化学 专题二 第4讲 离子共存、离子的检验和推断学案

第4讲　离子共存、离子的检验和推断
[考纲要求]　1.应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。2.利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。
　　考点一　离子共存
 
 1．离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用
所谓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．熟记常考离子的性质
颜色 MnO(紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄) 氧化性 ClO－、MnO、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O 还原性 S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋ 水解显酸性 NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋ 水解显碱性 AlO、S2－、SO、CO、SiO、ClO－、CH3COO－ 两性离子 HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO 注意　"两性离子"指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。
 3．常见溶液酸、碱性的判断
酸性溶液：pH<7(常温)；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试液呈红色的溶液。
碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。
呈酸性或碱性的溶液：和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c(H＋)水或c(OH－)水等于10－a mol·L－1(a>7)的溶液。
深度思考
(1)OH－不能和________________________________________________________大量共存(填具体离子，下同)。
答案　H＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Mg2＋、Al3＋、Cr3＋、HCO、HS－、HSO、H2PO、HPO
　　(2)H＋不能和______________________________________________大量共存。
答案　OH－、CO(HCO)、S2－(HS－)、SO(HSO)、PO(H2PO，HPO)、SiO、AlO、ClO－、F－、CH3COO－、NO
　　(3)CO不能和________________________________________________大量共存。
　　答案　H＋、Mg2＋、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋
　　(4)SO不能和__________________________________________大量共存。
　　答案　H＋、MnO、NO(H＋)、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋
　　(5)Fe3＋不能和______________________________________________大量共存。
　　答案　OH－、I－、SO、ClO－、CO(HCO)、S2－(HS－)、AlO、SCN－
　　(6)Al3＋不能和______________________________________________大量共存。
　　答案　OH－、SO、ClO－、CO(HCO)、S2－(HS－)、AlO
　　(7)I－不能和____________________________大量共存。
　　答案　Fe3＋、NO(H＋)、MnO、ClO－、Cr2O
　　(8)NO(H＋)不能和______________________________________大量共存。
　　答案　CO(HCO)、SiO、ClO－、CH3COO－、S2－(HS－)、Fe2＋、SO(HSO)、I－
反思归纳
　　判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时，一般从以下几个方面考虑：
　　(1)CO考虑生成气体和沉淀；
　　(2)SO考虑生成气体、沉淀和其还原性；
　　(3)Fe3＋考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性；
　　(4)Al3＋考虑生成Al(OH)3、双水解；
　　(5)I－只考虑其还原性；
　　(6)NO(H＋)考虑酸性及NO在酸性条件下的强氧化性。
 
题组一　无限制条件的离子大量共存的判断
 1．在水溶液中能大量共存的一组离子是                                (　　)
　　A．HCO、H＋、NO、Na＋
　　B．Na＋、Cu2＋、OH－、SO
　　C．Mg2＋、H＋、AlO、SO
　　D．NH、K＋、Br－、NO
　　答案　D
　　解析　A项，H＋与HCO反应；B项，Cu2＋与OH－反应；C项，H＋与AlO反应。
 2．在水溶液中能大量共存的一组是                                    (　　)
　　A．Ba2＋、Na＋、SO、Cl－                        B．MnO、SO、H＋、K＋
　　C．AlO、Mg2＋、K＋、HCO                    D．K＋、Na＋、NO、SO
　　答案　D
解析　A项，Ba2＋与SO反应；B项，MnO、H＋、SO发生氧化还原反应；C项，AlO存在于强碱溶液中，Mg2＋、HCO不能存在。
题组二　题干中有限制条件的离子大量共存的判断
 3．将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是            (　　)
　　A．K＋、SiO、Cl－、NO
　　B．H＋、NH、Al3＋、SO
　　C．Na＋、Cl－、MnO、SO
　　D．Na＋、CO、CH3COO－、HCO
　　答案　B
解析　A中SiO能与SO2反应；C中MnO能与SO2发生氧化还原反应；D中CO、CH3COO－、HCO均能与SO2反应。
4．在酸性溶液中，下列各组离子能大量共存且溶液为无色透明的是            (　　)
　　A．Na＋、K＋、OH－、Cl－
　　B．Na＋、Cu2＋、SO、NO
　　C．Mg2＋、Na＋、SO、Cl－
　　D．K＋、Na＋、NO、CO
　　答案　C
　　解析　A项，H＋与OH－反应；B项，Cu2＋有颜色；D项，H＋与CO反应。
题组三　选项中有限制条件的离子大量共存的判断
 5．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的打"√"，不能大量共存的打"×"
　　(1)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－                        (　　)
　　(2)含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO                        (　　)
　　(3)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO                            (　　)
　　(4)c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O                (　　)
　　(5)使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO                    (　　)
　　(6)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO、Al3＋、Na＋、SO            (　　)
　　(7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO、CO、Na＋、K＋                (　　)
　　(8)常温下＝1×10－12的溶液：K＋、AlO、CO、Na＋            (　　)
　　(9)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO、SO                                (　　)
　　(10)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO、SO                    (　　)
　　(11)c(H＋)水＝10－12 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、CO、SO                (　　)
　　(12)使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Fe2＋、NO                    (　　)
　　(13)0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液：Al3＋、SO、Cl－、K＋                    (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×    (7)√　(8)√　(9)×　(10)×　(11)×　(12)×　(13)×
反思归纳
　　警惕题干中的常见"陷阱"
条件类型 高考中的常见表述 误点点悟 常见的 "无色" 有色离子不能大量存在  "pH＝1"或"pH＝13" 溶液显酸性或碱性  "因发生氧化还原反应
而不能大量共存" 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子 常见的
易错点 "透明" "透明"也可"有色"  "不能大量共存" 易看成"大量共存" 常见的
隐含条件 "与Al反应放出H2" 溶液既可能显酸性也可能显碱性，但不能是氧化性酸，如HNO3  "由水电离出的c(H＋)
＝1×10－12 mol·L－1" 溶液既可能显酸性也可能显碱性  "通入足量的NH3" 与NH3·H2O反应的离子不能大量存在  NO 在酸性条件下具有强氧化性 常见题
干要求 (1)"一定大量共存"
(2)"可能大量共存"
(3)"不能大量共存" 审清关键字 　　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 沉淀法 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   Al3＋ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 不一定是Al3＋ 气体法 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，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 要加热  CO 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 SO、HCO有干扰  SO 稀H2SO4和品红溶液 产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色  显色法 I－ 氯水(少量)，CCl4 下层为紫色   Fe2＋ KSCN溶液和氯水 先是无变化，滴加氯水后变血红色 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. 熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子
　　常见的溶液中有颜色的离子有MnO--呈紫色，
　　Cu2＋--呈蓝色，Fe2＋--呈浅绿色，Fe3＋--呈黄色。
　　沉淀的颜色：Cu(OH)2--蓝色沉淀，Fe(OH)3--红褐色沉淀。
　　解题时特别注意题干条件是"无色透明"还是"澄清透明"。
 
深度思考
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，能否判断溶液中存在SO4?
　　答案　不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。
 2．向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO？
　　答案　不能，若溶液中存在SO、HCO，也有相同的现象。
3．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO？
　　答案　不能，若溶液中存在HCO、SO、HSO，也有相同的现象。
4．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO？
　　答案　不能，若溶液中存在SO或Ag＋，也有相同现象。
5．向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH，该判断是否正确？为什么？
　　答案　判断错误，检验NH时，应加入浓NaOH溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊    试纸。
6．向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变血红色，则溶液中一定存在Fe2＋，该判断是否正确？为什么？
　　答案　判断错误，检验Fe2＋时，应先加KSCN，再加氯水，否则，Fe3＋干扰结果的判断。
7．做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？为什么？
　　答案　判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。
 
题组一　排除干扰，确定离子
1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是                        (　　)
　　A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在
　　B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
　　C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在
　　D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在
　　答案　B
解析　Cl－、SO均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SO与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO，D错。
2．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        (　　)
 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 滴加氯水和CCl4，振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有I－ C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na＋，无K＋ D 滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH 　　答案　B
解析　本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查学生的实验能力。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项溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；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。
反思归纳
　　　无色溶液中离子检验的一般思路
 
题组二　步步为营，瞻前顾后--突破"离子组成推断题"
3．某无色溶液中只可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种(忽略水电离出的H＋、OH－)，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象 (1) 用pH试纸检验 溶液的pH大于7 (2) 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置 CCl4层呈橙色 (3) 向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 (4) 过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 　　下列结论正确的是                                                    (　　)
　　A．肯定含有的离子是③④⑤
　　B．肯定没有的离子是②⑤
　　C．可能含有的离子是①⑥
　　D．不能确定的离子是③⑥
　　答案　D
解析　(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液显碱性，故一定含有SO，因为所给离子只有它水解后可以使溶液显碱性，进而可以判断无Ba2＋。
(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振荡，静置，CCl4层呈橙色，说明原溶液中含有Br－。
(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，结合(1)，可以判断原溶液中可能含有SO。
(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，说明有Cl－存在，但(2)中因为已经引入了Cl－，故不能判断原溶液中是否有Cl－，据溶液电中性原理，得出有Na＋，综上所述，可以得出一定有的离子是Na＋、Br－、SO，一定没有的是Ba2＋，可能含有的是Cl－、SO。
4．下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干种离子，该小组同学取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示：
　　
　　(1)水样中一定含有的阴离子是____________，其物质的量浓度之比为________。
　　(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：_______________________________。
　　(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？____(填"是"或"否")；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________________(若K＋不存在，则不必回答)。
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_____________________。(写出实验步骤、现象和结论)
答案　(1)SO、CO　1∶2　(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O　(3)40.0 mL　
(4)是　c(K＋)≥0.6 mol·L－1　(5)取少量水样于试管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样含
Cl－，若不产生白色沉淀，则原水样不含Cl－
解析　 该水样为无色溶液，所以Fe3＋和Cu2＋不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入硝酸，沉淀部分溶解，所以原水样一定含有SO和CO，因为CO与Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不能大量共存，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol，n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol，c(SO)∶c(CO)＝1∶2。可能含有Cl－，则c(K＋)≥0.6 mol·L－1。
解题技巧
 1．坚持"四项基本原则"，破解离子推断题
(1)肯定性原则：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)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、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，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则：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。
 2．电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
题组三　离子推断实验操作题的规范解答
5．有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：Al3＋、Cl－、Na＋、K＋、NO、OH－、Fe2＋、AlO、CO、NH、SO、H＋。
　　(1)完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：
　　
实验内容以及现象 结论 ①取少量N溶液滴加足量的
硝酸钡溶液，无沉淀产生  ② 确定M溶液中含有Na＋，不含K＋ ③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色  　　 (2)根据(1)中的实验回答：
     NO存在于________溶液中，理由是__________________________________________；
     Cl－存在于________溶液中，理由是__________________________________________。
     (3)根据(1)中的实验确定，M溶液中含有的离子为____________________________。
     答案　(1)①N溶液中不含CO、SO或M溶液中一定含有CO、SO
     ②取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色
(2)M　N溶液中含有H＋、Fe2＋、Al3＋、NH、K＋，由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO
     N　根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中
　　(3)OH－、AlO、CO、SO、Na＋、NO
解析　少量N溶液中滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生，说明N溶液中不含CO、SO，那么M溶液中一定含有CO、SO。取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，证明含有Na＋，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色，说明M中不含K＋；用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色，说明M溶液显碱性，含有大量的OH－，那么N溶液中含有大量的H＋。AlO不可能存在于酸性溶液中，Al3＋、Fe2＋、NH不可能存在于碱性溶液中，所以判断M溶液中有OH－、AlO、CO、SO、Na＋。N溶液中含有H＋、Fe2＋、Al3＋、NH、K＋。由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO；根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中。
答题模板
　　离子检验实验操作的答题模板
　　操作　　　 ?　现象　　　?　　结论
　　取样，加入......?有......生成　?......的是......
例如：检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。
　　探究高考　明确考向
 1．(2013·广东理综，8)水溶液中能大量共存的一组离子是                        (　　)
　　A．Na＋、Al3＋、Cl－、CO                B．H＋、Na＋、Fe2＋、MnO
　　C．K＋、Ca2＋、Cl－、NO                D．K＋、NH、OH－、SO
　　答案　C
解析　A项，Al3＋、CO会发生双水解，不能大量共存；B项，MnO(H＋)氧化Fe2＋，不能大量共存；C项，K＋、Ca2＋、Cl－、NO之间不能反应，能大量共存；D项，NH与OH－反应生成NH3·H2O，不能大量共存。
 2．(2013·安徽理综，9)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是    (　　)
　　A．银氨溶液：Na＋、K＋、NO、NH3·H2O
　　B．空气：C2H2、CO2、SO2、NO
　　C．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－
　　D．高锰酸钾溶液：H＋、Na＋、SO、葡萄糖分子
　　答案　A
解析　A中所给分子或离子可在银氨溶液中共存；NO易被空气中的氧气氧化成NO2；在电解质溶液中氢氧化铁胶体会聚沉，且会进一步与H＋反应生成Fe3＋，所以不能大量共存；高锰酸钾在酸性条件下具有强氧化性，葡萄糖分子中含有的羟基和醛基具有较强的还原性，能被酸性条件下的KMnO4氧化，所以不能大量共存。
3．(2013·北京理综，10)实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和0.1 mol·L－1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；
　　②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，出现浑浊；
　　③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。
　　下列分析不正确的是                                                    (　　)
　　A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
　　B．滤液b中不含有Ag＋
　　C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
　　D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶
　　答案　B
解析　A项，在浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正确；B项，在滤液b中，仍含有少量Ag＋，故在b中生成了AgI沉淀，错误；由于AgI比AgCl更难溶解，向有AgCl存在的c中加入0.1 mol·L－1KI溶液，能发生沉淀转化反应，生成黄色的AgI，C项和D项都正确。
 4．(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。
 5．(2013·江苏，13)下列依据相关实验得出的结论正确的是                        (　　)
A．向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液
　　B．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液
　　C．将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯
D．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋
　　答案　D
解析　A项，一是能使澄清石灰水变浑浊的气体除CO2外还有SO2，二是还可能是碳酸氢盐溶液，错误；B项，某溶液焰色反应呈黄色，只能说明一定含有钠元素，不一定是钠盐溶液，也可能是NaOH溶液，错误；C项，能使溴水褪色的气体除乙烯外还可能是其它不饱和气态烃如丙烯、乙炔等，还可能是还原性气体如SO2等，错误；D项，加KSCN溶液不变色，说明没有Fe3＋，加氯水后溶液显红色，说明生成Fe3＋，原溶液中一定含有Fe2＋，正确。
 6．(2013·重庆理综，1)在水溶液中能大量共存的一组离子是                     (　　)
　　A．Na＋、Ba2＋、Cl－、NO
　　B．Pb2＋、Hg2＋、S2－、SO
　　C．NH、H＋、S2O、PO
　　D．Ca2＋、Al3＋、Br－、CO
　　答案　A
解析　从离子之间能否发生复分解反应、沉淀反应或氧化还原反应等角度分析。A项四种离子之间不发生任何反应；B项Pb2＋与S2－、SO都可发生沉淀反应，Hg2＋与S2－可发生沉淀反应；C项H＋与S2O可发生氧化还原反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O；D项Al3＋和CO之间能发生双水解：2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，Ca2＋、CO可发生沉淀反应。
7．(2013·上海，17)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1.6 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，根据不溶于盐酸的4.66 g 沉淀，说明有SO，且为0.02 mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有    0.04 mol，B正确。
8．(2013·浙江理综，13)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：
　　
　　已知：控制溶液pH＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。
　　该同学得出的结论正确的是                                        (　　)
　　A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋
　　B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
　　C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋
　　D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋
　　答案　C
解析　加入NaOH溶液后观察到黄色火焰，不能确定试液中含有Na＋，A项不正确；由于葡萄糖酸根中不含醛基，不能与银氨溶液发生银镜反应，现象2不能说明任何问题，B不正确；Mg2＋与NH3·H2O反应会产生沉淀，显然C项正确；用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3＋，D项不正确。
　　练出高分
 1．下列离子组在溶液中能大量共存的是                                    (　　)
　　A．Fe3＋、SCN－、I－、K＋
　　B．K＋、Al3＋、SO、MnO
　　C．H＋、NO、Fe2＋、Na＋
　　D．Cu2＋、NH、Br－、OH－
　　答案　B
解析　A项，Fe3＋氧化I－，Fe3＋与SCN－发生络合反应；C项，NO(H＋)氧化Fe2＋；D项，Cu2＋与OH－、NH和OH－反应。
 2．在含有I－且能使甲基橙试液变红的溶液中能大量共存的离子组为            (　　)
　　A．Fe3＋、Na＋、Br－              B．NH、Na＋、AlO
　　C．Ba2＋、Al3＋、Cl－              D．K＋、MnO、NO
　　答案　C
解析　能使甲基橙试液变红的溶液为酸性溶液。A项中Fe3＋不能与I－大量共存：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；B项中AlO不能在酸性溶液中存在；D项中MnO、NO与I－在酸性溶液中不能大量共存：2MnO＋10I－＋16H＋===2Mn2＋＋5I2＋8H2O、6I－＋2NO＋    8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O。
 3．下列离子或分子在溶液中能大量共存且满足相应要求的是(　　)
选项 离子或分子 要求 A K＋、SO、Cl－、HS－ c(K＋)＜c(SO) B Fe3＋、Na＋、NO、ClO－ 溶液pH＝1 C Na＋、Al3＋、Cl－、SO 滴加氨水立即有沉淀产生 D NH、Ba2＋、NO、CH3COOH 滴加NaOH溶液立即有气泡产生 　　答案　C
解析　A项，根据电荷守恒，若c(K＋)＜c(SO)，则溶液呈酸性，此时HS－不存在；
B项，在酸性条件下，ClO－发生反应；D项，由于存在CH3COOH，当滴加NaOH溶液时，CH3COOH与NaOH先发生酸碱中和反应，不会立即有气泡产生。
 4．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．无色溶液中：H＋、Na＋、I－、ClO－
　　B．pH＝13的溶液：Na＋、K＋、SiO、CO
　　C．含有较多Ag＋溶液：HCO、K＋、Na＋、Cl－
　　D．c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O
　　答案　B
解析　A项，ClO－(H＋)氧化I－；C项，Ag＋与Cl－反应；D项，2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。
5．下列各组离子在溶液中能够大量共存，当溶液中c(H＋)＝10－1 mol·L－1时有气体产生；而当溶液中c(H＋)＝10－13 mol·L－1时又能生成沉淀。则该组离子可能是            (　　)
　　A．Na＋、Ba2＋、NO、CO
　　B．Ba2＋、K＋、Cl－、NO
　　C．Mg2＋、NH、SO、Cl－
　　D．Fe2＋、Na＋、SO、NO
　　答案　D
解析　A项，Ba2＋与CO生成BaCO3沉淀；B项，在酸性条件下不能生成气体，在碱性条件下也不能生成沉淀；C项，在酸性条件下不能生成气体；D项，在酸性条件生成NO气体，在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀。
 6．常温下，下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是                        (　　)
　　A．1.0 mol·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
　　B．与铝反应产生大量氢气的溶液：Na＋、K＋、HCO、NO
　　C．由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液：NH、Ba2＋、AlO、Cl－
　　D．pH＝12的溶液：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－
　　答案　D
解析　A项溶液中，NO在酸性条件下能够将Fe2＋氧化；B项溶液中，能够与Al反应产生H2的溶液可能呈强酸性或强碱性，HCO在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在；C项溶液中，水的电离受到抑制，溶液为强酸性溶液或强碱性溶液，在强酸性条件下AlO不能大量存在，在强碱性条件下NH不能大量存在。
7．已知某溶液中可能含有SO、SO及其他某些未知离子，某同学取适量试液放入四支试管中，然后分别进行如下实验并得出相应的结论，其中合理的是(　　)
①若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定含有SO
②若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀盐酸，沉淀溶解并产生刺激性气味的气体，说明原溶液中一定含有SO
　　③若先加入盐酸无现象，再加入BaCl2溶液得到白色沉淀，说明原溶液中一定有SO
　　④若做焰色反应实验时，火焰呈黄色，说明溶液中一定有Na＋，但不能确定是否有K＋
　　A．①②③④          B．①④            C．②③④          D．②③
　　答案　C
解析　①SO干扰；②Ba2＋SO\o\al(2－,3(SO\o\al(2－,3黄)BaSO3H＋(H＋O)SO2；③已排除Ag＋的干扰；④K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃片观察。
8．某溶液含有Ⅲ中的离子(见下表)，欲用Ⅰ中的试剂来检验溶液中是否还含有Ⅱ中的离子，能够成功检验的是(说明：在实验过程中不允许进行加热、过滤、萃取等操作)
选项 Ⅰ Ⅱ Ⅲ A 稀氨水 Al3＋ Mg2＋ B 稀硝酸、AgNO3溶液 Cl－ I－ C KSCN溶液 Fe2＋ Fe3＋ D 稀盐酸、BaCl2溶液 SO SO 　　答案　D
解析　A项，稀氨水和Mg2＋、Al3＋反应都生成白色沉淀；B项，黄色AgI沉淀会将AgCl沉淀的白色掩盖；C项，Fe3＋遇KSCN溶液呈血红色，而Fe2＋与KSCN溶液不反应；D项，SO与稀盐酸反应生成SO2，而SO与Ba2＋反应生成白色沉淀BaSO4。
9．用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按下列步骤分开五种离子，则溶液①、②、③、④是                                                    (　　)
　　
　　A．①NaCl　②NaOH　③NH3·H2O　④H2SO4
　　B．①NaCl　②NH3·H2O　③NaOH　④H2SO4
　　C．①H2SO4　②NH3·H2O　③NaOH　④NaCl
　　D．①H2SO4　②NaOH　③NH3·H2O　④NaCl
　　答案　B
　　解析　
　　
10．某pH＝1的工业废液，只可能含有以下离子中的若干种：H＋、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、CO、SO，现取两份100 mL溶液进行如下实验：
　　第一份加入足量AgNO3溶液，得干燥沉淀3.50 g。
第二份加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀2.33 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量不变。
　　根据上述实验，以下推测正确的是                                        (　　)
①一定存在Mg2＋　②可能存在CO　③一定存在Cl－　④可能存在Ba2＋　⑤可能存在Mg2＋
　　A．①③          B．②③          C．③⑤          D．④⑤
　　答案　A
　　解析　在酸性条件下，CO不能大量存在。根据实验(2)，原溶液应含SO，则不含    Ba2＋，n(SO)＝＝0.01 mol。
根据实验(1)，一定含Cl－，n(Cl－)＝≈0.024 mol。负电荷总数为2×0.01 mol＋0.024 mol＝0.044 mol。而H＋所带正电荷总数为0.01 mol，由于Ba2＋不存在，所以一定存在Mg2＋。
11．常见的五种盐A、B、C、D、E，它们的阳离子可能是Na＋、NH、Cu2＋、Ba2＋、Al3＋、Ag＋、Fe3＋，阴离子可能是Cl－、NO、SO、CO，已知：
　　①五种盐均溶于水，水溶液均为无色。
　　②D的焰色反应呈黄色。
　　③A的溶液呈中性，B、C、E的溶液呈酸性，D的溶液呈碱性。
　　④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，E和C的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C中沉淀消失。
　　⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
　　请回答下列问题：
(1)五种盐中，一定没有的阳离子是____________；所含阴离子相同的两种盐的化学式是_________。
(2)D的化学式为__________________，D溶液显碱性的原因是__________________(用离子方程式表示)。
　　(3)A和C的溶液反应的离子方程式是__________________________________；
　　E和氨水反应的离子方程式是_________________________________________。
　　(4)若要检验B中所含的阳离子，正确的实验方法是__________。
　　答案　(1)Cu2＋、Fe3＋　(NH4)2SO4、Al2(SO4)3
　　(2)Na2CO3　CO＋H2OHCO＋OH－
　　(3)Ag＋＋Cl－===AgCl↓　Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(4)取少量B于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察是否变蓝色
解析　由于盐溶液没有颜色，所以没有Cu2＋和Fe3＋；根据实验现象可知，A、B、C、D、E分别为BaCl2、(NH4)2SO4、AgNO3、Na2CO3、Al2(SO4)3；检验NH，常用的方法是将铵盐与浓NaOH溶液共热，看是否能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
12．某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SO、SO，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH－的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如下图所示。
　　
　　(1)图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是
　　①________，②________，③________，④__________，⑤__________。
　　(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是
　　a________、b________、c________。
　　(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是_______________。
　　(4)无色溶液C加试剂③的主要目的是____________。
　　(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是____________________。
　　(6)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是______________。
　　答案　(1)Ba(NO3)2　HCl　HNO3　Br2　AgNO3
　　(2)SO　SO　Cl－
　　(3)BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O
　　(4)中和OH－，防止对Cl－的检验产生干扰
　　(5)会使SO对SO的检验产生干扰，不能确认SO是否存在
　　(6)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－
解析　该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子：Cl－、OH－、SO、SO，据框图分析，试剂①将其分为两组，而试剂②又将沉淀A部分溶解，其中沉淀B没被溶解，据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3，而气体E一定是SO2。据题中所给被选试剂，试剂①必定是Ba(NO3)2溶液，试剂②必是稀盐酸，试剂④必是溴水。溶液C中必含      Cl－、OH－、K＋(原有)和Ba2＋、NO(新加入)，向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀，不难推出试剂③应为稀硝酸，目的是中和OH－，防止对下一步用试剂⑤AgNO3溶液检验Cl－产生干扰。
13．化合物A、B是中学常见的物质，其阴、阳离子只能从下表中选择：
阳离子 K＋、Na＋、Fe2＋、Ba2＋、NH、Ca2＋ 阴离子 OH－、NO、I－、HCO、AlO、HSO (1)若A、B的水溶液均为无色，且A的水溶液呈强酸性，B的水溶液呈强碱性。混合后产生不溶于稀盐酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
　　①B的化学式为_______________________________________________________。
　　②A、B溶液混合加热反应的离子方程式__________________________________。
(2)若A的水溶液呈浅绿色，B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合亦无明显变化。则
　　①A的化学式为_______________________________________________________。
　　②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种(用离子方程式表示)
　　Ⅰ______________________________________________________________________；
　　Ⅱ______________________________________________________________________。
　　③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因__________________________________。
　　答案　(1)①Ba(OH)2　②H＋＋SO＋NH＋Ba2＋＋2OH－△(△H)BaSO4↓＋NH3↑＋2H2O
　　(2)①FeI2
　　②6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O
2I－＋Fe2＋＋NO＋4H＋===I2＋NO↑＋2H2O＋Fe3＋或3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋2H2O＋3Fe3＋(只要有I－、Fe2＋参与反应且配平即可)
　　③取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若变血红则Ⅱ合理(其他合理即可)
解析　(1)A溶液呈强酸性，应含有HSO，B溶液呈强碱性，根据A、B混合产生的现象，可以判断A为NH4HSO4，B为Ba(OH)2。(2)A溶液呈浅绿色，应含有Fe2＋，B溶液的焰色反应呈黄色，应含有Na＋；向含有Fe2＋的溶液中加入稀盐酸无明显现象，说明不含有NO，加入B后溶液变黄，说明B在酸性条件下具有强氧化性，B应为NaNO3，A应为FeI2，变黄原因可能为Ⅰ：6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O，Ⅱ：2I－＋     Fe2＋＋NO＋4H＋===I2＋NO↑＋2H2O＋Fe3＋或3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，取少量黄色溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若变血红则Ⅱ合理。
14．现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子K＋、Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、Al3＋和五种阴离子Cl－、OH－、NO、CO、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是________和________。
(2)物质C中含有离子X。为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则X为________(填字母)。
　　A．Br－                              B．SO
　　C．CH3COO－                          D．HCO
(3)将19.2 g Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，写出Cu溶解的离子方程式________________，若要将Cu完全溶解，至少加入H2SO4的物质的量是____________________。
　　(4)E溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为__________。
　　答案　(1)K2CO3　Ba(OH)2　(2)B
　　(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　0.4 mol
　　(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
解析　(1)根据溶解性，一定含有K2CO3，由于OH－和Fe3＋、Cu2＋、Al3＋均反应，所以还一定含有Ba(OH)2。(2)根据产生蓝色沉淀，加入稀HNO3后，还剩余白色沉淀，说明C中含Cu2＋，A为Ba(OH)2，最后的白色沉淀为BaSO4，所以X为SO。(3)根据产生的现象，D中含NO，根据剩余的阳离子，D应为Al(NO3)3，加入Cu后，其离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，根据上述离子方程式可知，若使19.2 g(0.3 mol)的Cu完全溶解，则需0.8 mol的H＋，即0.4 mol的H2SO4。(4)最后可以判断E为FeCl3溶液，FeCl3与HI反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
 
 
 
 
 
 
 
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