2020版化学新增分大一轮苏教（江苏）讲义：专题2　化学反应第7讲

第7讲　离子共存　离子的检验和推断
考纲要求　了解Cl－、SO、CO、Na＋、K＋、Fe3＋、NH等常见离子的检验方法，能对常见物质的组成进行检验和分析。
考点一　离子共存

1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色：
离子
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色

(2)二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况：
①AlO与HCO不能大量共存：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。
②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO－、CO，Mg2＋与HCO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应：如Ba2＋与SO，NH与OH－，H＋与CH3COO－等。
②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NO(H＋)与Fe2＋等。
③相互促进的水解反应：如Al3＋与CO、HCO或AlO等。
④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。

指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na＋、OH－、SO、Fe3＋_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)K＋、Mg2＋、I－、ClO－___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－______________________________
________________________________________________________________________。
(4)含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO______________________________
________________________________________________________________________。
(5)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO、SiO、Ca2＋____________________。
(6)c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O______________________。
(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO______________________。
(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO________________。
(9)pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(2)I－能被ClO－氧化
(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，Fe3＋与I－发生氧化还原反应
(4)NO在酸性条件下能氧化Fe2＋
(5)Ca2＋与SO、SiO反应生成沉淀
(6)S2O与H＋反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
(7)Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3＋在碱性溶液中不能大量共存
(9)ClO－与H＋生成弱电解质HClO

题组一　警惕“颜色陷阱”
[应对策略]
(1)若限定溶液无色，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、CrO、MnO等有色离子不能大量存在。
(2)“透明溶液”并不代表无色，也可以有色。

1.在一无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是(　　)
A.H＋、Cl－、K＋、NO B.Cl－、Cu2＋、SO、NO
C.K＋、Na＋、HCO、Ca2＋ D.Fe3＋、NH、Cl－、I－
答案　AC
解析　本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2＋是蓝色；选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除。
2.下列指定溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A.无色溶液中：H＋、Cl－、S2O、K＋
B.无色透明的溶液中：Fe3＋、NH、I－、CO
C.无色透明的溶液中：K＋、Cu2＋、NO、Cl－
D.澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－
答案　D
解析　A项，H＋与S2O不能大量共存；B项，Fe3＋有颜色、Fe3＋与I－不能大量共存；C项，Cu2＋有颜色。
题组二　警惕溶液的酸碱性
[应对策略]
溶液酸碱性的判断方法
(1)常见表示呈酸性的溶液
①常温下，pH＜7的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤常温下，c(OH－)＜1×10－7 mol·L－1的溶液。
(2)常见表示呈碱性的溶液
①常温下，pH＞7的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞溶液变红的溶液；④常温下，c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1的溶液。
(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下水电离出的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。

3.(2018·广西联考)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.强酸溶液中：CrO、K＋、Cl－、Na＋
B.0.1 mol·L－1 的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SO、NO
C.加入Mg能放H2的溶液中：Na＋、NH、Cl－、SO
D.＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、HCO
答案　C
解析　CrO与H＋反应生成Cr2O，不能大量共存，A项错误；Fe2＋、NO、H＋在溶液中能发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；加入Mg能放出H2的溶液为酸性溶液，题给的4种离子在酸性溶液中能大量共存，C项正确；＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，为酸性溶液，HCO不能大量存在，D项错误。
4.下列溶液一定能大量共存的是(　　)
A.使甲基橙变红的溶液中：Na＋、Mg2＋、SO、AlO
B.水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Ca2＋、NO、HCO
C.＝1×1012的溶液中：NH、Na＋、CO、SiO
D.pH＝14的溶液中：Na＋、AlO、SO、Cl－
答案　D
解析　A项，使甲基橙变红的溶液显酸性，SO、AlO均不能大量共存；B项，可能是酸性或碱性溶液抑制水的电离，HCO与H＋、OH－均不能大量共存；C项，溶液显酸性，CO、SiO均不能大量共存。
题组三　警惕特定情况下的隐含因素
[应对策略]
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如：
(1)含有大量Fe3＋的溶液，隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性。
(2)含有大量NO的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。
(3)含有大量S2－、SO、AlO的溶液，隐含溶液呈碱性。

5.下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是(　　)
A.Na＋、H＋、Cl－、NO B.K＋、Ba2＋、OH－、I－
C.Na＋、Mg2＋、Cl－、SO D.Cu2＋、S2－、Br－、ClO－
答案　C
解析　A项中H＋、NO能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2＋氧化为Fe3＋；B项中OH－与NH、Fe2＋不能大量共存，Ba2＋与SO不能大量共存；D项中S2－与Cu2＋、ClO－不能大量共存。
6.下列溶液一定能大量共存的是(　　)
A.c(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、S2－、SO
B.c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、Fe3＋、Cl－、SO
C.0.1 mol·L－1 AgNO3溶液中：H＋、K＋、Cl－、Br－
D.c(Fe3＋)＝1 mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、SCN－、SO
答案　B
解析　A项，ClO－具有强氧化性，与S2－不能大量共存；C项，Ag＋与Cl－、Br－会生成AgCl、AgBr沉淀，不能大量共存；D项，Fe3＋与SCN－会生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。
题组四　警惕关键词“一定”还是“可能”
[应对策略]
(1)抓住关键词语
解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)理解两大条件
若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。

7.室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14 mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)
A.K＋、Na＋、HCO、Cl－
B.K＋、MnO、Br－、Cl－
C.Na＋、Cl－、NO、SO
D.Al3＋、NH、Cl－、SO
答案　C
解析　由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCO能与酸反应，MnO能氧化Cl－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时HCO能与碱反应，Al3＋和NH也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
8.下列各组离子中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)
A.H＋、SO、Cl－、OH－
B.H＋、Fe2＋、SO、NO
C.Na＋、OH－、SO、H2PO
D.Ba2＋、Na＋、S2－、SO
答案　B
解析　A项，H＋与OH－因生成弱电解质水而不能大量共存；C项，OH－与H2PO发生复分解反应而不能大量共存；D项，Ba2＋与SO因生成BaSO4沉淀而不能大量共存；B项，在酸性条件下，NO具有强氧化性，会将Fe2＋氧化而不能大量共存，B项符合题意。



考点二　离子的检验和推断

1.常见离子的检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。
离子
试剂
现象
注意
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液
和稀HNO3
AgCl(白色)、
AgBr(淡黄色)、
AgI(黄色)

SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2＋
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀

Fe3＋
NaOH溶液
红褐色沉淀

NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
需加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
产生无色无味气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊
SO、HSO、HCO有干扰
SO
稀H2SO4和品红溶液
产生有刺激性气味的气体，且该气体能使品红溶液褪色
HSO有干扰
I－
氯水(少量)，CCl4
下层为紫色

Fe2＋
①KSCN溶液和氯水
②铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6]
①先是无变化，滴加氯水后变血红色
②生成蓝色沉Fe3[Fe(CN)6]2
先加KSCN溶液，无变化，再加氯水
Fe3＋
KSCN溶液
血红色

苯酚溶液
紫色

Na＋、K＋
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色



2.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO、CrO、Cr2O)。
(2)互斥原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。
(3)电中性原则：溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。
(4)进出原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
3.电荷守恒在定量型离子推断试题中的应用
离子定量推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。

(1)向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液中一定存在SO(×)
(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO
(×)
(3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO(×)
(4)加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定存在CO(×)
(5)加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则溶液中一定存在SO
(×)
(6)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素(√)
(7)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－(√)
(8)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有Cl－(×)
(9)向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定存在CO(×)

在练习中体会“四项原则”
某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种，请填写下列空白：
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________，有关的离子方程式为____________________
________________________________________________________________________。
(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的________。
A.Cl－ B.NO C.CO D.OH－
答案　(1)Cu2＋、Fe3＋　(2)Ag＋　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　(3)Mg2＋　Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH　(4)B

离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH－
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag＋
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊


题组一　高考热点题型——操作、现象、结论的判断
1.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加稀硫酸
有刺激性气味的气体产生
原溶液中有SO
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
原溶液中有K＋
D
滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH

答案　C
解析　A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项，HSO也有同样的现象；C项，观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验NH应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
2.下列实验中，对应的现象及结论或解释均正确的是(　　)
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
将乙烯通入KMnO4酸性溶液
紫红色褪去
乙烯具有还原性
B
向KI溶液中加入淀粉，然后加入稀硫酸，搅拌
开始无明显现象，片刻溶液变蓝
氧化性：H2SO4＞I2
C
向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液
溶液变血红色
一定含有Fe2＋
D
取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置
溶液分层，下层呈紫红色
原无色溶液中一定有I－

答案　AD
解析　A项，乙烯将MnO还原为Mn2＋，正确；B项，溶解在溶液中的氧气将I－氧化为单质碘；C项，若溶液中只有Fe3＋，也会产生相同的现象；D项，下层呈紫红色，可知氯气氧化碘离子生成碘，则无色溶液中一定有I－，正确。
题组二　瞻前顾后，突破离子推断题
3.(2019·佛山质检)某无色溶液中可能含有CrO、NH、SO、Mg2＋、Al3＋、K＋、SO、Cl－、NO中的一种或几种，已知所含离子的物质的量浓度相等。取甲、乙两支试管分别加入1 mL该溶液进行如下实验：
①向甲中加入适量稀盐酸，无明显现象；
②向乙中逐滴滴加NaOH溶液至过量，现象为先有白色沉淀产生，进而产生刺激性气味气体，最后白色沉淀完全溶解。
对于该溶液中的离子成分，下列说法正确的是(　　)
A.一定含有NH、Al3＋、SO、Cl－、NO
B.一定不含CrO、SO、Mg2＋、NO
C.可能含有Mg2＋、K＋、Cl－、NO
D.一定不含CrO、SO、Mg2＋、SO
答案　A
解析　无色溶液中一定不含有色离子CrO，由①知一定不含SO，由②知一定含NH、Al3＋，一定不含Mg2＋，结合电荷守恒，已知所含离子的物质的量浓度相等，设为1 mol·L－1，c(NH)＋3c(Al3＋)＝4 mol·L－1，溶液中阴离子一定含SO、Cl－、NO，2c(SO)＋c(Cl－)＋c(NO)＝4 mol·L－1，判断一定不含K＋，溶液中一定含NH、Al3＋、SO、Cl－、NO，一定不含CrO、SO、Mg2＋、K＋。
4.某无色溶液中含有Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO、MnO、CO、SO中的若干种。现取该溶液进行如下实验：
A.取适量溶液，加入过量盐酸，有气体甲生成，并得到澄清溶液；
B.在A所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体甲生成，同时析出白色沉淀a；
C.在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体乙生成，同时析出白色沉淀b。
根据上述实验回答下列问题：
(1)溶液中一定不存在的离子是________________________________________________；
一定存在的离子是__________________________________________________________。
(2)气体甲为________(填化学式，下同)，白色沉淀a为____________，气体乙为________。
(3)判断沉淀b成分的方法是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)MnO、Ag＋、Ba2＋、Al3＋　CO、Na＋、AlO
(2)CO2　Al(OH)3　NH3
(3)滴加盐酸，若沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，若沉淀全部溶解，则只含有碳酸钡
解析　某无色溶液，说明溶液中一定不存在高锰酸根离子。实验A，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，所以溶液中一定存在CO，生成的气体甲为二氧化碳，一定不存在Ag＋、Ba2＋、Al3＋，阳离子只有钠离子；实验B，在A所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀a，原溶液中一定存在AlO，白色沉淀a为氢氧化铝；实验C，在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀b，白色沉淀一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡。

1.(2018·江苏，4)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L－1 KI溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－
B.0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液：Cu2＋、NH、NO、SO
C.0.1 mol·L－1 HCl溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO
D.0.1 mol·L－1 NaOH溶液：Mg2＋、Na＋、SO、HCO
答案　B
解析　B项，各离子可以大量共存；A项，ClO－有氧化性，能将I－氧化为I2，不能大量共存；C项，CH3COOH为弱电解质，CH3COO－与H＋不能大量共存；D项，OH－与Mg2＋、HCO均不能大量共存。
2.(2017·江苏，9)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－
B.＝1×10－12的溶液中：K＋、Na＋、CO、NO
C.c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、NH、MnO、SO
D.能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH、SO、HCO
答案　B
解析　A项，无色溶液中，有色离子(Fe3＋)不能大量存在，且Fe3＋与SCN－不能大量共存；B项，溶液呈碱性，四种离子能大量存在；C项，Fe2＋与MnO发生氧化还原反应而不能大量共存；D项，溶液呈酸性(pH<3.1)，HCO不能大量存在。
3.(2016·江苏，12)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(　　)
A.通入过量Cl2：Fe2＋、H＋、NH、Cl－、SO
B.加入少量NaClO溶液：NH、Fe2＋、H＋、SO、ClO－
C.加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、NH、SO、OH－
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na＋、SO、Cl－、ClO－、OH－
答案　D
解析　Cl2过量，Fe2＋不能大量存在：2Fe2＋＋Cl2 ===2Fe3＋＋2Cl－，A错误；NaClO具有强氧化性，Fe2＋不能大量共存，同时H＋与ClO－生成弱电解质HClO，B错误；Fe2＋、NH与OH－不能大量共存，C错误。
4.(2015·江苏，6)常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)
A.使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－
B.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NO
C.与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO
D.水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO、CO
答案　B
解析　A项，使酚酞变红色的溶液呈碱性，OH－与Al3＋不能大量共存；B项，c(OH－)＝＝1×10－13 mol·L－1，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，溶液呈酸性，四种离子可以大量共存；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若呈酸性，NO不能大量存在，一是因为HNO3与Al反应不能生成H2，二是酸性条件下NO与Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存；若呈碱性，Fe2＋因生成Fe(OH)2沉淀而不能大量存在；D项，由水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中水的电离受到抑制，可能是由于外加酸或碱，若为碱溶液，四种离子可以大量共存，若为酸溶液，AlO、CO不能大量存在。

5.(2014·江苏，3)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnO、CO
B.c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO、NO
C.0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO、Cl－
D.0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：Fe2＋、NH、SCN－、SO
答案　C
解析　A项，pH＝1的溶液显强酸性，CO与H＋因生成CO2、H2O而不能大量共存；B项，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液pH＝13，溶液显强碱性，Mg2＋、Cu2＋分别与OH－反应生成Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存；C项，0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中，题给四种离子与NH、HCO均不发生反应，可以大量共存；D项，Fe3＋、Fe2＋均能与SCN－反应，生成难电离的弱电解质Fe(SCN)3、Fe(SCN)2而不能大量共存。
6.(2013·江苏，3)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO、NO
B.使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO、NO
C.0.1 mol·L－1 AgNO3溶液：H＋、K＋、SO、I－
D.0.1 mol·L－1 NaAlO2溶液：H＋、Na＋、Cl－、SO
答案　A
解析　A项，甲基橙呈红色，说明溶液呈酸性，4种离子均能大量共存，正确；B项，酚酞呈红色，说明溶液呈碱性，Cu2＋不能大量存在，若碱性过强，HCO也不能大量存在，错误；C项，Ag＋与SO、I－因生成沉淀而不能大量共存，错误；D项，AlO与H＋不能大量共存，错误。

一、单项选择题
1.(2018·郑州高三上学期期中)下列关于物质或离子检验的推断正确的是(　　)
A.向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显血红色，证明X溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B.用硝酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SO
C.用玻璃棒蘸Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中有Na＋，无K＋
D.用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl－
答案　B
解析　A项，亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是CO、SO、SO，但先加入的硝酸无明显现象，可以排除CO、SO的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含SO，正确；C项，玻璃中含有钠离子，用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明溶液中是否含有钠离子，错误；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中是否含有氯离子，错误。
2.向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是(　　)
A.加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3＋
B.加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Cl－
C.加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SO
D.加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在NH
答案　D
解析　A项，加入氨水，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为氢氧化镁，原溶液中可能存在镁离子，不一定含有Al3＋，错误；B项，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为碳酸银或硫酸银，原溶液中可能含有碳酸根或硫酸根，不一定含有Cl－，错误；C项，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有SO，错误；D项，加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，证明原溶液中一定存在NH，正确。
3.(2019·常州一中高三月考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.无色透明溶液中：Ba2＋、Fe3＋、Cl－、NO
B.能使酚酞变红的溶液中：Ca2＋、K＋、HCO、CO
C.0.1 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中：H＋、Al3＋、Cl－、NO
D.＝10－12 mol·L－1的溶液中：NH、Cu2＋、NO、SO
答案　D
解析　A项，Fe3＋在水溶液中呈黄色，不符题意；B项，Ca2＋与CO能反应生成碳酸钙沉淀，且碱性溶液中HCO不能大量存在，不符题意；C项，H＋、NO和亚铁离子能发生氧化还原反应，不符题意；D项，＝10－12 mol·L－1的溶液呈酸性，此时NH、Cu2＋、NO、SO之间不发生离子反应，能大量共存。
4.(2019·常州田家炳高级中学高三月考)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L－1 KSCN溶液中：Fe3＋、NH、Br－、SO
B.＝106的溶液中：NH 、K＋、AlO、NO
C.能使甲基橙变红的溶液中：Cu2＋、Mg2＋、SO、Cl－
D.0.1 mol·L－1 Ca(NO3)2溶液中：Na＋、NH、CO、CH3COO－
答案　C
解析　A项，Fe3＋与SCN－反应，不能大量共存，错误；B项，＝106的溶液呈碱性，碱性条件下NH不能大量共存，且NH、AlO发生互促水解反应，错误；C项，能使甲基橙变红的溶液呈酸性，酸性条件下离子之间不发生任何反应，可大量共存，正确；D项，CO与Ca2＋反应生成沉淀而不能大量共存，错误。
5.(2019·常州田家炳高级中学高三月考)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.pH＝1的无色溶液中：Na＋、Cu2＋、Cl－、CO
B.使酚酞呈红色的溶液中：K＋、Na＋、NO、Cl－
C.0.1 mol·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SO、ClO－
D.由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液中：Mg2＋、NH、SO、HCO
答案　B
解析　A项，Cu2＋为蓝色离子，且在酸性溶液中碳酸根离子不能大量共存，错误；B项，使酚酞呈红色的溶液为碱性溶液，在碱性溶液中，四种离子都不反应，可以大量共存，正确；C项，溶液中H＋与ClO－不能共存，且亚铁离子与溶液中的次氯酸分子发生氧化还原反应，不能大量共存，错误；D项，由水电离出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1<1×10－7mol·L－1的溶液中，存在大量的氢离子或氢氧根离子，抑制水的电离，而碳酸氢根离子在酸性或碱性条件下都不能大量共存，错误。
6.下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是(　　)
选项
离子组
要求
A
K＋、AlO、Cl－、Cr2O
溶液无色澄清
B
Fe3＋、NO、Br－、HCO
逐滴滴加盐酸，立即产生气体
C
Na＋、K＋、AlO、NO
逐滴滴加盐酸，先有沉淀产生，后沉淀消失
D
NH、Al3＋、SO、Cl－
滴加NaOH溶液并加热，立刻产生气体

答案　C
解析　Cr2O有颜色，因此不能在无色澄清溶液中大量存在，A项错误；Fe3＋与HCO会发生相互促进的水解反应，不能大量共存，B项错误；四种离子能大量共存，因为有AlO的存在，故逐滴滴加盐酸，先有沉淀产生，后沉淀消失，C项正确；四种离子能大量共存，但滴加NaOH溶液并加热时，NaOH会先与Al3＋反应，不会立刻产生气体，D项错误。
7.(2019·徐州市第一中学高三月考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.无色透明的溶液中：Fe3＋、NH、I－、CO
B.0.1 mol·L－1 KNO3溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、SO
C.使甲基橙变红的溶液中：Na＋、Mg2＋、SO、AlO
D.水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Ca2＋、NO、HCO
答案　B
解析　A项，Fe3＋在水溶液中呈黄色，与溶液无色不符，且Fe3＋与I－发生氧化还原反应，错误；B项，在KNO3溶液中Na＋、Fe2＋、Cl－、SO离子间不发生反应，能够大量共存，正确；C项，使甲基橙变红的溶液显酸性，在酸性溶液中SO和AlO不能大量存在，错误；D项，水电离产生的c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液显强酸性或强碱性，在强酸性和强碱性溶液中HCO都不能大量存在，错误。
8.某溶液X呈无色，且仅可能含有Ba2＋、Na＋、NH、H＋、Cl－、I－、SO、SO八种离子中的几种(不考虑水的电离)，溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色。下列关于溶液X的分析中不正确的是(　　)
A.肯定不含Cl－ B.肯定不含H＋
C.肯定不含NH D.肯定含有SO
答案　C
解析　向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液仍为无色，说明该溶液含有还原性离子SO。相应地，不含有与SO发生反应的Ba2＋、H＋。溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L－1，c(SO)＝0.1 mol·L－1，为了满足电荷守恒，必须含有Na＋、NH，c(Na＋)＝0.1 mol·L－1，c(NH)＝0.1 mol·L－1，肯定不含Cl－。
二、不定项选择题
9.(2019·启东中学高三月考)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO
B.通入大量CO2的溶液中：Na＋、C6H5O－、CH3COO－、HCO
C.c(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、S2－、SO
D.能使酚酞变红的溶液中：K＋、SO、CO、Cl－
答案　D
解析　A项，＝1×10－13 mol·L－1的溶液显酸性，酸性溶液中硝酸根离子能氧化强还原性离子，所以酸性溶液中Fe2＋与NO不能大量共存；B项，碳酸的酸性大于苯酚，所以含有C6H5O－的溶液通入二氧化碳，会生成苯酚，所以不能大量共存；C项，次氯酸根离子能氧化还原性离子，则c(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液中，S2－不能大量存在；D项，能使酚酞变红的溶液显碱性，弱酸根离子在碱性条件下可以存在，则K＋、SO、CO、Cl－能够大量存在。
10.某无色溶液中可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－、SO、SO等离子中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量：
①用pH试纸检验，溶液的pH大于7；
②向溶液中加氯水，再加入CCl4振荡，静置，分液，CCl4层呈橙红色；
③向所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成；
④过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。
下列说法正确的是(　　)
A.实验①说明发生了反应：
SO＋2H2OH2SO3＋2OH－
B.实验②中发生的离子反应只有：
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
C.实验③④发生的反应分别是
Ba2＋＋SO===BaSO4↓、Ag＋＋Cl－===AgCl↓
D.不需要进行焰色反应来检测该溶液中是否含有Na＋
答案　CD
解析　实验①说明原溶液中有水解呈碱性的SO，但其水解是分步进行的，A项错误；实验②说明原溶液中含有Br－，肯定会发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，但足量的氯水一定会与SO发生氧化还原反应，也是离子反应，B项错误；实验③说明所得溶液中含有SO(注意：该离子可能是原溶液本来含有的，也可能是SO在上步操作中被氯水氧化所得)，实验④说明所得滤液中含有Cl－，C项正确；由实验①证明原溶液中含有SO，根据离子共存原则可知其中一定没有Ba2＋，又根据溶液呈电中性，可知溶液中肯定有Na＋，没有必要进行焰色反应来检验Na＋的存在，D项正确。
11.(2018·荆门质检)某溶液可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到1.60 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中 (　　)
A.至少存在5种离子
B.Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4 mol·L－1
C.SO、NH一定存在，Cl－可能不存在
D.CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
答案　B
解析　根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，说明有NH，为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02 mol，则没有CO；根据生成不溶于盐酸的4.66 g 沉淀为BaSO4，说明有SO，且为0.02 mol，根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.04 mol，B项正确。

12.(2019·海安高级中学高三上学期月考)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A.0.1 mol·L－1的FeCl2溶液中：H＋、Al3＋、SO、ClO－
B.透明的溶液中：Al3＋、Fe3＋、NO、Cl－
C.与Al反应能放H2的溶液中：Cu2＋、NH、CO、Cl－
D.＝1×1014的溶液中：K＋、Na＋、I－、SiO
答案　BD
解析　A项，Fe2＋具有还原性，ClO－在酸性条件下具有强氧化性，两者之间会发生氧化还原反应而不能大量共存；C项，与Al反应能放H2的溶液，为非氧化性酸或强碱溶液，碱溶液中不能大量存在Cu2＋、NH，酸溶液中不能大量存在CO；D项，＝1×1014，Kw＝1×10－14，则c(OH－)＝1 mol·L－1，K＋、Na＋、I－、SiO能够大量共存。
三、非选择题
13.5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。
阳离子
Na＋
Al3＋
Fe3＋
Cu2＋
Ba2＋
阴离子
OH－
Cl－
CO
NO
SO

分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
① A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3沉淀部分溶解，剩余白色固体；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol·L－1 H2SO4，Cu片逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、B、C、D、E的化学式：A________；B________；C________；D________；E________。
(2)写出步骤②中发生反应的离子方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是________mL。
答案　(1)CuSO4　FeCl3　Ba(OH)2　Al(NO3)3　Na2CO3
(2)2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　500
解析　本题主要考查离子反应。
①蓝色沉淀是氢氧化铜，白色固体是硫酸钡，据此判断A和C是硫酸铜和氢氧化钡；
②在剩余阳离子中只有Na＋可以与CO结合，红褐色沉淀是氢氧化铁，气体是二氧化碳，B和E中一种是碳酸钠，另一种物质是铁盐；
③说明C是氢氧化钡，D是铝盐，相应地A是硫酸铜；
④说明B是铁盐，E是碳酸钠；
⑤说明D是硝酸铝，相应地B是氯化铁。
(1)A、B、C、D、E的化学式分别为CuSO4、FeCl3、Ba(OH)2、Al(NO3)3、Na2CO3。
(2)步骤②中Fe3＋与CO的水解相互促进，发生反应的离子方程式：2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑。
(3)步骤⑤中稀硝酸与铜发生反应，反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。38.4 g Cu的物质的量为0.6 mol，消耗1.6 mol H＋，需要0.8 mol H2SO4，因此，若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是＝500 mL。
14.(2018·莱芜市高三调研)在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。
实验
实验及操作
现象

试管
滴管
饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞)
先滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液；再滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液
Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
0.1 mol·L－1 AlCl3溶液
Ⅱ.加碱时____；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解至消失
0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液
Ⅲ.加碱时____；加酸后得黄色溶液
新制饱和氯水
Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后______

(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：
________________________________________________________________________。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是________________________________________________
________________________________________________________________________，
现象说明溶液中发生反应的离子方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是________________________________________________
________________________________________________________________________，
用离子方程式解释产生此现象的原因_______________________________________。
(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。
实验
实验及操作
现象

试管
滴管
0.1 mol·L－1
Fe(NO3)2溶液
先滴加1.0 mol·L－1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液
Ⅴ.加酸时溶液无明显现象；加碱后溶液依然没有明显变化

①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：
向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中________________________________________
________________________________________________________________________，
如果溶液变血红色。说明溶液中含Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)
②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：
a.________________________________________________________________________；
b.________________________________________________________________________。
答案　(1)2H＋＋ SiO===H2SiO3↓
(2)先出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失　Al3＋ ＋ 3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋ OH－===AlO＋ 2H2O
(3)生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(4)无色溶液变为浅黄绿色　ClO－＋ Cl－＋2H＋===Cl2↑＋ H2O
(5)①滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀H2SO4
②酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化　溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化
解析　(2)Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝，在过量氢氧化钠作用下氢氧化铝溶解，出现的现象是产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失，发生反应的离子方程式是Al3＋ ＋ 3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋ OH－===AlO＋ 2H2O。(3)Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，出现的现象是生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色，这是因为：ClO－＋ Cl－＋2H＋===Cl2↑ ＋H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：向1.0 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加稀硫酸，如果溶液变血红色，说明溶液中含Fe3＋，证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe3＋的可能原因有两种：a.酸性条件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化；b.溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化。