H+、K+、S2O32－、SO42－
不能大量共存，因发生反应：2H++S2O32－SO2↑+S↓+H2O
C
Na+、Fe3+、SO42－、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl－、MnO4－
能大量共存，粒子间不反应
实验操作
预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
实验操作
预期现象和结论
步骤1：取上述反应后的溶液少许于试管A中，滴加过量Ba（NO3）2溶液，静置。
有白色沉淀生成
步骤2：取试管A中的上层清液于试管B中，滴几滴稀HNO3和几滴AgNO3溶液。
若有白色沉淀生成，则乙同学的推测正确；若没有白色沉淀生成，则乙同学的推测不正确。
选项
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NH4+
NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
选项
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振荡
若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡
若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠