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专题06 离子共存、检验和推断-最新高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练（新高考专用）
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这是一份专题06 离子共存、检验和推断-最新高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练（新高考专用），文件包含专题06离子共存检验和推断教师版-2023年高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练新高考专用docx、专题06离子共存检验和推断学生版-2023年高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练新高考专用docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
【题型一】离子大量共存…………………………………………………………………………………………………1
【题型二】常见离子检验…………………………………………………………………………………………………3
【题型三】离子定性推断…………………………………………………………………………………………………6
【题型四】离子定量推断…………………………………………………………………………………………………8
【题型五】固体成分推断…………………………………………………………………………………………………10
二、最新模考题组练………………………………………………………………………………………………………12
【题型一】离子大量共存
【典例分析】
【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。
【提分秘籍】
1．解答离子共存题目的步骤
2．离子共存四步分析法
3．离子间发生复分解反应的本质
（1）阴阳离子相互结合成弱酸、弱碱、沉淀、气体和水
（2）钾离子和钠离子与任何离子都不能结合
（3）特殊反应
①含H+的阴离子与OH－或含OH－的阴离子能反应
HCO3－+OH－CO32－+H2O
HCO3－+[Al（OH）4]－CO32－+Al（OH）3↓+H2O
②[Al（OH）4]－与H+或弱阳离子反应
[Al（OH）4]－+H+Al（OH）3↓+H2O
2[Al（OH）4]－+Mg2+2Al（OH）3↓+Mg（OH）2↓
3[Al（OH）4]－+Al3+3Al（OH）3↓
[Al（OH）4]－+NH4+Al（OH）3↓+NH3·H2O
③弱酸的酸式酸根离子既能和H+又能和OH－反应
HSO3－+OH－SO32－+H2O
HSO3－+H+SO2↑+H2O
④络合反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3（弱电解质）
4．有色离子
5．发生水解互促反应不能大量共存
（1）弱阴离子：[Al（OH）4]－、SiO32－、ClO－、CO32－、HCO3－、S2－、HS－
（2）弱阳离子
①全部双水解：Al3+
②前五双水解：Fe3+
③前三双水解：Mg2+、NH4+
（3）不完全双水解：双水解程度小，可大量共存
①NH4+：CH3COO－、CO32－、HCO3－、S2－、HS－
②Mg2+：HCO3－、CH3COO－
6．发生氧化还原反应不能大量共存
（1）还原性离子：S2－（HS－）＞SO32－（HSO3－）＞I－＞Fe2+＞Br－＞Cl－
（2）氧化性离子
①全部氧化：MnO4－（H+）、ClO－（H+）
②氧化前五种：ClO－
③氧化前四种：NO3－（H+）
④氧化前三种：Fe3+
7．溶液酸碱性对离子共存的影响
8．能溶解某物质的溶液
（1）能够溶解氧化铝或氢氧化铝的溶液：含H+或OH－
（2）能够溶解氢氧化镁的溶液：含H+或NH4+
9．加某物质变色的溶液
（1）加酚酞变红或加石蕊变蓝：含OH－
（2）加石蕊变红：含H+
（3）加甲基橙变红：含H+
（4）遇pH试纸变色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫
（5）加KSCN溶液变红：含Fe3+
（6）湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：含MnO4－（H+）或ClO－或NO3－（H+）或Fe3+
（7）加饱和氯水，呈黄色的溶液：含Fe2+或I－或Br－
10．加某物质放气体的溶液
（1）加碱放气体的溶液：含NH4+
（2）加NH4HCO3放气体的溶液：含H+或OH－
（3）加铝能放H2的溶液：含H+（非硝酸）或OH－
（4）加铁能放H2的溶液：含H+（非硝酸）
（5）加镁能放H2的溶液：含H+（非硝酸）或OH－
（6）加Na能放H2的溶液：含H+或OH－或H2O
（7）加铜能放气体的溶液：含硝酸
（8）加氯水冒气泡的溶液：含CO32－或HCO3－
11．与水的电离度有关的溶液
（1）c（H+）水＝1×10－13ml/L：含H+或OH－
（2）c（H+）水·c（OH－）水＝1×10－26：含H+或OH－
（3）水的电离度为1.8×10－13%：含H+或OH－
（4）＝1012的溶液：含H+
（5）AG＝lg＝12的溶液：含H+
（6）加水稀释值明显减小的溶液：含H+
【变式演练】
1．（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。
2．（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。A项，碱性条件下，四种离子可以共存，正确；B项，H+与SiO32－之间反应生成H2SiO3沉淀，错误；C项，KMnO4会氧化I－，错误；D项，Ag+与Cl－反应会生成AgCl沉淀，错误。
3．（2019·江苏高考）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－
B．0.1ml·L－1FeCl2溶液：K+、Mg2+、SO42－、MnO4－
C．0.1ml·L－1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl－、OH－
D．0.1ml·L－1H2SO4溶液：K+、NH4+、NO3－、HSO3－
【解析】选A。A选项是一个碱性环境，没有存在能与氢氧根发生反应的离子，故A正确；B选项是一个亚铁离子和氯离子的环境，选项中有MnO4－可以与Fe2+反应，故错误；C选项是一个钾离子和碳酸根的环境，选项中存在钡离子可以与碳酸根发生反应生成沉淀，故错误；选项是氢离子和硫酸根的环境，选项中有硝酸根和亚硫酸氢根，其中硝酸根可以与氢离子结合成硝酸，硝酸具有强氧化性可以氧化亚硫酸氢根，故错误。
4．（2018·江苏高考）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－1KI溶液：Na+、K+、ClO－、OH－
B．0.1ml·L－1Fe2（SO4）3溶液：Cu2+、NH4+、NO3－、SO42－
C．0.1ml·L－1HCl溶液：Ba2+、K+、CH3COO－、NO3－
D．0.1ml·L－1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42－、HCO3－
【解析】选B。A项，ClO－氧化I－，错误；C项，H+与CH3COO－结合成弱电解质CH3COOH，错误；D项，OH－与Mg2+反应生成Mg（OH）2沉淀，OH－与HCO3－反应生成CO32－ QUOTE O32－ 和H2O，错误。
【题型二】常见离子检验
【典例分析】
【典例2】（2022·呼和浩特一模）已知：5SO32－+2IO3－+2H+I2+5SO42－+H2O。某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3－中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3－的实验方案：（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液）
①取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层检验不出碘单质存在；
②______________________；
③另从水层取少量溶液，加入2~3滴淀粉溶液，滴加________________（填试剂和现象）。说明废水中含有IO3－，否则说明废水中不含IO3－。
【解析】碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色。所以I－的检验方法为：从水层取少量溶液，加入1~2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，2I－+2Fe3+2Fe2++I2，若溶液变蓝色，说明废水中含有I－，否则不含I－；检验IO3－的方法为：另从水层取少量溶液，加入1~2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，5SO32－+2IO3－+2H+I2+5SO42－+H2O，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3－，否则不含IO3－。
【答案】②从水层中取少量溶液。加入2~3滴淀粉溶液。加稀盐酸酸化。滴加FeCl3溶液。若溶液变蓝，则证明废水中存在F，否则说明废水中不含I－；③适量稀盐酸和亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝
【提分秘籍】
1．常见阳离子的检验
2．常见阴离子的检验
3．离子检验简答题的答题模板
【变式演练】
1．下列关于物质检验或推断正确的是（ ）。
A．蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸
B．对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钡盐
C．向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在SO32－
D．向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明原溶液中存在NH4+
【解析】选D。浓硝酸也具有挥发性，可以和氨气反应生成硝酸铵固体，也可以观察到白烟，故A错误；对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，说明含有钡元素，但不一定是钡盐，也可以是氢氧化钡，故B错误；含有HSO3－的溶液也可以和盐酸反应生成二氧化硫，故C错误；向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了氨气，则原溶液含有NH4+，故D正确。
2．下列叙述中正确的是（ ）。
A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag+
【解析】选A。溴易挥发，密度比水大，可用水封，A正确；NO2气体、溴单质等也可以把碘离子氧化为单质碘，碘单质遇到淀粉变蓝，B错误；碘盐易溶于水，不易溶于CCl4，则碘盐溶于水，在溶液中加入CCl4，振荡，不会发生萃取，C错误；某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液不一定含有Ag+，有可能含有SO42－，D错误。
3．（2021年1月高三八省联考河北卷）乙醚是常用的有机试剂，久置容易产生过氧化物，带来安全隐患。以下不可用来定性检出过氧化物的试剂是（ ）。
A．K3［Fe（CN）6］溶液
B．弱酸性淀粉KI溶液
C．Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液
D．（NH4）2Fe（SO4）2的稀H2SO4溶液和KSCN溶液
【解析】选A。过氧化物与K3［Fe（CN）6］溶液不能发生反应，因此不能用于检验其存在，A符合题意；弱酸性淀粉KI溶液与过氧化物反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，可以检验其存在，B不符合题意；Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液具有强氧化性，会将过氧化物氧化，而Na2Cr2O7被还原为Cr3+，使溶液变为绿色，可以检验过氧化物的存在，C不符合题意；过氧化物具有强氧化性，会将（NH4）2Fe（SO4）2电离产生的Fe2+氧化为Fe3+，和KSCN溶液的混合，溶液显红色，可以检验过氧化物的存在，D不符合题意。
4．（2021·甘肃凉州高三4月模拟）某同学设计下图所示装置，用粗铁粒与189g·L－1硝酸反应制取NO气体。
完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是________________。
现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1ml·L－1KSCN溶液、0.1ml·L－1KI溶液、0.2ml·L－1酸性KMnO4溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：
【解析】铁相对于硝酸过量时，产物只有亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾褪色，若铁相对于硝酸不足时，产物只有三价铁离子，三价铁遇KSCN溶液显红色，有可能铁的两种价态均存在。
【答案】+2价或+3价或+2价和+3价。若溶液变血红色，说明含Fe3+，若溶液无明显变化，说明不含Fe3+。取少量液体装于试管，向试管－中滴入几滴酸性KMnO4溶液
5．（2021·北京师大附中二模）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）：取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，___________________________________________________________________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【解析】Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl，所以取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤、蒸馏水洗涤沉淀，再向沉淀中加入足量的稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【答案】过滤、蒸馏水洗涤沉淀，再向沉淀中加入足量的稀盐酸
【题型三】离子定性推断
【典例分析】
【典例3】强酸性溶液X中可能含有Na+、K+、NH4+、Fe2+、Al3+、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－中的若干种，某同学为了确认其成分，取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：
下列结论正确的是（ ）。
A．X中肯定存在Na+、Fe2+、Al3+、NH4+、SO42－
B．气体F经催化氧化可直接生成气体D
C．沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe（OH）3、沉淀I一定是Al（OH）3
D．X中不能确定的离子是Al3+、Na+、K+和Cl－
【解析】选D。强酸性溶液中CO32－、SO32－不能存在；X溶液中加入过量Ba（NO3）2溶液生成沉淀C是BaSO4，说明有SO42－存在；硝酸被还原生成气体A为NO，说明有还原剂Fe2+存在，（即3Fe2++4H++NO3－＝3Fe3++NO↑+2H2O）；溶液B加入过量NaOH溶液，生成的沉淀G为Fe（OH）3；生成的气体F为NH3，说明有NH4+存在；溶液H通入CO2生成沉淀I，由于前面加入过量的Ba（NO3）2溶液，引入了大量Ba2+，所以沉淀I中一定有BaCO3，又由于前面不能确定溶液X中是否存在Al3+，所以这里也不能确定沉淀I中有Al（OH）3；溶液J的焰色反应呈黄色，说明溶液J中有Na+，但由于前面加入过量NaOH溶液，引入了较多的Na+，因此不能确定溶液X中是否存在Na+；因为焰色黄色能掩盖紫色焰色，所以不能确定溶液X中是否有K+；另外，上述实验过程还不能确定溶液X中是否存在Cl－。X中肯定存在Fe2+、NH4+、SO42－，不能确定是否含有Na+、Al3+，故A错误；F是氨气、D是二氧化氮，根据4NH3+5O24NO+6H2O知氨气能被氧化生成NO而不是二氧化氮，故B错误；沉淀I中一定有BaCO3，又由于前面不能确定溶液X中是否存在Al3+，所以这里也不能确定沉淀I中有Al（OH）3，故C错误；通过以上分析知，不能确定原来溶液中是否含有钠离子，故D正确。
【提分秘籍】
1．离子推断“四项基本原则”
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
【变式演练】
1．（2018·浙江4月学考真题）某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42－、Clˉ、CO32－和HCO3－离子中的若干种。取该溶液进行如下实验（已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸）：①向溶液中滴加Ba（OH）2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B；②取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001ml·Lˉ1AgNO3溶液，有白色沉淀生成。下列说法不正确的是（ ）。
A．溶液A中一定存在H+、SO42－和Clˉ
B．溶液A中不存在Mg2+、CO32－和HCO3－，不能确定Na+的存在
C．第②步生成的白色沉淀中只有AgCl，没有Ag2CO3
D．溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种，且可以用NaOH溶液判断
【解析】选B。根据①不溶于酸的白色沉淀，可知原溶液中必然含有SO42－，根据绿色溶液仍然存在，可知原溶液必然含有H+，必然不能存在CO32－和HCO3－；根据②不溶于硝酸的白色沉淀，可知原溶液中必然含有Cl－，沉淀必然为AgCl；根据以上信息不能确定。绿色是Fe2+还是Cu2+的问题，所以两者都有可能存在；根据以上信息不能确定Na+、Mg2+是否存在。
2．（双选）（2016·上海高考）已知：SO32－+I2+H2O→SO42－+2I－+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I－、SO32－、SO42－，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是（ ）。
A．肯定不含I－ B．肯定不含SO42－
C．肯定含有SO32－ D．肯定含有NH4+
【解析】选BC。溶液本身无色，说明没有Fe2+。加入溴水仍然无色，说明溴水发生了反应，且产物无色，I－和SO32－均可与溴水反应使溴水褪色，此时反应后溶液无色，说明没有I2，则原溶液中一定有SO32－。由于SO32－的还原性比I－强，故I－是否存在无法判断。因所有离子浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO42－肯定没有。
3．无色溶液中含有：①Na+、②Ba2+、③Cl－、④Br－、⑤SO32－、⑥SO42－、⑦Fe2+中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象如下：
根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是（ ）。
A．不能确定的离子是③④⑥
B．肯定没有的离子是②④⑦
C．可能含有的离子是①④⑥
D．肯定含有的离子是①③⑤
【解析】选A。无色溶液中可能含有①Na+②Ba2+③Cl－④Br－⑤SO32－⑥SO42－⑦Fe2+；（1）用pH试纸检验pH＞7，溶液显碱性，是SO32－水解使溶液显碱性，故溶液中一定有SO32－，一定不含Fe2+，而SO32－和Ba2+不能共存，故溶液中一定无Ba2+，由于溶液呈电中性，故一定要含Na+；（2）向溶液中滴加一定的氯水，再加入CCl4、振荡、静置，下层呈无色，应氯水先氧化SO32－，过量氯水继续氧化Br－，现氯水不知是否过量，则无法确定溶液中是否含Br－；此步操作会在溶液中引入Cl－，且会将SO32－氧化为SO42－；（3）由于步骤2加入的氯水会将SO32－氧化为SO42－，故向步骤2所得水溶液加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3，有白色沉淀BaSO4，但SO42－可能是原来溶液中有的，也可能是SO32－被氧化而来的，即不能说明原溶液中有SO42－，故SO42－的存在不能确定；（4）过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀AgCl产生，由于第（2）步操作会在溶液中引入Cl－，故不能说明原溶液中有Cl－；故溶液中一定含①Na+、⑤SO32－；一定不含②Ba2+、⑦Fe2+；不能确定的是③Cl－、④Br－、⑥SO42－。
4．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Na+、Cl－一定有
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后溶液呈血红色
【解析】选C。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。根据以上分析可知I－、Fe2+、K+一定存在，Fe3+、CO32－一定不存在，SO42－、Cl－、Na+可能存在，则由于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，A错误；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，B错误；该溶液中一定存在I－、Fe2+、K+、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，C正确；由于碘离子的还原性强于亚铁离子，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后亚铁离子不一定被氧化，溶液不一定呈血红色，D错误。
【题型四】离子定量推断
【典例分析】
【典例4】20．某溶液可能含有Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：
由此可知原溶液中（ ）。
A．c（Fe3+）＝0.2ml·L－1
B．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl－一定存在，且c（Cl－）≥0.2ml·L－1
C．SO42－、NH4+、Na+一定存在，CO32－、Al3+一定不存在
D．要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作为：取少量原溶液于试管中，加入适量氯水，无现象，再加KSCN溶液，溶液成血红色，则含有Fe2+
【解析】选B。加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02ml气体，说明有NH4+，而且为0.02ml；同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3+，但由于Fe2+极易被氧化为Fe3+，所以Fe3+与Fe2+至少存在一种，又由于Fe3+（或Fe2+）不能与CO32－共存，所以原溶液中没有CO32－；根据过滤、洗涤、灼烧后得1.6g固体（Fe2O3）可知，铁元素为0.02ml；滤液焰色反应呈黄色，说明有Na+，但不能说明原溶液中一定有Na+，因为在加入过量NaOH溶液时，引入了Na+；通入足量CO2无现象，说明无Al3+；产生不溶于盐酸的4.66g沉淀，说明有SO42－，且为0.02ml；根据电荷守恒可知一定有Cl－，且至少为0.02ml；由此可知，原溶液中NH4+、SO42－、Cl－一定存在，Fe3+与Fe2+至少有一种存在；Na+可能存在也可能不存在；CO32－、Al3+一定不存在。
【变式演练】
1．某溶液中大量存在五种离子：NO3－、SO42－、Fe3+、H+、X，其物质的量之比为：n（NO3－）∶n（SO42－）∶n（Fe3+）∶n（H+）∶n（X）＝2∶3∶1∶3∶1，则X可能为（ ）。
A．Fe2+ B．Mg2+ C．Cl－ D．Ba2+
【解析】选B。SO42－和Ba2+能够反应生成BaSO4沉淀，在酸性条件下NO3－能够将Fe2+氧化成Fe3+，所以溶液中一定没有Ba2+和Fe2+。假设题中所给的离子的物质的量依次为2ml、3ml、1ml、3ml和1ml，阳离子所带的正电荷数为：n（正电荷）＝3n（Fe3+）+n（H+）＝3×1ml+1×3ml＝6ml，阴离子所带的负电荷数为：n（负电荷）＝n（NO3－）∶2n（SO42－）＝1×2ml+2×3ml＝8ml，所以还缺少2ml正电荷，因为n（X）＝1ml，所以X带两个正电荷，为Mg2+。
2．某混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：Na+、NH4+、Ba2+、Cl－、CO32－、SO42－。现取两份200mL溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。根据上述实验事实，以下推测中正确的是（ ）。
A．－定不存在Ba2+，可能存在NH4+
B．不可能存在Ba2+、Cl－
C．Na+一定存在，且c（Na+）≥0.2ml/L
D．Na+、Cl－可能存在
【解析】选C。由第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g可断定溶液中一定含有氨根离子；由第二份溶液的实验，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g，可得溶液中一定存在碳酸根离子和硫酸根离子且一定不存在钡离子；根据题干所给数据计算分析判断其他离子的存在；铵根离子物质的量＝＝0.08ml；c（NH4+）＝＝0.4ml/L硫酸根离子物质的量＝＝0.02ml；c（SO42－）＝＝0.1ml/L，碳酸根离子物质的量＝＝0.04ml；c（CO32－）＝＝0.2ml/L，负电荷总物质的量＝0.02ml×2+0.04ml×2＝0.12ml；铵根离子所带正电荷＝0.08ml×1＝0.08ml；所以应该还有阳离子，而钡离子已经确定不含，所以一定含有钠离子。依据电荷守恒，c（H+）+c（Na+）+c（NH4+）＝2c（CO32－）+2c（SO42－）+c（OH－），依据溶液中的离子水解可知，若c（H+）＜c（OH－），c（Na+）+c（NH4+）＞2c（CO32－）+2c（SO42－），得到c（Na+）＞2c（CO32－）+2c（SO42－）－c（NH4+）＞2×0.2+2×0.1－0.4＞0.2ml/L，若溶液中的离子水解相当，则c（Na+）＝0.2ml/L，由于铵根离子水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液不能显酸性；所以一定含钠离子，且c（Na+）≥0.2ml/L；综上所述，溶液中一定含有Na+、NH4+、CO32－、SO42－，一定不含Ba2+，可能含有Cl－。
3．（2021·湖南、湖北八市十二校第一次联考）某溶液中可能含有OH－、CO32－、AlO2－、SiO32－、SO42－、HCO3－、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随加入盐酸的体积变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．原溶液中一定含有Na2SO4，可能不含有CO32－
B．原溶液中一定含有的阴离子只有OH－、AlO2－、CO32－
C．原溶液中含CO32－与AlO2－的物质的量之比为3∶4
D．a－d＞
【解析】选C。由题图分析可知，开始无沉淀生成，说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含OH－，则与OH－不能共存的是Fe3+、Mg2+、Al3+；随后反应生成沉淀逐渐增多，说明是AlO2－、SiO32－和H+反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，由于AlO2－与HCO3－会发生反应生成氢氧化铝沉淀，则溶液中一定不存在HCO3－；继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是CO32－，CO32－反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减少至不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；SO42－不能确定是否存在，但根据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有Na+。溶液中SO42－不能确定是否存在，因此原溶液中不一定含有Na2SO4，故A错误；依据判断，原溶液中一定含有的阴离子是OH－、SiO32－、AlO2－、CO32－，故B错误；依据题图可知与CO32－反应的盐酸体积为2体积，CO32－+2H+CO2↑+H2O，氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积，Al（OH）3+3H+Al3++3H2O，则原溶液中含有CO32－与AlO2－的物质的量之比为3∶4，故C正确；根据题图知，溶解氢氧化铝消耗的盐酸为4体积，假设盐酸的浓度为1ml/L，盐酸体积的单位为L，则消耗HCl4ml，则溶解的氢氧化铝为 QUOTE 43 ml，则溶液中含有 QUOTE 43 ml AlO2－，沉淀 QUOTE 43 ml AlO2－需要HCl QUOTE 43 ml，a－d对应于AlO2－和SiO32－消耗的盐酸体积，即a－d＞ QUOTE 43 ，故D错误。
【题型五】固体成分推断
【典例分析】
【典例5】（2022·全国乙卷）某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。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BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是（ ）。
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
【解析】选A。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S2O32－+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。
【提分秘籍】
1．盐的溶解性
（1）口诀:钾、钠、铵盐、硝酸盐易溶于水，硫酸盐不溶铅和钡，氯化物不溶银亚汞，微溶物质有四种。
（2）四种微溶物：Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca（OH）2。
（3）及微溶的都。
2．有特殊颜色的沉淀
（1）红褐色沉淀：Fe（OH）2
（2）蓝色沉淀：Cu（OH）2
（3）浅黄色沉淀：AgBr、S
（4）黄色沉淀：AgI
3．难溶于稀强酸的沉淀
（1）难溶：AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3
（2）微溶：CaSO4、Ag2SO4
【变式演练】
1．（2020·全国Ⅱ卷）某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为（ ）。
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
【解析】选B。由①可知不含不溶于水的CaCO3；由②可知含KCl；由③可知含MgSO4。
2．（2016·全国卷II）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中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误。
3．一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成．为探究其组成，进行如下实验：（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液；（2）取（1）中滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。根据上述实验可推断（ ）。
A．原固体混合物中一定不含有CuSO4、Na2SO4
B．原固体混合物中一定不含有CuSO4、Na2SO4、BaCl2
C．原固体混合物中一定含有CaCO3、NaOH
D．为进一步探究原白色粉末的组成，取（1）中得到的滤液，向其中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有BaCl2、NaOH
【解析】选D。（1）把白色粉末溶解后得无色溶液，可知一定没有硫酸铜，因为硫酸铜溶于水会使溶液变蓝；（2）实验（1）中的白色固体可能是碳酸钙，也可能是硫酸钠与氯化钡反应后生成的硫酸钡沉淀，但是硫酸钡不溶于水而且不溶于酸，而题目中的白色沉淀全部溶于稀盐酸中，并产生无色气体，说明这种白色沉淀是碳酸钙；由实验（2）可以分析出硫酸钠和氯化钡只能存在一种，或者都不存在，所以根据（1）和（2）的条件可以得出可能组合为：①CaCO3、BaCl2；②CaCO3、BaCl2、NaOH；③CaCO3、Na2SO4；④CaCO3、Na2SO4、NaOH；⑤CaCO3、NaOH，故有5种可能；通入二氧化碳后产生了白色沉淀，根据题给条件这种白色沉淀只能是碳酸钡，但是二氧化碳不能与氯化钡反应生成沉淀，从而我们判断还应该有氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠后，碳酸钠与氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀，故推断原白色粉末中还含有物质的BaCl2和NaOH，反应的方程式为：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl．综上所述，A、B、C都错误。
4．（2017·上海高考）由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验（部分产物略去）。关于混合粉末的组成判断正确的是（ ）。
A．一定含CuO和C
B．一定含Fe2O3、CuO和C
C．一定含CuO和C，一定不含Al
D．不管试剂a为H2O或饱和NaHCO3溶液，气体Z都为纯净物
【解析】选A。能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸；如果是浓硫酸，可以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为SO2，C被氧化为CO2，Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+；如果是浓硝酸，则两种气体是CO2和NO2，其变化与加浓硫酸的反应相同，溶液X的组成中一定有铜离子，物质中一定有CuO，混合物和浓酸之间反应，能得到两种气体，则一定含有单质C，其余的物质都无法判断是否存在，即物质中一定含有：CuO、C。
1．（上海市崇明区2022届高三一模）常温下，下列各组离子在溶液中能大量共存的是（ ）。
A．Fe2+、H+、SO42－、NO3－
B．Ca2+、Na+、NO3－、ClO－
C．Na+、Cu2+、S2－、Cl－
D．K+、Na+、OH－、HCO3－
【解析】选B。酸性条件下NO3－能氧化Fe2+，不能大量共存，故A不符合题意；该组离子互不反应，能大量共存，故B符合题意；Cu2+、S2－能结合生成CuS沉淀，故C不符合题意；OH－、HCO3－能反应生成碳酸根离子，不能大量共存，故D不符合题意。
2．（天津市市区重点中学2022届高三下学期一模联考）下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）。
A．Al3+、Na+、HCO3－、Cl－
B．Na+、Fe2+、H+、NO3－
C．K+、Fe3+、SCN－、SO32－
D．Na+、Ag+、H+、NO3－
【解析】选D。Al3+与HCO3－发生双水解反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；Fe2+、H+、NO3－发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故B错误；Fe3+和SCN－能结合成Fe（SCN）3，在溶液中不能大量共存，故C错误；Na+、Ag+、H+、NO3－之间不反应，在溶液中能大量共存，故D正确。
3．（广东珠海2021~2022学年上学期高三期中）在给定条件下，下列微粒在水溶液中可以大量共存的是（ ）。
A．遇酚酞变红：K+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使淀粉碘化钾变蓝：Mg2+、Na+、S2－、Br－
C．常温下测得pH＝8：K+、Na+、NO3－、HCO3－
D．溶解有大量SO2：Ba2+、Na+、Cl－、SO32－
【解析】选C。遇酚酞变红溶液呈碱性，OH－与NH4+之间相互反应而不能大量共存，A不符题意；使淀粉碘化钾变蓝的溶液具有强氧化性，能将S2－氧化而不能大量存在，B不符题意；HCO3－因水解程度较大而使溶液呈弱碱性，所以K+、Na+、NO3－、HCO3－可在pH＝8的弱碱性溶液中大量存在，C符合题意；溶解有大量SO2，则能与H2O和SO32－反应生成HSO3－，SO32－不能大量存在，D不符题意。
4．（重庆市高2022届高三第二次质量检测）常温下，下列各组离子一定能大量共存的是（ ）。
A．能使甲基橙变红色的溶液中：NH4+、Mg2+、Br－、SO42－
B．能使酚酞变红色的溶液中：K+、Al3+、Cl－、SO42－
C．含0.1ml·L－1 I－的溶液中：H+、Na+、NH4+、MnO4－
D．含0.1ml·L－1 HCO3－的溶液中：K+、Fe3+、Ca2+、ClO－
【解析】选A。B项，使酚酞变红的溶液中（碱性溶液）Al3+不能大量存在；C项，酸性高锰酸钾会与I－发生氧化还原反应，不共存；D项，Fe3+和HCO3－、ClO－不能共存。
5．（新疆喀什2021~2022学年高三下学期开学考）只用一种试剂即可鉴别Na2SO4、NaCl、（NH4）2SO4、AlCl3四种溶液，这种试剂是（ ）。
A．氨水 B．Ba（OH）2溶液 C．NaOH溶液 D．AgNO3溶液
【解析】选B。氨水与AlCl3反应生成白色沉淀，但AlCl3或氨水与其他三种溶液均不反应，无法鉴别，A不符合题意；过量Ba（OH）2溶液与AlCl3反应先生成沉淀，后沉淀溶解，与Na2SO4溶液反应生成白色沉淀，与（NH4）2SO4溶液反应生成白色沉淀，且加热会有刺激性气味气体放出，与NaCl溶液无明显现象，四种溶液现象不同，可以鉴别，B符合题意；Na2SO4、NaCl均不与NaOH反应，现象相同，不能鉴别，C不符合题意；四种物质均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，D不符合题意。
6．（上海徐汇区2021~2022学年高三上学期期中）NO2－既有氧化性，又有还原性。下列各组试剂不能利用以上性质检验NO2－的是（ ）。
A．FeCl2、KSCN B．KMnO4、H2SO4
C．AgNO3、HNO3 D．KI、淀粉
【解析】选C。加入FeCl2和KSCN时，NO2－将Fe2+氧化成Fe3+，铁离子和硫氰根离子反应溶液变血红色，所以能用FeCl2和KSCN检验NO2－，故A正确；NO2－有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以能用KMnO4和H2SO4检验NO2－，故B正确；在含有NO2－溶液中加入AgNO3和HNO3无明显现象，所以不能检验，故C错误；NO2－有氧化性能把碘离子氧化为碘单质，使碘化钾淀粉溶液变蓝色，所以能用KI和淀粉检验NO2－，故D正确。
7．（广东梅州2021~2022学年高三3月模拟）向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（ ）。
A．M点对应的溶液中：K+、Fe2+、SO42－、NO3－
B．N点对应的溶液中：K+、NH4+、Cl－、SO42－
C．S点对应的溶液中：Na+、SO42－、HCO3－、NO3－
D．R点对应的溶液中：Na+、SO42－、Cl－、HCO3－
【解析】选B。滴加氢氧化钠时，氢氧化钠先与氢离子反应生成水，再与Al3+反应生成氢氧化铝沉淀，最后和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。M点时酸未反应完，故溶液显酸性，Fe2+、NO3－在酸性条件下发生氧化还原反应不共存，A错误；N点时酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液含有大量Al3+，与K+、NH4+、Cl－、SO42－均不反应，可以共存，B正确；S点Al3+与OH－未完全反应，Al3+与HCO3－发生彻底双水解不能共存，C错误；R点时氢氧化铝与OH－未完全反应，溶液中含有AlO2－，AlO2－与HCO3－发生复分解反应生成氢氧化铝沉淀不共存，D错误。
8．（湖南省永州市第一中学2022~20223学年高三下学期入学考试）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。
9．（青铜峡市2021~2022学年上学期高三期中）下列说法正确的是（ ）。
A．检验（NH4）2Fe（SO4）2·12H2O晶体中的NH4+：取少量晶体溶于水，加入足量浓NaOH溶液并加热，再用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
B．验证FeCl3与KI反应的限度：可将少量的FeCl3溶液与过量的KI溶液混合，充分反应后用CCl4萃取，静置，再滴加KSCN溶液
C．受溴腐蚀至伤时，先用稀NaOH溶液洗，再用水洗
D．用激光笔检验硫酸铜溶液具有丁达尔效应
【解析】选B。向某无色溶液中加入浓NaOH溶液，加热试管，检验氨气，利用湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，则说明原溶液中一定含NH4+，不是用蓝色石蕊试纸检验，故A错误；反应中氯化铁不足，KSCN溶液遇三价铁离子变红色，若变红色，说明未完全反应，说明存在化学反应的限度，故B正确；氢氧化钠具有腐蚀性，应该根据溴易溶于酒精或甘油，先用酒精或甘油洗伤口，再用大量水冲洗，故C错误；淀粉溶液是胶体，可用丁达尔效应检验，硫酸铜的水溶液是溶液，没有丁达尔效应，故D错误。
10．（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。
11．（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− Na+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使石惢变红的溶液： QUOTE Fe2+、NH4+、ClO−、SO42− Fe2+、NH4+、ClO－、SO42－
C．与Al反应生成H2的溶液： QUOTE Cu2+、K+、Cl−、NO3− Cu2+、K+、Cl－、NO3－
D．含0.01ml·L－1SCN－ QUOTE 0.01ml⋅L−1SCN− 的溶液： QUOTE Na+、Fe3+、Br−、NO3− 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。
12．（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。
13．（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 O2- 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。
14．（新高考2021~2022学年上学期高三期中）在给定条件下，下列微粒在水溶液中可以大量共存的是（ ）。
A．遇酚酞变红：K+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使淀粉碘化钾变蓝：Mg2+、Na+、S2－、Br－
C．常温下测得pH＝8：K+、Na+、NO3－、HCO3－
D．溶解有大量SO2：Ba2+、Na+、Cl－、SO32－
【解析】选C。遇酚酞变红溶液呈碱性，OH－与NH4+之间相互反应而不能大量共存，A不符题意；使淀粉碘化钾变蓝的溶液具有强氧化性，能将S2－氧化而不能大量存在，B不符题意；HCO3－因水解程度较大而使溶液呈弱碱性，所以K+、Na+、NO3－、HCO3－可在pH＝8的弱碱性溶液中大量存在，C符合题意；溶解有大量SO2，则能与H2O和SO32－反应生成HSO3－，SO32－不能大量存在，D不符题意。
15．（2022·辽宁省葫芦岛高三二模）对分别盛有不同无色溶液①②③④四支试管进行如下操作。现象和结论对应正确的是（ ）。
【解析】选A。NH4++OH－NH3↑+H2O，A正确；澄清石灰水、氢氧化钡溶液中滴入NaHCO3溶液都有白色沉淀生成，B错误；先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液，生成白色沉淀，原溶液中有SO42－或Ag+，C错误；滴加氯水和CCl4，振荡静置，下层溶液呈橙色，原溶液中有Br－，D错误。
16．（2021~2022学年陕西延安高三3月模拟）某城市主要空气污染物为PM2.5、SO2、NOx。科学实验小组为检测空气样本成分，用蒸馏水处理制成待测液，设计实验及所得实验现象如下：
下列判断不正确的是（ ）。
A．上述实验中可用Ba（NO3）2代替BaCl2，以证明待测试样中含有SO42－
B．由实验②⑤可知待测试样中含有NH4+和NO3－
C．焰色试验表明待测试样中含Na元素和K元素
D．该城市的污染来源主要是燃煤和机动车尾气排放
【解析】选A。盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液具有强氧化性，能够将空气中SO2氧化成SO42－，进而生成BaSO4沉淀，无法确定待测试样中是否含SO42－，应该用稀盐酸和BaCl2溶液，A选项错误；实验②，加碱溶液加热产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体一定是NH3，则溶液中一定含有NH4+，实验⑤在铜片中加入稀硫酸，产生的红棕色气体一定是NO2，则原溶液中一定含NO3－，B选项正确；Na元素的焰色试验呈黄色，K元素的焰色试验呈紫色（透过蓝色的钴玻璃），C选项正确；该城市主要空气污染物为PM2.5、SO2、NOx，PM2.5和SO2主要是燃煤产生的，NOx主要是机动车尾气排放的废气，D选项正确。
17．（2022·河南洛阳高三第一次联考）某溶液中可能含有K+、Na+、Mg2+、NH4+、Fe2+、Br－、CO32－、SO42－、SO32－中的若干种离子。某同学做了如下实验：①取少量溶液，滴加足量氯水，有气泡产生且溶液颜色变成黄色②另取少量溶液，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成③蘸取原溶液，做焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。为进一步确定该溶液的组成，无需进行的实验是（ ）。
A．取少量溶液，滴加氯水和CCl4，振荡、静置
B．上述实验③不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
C．取少量溶液，滴加适量的稀硫酸和品红溶液
D．取少量溶液，滴加适量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体
【解析】选A。由实验①可推出溶液中含有Br－、CO32－，由离子共存知，溶液中不含Mg2+、Fe2+；由实验②可推出溶液中不含SO42－；由实验③可推出溶液中含有K+，不能确定溶液中是否含有的离子为NH4+、Na+、SO32－。取少量溶液，滴加氯水和CCl4，是验证Br－的方法，无需进行该实验，A项符合题意；不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，可验证Na+是否存在，B项不符合题意；加入适量稀硫酸和品红溶液可验证SO32－是否存在，C项不符合题意；取少量溶液，滴加适量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体，可验证NH4+是否存在，D项不符合题意。
18．（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＋。
19．（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 pH≥7.
B．固体F中有H2SiO3
C．混合物A中一定含有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3 QUOTE CaCO3
D．若溶液B加HNO3酸化，无沉淀；再加AgNO3 QUOTE AgNO3 ，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。
20．（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。
21．（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 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 CO2 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。
22．（2022•上海奉贤区二模）某白色固体可能含有Na2SO4、NaCl、KNO3、K2CO3中的一种或几种。对该固体进行如下实验，下列说法正确的是（ ）。
A．取少量固体做焰色试验实验，若看到黄色火焰，证明原固体中含有KNO3
B．M是BaSO4和BaCO3，N是AgCl，原固体中一定含有NaCl、Na2SO4和K2CO3
C．X是AgNO3，Y是BaCl2，原固体中一定含有NaCl和Na2SO4
D．X是Ba（NO3）2，Y是AgNO3，原固体中一定含有NaCl和Na2SO4，可能有KNO3
【解析】选D。做焰色试验实验时钠离子也呈现黄色，故A错；由于加入硝酸酸化后产生的白色沉淀M，所以白色沉淀M不溶于硝酸，而碳酸钡沉淀溶于酸，所以M不能是碳酸钡，故B错；不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银沉淀和硫酸钡沉淀，X溶液过量即过滤后的溶液中含有未反应的硝酸银，再加入氯化钡产生的不溶于酸的沉淀有氯化银沉淀，所以不能判断到底有没有硫酸钡沉淀，故C错；由于不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银沉淀和硫酸钡沉淀，加入硝酸钡后产生不溶于硝酸的沉淀，说明是硫酸钡沉淀，即原混合物中含有硫酸钠，向无色溶液中加入硝酸银能产生白色沉淀，说明该沉淀也是不溶于酸，即氯化银沉淀，即原混合物中含有氯化钠，硝酸钾不能判断，故D正确。
23．（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反应，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。
24．（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。
25．（2022·天津滨海新区模拟）有一份澄清溶液，可能含有Na+、K+、NH4＋ QUOTE H4+ 、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+需要通过焰色反应来确定
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 O42- ，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+，不需要通过焰色反应来确定，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。
26．（2021·湖南永州二模）硫酰氯（SO2Cl2）常作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表：
少量硫酰氯也可用氯磺酸（ClSO3H）分解获得，该反应的化学方程式为：2ClSO3HH2SO4+SO2Cl2，此方法得到的产品中会混有硫酸。
（1）从分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为_______________。
（2）请设计实验方案检验氯磺酸分解制取硫酰氯产品中混有硫酸（可选试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、紫色石蕊溶液）__________________________。
【解析】（1）反应后得到液体混合物互溶，沸点不同，可选蒸馏（温度范围在69.1℃以上，100℃以下）分离出硫酰氯；（2）检验氯磺酸分解制取硫酰氯产品中混有硫酸的实验为取样品在干燥条件下加热至完全反应（或挥发或分解等），冷却后加入蒸馏水进行稀释，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红，再取少量溶液，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明含有H2SO4（或取样品在干燥条件下加热至完全反应，冷却后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液变红，说明含有H2SO4）。
【答案】（1）蒸馏（2）取样品在干燥条件下加热至完全反应（或挥发或分解等），冷却后加入蒸馏水进行稀释，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红，再取少量溶液，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明含有H2SO4（或取样品在干燥条件下加热至完全反应，冷却后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液变红，说明含有H2SO4）。
27．（2013·全国大纲卷）制备氮化镁的装置示意图如下：
请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象__________________________________________________。
【解析】氮化镁水解生成氢氧化镁沉淀与氨气，氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此设计证明有氮化镁生成；若Mg有剩余，将上述反应后的上清液去掉，加入盐酸，有气泡生成，说明有Mg剩余。
【答案】取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁
28．（2022·梅州一模）NaClO2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO2的装置如下图所示：
装置Ⅱ中反应生成NaClO2的化学方程式为________________________________。反应后的溶液中阴离子除了ClO2－、ClO3－、Cl－、ClO－、OH－外还可能含有的一种阴离子是_________，检验该离子的方法是______________________________________________________________________。
【解析】ClO2既有氧化性，可将双氧水氧化成氧气，而自身被还原生成NaClO2，方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2。由于进入装置Ⅱ的气体会混有二氧化硫气体，二氧化硫被氧化生成硫酸。检验SO42－一般用盐酸酸化的BaCl2溶液。
【答案】2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2 SO42－ 取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42－。
29．（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－
30．（2021~2022学年四川宜宾高三上学期期中）某强酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化：
依据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中肯定含有的是：_____________________________；不能肯定的是：_________________。对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于一支试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中根据现象就可判断，则该试剂是：___________。（选填：①NaOH溶液，②酚酞试剂，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）
（2）气体F的化学式为：________，沉淀G的化学式为：________，沉淀K的化学式为：__________，实验中，可以观察到反应②的现象是：_______________。
（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式________________________________、_________________________________________________。
（4）要使步骤③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应，则D、H2O、O2物质的量之比是：______________________。
【解析】强酸性溶液中含有H+，则不含SiO32－、CO32－；加入Ba（NO3）2溶液后生成的沉淀一定是BaSO4，则溶液中含有SO42－，不含Ba2+；气体A能够和氧气反应，所以A为NO，D为NO2，D到E的反应为：4NO2+O2+2H2O4HNO3，说明该溶液中含有还原性离子，即Fe2+，则原溶液中一定没有NO3－。溶液B能够和NaOH溶液反应生成气体，则该气体一定是NH3，原溶液中一定含有NH4+。符合转化关系：“BH沉淀K”的K为Al（OH）3，则溶液中含有Al3+。
【答案】（1）SO42－、Al3+、Fe2+、NH4+；Fe3+；⑤
（2）NH3；Fe（OH）3；Al（OH）3，气体由无色变红棕色
（3）Ba2++SO42－BaSO4↓；3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
（4）4∶2∶1
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
离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
MnO4－
CrO42－
Cr2O72－
颜色
蓝色
浅绿
棕黄
紫红色
黄色
橙红色
离子组
碱性溶液
酸性溶液
ClO－和Cl－
大量共存
2H++Cl－+ClO－H2O+Cl2↑
S2－和SO32－
大量共存
2S2－+SO32－+6H+3S↓+3H2O
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液
第二步
若溶液紫色退去，则说明含有Fe2+，若无明显变化，则说明不含Fe2+
步骤
操作
现象
1
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
2
向溶液中滴加一定量的氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈无色
3
取步骤2的上层溶液，加入Ba（NO3）2溶液和稀硝酸
有沉淀产生
4
将步骤3过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有沉淀产生
选项
操作
现象
结论
A
向①中滴加NaOH溶液，加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸变蓝
原溶液中有NH4+
B
向②中滴入NaHCO3溶液
有白色沉淀生成
原溶液中有AlO2－
C
向③中先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42－
D
向④中滴加氯水和CCl4，振荡静置
下层溶液呈橙色
原溶液中有I－
【题型一】离子大量共存…………………………………………………………………………………………………1
【题型二】常见离子检验…………………………………………………………………………………………………3
【题型三】离子定性推断…………………………………………………………………………………………………6
【题型四】离子定量推断…………………………………………………………………………………………………8
【题型五】固体成分推断…………………………………………………………………………………………………10
二、最新模考题组练………………………………………………………………………………………………………12
【题型一】离子大量共存
【典例分析】
【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。
【提分秘籍】
1．解答离子共存题目的步骤
2．离子共存四步分析法
3．离子间发生复分解反应的本质
（1）阴阳离子相互结合成弱酸、弱碱、沉淀、气体和水
（2）钾离子和钠离子与任何离子都不能结合
（3）特殊反应
①含H+的阴离子与OH－或含OH－的阴离子能反应
HCO3－+OH－CO32－+H2O
HCO3－+[Al（OH）4]－CO32－+Al（OH）3↓+H2O
②[Al（OH）4]－与H+或弱阳离子反应
[Al（OH）4]－+H+Al（OH）3↓+H2O
2[Al（OH）4]－+Mg2+2Al（OH）3↓+Mg（OH）2↓
3[Al（OH）4]－+Al3+3Al（OH）3↓
[Al（OH）4]－+NH4+Al（OH）3↓+NH3·H2O
③弱酸的酸式酸根离子既能和H+又能和OH－反应
HSO3－+OH－SO32－+H2O
HSO3－+H+SO2↑+H2O
④络合反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3（弱电解质）
4．有色离子
5．发生水解互促反应不能大量共存
（1）弱阴离子：[Al（OH）4]－、SiO32－、ClO－、CO32－、HCO3－、S2－、HS－
（2）弱阳离子
①全部双水解：Al3+
②前五双水解：Fe3+
③前三双水解：Mg2+、NH4+
（3）不完全双水解：双水解程度小，可大量共存
①NH4+：CH3COO－、CO32－、HCO3－、S2－、HS－
②Mg2+：HCO3－、CH3COO－
6．发生氧化还原反应不能大量共存
（1）还原性离子：S2－（HS－）＞SO32－（HSO3－）＞I－＞Fe2+＞Br－＞Cl－
（2）氧化性离子
①全部氧化：MnO4－（H+）、ClO－（H+）
②氧化前五种：ClO－
③氧化前四种：NO3－（H+）
④氧化前三种：Fe3+
7．溶液酸碱性对离子共存的影响
8．能溶解某物质的溶液
（1）能够溶解氧化铝或氢氧化铝的溶液：含H+或OH－
（2）能够溶解氢氧化镁的溶液：含H+或NH4+
9．加某物质变色的溶液
（1）加酚酞变红或加石蕊变蓝：含OH－
（2）加石蕊变红：含H+
（3）加甲基橙变红：含H+
（4）遇pH试纸变色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫
（5）加KSCN溶液变红：含Fe3+
（6）湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：含MnO4－（H+）或ClO－或NO3－（H+）或Fe3+
（7）加饱和氯水，呈黄色的溶液：含Fe2+或I－或Br－
10．加某物质放气体的溶液
（1）加碱放气体的溶液：含NH4+
（2）加NH4HCO3放气体的溶液：含H+或OH－
（3）加铝能放H2的溶液：含H+（非硝酸）或OH－
（4）加铁能放H2的溶液：含H+（非硝酸）
（5）加镁能放H2的溶液：含H+（非硝酸）或OH－
（6）加Na能放H2的溶液：含H+或OH－或H2O
（7）加铜能放气体的溶液：含硝酸
（8）加氯水冒气泡的溶液：含CO32－或HCO3－
11．与水的电离度有关的溶液
（1）c（H+）水＝1×10－13ml/L：含H+或OH－
（2）c（H+）水·c（OH－）水＝1×10－26：含H+或OH－
（3）水的电离度为1.8×10－13%：含H+或OH－
（4）＝1012的溶液：含H+
（5）AG＝lg＝12的溶液：含H+
（6）加水稀释值明显减小的溶液：含H+
【变式演练】
1．（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。
2．（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。A项，碱性条件下，四种离子可以共存，正确；B项，H+与SiO32－之间反应生成H2SiO3沉淀，错误；C项，KMnO4会氧化I－，错误；D项，Ag+与Cl－反应会生成AgCl沉淀，错误。
3．（2019·江苏高考）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－
B．0.1ml·L－1FeCl2溶液：K+、Mg2+、SO42－、MnO4－
C．0.1ml·L－1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl－、OH－
D．0.1ml·L－1H2SO4溶液：K+、NH4+、NO3－、HSO3－
【解析】选A。A选项是一个碱性环境，没有存在能与氢氧根发生反应的离子，故A正确；B选项是一个亚铁离子和氯离子的环境，选项中有MnO4－可以与Fe2+反应，故错误；C选项是一个钾离子和碳酸根的环境，选项中存在钡离子可以与碳酸根发生反应生成沉淀，故错误；选项是氢离子和硫酸根的环境，选项中有硝酸根和亚硫酸氢根，其中硝酸根可以与氢离子结合成硝酸，硝酸具有强氧化性可以氧化亚硫酸氢根，故错误。
4．（2018·江苏高考）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－1KI溶液：Na+、K+、ClO－、OH－
B．0.1ml·L－1Fe2（SO4）3溶液：Cu2+、NH4+、NO3－、SO42－
C．0.1ml·L－1HCl溶液：Ba2+、K+、CH3COO－、NO3－
D．0.1ml·L－1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42－、HCO3－
【解析】选B。A项，ClO－氧化I－，错误；C项，H+与CH3COO－结合成弱电解质CH3COOH，错误；D项，OH－与Mg2+反应生成Mg（OH）2沉淀，OH－与HCO3－反应生成CO32－ QUOTE O32－ 和H2O，错误。
【题型二】常见离子检验
【典例分析】
【典例2】（2022·呼和浩特一模）已知：5SO32－+2IO3－+2H+I2+5SO42－+H2O。某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3－中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3－的实验方案：（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液）
①取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层检验不出碘单质存在；
②______________________；
③另从水层取少量溶液，加入2~3滴淀粉溶液，滴加________________（填试剂和现象）。说明废水中含有IO3－，否则说明废水中不含IO3－。
【解析】碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色。所以I－的检验方法为：从水层取少量溶液，加入1~2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，2I－+2Fe3+2Fe2++I2，若溶液变蓝色，说明废水中含有I－，否则不含I－；检验IO3－的方法为：另从水层取少量溶液，加入1~2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，5SO32－+2IO3－+2H+I2+5SO42－+H2O，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3－，否则不含IO3－。
【答案】②从水层中取少量溶液。加入2~3滴淀粉溶液。加稀盐酸酸化。滴加FeCl3溶液。若溶液变蓝，则证明废水中存在F，否则说明废水中不含I－；③适量稀盐酸和亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝
【提分秘籍】
1．常见阳离子的检验
2．常见阴离子的检验
3．离子检验简答题的答题模板
【变式演练】
1．下列关于物质检验或推断正确的是（ ）。
A．蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸
B．对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钡盐
C．向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在SO32－
D．向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明原溶液中存在NH4+
【解析】选D。浓硝酸也具有挥发性，可以和氨气反应生成硝酸铵固体，也可以观察到白烟，故A错误；对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，说明含有钡元素，但不一定是钡盐，也可以是氢氧化钡，故B错误；含有HSO3－的溶液也可以和盐酸反应生成二氧化硫，故C错误；向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了氨气，则原溶液含有NH4+，故D正确。
2．下列叙述中正确的是（ ）。
A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag+
【解析】选A。溴易挥发，密度比水大，可用水封，A正确；NO2气体、溴单质等也可以把碘离子氧化为单质碘，碘单质遇到淀粉变蓝，B错误；碘盐易溶于水，不易溶于CCl4，则碘盐溶于水，在溶液中加入CCl4，振荡，不会发生萃取，C错误；某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液不一定含有Ag+，有可能含有SO42－，D错误。
3．（2021年1月高三八省联考河北卷）乙醚是常用的有机试剂，久置容易产生过氧化物，带来安全隐患。以下不可用来定性检出过氧化物的试剂是（ ）。
A．K3［Fe（CN）6］溶液
B．弱酸性淀粉KI溶液
C．Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液
D．（NH4）2Fe（SO4）2的稀H2SO4溶液和KSCN溶液
【解析】选A。过氧化物与K3［Fe（CN）6］溶液不能发生反应，因此不能用于检验其存在，A符合题意；弱酸性淀粉KI溶液与过氧化物反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，可以检验其存在，B不符合题意；Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液具有强氧化性，会将过氧化物氧化，而Na2Cr2O7被还原为Cr3+，使溶液变为绿色，可以检验过氧化物的存在，C不符合题意；过氧化物具有强氧化性，会将（NH4）2Fe（SO4）2电离产生的Fe2+氧化为Fe3+，和KSCN溶液的混合，溶液显红色，可以检验过氧化物的存在，D不符合题意。
4．（2021·甘肃凉州高三4月模拟）某同学设计下图所示装置，用粗铁粒与189g·L－1硝酸反应制取NO气体。
完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是________________。
现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1ml·L－1KSCN溶液、0.1ml·L－1KI溶液、0.2ml·L－1酸性KMnO4溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：
【解析】铁相对于硝酸过量时，产物只有亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾褪色，若铁相对于硝酸不足时，产物只有三价铁离子，三价铁遇KSCN溶液显红色，有可能铁的两种价态均存在。
【答案】+2价或+3价或+2价和+3价。若溶液变血红色，说明含Fe3+，若溶液无明显变化，说明不含Fe3+。取少量液体装于试管，向试管－中滴入几滴酸性KMnO4溶液
5．（2021·北京师大附中二模）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）：取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，___________________________________________________________________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【解析】Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl，所以取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤、蒸馏水洗涤沉淀，再向沉淀中加入足量的稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
【答案】过滤、蒸馏水洗涤沉淀，再向沉淀中加入足量的稀盐酸
【题型三】离子定性推断
【典例分析】
【典例3】强酸性溶液X中可能含有Na+、K+、NH4+、Fe2+、Al3+、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－中的若干种，某同学为了确认其成分，取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：
下列结论正确的是（ ）。
A．X中肯定存在Na+、Fe2+、Al3+、NH4+、SO42－
B．气体F经催化氧化可直接生成气体D
C．沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe（OH）3、沉淀I一定是Al（OH）3
D．X中不能确定的离子是Al3+、Na+、K+和Cl－
【解析】选D。强酸性溶液中CO32－、SO32－不能存在；X溶液中加入过量Ba（NO3）2溶液生成沉淀C是BaSO4，说明有SO42－存在；硝酸被还原生成气体A为NO，说明有还原剂Fe2+存在，（即3Fe2++4H++NO3－＝3Fe3++NO↑+2H2O）；溶液B加入过量NaOH溶液，生成的沉淀G为Fe（OH）3；生成的气体F为NH3，说明有NH4+存在；溶液H通入CO2生成沉淀I，由于前面加入过量的Ba（NO3）2溶液，引入了大量Ba2+，所以沉淀I中一定有BaCO3，又由于前面不能确定溶液X中是否存在Al3+，所以这里也不能确定沉淀I中有Al（OH）3；溶液J的焰色反应呈黄色，说明溶液J中有Na+，但由于前面加入过量NaOH溶液，引入了较多的Na+，因此不能确定溶液X中是否存在Na+；因为焰色黄色能掩盖紫色焰色，所以不能确定溶液X中是否有K+；另外，上述实验过程还不能确定溶液X中是否存在Cl－。X中肯定存在Fe2+、NH4+、SO42－，不能确定是否含有Na+、Al3+，故A错误；F是氨气、D是二氧化氮，根据4NH3+5O24NO+6H2O知氨气能被氧化生成NO而不是二氧化氮，故B错误；沉淀I中一定有BaCO3，又由于前面不能确定溶液X中是否存在Al3+，所以这里也不能确定沉淀I中有Al（OH）3，故C错误；通过以上分析知，不能确定原来溶液中是否含有钠离子，故D正确。
【提分秘籍】
1．离子推断“四项基本原则”
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
【变式演练】
1．（2018·浙江4月学考真题）某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42－、Clˉ、CO32－和HCO3－离子中的若干种。取该溶液进行如下实验（已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸）：①向溶液中滴加Ba（OH）2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B；②取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001ml·Lˉ1AgNO3溶液，有白色沉淀生成。下列说法不正确的是（ ）。
A．溶液A中一定存在H+、SO42－和Clˉ
B．溶液A中不存在Mg2+、CO32－和HCO3－，不能确定Na+的存在
C．第②步生成的白色沉淀中只有AgCl，没有Ag2CO3
D．溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种，且可以用NaOH溶液判断
【解析】选B。根据①不溶于酸的白色沉淀，可知原溶液中必然含有SO42－，根据绿色溶液仍然存在，可知原溶液必然含有H+，必然不能存在CO32－和HCO3－；根据②不溶于硝酸的白色沉淀，可知原溶液中必然含有Cl－，沉淀必然为AgCl；根据以上信息不能确定。绿色是Fe2+还是Cu2+的问题，所以两者都有可能存在；根据以上信息不能确定Na+、Mg2+是否存在。
2．（双选）（2016·上海高考）已知：SO32－+I2+H2O→SO42－+2I－+2H+。某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I－、SO32－、SO42－，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是（ ）。
A．肯定不含I－ B．肯定不含SO42－
C．肯定含有SO32－ D．肯定含有NH4+
【解析】选BC。溶液本身无色，说明没有Fe2+。加入溴水仍然无色，说明溴水发生了反应，且产物无色，I－和SO32－均可与溴水反应使溴水褪色，此时反应后溶液无色，说明没有I2，则原溶液中一定有SO32－。由于SO32－的还原性比I－强，故I－是否存在无法判断。因所有离子浓度相等，则根据电荷守恒可判断SO42－肯定没有。
3．无色溶液中含有：①Na+、②Ba2+、③Cl－、④Br－、⑤SO32－、⑥SO42－、⑦Fe2+中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象如下：
根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是（ ）。
A．不能确定的离子是③④⑥
B．肯定没有的离子是②④⑦
C．可能含有的离子是①④⑥
D．肯定含有的离子是①③⑤
【解析】选A。无色溶液中可能含有①Na+②Ba2+③Cl－④Br－⑤SO32－⑥SO42－⑦Fe2+；（1）用pH试纸检验pH＞7，溶液显碱性，是SO32－水解使溶液显碱性，故溶液中一定有SO32－，一定不含Fe2+，而SO32－和Ba2+不能共存，故溶液中一定无Ba2+，由于溶液呈电中性，故一定要含Na+；（2）向溶液中滴加一定的氯水，再加入CCl4、振荡、静置，下层呈无色，应氯水先氧化SO32－，过量氯水继续氧化Br－，现氯水不知是否过量，则无法确定溶液中是否含Br－；此步操作会在溶液中引入Cl－，且会将SO32－氧化为SO42－；（3）由于步骤2加入的氯水会将SO32－氧化为SO42－，故向步骤2所得水溶液加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3，有白色沉淀BaSO4，但SO42－可能是原来溶液中有的，也可能是SO32－被氧化而来的，即不能说明原溶液中有SO42－，故SO42－的存在不能确定；（4）过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀AgCl产生，由于第（2）步操作会在溶液中引入Cl－，故不能说明原溶液中有Cl－；故溶液中一定含①Na+、⑤SO32－；一定不含②Ba2+、⑦Fe2+；不能确定的是③Cl－、④Br－、⑥SO42－。
4．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Na+、Cl－一定有
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后溶液呈血红色
【解析】选C。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。根据以上分析可知I－、Fe2+、K+一定存在，Fe3+、CO32－一定不存在，SO42－、Cl－、Na+可能存在，则由于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，A错误；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，B错误；该溶液中一定存在I－、Fe2+、K+、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，C正确；由于碘离子的还原性强于亚铁离子，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后亚铁离子不一定被氧化，溶液不一定呈血红色，D错误。
【题型四】离子定量推断
【典例分析】
【典例4】20．某溶液可能含有Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：
由此可知原溶液中（ ）。
A．c（Fe3+）＝0.2ml·L－1
B．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl－一定存在，且c（Cl－）≥0.2ml·L－1
C．SO42－、NH4+、Na+一定存在，CO32－、Al3+一定不存在
D．要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作为：取少量原溶液于试管中，加入适量氯水，无现象，再加KSCN溶液，溶液成血红色，则含有Fe2+
【解析】选B。加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02ml气体，说明有NH4+，而且为0.02ml；同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3+，但由于Fe2+极易被氧化为Fe3+，所以Fe3+与Fe2+至少存在一种，又由于Fe3+（或Fe2+）不能与CO32－共存，所以原溶液中没有CO32－；根据过滤、洗涤、灼烧后得1.6g固体（Fe2O3）可知，铁元素为0.02ml；滤液焰色反应呈黄色，说明有Na+，但不能说明原溶液中一定有Na+，因为在加入过量NaOH溶液时，引入了Na+；通入足量CO2无现象，说明无Al3+；产生不溶于盐酸的4.66g沉淀，说明有SO42－，且为0.02ml；根据电荷守恒可知一定有Cl－，且至少为0.02ml；由此可知，原溶液中NH4+、SO42－、Cl－一定存在，Fe3+与Fe2+至少有一种存在；Na+可能存在也可能不存在；CO32－、Al3+一定不存在。
【变式演练】
1．某溶液中大量存在五种离子：NO3－、SO42－、Fe3+、H+、X，其物质的量之比为：n（NO3－）∶n（SO42－）∶n（Fe3+）∶n（H+）∶n（X）＝2∶3∶1∶3∶1，则X可能为（ ）。
A．Fe2+ B．Mg2+ C．Cl－ D．Ba2+
【解析】选B。SO42－和Ba2+能够反应生成BaSO4沉淀，在酸性条件下NO3－能够将Fe2+氧化成Fe3+，所以溶液中一定没有Ba2+和Fe2+。假设题中所给的离子的物质的量依次为2ml、3ml、1ml、3ml和1ml，阳离子所带的正电荷数为：n（正电荷）＝3n（Fe3+）+n（H+）＝3×1ml+1×3ml＝6ml，阴离子所带的负电荷数为：n（负电荷）＝n（NO3－）∶2n（SO42－）＝1×2ml+2×3ml＝8ml，所以还缺少2ml正电荷，因为n（X）＝1ml，所以X带两个正电荷，为Mg2+。
2．某混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：Na+、NH4+、Ba2+、Cl－、CO32－、SO42－。现取两份200mL溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g；②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。根据上述实验事实，以下推测中正确的是（ ）。
A．－定不存在Ba2+，可能存在NH4+
B．不可能存在Ba2+、Cl－
C．Na+一定存在，且c（Na+）≥0.2ml/L
D．Na+、Cl－可能存在
【解析】选C。由第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g可断定溶液中一定含有氨根离子；由第二份溶液的实验，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g，可得溶液中一定存在碳酸根离子和硫酸根离子且一定不存在钡离子；根据题干所给数据计算分析判断其他离子的存在；铵根离子物质的量＝＝0.08ml；c（NH4+）＝＝0.4ml/L硫酸根离子物质的量＝＝0.02ml；c（SO42－）＝＝0.1ml/L，碳酸根离子物质的量＝＝0.04ml；c（CO32－）＝＝0.2ml/L，负电荷总物质的量＝0.02ml×2+0.04ml×2＝0.12ml；铵根离子所带正电荷＝0.08ml×1＝0.08ml；所以应该还有阳离子，而钡离子已经确定不含，所以一定含有钠离子。依据电荷守恒，c（H+）+c（Na+）+c（NH4+）＝2c（CO32－）+2c（SO42－）+c（OH－），依据溶液中的离子水解可知，若c（H+）＜c（OH－），c（Na+）+c（NH4+）＞2c（CO32－）+2c（SO42－），得到c（Na+）＞2c（CO32－）+2c（SO42－）－c（NH4+）＞2×0.2+2×0.1－0.4＞0.2ml/L，若溶液中的离子水解相当，则c（Na+）＝0.2ml/L，由于铵根离子水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液不能显酸性；所以一定含钠离子，且c（Na+）≥0.2ml/L；综上所述，溶液中一定含有Na+、NH4+、CO32－、SO42－，一定不含Ba2+，可能含有Cl－。
3．（2021·湖南、湖北八市十二校第一次联考）某溶液中可能含有OH－、CO32－、AlO2－、SiO32－、SO42－、HCO3－、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随加入盐酸的体积变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．原溶液中一定含有Na2SO4，可能不含有CO32－
B．原溶液中一定含有的阴离子只有OH－、AlO2－、CO32－
C．原溶液中含CO32－与AlO2－的物质的量之比为3∶4
D．a－d＞
【解析】选C。由题图分析可知，开始无沉淀生成，说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含OH－，则与OH－不能共存的是Fe3+、Mg2+、Al3+；随后反应生成沉淀逐渐增多，说明是AlO2－、SiO32－和H+反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，由于AlO2－与HCO3－会发生反应生成氢氧化铝沉淀，则溶液中一定不存在HCO3－；继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是CO32－，CO32－反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减少至不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；SO42－不能确定是否存在，但根据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有Na+。溶液中SO42－不能确定是否存在，因此原溶液中不一定含有Na2SO4，故A错误；依据判断，原溶液中一定含有的阴离子是OH－、SiO32－、AlO2－、CO32－，故B错误；依据题图可知与CO32－反应的盐酸体积为2体积，CO32－+2H+CO2↑+H2O，氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积，Al（OH）3+3H+Al3++3H2O，则原溶液中含有CO32－与AlO2－的物质的量之比为3∶4，故C正确；根据题图知，溶解氢氧化铝消耗的盐酸为4体积，假设盐酸的浓度为1ml/L，盐酸体积的单位为L，则消耗HCl4ml，则溶解的氢氧化铝为 QUOTE 43 ml，则溶液中含有 QUOTE 43 ml AlO2－，沉淀 QUOTE 43 ml AlO2－需要HCl QUOTE 43 ml，a－d对应于AlO2－和SiO32－消耗的盐酸体积，即a－d＞ QUOTE 43 ，故D错误。
【题型五】固体成分推断
【典例分析】
【典例5】（2022·全国乙卷）某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。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BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是（ ）。
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
【解析】选A。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S2O32－+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。
【提分秘籍】
1．盐的溶解性
（1）口诀:钾、钠、铵盐、硝酸盐易溶于水，硫酸盐不溶铅和钡，氯化物不溶银亚汞，微溶物质有四种。
（2）四种微溶物：Ag2SO4、CaSO4、MgCO3、Ca（OH）2。
（3）及微溶的都。
2．有特殊颜色的沉淀
（1）红褐色沉淀：Fe（OH）2
（2）蓝色沉淀：Cu（OH）2
（3）浅黄色沉淀：AgBr、S
（4）黄色沉淀：AgI
3．难溶于稀强酸的沉淀
（1）难溶：AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3
（2）微溶：CaSO4、Ag2SO4
【变式演练】
1．（2020·全国Ⅱ卷）某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为（ ）。
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
【解析】选B。由①可知不含不溶于水的CaCO3；由②可知含KCl；由③可知含MgSO4。
2．（2016·全国卷II）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中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误。
3．一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成．为探究其组成，进行如下实验：（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液；（2）取（1）中滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。根据上述实验可推断（ ）。
A．原固体混合物中一定不含有CuSO4、Na2SO4
B．原固体混合物中一定不含有CuSO4、Na2SO4、BaCl2
C．原固体混合物中一定含有CaCO3、NaOH
D．为进一步探究原白色粉末的组成，取（1）中得到的滤液，向其中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有BaCl2、NaOH
【解析】选D。（1）把白色粉末溶解后得无色溶液，可知一定没有硫酸铜，因为硫酸铜溶于水会使溶液变蓝；（2）实验（1）中的白色固体可能是碳酸钙，也可能是硫酸钠与氯化钡反应后生成的硫酸钡沉淀，但是硫酸钡不溶于水而且不溶于酸，而题目中的白色沉淀全部溶于稀盐酸中，并产生无色气体，说明这种白色沉淀是碳酸钙；由实验（2）可以分析出硫酸钠和氯化钡只能存在一种，或者都不存在，所以根据（1）和（2）的条件可以得出可能组合为：①CaCO3、BaCl2；②CaCO3、BaCl2、NaOH；③CaCO3、Na2SO4；④CaCO3、Na2SO4、NaOH；⑤CaCO3、NaOH，故有5种可能；通入二氧化碳后产生了白色沉淀，根据题给条件这种白色沉淀只能是碳酸钡，但是二氧化碳不能与氯化钡反应生成沉淀，从而我们判断还应该有氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠后，碳酸钠与氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀，故推断原白色粉末中还含有物质的BaCl2和NaOH，反应的方程式为：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl．综上所述，A、B、C都错误。
4．（2017·上海高考）由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验（部分产物略去）。关于混合粉末的组成判断正确的是（ ）。
A．一定含CuO和C
B．一定含Fe2O3、CuO和C
C．一定含CuO和C，一定不含Al
D．不管试剂a为H2O或饱和NaHCO3溶液，气体Z都为纯净物
【解析】选A。能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸；如果是浓硫酸，可以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为SO2，C被氧化为CO2，Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+；如果是浓硝酸，则两种气体是CO2和NO2，其变化与加浓硫酸的反应相同，溶液X的组成中一定有铜离子，物质中一定有CuO，混合物和浓酸之间反应，能得到两种气体，则一定含有单质C，其余的物质都无法判断是否存在，即物质中一定含有：CuO、C。
1．（上海市崇明区2022届高三一模）常温下，下列各组离子在溶液中能大量共存的是（ ）。
A．Fe2+、H+、SO42－、NO3－
B．Ca2+、Na+、NO3－、ClO－
C．Na+、Cu2+、S2－、Cl－
D．K+、Na+、OH－、HCO3－
【解析】选B。酸性条件下NO3－能氧化Fe2+，不能大量共存，故A不符合题意；该组离子互不反应，能大量共存，故B符合题意；Cu2+、S2－能结合生成CuS沉淀，故C不符合题意；OH－、HCO3－能反应生成碳酸根离子，不能大量共存，故D不符合题意。
2．（天津市市区重点中学2022届高三下学期一模联考）下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）。
A．Al3+、Na+、HCO3－、Cl－
B．Na+、Fe2+、H+、NO3－
C．K+、Fe3+、SCN－、SO32－
D．Na+、Ag+、H+、NO3－
【解析】选D。Al3+与HCO3－发生双水解反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；Fe2+、H+、NO3－发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故B错误；Fe3+和SCN－能结合成Fe（SCN）3，在溶液中不能大量共存，故C错误；Na+、Ag+、H+、NO3－之间不反应，在溶液中能大量共存，故D正确。
3．（广东珠海2021~2022学年上学期高三期中）在给定条件下，下列微粒在水溶液中可以大量共存的是（ ）。
A．遇酚酞变红：K+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使淀粉碘化钾变蓝：Mg2+、Na+、S2－、Br－
C．常温下测得pH＝8：K+、Na+、NO3－、HCO3－
D．溶解有大量SO2：Ba2+、Na+、Cl－、SO32－
【解析】选C。遇酚酞变红溶液呈碱性，OH－与NH4+之间相互反应而不能大量共存，A不符题意；使淀粉碘化钾变蓝的溶液具有强氧化性，能将S2－氧化而不能大量存在，B不符题意；HCO3－因水解程度较大而使溶液呈弱碱性，所以K+、Na+、NO3－、HCO3－可在pH＝8的弱碱性溶液中大量存在，C符合题意；溶解有大量SO2，则能与H2O和SO32－反应生成HSO3－，SO32－不能大量存在，D不符题意。
4．（重庆市高2022届高三第二次质量检测）常温下，下列各组离子一定能大量共存的是（ ）。
A．能使甲基橙变红色的溶液中：NH4+、Mg2+、Br－、SO42－
B．能使酚酞变红色的溶液中：K+、Al3+、Cl－、SO42－
C．含0.1ml·L－1 I－的溶液中：H+、Na+、NH4+、MnO4－
D．含0.1ml·L－1 HCO3－的溶液中：K+、Fe3+、Ca2+、ClO－
【解析】选A。B项，使酚酞变红的溶液中（碱性溶液）Al3+不能大量存在；C项，酸性高锰酸钾会与I－发生氧化还原反应，不共存；D项，Fe3+和HCO3－、ClO－不能共存。
5．（新疆喀什2021~2022学年高三下学期开学考）只用一种试剂即可鉴别Na2SO4、NaCl、（NH4）2SO4、AlCl3四种溶液，这种试剂是（ ）。
A．氨水 B．Ba（OH）2溶液 C．NaOH溶液 D．AgNO3溶液
【解析】选B。氨水与AlCl3反应生成白色沉淀，但AlCl3或氨水与其他三种溶液均不反应，无法鉴别，A不符合题意；过量Ba（OH）2溶液与AlCl3反应先生成沉淀，后沉淀溶解，与Na2SO4溶液反应生成白色沉淀，与（NH4）2SO4溶液反应生成白色沉淀，且加热会有刺激性气味气体放出，与NaCl溶液无明显现象，四种溶液现象不同，可以鉴别，B符合题意；Na2SO4、NaCl均不与NaOH反应，现象相同，不能鉴别，C不符合题意；四种物质均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，D不符合题意。
6．（上海徐汇区2021~2022学年高三上学期期中）NO2－既有氧化性，又有还原性。下列各组试剂不能利用以上性质检验NO2－的是（ ）。
A．FeCl2、KSCN B．KMnO4、H2SO4
C．AgNO3、HNO3 D．KI、淀粉
【解析】选C。加入FeCl2和KSCN时，NO2－将Fe2+氧化成Fe3+，铁离子和硫氰根离子反应溶液变血红色，所以能用FeCl2和KSCN检验NO2－，故A正确；NO2－有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以能用KMnO4和H2SO4检验NO2－，故B正确；在含有NO2－溶液中加入AgNO3和HNO3无明显现象，所以不能检验，故C错误；NO2－有氧化性能把碘离子氧化为碘单质，使碘化钾淀粉溶液变蓝色，所以能用KI和淀粉检验NO2－，故D正确。
7．（广东梅州2021~2022学年高三3月模拟）向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（ ）。
A．M点对应的溶液中：K+、Fe2+、SO42－、NO3－
B．N点对应的溶液中：K+、NH4+、Cl－、SO42－
C．S点对应的溶液中：Na+、SO42－、HCO3－、NO3－
D．R点对应的溶液中：Na+、SO42－、Cl－、HCO3－
【解析】选B。滴加氢氧化钠时，氢氧化钠先与氢离子反应生成水，再与Al3+反应生成氢氧化铝沉淀，最后和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。M点时酸未反应完，故溶液显酸性，Fe2+、NO3－在酸性条件下发生氧化还原反应不共存，A错误；N点时酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液含有大量Al3+，与K+、NH4+、Cl－、SO42－均不反应，可以共存，B正确；S点Al3+与OH－未完全反应，Al3+与HCO3－发生彻底双水解不能共存，C错误；R点时氢氧化铝与OH－未完全反应，溶液中含有AlO2－，AlO2－与HCO3－发生复分解反应生成氢氧化铝沉淀不共存，D错误。
8．（湖南省永州市第一中学2022~20223学年高三下学期入学考试）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。
9．（青铜峡市2021~2022学年上学期高三期中）下列说法正确的是（ ）。
A．检验（NH4）2Fe（SO4）2·12H2O晶体中的NH4+：取少量晶体溶于水，加入足量浓NaOH溶液并加热，再用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
B．验证FeCl3与KI反应的限度：可将少量的FeCl3溶液与过量的KI溶液混合，充分反应后用CCl4萃取，静置，再滴加KSCN溶液
C．受溴腐蚀至伤时，先用稀NaOH溶液洗，再用水洗
D．用激光笔检验硫酸铜溶液具有丁达尔效应
【解析】选B。向某无色溶液中加入浓NaOH溶液，加热试管，检验氨气，利用湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，则说明原溶液中一定含NH4+，不是用蓝色石蕊试纸检验，故A错误；反应中氯化铁不足，KSCN溶液遇三价铁离子变红色，若变红色，说明未完全反应，说明存在化学反应的限度，故B正确；氢氧化钠具有腐蚀性，应该根据溴易溶于酒精或甘油，先用酒精或甘油洗伤口，再用大量水冲洗，故C错误；淀粉溶液是胶体，可用丁达尔效应检验，硫酸铜的水溶液是溶液，没有丁达尔效应，故D错误。
10．（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。
11．（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− Na+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使石惢变红的溶液： QUOTE Fe2+、NH4+、ClO−、SO42− Fe2+、NH4+、ClO－、SO42－
C．与Al反应生成H2的溶液： QUOTE Cu2+、K+、Cl−、NO3− Cu2+、K+、Cl－、NO3－
D．含0.01ml·L－1SCN－ QUOTE 0.01ml⋅L−1SCN− 的溶液： QUOTE Na+、Fe3+、Br−、NO3− 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。
12．（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。
13．（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 O2- 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。
14．（新高考2021~2022学年上学期高三期中）在给定条件下，下列微粒在水溶液中可以大量共存的是（ ）。
A．遇酚酞变红：K+、NH4+、Cl－、SO42－
B．使淀粉碘化钾变蓝：Mg2+、Na+、S2－、Br－
C．常温下测得pH＝8：K+、Na+、NO3－、HCO3－
D．溶解有大量SO2：Ba2+、Na+、Cl－、SO32－
【解析】选C。遇酚酞变红溶液呈碱性，OH－与NH4+之间相互反应而不能大量共存，A不符题意；使淀粉碘化钾变蓝的溶液具有强氧化性，能将S2－氧化而不能大量存在，B不符题意；HCO3－因水解程度较大而使溶液呈弱碱性，所以K+、Na+、NO3－、HCO3－可在pH＝8的弱碱性溶液中大量存在，C符合题意；溶解有大量SO2，则能与H2O和SO32－反应生成HSO3－，SO32－不能大量存在，D不符题意。
15．（2022·辽宁省葫芦岛高三二模）对分别盛有不同无色溶液①②③④四支试管进行如下操作。现象和结论对应正确的是（ ）。
【解析】选A。NH4++OH－NH3↑+H2O，A正确；澄清石灰水、氢氧化钡溶液中滴入NaHCO3溶液都有白色沉淀生成，B错误；先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液，生成白色沉淀，原溶液中有SO42－或Ag+，C错误；滴加氯水和CCl4，振荡静置，下层溶液呈橙色，原溶液中有Br－，D错误。
16．（2021~2022学年陕西延安高三3月模拟）某城市主要空气污染物为PM2.5、SO2、NOx。科学实验小组为检测空气样本成分，用蒸馏水处理制成待测液，设计实验及所得实验现象如下：
下列判断不正确的是（ ）。
A．上述实验中可用Ba（NO3）2代替BaCl2，以证明待测试样中含有SO42－
B．由实验②⑤可知待测试样中含有NH4+和NO3－
C．焰色试验表明待测试样中含Na元素和K元素
D．该城市的污染来源主要是燃煤和机动车尾气排放
【解析】选A。盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液具有强氧化性，能够将空气中SO2氧化成SO42－，进而生成BaSO4沉淀，无法确定待测试样中是否含SO42－，应该用稀盐酸和BaCl2溶液，A选项错误；实验②，加碱溶液加热产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体一定是NH3，则溶液中一定含有NH4+，实验⑤在铜片中加入稀硫酸，产生的红棕色气体一定是NO2，则原溶液中一定含NO3－，B选项正确；Na元素的焰色试验呈黄色，K元素的焰色试验呈紫色（透过蓝色的钴玻璃），C选项正确；该城市主要空气污染物为PM2.5、SO2、NOx，PM2.5和SO2主要是燃煤产生的，NOx主要是机动车尾气排放的废气，D选项正确。
17．（2022·河南洛阳高三第一次联考）某溶液中可能含有K+、Na+、Mg2+、NH4+、Fe2+、Br－、CO32－、SO42－、SO32－中的若干种离子。某同学做了如下实验：①取少量溶液，滴加足量氯水，有气泡产生且溶液颜色变成黄色②另取少量溶液，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成③蘸取原溶液，做焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。为进一步确定该溶液的组成，无需进行的实验是（ ）。
A．取少量溶液，滴加氯水和CCl4，振荡、静置
B．上述实验③不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
C．取少量溶液，滴加适量的稀硫酸和品红溶液
D．取少量溶液，滴加适量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体
【解析】选A。由实验①可推出溶液中含有Br－、CO32－，由离子共存知，溶液中不含Mg2+、Fe2+；由实验②可推出溶液中不含SO42－；由实验③可推出溶液中含有K+，不能确定溶液中是否含有的离子为NH4+、Na+、SO32－。取少量溶液，滴加氯水和CCl4，是验证Br－的方法，无需进行该实验，A项符合题意；不透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，可验证Na+是否存在，B项不符合题意；加入适量稀硫酸和品红溶液可验证SO32－是否存在，C项不符合题意；取少量溶液，滴加适量浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体，可验证NH4+是否存在，D项不符合题意。
18．（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＋。
19．（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 pH≥7.
B．固体F中有H2SiO3
C．混合物A中一定含有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3 QUOTE CaCO3
D．若溶液B加HNO3酸化，无沉淀；再加AgNO3 QUOTE AgNO3 ，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。
20．（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。
21．（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 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 CO2 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。
22．（2022•上海奉贤区二模）某白色固体可能含有Na2SO4、NaCl、KNO3、K2CO3中的一种或几种。对该固体进行如下实验，下列说法正确的是（ ）。
A．取少量固体做焰色试验实验，若看到黄色火焰，证明原固体中含有KNO3
B．M是BaSO4和BaCO3，N是AgCl，原固体中一定含有NaCl、Na2SO4和K2CO3
C．X是AgNO3，Y是BaCl2，原固体中一定含有NaCl和Na2SO4
D．X是Ba（NO3）2，Y是AgNO3，原固体中一定含有NaCl和Na2SO4，可能有KNO3
【解析】选D。做焰色试验实验时钠离子也呈现黄色，故A错；由于加入硝酸酸化后产生的白色沉淀M，所以白色沉淀M不溶于硝酸，而碳酸钡沉淀溶于酸，所以M不能是碳酸钡，故B错；不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银沉淀和硫酸钡沉淀，X溶液过量即过滤后的溶液中含有未反应的硝酸银，再加入氯化钡产生的不溶于酸的沉淀有氯化银沉淀，所以不能判断到底有没有硫酸钡沉淀，故C错；由于不溶于硝酸的白色沉淀有氯化银沉淀和硫酸钡沉淀，加入硝酸钡后产生不溶于硝酸的沉淀，说明是硫酸钡沉淀，即原混合物中含有硫酸钠，向无色溶液中加入硝酸银能产生白色沉淀，说明该沉淀也是不溶于酸，即氯化银沉淀，即原混合物中含有氯化钠，硝酸钾不能判断，故D正确。
23．（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反应，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。
24．（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。
25．（2022·天津滨海新区模拟）有一份澄清溶液，可能含有Na+、K+、NH4＋ QUOTE H4+ 、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+需要通过焰色反应来确定
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 O42- ，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+，不需要通过焰色反应来确定，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。
26．（2021·湖南永州二模）硫酰氯（SO2Cl2）常作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表：
少量硫酰氯也可用氯磺酸（ClSO3H）分解获得，该反应的化学方程式为：2ClSO3HH2SO4+SO2Cl2，此方法得到的产品中会混有硫酸。
（1）从分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为_______________。
（2）请设计实验方案检验氯磺酸分解制取硫酰氯产品中混有硫酸（可选试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、紫色石蕊溶液）__________________________。
【解析】（1）反应后得到液体混合物互溶，沸点不同，可选蒸馏（温度范围在69.1℃以上，100℃以下）分离出硫酰氯；（2）检验氯磺酸分解制取硫酰氯产品中混有硫酸的实验为取样品在干燥条件下加热至完全反应（或挥发或分解等），冷却后加入蒸馏水进行稀释，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红，再取少量溶液，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明含有H2SO4（或取样品在干燥条件下加热至完全反应，冷却后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液变红，说明含有H2SO4）。
【答案】（1）蒸馏（2）取样品在干燥条件下加热至完全反应（或挥发或分解等），冷却后加入蒸馏水进行稀释，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红，再取少量溶液，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明含有H2SO4（或取样品在干燥条件下加热至完全反应，冷却后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液变红，说明含有H2SO4）。
27．（2013·全国大纲卷）制备氮化镁的装置示意图如下：
请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象__________________________________________________。
【解析】氮化镁水解生成氢氧化镁沉淀与氨气，氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此设计证明有氮化镁生成；若Mg有剩余，将上述反应后的上清液去掉，加入盐酸，有气泡生成，说明有Mg剩余。
【答案】取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁
28．（2022·梅州一模）NaClO2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO2的装置如下图所示：
装置Ⅱ中反应生成NaClO2的化学方程式为________________________________。反应后的溶液中阴离子除了ClO2－、ClO3－、Cl－、ClO－、OH－外还可能含有的一种阴离子是_________，检验该离子的方法是______________________________________________________________________。
【解析】ClO2既有氧化性，可将双氧水氧化成氧气，而自身被还原生成NaClO2，方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2。由于进入装置Ⅱ的气体会混有二氧化硫气体，二氧化硫被氧化生成硫酸。检验SO42－一般用盐酸酸化的BaCl2溶液。
【答案】2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2 SO42－ 取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42－。
29．（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－
30．（2021~2022学年四川宜宾高三上学期期中）某强酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化：
依据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中肯定含有的是：_____________________________；不能肯定的是：_________________。对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于一支试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中根据现象就可判断，则该试剂是：___________。（选填：①NaOH溶液，②酚酞试剂，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）
（2）气体F的化学式为：________，沉淀G的化学式为：________，沉淀K的化学式为：__________，实验中，可以观察到反应②的现象是：_______________。
（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式________________________________、_________________________________________________。
（4）要使步骤③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应，则D、H2O、O2物质的量之比是：______________________。
【解析】强酸性溶液中含有H+，则不含SiO32－、CO32－；加入Ba（NO3）2溶液后生成的沉淀一定是BaSO4，则溶液中含有SO42－，不含Ba2+；气体A能够和氧气反应，所以A为NO，D为NO2，D到E的反应为：4NO2+O2+2H2O4HNO3，说明该溶液中含有还原性离子，即Fe2+，则原溶液中一定没有NO3－。溶液B能够和NaOH溶液反应生成气体，则该气体一定是NH3，原溶液中一定含有NH4+。符合转化关系：“BH沉淀K”的K为Al（OH）3，则溶液中含有Al3+。
【答案】（1）SO42－、Al3+、Fe2+、NH4+；Fe3+；⑤
（2）NH3；Fe（OH）3；Al（OH）3，气体由无色变红棕色
（3）Ba2++SO42－BaSO4↓；3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
（4）4∶2∶1
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
离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
MnO4－
CrO42－
Cr2O72－
颜色
蓝色
浅绿
棕黄
紫红色
黄色
橙红色
离子组
碱性溶液
酸性溶液
ClO－和Cl－
大量共存
2H++Cl－+ClO－H2O+Cl2↑
S2－和SO32－
大量共存
2S2－+SO32－+6H+3S↓+3H2O
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液
第二步
若溶液紫色退去，则说明含有Fe2+，若无明显变化，则说明不含Fe2+
步骤
操作
现象
1
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
2
向溶液中滴加一定量的氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈无色
3
取步骤2的上层溶液，加入Ba（NO3）2溶液和稀硝酸
有沉淀产生
4
将步骤3过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有沉淀产生
选项
操作
现象
结论
A
向①中滴加NaOH溶液，加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸变蓝
原溶液中有NH4+
B
向②中滴入NaHCO3溶液
有白色沉淀生成
原溶液中有AlO2－
C
向③中先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42－
D
向④中滴加氯水和CCl4，振荡静置
下层溶液呈橙色
原溶液中有I－
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