第6 讲 离子共存、检验与推断
考点一 溶液中离子共存的判断
1.离子共存的实质
几种离子在同一溶液中若不发生任何反应,称离子能大量共存,若离子之间能发生反应,则不能大量
共存。
2.离子不能共存的4 个角度
(1)因发生复分解反应不能大量共存
①生成难溶物或微溶物
Ba2+、Ca2+与SO4
2−、C O3
2−、SO3
2−等不能大量共存;Ag+与SO4
2−、C O3
2−、Cl-等不能大量共存;OH-与
Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Fe2+、Cu2+等不能大量共存。
②生成难电离或易挥发的物质
H+与OH-、CO3
2−、HC O3
−、SO3
2−、HSO3
−、F-、CH 3COO-、S2O3
2−等不能大量共存;OH-与H+、N
H 4
+、Mg2+
H C
等阳离子及O3
−、HSO3
−等弱酸的酸式酸根不能大量共存。
(2)强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存
熟记常见的氧化性、还原性离子
氧化性离子
ClO-、MnO4
−(H+)、NO3
−(H+)、Fe3+、Cr2O7
2−
还原性离子
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO3
2−、HS-、HSO3
−
(3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存
Al3+ 与CO3
2−、HC O3
−、SO3
2−、HSO3
−、S2- 、HS- 、[Al(OH)4]- 、SiO3
2−等,Fe3+ 与CO3
2−、HC O3
−、
[Al(OH)4]-、SiO3
2−等不能大量共存。
(4)因发生配位反应不能大量共存
Fe3+与SCN-、Ag+与NH3·H2O 等不能大量共存。
小题对点过
(1)判断下列几组离子能否大量共存,不能大量共存的说明理由。
①[Al(OH)4]-、HCO3
−、Na+、K+
②NH 4
+、CH 3COO-、C O3
2−
③Na+、Fe2+、NO3
−、SO4
2−:
。
④H+、Fe2+、NO3
−、SO4
2−:
。
⑤向含有Fe2+、Cl-、Na+、H+的溶液中滴入H2O2:
。
(2)S2-与SO3
2−,Cl-与ClO-在碱性条件下能否大量共存: (填“能”或“不能”)。写出上述两
组离子在酸性条件下反应的离子方程式:
、
。
答案 (1)①不能,[Al(OH)4]-+HCO3
−===Al(OH)3↓+CO3
2−+H2O
②NH 4
+与CH 3COO-、C O3
2−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。
③能
④不能,H+、Fe2+、NO3
−发生氧化还原反应
⑤不能,H2O2在酸性条件下氧化Fe2+
(2)能 2S2-+SO3
2−+6H+===3S↓+3H2O Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
3.有限定条件的离子共存判断
条件类型
常见表述
说明
常见的
限定条件
无色
有色离子不可大量共存
常温下,pH=1 或13
溶液显酸性或碱性
因发生氧化还原反应而不能
大量共存
只是氧化性离子与还原性离子不能大
量共存,不包括其他反应类型的离子
常见的
隐含条件
通入足量的氨气
与NH3·H2O 反应的离子不能大量共存
由水电离出的c(H+)=1×10-12
mol·L-1;与铝反应产生氢气的
溶液既可能显酸性也可能显碱性
溶液
常见的
易错点
透明
溶液“透明”可以“有色”
①一定大量共存;
②可能大量共存;
③不能大量共存
审清关键字
小题对点过
判断下列溶液中,离子一定能大量共存的有 。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO4
2−、Fe3+。
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3
−、Cl-。
(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH 4
+、Al3+、SO4
2−、N O3
−。
(4)碳酸氢钠溶液:K+、SO4
2−、Cl-、H+。
(5)含大量Fe3+的溶液中:NH 4
+、Na+、Cl-、SCN-。
(6)强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO3
2−。
(7)常温下,pH=1 的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3
−。
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、CO3
2−、SO4
2−。
(9)由水电离出的c 水(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、NO3
−。
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、CO3
2−。
(11)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-。
答案 (6)(9)(11)
1.(2025·八省联考陕西卷)下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是( )
A.S2O3
2−、H+、I-、Na+
B. CO3
2−、Cl-、ClO-、K+
C.NH 4
+、Br-、Cu2+、Ag+
D. K+、Fe3+、[Cu(NH3)4]2+、SO4
2−
答案 B
解析 A.S2O3
2−、H+反应生成硫单质和二氧化硫,不能大量共存,A 错误;B.CO3
2−、Cl-、ClO-、K+互不
反应,可以大量共存,B 正确;C.Br-、Ag+会生成溴化银沉淀,不能大量共存,C 错误;D.Fe3+在
[Cu(NH3)4]2+大量存在的溶液中会生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,D 错误。
2.(2024·天津南开二模)用经氯气消毒的自来水配制的溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Na+、NH 4
+、SO4
2−
B. K +、MnO4
−、I-
C.Al3+、Cl-、HCO3
−
D . Na+、Ag+、N O3
−
答案 A
解析 经氯气消毒的自来水中含有大量氯气、次氯酸、氯离子、次氯酸根离子和氢离子。A.三种
离子在自来水中不发生任何反应,能大量共存,故A 正确;B.自来水中,碘离子酸性条件下会与高锰酸
根离子、氯气和次氯酸反应,不能大量共存,故B 错误;C.碳酸氢根离子会与铝离子发生反应,不能大
量共存,故C 错误;D.自来水中,氯离子会与银离子反应生成氯化银沉淀,不能大量共存,故D 错误。
3.(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:Na+、CO3
2−、K+、Cl-
B.在0.1 mol·L-1氯化亚铁溶液中:NO3
−、SO4
2−、K+、Na+
C.麦芽糖溶液中:MnO4
−、Na+、SO4
2−、H+
D.lg
c( H
+)
c(O H
−)=-3 的溶液中:K+、NH 4
+、S2O3
2−、CH3COO-
答案 B
解析 A.使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性,CO3
2−会和H+反应生成二氧化碳,不能大量存在,A 错误;
B.Fe2+、Cl-、NO3
−、SO4
2−、K+、Na+离子之相互不反应,能共存,B 正确;C.MnO4
−、H+能与麦芽糖发
生氧化还原反应,不能大量共存,C 错误;D.lg
c( H
+)
c(O H
−)=-3 的溶液呈碱性,碱性溶液中NH 4
+不能大量共
存,D 错误。
考点二 离子的检验与推断
1.常见阳离子的检验与推断
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成
沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阳离子
试剂
实验现象(依据)
Mg2+
NaOH 溶液
开始产生白色沉淀,NaOH 溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH 溶液
开始产生白色沉淀,NaOH 溶液过量沉淀溶解
Fe2+
NaOH 溶液
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6]
溶液
产生蓝色沉淀
Fe3+
NaOH 溶液
产生红褐色沉淀
Cu2+
NaOH 溶液
产生蓝色沉淀
(2)依据生成的气体检验或推断
NH 4
+
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
阳离子
试剂或方法
实验现象(依据)
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
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)
Fe3+
KSCN 溶液
溶液呈红色
Fe2+
先加KSCN 溶
液再加氯水
先无明显变化,
后变红色
小题对点过
(1)向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN 溶液,溶液变红色,能否说明原溶液中一定有Fe2+?
(2)做某溶液的焰色试验,火焰呈黄色,溶液中一定存在Na+,能否说明溶液中不存在K+?
(3)在某溶液中,滴加NaOH 溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该溶液中不可能存在N
H 4
+,判断是否合理?简述判断的理由。
答案 (1)不能说明原溶液中一定有Fe2+,原溶液中可能存在Fe3+,干扰Fe2+结果的判断,检验Fe2+时,应
先加KSCN,再加氯水。
(2)不能说明溶液中不存在K+,原溶液可能存在K+,因为钾的焰色试验必须透过蓝色钴玻璃才能观察
到。
(3)不合理 NH 4
+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
2.常见阴离子的检验与推断
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
Cl-
Br-
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀:AgCl
产生淡黄色沉淀:AgBr
产生黄色沉淀:AgI
SO4
2−
稀盐酸和BaCl2溶液
加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色
沉淀
CO3
2−
CaCl2溶液和稀盐酸
加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶
解,产生无色无味气体
(2)依据生成的气体检验或推断
阴离子
试剂
实验现象(依据)
CO3
2−、HCO3
−稀盐酸和澄清石灰水
产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO3
2−、HSO3
−稀H2SO4和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品
红溶液褪色
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
①
②
Br
−
I
−}
有机层(下层){
橙红色,表明有Br
−
紫红色,表明有I
−
③I-
溶液变蓝,表明有I -
小题对点过
(1)向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不消失,不能判断原溶液中一定存
在SO4
2−,原因是什么?
(2)向某溶液中滴入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能判断原溶液中一定存在CO3
2−,原
因是什么?
答案 (1)若原溶液中存在Ag+,也有相同的现象。
(2)若原溶液中存在HCO3
−、SO3
2−、HSO3
−等,也有相同的现象。
(一)常见离子检验及干扰因素的识别
1.下列说法错误的是 。
(1)向某溶液X 中滴加少量稀盐酸,再滴加几滴Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,该溶液中含有SO4
2−
(2)向某溶液中加入BaCl2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SO4
2−
(3)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定存在SO4
2−
(4)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在CO3
2−
(5)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-
答案 (1)(2)(3)(4)
2.(2024·甘肃张掖模拟预测)下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
检验有机物中是否含
有碘元素
B
验证久置的Na2SO3
是否变质
取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中,加入足
量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀
出现
C
测定纯碱样品( 含
NaCl)的纯度
取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应,用碱石灰吸
收产生的气体,测定碱石灰的增重
D
确认某钾盐中含有硫
元素
向该钾盐固体中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶
液,观察到品红溶液褪色
答案 B
解析 A.滴入硝酸银前应先加稀硝酸酸化,以消除水解液中含有的NaOH 与AgNO3溶液反应干扰检
验,故A 错误;B.加入盐酸除去Na2SO3,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2SO3中含有
Na2SO4,从而证明Na2SO3已氧化变质,故B 正确;C.碱石灰的增重包括生成的CO2、挥发的氯化氢和
水蒸气的质量,无法利用增重数据计算Na2CO3的质量,即纯度无法计算,故C 错误;D.KMnO4与浓盐
酸反应能够生成Cl2,Cl2也能使品红溶液褪色,且硫元素未必以亚硫酸盐的形式存在,加入盐酸后产生
的未必是二氧化硫气体,故D 错误。
(二)离子或物质推断
3.澄清透明的溶液X 中含有下表离子中的某5 种,且各离子浓度相等(不考虑水的电离与离子水解)。
向X 溶液中加入足量稀盐酸,立即有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙
述正确的是( )
阳离子
阴离子
Na+、Fe3+、Ca2+、
Fe2+、Mg2+、Al3+
OH-、NO3
−、HC O3
−
、
CO3
2−、SO4
2−、Cl-
A.X 溶液中至少含有HCO3
−
C
或
O3
2−中的一种
B.溶液中一定没有Fe3+
C.无法确定Mg2+是否存在
D.溶液中可能存在Cl-
答案 B
解析 向X 溶液中加入足量稀盐酸,立即有无色气体生成,反应前后阴离子种类没有变化,一定含有
Cl-,一定不含OH-、HCO3
−、C O3
2−,发生反应为3Fe2++NO3
−+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,放出的无色气
体是NO,则原溶液中含有Fe2+、NO3
−;X 中含有5 种离子,且各离子浓度相等,则根据电中性原则一定
含有硫酸根离子,Ca2+、SO4
2−不能大量共存,则溶液中一定含有Mg2+,根据以上分析,原溶液中一定含
有Fe2+、Mg2+、NO3
−、SO4
2−、Cl-,一定不含Na+、Fe3+、Ca2+、Al3+、OH-、HCO3
−、C O3
2−。
4.在Na+浓度为0.5 mol·L-1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
−C O3
2−SiO3
2−SO4
2−
现取该溶液100 mL 进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况
下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
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
请回答下列问题:
(1)实验 Ⅰ 能确定一定不存在的离子是 。
(2)实验 Ⅰ 中生成沉淀的离子方程式为
。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(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“?”)。
阴离子
NO3
−
CO3
2−
SiO3
2−
SO4
2−
c/(mol·L-1)
(4)判断K+是否存在 (填“存在”或“不存在”),若存在求其最小浓度 mol·L-1,若
不存在说明理由: 。
答案 (1)Ag+、Mg2+、Ba2+
(2)SiO3
2−+2H+===H2SiO3↓
(3)? 0.25 0.4 0
(4)存在 0.8
解析 由题知溶液为透明澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ、Ⅱ可知,加入稀盐
酸产生气体,必有CO3
2−,其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol-1÷0.1 L=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无Ag+、
Mg2+、Ba2+;且能生成白色沉淀,因此有SiO3
2−
,发生的反应为SiO3
2−
+2H+===H2SiO3↓,H2SiO3
SiO2+H2O,故SiO3
2−的浓度为2.4 g÷60 g·mol-1÷0.1 L=0.4 mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含SO4
2−;根
据电荷守恒知2c(CO3
2−)+2c(SiO3
2−)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1,故含K+,其最小浓度为
1.3 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.8 mol·L-1。
(1)离子推断遵循的四原则
(2)应用电荷守恒关系定量推断
解与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法;如果多种离子共
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,即阳离子所带
的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
考点三 粗盐的提纯
1.粗食盐水中常含有的杂质离子
离子:Ca2+、Mg2+、SO4
2−。
2.选择除杂试剂
杂质离子
离子性质(离子方程式)
选择试剂
Ca2+
Ca
2+ +C
O3
2−===CaCO3↓
Na2CO3溶液
Mg2+
Mg
2+ +2OH
- ===Mg
( OH
) 2↓
NaOH 溶液
SO4
2−
Ba
2+ +S
O4
2−===BaSO4↓
BaCl2溶液
3.粗盐提纯时加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去。
通常有以下三种路线
小题对点过
(1)在实验中加入稀盐酸的目的是什么?
(2)加过量Na2CO3时,除去哪些离子?如何证明离子已经除尽?
答案 (1)除去溶液加入的过量的OH-和CO3
2−。
(2)除去Ca2+和上步过量的Ba2+ 取少许滤液于试管中,加入Na2CO3溶液,如无白色沉淀生成,证明
Ca2+和Ba2+已除净。
1.实验室将粗盐提纯并配制0.10 mol·L-1的NaCl 溶液。本实验必须用到的仪器有( )
①天平 ②酒精灯 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦冷凝管
A.①②④⑥
B.①③⑤⑥
C.①②⑤⑥
D.②③④⑦
答案 C
2.(2024·合肥模拟)某种粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO4
2−等杂质。某同学在实验室中设计
了用这种粗盐制备精盐的方案(用于沉淀的试剂稍过量),如图所示:
请回答下列问题:
(1)为操作Ⅳ选择所需仪器: (填标号)。
A.烧杯 B.试管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精灯 G.蒸发皿
(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3 溶液、NaOH 溶液、BaCl2 溶液作除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为
NaOH 溶液→ → 。
(3)操作Ⅲ中,判断加入BaCl2已过量的方法是
。
(4)操作Ⅴ应选择的酸是 ,若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影
响是
。
(5)操作Ⅵ是 (选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写)。
a.过滤、洗涤
b.蒸发结晶
c.萃取、分液
d.干燥
答案 (1)ACE (2)BaCl2 溶液 Na2CO3 溶液 (3)取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量
BaCl2溶液,静置,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量 (4)盐酸 在酸性条件下,会有部分沉淀溶液,
从而影响精盐的纯度 (5)bad
解析 (1)浊液通过操作Ⅳ得到了澄清溶液,实现了浊液中不溶性固体与液体的分离,为过滤操作,用
到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;(2)过量碳酸钠溶液可以除掉Ca2+、过量的Ba2+,因此Na2CO3溶液
必须在BaCl2溶液之后加入;(3)利用SO4
2−和Ba2+反应生成白色沉淀判断,取所得溶液的上层清液于试
管中,再滴入少量BaCl2溶液,观察是否变浑浊,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;(4)为了除掉新
的杂质离子OH-、CO3
2−,本着少引入新的杂质的原则选择盐酸,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐
酸反应,使溶液中产生杂质离子,从而影响精盐的纯度;(5)由氯化钠溶液得到纯净氯化钠晶体的操作
是蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,洗涤的目的是除去氯化钠晶体吸附的离子。
本讲感悟
疑点:
盲点:
1.(2024·浙江卷)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A.H+、I-、Ba2+、NO3
−
B.Fe3+、K+、CN-、Cl-
C.Na+、SiO3
2−、Br-、Ca2+
D. NH 4
+、SO4
2−、CH 3COO-、HC O3
−
答案 D
解析 A.H+、I-、NO3
−三种离子会发生氧化还原反应而不能大量共存,A 不符合题意;B.Fe3+、CN-会
生成Fe(CN)6
3−离子而不能大量共存,B 不符合题意;C.SiO3
2−、Ca2+会生成CaSiO3沉淀而不能大量共
存,C 不符合题意;D.NH 4
+、CH 3COO-、HC O3
−虽然水解程度不同,但水解是微弱的,能大量共存,D 符
合题意。
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+、NO3
−、SO3
2−
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3
−
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO4
2−、N H 4
+、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO3
2−
答案 C
解析 氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A 项错误;Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能
大量共存,且Fe3+与HCO3
−发生相互促进的水解反应,也不能大量共存,B 项错误;醋酸溶液显酸性,在
醋酸溶液中SO4
2−、N H 4
+、Br-、H+均不会发生反应,能大量共存,C 项正确;硝酸银中的银离子会与
Cl-、CO3
2−反应,不能大量共存,D 项错误。
3.(2023·山东卷)鉴别浓度均为0.1 mol·L-1 的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液,仅用下列一种方
法不可行的是( )
A.测定溶液pH
B.滴加酚酞试剂
C.滴加0.1 mol·L-1 KI 溶液
D.滴加饱和Na2CO3溶液
答案 C
解析 A.NaClO 溶液显弱碱性,Ba(OH)2溶液显强碱性,Al2(SO4)3溶液显酸性,则测定溶液pH 可以鉴
别,A 不合题意;B.NaClO 溶液显碱性且具有强氧化性,滴加酚酞后溶液先变红后褪色,Ba(OH)2溶液加
入酚酞后只变红不褪色,Al2(SO4)3溶液显酸性,滴入酚酞不变色,则滴加酚酞试剂可以鉴别,B 不合题
意;C.NaClO 溶液滴入碘化钾溶液,发生氧化还原反应生成碘,溶液会由无色变成黄色,振荡后会变成
无色,而Ba(OH)2溶液、Al2(SO4)3溶液滴入碘化钾溶液后,因不与两者反应而没有现象,则仅滴加0.1
mol·L-1 KI 溶液无法鉴别,C 符合题意;D.饱和Na2CO3溶液和NaClO 溶液不反应,和Ba(OH)2溶液反应
生成碳酸钡沉淀,和Al2(SO4)3溶液发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,则滴入饱和Na2CO3溶
液可以鉴别,D 不合题意。
4.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和SO4
2−,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
答案 A
解析 为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,除杂过程中不能引入新杂质,需选择合适的试剂将
所加过量的物质除去。粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用C O3
2−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
SO4
2−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。
高考热点总结
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
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+、SO4
2−、HC O3
−
B.Cu2+、K+、SO4
2−、N O3
−
C.Na+、K+、Cl-、NO3
−
D.Na+、K+、SO3
2−、N O3
−
答案 C
解析 酸性溶液中存在大量的H+,HCO3
−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-、NO3
−、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SO3
2−、N O3
−之间发生氧化还原反应而不能共存,D 项错误。
2.实验室欲配制一种仅含四种离子(不考虑来源于水电离的离子)的溶液,且溶液中四种离子的浓度
均为1 mol·L-1,能达到此目的的是( )
A.Al3+、K+、SO4
2−、N O3
−
B.ClO-、I-、K+、Na+
C.Na+、Mg2+、SO4
2−、Cl-
D.Ba2+、OH-、CO3
2−、K+
答案 C
解析 A.Al3+、K+、SO4
2−、N O3
−在溶液中可以大量共存,但当物质的量相等时,不满足电荷守恒,A
不符合题意;B.ClO-、I-在溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,B 不符合题意;C.Na+、Mg2+、S
O4
2−、Cl-在溶液中可以大量共存,当物质的量相等时,满足电荷守恒,C 符合题意;D.Ba2+、CO3
2−在溶液
中结合生成碳酸钡白色沉淀,不能大量共存,D 不符合题意。
3.(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+、SO4
2−、Cu2+
B.pH=1 的溶液:Ba2+、NO3
−、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+、HCO3
−、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+、NO3
−、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I2,C 项错误;水电离的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,说明水的
电离受到抑制,则溶液可能是酸性或者碱性溶液,HCO3
−和H+、OH-均能反应,D 项错误。
4.(2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是( )
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN 溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
答案 A
解析 A.石灰水的主要成分为Ca(OH)2,能分别与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白
色沉淀,不能达到鉴别的目的,A 错误;B.Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN 溶液鉴别,现象为溶液
变成红色,可以达到检验的目的,B 正确;C.Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2后
可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C 正确;D.含有醛基的物质可以与银氨溶液反
应生成银单质,可以用银氨溶液来检验乙醇中混有的乙醛,D 正确。
5.(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BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO4
2−
B
滴加硫酸
有刺激性气味的气体
产生
原溶液中有SO3
2−
C
用洁净铂丝蘸取溶液
进行焰色试验
火焰呈紫色(透过蓝色
钴玻璃)
原溶液中有钾元素
D
滴加NaOH 溶液,将湿
润红色石蕊试纸置于
试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH 4
+
答案 C
解析 A 项加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有CO3
2−或SO3
2−或SO4
2−或Ag+;B 项HS
O3
−也有同样的现象;D 项检验NH 4
+应加入浓NaOH 溶液,且需要加热。
6.向某溶液中加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀HNO3沉淀不消失,则溶液中( )
A.一定含有SO4
2−、Ag+中的一种或几种
B.一定含有SO4
2−或Ag+,不含SO3
2−
C.一定含有SO4
2−
S
或O3
2−或Ag+
D.一定含SO4
2−、SO3
2−、Ag+中的一种或几种
答案 D
解析 向溶液中加入BaCl2产生的不溶于稀HNO3的白色沉淀可以是BaSO4或AgCl,所以原溶液中
可能含有SO4
2−、Ag+或其中的一种;若原溶液中含SO3
2−,当加入稀硝酸时,SO3
2−会被氧化成SO4
2−,从
而生成BaSO4沉淀,所以原溶液中也可能有SO3
2−。
7.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.加入Al 粉产生H2的溶液中:Mg2+、SO4
2−、ClO-、Ca2+
B.澄清透明溶液中:K+、Na+、SO4
2−、MnO4
−
C. c(H
+)
c(O H
−)=10-12的溶液中:NH 4
+、Ba2+、Cl-、N O3
−
D.由水电离的c(OH-)=1×10-10 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、NO3
−、S2O3
2−
答案 B
解析 A.加入Al 粉产生H2的溶液为酸性或者碱性溶液,若为碱性溶液,Mg2+能够与氢氧根离子发生
反应;若为酸性溶液,ClO-与氢离子反应,在溶液中一定不能大量共存,故A 不选;B.澄清透明溶液中,
K+、Na+、SO4
2−、MnO4
−四种离子之间不发生反应,一定能大量共存,故B 选;C. c( H
+)
c(O H
−)=10-12的溶液
中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,NH 4
+在碱性溶液中不能大量共存,故C 不选;D.由水电离的c(OH-)=1×10-
10 mol·L-1的溶液中水的电离被抑制,该溶液可能呈酸性也可能呈碱性,S2O3
2−、N O3
−在酸性溶液中会
发生氧化还原反应,不能大量共存,故D 不选。
8.某溶液中大量存在以下五种离子:NO3
−、SO4
2−、Fe3+、H+、M,它们的个数之比为N(NO3
−)∶N(S
O4
2−)∶N(Fe3+)∶N(H+)∶N(M)=2∶3∶1∶3∶1,则M 可能为(HNO3具有强氧化性)( )
A.Mg2+
B.Fe2+
C.CO3
2−
D.Ba2+
答案 A
解析 此时溶液中负电荷总数为N(NO3
−)+2N(SO4
2−)=2+2×3=8, 正电荷总数为3N(Fe3+)
+N(H+)=3×1+3=6,故M 为带两个电荷的阳离子,又因Fe2+在酸性条件下与NO3
−发生氧化还原反应而
不能大量存在,Ba2+与SO4
2−反应生成沉淀而不能大量存在,故M 为Mg2+。
9.某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有Na+、Mg2+、
Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO3
2−、SO4
2−、Cl-中的若干种离子,该小组同学取100 mL 水样进行
实验,向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol·L-1的硝酸,实验过程中沉淀质量的变化情况如图所
示:
注明:Ob 段表示滴加硝酸钡溶液;bd 段表示滴加稀硝酸
(1)水样中一定含有的阴离子是 ,其物质的量浓度之比为 。
(2)写出BC 段所表示反应的离子方程式
。
(3)由B 点到C 点变化过程中消耗硝酸的体积为 。
(4)试根据实验结果推断Na+是否存在?若存在,Na+的物质的量浓度c(Na+)的范围是(若Na+不存在,则
不必回答该问) 。
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子
(写出实验步骤,现象和结论)。
答案 (1)SO4
2−、C O3
2− 1∶2
(2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(3)40 mL
(4)存在,c(Na+)≥0.6 mol·L-1
(5)取少量水样于试管中,向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向
上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中含有Cl-;若无白色沉淀生成,证明无
Cl-存在
解析 (1)该水样为无色溶液,Fe3+、Cu2+不存在;依据图像分析加入硝酸钡溶液生成沉淀,加入稀硝酸,
沉淀部分溶解证明水样中一定含有SO4
2−、C O3
2−,又因为Al3+与CO3
2−发生相互促进的水解反应,C
O3
2−与Ag+、Ca2+、Mg2+发生反应生成沉淀不能大量存在,所以Al3+、Ag+、Ca2+、Mg2+不存在;n(SO4
2−
)=
2.33 g
233 g·mol
−1=0.01 mol,m(BaCO3)=6.27 g-2.33 g=3.94 g,n(CO3
2−)=n(BaCO3)=
3.94 g
197 g·mol
−1=0.02
mol,所以c(SO4
2−)∶c(CO3
2−)=1∶2;(2)BC 段所表示反应是碳酸钡溶于稀硝酸的反应,反应的离子方程
式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O;(3)B 点到C 点溶解的碳酸钡的物质的量n(BaCO3)=0.02 mol,消
耗稀硝酸物质的量为0.04 mol,消耗硝酸的体积= 0.04 mol
1mol· L
−1=0.04 L=40 mL;(4)依据电解质溶液呈电
中性, 阳离子Na+ 一定存在; 根据电荷守恒得到:0.01 mol×2+0.02 mol×2+n(Cl-)=n(Na+), 推知
n(Na+)≥0.06 mol,则c(Na+)≥0.6 mol·L-1;(5)可能存在的离子是Cl-,实验设计为:取少量水样于试管中,向
试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸
银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中含有Cl-;若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在。
能力提升
10.用海水得到的粗盐中含有较多杂质(如不溶性的泥沙,可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等),
粗盐提纯的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒
B.步骤②所加X 溶液和步骤④所加Y 溶液的顺序可以调换
C.步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH 和Na2CO3
D.该提纯过程未涉及氧化还原反应
答案 B
解析 A.步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒,A 正确;B.步骤②所加氯化钡溶液和步骤④所加碳酸
钠溶液的顺序不可以调换,否则会导致滤液中含有钡离子,B 错误;C.步骤⑥加入盐酸的目的是除去过
量的NaOH 和Na2CO3,C 正确;D.该提纯过程涉及的均为复分解反应,不涉及氧化还原反应,D 正确。
11.(2024·湖北襄阳二模)某固体混合物中可能含有:K+、NH 4
+、Al3+、Br-、HC O3
−、SO3
2−、SO4
2−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SO2
B.固体混合物中一定含有Br-、HCO3
−
S
和O4
2−
C.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SO2,只能是CO2,说明固体中含有HCO3
−;则一定不含Al3+,同时得到橙色溶液,说
明固体中含有Br-,而橙色溶液中加入Ba(OH)2并加热,有白色沉淀生成,该沉淀只能是BaSO4,但不能
说明原溶液含有SO4
2−,则固体一定含有SO3
2−、SO4
2−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 4
+,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SO2,故A 错误;B.由分析可知,固体混合物中一定含有Br-、HCO3
−,可能含有SO4
2−,故B 错误;C.固
体含有HCO3
−,由于Al3+与HCO3
−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 4
+、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。
12.(2024·沈阳模拟)某白色粉末中可能含CuSO4、Na2S、(NH4)2SO3、KHSO4和NaCl。某化学兴趣
小组现取该白色粉末进行如下实验:
步骤一:取少量白色粉末溶于水,没有气体逸出,得到无色透明溶液①;
步骤二:向溶液①中滴加稀硫酸,产生浅黄色固体和气体X;
步骤三:将气体X 通入CuSO4溶液,产生黑色沉淀。
根据上述现象,下列关于该白色粉末的说法正确的是( )
A.白色粉末一定不含有CuSO4和NaCl
B.白色粉末中Na2S 和(NH4)2SO3的物质的量之比大于2∶1
C.黑色沉淀不溶于硝酸
D.向溶液①中加入硝酸银可以检验氯离子是否存在
答案 B
解析 步骤一说明该粉末中一定不存在CuSO4,且Na2S、(NH4)2SO3和KHSO4不能同时存在;步骤二
产生的浅黄色固体为S,气体X 为H2S 或SO2,说明溶液①中含有Na2S、(NH4)2SO3,二者在酸性条件
下发生归中反应生成S,一定不含有KHSO4;步骤三产生的黑色沉淀为CuS,说明气体X 为H2S,综合
分析可推知,该白色粉末一定含有Na2S、(NH4)2SO3,一定不含有CuSO4、KHSO4,不能确定是否含有
NaCl。由上述分析知,A 错误;步骤二发生的反应为2S2-+SO3
2−+6H+===3S↓+3H2O、S2-+2H+===H2S↑,
则白色粉末中Na2S 和(NH4)2SO3的物质的量之比大于2∶1,B 正确;黑色沉淀为CuS,能与硝酸发生氧
化还原反应而溶解,C 错误;溶液①中含有S2-和SO3
2−,都会干扰Cl-的检验,因此向溶液①中加入硝酸
银不能检验氯离子是否存在,D 错误。
13.现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子
Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、Na+和五种阴离子NO3
−、OH -、Cl-、C O3
2−、Xn-(n=1 或2)中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是 和 。
(2)物质C 中含有离子Xn-。为了确定Xn-,现将(1)中的两种物质记为A 和B,当C 与A 的溶液混合时
产生蓝色沉淀,向该沉淀中滴入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体,则X 为 (填字
母)。
a.Br-
b.CH3COO-
c.SO4
2−
d . HC O3
−
(3)将38.4 g Cu 投入装有足量D 溶液的试管中,Cu 不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu 逐渐溶解,管口附近有
红棕色气体出现。则物质D 一定含有上述离子中的 (填相应的离子符号)。写出Cu 溶解的
离子方程式为 ,
若要将Cu 完全溶解,至少加入H2SO4的物质的量是 。
(4)E 溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质,该反应的离子方程式为
。
答案 (1)Na2CO3 Ba(OH)2 (2)c
(3)NO3
−3Cu+8 H ++2 N O3
−===3Cu2++2NO↑+4H2O 0.8 mol
(4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析 (1)CO3
2−只有与Na+才能形成可溶性物质Na2CO3,与其他阳离子都会发生反应,OH-能与Na+、
Ba2+形成可溶性物质,与Al3+、Fe3+、Cu2+结合都是沉淀,根据题意,它们所含的阴、阳离子互不相同,
故一定存在的物质为Na2CO3和Ba(OH)2;(2)根据C 与A 的溶液混合时产生蓝色沉淀,可知沉淀为氢
氧化铜,则B 为Na2CO3,A 为Ba(OH)2;向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不
再溶解,则C 为CuSO4,阴离子有SO4
2−,X 为SO4
2−,答案选c;(3)由(2)可知,另两种物质为氯化铁、硝酸
铝或氯化铝、硝酸铁,Cu 投入装有足量D 溶液的试管中,Cu 不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu 逐渐溶解,说
明D 中的阴离子一定是NO3
−,D 为硝酸铝,E 为氯化铁;管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,NO
与空气中氧气反应生成红棕色气体NO2,所以Cu 溶解的离子方程式为3Cu+8H++2NO3
−===3Cu2+
+2NO↑+4H2O;n(Cu)=
38.4 g
64 g·mol
−1=0.6 mol,根据上述方程式可知,消耗H+的物质的量是1.6 mol,则至
少需要硫酸的物质的量是0.8 mol;(4)氯化铁溶液与氢碘酸反应生成氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2,反
应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
