文档文本内容
第03 讲 离子共存 离子的检验与推断(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 离子共存判断
考向02 常见离子检验
考向03 离子推断
考向04 离子反应综合应用
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 离子共存判断
1.【不同类型离子共存】(2025·辽宁省抚顺市二中·一模)常温下,下列各组离子在溶液中能大量共存的
是
A.K+、
、
、H+
B.
、CH3COO-、
、Mg2+
C.H+、[Ag(NH3)2]+、Cl-、K+
D.Na+、Fe2+、ClO-、Cl-
【答案】B
【解析】
在酸性条件下会转化为
(重铬酸根),因此
与
不能大量共存,A 错误;
、
会双水解,但没有达到剧烈双水解程度,可以大量共存,B 正确;含
和
;
会与
结合生成
,破坏配离子,释放
,
与
生成AgCl 沉淀,C 错误;含
和
ClO⁻。ClO⁻具有强氧化性,在溶液中会将
氧化为
,D 错误;故选B。
2.【附加条件的离子共存】(25-26·黑龙江哈尔滨·高三模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大
量共存的是
A.稀硫酸中:Na
+、HSO3
−、Cl
−
B.K2CO3溶液中:Na
+、HCO3
−、Ba
2+
C.氨水中:OH
−、NO3
−、K
+
D.KMnO4溶液中:Cl
−、Fe
2+、SO4
2−
【答案】C
【解析】稀硫酸中存在大量H
+,HSO3
−与H
+反应生成SO2和H2O,不能大量共存,A 错误;K2CO3溶液中含
CO3
2−,Ba
2+与CO3
2−生成BaCO3沉淀,不能大量共存,B 错误;氨水中的OH
−、NO3
−、K
+彼此不反应,且与碱
性环境相容,能大量共存,C 正确;KMnO4溶液中,MnO4
−具有强氧化性,会氧化Cl
−和Fe
2+,不能大量共
存,D 错误;故选C。
3. 【一定条件的离子共存】(2025·辽宁·二模)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A.1 mol⋅L
−1的NaCl 溶液:Al
3+、K
+、Cl
−、HCO3
−
B.0.1mol⋅L
−1 Fe2(SO4)3溶液:Cu
2+、NH4
+、NO3
−、Cl
−
C.pH =11的氨水中:Fe
2+、Na
+、NO3
−、ClO
−
D.0.1mol⋅L
−1 AgNO3溶液:NH4
+、Mg
2+、Cl
−、SO4
2−
【答案】B
【解析】HCO3
−与Al3+在溶液中发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,A 不符合
题意;Fe2(SO4)3溶液水解呈酸性,Cu
2+、NH 4
+、NO3
−、Cl
−在此条件下不反应,能大量共存,B 符合题
意;pH=11 的氨水为碱性环境,Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀,且ClO-与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共
存,C 不符合题意;AgNO3溶液中的Ag+与Cl-生成AgCl 沉淀,不能大量共存,D 不符合题意;故选B。
4.【附加条件离子共存】(2025·东北育才学校·三模)在溶液中能大量共存的离子组是
A.
酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量
的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:
【答案】B
【解析】高锰酸钾能氧化Cl-,两者不可以大量共存,A 项不符合题意;CO2不与Ba2+、CH3COO-、Br-反
应,B 项符合题意;含有大量Fe3+的溶液显酸性,
在酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,
与
Fe2+不可以大量共存,C 项不符合题意;
与H+发生歧化反应,生成SO2和S,因此
与H+不可以大
量共存,D 项不符合题意;故选B。
5.【无色溶液离子共存】(2025·辽宁盘锦高级中学·一模)某澄清透明溶液中可能大量共存的离子组是
A.Al3+、Ca2+、Cl-、[Al(OH)4]-
B.Fe3+、Na+、I-、Ca2+
C.Ag+、
、CH3COO-、
D.K+、Fe2+、
、H+
【答案】C
【解析】Al3+、[Al(OH)4]-双水解生成Al(OH)3沉淀,不能共存,故不选A;Fe3+与I-发生氧化还原反应2Fe3+
+ 2I- = 2Fe2+ + I2,不能共存,故不选B;稀溶液中Ag+、
、CH3COO-、
相互之间不反应,可共
存,故选C;H+与
反应生成H2SiO3沉淀,不能共存,故不选D;故选C。
考向02 常见离子检验
6.【离子检验判断】(2025·辽宁大连八中·二模)取某溶液进行离子检验,下列说法正确的是
A.滴加硫酸酸化,再加
溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有
B.滴加
溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有
C.滴加KSCN 溶液不变色,再滴加几滴氯水,溶液变红色,该溶液中一定含有
D.滴加过量盐酸,生成的无色气体使澄清石灰水变浑浊,该溶液中一定含有
【答案】C
【解析】滴加硫酸酸化,引入了
,再加入
溶液,产生的白色沉淀可能是Ag2SO4,不一定是
AgCl,所以不能确定溶液中一定含有
,A 错误;滴加
溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉
淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,所以溶液中可能含有
,也可能含有Ag+,不一定含有
,B 错
误;滴加KSCN 溶液不变色,说明溶液中没有
,再滴加几滴氯水,溶液变红色,说明有
生成,是
因为氯水将
氧化为
,所以该溶液中一定含有
,C 正确;滴加过量盐酸,生成的无色气体使澄
清石灰水变浑浊,该气体可能是CO2,也可能是SO2,溶液中可能含有
、
、
、
等,
不一定含有
,D 错误;故选C。
7.【离子检验共存综合考查】(2025·黑龙江绥化·高三调研)将两种盐混合后溶于水得到一种无色透明溶
液,溶液中含有下列离子中的某些离子:H+、Na+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、SO
、CO
和Cl-,取该溶液进
行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈红色。
Ⅱ.取少许溶液滴入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀产生。过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶
解。
Ⅲ.取步骤Ⅱ中滤液少许,先滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
①根据以上现象判断,两种盐的混合溶液中肯定不存在的离子是___________;两种盐分别是
___________。
②写出反应的离子方程式:
实验Ⅱ中滴入过量的Ba(OH)2溶液:___________;
实验Ⅲ中:___________。
③为检验该混合溶液中是否含有Cl-,某同学取原混合溶液少许,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明
溶液中含有Cl-。该同学的操作是否合理___________(填“合理”或“不合理”),如果认为不合理,请说
明你的理由___________。
【答案】① Mg2+、Cu2+、Ba2+、CO
NaHSO4和NaCl
Ba
②
2++SO
+H++OH-=BaSO4↓+H2O ; H++OH-=H2O Cl-+Ag+=AgCl↓
③不合理 溶液中的SO
干扰Cl-的检验(或答“原溶液中有SO
,滴加AgNO3溶液,会生成Ag2SO4
白色沉淀,干扰Cl-的检验”)。
【分析】将两种盐混合后溶于水得到一种无色透明溶液,则混合溶液中一定不含Cu2+;根据Ⅰ,取少量溶
液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈红色,说明溶液呈酸性,混合溶液中一定含H+,
与H+在溶液中不能大
量共存,则混合溶液中一定不含
;根据Ⅱ,取少许溶液滴入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀产生,
该白色沉淀为BaSO4、Mg(OH)2中至少一种;过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶解,说明该沉淀
为BaSO4、没有Mg(OH)2,混合溶液中一定含SO4
2-、不含Mg2+,Ba2+与SO4
2-不能大量共存,混合溶液中一
定不含Ba2+;根据Ⅲ,取步骤Ⅱ中滤液少许,先滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明
原混合溶液中含Cl-;由于是两种盐溶液混合,故混合溶液中含有Na+;据此作答。
【详解】①根据分析,两种盐的混合溶液中肯定存在H+、Na+、SO4
2-、Cl-,肯定不存在的离子是Mg2+、
Cu2+、Ba2+、
;两种盐分别是NaHSO4、NaCl;
②实验Ⅱ中加入过量Ba(OH)2溶液发生反应的离子方程式为H++SO4
2-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O;
实验Ⅲ中,加入稀硝酸酸化时发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O;滴加AgNO3溶液产生白色沉淀的离
子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;
③因为原混合溶液中含SO4
2-,会与Ag+反应生成微溶于水的白色Ag2SO4沉淀,干扰Cl-的检验,故题给某同
学的操作不合理。
8.【离子检验排除干扰】(2024—2025·黑龙江鸡西·阶段检测)某无色待检溶液A 中可能含有K+、Cl-、
OH-、
、SO4
2-为检验确认其中所含的各阴离子,可选用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡
溶液、高锰酸钾溶液和酚酞溶液。检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如图所示。
(1)图中现象a、b、c 表明检验出的离子分别是:
a、___________、b、___________、c、___________。
(2)无色溶液A 中加试剂③的主要目的是___________。
(3)白色沉淀A 中若加试剂③,而不加试剂②对实验的影响是___________。
【答案】(1) SO3
2− SO4
2- Cl-
(2)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰
(3)将BaSO3转化为BaSO4,干扰
的检验
【分析】需要检验的阴离子有Cl-、SO3
2−、
,显然需要将阴离子分为两组,SO3
2−、
放在一组,先
加钡盐,后加盐酸;另一组加AgNO3溶液,但需排除OH-的干扰。混合液中应先加Ba(NO3)2,让SO3
2−、
转化为沉淀;再加盐酸,将BaSO3溶解,生成的SO2用溴水加以检验。检验Cl-时,需先加HNO3,排
出OH-的干扰,再加AgNO3溶液。因此,操作中加入的试剂分别为:①Ba(NO3)2
HCl
②
HNO
③
3 ④高锰酸
钾溶液 ⑤AgNO3。答案为:Ba(NO3)2;HCl;HNO3;Br2;AgNO3;A 为BaSO4、BaSO3,B 为BaSO4,E
为SO2,以此解题。
【详解】(1)由分析知,气体E 为SO2,通入溴水中,使溴水褪色,B 为BaSO4,加稀硝酸不溶解;溶液
D 中主要阴离子为Cl-,加入AgNO3溶液,生成的C 为AgCl,因此,图中现象a、b、c 表明检验出的离子
分别是SO3
2−、
、Cl-。答案为:SO3
2−;
;Cl-;
(2)无色溶液C 中含有的阴离子为Cl-、OH-,加入的试剂③为HNO3,主要目的是中和OH-,防止对Cl-的
检验产生干扰。答案为:中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰;
(3)白色沉淀A 为BaSO3、BaSO4的混合物,若加HNO3,不能将BaSO3溶解,所以对实验的影响是:将
BaSO3转化为BaSO4,干扰
的检验。答案为:将BaSO3转化为BaSO4,干扰
的检验。
9.【新题型考查离子检验】(2025·河北衡水·三模)某无色溶液中可能存在如下离子,实验小组取10 mL
该溶液进行下述实验(不考虑水解),下列推理正确的是
阳离子
NH4
+、Na
+、Ag
+、Al
3+
阴离子
CO3
2−、S
2−、SO3
2−、Cr2O7
2−
A.气体A 通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,可以确定无色溶液中含有CO3
2−
B.生成黄色沉淀C,说明无色溶液中含有Ag
+
C.由气体D 可判断无色溶液中含有的NH4
+的浓度为2 mol/L
D.用洁净的铂丝蘸取溶液F 在火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明原无色溶液中含有Na
+
【答案】C
【解析】溶液无色,则一定不含Cr2O7
2−(橙色),溶液与足量的氢碘酸反应有气体A 生成,则溶液至少含
有CO3
2−、SO3
2− 、S
2−中的一种, 故原溶液一定不含Ag
+、Al
3+,否则会因生成沉淀而不能大量共存,则反
应生成的黄色沉淀C 为S,可知溶液一定含有S
2−、SO3
2−,因为二者在酸性条件下发生归中反应
2S
2−+SO3
2−+6H
+=3S↓+3H2O生成黄色硫单质沉淀,不能确定溶液中含有CO3
2−,气体A 是H2S或SO2或CO2
,或H2S和CO2,或SO2和CO2,不可能是H2S和SO2的组合,因为这两种气体会发生反应;溶液B 与足量
NaOH溶液反应生成气体D,则D 为NH3,故原溶液一定含有NH4
+ 。气体A 通入澄清石灰水中,溶液变浑
浊,可能的气体有CO2或SO2,或二者都有,因此无法确定原溶液是含CO3
2−或SO3
2−,还是二者都有,A 错
误;根据分析可知,原溶液含有S
2−,因Ag
+与S
2−会反应生成Ag2S沉淀而不能共存,则原溶液中无Ag
+,黄
色沉淀应为S
2−和SO3
2−在酸性环境下发生归中反应生成的S 单质2S
2−+SO3
2−+6H
+=3S↓+3H2O,B 错误;
根据分析可知,气体D 是NH3,反应的化学方程式为NH4
++OH
−= NH3↑+ H2O,n(NH4
+)=n(NH3)=0.02mol
,则c(NH4
+)=0.02mol
0.01L
=2mol/L,C 正确;由于实验中加入NaOH溶液会引入钠离子,用溶液F 在火焰上
灼烧,火焰呈黄色,不能说明原无色溶液含有Na
+,D 错误;故选C。
考向03 离子推断
10.【离子推断、离子共存与离子方程式综合考查】(2025-2026 高三上·吉林·阶段检测)某工业废水中可
能含有K
+、Ag
+、Mg
2+、Cu
2+、Al
3+、NH4
+、Cl
−、NO3
−、SO4
2−、I
−中的几种,且各离子物质的量浓度均为
0.2 mol/L(忽略水的电离及离子的水解),欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ、取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加
Ⅱ、用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰
Ⅲ、另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇到空气变为红棕色
IV、向Ⅲ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
下列推断不正确的是
A.溶液中一定不含的阳离子是K
+、NH4
+、Cu
2+、Ag
+
B.该工业废水中一定含有的离子为Mg
2+、Al
3+、NO3
−、SO4
2−、I
−
C.Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式为8H
++6I
−+2NO3
−=3I2+2NO↑+4 H2O
D.另取100 mL 原溶液,加入足量的NaOH 溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重,得到固体的
质量为0.8 g
【答案】B
【解析】I.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加,由于Cu2+的水溶液是蓝色
的,所以无Cu2+,还可能含有Ag+、Mg2+、Al3+中的至少一种,因为离子种类增加,说明铵根离子是新增加
的,所以原溶液中无铵根;Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰,说
明溶液中无K+;Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,则该气体
为NO,说明溶液中含有N O3
−,以及还原性微粒I
−,由于盐酸过量,若有Ag+则会生成AgCl 沉淀,因此,
溶液中无Ag+,反应的离子方程式为:6I
−+2N O3
−+8H
+=3I2+2NO↑+4 H2O;Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加
入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO4
2−,由于原溶液中各种离子的物质的量浓度均为0.2
mol L
⋅
-1,且溶液是电中性的,所以溶液中的阳离子为Mg2+、Al3+,阴离子是Cl
−、SO4
2−、NO3
−、I
−。溶
液无色说明不含Cu2+;焰色反应无紫色说明无K+;加氨水生成沉淀且离子种类增加,说明原溶液中不含
N H4
+和Ag+,A 正确;根据分析可知,溶液中的阳离子为Mg
2+、Al
3+,阴离子是Cl
−、SO4
2−、NO3
−、I
−,
B 错误;Ⅲ中为H
+、NO3
−、I
−反应生成NO和I2,C 正确;根据分析可知,另取100mL原溶液,
n(Mg
2+)=0.2mol/L×0.1L=0.02mol,加入足量的NaOH 溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒
重,得到固体为MgO,质量为0.02mol×40g/mol=0.8g,D 正确;故选B。
11.【用电荷守恒推断离子】(2025·黑龙江·一模)某溶液中各离子的浓度相等,可能含有下列离子中的若
干种:K+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Cl-、NO3
−、SO4
2−、CO3
2−、SiO3
2−。现进行如下实验:
①取少量该溶液,加入KSCN 溶液,无明显变化;
②另取少量该溶液,并加入少量盐酸,有无色气体生成,且该无色气体遇空气变成红棕色;
③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
④向②中所得溶液中加入过量浓氨水,仅有红褐色沉淀生成,过滤,并向所得溶液中加入盐酸至酸性时,
再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成。
下列说法错误的是
A.溶液中一定不含Al3+、Fe3+、CO3
2−、SiO3
2−
B.不能确定溶液中是否含有Cl-
C.实验②中生成无色气体的离子方程式为3Fe2++NO3
−+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D.实验④中加入过量浓氨水时,则溶液中存在[Cu(NH3)4]2+
【答案】B
【分析】①取少量该溶液,加入KSCN 溶液,无明显变化,说明不存在Fe3+;②另取少量该溶液,并加入
少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,产生的气体是NO,说明NO3
−被还原,能发生
氧化还原的组合是NO3
−、Fe2+,则一定含有NO3
−、Fe2+;Fe2+会与CO3
2−、SiO3
2−反应,因此一定不存在CO3
2−
、SiO3
2−;③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀是BaSO4,则一定含有SO4
2−;
④向②中所得溶液中加入过量浓氨水,仅有红褐色沉淀[Fe(OH)3]生成,过滤,并向所得溶液中加入盐酸至
酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成,说明含有Cu2+。综上,可以判断溶液中一定存在的离子
有NO3
−、Fe2+、Cu2+、SO4
2−,一定不存在有Fe3+、CO3
2−、SiO3
2−,不确定的还有K+、Al3+、Cl-。溶液中各
离子的浓度相等,结合电荷守恒,则一定含有Cl-,没有K+、Al3+。
【解析】根据分析,溶液中一定不含Al3+、Fe3+、CO3
2−、SiO3
2−,A 不符合题意;根据分析,溶液中各离
子的浓度相等,结合电荷守恒,可知溶液中一定含有Cl-,B 符合题意;溶液中加入少量盐酸,Fe2+被NO3
−
氧化,生成NO 气体,根据得失电子守恒和电荷守恒配平,离子方程式为3Fe2++NO3
−+4H+=3Fe3++NO↑
+2H2O,C 不符合题意;溶液中有Cu2+,加入过量浓氨水时,Cu2+与浓氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+,D 不
符合题意;故选B。
12.【以废液处理为载体考查离子推断】(2025·内蒙古赤峰·一模)某废液中可能含有如下离子中的若干
种:
,且各离子浓度相等。某兴趣小组设计并完成如下实验探
究,得出的结论正确的是
A.废液中一定含有
B.气体
是
C.废液中一定含有
D.废液中可能存在
【答案】C
【分析】溶液
中加入
、
产生白色沉淀
,则原溶液中一定含有
,溶液
中加入
溶液出现红褐色沉淀
,可知原溶液中含有
,则根据离子共存原则,可推断出原溶液中一定不含有
。溶液
中加入
溶液产生气体E,E 为氨气,则原溶液中一定含有
,再根据各离子浓度相
等,结合电荷守恒原则,可推出原溶液中一定含有
,一定不含
与
不能共存,则一定
不含有
。
【解析】由上述分析可知,废液中一定不含有
,A 错误;废液中不含有
,气体
为
氧化
时生成的
,B 错误;气体
为氨气,则废液中一定含有
,C 正确;废液中含有
,则一定
不存在
,D 错误;故选C。
考向04 离子反应综合应用
13.【工业流程题中离子反应综合考查】(2026·辽宁沈阳·二模)某工厂回收废荧光粉(含Y2O2S、
Eu2O2S、Al、ZnS)中的Y、Eu 元素流程如下:
已知:①整个流程中钇(Y)、铕(Eu)两种元素的化合价保持不变
②用(HA)2萃取Y3+的原理为Y3++3(HA)2(有机相)
Y(HA2)3(有机相)+3H+
(2)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(5)“沉铕”时反应的离子方程式为___________。
【答案】(2)Al(OH)3、S
(5)
【解析】氧化浸出:浓硫酸在高温下将荧光粉中的稀土氧化物、硫化锌等完全浸出,生成可溶性硫酸盐
(如
、
、
),-2 价S 被氧化为S 单质,实现固液分离;调 pH:向浸出液
中加入碱(如 NaOH、氨水)调节 pH 沉淀除去
,生成氢氧化铝滤渣,实现初步除杂,同时避免后续
沉锌、萃取环节受杂质干扰;沉锌:加
(硫化钠)将
转化ZnS 沉淀,而稀土离子
、
在该 pH 下不沉淀进入溶液;萃取:利用萃取剂对
、
与其它残留杂质的选择性萃取能力,将稀
土离子萃取到有机相,实现稀土与非稀土杂质的深度分离;洗涤:用稀硫酸洗涤负载稀土的有机相,洗去
共萃取的微量杂质离子,进一步提纯有机相中的稀土组分,洗涤液可循环回萃取工序,提高回收率;反萃
取:高浓度硫酸破坏萃取平衡,将有机相中的
、
反萃取到水相,得到高纯度的
溶
液;沉铕:
(草酸铕难溶于水,可完全沉淀,实现铕与钇的分
离;高温煅烧:草酸铕在高温、氧气氛围下分解高纯度
;据此分析解题。
(2)废荧光粉中的-2 价S 被氧化为S 单质,
,调pH 后
水解生成
沉淀,即为滤渣,故
滤渣成分为
、S;
(5)Eu 为+3 价,草酸为弱酸不拆,生成草酸铕沉淀,配平得到离子方程式
;
14.【信息给予离子反应考查】(2026·东北育才·二模)硝酸锌常用作织物染色的媒染剂。一种从炼锌净
化渣(主要成分为Zn,少量
和镍的氧化物)为原料制备硝酸锌的工艺流程如下:
已知:(ⅰ)在酸性条件下,
转化为
和
,
能被氧化剂a 氧化为
。(ⅱ)
的沸点为78.8℃。
回答下列问题:
(2)“滤渣1”的主要成分是___________。
(4)“沉锌”时有
生成,则发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(2)
(4)
【解析】酸浸炼锌净化渣,Zn、Mn2O3 和镍的氧化物分别转化为Zn2+、MnO2、Mn2+和Ni2+,过滤后,
MnO2作为滤渣除去;向滤液中加入氧化剂氧化,将Mn2+氧化为MnO2;加入有机净化剂,将Ni2+除去;过
滤后加入NH4HCO3,生成碱式碳酸锌,物质b 与碱式碳酸锌反应生成Zn(NO3)2溶液,可知物质b 为稀硝
酸;经一系列操作,最终得到含结晶水的Zn(NO3)2,Zn(NO3)2·6H2O 与SOCl2共热得到Zn(NO3)2;据此作
答。
(2)依据分析,滤渣1 的主要成分为MnO2;
(4)沉锌时Zn2+与
反应生成碱式碳酸锌ZnCO3·2Zn(OH)2和CO2,离子方程式为:
;
15.【信息给予离子反应考查】(2026·辽宁大连·双基). 以钛铁矿(主要成分为
,含有少量
、
)为主要原料制取
和水处理剂聚合氯化铁的工艺流程如图。
已知:I.“酸浸1”所得滤液中阳离子主要有
。
II.室温下,
的化学平衡常数
。回答下列问题:
(2)FeTiO
溶于稀硫酸的离子方程式为_____。
(3)写出实验室用
溶液检验
的离子方程式为_____。
(4)室温下,当“沉钛”阶段上层清液中的
时,上层清液的
_____。“氧
化”时双氧水实际消耗量远大于理论消耗量,其原因为_____。
【答案】(2)
(3)
【解析】钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量Fe2O3、SiO2)用稀硫酸酸浸,所得滤液中阳离子主要有
TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+,加入适量铁粉“沉钛”,将TiO2+转化为TiO(OH)2,TiO(OH)2转化为TiCl4后用氨气还
原得到TiN,生成物气体X 中有2 种成分,其中一种是N2,由得失电子守恒可知,另外一种气体是HCl,
过滤后滤液中加入酸性双氧水,将Fe2+氧化为Fe3+,然后通入氨气将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤后,
氢氧化铁沉淀用盐酸浸取得到FeCl3溶液,“水解聚合”生成[Fe2(OH)aCl6-a]m。
(2)根据“酸浸1”后滤液中主要阳离子为TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+,可以推断FeTiO3与稀硫酸反应生成
TiO2+和Fe2+,同时生成水,离子方程式为:
。
(3)
与Fe2+反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6],离子方程式为:
。
重难·创新演练
1.【离子共存种类判断】(2025·辽宁师范大学附属中学 ·二模)下列各组离子在水溶液中因生成沉淀而不
可以大量共存的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
与
发生络合反应不能大量共存,但不是生成沉淀,A 错误;
四种离子间不发生反应,可以大量共存,B 错误;
与
和
K+反应生成
沉淀不能大量共存,C 正确;
均能与
和
发生氧化还原反应而
不能大量共存,但没有生成沉淀,D 错误;故选C。
2.【指定溶液离子共存判断】(2025·东北师大附中·二模)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共
存的是
A.饱和氯水:
、
、
、
B.室温下pH=7 的溶液中:
、
、
、
C.能使酚酞变红的溶液:
、
、
、
D.能使甲基橙变红的溶液:
、
、
、
【答案】D
【解析】饱和氯水具有强氧化性,
具有还原性,二者会发生氧化还原反应:
;
同时氯水中含有
,
与
会发生反应:
,所以这些离子不能大量共存,A
选项错误;室温下pH=7 的溶液呈中性,
在中性条件下会沉淀,即
不能大量存在,B 选项错误;
能使酚酞变红的溶液呈碱性,含有大量
。
与
反应生成
沉淀,
与
会发生反
应,先生成
沉淀,继续反应沉淀溶解,
与
反应:
,所以这些离
子不能大量共存,C 选项错误;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,含有大量
,
、
、
、
与
之间均不发生反应,可以大量共存,D 选项正确;故选D。
3.【离子检验试剂选择与现象判断】(2025-2026·黑龙江哈尔滨三中·高三上)下列关于离子检验的说法正
确的是
A.检验溶液中是否含有
:取少量待测液,向其中加入少量稀硫酸,若有白色沉淀产生,则溶液中含
有
B.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可选用的试剂是酸性
溶液
C.检验溶液中是否含有
:取少量待测液,向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大量气泡产生
D.在未知溶液中滴加
溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在
或
【答案】B
【解析】如果溶液中含有
、
等,向其中加入少量稀硫酸,会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生,
所以不能确定溶液中含有
,A 错误;硫酸亚铁可将酸性
溶液还原而使酸性
溶液褪色,
B 正确;
遇稀盐酸也可产生大量气泡,C 错误;若存在
,加入
溶液会产生氯化
银白色沉淀,D 错误;故选B。
4.【实验流程中离子检验】(2025·辽宁沈阳二中·一模)白色固体样品X,可能含Na2S2O3、K2S、
Na2SO3、KOH、Na2CO3和CaCO3之中一种、两种或三种。某同学为探究样品X 的组成,取适量样品进行
如下实验。下列说法错误的是
注:本题分析溶液中离子种类时,不考虑水解以及水的电离。
A.X 可能是Na2S2O3
B.X 可能是Na2SO3和Na2S2O3
C.溶液2 中的阴离子不可能含有S2-和OH-
D.向溶液3 中加入Ba(OH)2溶液,可能会产生白色沉淀
【答案】C
【分析】根据焰色试验,可知X 一定含Na,也可能含有K(因为没有透过蓝色的钴玻璃观察焰色试验);样
品能全部溶于水,可排除 CaCO3存在;加入盐酸,产生的淡黄色固体可确定是硫(S)单质,刺激性气味气
体中一定含有 SO2或H2S,也可能含有 CO2。
【解析】Na2S2O3与盐酸反应生成S 和SO2,A 项正确;Na2S2O3与盐酸反应生成S 和SO2,Na2SO3与盐酸反
应生成SO2,B 项正确;可能为K2S、Na2SO3、KOH 的混合物,S2-和亚硫酸根反应生成S,S2-、亚硫酸根
和氢离子生成刺激性气味气体
-,C 项错误;SO2易溶于水且和水反应,即溶液3 可能含有H2SO3,故加入
Ba(OH)2溶液,可能会产生亚硫酸钡白色沉淀,D 项正确;故选C。
5.【离子推断】(2025—2026·吉林市·高三上12 月考试)某溶液中含有Na
+、K
+、Mg
2+、Fe
2+、Cl
−、I
−、
NO3
−、SiO3
2−、SO4
2−离子中的若干种,且离子浓度均相等。为探究该溶液的组成,某学习小组进行了如下
实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,观察到黄色火焰;
②另取原溶液加入足量盐酸,有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,且无沉淀生成;
③取②反应后的溶液分置于试管中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变
红。
下列说法正确的是
A.原溶液中一定不存在K
+
B.原溶液中一定存在Na
+、Fe
2+、NO3
−,可能有SiO3
2−
C.取②反应后的溶液,加入HNO3酸化的AgNO3,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl
−
D.若溶液含Cl
−和I
−,则一定含有Mg
2+
【答案】D
【解析】①用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,可知一定含Na
+;②另取原溶液加入
足量盐酸,有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色的NO2,但无沉淀生成,可知一定含Fe
2+、NO3
−,
不含SiO3
2−;③取②反应后的溶液分置于试管中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN 溶液,
上层清液变红,可知含SO4
2−,不能确定是否含K
+、Mg
2+、Cl
−、I
−,离子浓度均相等,一定含有的离子为
Na+、Fe2+、NO3
−、SO4
2−,遵循电荷守恒。实验①确定存在Na+,但无法确定K+是否存在,因为未用钴玻璃
观察,A 错误;实验②加入盐酸无沉淀,说明SiO3
2−不存在,B 错误;步骤②加入盐酸引入Cl−,无法确定
原溶液是否含Cl−,C 错误;若含Cl−和I−,根据电荷守恒,必须存在Mg2+以平衡电荷,D 正确;故选D。
6.【根据电荷守恒推断离子】(2025·黑龙江大庆一中·一模)某水溶液中只可能含有下列离子中的若干
种:
、
、
、
、
、
、
、
和
。现每次取10mL 进行实验:
①第一份加入足量NaOH 后加热,收集到气体1.12L(标准状况下)
②第二份加入足量
溶液后得干燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤,干燥后剩余2.33g
下列说法错误的是
A.原溶液中一定不含有
、
、
B.无法确定原溶液中是否含有
和
C.原溶液中一定含有
和
,且浓度分别为0.01mol/L、0.02mol/L
D.要判断原溶液中是否含有
,无需再做焰色试验确定
【答案】C
【分析】根据实验①现象可知气体为氨气,则含有
,且铵根的物质的量=气体物质的量=
,且溶液中不含Mg2+;根据实验②现象判断,该溶液中含有
和
,经
足量盐酸洗涤,干燥后剩余2.33g 为BaSO4质量,计算出硫酸根的物质的量为=
=0.01mol,碳酸
根的物质的量=
=0.02mol;由于
和
与Ca2+、Ba2+不共存,则溶液中一定不含有
Ca2+、Ba2+;由溶液呈电中性,已知一定存在的阳离子K+的物质的量为0.05×1=0.05mol,阴离子为
0.01mol×2+0.02mol×2=0.06mol,则一定存在K+,Cl−、
不能确定;
【解析】依据以上分析可知,原溶液中一定不含有Mg2+、Ba2+、Ca2+,A 正确;;依据以上分析可知,无
法确定原溶液中是否含有Cl−和
,B 正确;原溶液中一定含有
和
,且浓度分别为
=1mol/L、
=2mol/L,C 错误;由溶液呈电中性,已知一定存在阳离子K+,
D 正确;故选C。
7.【排除干扰离子推断】(2024—2025·黑龙江双鸭山市一中·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.③中的离子反应方程式为
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】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;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;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;由以上分析可知溶液中存在
,故D 错误;故选:D。
8.【工业流程题中离子反应综合】(2026·辽宁沈阳·一模)银铜精矿(含铅、铁、砷、硫等杂质元素)高效
分离的一种新工艺流程如下:
已知:
,
回答下列问题:
(1)写出“酸浸1”CuS 与混酸稀溶液反应离子方程式_______。
(2)滤渣1 主要成分为Ag、_______、_______(填化学式)。
【答案】(1)
(2) ①. PbSO4
.
②S
【解析】银铜精矿含有Ag、CuS 及Pb、Fe、As、S 等杂质元素,酸浸1 时,Ag 不与混酸反应,留在滤渣
中,Pb 元素与
结合生成PbSO4沉淀,CuS 反应生成的单质S 不溶于酸,留在滤渣中,因此滤渣 1 主
要成分为Ag、PbSO4、S;滤渣 1 焙烧脱硫生成SO2;沉淀转化是将PbSO4转化为PbCO3,然后进行酸浸
2,Ag 发生反应:
,PbCO3溶于酸,滤渣3 为AgCl,进行
还原得到Ag,据此解答。
(1)“酸浸1”CuS 与混酸(HNO3、H2SO4)稀溶液反应,CuS 中S2-被氧化
S,
被还原为NO,
Cu2+进入溶液,离子方程式为
;
(2)由上述分析可知,滤渣 1 主要成分为Ag、PbSO4、S;
9.【与“量”有关的离子反应的应用】(2026·辽宁鞍山·二模)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。
某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2 价氧化物及锌和铜的单质,从该废渣中提取钴元素的一种流
程如下:
回答下列问题:
(2)“酸浸”步骤得到的浸渣的主要成分是________(填化学式);
(4)“沉锰”步骤中生成
的离子方程式是________;
(5)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,
与NaClO 反应的离子方程式为________;
【答案】 (2)Cu、
(4)
(5)
或
【解析】炼锌废渣含锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2 价氧化物及锌、铜单质,经稀
酸浸,锌、铁、
钴、锰的氧化物及锌单质溶解为对应硫酸盐,铜单质不溶,铅元素转化为
沉淀,浸渣主要为
、
;酸浸液通入
,
与
反应生成
沉淀,实现沉铜;加入
,
被氧化
为
沉淀,实现沉锰;加
调
,
水解为
沉淀除去;最后加
,
被氧化为
沉淀,完成沉钴,据此分析。
(2)废渣中铜单质与稀硫酸不反应,铅的+2 价氧化物与稀硫酸反应生成
,
难溶于水,因
此“酸浸”步骤得到的浸渣主要成分为
、
;
(4)“沉锰”步骤中,
被
氧化为
,
被还原为
,配平得离子方程式为
;
(5)“沉钴”步骤中,
的弱酸性条件下,
被
氧化为
沉淀,
被
还原为
,配平得离子方程式为
;若
过量,部
分
与
结合生成
,对应离子方程式为
;
10.【络合物离子反应方程式书写】(2026·黑龙江哈三中·一模)16. 稀土元素Nd(钕)、Dy(镝)均是清洁能源
技术的核心资源,从制造废料(主要成分为
,含有
等)中提取Nd,并
回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①常温下,
,
。②G-macropa 是一种稀土
元素离子螯合剂,其结构如图所示,其与Nd 和Dy 可形成配合物
和
。
(2)常温下,将pH 调至4 后,滤渣②中主要含有_______、_______。
(3)“除铝”步骤中加入G-macropa 螯合剂的目的为_______。
(4)“沉镝”过程中
发生反应的离子方程式为_______。
【答案】 (2) ①.
.
②
(3)使其与
和
形成配合物溶于水,防止
和
与
形成沉淀
(4)
【解析】该工艺从含
,含有
等的制造废料中提取分离稀土:首先加
稀盐酸酸浸废料,不溶的SiO2作为滤渣①除去,再将酸浸所得滤液pH 调至4,使Fe3+、Al3+转化为氢氧化
物沉淀作为滤渣②除去,随后向滤液加入G-macropa 螯合剂和NaOH,G-macropa 螯合Nd3+与Dy3+,剩余
含铝杂质作为滤渣③除去,再加入过量NaHCO3,使Dy3+从配合物中释放,生成Dy2(CO3)3沉淀分离出镝,
最后加盐酸处理得到含钕滤液,同时回收G-macropa 螯合剂。
(2)酸浸时不溶于酸的
已作为滤渣①除去,滤液中含
。pH=4 时,
,根据溶度积计算:
,此时
也早已沉淀完全(
更小),因此滤渣②主要为
和
。
(3)G-macropa 可特异性结合稀土离子,使其与
和
形成配合物溶于水,防止
和
与
形成沉淀,起到保护稀土离子的作用。
(4)“沉镝”过程中,
与
反应生成
沉淀,释放出螯合剂 G-
macropa,反应的离子方程式为
。
真题·实战演练
1.【离子共存判断】(2025·天津卷)下列离子在溶液中能大量共存的是
A.Al
3+、Na
+、S
2−、MnO4
−
B.Fe
2+、H
+、SO3
2−、Br
−
C.NH4
+、Mg
2+、OH
−、I
−
D.[Ag(NH3)2)
+、K
+、OH
−、Cl
−
【答案】D
【解析】Al
3+与S
2−发生互促双水解2Al
3++3S
2−+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,且MnO4
−会氧化S
2−,不能
共存,A 错误;H
+与SO3
2−不能共存,会生成二氧化硫和水,B 错误;NH4
+与OH
−反应生成NH3·H2O,Mg
2+
与OH
−生成Mg (OH)2沉淀,不能共存,C 错误;4 种离子均互不发生反应,D 正确;故选D。
2.【指定溶液中离子共存判断】(2022·湖北·高考真题)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.在
氨水中:
B.在
氯化钠溶液中:
C.在
醋酸溶液中:
D.在
硝酸银溶液中:
【答案】C
【解析】A.氨水显碱性,会与
反应,不能大量共存,A 项错误;
B.
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
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;
答案选C。
3.【根据特征反应推断离子】(2025·江西卷)X、Y 分别是由2 种和3 种前四周期元素组成的化合物,溶
于水后混合,溶液转变成紫色,得到溶液Z,用pH试纸检测显红色。取3 支试管分别装入少量溶液Z,进
行实验,记录为:
序
号
加入试剂
现象
1
H2O2溶液
产生大量气泡、溶液紫色褪去
2
AgNO3溶液
产生白色沉淀
3
溴水
产生白色沉淀
关于溶液Z,下列说法正确的是
A.含Fe
3+
B.含MnO4
−
C.可能含H
+
D.不含Cl
−
【答案】A
【解析】X、Y 分别是由2 种和3 种前四周期元素组成的化合物,溶于水后混合,溶液转变成紫色,结合
第3 个实验的现象可知,物质Y(含有三种元素)是苯酚,FeCl3和苯酚混合后,会形成紫色的苯酚铁配
合物([Fe(C6H5O)6]
3−)和HCl;通过实验1 的现象可知,双氧水分解产生氧气,Fe
3+可以使苯酚显紫
色,通过实验2 的现象可知含有氯离子,所以X 是FeCl3。所以溶液Z 含有的物质是[Fe(C6H5O)6]
3−、
H
+和Cl
−。
A.通过实验1 的现象可知,双氧水分解产生氧气,溶液Z 含有Fe
3+(作双氧水分解的催化剂),由于双氧
水具有强氧化性,可将苯酚氧化,所以溶液的紫色褪去,A 正确;
B.通过分析可知,溶液Z 中,不含有高锰酸根离子,B 错误;
C.通过分析可知,溶液Z 中一定含有H
+,C 错误;
D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定含有氯离子,D 错误;
故选A。
4. 【离子检验探究实验】(2026·河南卷) 某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②
⑤试管中
〜
溶液体积变化)。
已知:
在水溶液中由于水解与
配位而显黄色;
呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制
的水解
B.④与⑤中
:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于
与
结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、K3[Fe(CN)6]溶液,会出现蓝色沉淀
【答案】B
【解析】 黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②。根据题中信息,黄色是由于
水解产生的。向②
中加入稀硫酸,溶液变为浅黄色③,这是因为加入的H
+ 抑制了
的水解(
Fe
3++ H 2O⇌Fe(OH )
2++ H
+),使平衡向左移动,水解产物减少,颜色变浅。向浅黄色溶液③中加入
KSCN 溶液,溶液变为红色④。这是
与SCN
−反应生成血红色络合物。向红色溶液④中加入草酸钾固
体,溶液变为绿色⑤。这是因为
与
的配位能力比SCN
−更强,生成了更稳定的绿色络合物
。向绿色溶液⑤中加入稀硫酸,溶液又变回红色⑥。这是因为加入的H
+与
结合生成
弱酸草酸,降低了
的浓度,导致绿色络合物
分解,释放出
。这些
再与溶液
中的SCN
−反应,重新生成红色的络合物,以此解答。A.
水解使溶液显黄色,加入稀硫酸后
增
大,水解平衡Fe
3++ H 2O⇌Fe(OH )
2++ H
+逆向移动,抑制
水解,溶液黄色变浅,A 正确;B.④中
与
结合生成红色配合物,游离
浓度低;⑤中
与
结合生成更稳定的[ Fe(C2O4)3]
3−
,释放出
,故
:⑤>④,B 错误;C.④中直接是
与
结合显红色;⑥中加入稀硫酸
后,
与
结合,[ Fe(C2O4)3]
3−解离出
,再与
结合显红色,C 正确;D.维生素C 具有还
原性,可将③中的
还原为
,
与
反应生成蓝色沉淀,D 正确;故选B。
5.【样品分析中离子检验】(2024·江西卷)白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、
KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试
剂并微热使之充分反应,实验记录为:
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
Ⅰ
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
白色
无色、无味
Ⅲ
NaOH 溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A.可能含Al2O3
B.含BaCl2
C.含Na2SO3
D.不含KCl
【答案】A
【分析】白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种
或全部,在三个烧杯中各加入适量X,分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应;
Ⅰ.加入蒸馏水,微热生成无色有刺激性气味的气体,是微热条件下铵根离子和弱酸根离子发生的双水解
反应生成了氨气或
气体,说明一定含NH4NO3,反应生成白色沉淀,白色沉淀可能为氧化铝,也可能
为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3、KCl 反应生成的Ag2SO3或Ag2CO3或AgCl 沉淀,或BaCl2和Na2SO3、
Na2CO3反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀,
Ⅱ.加入稀盐酸反应后的不溶物为白色沉淀,同时生成的气体为无色无味气体,为二氧化碳气体,说明一
定含Na2CO3,一定不含Na2SO3,白色沉淀一定为AgNO3与Cl-生成的AgCl,说明一定含有AgNO3,一定
不含有Na2SO3,AgCl 沉淀中Cl-来源不能确定;
Ⅲ.加入NaOH 溶液,无沉淀,有无色刺激性气味的气体
生成,说明一定含NH4NO3,反应后无不
溶物,说明所有固体均溶解,根据前面推断白色固体含有Na2CO3、AgNO3,则不能有BaCl2,此时AgNO3
与生成的氨气以及溶液中的OH-反应生成
;若含Al2O3,其与NaOH 反应生成可溶的
,符合现象;
综上所述,一定含有NH4NO3、Na2CO3、AgNO3,一定不含有Na2SO3、BaCl2,无法确定是否含有KCl、
Al2O3;
【解析】A.分析可知,可能含Al2O3,故A 正确;
B.分析可知,一定不含有BaCl2,故B 错误;
C.加入盐酸生成气体为无色无味,说明不含Na2SO3,故C 错误;
D.上述过程中的分析可知,KCl 的存在不能确定,故D 错误;
故选A。
6.【离子推断】(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有
、
、
和
。
取少量样品进行如下实验:
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
溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向
①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O
+2H+=S↓+H2O+SO2↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为
BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化
硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,综
上分析,该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3,
答案选A。
7.【新题型考查离子共存】(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、
NO 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
【答案】D
【解析】A.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;
B.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;
C.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;
D.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;
故选D。
8.【“盐浸”中离子反应、浸出液离子推断】(2025·安徽卷)某含锶(
)废渣主要含有
和
等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知
时,
回答下列问题:
(2)“浸出液”中主要的金属离子有
、 (填离子符号)。
(3)“盐浸”中
转化反应的离子方程式为 ;
(5)“浸出渣2”中主要含有
、 (填化学式)。
【答案】(2)
、
(3)
(5)
、
【分析】含锶(
)废渣主要含有
和
等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解
进入滤液,浸出渣1 中含有
,加入
溶液,发生沉淀转化,
,得到
溶液,经过系列操作得到
晶体;
【详解】(2)由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主要的金属离子有
、
、
;
(3)由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,离子方程式:
;
(5)“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了
,
不参与反应,故浸出渣2”中主要含有
、
、
;
9.【工业流程中离子推断和检验】(2026·陕晋青宁卷)16. 一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO4,含
有少量FePO4、石墨、Al 等)中深度回收锂的工艺,部分流程如下:
已知:①磷酸铁锂电池反应为Lix C y+Li1−x FePO4 ⇌
充电
放电
LiFePO4+C y;
②“沉铝”时,滤渣中含Na3Li3 Al2F12和少量NH4 Fe3P6O20。
回答下列问题:
(2)“酸浸Ⅰ”时,滤渣的主要成分为________。
(6)滤液2 中,溶质除Na2CO3外,主要含________(填化学式)。
(7)滤液1 需先加入H2O2溶液,再加入氨水除杂,最后回收Li3PO4。H2O2的作用是________。取少量加
H2O2溶液后的滤液1,滴加________,若产生蓝色沉淀,则需补加H2O2溶液。
【答案】 (2) C(石墨)
(6)Na2SO4 (7) ①. 将Fe
2+氧化为
,便于后续沉淀 ②. 铁氰化钾溶液(K3[Fe(CN)6))
【解析】原料为含LiFePO4,混有少量FePO4、石墨、Al 杂质的废旧电池粉,首先经硫酸酸浸,不溶于
酸的石墨作为滤渣除去,LiFePO4等含锂物料与硫酸反应,浸出Li
+、
、
、
、磷酸根等离
子;随后调pH =2.7 沉铝,沉铝后的滤液可单独回收得到Li3 PO4,沉铝滤渣经焙烧、酸浸、调pH 除杂
除去铁铝杂质后,最终加饱和碳酸钠沉锂得到产品Li2C O3,焙烧产生的HF 可吸收循环利用,实现了废
旧锂电资源的高效清洁回收。
(2)“酸浸Ⅰ”时,原料含石墨,石墨不与稀硫酸反应,故滤渣主要为C(石墨);
(6)沉锂反应的反应方程式为2Li
++CO3
2−=Li2CO3,则体系阳离子为Na+,阴离子为
(酸浸II 引入
硫酸根),故除过量Na2CO3外,主要含Na2SO4;
(7)沉铝产物含NH4 Fe3P6O20,Fe 为+3 价,由分析知,酸浸后溶液含
,H2O2作氧化剂,将Fe
2+
氧化为
,便于后续沉淀;由于Fe
2+与铁氰化钾溶液(K3[Fe(CN)6))生成蓝色沉淀,故取少量加H2O2
溶液后的滤液1,滴加铁氰化钾溶液(K3[Fe(CN)6)),若产生蓝色沉淀,则Fe
2+未完全氧化为
,则需
补加H2O2溶液。
10.【滤液中的离子推断】(2026·云南卷)创新驱动,深挖“城市矿山”,一种从废弃印刷电路板
(WPCB)(主要含Cu、Ni、Au、Ag)中分离回收有价金属的工艺如下:
已知:①PMS 为过一硫酸盐(含过氧键),在强酸介质中会水解。
②
表示具有高氧化活性的单线态氧分子。
回答下列问题:
(3)“滤液2”中主要的金属离子有
、__________(填离子符号)。
【答案】(3)
【解析】酸浸1:经过预处理的WPCB 加入稀盐酸,Ni 与稀盐酸发生置换反应生成
溶解,而Cu、
Ag、Au 不与稀盐酸反应 。过滤后,滤液1 主要成分为
和过量的 HCl,滤渣1 为 Cu、Ag、Au 。
碱沉:向滤液1 中加入 NaOH 溶液,首先中和过量的 HCl,随后沉淀
生成
。过滤后得
到的滤液3 主要含有 NaCl 。
酸浸2:向滤渣1 中加入稀硝酸,Cu 和Ag 溶解生成
、
,Au 不与稀硝酸反应 。过滤后,滤液2
主要含有
和过量的
,滤渣2 为单质 Au 。
氧化溶金:将滤渣2(Au)加入含有 PMS 和 KCl 的体系中,利用 PMS 的氧化性氧化 Au,同时
起
到络合作用,生成
溶解进入滤液4 。
还原金:向滤液4 中加入抗坏血酸(X),利用其还原性将金的络合物还原为纳米 Au 。
沉银:将含有
的滤液2 与含有
的滤液3 混合,发生沉淀反应生成 AgCl 。
(2)酸浸1 加入稀盐酸,活泼金属Ni 与稀盐酸反应溶解,Cu、Ag、Au 不与稀盐酸反应,因此离子方程
式为Ni 和
反应生成
和
,离子方程式:
。
(3)滤渣1 含Cu、Ag、Au,酸浸2 加入稀硝酸,Cu、Ag 与稀硝酸反应溶解生成
、
,Au 不溶
解,因此滤液2 中金属离子除
外还有
。