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九上第1章 物质及其变化 专题1 离子共存 举一反三练（含解析）
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专题1 离子共存考点一、离子共存判断几种物质在同一种溶液中能不能共存、能不能大量共存、能不能在指定的酸碱度下共存，关键是看这几种物质能否发生反应。1.若能反应，则不能共存，反之则能共存；2.若有微溶物生成，则不能大量共存。3.判断几种物质是否能发生反应，关键是判断几种离子在同一种溶液中相互结合能不能生成沉淀、气体、水(即复分解反应的三个条件)。典例分析典例1：（2023九上·萧山月考）我市经济开发过程中，要坚持开发与环保并重。某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现，该厂有甲乙两车间，各排出的废水澄清透明，经分析分别含有三种不同离子，共含有Na+、Ag+、Cu2+、CO32-、OH-、NO3-六种离子：（1）乙车间的废水呈蓝色，其中的阴离子为 ；（2）甲车间的废水含有的三种离子是 ；（3）写出检验其中一车间废水中含有OH-的方法． ．【答案】（1）NO3- （2）Na+ 、CO32- 、OH- （3）取样，先加入足量CaCl2，再加入酚酞【解析】（1）根据铜离子溶液呈蓝色及所给各离子的共存情况分析； （2）根据溶液中既有阴离子又有阳离子，结合所给信息、离子共存分析； （3）根据碳酸根离子对氢氧根离子检验产生干扰，需先除去，再利用氢氧根离子的碱性检验分析。 【解答】（1） 甲乙两车间，各排出的废水澄清透明，乙车间废水呈蓝色，则一定含铜离子，铜离子与碳酸根离子、氢氧根离子可产生沉淀，不能共存，则碳酸根离子和氢氧根离子在甲车间，银离子与碳酸根离子反应不能共存，则银离子在乙车间，由溶液中既有阴离子又有阳离子可知，甲车间还一定含有阳离子钠离子，乙车间一定含有阴离子硝酸根离子。 （2）甲车间的废水含有的三种离子是Na+ 、CO32- 、OH- 。 （3）甲车间物质为碳酸钠和氢氧化钠，要证明氢氧根离子，需先除去碳酸根离子，再利用氢氧根离子的碱性检验，即取样，先加入足量CaCl2，再加入酚酞 。 故答案为：（1） NO3- ；（2） Na+ 、CO32- 、OH- ；（3） 取样，先加入足量CaCl2，再加入酚酞 。 举一反三变式1：（2023九上·杭州期中）下列离子在水中能大量共存，并能形成无色溶液的是（ ）A．Fe³+、Na+、NO3-、Cl B．K+、Na+、Al³+、SO42-C．H+、K+、SO42-、OH- D．Mg2+、NO3-、OH-、Cl-【答案】B【解析】如果离子之间不能生成气体、水或沉淀，那么离子可以共存，结合不能存在有颜色的离子分析判断。 【解答】A.Fe3+呈黄色，故A不合题意； B.四种离子不会形成气体、水或沉淀，也没有颜色，故B符合题意； C.H+和OH+形成水，则离子不能共存，故C不合题意； D. Mg2+ 和 OH- 会形成Mg(OH)2沉淀，即离子不能共存，故D不合题意。故选B。 变式2：（2024·舟山模拟）甲、乙两厂分布如图所示，箭头代表水流方向。两厂排放的废水中含有、、、、、六种离子，两厂分别含有其中不同的三种离子。如果在a处取水样进行检测，废水的pH大于7；两厂废水按适当比例混合，可将废水中的某些离子转化成沉淀，这样处理后c处的废水就可以达到排放标准。下列有关说法不正确的是（ ）A．a处废水中含有、、B．c处废水中溶解的溶质可用作肥料C．b处废水显蓝色D．b处废水中一定含有，可能含有、【答案】D【解析】根据各离子相互结合不生成水、气体或沉淀可以共存，由a处溶液pH大于7推导出甲厂含氢氧根离子，再结合离子的共存情况确定甲、乙厂的离子种类，结合含氮、磷、钾的物质可作化肥，铜离子溶液呈蓝色分析。 【解答】A.a处取水样进行检测，废水的pH大于7 ，则a处有氢氧根离子，氢氧根离子能与银、铜离子共存，则a处阳离子为钾离子，b处阳离子为铜离子和银离子，由离子共同特点可知，b处阴离子为硝酸根离子，则a处还应存在氯离子，不符合题意； B.c处废水中溶解的溶质为硝酸钾，含有植物所需钾、氮元素，可用作肥料 ，不符合题意； C.b处废水中含铜离子，显蓝色 ，不符合题意； D.b处废水中一定含有，Ag+、NO3-，一定不含Cl-，不符合题意；故选D。变式3：（2023九上·定海月考）某无色透明溶液由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、、中的几种离子构成，取一定质量的该溶液，进行如下实验：①向溶液中，加入足量BaCl2溶液，过滤后得到5克白色沉淀；②在该沉淀中加入过量稀硝酸，仍有3克白色沉淀；③在滤液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。则该溶液中一定含有溶质是 ，可能含有的溶质是 。【答案】碳酸钠、硫酸钠；氯化钠【解析】根据氯化钡与碳酸根离子和硫酸根离子反应产生碳酸钡、硫酸钡沉淀，碳酸钡能溶于酸，硫酸钡不能溶于酸，能反应的离子不能共存，溶液中需阴、阳离子共存分析。 【解答】 ①向溶液中，加入足量BaCl2溶液，过滤后得到5克白色沉淀，该沉淀可能是碳酸钡、硫酸钡、碳酸铜中的一种或多种；②在该沉淀中加入过量稀硝酸，仍有3克白色沉淀，说明沉淀中一定有不足于硝酸的硫酸钡，碳酸钡、碳酸铜至少含一种，由此确定溶液中一定有硫酸根和碳酸根离子，因钡离子和铜离子与碳酸根离子不能共存，即溶液中一定不含钡离子和铜离子，所以加入氯化钡产生的沉淀为硫酸钡和碳酸钡；③在滤液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，因①中加入过量氯化钡引入氯离子，所以不能证明原溶液中是否含氯离子，因溶液中阴、阳离子共存，由此确定一定含钠离子。 该溶液中一定含有溶质是碳酸钠和硫酸钠，可能含氯化钠。 故答案为：碳酸钠、硫酸钠；氯化钠。 课后巩固1．（2023九上·杭州期中）下列离子在水中能大量共存，并能形成无色溶液的是（ ）A．Fe3+、Na+、N、Cl- B．K+、Na+、Al3+、SO42-C．H+、K+、S、OH- D．Mg2+、N、OH-、Cl-【答案】B【解析】共存问题即为各物质是否能发生反应，能发生反应则不能共存，不能发生反应则能共存。解题的关键是复分解反应条件的掌握，若各物质或离子交换成分后生成物中有气体或沉淀或水生成，则能反应，即不能共存。 【解答】A.Fe3+ 的溶液呈黄色，不符合题意； B.K+、Na+、Al3+、SO42－各离子相互间不反应，可以大量共存，且溶液呈无色，符合题意； C.H+和OH- 能发生反应，不能共存，不符合题意； D.Mg2+ 和OH- 能发生反应，不能共存，不符合题意；故选B。2．（2023九上·温岭期中）下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的一组是（ ）A．无色溶液中：K+、Na+、SO42-、Cu2+B．碱性溶液中：Cu2+、Ba2+、NO3-、Cl-C．含有Ag+的溶液中：K+、NH4+、NO3-、Cl-D．酸性溶液中：Mg2+、Na+、SO42-、Cl-【答案】D【解析】共存问题即为各物质是否能发生反应，能发生反应则不能共存，不能发生反应则能共存。解题的关键是复分解反应条件的掌握，若各物质或离子交换成分后生成物中有气体或沉淀或水生成，则能反应，即不能共存。 【解答】A、铜离子溶液呈蓝色，不是无色溶液，不符合题意； B、铜离子与碱性溶液中氢氧根离子能反应，不能共存，不符合题意； C、银离子和氯离子能反应，不能共存，不符合题意； D、所给四种离子与氢离子相互间不反应，可以大量共存，符合题意；故选D。3．（2023九上·海曙月考）下列各组物质能在同一溶液中大量共存的是（ ）A．NaCl、FeCl2、MgSO4、Cu（NO3）2B．AgNO3、NaCl、Mg（NO3）2、KOHC．Ca（OH）2、NaNO3、Na2CO3、NH4ClD．HCl、K2SO4、Na2CO3、NaNO3【答案】A【解析】如果相互之间没有水、沉淀和气体生成，那么它们就能共存。 【解答】A.四种物质之间不能生成水、沉淀和气体，因此可以共存，故A符合题意； B.氢氧化钾和硝酸银会生成氢氧化银沉淀，不能共存，故B不合题意； C.氢氧化钙和氯化钙反应生成氨气，不能共存，故C不合题意； D.稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，不能共存，故D不合题意。故选A。4．（2023九上·东阳期中）某无色透明的溶液，在pH=1和pH=13的条件下都能大量共存的是（ ）A．Fe2+、K+、、 B．Mg2+、、、Cl-C．Ba2+、Na+、、 D．Na+、K+、、【答案】D【解析】当离子不能结合生成气体、沉淀或水时，它们就能共存。 【解答】A. Fe2+ 和OH-离子会结合生成沉淀，故A不合题意； B. Mg2+ 和OH-离子会结合生成沉淀，故B不合题意； C. Ba2+ 和 结合生成硫酸钡沉淀，故C不合题意； D.四种离子在酸性和碱性环境中不会生成气体、沉淀和水，因此可以共存，故D符合题意。故选D。5．（2023九上·萧山期中）下列各组物质在水中能大量共存且溶液为无色的是（ ）A．FeCl3、KCl、NaCl、Na2SO4 B．MgSO4、NaCl、Ba(NO3)2、HNO3C．KOH、Na2SO4、HCl、Na2CO3 D．HCl、NaNO3、K2SO4、HNO3【答案】D【解析】共存问题即为各物质是否能发生反应，能发生反应则不能共存，不能发生反应则能共存。解题的关键是复分解反应条件的掌握，若各物质或离子交换成分后生成物中有气体或沉淀或水生成，则能反应，即不能共存。 【解答】A.FeCl3 溶液呈黄色，不符合题意； B.MgSO4、Ba(NO3)2 能反应产生硫酸钡沉淀，不能共存，不符合题意； C.KOH、Na2CO3 都能与HCl反应，不能大量共存，不符合题意； D.HCl、NaNO3、K2SO4、HNO3 相互间不反应，可以大量共存，且溶液呈无色，符合题意； 故答案为：D。6．（2023九上·萧山期中）下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的一组是（ ）A．无色溶液中：K+、Na+、SO42﹣、Cu2+B．酸性溶液中：Mg2+、Na+、SO42﹣、Cl﹣C．pH＝11溶液中：Cu2+、Ba2+、NO3、Cl﹣D．含有Ba2+的溶液中：K+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣【答案】B【解析】根据复分解反应的条件，离子间若能互相结合成沉淀或气体或水，则离子不能共存，进行分析判断即可。 【解答】 A、四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能大量共存，但Cu2+的水溶液显蓝色，故选项错误。 B、酸性溶液中含有氢离子，四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能在酸性溶液中大量共存，且不存在有色离子，故选项正确。 C、pH=11的溶液显碱性，溶液中含有氢氧根离子，Cu2+、OH-能结合生成氢氧化铜沉淀，不能大量共存，故选项错误。 D、Ba2+能与 SO42﹣结合生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，故选项错误。 故选：B。7．（2023九上·杭州开学考）电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量，在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。如图氢氧化钠溶液逐滴向稀盐酸溶液中滴加过程中的电导率曲线，以下分析不正确的是（ ） A．电导率减小可能是由于溶液中离子数量逐渐减小B．M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应C．N点时溶液中的离子数大于P点D．该实验证明溶液中始终含有带电的粒子【答案】A【解析】A.在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比，不能只说离子数量，故A错误，但符合题意； B.M点时溶液的电导率最低，说明此时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应，溶液中的离子浓度最小，故B正确，但不符合题意； C.P点和N点的电导率相等，说明溶液中的离子浓度相等，因为实验中是向稀盐酸中加入氢氧化钠溶液，则溶液的体积变大，所以N点时溶液中的离子数量大于P点，故C正确，但不符合题意； D.反应过程中，溶液始终具有导电性，即该实验证明溶液中始终含有带电的粒子，故D正确，但不符合题意。故答案为：A。8．（2023九上·上城期中）甲、乙两工厂的生产污水中各含有下列五种离子中的三种（两厂含有一种相同的离子）：H+、Cu2+、K+、NO3-、OH-。若两厂单独排放都会造成严重的污染，若将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水会变成只含一种溶质的无色澄清溶液，此溶质可做化肥。下列分析正确的是（ ） A．H+和Cu2+来自同一工厂 B．Cu2+和K+来自同一工厂C．K+和OH-来自同一工厂 D．H+和K+来自同一工厂【答案】C【解析】将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水会变成只含一种溶质的无色澄清溶液，此溶质可做化肥，由所给离子种类可知，最终溶液溶质为硝酸钾，氢离子、铜离子和氢氧根离子能反应，不能在同一厂，由溶液中需共存阴阳离子，可知五种离子分布为：H+、Cu2+、NO3-为一组，K+、OH-为一组； 故选C。9．（2023九上·萧山月考）“河长制”有利于加强水资源保护，防治水体污染。研学小组对两个工厂排污口排放的污水进行检测，发现共含HNO3、K2SO4、MgCl2和NaOH四种物质，其中每个排污口排放两种不同物质。下列关于污水成分的分析合理的是（ ）A．HNO3和K2SO4一定来自同一排污口B．HNO3和MgCl2一定来自同排污口C．HNO3和NaOH一定来自同一排污口D．将两处污水混合后，溶液一定呈中性【答案】B【解析】MgCl2和NaOH在溶液中能相互交换成分生成氢氧化镁钡沉淀和氯化钠，不能大量共存；HNO3和NaOH在溶液中能相互交换成分生成硝酸钠和水，不能大量共存，据此分析判断。 【解答】 A.氢氧化钠不能与氯化镁、硝酸来自同一排污口，则氢氧化钠和K2SO4 来自同一排污口，故A错误； B.氢氧化钠不能与氯化镁、硝酸来自同一排污口，则HNO3和MgCl2一定来自同一排污口，故B正确； C.HNO3和NaOH不能共存，不能来自同一排污口，故C错误； D. 将两处污水混合后，溶液不一定呈中性，也可能显酸性或碱性，故D错误。 故选B。10．（2023九上·杭州期中）下列各组物质在给定的条件下能大量共存的是（ ）A．在pH＝1的溶液中：NaCl Na2SO4 Na2CO3B．在pH＝2的溶液中：KCl Na2SO4 HNO3C．在pH＝13的溶液中：BaCl2 Na2CO3 NaOHD．在pH＝14的溶液中：FeCl3 Ba(NO3)2 CaCl2【答案】B【解析】如果没有沉淀、气体或水生成，那么这些离子可以共存。 【解答】A.碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体，则不能共存，故A不合题意； B.三种物质不会发生反应，且不和酸反应，因此可以共存，故B符合题意； C.碳酸钠和氯化钡反应，生成碳酸钡沉淀，因此不能共存，故C不合题意； D.氯化铁和碱反应生成氢氧化铁沉淀，因此不能共存，故D不合题意。故选B。11．某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+和三种离子，该校实验小组的同学们设计实验从该废水中回收银，并得到副产品碳酸钡固体，操作步骤和实验结果如图所示。已知滤液B中只含有一种溶质，则下列说法不正确的是（ ）A．蓝色沉淀是Cu(OH)2B．乙一定是氢氧化钡C．若丙是K2CO3滤液C结晶后可以作为化学肥料D．若得到19.7克碳酸钡，则证明原废水中含有13.7克钡【答案】D【解析】甲是铜，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，硝酸铜和氢氧化钡反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硝酸钡，此时滤液B中溶质是硝酸钡，硝酸钡和碳酸盐反应生成碳酸钡沉淀的物质。 【解答】A. 氢氧化铜为蓝色沉淀，氢氧化钡和硝酸铜反应生成的氢氧化铜，故正确，不符合题意； B. 滤液B中只含有一种溶质，乙中一定含有钡离子和氢氧根离子，所以乙是氢氧化钡，故正确，不符合题意； C. 若丙是K2CO3，碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾，滤液C结晶后得到硝酸钾，可以作为化学肥料，故正确，不符合题意； D. 若得到19.7g碳酸钡，则钡离子质量=19.7g×=13.7g，由于加入的乙是氢氧化钡溶液，则原废水中的钡离子质量小于13.7g，故错误，符合题意； 故答案为：D。12．（2024九下·义乌开学考）某固体粉末可能有离子中的若干种，取一定量的该固体粉末溶于水中得澄清透明溶液，分成两等份。取其中一份溶液加入一定量的Fe粉完全溶解，溶液中没有固体析出，经测定该溶液恰好是加入Fe粉后溶液质量增加的最大限度，增加的质量为0.56g。取另一份溶液加入过量的NaOH溶液，过滤，取洗涤干燥后的滤渣充分灼烧得固体2.4g，在滤液中滴入过量的溶液，过滤，洗涤干燥得9.32g固体。下列说法不正确的是（ ）A．该固体中一定没有 B．该固体中一定没有C．该固体中不能确定是否含有 D．该固体中一定含有【答案】B【解析】根据题中所给各离子的共存情况，铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁，沉淀的碱受热可生成金属氧化物，氯化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀分析。 【解答】 A、该固体加水完全溶解，加入氢氧化钠产生沉淀，则一定铜离子或铁离子或亚铁离子，而这些金属离子与碳酸根离子反应能产生沉淀，所以一定没有碳酸根离子，不符合题意； B.溶液加入一定量的Fe粉完全溶解，溶液中没有固体析出， 则说明溶液中一定有铁离子，铁离子与铁反应生成亚铁离子，但不能确定是否含铜离子，符合题意； C.加入Fe粉后溶液质量增加的最大限度，增加的质量为0.56g ，即与氯化铁恰好完全反应的铁的质量为0.56克，由方程式可知，氯化铁质量为3.25克，由铁元素守恒可知，3.25克氯化铁生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解生成氧化铁，三种物质中铁元素质量相等，则生成氧化铁质量为<2.4g，说明溶液中还有一定铜离子和亚铁离子的至少 一种，但不能确定 ，不符合题意； D.加入铁完全溶解，可证明一定含铁离子，在滤液中滴入过量的溶液，过滤，洗涤干燥得9.32g固体 ，溶液中不含碳酸根离子，则沉淀一定是硫酸钡，溶液中一定含硫酸根离子，不符合题意； 故选B。13．（2023九上·永康月考）在我市经济在开发的进程中，要坚持开发与环保并重。某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现，该厂有甲、乙两个车间，各排出的废水澄清透明，经分析分别含有三种不同离子，共有K+、Ba2+、Cu2+、OH-、NO3-、CO32- 六种离子。 （1）已知甲车间的废水明显呈碱性，则乙车间废水中含有的阴离子是 （2）将甲、乙两车间的废水按适当比例混合，可以变废为宝，既能使废水中的Ba2+、Cu2+、OH-、CO32- 等离子转化为沉淀除去，又可以用上层清液来浇灌农田。清液中含有的溶质主要是 （填化学式）。 【答案】（1）NO3- （2）KNO3【解析】（1）离子在溶液中能否共存，取决于离子间能否结合成沉淀、气体或水，若能结合成沉淀、气体或水，就不能共存； （2）根据题目的描述，确定溶液中剩余的离子，进而确定溶质的名称。 【解答】（1）甲车间废水明显显碱性，说明有氢氧根离子。因为氢氧化铜为沉淀，所以则乙车间一定含有铜离子。因为碳酸铜为沉淀，所以乙车间一定不能含有碳酸根离子，说明甲车间的废水中含有OH-和CO32-，则能和氢氧根离子、碳酸根离子反应的离子一定在乙车间，所以乙车间的废水中含Ba2+、Cu2+，故乙车间的废水中的阴离子为NO3-； （2）甲、乙两车间的废水按适当的比例混合，可以使废水中的Ba2+、Cu2+、OH-.CO32- 等离子转化为沉淀除去，剩下的为K+和NO3-，故物质为硝酸钾，化学式为KNO3。 14．（2023九上·舟山月考）已知某工厂甲、乙两车间排放出的污水中各含有较大量且不同的四种离子，这些离子分别是Na+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、NO3-、OH-、SO42-。若各自单独排放会造成较大污染，如果混合后，再排放会大大降低污染程度。经检测发现，乙车间的污水呈碱性。由此可以判断，甲车间的污水中含有的阴离子是 ，乙车间的污水中含有的阳离子是 。 【答案】NO3-；Na+【解析】根据相互间反应的离子不能共存一个车间中，由乙碱性入手，推导出各车间的离子种类分析。 【解答】乙车间的污水呈碱性，则乙中含有氢氧根离子，则能与氢氧根离子反应的银离子、铁离子存在甲车间中，银离子与氯离子、硫酸根离子不能共存，则氯离子、硫酸根离子存在于乙车间中，硫酸根离子和钡离子不能共存，则钡离子存在于甲车间中，由溶液中既有阴离子又有阳离子可知，甲车间中含有硝酸根离子，乙车间中含有钠离子；故答案为：NO3-；Na+。15．某溶液中只含有Na2SO4、Na2CO3和NaCl三种溶质，欲证明其中、、Cl-三种阴离子确实存在，设计了如下实验：【答案】稀硝酸；Ba(NO3)2；；AgNO3；Cl-【解析】根据氯化银、硫酸钡均是不溶于稀硝酸的白色沉淀；碳酸钡、碳酸银也是白色沉淀，但是能溶于稀硝酸分析。 【解答】在检验氯离子时，是加入硝酸银出现白色沉淀，氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀，证明氯离子的存在； 但是硫酸银是微溶于水的，量多了也就变成沉淀了，所以要先检验硫酸根离子，再检验氯离子； 碳酸钡和碳酸银也都是白色的沉淀，在检验硫酸根离子和氯离子时，要先除去碳酸跟离子，但是不能引入会与钡离子、银离子生成沉淀的离子。 所以① 向盛放溶液的试管中加入足量稀硝酸，氢离子与碳酸根离子反应会生成水和二氧化碳气体，证明含有碳酸根离子。 ② 继续向试管中加入足量硝酸钡溶液，硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，有白色沉淀生成，证明有硫酸根离子。 ③ 过滤，向滤液适量的硝酸银溶液，硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，有白色沉淀生成，证明有氯离子。16．（2023九上·东阳期中）某pH＝13的溶液中可能含有Cu2＋、Na＋、、、等离子中的一种或几种，为了检验该溶液中含有的离子，进行如下实验并分析：（1）该溶液一定不存在的离子是 。（2）取少量该溶液于试管中，滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解。则以上离子中一定存在的离子： 。【答案】（1）Cu2+ （2）Na＋、、【解析】（1）氢氧化铜为不溶性的沉淀； （2）碳酸钡和硫酸钡都是不溶性的白色沉淀，但是碳酸钡能够与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，而硫酸钡则不同，结合溶液中阴阳离子电荷平衡分析。 【解答】（1）PH=13的溶液呈碱性，而氢氧化铜为沉淀，因此该溶液一定不存在的是： Cu2+ ； （2）取少量该溶液于试管中，滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解，说明沉淀为碳酸钡和硫酸钡，那么一定存在.。只有Na+一种阳离子，根据电荷守恒可知，溶液中还存在Na+。17．（2023九上·温岭期中）学习完盐的化学性质以后，同学们做了一个趣味实验。如图所示，它们在倾倒过程中观察到烧杯左侧的无色溶液中产生了白色沉淀。倾倒并经过沉降后，他们对最终烧杯内上层清液中所含有的离子展开了探究。【猜想与假设】甲：Na+、Ba2+、K+、OH-、Cl-乙：Na+、CO32-、K+、OH-、Cl-丙：Na+、CO32-、Ba2+、K+、OH-、Cl-丁：Na+、K+、OH-、Cl-（1）通过讨论大家一致认为丙的猜想不正确，理由是 。（2）为验证溶液中的离子成分，甲同学取样于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液，无明显现象，得出乙同学猜想正确的结论。请你完整评价甲同学的实验及结论： 。（3）乙同学重新取样，向其中加入足量CaCl2溶液，上述实验观察到 现象，乙同学得出自己的猜想是正确的。【答案】（1）CO32-和Ba2+不能共存（2）甲实验只能说明溶液中不含Ba2+，不能说明溶液中含有CO32-，所以只能证明甲猜想错误，而不能证明乙猜想正确 （3）生成白色沉淀【解析】（1） CO32-和Ba2+不能共存 ，所以丙猜想不正确。 （2） 甲实验只能说明溶液中不含Ba2+，不能说明溶液中含有CO32-，所以只能证明甲猜想错误，而不能证明乙猜想正确 。 （3） 乙同学猜想中含有碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子反应可产生碳酸钙沉淀，向其中加入足量CaCl2溶液，观察到生成白色沉淀，证明乙猜想正确。 故答案为：（1） CO32-和Ba2+不能共存 ；（2） 甲实验只能说明溶液中不含Ba2+，不能说明溶液中含有CO32-，所以只能证明甲猜想错误，而不能证明乙猜想正确 ；（3）生成白色沉淀。18．为检测某化工厂排放的废液中是否含有，同学们设计了如下方案，并进行了实验。（1）方案Ⅱ的实验结论如果正确，步骤①中滴加的物质是 。（2）方案I和Ⅲ中，结论不成立的方案是 ，理由是 。（3）方案Ⅲ的滤渣中，滴加稀硝酸是为了排除 的干扰。【答案】（1）稀盐酸（2）方案Ⅰ；不能排除Ag+的干扰（3）CO32-【解析】（1）根据硫酸根离子与钡离子产生不溶于酸的白色沉淀分析。 （2）根据氯离子与银离子不共存，硫酸根离子与钡离子不共存分析。 （3）根据碳酸根离子与硝酸能反应分析。 【解答】（1）检验硫酸根离子是利用与钡离子产生不溶于酸的白色沉淀，所以实验①中加入的是盐酸，一个目的是提供酸环境，二是排除银离子的干扰。 （2）根据方案Ⅰ中①取样品，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀，②对步骤①反应后的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，即白色沉淀不溶解，因为不溶于酸的白色沉淀有两个：硫酸钡和氯化银，加入氯化钡溶液后生成的白色沉淀，氯离子与银离子反应会生成氯化银沉淀，不一定是硫酸钡，有可能是氯化银，只要有银离子存在就行，所以该方案不合理。 （3）滴加硝酸钡有白色沉淀，不一定是硫酸钡，碳酸钡也是白色沉淀，但碳酸钡沉淀溶于硝酸，硫酸钡不溶于硝酸，所以加入硝酸是为了排除碳酸根离子的干扰。19．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色。提出问题：烧杯D 中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?分析讨论：小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。某小组同学分析过程笔记如下：初步结论（1）通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含H+，肯定含有 Na+、Cl-。 判断一定含有Na+、Cl-的依据是 。（2）实验探究 小组按如下方案进行实验探究。根据实验Ⅰ可以初步推断：上层清液中溶质(除指示剂外)所有可能的组成 (用化学式表示)。（3）实验Ⅱ中应加入过量的 溶液。【答案】（1）Na+、Cl- 在整个过程中没有参加反应（2）①NaCl、NaOH； ②NaCl、Na2CO3；③NaCl、NaOH、Na2CO3（3）氯化钡、或氯化钙、或硝酸钡、或碳酸钙【解析】（1）根据Na+、Cl-在整个过程中没有参加反应分析。 （2）根据氢氧化钠、碳酸钠呈碱性，能使酚酞变红；加入过量碳酸钠溶液，静置，没有沉淀分析。 （3）根据碳酸根与钙离子或钡离子反应生成白色沉淀分析。 【解答】（1）【初步结论】A实验中的反应物是氯化钠，而且氯化钠在废液中不参与反应，所以通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含H+，肯定含有Na+，Cl-。所以判断一定含有Na+、Cl- 的依据是：Na+、Cl-在整个过程中没有参加反应。 （2）依据实验现象，钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，故取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置，没有沉淀，则肯定没有Ca2+；溶液呈红色，可能有碳酸钠和氢氧化钠中的一种或两种，根据实验可以初步推断：上层清液中溶质（除指示剂外） 所有可能的组成①NaCl、NaOH； ②NaCl、Na2CO3；③NaCl、NaOH、Na2CO3。 实验Ⅱ 的结论是肯定有OH-、CO32- ，为了不干扰氢氧根离子，应该加入可溶性钙盐溶液，或者可溶性钡盐。 （3）由实验结论有OH-、CO32−，碳酸根与钙离子或钡离子反应生成白色沉淀，故取少量上层清液于试管中，加入过量氯化钡溶液或氯化钙溶液或硝酸钡溶液或碳酸钙溶液，生成白色沉淀，证明有碳酸根，由于所加溶液过量，可除尽碳酸根离子，溶液显红色，证明有氢氧根离子。 Fe+2FeCl3=3FeCl256 325 实验步骤实验现象结论①向盛放溶液的试管中加入足量 有气泡产生证明有②继续向试管中加入足量 溶液有白色沉淀生成证明有 ③过滤，向滤液适量的 溶液有白色沉淀生成证明有 方案步骤现象结论I①取样品，滴加 BaCl2溶液②对步骤①反应后的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀盐酸①有白色沉淀产生②无明显现象废液中含有Ⅱ①取样品，滴加过量____②在步骤①的溶液中滴加BaCl2溶液①无明显现象②有白色沉淀产生废液中含有Ⅲ①取样品，滴加Ba(NO3)2溶液②对步骤①产生的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀硝酸①有白色沉淀产生②无明显现象废液中含有实验实验内容实验现象实验结论I取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置无沉淀，溶液呈红色肯定没有Ca2+Ⅱ取少量上层清液于试管中，加入过量 溶液，静置有白色沉淀，溶液呈红色肯定有OH-、CO32-
专题1 离子共存考点一、离子共存判断几种物质在同一种溶液中能不能共存、能不能大量共存、能不能在指定的酸碱度下共存，关键是看这几种物质能否发生反应。1.若能反应，则不能共存，反之则能共存；2.若有微溶物生成，则不能大量共存。3.判断几种物质是否能发生反应，关键是判断几种离子在同一种溶液中相互结合能不能生成沉淀、气体、水(即复分解反应的三个条件)。典例分析典例1：（2023九上·萧山月考）我市经济开发过程中，要坚持开发与环保并重。某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现，该厂有甲乙两车间，各排出的废水澄清透明，经分析分别含有三种不同离子，共含有Na+、Ag+、Cu2+、CO32-、OH-、NO3-六种离子：（1）乙车间的废水呈蓝色，其中的阴离子为 ；（2）甲车间的废水含有的三种离子是 ；（3）写出检验其中一车间废水中含有OH-的方法． ．【答案】（1）NO3- （2）Na+ 、CO32- 、OH- （3）取样，先加入足量CaCl2，再加入酚酞【解析】（1）根据铜离子溶液呈蓝色及所给各离子的共存情况分析； （2）根据溶液中既有阴离子又有阳离子，结合所给信息、离子共存分析； （3）根据碳酸根离子对氢氧根离子检验产生干扰，需先除去，再利用氢氧根离子的碱性检验分析。 【解答】（1） 甲乙两车间，各排出的废水澄清透明，乙车间废水呈蓝色，则一定含铜离子，铜离子与碳酸根离子、氢氧根离子可产生沉淀，不能共存，则碳酸根离子和氢氧根离子在甲车间，银离子与碳酸根离子反应不能共存，则银离子在乙车间，由溶液中既有阴离子又有阳离子可知，甲车间还一定含有阳离子钠离子，乙车间一定含有阴离子硝酸根离子。 （2）甲车间的废水含有的三种离子是Na+ 、CO32- 、OH- 。 （3）甲车间物质为碳酸钠和氢氧化钠，要证明氢氧根离子，需先除去碳酸根离子，再利用氢氧根离子的碱性检验，即取样，先加入足量CaCl2，再加入酚酞 。 故答案为：（1） NO3- ；（2） Na+ 、CO32- 、OH- ；（3） 取样，先加入足量CaCl2，再加入酚酞 。 举一反三变式1：（2023九上·杭州期中）下列离子在水中能大量共存，并能形成无色溶液的是（ ）A．Fe³+、Na+、NO3-、Cl B．K+、Na+、Al³+、SO42-C．H+、K+、SO42-、OH- D．Mg2+、NO3-、OH-、Cl-【答案】B【解析】如果离子之间不能生成气体、水或沉淀，那么离子可以共存，结合不能存在有颜色的离子分析判断。 【解答】A.Fe3+呈黄色，故A不合题意； B.四种离子不会形成气体、水或沉淀，也没有颜色，故B符合题意； C.H+和OH+形成水，则离子不能共存，故C不合题意； D. Mg2+ 和 OH- 会形成Mg(OH)2沉淀，即离子不能共存，故D不合题意。故选B。 变式2：（2024·舟山模拟）甲、乙两厂分布如图所示，箭头代表水流方向。两厂排放的废水中含有、、、、、六种离子，两厂分别含有其中不同的三种离子。如果在a处取水样进行检测，废水的pH大于7；两厂废水按适当比例混合，可将废水中的某些离子转化成沉淀，这样处理后c处的废水就可以达到排放标准。下列有关说法不正确的是（ ）A．a处废水中含有、、B．c处废水中溶解的溶质可用作肥料C．b处废水显蓝色D．b处废水中一定含有，可能含有、【答案】D【解析】根据各离子相互结合不生成水、气体或沉淀可以共存，由a处溶液pH大于7推导出甲厂含氢氧根离子，再结合离子的共存情况确定甲、乙厂的离子种类，结合含氮、磷、钾的物质可作化肥，铜离子溶液呈蓝色分析。 【解答】A.a处取水样进行检测，废水的pH大于7 ，则a处有氢氧根离子，氢氧根离子能与银、铜离子共存，则a处阳离子为钾离子，b处阳离子为铜离子和银离子，由离子共同特点可知，b处阴离子为硝酸根离子，则a处还应存在氯离子，不符合题意； B.c处废水中溶解的溶质为硝酸钾，含有植物所需钾、氮元素，可用作肥料 ，不符合题意； C.b处废水中含铜离子，显蓝色 ，不符合题意； D.b处废水中一定含有，Ag+、NO3-，一定不含Cl-，不符合题意；故选D。变式3：（2023九上·定海月考）某无色透明溶液由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、、中的几种离子构成，取一定质量的该溶液，进行如下实验：①向溶液中，加入足量BaCl2溶液，过滤后得到5克白色沉淀；②在该沉淀中加入过量稀硝酸，仍有3克白色沉淀；③在滤液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。则该溶液中一定含有溶质是 ，可能含有的溶质是 。【答案】碳酸钠、硫酸钠；氯化钠【解析】根据氯化钡与碳酸根离子和硫酸根离子反应产生碳酸钡、硫酸钡沉淀，碳酸钡能溶于酸，硫酸钡不能溶于酸，能反应的离子不能共存，溶液中需阴、阳离子共存分析。 【解答】 ①向溶液中，加入足量BaCl2溶液，过滤后得到5克白色沉淀，该沉淀可能是碳酸钡、硫酸钡、碳酸铜中的一种或多种；②在该沉淀中加入过量稀硝酸，仍有3克白色沉淀，说明沉淀中一定有不足于硝酸的硫酸钡，碳酸钡、碳酸铜至少含一种，由此确定溶液中一定有硫酸根和碳酸根离子，因钡离子和铜离子与碳酸根离子不能共存，即溶液中一定不含钡离子和铜离子，所以加入氯化钡产生的沉淀为硫酸钡和碳酸钡；③在滤液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，因①中加入过量氯化钡引入氯离子，所以不能证明原溶液中是否含氯离子，因溶液中阴、阳离子共存，由此确定一定含钠离子。 该溶液中一定含有溶质是碳酸钠和硫酸钠，可能含氯化钠。 故答案为：碳酸钠、硫酸钠；氯化钠。 课后巩固1．（2023九上·杭州期中）下列离子在水中能大量共存，并能形成无色溶液的是（ ）A．Fe3+、Na+、N、Cl- B．K+、Na+、Al3+、SO42-C．H+、K+、S、OH- D．Mg2+、N、OH-、Cl-【答案】B【解析】共存问题即为各物质是否能发生反应，能发生反应则不能共存，不能发生反应则能共存。解题的关键是复分解反应条件的掌握，若各物质或离子交换成分后生成物中有气体或沉淀或水生成，则能反应，即不能共存。 【解答】A.Fe3+ 的溶液呈黄色，不符合题意； B.K+、Na+、Al3+、SO42－各离子相互间不反应，可以大量共存，且溶液呈无色，符合题意； C.H+和OH- 能发生反应，不能共存，不符合题意； D.Mg2+ 和OH- 能发生反应，不能共存，不符合题意；故选B。2．（2023九上·温岭期中）下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的一组是（ ）A．无色溶液中：K+、Na+、SO42-、Cu2+B．碱性溶液中：Cu2+、Ba2+、NO3-、Cl-C．含有Ag+的溶液中：K+、NH4+、NO3-、Cl-D．酸性溶液中：Mg2+、Na+、SO42-、Cl-【答案】D【解析】共存问题即为各物质是否能发生反应，能发生反应则不能共存，不能发生反应则能共存。解题的关键是复分解反应条件的掌握，若各物质或离子交换成分后生成物中有气体或沉淀或水生成，则能反应，即不能共存。 【解答】A、铜离子溶液呈蓝色，不是无色溶液，不符合题意； B、铜离子与碱性溶液中氢氧根离子能反应，不能共存，不符合题意； C、银离子和氯离子能反应，不能共存，不符合题意； D、所给四种离子与氢离子相互间不反应，可以大量共存，符合题意；故选D。3．（2023九上·海曙月考）下列各组物质能在同一溶液中大量共存的是（ ）A．NaCl、FeCl2、MgSO4、Cu（NO3）2B．AgNO3、NaCl、Mg（NO3）2、KOHC．Ca（OH）2、NaNO3、Na2CO3、NH4ClD．HCl、K2SO4、Na2CO3、NaNO3【答案】A【解析】如果相互之间没有水、沉淀和气体生成，那么它们就能共存。 【解答】A.四种物质之间不能生成水、沉淀和气体，因此可以共存，故A符合题意； B.氢氧化钾和硝酸银会生成氢氧化银沉淀，不能共存，故B不合题意； C.氢氧化钙和氯化钙反应生成氨气，不能共存，故C不合题意； D.稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，不能共存，故D不合题意。故选A。4．（2023九上·东阳期中）某无色透明的溶液，在pH=1和pH=13的条件下都能大量共存的是（ ）A．Fe2+、K+、、 B．Mg2+、、、Cl-C．Ba2+、Na+、、 D．Na+、K+、、【答案】D【解析】当离子不能结合生成气体、沉淀或水时，它们就能共存。 【解答】A. Fe2+ 和OH-离子会结合生成沉淀，故A不合题意； B. Mg2+ 和OH-离子会结合生成沉淀，故B不合题意； C. Ba2+ 和 结合生成硫酸钡沉淀，故C不合题意； D.四种离子在酸性和碱性环境中不会生成气体、沉淀和水，因此可以共存，故D符合题意。故选D。5．（2023九上·萧山期中）下列各组物质在水中能大量共存且溶液为无色的是（ ）A．FeCl3、KCl、NaCl、Na2SO4 B．MgSO4、NaCl、Ba(NO3)2、HNO3C．KOH、Na2SO4、HCl、Na2CO3 D．HCl、NaNO3、K2SO4、HNO3【答案】D【解析】共存问题即为各物质是否能发生反应，能发生反应则不能共存，不能发生反应则能共存。解题的关键是复分解反应条件的掌握，若各物质或离子交换成分后生成物中有气体或沉淀或水生成，则能反应，即不能共存。 【解答】A.FeCl3 溶液呈黄色，不符合题意； B.MgSO4、Ba(NO3)2 能反应产生硫酸钡沉淀，不能共存，不符合题意； C.KOH、Na2CO3 都能与HCl反应，不能大量共存，不符合题意； D.HCl、NaNO3、K2SO4、HNO3 相互间不反应，可以大量共存，且溶液呈无色，符合题意； 故答案为：D。6．（2023九上·萧山期中）下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的一组是（ ）A．无色溶液中：K+、Na+、SO42﹣、Cu2+B．酸性溶液中：Mg2+、Na+、SO42﹣、Cl﹣C．pH＝11溶液中：Cu2+、Ba2+、NO3、Cl﹣D．含有Ba2+的溶液中：K+、NH4+、SO42﹣、NO3﹣【答案】B【解析】根据复分解反应的条件，离子间若能互相结合成沉淀或气体或水，则离子不能共存，进行分析判断即可。 【解答】 A、四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能大量共存，但Cu2+的水溶液显蓝色，故选项错误。 B、酸性溶液中含有氢离子，四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能在酸性溶液中大量共存，且不存在有色离子，故选项正确。 C、pH=11的溶液显碱性，溶液中含有氢氧根离子，Cu2+、OH-能结合生成氢氧化铜沉淀，不能大量共存，故选项错误。 D、Ba2+能与 SO42﹣结合生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，故选项错误。 故选：B。7．（2023九上·杭州开学考）电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量，在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比。如图氢氧化钠溶液逐滴向稀盐酸溶液中滴加过程中的电导率曲线，以下分析不正确的是（ ） A．电导率减小可能是由于溶液中离子数量逐渐减小B．M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应C．N点时溶液中的离子数大于P点D．该实验证明溶液中始终含有带电的粒子【答案】A【解析】A.在相同条件下，电导率与离子浓度（单位体积内的离子数）成正比，不能只说离子数量，故A错误，但符合题意； B.M点时溶液的电导率最低，说明此时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应，溶液中的离子浓度最小，故B正确，但不符合题意； C.P点和N点的电导率相等，说明溶液中的离子浓度相等，因为实验中是向稀盐酸中加入氢氧化钠溶液，则溶液的体积变大，所以N点时溶液中的离子数量大于P点，故C正确，但不符合题意； D.反应过程中，溶液始终具有导电性，即该实验证明溶液中始终含有带电的粒子，故D正确，但不符合题意。故答案为：A。8．（2023九上·上城期中）甲、乙两工厂的生产污水中各含有下列五种离子中的三种（两厂含有一种相同的离子）：H+、Cu2+、K+、NO3-、OH-。若两厂单独排放都会造成严重的污染，若将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水会变成只含一种溶质的无色澄清溶液，此溶质可做化肥。下列分析正确的是（ ） A．H+和Cu2+来自同一工厂 B．Cu2+和K+来自同一工厂C．K+和OH-来自同一工厂 D．H+和K+来自同一工厂【答案】C【解析】将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水会变成只含一种溶质的无色澄清溶液，此溶质可做化肥，由所给离子种类可知，最终溶液溶质为硝酸钾，氢离子、铜离子和氢氧根离子能反应，不能在同一厂，由溶液中需共存阴阳离子，可知五种离子分布为：H+、Cu2+、NO3-为一组，K+、OH-为一组； 故选C。9．（2023九上·萧山月考）“河长制”有利于加强水资源保护，防治水体污染。研学小组对两个工厂排污口排放的污水进行检测，发现共含HNO3、K2SO4、MgCl2和NaOH四种物质，其中每个排污口排放两种不同物质。下列关于污水成分的分析合理的是（ ）A．HNO3和K2SO4一定来自同一排污口B．HNO3和MgCl2一定来自同排污口C．HNO3和NaOH一定来自同一排污口D．将两处污水混合后，溶液一定呈中性【答案】B【解析】MgCl2和NaOH在溶液中能相互交换成分生成氢氧化镁钡沉淀和氯化钠，不能大量共存；HNO3和NaOH在溶液中能相互交换成分生成硝酸钠和水，不能大量共存，据此分析判断。 【解答】 A.氢氧化钠不能与氯化镁、硝酸来自同一排污口，则氢氧化钠和K2SO4 来自同一排污口，故A错误； B.氢氧化钠不能与氯化镁、硝酸来自同一排污口，则HNO3和MgCl2一定来自同一排污口，故B正确； C.HNO3和NaOH不能共存，不能来自同一排污口，故C错误； D. 将两处污水混合后，溶液不一定呈中性，也可能显酸性或碱性，故D错误。 故选B。10．（2023九上·杭州期中）下列各组物质在给定的条件下能大量共存的是（ ）A．在pH＝1的溶液中：NaCl Na2SO4 Na2CO3B．在pH＝2的溶液中：KCl Na2SO4 HNO3C．在pH＝13的溶液中：BaCl2 Na2CO3 NaOHD．在pH＝14的溶液中：FeCl3 Ba(NO3)2 CaCl2【答案】B【解析】如果没有沉淀、气体或水生成，那么这些离子可以共存。 【解答】A.碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体，则不能共存，故A不合题意； B.三种物质不会发生反应，且不和酸反应，因此可以共存，故B符合题意； C.碳酸钠和氯化钡反应，生成碳酸钡沉淀，因此不能共存，故C不合题意； D.氯化铁和碱反应生成氢氧化铁沉淀，因此不能共存，故D不合题意。故选B。11．某学校实验室排出的废水中含有Ag+、Ba2+和三种离子，该校实验小组的同学们设计实验从该废水中回收银，并得到副产品碳酸钡固体，操作步骤和实验结果如图所示。已知滤液B中只含有一种溶质，则下列说法不正确的是（ ）A．蓝色沉淀是Cu(OH)2B．乙一定是氢氧化钡C．若丙是K2CO3滤液C结晶后可以作为化学肥料D．若得到19.7克碳酸钡，则证明原废水中含有13.7克钡【答案】D【解析】甲是铜，铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜，硝酸铜和氢氧化钡反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硝酸钡，此时滤液B中溶质是硝酸钡，硝酸钡和碳酸盐反应生成碳酸钡沉淀的物质。 【解答】A. 氢氧化铜为蓝色沉淀，氢氧化钡和硝酸铜反应生成的氢氧化铜，故正确，不符合题意； B. 滤液B中只含有一种溶质，乙中一定含有钡离子和氢氧根离子，所以乙是氢氧化钡，故正确，不符合题意； C. 若丙是K2CO3，碳酸钾和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾，滤液C结晶后得到硝酸钾，可以作为化学肥料，故正确，不符合题意； D. 若得到19.7g碳酸钡，则钡离子质量=19.7g×=13.7g，由于加入的乙是氢氧化钡溶液，则原废水中的钡离子质量小于13.7g，故错误，符合题意； 故答案为：D。12．（2024九下·义乌开学考）某固体粉末可能有离子中的若干种，取一定量的该固体粉末溶于水中得澄清透明溶液，分成两等份。取其中一份溶液加入一定量的Fe粉完全溶解，溶液中没有固体析出，经测定该溶液恰好是加入Fe粉后溶液质量增加的最大限度，增加的质量为0.56g。取另一份溶液加入过量的NaOH溶液，过滤，取洗涤干燥后的滤渣充分灼烧得固体2.4g，在滤液中滴入过量的溶液，过滤，洗涤干燥得9.32g固体。下列说法不正确的是（ ）A．该固体中一定没有 B．该固体中一定没有C．该固体中不能确定是否含有 D．该固体中一定含有【答案】B【解析】根据题中所给各离子的共存情况，铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁，沉淀的碱受热可生成金属氧化物，氯化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀分析。 【解答】 A、该固体加水完全溶解，加入氢氧化钠产生沉淀，则一定铜离子或铁离子或亚铁离子，而这些金属离子与碳酸根离子反应能产生沉淀，所以一定没有碳酸根离子，不符合题意； B.溶液加入一定量的Fe粉完全溶解，溶液中没有固体析出， 则说明溶液中一定有铁离子，铁离子与铁反应生成亚铁离子，但不能确定是否含铜离子，符合题意； C.加入Fe粉后溶液质量增加的最大限度，增加的质量为0.56g ，即与氯化铁恰好完全反应的铁的质量为0.56克，由方程式可知，氯化铁质量为3.25克，由铁元素守恒可知，3.25克氯化铁生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解生成氧化铁，三种物质中铁元素质量相等，则生成氧化铁质量为<2.4g，说明溶液中还有一定铜离子和亚铁离子的至少 一种，但不能确定 ，不符合题意； D.加入铁完全溶解，可证明一定含铁离子，在滤液中滴入过量的溶液，过滤，洗涤干燥得9.32g固体 ，溶液中不含碳酸根离子，则沉淀一定是硫酸钡，溶液中一定含硫酸根离子，不符合题意； 故选B。13．（2023九上·永康月考）在我市经济在开发的进程中，要坚持开发与环保并重。某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现，该厂有甲、乙两个车间，各排出的废水澄清透明，经分析分别含有三种不同离子，共有K+、Ba2+、Cu2+、OH-、NO3-、CO32- 六种离子。 （1）已知甲车间的废水明显呈碱性，则乙车间废水中含有的阴离子是 （2）将甲、乙两车间的废水按适当比例混合，可以变废为宝，既能使废水中的Ba2+、Cu2+、OH-、CO32- 等离子转化为沉淀除去，又可以用上层清液来浇灌农田。清液中含有的溶质主要是 （填化学式）。 【答案】（1）NO3- （2）KNO3【解析】（1）离子在溶液中能否共存，取决于离子间能否结合成沉淀、气体或水，若能结合成沉淀、气体或水，就不能共存； （2）根据题目的描述，确定溶液中剩余的离子，进而确定溶质的名称。 【解答】（1）甲车间废水明显显碱性，说明有氢氧根离子。因为氢氧化铜为沉淀，所以则乙车间一定含有铜离子。因为碳酸铜为沉淀，所以乙车间一定不能含有碳酸根离子，说明甲车间的废水中含有OH-和CO32-，则能和氢氧根离子、碳酸根离子反应的离子一定在乙车间，所以乙车间的废水中含Ba2+、Cu2+，故乙车间的废水中的阴离子为NO3-； （2）甲、乙两车间的废水按适当的比例混合，可以使废水中的Ba2+、Cu2+、OH-.CO32- 等离子转化为沉淀除去，剩下的为K+和NO3-，故物质为硝酸钾，化学式为KNO3。 14．（2023九上·舟山月考）已知某工厂甲、乙两车间排放出的污水中各含有较大量且不同的四种离子，这些离子分别是Na+、Ag+、Ba2+、Fe3+、Cl-、NO3-、OH-、SO42-。若各自单独排放会造成较大污染，如果混合后，再排放会大大降低污染程度。经检测发现，乙车间的污水呈碱性。由此可以判断，甲车间的污水中含有的阴离子是 ，乙车间的污水中含有的阳离子是 。 【答案】NO3-；Na+【解析】根据相互间反应的离子不能共存一个车间中，由乙碱性入手，推导出各车间的离子种类分析。 【解答】乙车间的污水呈碱性，则乙中含有氢氧根离子，则能与氢氧根离子反应的银离子、铁离子存在甲车间中，银离子与氯离子、硫酸根离子不能共存，则氯离子、硫酸根离子存在于乙车间中，硫酸根离子和钡离子不能共存，则钡离子存在于甲车间中，由溶液中既有阴离子又有阳离子可知，甲车间中含有硝酸根离子，乙车间中含有钠离子；故答案为：NO3-；Na+。15．某溶液中只含有Na2SO4、Na2CO3和NaCl三种溶质，欲证明其中、、Cl-三种阴离子确实存在，设计了如下实验：【答案】稀硝酸；Ba(NO3)2；；AgNO3；Cl-【解析】根据氯化银、硫酸钡均是不溶于稀硝酸的白色沉淀；碳酸钡、碳酸银也是白色沉淀，但是能溶于稀硝酸分析。 【解答】在检验氯离子时，是加入硝酸银出现白色沉淀，氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀，证明氯离子的存在； 但是硫酸银是微溶于水的，量多了也就变成沉淀了，所以要先检验硫酸根离子，再检验氯离子； 碳酸钡和碳酸银也都是白色的沉淀，在检验硫酸根离子和氯离子时，要先除去碳酸跟离子，但是不能引入会与钡离子、银离子生成沉淀的离子。 所以① 向盛放溶液的试管中加入足量稀硝酸，氢离子与碳酸根离子反应会生成水和二氧化碳气体，证明含有碳酸根离子。 ② 继续向试管中加入足量硝酸钡溶液，硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，有白色沉淀生成，证明有硫酸根离子。 ③ 过滤，向滤液适量的硝酸银溶液，硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，有白色沉淀生成，证明有氯离子。16．（2023九上·东阳期中）某pH＝13的溶液中可能含有Cu2＋、Na＋、、、等离子中的一种或几种，为了检验该溶液中含有的离子，进行如下实验并分析：（1）该溶液一定不存在的离子是 。（2）取少量该溶液于试管中，滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解。则以上离子中一定存在的离子： 。【答案】（1）Cu2+ （2）Na＋、、【解析】（1）氢氧化铜为不溶性的沉淀； （2）碳酸钡和硫酸钡都是不溶性的白色沉淀，但是碳酸钡能够与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，而硫酸钡则不同，结合溶液中阴阳离子电荷平衡分析。 【解答】（1）PH=13的溶液呈碱性，而氢氧化铜为沉淀，因此该溶液一定不存在的是： Cu2+ ； （2）取少量该溶液于试管中，滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解，说明沉淀为碳酸钡和硫酸钡，那么一定存在.。只有Na+一种阳离子，根据电荷守恒可知，溶液中还存在Na+。17．（2023九上·温岭期中）学习完盐的化学性质以后，同学们做了一个趣味实验。如图所示，它们在倾倒过程中观察到烧杯左侧的无色溶液中产生了白色沉淀。倾倒并经过沉降后，他们对最终烧杯内上层清液中所含有的离子展开了探究。【猜想与假设】甲：Na+、Ba2+、K+、OH-、Cl-乙：Na+、CO32-、K+、OH-、Cl-丙：Na+、CO32-、Ba2+、K+、OH-、Cl-丁：Na+、K+、OH-、Cl-（1）通过讨论大家一致认为丙的猜想不正确，理由是 。（2）为验证溶液中的离子成分，甲同学取样于试管中，向其中加入一定量的Na2CO3溶液，无明显现象，得出乙同学猜想正确的结论。请你完整评价甲同学的实验及结论： 。（3）乙同学重新取样，向其中加入足量CaCl2溶液，上述实验观察到 现象，乙同学得出自己的猜想是正确的。【答案】（1）CO32-和Ba2+不能共存（2）甲实验只能说明溶液中不含Ba2+，不能说明溶液中含有CO32-，所以只能证明甲猜想错误，而不能证明乙猜想正确 （3）生成白色沉淀【解析】（1） CO32-和Ba2+不能共存 ，所以丙猜想不正确。 （2） 甲实验只能说明溶液中不含Ba2+，不能说明溶液中含有CO32-，所以只能证明甲猜想错误，而不能证明乙猜想正确 。 （3） 乙同学猜想中含有碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子反应可产生碳酸钙沉淀，向其中加入足量CaCl2溶液，观察到生成白色沉淀，证明乙猜想正确。 故答案为：（1） CO32-和Ba2+不能共存 ；（2） 甲实验只能说明溶液中不含Ba2+，不能说明溶液中含有CO32-，所以只能证明甲猜想错误，而不能证明乙猜想正确 ；（3）生成白色沉淀。18．为检测某化工厂排放的废液中是否含有，同学们设计了如下方案，并进行了实验。（1）方案Ⅱ的实验结论如果正确，步骤①中滴加的物质是 。（2）方案I和Ⅲ中，结论不成立的方案是 ，理由是 。（3）方案Ⅲ的滤渣中，滴加稀硝酸是为了排除 的干扰。【答案】（1）稀盐酸（2）方案Ⅰ；不能排除Ag+的干扰（3）CO32-【解析】（1）根据硫酸根离子与钡离子产生不溶于酸的白色沉淀分析。 （2）根据氯离子与银离子不共存，硫酸根离子与钡离子不共存分析。 （3）根据碳酸根离子与硝酸能反应分析。 【解答】（1）检验硫酸根离子是利用与钡离子产生不溶于酸的白色沉淀，所以实验①中加入的是盐酸，一个目的是提供酸环境，二是排除银离子的干扰。 （2）根据方案Ⅰ中①取样品，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀，②对步骤①反应后的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀盐酸，无明显现象，即白色沉淀不溶解，因为不溶于酸的白色沉淀有两个：硫酸钡和氯化银，加入氯化钡溶液后生成的白色沉淀，氯离子与银离子反应会生成氯化银沉淀，不一定是硫酸钡，有可能是氯化银，只要有银离子存在就行，所以该方案不合理。 （3）滴加硝酸钡有白色沉淀，不一定是硫酸钡，碳酸钡也是白色沉淀，但碳酸钡沉淀溶于硝酸，硫酸钡不溶于硝酸，所以加入硝酸是为了排除碳酸根离子的干扰。19．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色。提出问题：烧杯D 中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?分析讨论：小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。某小组同学分析过程笔记如下：初步结论（1）通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含H+，肯定含有 Na+、Cl-。 判断一定含有Na+、Cl-的依据是 。（2）实验探究 小组按如下方案进行实验探究。根据实验Ⅰ可以初步推断：上层清液中溶质(除指示剂外)所有可能的组成 (用化学式表示)。（3）实验Ⅱ中应加入过量的 溶液。【答案】（1）Na+、Cl- 在整个过程中没有参加反应（2）①NaCl、NaOH； ②NaCl、Na2CO3；③NaCl、NaOH、Na2CO3（3）氯化钡、或氯化钙、或硝酸钡、或碳酸钙【解析】（1）根据Na+、Cl-在整个过程中没有参加反应分析。 （2）根据氢氧化钠、碳酸钠呈碱性，能使酚酞变红；加入过量碳酸钠溶液，静置，没有沉淀分析。 （3）根据碳酸根与钙离子或钡离子反应生成白色沉淀分析。 【解答】（1）【初步结论】A实验中的反应物是氯化钠，而且氯化钠在废液中不参与反应，所以通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含H+，肯定含有Na+，Cl-。所以判断一定含有Na+、Cl- 的依据是：Na+、Cl-在整个过程中没有参加反应。 （2）依据实验现象，钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，故取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置，没有沉淀，则肯定没有Ca2+；溶液呈红色，可能有碳酸钠和氢氧化钠中的一种或两种，根据实验可以初步推断：上层清液中溶质（除指示剂外） 所有可能的组成①NaCl、NaOH； ②NaCl、Na2CO3；③NaCl、NaOH、Na2CO3。 实验Ⅱ 的结论是肯定有OH-、CO32- ，为了不干扰氢氧根离子，应该加入可溶性钙盐溶液，或者可溶性钡盐。 （3）由实验结论有OH-、CO32−，碳酸根与钙离子或钡离子反应生成白色沉淀，故取少量上层清液于试管中，加入过量氯化钡溶液或氯化钙溶液或硝酸钡溶液或碳酸钙溶液，生成白色沉淀，证明有碳酸根，由于所加溶液过量，可除尽碳酸根离子，溶液显红色，证明有氢氧根离子。 Fe+2FeCl3=3FeCl256 325 实验步骤实验现象结论①向盛放溶液的试管中加入足量 有气泡产生证明有②继续向试管中加入足量 溶液有白色沉淀生成证明有 ③过滤，向滤液适量的 溶液有白色沉淀生成证明有 方案步骤现象结论I①取样品，滴加 BaCl2溶液②对步骤①反应后的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀盐酸①有白色沉淀产生②无明显现象废液中含有Ⅱ①取样品，滴加过量____②在步骤①的溶液中滴加BaCl2溶液①无明显现象②有白色沉淀产生废液中含有Ⅲ①取样品，滴加Ba(NO3)2溶液②对步骤①产生的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀硝酸①有白色沉淀产生②无明显现象废液中含有实验实验内容实验现象实验结论I取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置无沉淀，溶液呈红色肯定没有Ca2+Ⅱ取少量上层清液于试管中，加入过量 溶液，静置有白色沉淀，溶液呈红色肯定有OH-、CO32-
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