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离子反应的应用
【复习目标】
1．掌握离子共存的条件，会判断溶液中离子能否大量共存
2．掌握常见离子的检验，能根据实验现象推断溶液中的某些离子
3．能利用典型代表物的性质和反应，进行离子的推断和设计常见物质检验的方案
考点一 离子共存
【核心知识梳理】
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．溶液中离子不能大量共存的六种情形
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
①Ag＋与Cl－、Br－、I－、CO、OH－、SO、SO、S2－
②Ba2+与SO、CO、SO、SiO、PO
③Ca2+与CO、SO、F－、SiO、PO
④Pb2＋与CO、SO、Cl－
⑤H+ 与SiO、Al(OH)、S2O
⑥OH－与Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋
⑦S2－与Cu2+、Fe2+
⑧四种微溶物:Ca(OH)2、Ag2SO4、MgCO3、CaSO4
(2)生成气体或挥发性物质的离子不能大量共存
①H＋与CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－、S2O
②OH－与NH (浓溶液并加热)
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
①生成水不能大量共存：OH－与HCO、HSO、HS－
②生成弱酸不能大量共存：H＋与CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－、ClO－、F－、CH3COO－
③生成弱碱不能大量共存：OH－与NH
(4)发生氧化还原反应的离子不能大量共存：一般情况下，具有较强氧化性离子与具有较强还原性离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存
①常见的氧化性离子：ClO－、MnO、Cr2O、NO(H＋)、Fe3＋、FeO
②常见的还原性的离子：S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋
a．ClO－、MnO、Cr2O可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋
b．NO(H＋)可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋
c．Fe3＋可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－
③NO与I－、S2－与SO、Cl－与ClO－等在酸性条件下不能共存，而在碱性条件下可共存
(5)发生相互促进的水解反应的离子不能大量共存：某些弱碱阳离子与某些弱酸酸根离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存
①Al3+和CO、HCO、S2－、HS－、Al(OH)、SiO、ClO－
②Fe3+和CO、HCO、Al(OH)、SiO、ClO－
③Al3+、Fe3+因其在水溶液中当pH为3～4左右时即能完全水解成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，所以Al3+、Fe3+几乎与所有的弱酸根离子都不能大量共存
④NH4+和Al(OH)、SiO [Al(OH)、SiO与所有的弱碱阳离子全部双水解]
(6)发生络合反应的离子不能大量共存
①Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存
②Ag＋、Cu2＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋、[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存
3．离子共存的常见条件要求
(1)颜色信息：若为无色溶液，则可直接排除有色离子：Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)、Cr3＋等；若为澄清透明溶液，则可以含有色离子
(2)酸碱性信息
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使甲基橙呈红色或橙色的溶液 ④使石蕊溶液呈红色的溶液 ⑤与镁粉反应生成氢气的溶液 ⑥＞1，溶液呈酸性⑦加水稀释，减小，说明该溶液显酸性[稀释的是溶质，溶质c(H＋)减小，而c(OH－)增大]⑧常温下，c(OH－)＜1×10－7 mol·L－1的溶液或c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1的溶液
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使酚酞试液变红的溶液 ④能使石蕊溶液呈蓝色的溶液＜1，溶液呈碱性⑤常温下，c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1的溶液或c(H+)=1×10－14mol/L的溶液
常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液 ①和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外) ②常温下水电离出的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液③能使甲基橙呈黄色的溶液 ④与NH4HCO3反应能产生气体的溶液
(3)隐含信息
①含有大量Fe3＋的溶液，隐含信息为溶液呈酸性，并具有氧化性
②含有大量ClO－或NO的酸性溶液，隐含信息为溶液具有较强氧化性
③含有大量Fe2＋的溶液，隐含信息为溶液具有还原性
④含有大量S2－、SO的溶液，隐含信息为溶液具有还原性
(4)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共存，并不是其他离子反应，同时要注意溶液酸碱性的影响
(9) “一定”“可能”还是“不能”大量共存：确定是“可能性”还是“肯定性”
【精准训练1】
1．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．中性溶液中：NO、Cl－、Ba2＋、Fe3＋
B．lg＞0溶液：Cl－、Ba2＋、NO、Br－
C．水电离出的c(H＋)＝1.0×10-12 mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、S2－、Br－
D．在无色透明溶液中：Cu2＋、SO、NO、Na＋
2．某溶液中含有下列离子，通入足量NO2后，离子依然能大量共存的是(　　)
A．Fe3＋、NH、NO、SO B．Ba2＋、Mg2＋、HCO、Cl－
C．Fe2＋、Na＋、NO、SO D．Na＋、K＋、I－、Br－
3．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是(　　)
选项 离子 要求
A Na＋、NO、Cl－、CH3COO－ c(Na＋)＜c(NO)
B Fe3＋、NO、Cl－ 滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C Na＋、HCO、Al3＋、SO 逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D NH、H＋、Al3＋、SO 滴加NaOH浓溶液并加热，一开始没有气体产生
4．常温时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的硫酸溶液中：K＋、Na＋、Cl－、S2O
B．中性溶液中：Fe3＋、NH、SO、NO
C．水电离产生的c(OH－)＝1×10-12 mol·L－1的溶液中：Na＋、Al3＋、NO、Br－
D．澄清透明溶液中：Cu2＋、SO、H＋、Cl－
5．在水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)
A．NH、H＋、S2O、PO B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NO
C．Cu2＋、Hg2＋、S2－、SO D．Ba2＋、Al3＋、Br－、CO
6．室温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
A．pH＝10的溶液中，Na＋、ClO－、[Al(OH)4]－、Cl－
B．0.1 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，Cu2＋、CO、SO、NH
C．使蓝色石蕊试纸变红的溶液中，Mg2＋、HCO、K＋、Cl－
D．0.2 mol·L－1 KI溶液中，MnO、H＋、Al3＋、Br－
7．下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是(　　)
①某无色透明的酸性溶液中：Na＋、Cl－、CrO、SO
②常温下，由水电离产生的c(H＋)＝10－12 mol·L－1 的溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、NO
③加入过量NaOH溶液后可得到澄清溶液：K＋、Ba2＋、Cl－、HCO
④c(H＋)＜c(OH－)的溶液中：ClO－、AlO、Na
⑤在酸性高锰酸钾溶液中：Na＋、NH、I－、ClO－
⑥能使pH试纸变为深蓝色的溶液中：Na＋、AlO、K＋、CO
A．①④⑤ B．②③④⑥ C．②④⑥ D．②③⑥
8．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．在新制饱和氯水中：NH、Na＋、SO、SO
B．在能使酚酞变红的溶液中：K＋、CO、ClO－、Cl－
C．在加入铝粉能产生H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、SO、NO
D．在水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、CO、[Al(OH)4]－
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．澄清透明的酸性溶液中：Fe3＋、Cu2＋、SCN－、SO
B．能使酚酞变红的溶液中：K＋、NH、Cl－、NO
C．＝10－12 mol·L－1的溶液中：Na＋、Al3＋、Cl－、SO
D．c(HCO)＝0.1 mol·L－1的溶液中：H＋、Mg2＋、SO、NO
10．下列离子可以在指定条件下大量共存的是(　　)
A．电解饱和食盐水后的溶液：Ba2＋、F－、HCO、Ca2＋
B．常温下，＝1012的溶液：I－、Fe2＋、NH、NO
C．1 mol·L－1的盐酸：Pb2＋、SO、Ag＋、SiO
D．使酚酞变红的溶液：Na＋、K＋、CH3COO－、SO
11．向可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、NO的某溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量随所加NaOH溶液的体积的变化如图所示。图中各点对应的溶液中离子可以大量共存的是 (　　)
A．a点：CO、Cl－、K＋ B．b点：SO、NO、Fe3＋
C．c点：I－、Br－、Ba2＋ D．d点：HCO、CH3COO－、Na＋
考点二 离子的检验
【核心知识梳理】
1．检验离子的“四种方法”
(1)生成气体，如NH4+、CO的检验
(2)生成沉淀，如Cl 、SO的检验
(3)显现特殊颜色，如Fe3+、苯酚的检验
(4)焰色反应：金属或金属离子的检验
2．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……
以SO的检验为例：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有SO
3．常见阳离子的检验与推断依据
(1)H+
①紫色石蕊溶液：变红色
②甲基橙溶液：变红色
③pH试纸：变红色
(2)NH
①试剂：浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
②实验现象(证据)：加入NaOH浓溶液并加热，放出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
③离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O
(3)Fe3+
①观察法：溶液呈棕黄色
②KSCN溶液：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈红色
离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (红色溶液)
③NaOH溶液：加入NaOH溶液或通入氨气或加入氨水，产生红褐色沉淀
离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
④苯酚溶液：加入苯酚溶液，溶液呈紫色
离子方程式：Fe3+＋6C6H5OH6H+＋[Fe(C6H5O)6]3－(紫色溶液)
(4)Fe2+
①观察法：溶液呈浅绿色
②K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液：加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀
离子方程式：K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色沉淀)
③NaOH溶液：加NaOH溶液生成白色沉淀，在空气中迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
④KSCN溶液、氯水：加KSCN后无颜色变化，再滴加氯水溶液变成血红色
离子方程式：2Fe2+＋Cl2===2Cl +2Fe3+ Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)
⑤KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅
离子方程式：5Fe2+＋MnO＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O
(5)Na+
①试剂或方法：Pt(Fe)丝和稀盐酸，焰色试验
②实验现象(证据)：火焰呈黄色
(6)K+
①试剂或方法：Pt(Fe)丝和稀盐酸，焰色试验
②实验现象(证据)：火焰呈浅紫色 (K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色，滤去钠黄色的光)
(7)Mg2+
①试剂：NaOH溶液
②实验现象(证据)：生成白色沉淀，NaOH过量，沉淀不溶解
③离子方程式：Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓(白色)
(8)Al3+
①试剂：NaOH溶液
②实验现象(证据)：生成白色沉淀，NaOH过量后沉淀逐渐溶解
③离子方程式：Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓(白色) Al(OH)3↓＋OH－===[Al(OH)4]－
(9)Ba2+
①试剂：稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液
②实验现象(证据)：先加稀盐酸，不产生沉淀，然后加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀
③离子方程式：Ba2+＋SO===BaSO4↓ (白色)
(10)Ag+：稀盐酸或可溶性盐酸盐
①盐酸(或氯化物溶液)、稀硝酸：生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
离子方程式：Ag+＋Cl ===AgCl↓ (白色)
②氨水：先生成白色沉淀，若氨水过量，沉淀逐渐溶解
离子方程式：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O
(11)Cu2+
①观察法：溶液呈蓝色
②NaOH溶液：加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，若加热则沉淀变黑
离子方程式：Cu2+＋2OH ===Cu(OH)2↓(蓝色) Cu(OH)2CuO(黑色)+H2O
③H2S(或Na2S溶液)：生成黑色沉淀
离子方程式：Cu2+＋H2S===2H+＋CuS↓(黑色)
4．常见阴离子的检验与推断依据
(1)OH－
①无色酚酞溶液：变为红色
②紫色石蕊溶液：变为蓝色
(2)Cl－
①试剂：AgNO3溶液、稀硝酸
②实验现象(证据)：加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成
③离子方程式：Ag+＋Cl－===AgCl↓ (白色)
(3)Br－
①AgNO3溶液、稀硝酸：加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有淡黄色沉淀生成
离子方程式：Ag+＋Br－===AgBr↓ (淡黄色)
②氯水、CCl4(或苯)：加入新制的饱和氯水，再加入CCl4(或苯)，溶液分层，下层(或上层)呈橙红色
离子方程式：Cl2＋2Br－===Cl－＋Br2
(4)I－
①AgNO3溶液、稀硝酸：加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有黄色沉淀生成
离子方程式：Ag+＋I－===AgI↓ (黄色)
②氯水、CCl4(或苯)：加入新制的饱和氯水，再加入CCl4(或苯)，溶液分层，下层(或上层)呈紫红色
离子方程式：Cl2＋2I－===Cl－＋I2
③氯水、淀粉溶液：加入新制的饱和氯水(或双氧水)，再加入淀粉溶液，溶液变蓝
离子方程式：Cl2＋2I－===Cl－＋I2 H2O2＋2I－＋2H+===I2＋2H2O
(5)SO
①试剂：稀盐酸和BaCl2溶液 [必须先用稀盐酸酸化]
②实验现象(证据)：加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生
(6)CO
①试剂：BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)
②实验现象(证据)：加入BaCl2(或CaCl2)溶液反应，生成白色沉淀，再加稀硝酸(或盐酸)后白色沉淀溶解，产生无色无味气体
③离子方程式：Ba2+＋CO===BaCO3↓ BaCO3＋2H+===Ba2+＋CO2↑＋H2O
(7)HCO
①试剂：BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)
②实验现象(证据)：加入BaCl2(或CaCl2)溶液反应，无白色沉淀产生，再加稀硝酸(或盐酸)后，产生无色无味气体
③离子方程式：HCO＋H+===CO2↑＋H2O
(8)SO
①试剂：氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
②实验现象(证据)：加入BaCl2溶液反应，生成白色沉淀，加盐酸后白色沉淀溶解，产生无色、具有刺激性气味的气体，将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色
③离子方程式：Ba2+＋SO===BaSO3↓ BaSO3＋2H+===Ba2+＋SO2↑＋H2O
(9)HSO
①试剂：氯化钡溶液、盐酸、品红溶液
②实验现象(证据)：加入BaCl2溶液反应，无白色沉淀产生，加盐酸后，产生无色、具有刺激性气味的气体，将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色
③离子方程式：HSO＋H+===SO2↑＋H2O
(10)S2－
①试剂：Pb(NO3)2溶液(CuSO4或CuCl2溶液)、稀硝酸
②实验现象(证据)：加入Pb(NO3)2溶液生成黑色沉淀，且不溶于稀硝酸
③离子方程式：S2－＋Pb2+===PbS↓(黑色) S2－＋Cu2+===CuS↓(黑色)
(11)PO：加入AgNO3反应，生成黄色沉淀(Ag3PO4)，该沉淀溶于硝酸
①试剂：AgNO3溶液、稀硝酸
②实验现象(证据)：加入AgNO3溶液生成黄色沉淀，沉淀可溶于稀硝酸
③离子方程式：3Ag+＋PO===Ag3PO4↓(黄色)
(12)NO
①试剂：稀硫酸、金属铜
②实验现象(证据)：加入铜片、稀硫酸加热，溶液变蓝色，有无色、具有刺激性气味的气体产生，遇空气后气体变红棕色
③离子方程式：3Cu＋8H+＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 2NO＋O2===2NO2
(13)SiO
①试剂：稀硝酸
②实验现象(证据)：稀硝酸，产生白色絮状沉淀
③离子方程式：2H+＋SiO===H2SiO3↓
(14)[Al(OH)4]－
①试剂：稀HCl
②实验现象(证据)：加稀HCl，先生成白色沉淀，后沉淀溶解
③离子方程式：[Al(OH)4]－＋H+===Al(OH)3↓(白色)＋H2O Al(OH)3↓＋3H+===Al3+＋3H2O
【精准训练2】
1．下列叙述中有关离子检验的结论正确的是(　　)
A．加入Na2CO3溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀消失，原溶液中一定含有Ba2＋
B．加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液中一定含有SO
C．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，原溶液中一定含有Cl－
D．加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，原溶液中可能含CO
2．下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是(　　)
A．用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验时，火焰呈黄色，则原溶液中有Na＋、无K＋
B．取少量某溶液于试管中，加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明该溶液中含Fe3＋
C．先加适量的稀硝酸将溶液酸化，再加入AgNO3溶液，产生了白色沉淀，则原溶液中一定含有大量的Cl－
D．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该溶液中含有CO
3．离子检验的常用方法有三种，下列离子检验的方法不合理的是(　　)
检验方法 沉淀法 显色法 气体法
含义 反应中有沉淀产生或溶解 反应中有颜色变化 反应中有气体产生
A．NH：气体法 B．Br－：沉淀法
C．SO：气体法 D．Fe3＋：显色法
4．下列说法错误的是(　　)
选项 实验操作 结论
A 取少量待检验溶液于试管中，先加过量稀硝酸，再滴入少量硝酸银溶液，产生白色沉淀 原溶液中含有Cl－
B 某溶液中加入盐酸产生气泡，将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 原溶液中一定含有CO
C 无色无味溶液与NaOH溶液共热，产生能使湿润无色酚酞试纸变红的气体 原溶液中含有NH
D 向氢氧化钡溶液中滴加少量稀硫酸，溶液的电导率变小 溶液中的离子浓度变小
5．下列离子检验利用了氧化还原反应的是(　　)
选项 待检验离子 检验试剂
A Fe3＋ KSCN溶液
B I－ Cl2、淀粉溶液
C SO 稀盐酸、氯化钡溶液
D NH 浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸
6．根据下列实验内容得出的结论正确的是(　　)
选项 实验内容 结论
A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质中一定含有OH－，而且一定是碱
B 向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红色沉淀产生 废液中不含Cu2＋
C 向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体 该溶液中一定含有CO
D 向某溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解 该溶液中可能含有Al3＋
7．下列实验现象与结论均正确的是(　　)
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向未知液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液 溶液呈红色 未知液中一定含有Fe2＋
B 取无色溶液做焰色试验 火焰为黄色 无色溶液中有Na＋，无K＋
C 向某溶液中滴加BaCl2溶液，再滴加稀盐酸，将生成的气体通入品红溶液 先产生白色沉淀，后沉淀溶解，品红溶液褪色 该溶液中一定含SO
D 向某无色溶液中滴加稀硫酸 生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体 原溶液中一定含有S2O
考点三 离子推断
【核心知识梳理】
1．离子推断的“四原则”
(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
①特征颜色：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)
②特征现象
a．焰色反应：K+：紫色(透过蓝色钴玻璃)；Na+：黄色
b．Fe3+：遇OH－生成红褐色沉淀、遇SCN－显红色
c．Fe2+：与碱反应生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色或遇SCN－颜色无明显变化、通入Cl2后显红色
d．NH4+：与NaOH溶液共热，能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝、遇酚酞试液变红的碱性气体
e．加入HBr产生浅黄色沉淀的离子是Ag+或S2－和SO组成
(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，利用这一原则可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
【精准训练3】
1．某无色溶液中可能存在Na＋、Al3＋、Cu2＋、CO、SO、Br－、I－七种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：
①向溶液中滴加足量氯水后，溶液由无色变橙色，且有无色气泡冒出；
②向①所得溶液中加入足量BaCl2溶液，无明显现象；
③向②所得溶液中继续滴加淀粉溶液，无明显现象。
已知：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3
据此可以判断，该溶液中一定不存在的离子组是(　　)
A．Na＋、CO、I－ B．Al3＋、Cu2＋、SO C．Al3＋、SO、I－ D．Cu2＋、Br－、SO
2．混合物的水溶液中只可能含有以下离子中的若干种：NH、Cl－ 、Mg2＋、Ba2＋、K＋、CO、SO，现取三份体积均为100 mL的该溶液进行如下实验：第一份溶液中加入AgNO3溶液，有沉淀产生；第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热，收集到使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.04 mol；第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后，经过滤、洗涤、干燥，得到6.27 g沉淀，再用足量盐酸洗涤、干燥，沉淀质量减少至2.33 g。根据上述实验，下列有关该溶液组成的推断正确的是(　　)
A．一定不存在K＋ B．可能存在Cl－
C．含有CO，其物质的量浓度为0.1 mol·L－1 D.可能存在Mg2＋、Ba2＋
3．某无色溶液Y可能含有Na＋、Fe3＋、Ba2＋、NH、Cl－、SO、HCO、HSO中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成，某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解)。下列说法不正确的是(　　)
A．溶液Y中一定不存在Fe3＋、SO
B．溶液Y中一定含有Cl－，且n(Cl－)＝0.01 mol
C．溶液Y中肯定存在HCO、HSO、Ba2＋、NH
D．溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证
【高考真题演练】
1．(2024·浙江1月)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A．H+、I－、Ba2+、NO B．Fe3+、K+、CN－、Cl－
C．Na+、SiO、Br－、Ca2+ D．NH4+、SO、CH3COO－、HCO
2．(2024·重庆卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．氨水中：K+、Na+、SO、NO B．稀硫酸中：Na+、Ba2+、NO、HCO
C．KMnO4溶液中： Fe2+、H+、Cl－、Br－ D．NaAlO2溶液中：NH、Fe3+、Cl－、SO
3．(2024·全国甲卷)四瓶无色溶液NH4NO3、Na2CO3、Ba(OH)2、AlCl3，它们之间反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是(　　)
A．a呈弱碱性 B．f可溶于过量的b中
C．c中通入过量的e可得到无色溶液 D．b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
4．(2024·黑吉辽卷)下列实验方法或试剂使用合理的是( )
实验目的 实验方法或试剂
A 检验NaBr溶液中是否含有Fe2+ K3[Fe(CN)6]溶液
B 测定KHS溶液中c(S2－) 用AgNO3溶液滴定
C 除去乙醇中少量的水 加入金属Na，过滤
D 测定KClO溶液的pH 使用pH试纸
5．(2024·江西卷)白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应，实验记录为，依据实验现象，下列说法正确的是( )
编号 试剂 反应后的不溶物 生成的气体
Ⅰ 蒸馏水 白色 无色、有刺激性气味
Ⅱ 稀盐酸 白色 无色、无味
Ⅲ NaOH溶液 无不溶物 无色、有刺激性气味
A．可能含Al2O3 B．含BaCl2 C．含Na2SO3 D．不含KCl
6．(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，该样品中确定存在的是(　　)
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
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
7．(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
A．在0.1 mol·L－1氨水中：Ag+、Cu2+、NO、SO
B．在0.1 mol·L－1氯化钠溶液中：Fe3+、I－、Ba2+、HCO
C．在0.1 mol·L－1醋酸溶液中：SO、NH、Br－、H+
D．在0.1 mol·L－1硝酸银溶液中：K+、Cl－、Na+、CO
【课时精练】
1．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A．某无色溶液：Na＋、SO、Cu2＋
B．pH＝1的溶液：Ba2＋、NO、K＋
C．能使酚酞变红的溶液：Fe3＋、Al3＋、I－
D．水电离的c(H＋)＝1×10－11 mol·L-1的溶液：K＋、HCO、Cl－
2．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．滴入酚酞变红色的溶液：K＋、Ca2＋、HCO、CO
B．0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液：Cu2＋、NH、NO、SO
C．pH＝1的溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO-、NO
D．无色透明的溶液：Cu2＋、Na＋、SO、NO
3．某溶液中含有下列离子，通入足量NO2后，离子依然能大量共存的是(　　)
A．Fe3＋、NH、NO、SO B．Ba2＋、Mg2＋、HCO、Cl－
C．Fe2＋、Na＋、NO、SO D．Na＋、K＋、I－、Br－
4．下列溶液中离子能大量共存的是(　　)
A．K＋、NO、H＋、SO B．Ag＋、Al3＋、CO、I－
C．H＋、Na＋、SO、SO D．Fe3＋、K＋、SCN－、H＋
5．下列离子能大量共存，且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(　　)
选项 离子 加入试剂 加入试剂后发生反应的离子方程式
A Fe3＋、Cl－、SO、K＋ 铜粉 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B K＋、HCO、[Al(OH)4]－、Cl－ 少量盐酸 H＋＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋H2O
C Na＋、Fe2＋、Br－、Mg2＋ 少量氯气 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
D NH、Na＋、SO、HCO 少量NaOH NH＋OH－===NH3·H2O
6．常温下，下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的是(　　)
A．0.01 mol·L－1 HClO溶液中：K＋、Cl－、I－、SO
B．pH＝8的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、HCO
C．0.1 mol·L－1 NaCl溶液中：Na＋、H＋、Ag＋、NO
D．水电离的c(OH－)＝10－11 mol·L－1的溶液中：K＋、Fe2＋、NO、SO
7．下列离子组中加(通)入相应试剂后，判断和分析均正确的是(　　)
选项 离子组 加(通)入试剂 判断和分析
A NH、Ba2＋、Cl－、NO 足量CO2 能大量共存
B Na＋、Mg2＋、Cl－、HCO 足量NaOH溶液 不能大量共存，只发生反应 Mg2＋＋HCO＋OH－===MgCO3↓＋H2O
C Na＋、K＋、AlO、Cl－ 足量NaHCO3溶液 不能大量共存，AlO和HCO发生相互促进的水解反应
D Na＋、K＋、ClO－、SO 少量SO2 不能大量共存，只发生反应ClO－＋H2O＋SO2===Cl－＋SO＋2H＋
8．常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(　　)
A．在＝1×1012的溶液中：HCO、K＋、Na＋、SO
B．含有大量Fe3＋的溶液中：Na＋、OH－、Br－、Na＋
C．pH＝0的溶液中：Na＋、K＋、SO、S2O
D．在＝1×10－12 mol·L－1的溶液中：Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－
9．下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是(　　)
A．无色溶液中：Cu2＋、K＋、SCN－、Cl－
B．pH＝1的溶液中：Cl－、K＋、S2O、SO
C．含有NO的溶液中：I－、SO、SO、H＋
D．由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、SO、Cl－
10．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．澄清透明的溶液中：Cu2＋、Cl－、Al3＋、NO
B．能使酚酞变红的溶液中：Na＋、Mg2＋、HCO、Br－
C．麦芽糖溶液中：MnO、K＋、H＋、SO
D．含NH的溶液中：SO、CO、SiO、Na＋
11．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
12．检验下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
待检验物质 所用试剂
A 海水中的碘元素 淀粉溶液
B SO2气体 澄清石灰水
C 溶液中的Cu2＋ 氨水
D 溶液中的NH NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
13．下列叙述不正确的是(　　)
A．在溶液中加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，可能有Fe2＋
B．气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中一定含有氨气
C．用铂丝蘸取白色粉末灼烧，火焰呈黄色，证明原粉末中一定有Na＋，可能有K＋
D．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO
14．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，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，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
15．下列说法正确的是(　　)
A．向某溶液中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红褪色，该溶液中可能含有SO
B．将少量 Fe3O4溶于过量热浓盐酸中，再滴加几滴KMnO4溶液，观察溶液颜色变化，则Fe3O4中含Fe2＋
C．鉴别白色粉末状尿素[CO(NH2)2]和氯化铵：分别取少量晶体于试管中，加入足量浓NaOH溶液加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，只有一支试管口的试纸变蓝
D．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有SO
16．溶液X中含有下表离子中的某5种，且其浓度均为0.1 mol·L－1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，经分析，反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是(　　)
阳离子 阴离子
Na＋、Fe3＋、Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Al3＋ OH－、NO、HCO、CO、SO、Cl－
A．X溶液中含有2种阳离子和3种阴离子
B．X溶液中不可能含有HCO或CO
C．生成的无色气体是NO
D．根据电荷守恒，原溶液中一定含Ca2＋
17．某溶液中含有表中的五种离子，且阳离子和阴离子的浓度均为1 mol·L－1，下列有关该溶液的离子组合不正确的是(　　)
阳离子 Fe3＋、K＋、Al3＋、NH、Na＋、Mg2＋、H＋
阴离子 Cl－、SO、I－、CO、NO、OH－
A．Fe3＋、H＋、Cl－、I－、SO B．Na＋、Mg2＋、Cl－、NO、I－
C．Na＋、NH、K＋、Cl－、SO D．Al3＋、NH、Cl－、SO、I－
18．某溶液中含有H＋、Na＋、Mg2＋、Fe2＋、SO、Cl－、CO和HCO离子中的若干种，取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水，可溶于稀HNO3)
①向溶液中滴加几滴Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和浅绿色滤液B
②取滤液B，先用稀HNO3酸化，再滴加0.001 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成
下列说法不正确的是(　　)
A．溶液A中一定存在的离子是Fe2＋、SO、H＋和Cl－
B．溶液A中不存在CO和HCO，不能确定Na＋、Mg2＋的存在
C．第②步生成的白色沉淀中只有AgCl，没有Ag2CO3和Ag2SO4
D．原溶液存在的Fe2＋可用KSCN溶液检验
19．某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl－、SO、CO、NH、Na＋、K＋。为确认溶液组成进行如
下实验：(1)取200 mL 上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶。(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，标准状况下产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L。由此可以得出关于原溶液组成的不正确结论是(　　)
A．一定存在SO、CO、NH，可能存在Cl-、Na＋、K＋
B．一定存在SO、CO、NH、Cl-，可能存在Na＋、K＋
C．c(CO)＝0.05 mol·L－1，c(NH)＞c(SO)
D．如果上述6种离子都存在，则c(Cl－)＞c(SO)
20．某固体混合物中可能含有：K＋、NH、Al3＋、Br－、HCO、SO、SO等离子，某同学为了确认其成分进行了实验探究，实验及现象如图(所加试剂均足量)。下列说法正确的是(　　)
A．气体A中可能含有SO2 B．固体混合物中一定含有Br－、HCO和SO
C．固体混合物中一定不含Al3＋ D．为确定固体混合物中是否含K＋，需进行焰色试验
21．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下，由此判断：
实验步骤 实验现象
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部 试纸变为红色
(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成
(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解
(1)溶液中一定存在的离子是________；溶液中肯定不存在的离子是___________________________________
(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式： _________________________________________
(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称：____________________________
【离子反应的应用】答案
【精准训练1】
1．B。解析：A.Fe3＋在中性条件下会水解转化成Fe(OH)3，不能大量存在，A不符合题意；B.lglg＞0即是c(H＋)>c(OH－)，该溶液为酸性，该离子组能大量共存，B符合题意；C.常温下，水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol/L的溶液既可以为酸性溶液又可以为碱性溶液；酸性溶液中，S2－不能大量存在，碱性溶液中，NH不能大量存在，C不符合题意；D.Cu2+有颜色，D不符合题意。
2．A。解析：A.四种离子和硝酸不反应，相互也不反应，能共存，故A正确；B.碳酸氢根离子和氢离子生成水和二氧化碳，不共存，故B错误；C.硝酸会把亚铁离子氧化为铁离子，故C错误；D.碘离子会和硝酸生成碘单质，故D错误。
3．D。解析：根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NO)＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NO)，A错误；Fe3＋与SCN-发生反应生成红色溶液而不是红色沉淀，B错误；Al3＋与HCO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错误；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NH反应产生氨气，最后与Al(OH)3沉淀反应，D正确。
4．D。解析：A.H＋和S2O会反应生成硫、二氧化硫和水，不能大量共存，A错误；B.中性溶液中，Fe3＋会发生水解生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，B错误；C.水电离产生的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，Al3＋和OH－会反应生成氢氧化铝沉淀，不能大量共存，C错误；D.澄清透明溶液中，四种离子相互之间不反应，能大量共存，D正确。
5．B。解析：A中H＋与S2O发生氧化还原反应；C中S2－分别与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀；D中Ba2＋与CO反应生成沉淀，Al3＋与CO发生相互促进的水解反应。
6．A。解析：Fe3＋与CO发生双水解反应，不能大量共存；使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性，酸性条件下HCO不能大量存在；酸性条件下MnO能氧化I－、Br－，不能大量共存。
7．C。解析：①含有CrO的溶液为黄色，则无色透明的酸性溶液中不可能含有CrO，且CrO在酸性条件下会转化为Cr2O，故不能大量共存；②由水电离产生的氢离子浓度为10－12 mol/L的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，四种离子在酸性溶液中和碱性溶液中均不发生反应，故一定能大量共存；③加入过量氢氧化钠溶液，溶液中的Ba2＋、HCO、OH－反应生成碳酸钡沉淀，不可能得到澄清溶液，故不能大量共存；④c(H＋)＜c(OH－)的溶液呈碱性，三种离子在碱性溶液中均不发生反应，故一定能大量共存；⑤在酸性高锰酸钾溶液中，I－与MnO、ClO－发生氧化还原反应，故不能大量共存；⑥能使pH试纸变为深蓝色的溶液呈碱性，四种离子在碱性溶液中均不发生反应，故一定能大量共存。综上所述，C项正确。
8．B。解析：新制饱和氯水中存在强氧化性物质HClO和Cl2，能将SO氧化成SO，故A错误；能使酚酞变红的溶液显碱性，碱性溶液中K＋、CO、ClO－、Cl－能够大量共存，B正确；加入铝粉能产生H2的溶液可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液，强碱性溶液中Fe2＋与OH－反应生成氢氧化亚铁沉淀而不能大量存在，强酸性溶液中NO将Fe2＋氧化成Fe3＋而不能大量共存，C错误；水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，酸性溶液中CO、[Al(OH)4]－不能大量存在，D错误。
9．C
10．D。解析：A项，电解饱和食盐水生成Cl2、H2和NaOH，溶液呈碱性，HCO与OH－反应生成CO，Ba2＋和Ca2＋与CO均不能大量共存；B项，常温下，＝1012的溶液呈酸性，酸性条件下，NO可氧化Fe2＋和I－，不能大量共存；C项，盐酸中含Cl－和H＋，SO、Ag＋、SiO不能大量存在；D项，使酚酞变红的溶液呈碱性，Na＋、K＋、CH3COO－、SO能大量共存；故选D。
11．C。解析：由图可知，随着NaOH溶液的加入，开始没有沉淀生成，说明溶液中含有H＋，当溶液中H＋被NaOH完全中和以后，再加入NaOH溶液开始产生沉淀，沉淀物质的量达到最大值后，再加入NaOH溶液沉淀部分溶解，说明溶液中含有Al3＋、Mg2＋，不含NH，溶液中含有阳离子则必含有阴离子，故溶液中含有NO。a点溶液显酸性，CO可与H＋发生反应而不能大量存在，A项错误；b点溶液接近中性，Fe3＋因水解不能大量存在，B项错误；c点为NaNO3溶液，I－、Br－、Ba2＋能大量共存，C项正确；d点溶液显碱性，HCO与OH－因发生反应而不能大量存在，D项错误。
【精准训练2】
1．D。解析：加入Na2CO3溶液有白色沉淀产生，再加盐酸白色沉淀消失，原溶液中可能不含Ba2＋而含有Ca2＋，A项错误；加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，原溶液中可能不含SO而含有Ag＋，B项错误；加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，原溶液中可能不含Cl－而含有CO，C项错误；加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明生成二氧化碳，则原溶液中可能含CO或HCO，D项正确。
2．C。解析：用铂丝蘸取待测液，在酒精灯火焰上灼烧，焰色为黄色，说明待测液中含Na＋，没有透过蓝色钴玻璃片观察，不能确定是否含K＋，A错误；Fe3＋和KSCN溶液反应使溶液呈红色，但Fe2＋易被氯水氧化生成Fe3＋，先加氯水再加KSCN溶液，产生的现象可能由Fe2＋引起，不能说明原溶液中有Fe3＋，B错误；先加适量的稀硝酸将溶液酸化，排除碳酸根离子等的干扰，再加入AgNO3溶液，产生的白色沉淀为AgCl，则原溶液中一定含有大量的Cl－，C正确；将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液可能含有CO、HCO、SO或HSO等，D错误。
3．C。解析：检验铵根离子，可向溶液中加入过量NaOH溶液，加热，放出的NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，属于气体法，A项不符合题意；检验Br－，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有浅黄色沉淀生成，属于沉淀法，B项不符合题意；可先用盐酸酸化，再用BaCl2溶液检验SO，生成BaSO4白色沉淀，属于沉淀法，C项符合题意；使用KSCN溶液检验Fe3＋，溶液变红，属于显色法，D项不符合题意。
4．B。解析：B项，能使澄清石灰水变浑浊的气体除CO2外还有SO2，碳酸氢盐与盐酸反应也能生成CO2，则还可能是碳酸氢盐溶液，错误；C项，说明生成的气体溶于水显碱性，则原溶液中含有NH，正确；D项，氢氧化钡溶液中滴加硫酸溶液后，会发生反应生成硫酸钡和水，硫酸钡是沉淀，水是弱电解质，溶液中离子数量大大减少，离子浓度变小，正确。
5．B
6．D。解析：显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2＋，加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有HCO，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。
7．C
【精准训练3】
1．B。解析　“某无色溶液”说明不存在Cu2＋；实验①说明含有Br－和CO，不存在Al3＋（CO与Al3＋不能大量共存）；实验②说明无SO，因为如果含有SO，SO会被氯水氧化成SO，加入足量BaCl2溶液会有白色沉淀生成；实验③说明实验②所得溶液中无I2，但不能说明原溶液中不含I－，因为5Cl2＋I2＋6H2O10HCl＋2HIO3。综上可知，该溶液中一定不存在的离子组是Al3＋、Cu2＋、SO，B项正确。
2．B。解析：由题意知，第一份溶液中加入AgNO3溶液，有沉淀产生，则溶液中可能含有Cl－、CO；第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热，收集到气体0.04 mol，结合题给实验现象可知，该气体为NH3，则溶液中一定含有NH，根据氮原子守恒可得，NH的物质的量为0.04 mol；第三份溶液中加入足量BaCl2溶液后，经过滤、洗涤、干燥，得到6.27 g沉淀，再用足量盐酸洗涤、干燥，沉淀质量减少至2.33 g，则得到的沉淀为BaCO3和BaSO4，其中BaSO4的质量为2.33 g，物质的量为1)＝0.01 mol，BaCO3的物质的量为＝0.02 mol，所以溶液中一定含有0.02 mol CO、0.01 mol SO，溶液中一定不存在Ba2＋和Mg2＋，由溶液呈电中性可知，溶液中一定含有K＋，可能存在Cl－。根据以上分析，溶液中一定含有K＋，可能存在Cl－，A错误，B正确；溶液中含有0.02 molCO，其物质的量浓度为＝0.2 mol·L－1，C错误；根据以上分析，溶液中含有CO，一定不存在Ba2＋和Mg2＋，D错误。
3．B。解析：因为是无色溶液，所以溶液中不含有Fe3＋，加入足量H2O2溶液，出现沉淀，推出原溶液中含有Ba2＋，一定不含SO，一定含有HSO，其中n(Ba2＋)＝n(HSO)＝ mol ＝0.01 mol，加入盐酸酸化的H2O2后，有气体产生，推出原溶液中一定含有HCO，n(HCO)＝ mol ＝0.01 mol，加入Ba(OH)2溶液，产生气体，此气体为NH3，n(NH)＝ mol ＝0.01 mol，根据溶液呈现电中性，原溶液中一定含有Cl-，因为无法确定是否含有Na＋，因此n(Cl-)≥0.01 mol。根据上述分析，A、C说法正确；B说法错误；检验Na＋，需要进行焰色试验，火焰呈黄色，说明含有Na＋，D说法正确。
【高考真题演练】
1．D。解析：A项，H+、I－、NO三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存，故A不符合题意；B项，Fe3+、CN－会生成Fe(CN)离子而不能大量共存，故B不符合题意；C项，SiO、Ca2+会生成CaSiO3沉淀而不能大量共存，故C不符合题意；D项，NH4+、CH3COO－、HCO虽然不同程度水解，但水解是微弱的，能大量共存，故D符合题意；故选D。
2．A。解析：A．该组离子均与氨水不发生反应，能大量共存，故A正确；
B．Ba2+与SO反应生成硫酸钡沉淀，HCO与氢离子反应生成二氧化碳气体，该组离子不能在硫酸中大量共存，故B错误；C．KMnO4在酸性环境下具有强氧化性，能氧化Fe2+、Cl－、Br－，不能大量共存，故C错误；D．NaAlO2中存在AlO即[Al(OH)]离子，能与NH、Fe3+发生双水解反应不能大量共存，故D错误；故选：A。
3．B。解析：由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为NH4NO3和Ba(OH)2的一种，产生的气体e为NH3；又由于b和c反应生成白色沉淀f，NH4NO3不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为Ba(OH)2，a为NH4NO3；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为AlCl3，d为Na2CO3，生成的白色沉淀为Al(OH)3，无色气体g为CO2。综上所述，a为NH4NO3溶液，b为Ba(OH)2溶液，c为AlCl3溶液，d为Na2CO3溶液，e为NH3，f为Al(OH)3，g为CO2。A．由分析可知，a为NH4NO3溶液，为强酸弱碱盐的溶液，NH 水解显酸性，故a显弱酸性，A项错误，B．由分析可知，f为Al(OH)3，b为Ba(OH)2溶液，Al(OH)3为两性氢氧化物，可溶液强碱，故f可溶于过量的b中，B项正确；C．由分析可知，c为AlCl3溶液，e为NH3，AlCl3溶液通入NH3会生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3不溶于弱碱，继续通入NH3不能得到无色溶液，C项错误；D．由分析可知，b为Ba(OH)2 ，d为Na2CO3，二者反应生成BaCO3沉淀，可溶与稀硝酸，D项错误；故选B。
4．A。解析：A．溶液中含有Fe2+，可以与K3[Fe(CN)6]发生反应使溶液变成蓝色，A项合理；B．随着滴定的不断进行，溶液中S2-不断被消耗，但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-，B项不合理；C．金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应，故不能用金属Na除去乙醇中少量的水，C项不合理；D．ClO-具有氧化性，不能用pH试纸测定其pH的大小，可以用pH计进行测量，D项不合理；故答案选A
5．A。解析：白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部，在三个烧杯中各加入适量X，分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应，Ⅰ．加入蒸馏水，微热生成无色有刺激性气味的气体，是微热条件下铵根离子和弱酸根离子发生的双水解反应生成了氨气和气体，说明一定含NH4NO3，反应生成白色沉淀，白色沉淀可能为氧化铝，也可能为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3反应生成的Ag2SO3或Ag2CO3沉淀，或BaCl2和Na2SO3、Na2CO3反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀，Ⅱ．加入稀盐酸反应后的不溶物为白色沉淀，同时生成的气体为无色无味气体，为二氧化碳气体，说明一定含Na2CO3，一定不含Na2SO3，白色沉淀可能为AgNO3生成的AgCl，可能含AgNO3、BaCl2，可能存在Al2O3；Ⅲ．加入NaOH溶液，无沉淀，有无色刺激性气味的气体生成，说明一定含NH4NO3，可能含AgNO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3，据此分析判断。A．分析可知，可能含Al2O3，故A正确；B．分析可知，固体中可能含BaCl2，故B错误；C．加入盐酸生成气体为无色无味，说明不含Na2SO3，故C错误；D．上述过程中的分析可知，KCl的存在不能确定，故D错误；故选A。
6．A。解析：由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑，离心分离，③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3,答案选A。
7．C。解析：A．氨水显碱性，会与Ag+、Cu2+反应，不能大量共存，A项错误；B．Fe3+、I－会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；C．醋酸显酸性，在醋酸溶液中SO、NH、Br－、H+均不会发生反应，能大量共存，C项正确；D．硝酸银中的银离子会与Cl－、CO反应，不能大量共存，D项错误；答案选C。
【课时精练】
1．B。解析：含Cu2＋的水溶液呈现蓝色，题目要求为无色溶液，则不能含有Cu2＋，A项错误；pH＝1的溶液显酸性，Ba2＋、NO、K＋、H＋之间不反应，能大量共存，B项正确；能使酚酞变红的溶液显碱性，碱性溶液中不能大量存在Fe3＋、Al3＋，且Fe3＋可以将I－氧化为I2，C项错误；水电离的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，说明水的电离受到抑制，则溶液可能是酸性或者碱性溶液，HCO和H＋、OH－均能反应，D项错误。
2．B。解析：A.滴入酚酞变红的溶液为碱性溶液，碳酸氢根不能存在，碳酸根和钙离子也不能共存，A错误；B.所给离子相互之间均不反应，可以共存，B正确；C.酸性溶液中醋酸根不能存在，C错误；D.铜离子为蓝色，无色溶液中不能存在，D错误。
3．A。解析：通入足量NO2后，NO2与水反应生成硝酸，Fe3＋、NH、NO、SO与硝酸不反应，能大量共存，A正确；HCO与硝酸反应，不能大量存在，B错误；Fe2＋与硝酸发生氧化还原反应，不能大量存在，C错误；、I－、Br－与硝酸发生氧化还原反应，不能大量存在，D错误。
4．A。解析：Ag＋与CO、I－反应，Al3＋、CO之间发生双水解反应，不能大量共存；H＋、SO之间发生反应，不能大量共存；Fe3＋、SCN－之间反应生成硫氰化铁，不能大量共存。
5．A。解析：据HCO＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋H2O＋CO知，HCO、[Al(OH)4]－在水溶液中不能大量共存；Na＋、Fe2＋、Br－、Mg2＋各离子互不反应可以大量共存，但由于Fe2＋的还原性强于Br－，通入少量Cl2时，发生的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；NH、Na＋、SO、HCO各离子互不反应可以大量共存，但由于HCO先与OH－反应，故加入少量NaOH后，发生的离子方程式为HCO＋OH－===CO＋H2O。
6．B。解析：HClO具有强氧化性，I－具有还原性，二者因能发生氧化还原反应而不能大量共存；pH＝8的溶液显弱碱性，Na＋、K＋、Cl－、HCO(水解使溶液显弱碱性)能大量共存；Ag＋与Cl－因能生成AgCl沉淀而不能大量共存；水电离的c(OH－)＝10－11 mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，Fe2＋与NO在酸性溶液中可发生氧化还原反应，Fe2＋在碱性溶液中会生成Fe(OH)2沉淀。
7．A。解析：NH、Ba2＋、Cl－、NO不反应，通入足量CO2后也不反应，A项正确；NaOH足量，应生成Mg(OH)2，B项错误；AlO与HCO电离出的H＋反应生成Al(OH)3沉淀，没有发生相互促进的水解反应，C项错误；Na＋、K＋、ClO－、SO不反应，通入少量SO2后可看成是先发生氧化还原反应：ClO－＋H2O＋SO2===Cl－＋SO＋
2H＋，后发生反应：H＋＋ClO－===HClO，D项错误。
8．D。解析：A项，＝1×1012的溶液显碱性，HCO在强碱性溶液中不能大量共存；B项，含有大量Fe3＋的溶液中Fe3＋与OH－不能大量共存；C项，pH＝0的溶液呈酸性，S2O在酸性溶液中不能大量共存。
9．D
10．A。解析：A项，澄清透明的溶液中，Cu2＋、Cl－、Al3＋、NO互不反应可以共存；B项，能使酚酞变红的溶液呈碱性，Mg2＋与HCO均可与OH－反应，不能大量共存；C项，麦芽糖具有还原性，酸性条件下MnO具有强氧化性，能发生氧化还原反应，不能共存；D项，NH与SiO能发生相互促进的水解反应，不能共存；故选A。
11．B。解析：Fe3＋遇KSCN会使溶液呈现红色，Fe2＋遇KSCN无明显现象，加入KSCN，溶液显红色，则证明有Fe3＋，但有无Fe2＋无法确定，A项错误；无水硫酸铜遇水变蓝，气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气，B项正确；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，是否含K＋需要透过蓝色的钴玻璃观察火焰是否呈紫色，C项错误；将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，原气体可以是CO2或SO2或二者的混合物，D项错误。
12．C。解析：淀粉遇碘单质变蓝色，而海水中的碘以离子形式存在，A项错误；CO2和SO2与澄清石灰水反应的现象相同，B项错误；向含Cu2＋的溶液中滴加氨水可以产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，C项正确；检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，D项错误。
13．D。解析：将生成的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明气体中含二氧化碳、二氧化硫中的一种或两种，则溶液中含有的阴离子可能为CO、SO、HCO或HSO，D错误。
14．B。解析：Cl-、SO均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错误；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正确；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错误；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错误。
15．A。向某溶液中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红褪色，说明可能有二氧化硫气体生成，亚硫酸根离子能与硫酸反应生成二氧化硫气体，A项正确；浓盐酸能与高锰酸钾反应使高锰酸钾溶液褪色，干扰亚铁离子的检验，B项错误；尿素[CO(NH2)2]、氯化铵分别和浓NaOH溶液共热时均反应生成NH3，因此两支试管口的试纸都变蓝色，C项错误；如果溶液中含有Ag＋，则也会出现白色沉淀，故溶液中不一定含有SO，D项错误。
16．D。解析：根据互斥原则，OH-不能与Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋、HCO大量共存；HCO不能与OH-、Fe3＋、Al3＋大量共存；CO不能与Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋大量共存。向X溶液中加入足量的稀盐酸，阴离子种类没有发生改变，说明X溶液中含有Cl－，加入稀盐酸有无色气体产生，该气体不能是CO2，气体如果是CO2，则X溶液中含有CO或HCO，X溶液与足量的稀盐酸反应，导致阴离子种类减少，因此无色气体为NO，X溶液中含有NO，NO在酸中具有强氧化性，转化成NO，X溶液中应含有还原性离子，即Fe2＋，X溶液中有5种离子，离子浓度均为0.1 mol·L－1，溶液呈电中性，另外两种为Mg2＋和SO。A项，含有的离子是NO、Fe2＋、Cl-、Mg2＋、SO，3种阴离子和2种阳离子，正确；B项，X溶液中一定不含有HCO或CO，正确；C项，无色气体为NO，正确；D项，X溶液中有SO，能与Ca2＋反应生成硫酸钙沉淀，因此X溶液中一定不含有Ca2＋，错误。
17．A。解析：Fe3＋与I－会发生氧化还原反应，不能在溶液中大量共存，A项符合题意。
18．D。解析：根据步骤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，可知原溶液必然存在SO；据绿色滤液B仍存在，可知原溶液还存在H＋和Fe2＋，则不可能存在CO和HCO；根据步骤②取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀应该是AgCl，说明原溶液中含有Cl－；同时不能推断出是否存在Na＋、Mg2＋；据此分析解题。A.溶液A中一定存在的离子有Fe2＋、SO、H＋和Cl－，A正确；B.溶液A中不存在CO和HCO，不能确定Na＋、Mg2＋的存在，B正确；C.白色沉淀应该是AgCl，说明原溶液中含有Cl－，氢氧化钡除去硫酸根，酸化排除碳酸根干扰，C正确；D.可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在而不是Fe2＋的存在，D错误。
19．A。解析：(1)取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，质量一共是4.30 g，则溶液中含有CO、SO，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33 g，所以硫酸根离子的物质的量是＝0.01 mol，所以碳酸钡的质量是4.30 g-2.33 g＝1.97 g，碳酸根离子的物质的量是＝0.01 mol。(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，物质的量是＝0.05 mol，说明溶液中有NH的物质的量是0.05 mol。溶液中一定存在SO、CO、NH，根据电荷守恒，一定存在Cl－，不能确定是否存在Na＋、K＋，故A不符合题意、B符合题意；碳酸根离子的物质的量是0.01 mol，浓度为0.05 mol/L，硫酸根离子的浓度是＝0.05 mol/L，铵根离子浓度是＝0.25 mol/L，故C符合题意；如果上述6种离子都存在，根据电荷守恒c(Cl－)＋2c(SO)＋2c(CO)＝c(NH)＋c(Na＋)＋c(K＋)，则c(Cl－)>c(SO)，故D符合题意。
20．C。解析：固体混合物溶于水得到澄清溶液，向澄清溶液中加入氯水有气体A生成，由于氯水具有强氧化性，气体A不能是SO2，只能是CO2，说明固体混合物中含有HCO，则一定不含Al3＋；同时得到橙色溶液，说明固体中含有Br－，而橙色溶液中加入Ba(OH)2并加热，有白色沉淀生成，该沉淀只能是BaSO4，但不能说明原溶液含有SO，则固体混合物至少含有SO、SO中的一种。用湿润的红色石蕊试纸检验，没有明显变化，说明一定不含NH，由电荷守恒可知，一定含有K＋。
21．(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　 Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋　
(2)3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　
(3)K＋的检验可以用焰色试验；
Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在
解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。步骤(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；步骤(2)说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子I-就不能大量存在；步骤(3)说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；步骤(4)不能说明有Cl－，因为步骤(3)中引入了Cl－；步骤(5)说明有Mg2＋和Al3＋。
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