文档内容
考点 03 离子共存 离子检验与推断
目录
.............................................................................................................................................1
1.高考真题考点分布...................................................................................................................................1
2.命题规律及备考策略...............................................................................................................................1
.............................................................................................................................................2
考法01 离子共存的判断...........................................................................................................................2
考法02 离子的检验与推断.......................................................................................................................6
...........................................................................................................................................11
1.高考真题考点分布
考点内容 考点分布
离子共存 2024·浙江卷5题,2分;2022重庆卷4题,3分;2022湖北卷4题,3分;2021湖
南卷12题,4分;2021天津卷9题,4分
离子检验 2023浙江卷16题,2分;2022广东卷11,4分;2021海南卷6题,2分
离子推断 2022全国乙卷9题,6分
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从近几年全国高考试题来看,限定条件下的离子共存、常见的离子检验、特定环境下离子推断仍是高考命
题的热点。
【备考策略】
解答有关离子共存试题的方法步骤
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。
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查有关物质的成分、分类、转化、胶体的本质知识,题目难度一般较
小。
考法01 离子共存的判断
1.离子共存的本质
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;若离子之间能发生反应,则不能大
量共存。
2.三步搞定离子共存问题
(1)题目要求:一定大量共存;可能大量共存;不能大量共存;带附加条件的不能大量共存
(2)提取题目信息
类型 具体阐释
若为无色溶液,则可直接排除有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红
颜色信
色)、Cr O(橙色)、CrO(黄色)等。
2
息
注意:若为澄清透明溶液,则可以含有色离子
(1)根据浓度判断。常温下c(H+)>1.0×10-7 mol/L或c(OH-)<1.0×10-7 mol/L,溶液为酸性;
(2)根据pH判断。如pH=1、pH=13等;
(3)根据指示剂颜色变化判断。使紫色石蕊试液或甲基橙溶液变红的溶液呈酸性;使紫色石蕊
试液变蓝、酚酞溶液变红的溶液呈碱性;
酸碱性
(4)根据判断。若>1,溶液呈酸性,反之呈碱性;
信息
(5)根据c (H+)或c (OH-)判断。如果c (H+)<1×10-7 mol/L,则水的电离受到抑制,溶液是
水 水 水
酸溶液或碱溶液或某些盐(如NaHSO)溶液;如果c (H+)>1×10-7 mol/L,则水的电离受到促
4 水
进,溶液为强酸弱碱盐溶液(酸性)或强碱弱酸盐溶液(碱性)或弱酸弱碱盐(如碳酸氢铵)溶液;
(6)与铝反应生成氢气的溶液,可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液
(3)看离子间是否反应
类型 具体阐释
(1)有气体产生。如CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等弱酸的酸根离子或酸式酸根离子与
H+不能大量共存;
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO、CO等大量共存;SiO、AlO等不能与H+大量共
发生复
存;
分解反
(3)有弱电解质生成。如OH-、ClO-、F-、CHCOO-、HCOO-、HPO等与H+不能大量共
应 3 2
存;一些弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO等)及NH不能与OH-大量共存;
(4)容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO、S2-、CO、SO、ClO-、F
-、CHCOO-、HCOO-、PO、SiO、C HO-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在;
3 6 5Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、NH等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在
相互促
进的水
解反应
特别注意:NH和CO、NH和HCO、NH和CHCOO-在同一溶液中能大量共存
3
(1)一般情况下,具有较强还原性的离子与具有较强氧化性的离子不能大量共存,如Fe3+和S2
-、HS-、SO、I-不能大量共存;酸性条件下,MnO、Cr O、ClO-、NO与S2-、HS-、SO、
2
氧化还 HSO、I-、Fe2+等不能大量共存;
原反应 (2)某些离子在特定酸碱性条件下的共存情况不同。如NO和I-在中性或碱性溶液中可以共
存,但在有大量H+存在的情况下不能大量共存;SO和S2-,Cl-和ClO-,SO在碱性条件下
2
可以大量共存,但在酸性条件下不能大量共存
形成配
离子间发生络合反应,如Fe3+和SCN-
合物
(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含信息为溶液呈酸性,并具有氧化性;
隐含信 (2)含有大量ClO-或NO的酸性溶液,隐含信息为溶液具有较强氧化性;
息 (3)含有大量Fe2+的溶液,隐含信息为溶液具有还原性;
(4)含有大量S2-、SO的溶液,隐含信息为溶液具有还原性
【易错提醒】
纯净物和混合物判断中的特殊情况
①只含一种元素的物质不一定是纯净物,也可能是混合物,如O 和O,金刚石和石墨,红磷和白磷。
2 3
判断下列溶液中,离子一定能大量共存打“√”,否则的打“×”
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Cl-
(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH、Al3+、SO、NO
(4)碳酸氢钠溶液:K+、SO、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液中:NH、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液中:Na+、K+、AlO、CO
(7)常温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、CO、SO
(9)由水电离出的c (H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、NO
水
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、CO
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5) (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)×
考向01 限定颜色或酸碱性的离子共存
【例1】(2024·广东惠州·一模)在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是( )A.Na+、K+、SO、HCO
B.Cu2+、K+、SO、NO
C.Na+、K+、Cl-、NO
D.Na+、K+、SO、NO
【答案】C
【解析】酸性溶液中存在大量的H+,HCO与H+不能大量共存,A项错误;Cu2+溶液呈蓝色,题目要求无
色,B项错误;Na+、K+、Cl-、NO、H+之间不反应,能大量共存,且能形成无色透明溶液,C项正确;
酸性条件下SO、NO之间发生氧化还原反应而不能共存,D项错误。
【易错警示】离子共存题的常见条件与易错点
条件类型 常见表述 说明
无色 有色离子不可大量共存
常温下,pH=1或13;与铝反应产生氢
常见的限 溶液显酸性或碱性
气的溶液
定条件
只是氧化性离子与还原性离子不能大量共
因发生氧化还原反应而不能大量共存
存,不包括其他反应类型的离子
常见的隐 通入足量的氨气 与NH ·H O反应的离子不能大量共存
3 2
含条件 由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1 溶液既可能显酸性也可能显碱性
透明 溶液“透明”可以“有色”
常见的易 ①一定大量共存;
错点 ②可能大量共存; 审清关键字
③不能大量共存
考向02 指定条件下的离子共存
【例2】(2024·江西赣州·二模)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.某无色溶液:Na+、SO、Cu2+
B.pH=1的溶液:Ba2+、NO、K+
C.能使酚酞变红的溶液:Fe3+、Al3+、I-
D.水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1的溶液:K+、HCO、Cl-
【答案】B
【解析】含Cu2+的水溶液呈现蓝色,题目要求为无色溶液,则不能含有Cu2+,A项错误;pH=1的溶液显
酸性,Ba2+、NO、K+、H+之间不反应,能大量共存,B项正确;能使酚酞变红的溶液显碱性,碱性溶液
中不能大量存在Fe3+、Al3+,且Fe3+可以将I-氧化为I,C项错误;水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,说
2
明水的电离受到抑制,则溶液可能是酸性或者碱性溶液,HCO和H+、OH-均能反应,D项错误。
【对点1】(2024·浙江金华·模拟)在溶液中能大量共存的离子组是
A. 、 、 、
B. 、 、 、C. 、 、 、
D. 、 、 、
【答案】D
【解析】A. 和 生成弱电解质甲酸而不能大量共存,故A不符合题意;
B. 和 反应生成铬酸银沉淀,故B不符合题意;
C. 和 反应生成氢氧化钙沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;
D.选项中所给离子相互都不反应,可以大量共存,故D符合题意;
答案选D。
【对点2】(2024·重庆·二模)室温下,下列各组离子一定能够在指定溶液中大量共存的是
A. 溶液中: 、 、 、
B.滴加酚酞变红的溶液: 、 、 、
C.新制氯水中: 、 、 、
D.与Al反应能产生气体的溶液中: 、 、 、
【答案】B
【解析】A. 与 会发生反应生成二氧化碳和水,所给离子不能大量共存,A错误;
B.滴加酚酞变红的溶液含有大量的 ,所给离子两两不反应,可以大量共存,B错误;
C.氯水中的 、 具有强氧化性,可以将 氧化,所给离子不能大量共存,C错误;
D.与Al反应能产生气体的溶液可能为强酸(除硝酸)、强碱溶液,酸性条件下所给离子可以大量共存,
强碱条件下 不能大量共存,D错误;
故答案为:B。
考法02 离子的检验与推断
1.常见阳离子的检验
阳离子 试剂或方法 实验现象
Na+ 焰色试验 黄色火焰
K+ 焰色试验 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
NaOH溶液 生成红褐色沉淀
Fe3+
KSCN溶液 溶液呈红色
NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色
Fe2+
先加KSCN溶液,再加氯水 加KSCN溶液无明显变化,再加氯水变为红色
Fe2+(含Fe3+) K[Fe(CN) ]溶液 产生蓝色沉淀
3 6
NH NaOH溶液,加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
Al3+ NaOH溶液 白色沉淀,溶于过量的强碱
2.常见阴离子的检验阴离子 试剂或方法 实验现象
Cl- 加入AgNO 溶液、稀硝酸 生成白色沉淀(AgCl),该沉淀不溶于稀硝酸
3
生成浅黄色沉淀(AgBr),该沉淀不溶于稀硝
加入AgNO 溶液、稀硝酸
3
Br- 酸
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
加入AgNO 溶液、稀硝酸 生成黄色沉淀(AgI),该沉淀不溶于稀硝酸
3
I- 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
加入氯水和淀粉试液 溶液变蓝
先加入盐酸再加入BaCl 溶液(加盐酸防止CO、
2
SO 生成白色沉淀(BaSO)
4
Ag+的干扰;不用HNO 防止SO干扰)
3
加入CaCl 或BaCl 溶液生成白色沉淀(CaCO
2 2 3
加入CaCl 或BaCl 溶液、稀盐酸、澄清的石灰 或BaCO ),将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、
2 2 3
水 无味的气体(CO),该气体能使澄清的石灰水
2
CO 变浑浊
加入盐酸,产生无色、无味的气体,该气体
加入盐酸、澄清的石灰水、CaCl 溶液 能使澄清的石灰水变浑浊;向原溶液中加入
2
CaCl 溶液,产生白色沉淀
2
3.排除离子检验的“干扰”
(1)SO的检验
①检验方法
②排除干扰
Ag+的干扰:先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰;
CO、SO的干扰:因为BaCO 、BaSO 也是白色沉淀,与BaSO 白色沉淀不同的是这些沉淀能溶解于盐酸
3 3 4
中,因此检验SO时,必须用盐酸酸化(不能用HNO、HSO 酸化)。
3 2 4
(2)CO的检验
①检验方法
――→――→――→
②排除干扰
HCO、HSO 若被检液中不含CO而含有HCO(或HSO ),则加入CaCl (或BaCl )溶液时不会产
2 2
的干扰 生白色沉淀,故可用BaCl (或CaCl )溶液排除干扰
2 2
因为CaSO 与CaCO 一样,也是白色沉淀,且CaSO 也能与盐酸反应产生使澄清
3 3 3
SO的干扰 石灰水变浑浊的气体(SO ),但SO 是有刺激性气味的气体,故可用无色无味来排
2 2
除SO的干扰
(3)Fe2+的检验①溶液中只含Fe2+:可用KSCN溶液和氯水检验,不考虑干扰问题。
②溶液中含Fe2+、Fe3+,不含Cl-时,可加入酸性KMnO 溶液,溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,不能用
4
KSCN溶液和氯水,原因是Fe3+会形成干扰。
③溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl-时,加入K[Fe(CN) ](铁氰化钾)溶液,生成蓝色沉淀,不能用酸性KMnO
3 6 4
溶液,原因是Cl-有还原性,也能使酸性KMnO 溶液褪色,形成干扰。
4
(4)Cl-、SO共存的溶液
(5)CO、HCO共存的溶液
3.离子推断的“四原则”
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)向某溶液中加入BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在 SO。(
2
)
(2)向某溶液中加入Ba(NO ) 溶液,产生不溶于稀HNO 的白色沉淀,则溶液中一定存在SO。( )
3 2 3
(3)向某溶液中加入Ca(OH) 溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在CO。( )
2
(4)某溶液的焰色试验呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素。( )(5)无色溶液加入CCl 无现象,滴加氯水后CCl 层呈紫红色,则溶液中一定存在I-。( )
4 4
(6)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在CO。( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
考向01 离子的检验
【例1】(2024·山东济南·一模)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
( )
选项 操作 现象 结论
A 滴加BaCl 溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO
2
B 滴加硫酸 有刺激性气味的气体产生 原溶液中有SO
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) 原溶液中有钾元素
滴加NaOH溶液,将湿润红色石蕊试
D 试纸不变蓝 原溶液中无NH
纸置于试管口
【答案】C
【解析】A项加入BaCl 溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有CO或SO或SO或Ag+;B项HSO也有同
2
样的现象;D项检验NH应加入浓NaOH溶液,且需要加热。
【思维建模】
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子 干扰离子 排除措施
SO 加过量的Ba(NO3)2溶液
Cl- CO
加稀硝酸酸化
OH-
CO
SO SO 加盐酸酸化
Ag+
SO CO 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO SO 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
考向02 离子的推断
【例2】(2024·湖北襄阳·二模)某固体混合物中可能含有:K+、NH、Al3+、Br-、HCO、SO、SO等离子,
某同学为了确认其成分进行了实验探究,实验及现象如图(所加试剂均足量)。下列说法正确的是( )
A.气体A中可能含有SO
2
B.固体混合物中一定含有Br-、HCO和SOC.固体混合物中一定不含Al3+
D.为确定固体混合物中是否含K+,需进行焰色试验
【答案】C
【解析】固体混合物溶于水得到澄清溶液,向澄清溶液中加入氯水有气体A生成,由于氯水具有强氧化性,
气体A不能是SO ,只能是CO ,说明固体中含有HCO;则一定不含Al3+,同时得到橙色溶液,说明固体
2 2
中含有Br-,而橙色溶液中加入Ba(OH) 并加热,有白色沉淀生成,该沉淀只能是BaSO ,但不能说明原
2 4
溶液含有SO,则固体一定含有SO、SO中的一种。用湿润的红色石蕊试纸检验,没有明显变化,说明一定
不含NH,由电荷守恒可知,一定含有K+。A.由于氯水具有强氧化性,气体A不可能含有SO ,故A错误;
2
B.由分析可知,固体混合物中一定含有Br-、HCO,可能含有SO,故B错误;C.固体含有HCO,由于Al3
+与HCO发生双水解生成氢氧化铝沉淀,故一定不含Al3+,故C正确;D.由分析可知,固体不含NH、Al3
+,由电荷守恒可知,固体一定含有K+,不需要进行焰色试验,故D错误。
【思维建模】
坚持“四项”基本原则,突破离子推断问题
【对点1】(2024·河北保定·模拟)关于某无色溶液中所含离子的鉴别,判断正确的是( )
A.加入AgNO 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在
3
B.通入Cl 后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有I-存在
2
C.加入Ba(NO ) 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,可确定有SO存在
3 2
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO存在
【答案】B
【解析】Cl-、SO均能与Ag+形成不溶于稀盐酸的白色沉淀,A错误;通入Cl 后,溶液变为深黄色,加入
2
淀粉溶液后溶液变蓝,则溶液中有I-存在,B正确;SO与Ba(NO ) 反应形成BaSO 沉淀,加入稀盐酸后在
3 2 3
H+、NO的作用下可转化为BaSO 沉淀,C错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO 或SO ,原溶液中
4 2 2
可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO,D错误。
【对点2】(2024·吉林长春·二模)某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、NH、Cl-、SO、HCO、HSO
中的几种离子,溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略HO 的分解)。下列说法不正确的是( )
2 2
A.溶液Y中一定不存在Fe3+、SO
B.溶液Y中一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.01 mol
C.溶液Y中肯定存在HCO、HSO、Ba2+、NH
D.溶液Y中可能存在Na+,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色试验验证
【答案】B
【解析】因为是无色溶液,所以溶液中不含有Fe3+,加入足量HO 溶液,出现沉淀,推出原溶液中含有
2 2
Ba2+,一定不含SO,一定含有HSO,其中n(Ba2+)=n(HSO)= mol =0.01 mol,加入盐酸酸化的HO 后,
2 2
有气体产生,推出原溶液中一定含有HCO,n(HCO)= mol =0.01 mol,加入Ba(OH) 溶液,产生气体,此
2
气体为NH ,n(NH)= mol =0.01 mol,根据溶液呈现电中性,原溶液中一定含有Cl-,因为无法确定是否
3
含有Na+,因此n(Cl-)≥0.01 mol。根据上述分析,A、C说法正确;B说法错误;检验Na+,需要进行焰色
试验,火焰呈黄色,说明含有Na+,D说法正确。
题型一 离子共存
1.(2024·浙江·模拟)在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A. 发生氧化还原反应,不能共存,故A错误;
B. 结合生成Fe(SCN) ,不能共存,故B错误;
3
C. 生成硅酸镁沉淀,不能共存,故C错误;
D.各离子之间互不反应,能共存,故D正确;
故选D。
2.(2024·湖南·二模)在含有 、 、 的溶液中,还能大量共存的是
A. B. C. D.【答案】A
【解析】A.氯离子与溶液中的三种离子不发生任何反应,能大量共存,故A符合题意;
B.碳酸根离子与溶液中的钡离子、铜离子均能反应生成沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C.氢氧根离子与溶液中的铜离子反应生成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,故C不符合题意;
D.硫酸根离子与溶液中的钡离子反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,故D不符合题意;
故选A。
3.(2024·四川成都·模拟)下列各组离子在指定溶液中, 一定能大量共存的是
A.无色溶液中:
B.水电离的 浓度 的溶液中:
C.使甲基橙变黄的溶液中:
D.无色溶液中:
【答案】D
【解析】A. 反应生成沉淀和气体 ,不共存,A错误;
B.水电离的 浓度 的溶液中,可能是酸性,也可能是碱性,若是酸性条件下
与H+不共存、若是酸性条件下 与OH-不共存,B错误;
C.使甲基橙显黄色的溶液呈碱性,碱性条件下 与OH-不共存,C错误;
D. 中没有带颜色离子,且都不反应而大量共存,D正确;
故选D。
4.(2024·黑龙江·三模)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.使蓝色石蕊试纸变红的溶液中:
B.在 氯化亚铁溶液中:
C.麦芽糖溶液中:
D. 的溶液中:
【答案】B
【解析】A.使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性, 会和 反应生成二氧化碳,不能大量存在,A错
误;
B. 离子之相互不反应,能共存,B正确;
C. 能与麦芽糖发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D. 的溶液呈碱性,碱性溶液中 不能大量共存,D错误;故选D。
题型二 离子检验与推断
5.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟)已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中,碘水中的蓝色褪为无色,溶液无沉
淀生成。某无色溶液中可能含有 、 、 、 ,向该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无
色,则有关该无色溶液下列判断正确的是
A.氧化性 B.一定不含有
C.一定含有 D.可能含有
【答案】C
【解析】根据亚硫酸钠加入含淀粉的碘水中,溶液褪色,说明碘水把亚硫酸钠氧化了,说明 的氧化性强
于 ,即 的还原性强于 ,但向无色溶液中加入少量溴水溶液不变色,不能说明溴的氧化性不如碘
单质强,因为被少量的溴氧化的是 ,A错误;由A分析知,不能判断是否有 ,B错误;判断无色溶
液中一定含有 ,可能含有 ,根据电荷守恒,一定存在 ,C正确;由于溶液是无色溶液,说明一
定不含 ,D错误; 故选C。
6.(2024·吉林长春·一模)下列实验设计、现象和结论都正确的是
选
实验操作及现象 实验结论
项
取少量 样品溶于水,加入 溶液,再加入足量盐酸,
A 原样品已变质
产生白色沉淀
B 向某溶液中滴加浓盐酸,将产生气体通入石蕊试液,溶液先变红后褪色 溶液中含有 或
气体X不一定是氧化性
C 向溶有 的 溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体
该固体试样中不可能存
在某固体试样加水后的溶液中,滴加 溶液,没有产生使湿润红色
D
石蕊试纸变蓝的气体 在
【答案】C
【解析】若样品未变质,在溶液中亚硫酸氢根离子与硝酸根离子发生氧化还原反应,亚硫酸氢根离子被硝
酸根离子氧化为硫酸根离子,也会与钡离子反应产生白色沉淀,故结论无法得出,A不符合题意;若溶液
中含有 或 ,滴加稀盐酸产生二氧化硫气体,通入石蕊试液中石蕊会变红,但二氧化硫无法漂白
石蕊,故溶液不会褪色,B不符合题意;气体X可以是氨气,与二氧化硫一起通入氯化钡溶液后,氨气与
二氧化硫优先反应,生成亚硫酸铵,后与氯化钡复分解生成亚硫酸钡白色沉淀,C符合题意; 与氢氧
根离子反应若不加热或者碱溶液浓度不够只能够生成一水合氨,不会产生氨气,故D不符合题意;故选
C。7.(2024·河北保定·一模)某透明溶液中可能含有 、 、 、 、 、 、 、 、
、 中的几种离子(浓度均为 )。常温下,对其进行如下实验操作:
下列说法错误的是
A.实验过程中有氧化还原反应发生
B.无法判断原溶液中是否含有
C.原溶液中一定不含 、 、 、 、 、
D.原溶液中一定含有 、 、 、
【答案】B
【分析】溶液pH=1,说明有H+,则不含有 、 、 ;继续滴加足量硝酸钡溶液,生成白色沉
淀,说明原溶液中有 ;向得到的澄清溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液中含有 ,
由于H+与 同时有时溶液有强氧化性,故溶液中不含有 ;浓度均为 ,根据电荷守恒可以
判断出溶液中含有 , 、 都不能含有;综上,原溶液中一定含有的离子是: 、 、 、
,一定不含有的离子是 、 、 、 、 、 ;
【解析】A.加入足量硝酸钡溶液时,在酸性溶液中, 将 氧化为Fe3+,发生了氧化还原反应,故
A正确;
B.由分析可知,原溶液中不含有 ,故B错误;
C.由分析可知,原溶液中一定不含 、 、 、 、 、 ,故C正确;
D.由分析可知,原溶液中一定含有 、 、 、 ,故D正确。
答案选B。
8.(2024·湖南长沙·二模)某溶液X中可能含有Na+、 、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、 、 、
中的一种或几种。取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示,下列有关推理错误的是
A.溶液X中一定不存在的阴离子为 和
B.生成气体A的离子方程式为3Fe2++ +4H+=3Fe3++NO↑+2HO
2C.气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.溶液G中一定含有的阳离子为H+、Mg2+、Fe3+、Fe2+
【答案】D
【分析】溶液X加入过量稀硫酸生成沉淀C为硫酸钡,说明X中存在Ba2+,则一定不存在 和 ,
故气体A为 被还原生成NO气体,还原剂是Fe2+,一定含有 、Fe2+,溶液B加入过量NaOH溶液
生成气体D为氨气,一定含有 ,沉淀F一定含有Fe(OH) ,可能含有Mg(OH) 和Fe(OH) ;
3 2 2
【解析】A.溶液X加入过量稀硫酸生成沉淀C为硫酸钡,说明X中存在Ba2+,则一定不存在 和
,故A正确;
B.气体A为NO,生成NO的离子方程式为3Fe2++ +4H+=3Fe3++NO↑+2HO,故B正确;
2
C.气体D为氨气,氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C正确;
D.沉淀F一定含有Fe(OH) ,可能含有Mg(OH) 和Fe(OH) ,则溶液G中一定含有的阳离子为H+、Fe3+,
3 2 2
可能含有Mg2+和Fe2+,故D错误;
故选D。
题型三 综合考查离子反应的应用
9.(2024·江苏南京·二模)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( )
A K+、Na+、HSO 、SiO 少量HCl 2H++SiO ===H SiO↓
2 3
B NH 、Fe2+、Br-、SO 过量HS Fe2++HS===FeS↓+2H+
2 2
C HClO、Na+、Fe3+、SO 过量CaCl Ca2++SO ===CaSO ↓
2 3
D I-、Cl-、H+、SO 少量NaNO 6I-+2NO+8H+===2NO↑+4HO+3I
3 2 2
【答案】D
【解析】A. HSO的电离程度大于水解程度,在溶液中显酸性,溶液中亚硫酸氢根离子与硅酸根离子反应生
成硅酸沉淀,反应的离子方程式为2HSO+SiO ===H SiO↓+2SO ,不能大量共存,故A错误;B.硫化亚
2 3
铁能与氢离子反应,亚铁离子与硫化氢不能反应,否则违背强酸制弱酸原理,故B错误;C.亚硫酸根离子
具有还原性,在溶液中能与具有氧化性的次氯酸和铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故 C错误;
D.酸性条件下,硝酸根离子能与碘离子反应生成单质碘、一氧化氮和水,反应的离子方程式为 6I-+2NO
+8H+===2NO↑+4HO+3I,故D正确。
2 2
10.(2024·湖南岳阳·模拟)以高铅硫化锌原矿[主要含有ZnS,含有少量PbS、ZnCO 、SiO 、FeS、
3 2
InO(氧化铟)等]为原料制备单质Zn的工艺流程如下:
2 3
已知:电解液浓度过大会导致溶液粘度变大,离子迁移速率低,电解效率低。回答下列问题:
(1)“沸腾焙烧”的目的是 ;其中杂质FeS充分焙烧产生大量废气,其废气的主要成分的空间结
构名称为 。
(2)“滤渣I”的主要成分为 和PbSO
4。
(3)“除铁”时Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为 。
【答案】(1) 增大固体与空气接触面积,提高焙烧效率,除去硫元素杂质 V形或角形
(2)SiO
2
(3)4H++6ZnO+O +4Fe2+=4FeOOH+6Zn2+
2
【分析】高铅硫化锌原矿,主要含有ZnS,含有少量PbS、ZnCO 、SiO 、FeS、InO(氧化铟)等,通过
3 2 2 3
“沸腾焙烧”使PbS中是硫元素转化为SO 气体除去,再用硫酸进行酸浸,Pb2+遇反应生成PbSO 沉淀,
2 4
酸性氧化物SiO 不能溶于硫酸,也进入滤渣Ⅰ,然后加入锌置换铟而除去铟离子 In3+,通入O 将Fe2+氧化
2 2
为Fe3+并加入ZnO调整溶液pH,使Fe3+转化为碱式氧化铁FeOOH除去,最后电解溶液得锌单质。
【解析】(1)①“沸腾焙烧”的目的是使固体和气体接触充分,增大固体与空气接触面积,提高焙烧效
率;
②硫元素焙烧转化为SO ;SO 的中心S原子价层电子对数是2+ =3,为sp2杂化,SO 的空间结构名
2 2 2
称为V形或角形;
(2)根据上述分析可知:滤渣Ⅰ主要成分为SiO 和PbSO ;
2 42
(3)“除铁”时Fe2+被空气中氧气氧化,加入氧化锌调节pH,转化为FeOOH,且溶液仍然保持酸性,故
离子方程式为 。
11.(2024·福建厦门·模拟)常温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A. 碳酸钠溶液 中: 、 、
B.加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子: 、 、 、
C. 酸性 溶液中: 、 、 、
D.常温下 的溶液中: 、 、 、
【答案】A
【解析】A. 碳酸钠溶液 呈碱性, 、 、 均不会和OH-反应,且三种
离子之间也互不反应,故各离子可以共存,A选;
B.加入苯酚显紫色的溶液中有铁离子,铁离子和硫离子之间会发生氧化还原反应,生成亚铁离子和硫单
质,故二者不能共存,B不选;
C. 在酸性 溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,C不选;D.常温下 的溶液中,氢离子的浓度为0.1 mol⋅L,溶液中还有硝酸根离子,在氢离子
的作用下硝酸根离子会将亚铁离子氧化,故三者不能共存,D不选;
故选A。
12.(2024·广东·二模)常温下, 。下列有关离子大量共存的分析正确的是
选
粒子组 分析
项
醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当 不能大量共存,原因是醋酸较多,醋酸能与
A
和 反应
时: 、 、 、
不能大量共存,原因是
B 的氨水中: 、 、
能大量共存,原因是这三种离子之间不发生反
C 常温下, 的溶液中: 、 、
应
用惰性电极电解时,一开始就能产生氧气的溶液 能大量共存,原因是在酸性或碱性溶液中这四
D
中: 、 、 、 种离子之间不发生反应
【答案】A
【解析】A.醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当 时,醋酸较多,醋酸能与 和
反应,不能大量共存,故A项正确;
B.氨水的主要成分是一水合氨,一水合氨是弱碱,正确的离子方程式为
,故B项错误;
C.根据 可知, 时 ,会生成沉淀, 不能大量
存在,故C项错误;
D. 与 不能大量共存,D项错误;
故选A。
13.(2024·江苏南京·二模)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水、铁粉和葡萄糖溶液可按照如图方法从某
含有Cu2+、Ag+的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
下列说法错误的是( )A.试剂1是NaCl溶液,其发生反应的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓
B.试剂2是Fe粉,物质2→Cu的离子反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C.试剂3发生反应的离子方程式为AgCl+2NH ·H O===[Ag(NH )]++Cl-+2HO
3 2 3 2 2
D.分离1、2、3的操作都是过滤;[Ag(NH)]+溶液与试剂4反应需加热
3 2
【答案】B
【解析】在含有Cu2+、Ag+的混合溶液中,加入试剂1,得到物质1和物质3,向物质1中加入过量Fe粉,
经一系列反应产生Cu单质,则物质1中含有Cu2+,加入的试剂1将原混合物中的Ag+转化为沉淀,该试
剂中含有Cl-,为NaCl溶液,物质3是AgCl。向含有Cu2+的溶液中加入过量Fe粉,发生反应:Fe+Cu2+
===Fe2++Cu,过滤分离得到物质2中含Cu及过量的Fe,再向物质2中加入稀盐酸,Fe与盐酸发生置换反
应变为FeCl 进入溶液,Cu不与盐酸反应,通过过滤、洗涤可分离得到Cu单质,则试剂2是盐酸。物质3
2
是AgCl,向其中加入氨水得到银氨溶液,试剂3为氨水,向银氨溶液中加入葡萄糖溶液,水浴加热,发生
银镜反应,得到Ag单质。试剂1是NaCl溶液,Cl-与Ag+反应产生AgCl沉淀,该反应的离子方程式为:
Ag++Cl-===AgCl↓,A正确;试剂2是盐酸,物质2是Fe、Cu混合物,物质2→Cu的离子反应为Fe+2H
+===Fe2++H↑,B错误;试剂3是氨水,与AgCl发生反应产生银氨溶液,反应的离子方程式为AgCl+
2
2NH ·H O===[Ag(NH )]++Cl-+2HO,C正确;分离1、2、3都是分离难溶性固体与可溶性液体混合物
3 2 3 2 2
的操作,操作名称都是过滤;试剂4是葡萄糖溶液,葡萄糖与银氨溶液水浴加热发生银镜反应产生Ag单
质,D正确。
14.(2024·安徽淮北·一模)某溶液可能含有等浓度的下列某些离子:
,取溶液分别进行如下实验:
①加入 酸化的 溶液产生白色沉淀;
②加入淀粉 溶液,呈蓝色;
③加入 溶液产生白色沉淀,加热后产生有刺激性气味的气体。
下列说法错误的是
A.由①②可知一定有
B.若将①中的试剂换成盐酸酸化的 溶液,不影响成分的判断
C.
D.不能确定有无
【答案】D
【分析】①加入 酸化的 溶液产生白色沉淀,则该白色沉淀为硫酸钡,原溶液中可能含有
,也可能含有 被硝酸氧化生成 导致;
②加入淀粉 溶液,呈蓝色,说明溶液中存在强氧化性离子,能将KI氧化生成碘单质,则应含有
,从而排除 ,则原溶液中肯定存在 ;
③加入 溶液产生白色沉淀,可知存在 ,加热后产生有刺激性气味的气体,则存在 ;又因各离子浓度相同,结合电荷守恒可知溶液中一定存在 ,不存在 ,据此分析解答。
【解析】A.由②可推知溶液中存在氧化性离子,则存在 ,从而排除 ,再结合①中白色沉淀
现象,可知存在 ,故A正确;
B.若将①中的试剂换成盐酸酸化的 溶液,则可通过白色沉淀现象直接确定 存在,对最终成分
的判断无影响,故B正确;
C.加入 溶液产生白色沉淀,可知存在 ,加热后产生有刺激性气味的气体,则存在 ,反应
为: ,故C正确;
D.由以上分析可知溶液中存在 ,故D错误;
故选:D。
15.(2024·山东菏泽·模拟)锰锌铁氧体是一种典型的软磁材料,广泛应用于电子,通讯等领域,主要成
分是 、 、 ,由黄钾铁矾渣(主要成分为 ,还含有 , , 、 、
、 等硫酸盐及 ]制备锰锌铁氧体的流程如图。
表1 有关离子沉淀的pH
( 为金属离子)
开始沉淀pH 2.2 5.8 6.2 4.4 7.2
完全沉淀pH( ) 3.2 8.3 8.2 6.4 9.2表2 物质的溶度积常数
物
质
(1)“酸浸”后,浸渣的主要成分有 (填化学式),能提高浸出率的措施有 (任写两点
即可)。
(2)加入铁粉时,反应温度对 浓度的影响如图,反应的最佳温度为 。
(3)“除钙、镁”中,溶液的pH不宜太小或太大,生产中pH保持在5左右的原因是 。
(4)“除铜、镉”中,最先沉淀的离子是 (填离子符号),若要将溶液中的铜和镉完全沉淀,溶液
中的 不低于 mol/L。
(5)若锰锌铁氧体中金属元素理论质量配比为 ,若调节成分前溶液
中 , ,则应加入的 质量为 g。
(6)若以 代表溶液成分,则“共沉反应”中,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 、 、 将焙烧产物粉碎、适当增大 的浓度(或搅拌溶液等)
(2)75℃左右
(3)pH小于5时,由 可知,酸性太强, 、 可能因 浓度太小而不能完全沉淀;
pH大于5时,溶液中 、 会以氢氧化物的形式沉淀
(4)
(5)63.42
(6)
【分析】根据流程,用过量的稀硫酸溶解黄钾铁矾渣的主要成分为,含杂质Zn、Cu、Cd、Mg等的氧化物,加入过量稀硫酸溶解,加入铁粉,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H↑,再加入
2
(NH4)2S,NH4F除杂,滤液中加入ZnSO、MnSO 调节溶液成分,最后再加入NH HCO 共沉淀Fe2+、
4 4 4 3
Mn2+、Zn2+,得到沉淀,煅烧得到;据此分析解题。
【解析】(1)①“酸浸”后,难溶于水的硫酸铅、二氧化硅,部分硫酸钙进入滤渣中,所以浸渣的主要
成分有硫酸铅、二氧化硅、硫酸钙;
②能提高浸出率的措施有将焙烧产物粉碎,适当的增大硫酸浓度﹑搅拌等;
(2)加入铁粉,是为了除杂质,同时得到 ,根据图中信息,75℃左右 浓度最大,所以温度控制在
75℃左右最佳;
(3)溶液的pH不宜太小或太大,若太小,由 可知,酸性增强, 的电离平衡逆向移动,
降低了 的浓度,导致钙、镁离子不能沉淀。若pH太大,溶液的 , 会形成氢氧化物沉淀,影响
产物的产量。
(4)①由于 和 均为“AB”型化合物,且 的 更小,所以“沉铜、镉”中,最先沉淀的离子
是 ;
②若要将溶液中的铜、镉完全沉淀,即 完全沉淀即可,根据 ,则溶液中的
;
(5)根据锰锌铁氧体中元素理论质量配比 ,现溶液中
, ,则 ,加入的 质量为
;
(6)“共沉反应”的化学方程式为 离子方
程式为 。
1.(2024·浙江卷1月)在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意; 会
生成 离子而不能大量共存,故B不符合题意; 会生成 沉淀而不能大量共
存,故C不符合题意; 虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合题意;答案D。
2.(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
【答案】C
【解析】A.氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;B.Fe3+、I-会发生氧化还原反
应,不能大量共存,B项错误;C.醋酸显酸性,在醋酸溶液中SO、NH、Br-、H+均不会发生反应,能大量
共存,C项正确;D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误。
3.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有NaSO 、NaSO 、NaSO 和NaCO。取少量样品进行如下
2 4 2 3 2 2 3 2 3
实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心
分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl 溶液有沉淀生成。
2
该样品中确定存在的是( )
A.Na SO 、NaSO B.Na SO 、NaSO
2 4 2 2 3 2 3 2 2 3
C.Na SO 、NaCO D.Na SO 、NaCO
2 4 2 3 2 3 2 3
【答案】A
【解析】向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在NaSO,发
2 2 3
生反应SO+2H+===S↓+HO+SO ↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加BaCl 溶液,有沉淀生成,
2 2 2 2
则沉淀为BaSO,说明固体中存在NaSO ,不能确定是否有NaSO 和NaCO,NaSO 、NaCO 与过量稀
4 2 4 2 3 2 3 2 3 2 3
盐酸反应现象可以被NaSO 与过量稀盐酸反应的现象覆盖。
2 2 3
4.(2021·福建卷)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是( )
A.0.2 mol·L-1的NH Cl溶液:Na+、K+、SO、SiO
4
B.0.1 mol·L-1的FeCl 溶液:NH、Ca2+、Br-、SCN-
3
C.0.2 mol·L-1的HSO 溶液:Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
2 4
D.0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液:Na+、K+、Cl-、ClO-
2
【答案】D
【解析】A.NH Cl是强酸弱碱盐,0.2 mol·L-1的NH Cl溶液显酸性,H+与SiO生成硅酸沉淀不能大量共
4 4
存,A不符合题意;B.0.1 mol·L-1的FeCl 溶液,Fe3+与SCN-生成Fe(SCN) 不能大量共存,B不符合题意;
3 3
C.0.2 mol·L-1的HSO 溶液,H+、Fe2+、NO共同作用发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
2 4
D.0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液,Ba2+、OH-、Na+、K+、Cl-、ClO-能大量共存,D符合题意。
2
5.(2021·天津卷)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+、SO、NO
B.pH=12的溶液:K+、Na+、NO、CO
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HCO
【答案】B
【解析】pH=1的溶液显酸性,酸性条件下NO能氧化Fe2+,A项错误;pH=12的溶液显碱性,K+、Na
+、NO、CO、OH-能大量共存,B项正确;Cu2+和S2-因产生CuS沉淀而不能大量共存,C项错误;Al3+和
HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,D项错误。
6.(2021·湖南卷)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( )
粒子组 判断和分析
不能大量共存,因发生反应:
A Na+、Al3+、Cl-、NH ·H O
3 2
Al3++4NH ·H O===AlO+4NH+2HO
3 2 2
【答
不能大量共存,因发生反应:
B H+、K+、S 2 O、SO 案】B
2H++SO===S↓+SO ↑+HO
2 2 2
【解
C Na+、Fe3+、SO、HO 能大量共存,粒子间不反应
2 2
析】
D H+、Na+、Cl-、MnO 能大量共存,粒子间不反应
Al3+
与NH ·H O反应产生Al(OH) 沉淀,不产生AlO,A错误;H+与SO不能共存,发生反应的离子方程式为
3 2 3 2
2H++SO===S↓+SO ↑+HO,B正确;Fe3+可催化HO 分解,不能大量共存,C错误;酸性条件下,
2 2 2 2 2
MnO可将Cl-氧化为Cl,D错误。
2