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第 3 讲 离子的综合应用
知识清单
考点 1 离子共存
1．离子共存的含义
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－4
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 CO2 、SO2 、S2－3 3 、CH
－
3COO 等)不能大量
存在。
＋ ＋ ＋ ＋
②在强碱性溶液中，H 及弱碱阳离子(如 NH4 、Al3 、Fe3 等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
①AlO － HCO － － － －2 与 3 不能大量共存：AlO2 ＋HCO3 ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO23 。
NO－ H＋ S2－ Fe2＋ I－ SO 2－②“ 3 ＋ ”组合具有强氧化性，能与 、 、 、 3 等还原性的离子因发生
氧化还原反应而不能大量共存。
NH ＋ CH COO－ CO2－ Mg2＋ －③ 4 与 3 、 3 ， 与 HCO 3 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
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。
Ba2＋ －①复分解反应：如 与 SO24 ，NH
＋
4 与 OH
－ ＋
，H 与 CH3COO－等。
Fe3＋ I－ S2－ －②氧化还原反应：如 与 、 ，NO3 (H
＋)与 Fe2＋等。
＋ － － －
③相互促进的水解反应：如 Al3 与 CO23 、HCO 3 或 AlO 2 等。
＋
④络合反应：如 Fe3 与 SCN－等。
[名师点拨] (1)无色溶液中，有色离子不能存在；透明溶液中可能含有有色离子。
(2)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．离子共存判断中常见的限制条件
限制条件 分析解读
无色溶液 有色离子不能大量共存
溶液显酸性，OH－及弱酸的酸根离子不能大量
使甲基橙呈红色或 pH＝1
共存
＋
溶液呈碱性，H 及弱碱的阳离子、弱酸的酸
遇酚酞呈红色或 pH＝13
根离子不能大量共存
溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性
与 Al反应放出 H2
－
时不能含有 NO3
由水电离出的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1 溶液可能显酸性，也可能显碱性
能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性
因发生氧化还原反应而不能大量共存
离子不能大量共存
“一定”“可能”还是“不能”大量共存 确定是“可能性”还是“肯定性”
＋
c ＋（H ） 说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质，溶质 c(H )
加水稀释， 减小
c（OH－） －减小，而 c(OH )增大]
＋
某溶液的 lg c（H ） ＝12
－ 该溶液呈酸性c（OH ）
[名师点拨] 警惕关键词“一定”还是“可能”
(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。
经典例题
例 1．在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A NH＋ － －． 4 、H
＋、S O22 3 、PO34
B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NO－3
C．Cu2＋ ＋、Hg2 、S2－ SO2－、 4
D Ba2＋． 、Al3＋ －、Br 、CO2－3
解析：选 B H＋、S2O 2
－
3 之间能发生反应生成 S、二氧化硫气体和水，在溶液中不能大量
共存，A不符合题意；Na＋、Ca2＋、Cl－、NO －3 之间不反应，在溶液中能够大量共存，B符
合题意；Cu2＋、Hg2＋与 S2－会生成 CuS、HgS沉淀，在溶液中不能大量共存，C不符合题意；
Ba2＋与 CO 2－ －3 结合生成碳酸钡沉淀，Al3
＋与 CO 23 相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和二氧
化碳气体，在溶液中不能大量共存，D不符合题意。
例 2．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－
c（H＋B ）． ＝1×10－12 － －的溶液中：K＋、Na＋、CO23 、NO3
c（OH－）
C c(Fe2＋) 1 mol·L－1 K＋ NH＋ MnO－． ＝ 的溶液中： 、 4 、 4 、SO2
－
4
D ＋ ＋ －．能使甲基橙变红的溶液中：Na 、NH 、SO24 4 、HCO
－
3
解析：选 B Fe3＋呈黄色，不符合无色条件，且 Fe3＋、SCN－会发生络合反应而不能大量共
＋
存，A c（H ）不符合题意； ＝1×10－12的溶液，溶液呈碱性，这几种离子之间不反应且
c（OH－）
－
都不和氢氧根离子反应，所以能大量共存，B 符合题意；Fe2＋、MnO 4 会发生氧化还原反
－
应而不能大量共存，C不符合题意；能使甲基橙溶液变红色，说明溶液呈酸性，HCO 3 能
和氢离子反应生成二氧化碳和水而不能大量共存，D不符合题意。
考点 2 离子的检验和推断
1．常见离子检验的方法
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。
2．常见阳离子的检验与推断
(1)依据生成沉淀
阳离子 试剂或方法 实验现象(证据)
开始产生白色沉淀，NaOH溶
Mg2＋ NaOH溶液
液过量，沉淀不溶解
开始产生白色沉淀，NaOH溶
Al3＋ NaOH溶液
液过量，沉淀溶解
Fe2＋ NaOH溶液 先产生白色沉淀，迅速变为灰
绿色，最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾) 溶液 产生蓝色沉淀
Fe3＋ NaOH溶液 产生红褐色沉淀
Cu2＋ NaOH溶液 产生蓝色沉淀
(2)依据生成气体
NH ＋
NaOH
4 ――→ 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。加热
(3)依据显示特殊颜色
阳离子 试剂或方法 实验现象(证据)
H＋ 紫色石蕊溶液 溶液变红色
Na＋ 焰色反应 黄色火焰
K＋ 焰色反应 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3＋ KSCN溶液 溶液呈红色
Fe2＋ 先加 KSCN溶液再加氯水 先无明显变化，再变红色
3．常见阴离子的检验与推断
(1)依据生成沉淀
阴离子 试剂 现象(证据)
Cl－ 产生白色沉淀 AgCl
Br－ AgNO3溶液和稀 HNO3 产生浅黄色沉淀 AgBr
I－ 产生黄色沉淀 AgI
加盐酸无明显现象，加 BaCl2
SO2－4 稀盐酸和 BaCl2溶液 溶液产生白色沉淀
加 CaCl2溶液产生白色沉淀，
CO2－3 CaCl2溶液和稀盐酸 再加盐酸沉淀溶解，产生无色
无味气体
(2)依据生成气体
阴离子 试剂 现象(证据)
CO2－3 稀盐酸和澄清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO－3 稀盐酸和澄清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液
SO2－3 稀 H2SO4和品红溶液
褪色
加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液
HSO－3 稀 H2SO4和品红溶液
褪色
(3)依据显示特殊颜色
Br－ 氯水 橙红色，表明有 Br－
② ――→CCl 有机层(下层)I－ 4 紫红色，表明有 I－
－ ①氯水（或 H2O2）I ――――――――→ －③ 溶液变蓝色，表明有 I 。
②淀粉溶液
[名师点拨] 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
SO2－4 加过量的 Ba(NO3)2溶液
Cl－ CO2－3
加稀硝酸酸化
OH－
CO2－3
SO2－ SO2－4 3 加盐酸酸化
Ag＋
SO2－ CO2－3 3 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石
CO2－3 SO2
－
3
灰水
4．“坚持四项基本原则”突破无机离子推断
(1)互斥性原则：当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应运用已有知识，
将不能与之大量共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。
(2)溶液的酸、碱性原则：根据溶液的酸、碱性判断，一是初步判断可能组成哪些物质，
联系盐类的水解；二是在酸性或碱性溶液中哪些离子不能大量存在。
(3)进出性原则：在进行离子检验时，往往需要加入试剂，这样就会引入新的离子，原
溶液中是否存在该种离子就无法判断，还有一些离子会随着实验过程中所产生的沉淀或气体
而消失，有可能对后续的实验造成影响。
(4)电中性原则：在任何电解质溶液中，阴、阳离子的总电荷数是守恒的，即溶液呈电
中性。在判断混合体系中某些离子存在与否时，有的离子并未通过实验验证，但我们可运用
溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。
经典例题
例 1．(2021·昆明模拟)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1 mol －·L 1NaOH ＋ ＋溶液：Na 、K 、CO2－ AlO－3 、 2
B －．通入过量 Cl2：Cl 、SO2
－
4 、Fe2
＋
、Al3＋
C CO Na＋ ClO－ CH COO－ HCO－．通入大量 2的溶液中： 、 、 3 、 3
D．0.1 mol·L－1 H2SO4溶液：K＋、NH
＋
4 、NO
－ －
3 、HSO3
解析：选 A 0.1 mol·L－1 NaOH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＋有还原性能被氧化为 Fe3＋，不能共存，故 B错误；
通入大量 CO 的溶液显酸性，H＋2 与 ClO－、CH3COO－、HCO
－
3 不能共存，故 C错误；0.1 mol·L
－1H2SO
－ －
4溶液显酸性，H＋存在的情况下 NO 3 和 HSO 3 能发生氧化还原反应，不能共存，
故 D错误。
例 2．检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
选项 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 NH4 NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
解析：选 C 海水中的碘元素以离子形式存在，淀粉溶液只能检验碘单质，A 项不正确；
CO2也能使澄清石灰水变浑浊，B项不正确；将氨水加入含 Cu2＋的溶液中，先产生蓝色沉淀，
＋ ＋
氨水过量时，沉淀溶解，形成配离子，C项正确；检验 NH 4 时应加入强碱溶液，将 NH 4
转化为 NH3，再用湿润的红色石蕊试纸来检验 NH3，现象是试纸变蓝，D项不正确。
例 3．某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份，进行如图所示
探究：
已知废水试样中可能含有下表中的离子：
阳离子 Na＋、Mg2＋、X
Cl－ SO2－ Y NO－阴离子 、 3 、 、 3
[问题探究]
(1)该废水中是否含有 SO2－3 ？说明理由。
提示：不含 SO2－ －3 ，因为甲中加入溴水不褪色，说明不含还原性离子，可确定不含 SO23 。
(2)通过上述实验，判断离子 X和 Y分别是_____________________________________。
提示：X为 NH＋4 ，Y为 SO2
－
4 。因为乙中加入酸化的 BaCl2溶液生成白色沉淀说明含
有 SO2－4 ；而丙中加入 NaOH溶液加热产生了使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明溶
＋
液中含 NH4 。
(3)表中不能确定的离子是什么？如何检验其是否存在？
提示：Cl－。取少量废水，滴加足量的 Ba(NO3)2溶液，静置、取上层清液，滴加硝酸酸
化的 AgNO 溶液，若有白色沉淀产生，则存在 Cl－，若无白色沉淀产生，则无 Cl－3 。
(4)请写出丁组实验在酸性条件下发生反应的离子方程式。
提示：6I－＋2NO－3 ＋8H
＋===2NO↑＋3I2＋4H2O。
课堂闯关
1．(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．0.1 mol －·L 1氨水溶液：Na＋、K＋ －、OH 、NO－3
B 0.1 mol L－1 Na＋ K＋ SO2－ SiO2－． · 盐酸溶液： 、 、 4 、 3
C．0.1 mol L－· 1 KMnO ＋ ＋ － －4溶液：NH4 、Na 、NO3 、I
D －．0.1 mol·L 1AgNO ＋ ＋ －3溶液：NH 24 、Mg 、Cl 、SO2
－
4
－
解析：选 A 氨水中，Na＋、K＋、OH－、NO 3 彼此不反应，能大量共存，A项正确；盐酸
中的 H＋ －能与 SiO 23 结合生成 H2SiO3沉淀，二者不能大量共存，B项错误；KMnO4溶液具
有强氧化性与具有还原性的 I－不能大量存在，C项错误；AgNO3溶液中的 Ag＋能与 Cl－反应
生成 AgCl沉淀，二者不能大量共存，D项错误。
2．(2019·全国卷 Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是( )
A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变
B － － －．水中的 NO 、SO23 4 、Cl 通过阴离子树脂后被除去
C．通过净化处理后，水的导电性降低
D．阴离子树脂填充段存在反应 H＋＋OH－===H2O
解析：选 A A错误，由题图可知，经过阳离子交换树脂后，Ca2＋、Na＋、Mg2＋交换为 H＋，
－
由电荷守恒知，阳离子总数会增加；B正确，由题图可知，通过阴离子交换树脂后，NO3 、
Cl－ SO 2－、 4 被除去；C 正确，通过净化处理后，水中的导电离子种类减小、浓度降低，水
的导电性降低；D正确，阴离子树脂填充段存在反应 H＋＋OH－===H2O。
3．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) Cu2＋ NH
＋ NO－ SO2－3溶液： 、 4 、 3 、 4
C.0.1 mol·L－1 HCl溶液：Ba2＋ K＋ CH COO－ －、 、 3 、NO3
D．0.1 mol L－· 1 NaOH ＋ ＋ － －溶液：Mg2 、Na 、SO24 、HCO3
解析：选 B A项，ClO－有氧化性，能将 I－氧化为 I2，不能大量共存；B项，各离子可以大
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 －3 均不能大量共存。
4．通过实验得出的结论正确的是( )
A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加 BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在
SO2－4
B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加 KSCN溶液，没有出现红色，则该固体试样中不存
在 Fe3＋
C.在某固体试样加水后的溶液中，滴加 NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气
＋
体，该固体试样中仍可能存在 NH4
D．在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加 NaOH溶液沉淀溶解，
－
则该固体试样中存在 SiO23
解析：选C A选项，该固体可能是NaHSO － －4，故该固体试样中存在的是HSO 而不是 SO24 4 ，
不正确；B选项，例如将铝热剂(Fe2O3与 Al混合物)溶于稀盐酸中，若铝粉过量，氧化铁与
盐酸反应生成的 Fe3＋会被铝还原为 Fe2＋，但是原固体试样中存在 Fe3＋，不正确；C选项，
例如往硫酸亚铁铵溶液中滴加 NaOH 溶液，OH－先与 Fe2＋反应，氨气无法逸出，或者因为
NH ＋4 浓度比较低，没有加热，滴加 NaOH溶液，氨气也无法逸出，正确；D选项，也可能
含有 AlO－2 ，AlO
－
＋H＋2 ＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH
－===2H2O＋AlO
－
2 ，不正确。
5．(2021·郑州模拟) ＋某溶液含有 K 、Fe3＋、SO2－ 2－ －4 、CO3 、I 中的几种。取样，滴加 KSCN
溶液后显红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( )
A．K＋ B．I－
C．SO2－4 D．CO2
－
3
－
解析：选 A 取样，滴加 KSCN溶液后显血红色，则溶液中含有 Fe3＋，Fe3＋与 CO 23 会发
－
生双水解反应而不共存、I－与 Fe3＋会发生氧化还原反应而不共存，则阴离子只有 SO24 ，电
－
解质溶液呈电中性，故溶液中一定有 SO24 ，为确定该溶液的组成，还需检验的离子只有 K
＋。
6．(2021·绵阳模拟)某固体混合物中可能含有：K＋、Na＋ －、Cl 、CO2－ 、SO 2－3 4 等离子，将
该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验：
下列说法正确的是( )
A．该混合物一定是 K2CO3和 NaCl
B．该混合物可能是 Na2CO3和 KCl
C．该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3
D．该混合物一定是 Na2CO3和 NaCl
解析：选 B 焰色反应显黄色，说明一定存在钠离子，可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶
液产生白色沉淀，白色沉淀完全溶解在盐酸中，说明一定存在碳酸根离子，不存在硫酸根离
子。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀，说明含有氯离子，即一定存在 Na＋、Cl－、
CO2－3 ，一定不存在 SO2
－
4 ，可能含有 K
＋。
7．(2021·黄山模拟)下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂 X后，发生反
应的离子方程式正确的是( )
选项 微粒组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A K＋ Na＋、 、HCO－3 、SiO2
－
3 少量 HCl 2H
＋
＋SiO2－3 ===H2SiO3↓
B NH＋4 、Fe2
＋
、Br－、SO2－ ＋4 过量 H2S Fe2 ＋H2S===FeS 2H
＋
↓＋
C HClO、Na＋、Fe3＋、SO2－ －3 过量 CaCl
＋ 2
2 Ca2 ＋SO3 ===CaSO3↓
D I－、Cl－ － －、H＋、SO2 － ＋4 适量 NaNO3 6I ＋2NO3 ＋8H ===2NO↑＋4H2O＋3I2
解析：选 D 由于酸性：HCO －3 >H2SiO
－
3，所以在溶液中会发生反应： 2HCO 3 ＋
SiO2－ ===H SiO ↓＋2CO2－3 2 3 3 ，二者不能大量共存，A错误；因 FeS可与强酸反应，所以不
－
能发生 Fe2＋与过量 H2S的反应，B错误；HClO、Fe3＋都具有强的氧化性，可将 SO 23 氧化
为 SO2－4 ，不能大量共存，C错误；四种离子互不反应，在溶液中可以大量共存，I
－具有还
－
原性，在酸性条件下，H＋、I－、NO 3 发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子
－
守恒，可得方程式为 6I－＋2NO3 ＋8H
＋===2NO↑＋4H2O＋3I2，D正确。
8．某种溶液仅含下表离子中的 5 种(不考虑水的电离与离子水解)，且各种离子的物质的量
均为 1 mol。
阳离子 K＋ Ba2＋ Fe2＋ Al3＋ Fe3＋ Mg2＋
OH－ HCO－ CO2－ Cl－ NO－ SO2－阴离子 3 3 3 4
若向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变
化。
(1)溶液中____________( － －填“一定”“一定不”或“可能”)含有 HCO 3 或 CO23 ，理由为
______________________________________________________________。
(2)原溶液中所含的阴离子为______________，阳离子为______________。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成，反应的离子方程式为______________。
(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒
重，得到的固体质量为________g。
解析：向原溶液中加入足量的盐酸，反应后溶液的阴离子的种类没有变化，则原溶液中不存
－ － －
在 OH－、HCO3 、CO23 ，一定存在 Cl
－，又因为产生无色气体，只能是 Fe2＋与 NO3 、H
＋
－
反应生成的 NO，可确定原溶液中含有 Fe2＋、NO －3 、Cl 各 1 mol，因溶液中有 5种离子，
溶液中一定还含有 1 mol SO2－4 ，而阳离子只能是Mg2
＋，且物质的量为 1 mol。(3)生成无色
－
气体的离子方程式为 3Fe2＋＋NO3 ＋4H
＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(4)向原溶液中加入足量
NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥灼烧生成 0.5 mol Fe2O3和 1 mol MgO，故固体质量为 120 g。
－ －
答案：(1)一定不 HCO 3 和 CO 23 均可与盐酸反应生成二氧化碳，造成阴离子种类变化
(2)Cl－、NO－ SO2－ Fe2＋ Mg2＋3 、 4 、
(3)3Fe2＋＋NO－ ＋ 3＋3 ＋4H ===3Fe ＋NO↑＋2H2O
(4)120
自我挑战
1．(2021·朝阳区模拟)在 pH＝1的溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是
( )
A K＋． 、Br－、HCO－ ＋3 、 NH4
B I－． 、Cl－、NH＋4 、ClO
－
C．Al3＋、Na＋、Cl－、NO－3
D．Cu2＋ －、NO 、Fe3＋3 、Cl
－
解析：选 B 在 pH＝1 －的溶液中，有大量的氢离子，能与 HCO 3 结合生成碳酸而不能大量
共存，不是因发生氧化还原反应，A错误；在 pH＝1的溶液中，有大量的氢离子，能与 ClO
－、I－因发生氧化还原反应而不能大量共存，B正确；在 pH＝1的溶液中，Al3＋、Na＋、Cl－、
NO － 均能大量共存，C错误；在 pH＝1的溶液中，Cu2＋ NO－、 、Fe3＋、Cl－3 3 均能大量共存，
D错误。
2．(2021·连云港模拟)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1 mol L－· 1 ＋的氨水：Cu2 、Na＋、SO2－ －4 、NO3
B．0.1 mol·L－1的 CaCl ＋ ＋ －2溶液：Na 、K 、Cl 、NO
－
3
C．0.1 mol L－1 ＋ ＋· 的 Na2SO3溶液：K 、H 、SO2
－ NO－4 、 3
D．0.1 mol L－· 1的 NaHCO ＋ ＋ － －3溶液：K 、Na 、NO3 、OH
解析：选 B 氨水显碱性，OH－与 Cu2＋之间能发生反应生成氢氧化铜沉淀，在溶液中不能
－
大量共存，故 A项错误；Na＋、K＋、Cl－、NO 3 之间不反应，且都不与 CaCl2溶液反应，在
溶液中能够大量共存，故 B项正确；硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化亚
－ －
硫酸根离子，故 C项错误；NaHCO3溶液中的 HCO － 23 与 OH 会反应生成 CO 3 与 H2O 而
不能大量共存，故 D项错误。
3．(2021·桂林模拟)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 ①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含 CaCO3；②做焰色反应，通过钴
玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有 KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则
应含有MgSO4，综合以上分析，混合物由 KCl和MgSO4两种物质组成，故选 B。
4．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
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
A 该物质中一定含有 OH－，而且一定是碱
色
向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红
B 废液中不含 Cu2＋
色沉淀产生
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无
C －该溶液中一定含有 CO23
色无味气体
向某溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白
D 该溶液中可能含有 Al3＋
色沉淀，后沉淀溶解
解析：选 D 显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝色，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 HCO3 ，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。
5 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － －．有一无色溶液，可能含有 Fe3 、K 、Al3 、Mg2 、NH 24 、Cl 、SO4 、HCO3 、MnO 4
中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量的 Na2O2固体，产生无色
无味的气体和白色沉淀，再加入足量的 NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，
加入 HNO3酸化的 Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是( )
A. Al3＋肯定有 、Mg2＋ ＋ －、NH4 、Cl
B．肯定有 Al3＋、Mg2＋、HCO－3
C ＋ －．肯定有 K 、HCO3 、MnO
－
4
D ＋．肯定有 Al3 、Mg2＋、SO2－4
－
解析：选 D 无色溶液中一定不含 Fe3＋和MnO4 ，①取部分溶液，加入适量 Na2O2固体，
产生无色无味的气体和白色沉淀，因为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，所以无色无
＋
味的气体是 O2，一定不是 NH3，则一定没有 NH4 ，再加入足量的 NaOH 溶液后白色沉淀
部分溶解，沉淀的成分应该是氢氧化铝和氢氧化镁，则溶液中一定含有 Al3＋、Mg2＋，一定
不含 HCO－3 (和 Al3
＋不共存)；②另取部分溶液，加入 HNO3酸化的 Ba(NO3)2溶液，有白色
沉淀产生，则一定含有 SO2－ －4 。综上分析，溶液中一定含有 Al3
＋、Mg2＋、SO24 ，一定不含
Fe3＋ － ＋ －、MnO4 、NH4 、HCO3 ，不确定是否含有 K
＋和 Cl－。
6．(2021·泰州模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A ＋．加入苯酚显紫色的溶液：Cu2 、NH＋4 、Cl
－
、SCN－
B ＋ ＋ － －．无色透明的溶液：Na 、Fe2 、NO 23 、SO4
C KW －． ＝10 2 mol － ＋·L 1的溶液：K 、Na＋、CO2－ －3 、CH＋ 3COOc（H ）
D．能使酚酞变红的溶液：Mg2＋、Ba2＋、ClO－、I－
解析：选 C 加入苯酚显紫色的溶液说明含有 Fe3＋，SCN－能与铁离子反应生成 Fe(SCN)3，
不能大量存在，A不符合题意；含 Fe2＋的溶液呈浅绿色，无色透明的溶液中不能存在，B不
符合题意；根据公式可知，c(OH－)＝10－2 mol·L－1，溶液呈碱性，离子相互间不反应，均
能大量存在，C符合题意；能使酚酞变红的溶液显碱性，Mg2＋能与氢氧根离子生成Mg(OH)2
沉淀，不能大量存在，D不符合题意。
7 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ －．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K 、Mg2 、Al3 、Fe2 、Ba2 、NO3 、
SO2－ Cl－4 、 、I
－
、HCO－3 ，实验如下：
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
试纸变为红色
部
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕
(2)取少量该溶液，加入 Cu片和浓硫酸，加热
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
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
溶液
有白色沉淀生成，当 NaOH过量时，沉淀部
(5)取少量该溶液，加入 NaOH溶液
分溶解
由此判断： (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：____________
_______________________________________________________________________。
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 －3 不能大量存在；步骤(2)说明有 NO
－ －
3 ，在酸性条件下 NO 3 有强氧化性，因
－
此还原性的离子 I－不能大量存在；步骤(3)说明有 SO2 ，Ba2＋4 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＋。
(1)NO－答案： 3 、SO2
－
4 、Mg2
＋
、Al3＋ Fe2＋、HCO－3 、I
－ Ba2＋、
△
(2)3Cu 8H＋ － ＋＋ ＋2NO3 ===== 3Cu2 ＋2NO↑＋4H2O
(3)K＋ －的检验可以用焰色反应；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，产生白色沉淀且不溶解，可证明有 Cl 存在
8．(2021·石家庄模拟)Ⅰ.300 mL ＋某溶液中可能含有 Na 、NH＋4 、Mg2
＋
、Ba2＋、CO2－ 2－3 、SO4 、
Cl－中的若干种，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：
①向第一份中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加足量 KOH溶液并加热，收集到气体 0.04 mol；
③向第三份中加足量 BaCl2溶液，得到沉淀 6.27 g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉
淀 2.33 g。根据上述实验，回答下列问题：
(1)实验③中生成沉淀的离子方程式为________________________________________，沉淀
溶解的离子方程式为______________________________________________。
(2)溶液中一定不存在的离子有________。
(3) －实验①中加入 AgNO3溶液，有沉淀产生，能否说明原溶液中含有 Cl ？________(填“能”
或“否”)理由是____________________________________。
(4)推断钠离子是否存在并说明理由______________________________________________。
若存在，计算其物质的量的浓度________(若不存在，此问不作答)。
Ⅱ.某工厂的工业废水中含有大量的 FeSO4和较多的 Fe3＋和 Cu2＋。为了减少污染并变废
为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。实验室模拟该工业流程如图：
(1)检验废水中的 Fe2＋，实验室中用酸性 KMnO4溶液检验，发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)加入过量物质 1后，发生反应的离子方程式为________________________________。
解析：Ⅰ. － －①向第一份中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明 CO23 、SO24 、Cl
－至少
有一种，则可能无 Ba2＋；②向第二份中加足量 KOH溶液并加热，收集到气体 0.04 mol，说
明有 0.04 mol NH＋4 ；③向第三份中加足量 BaCl2溶液，得到沉淀 6.27 g，加入足量盐酸充分
反应后，剩余沉淀 2.33 g SO 2－ 2.33 g，则含 4 的物质的量为 ＝0.01 mol
－
，含 CO 2 的
233 g·mol－1 3
6.27 g－2.33 g
物质的量为 ＝0.02 mol，可进一步判断无Mg2＋、Ba2＋。再根据电中性原则，
197 g·mol－1
－
可进一步判断 Na＋、Cl－存在的可能性。(1)根据分析可知，实验 加入的 Ba2＋③ 分别与 CO23 、
SO 2－ 反应生成沉淀，离子方程式为 Ba2＋＋CO2－4 3 ===BaCO3↓、Ba2
＋＋SO2－4 ===BaSO4↓，
加入足量盐酸，BaCO3溶解，离子方程式为 BaCO ＋ ＋3＋2H ===Ba2 ＋CO2↑＋H2O。(2)根据分
析可知，溶液中含有 CO2－ SO2－、 ，所以Mg2＋、Ba2＋ －一定不存在。(3)CO2 、SO2－3 4 3 4 、Cl
－都能和 AgNO3溶液反应生成白色沉淀，所以实验①中加入 AgNO3溶液生成白色沉淀，不
能说明原溶液中含有 Cl－。(4) ＋每一份中：已知的阳离子 NH 4 所带正电荷为 0.04 mol，已知
－ －
的阴离子 CO23 、SO 24 所带负电荷为 0.01 mol×2＋0.02 mol×2＝0.06 mol，大于已知的正
电荷的物质的量，根据电中性原则，一定有 Na＋，而 Cl－不能确定，所以 c(Na＋ )≥
0.06 mol－0.04 mol
1 ＝0.2 mol·L
－1。Ⅱ.(1)亚铁离子能与高锰酸钾发生氧化还原反应，反应的
300 －× ×10 3 L
3
离子方程式为 5Fe2＋＋MnO－4 ＋8H
＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)含有铁离子、铜离子，加入
过量铁后，发生反应的离子方程式为 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。
答案：Ⅰ.(1)Ba2＋＋CO2－3 ===BaCO3↓、Ba2
＋
＋SO2－4 ===BaSO
＋ ＋
4↓ BaCO3＋2H ===Ba2 ＋
CO2↑＋H2O (2)Mg2＋、Ba2＋ (3)否 碳酸银、硫酸银、氯化银均为白色沉淀，无法确定是
否含有 Cl－(合理即可)
(4)存在，经过计算可知，只有存在钠离子，溶液才能保持电中性 c(Na＋)≥0.2 mol·L－1
.(1)5Fe2＋ MnO－Ⅱ ＋ 4 ＋8H
＋===5Fe3＋ ＋＋Mn2 ＋4H2O (2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Cu2＋＋
Fe===Cu＋Fe2＋第 3 讲 离子的综合应用
知识清单
考点 1 离子共存
1．离子共存的含义
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－4
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 CO2 、SO2 、S2－3 3 、CH
－
3COO 等)不能大量
存在。
＋ ＋ ＋ ＋
②在强碱性溶液中，H 及弱碱阳离子(如 NH4 、Al3 、Fe3 等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
①AlO － HCO － － － －2 与 3 不能大量共存：AlO2 ＋HCO3 ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO23 。
NO－ H＋ S2－ Fe2＋ I－ SO 2－②“ 3 ＋ ”组合具有强氧化性，能与 、 、 、 3 等还原性的离子因发生
氧化还原反应而不能大量共存。
NH ＋ CH COO－ CO2－ Mg2＋ －③ 4 与 3 、 3 ， 与 HCO 3 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
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。
Ba2＋ －①复分解反应：如 与 SO24 ，NH
＋
4 与 OH
－ ＋
，H 与 CH3COO－等。
Fe3＋ I－ S2－ －②氧化还原反应：如 与 、 ，NO3 (H
＋)与 Fe2＋等。
＋ － － －
③相互促进的水解反应：如 Al3 与 CO23 、HCO 3 或 AlO 2 等。
＋
④络合反应：如 Fe3 与 SCN－等。
[名师点拨] (1)无色溶液中，有色离子不能存在；透明溶液中可能含有有色离子。
(2)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．离子共存判断中常见的限制条件
限制条件 分析解读
无色溶液 有色离子不能大量共存
溶液显酸性，OH－及弱酸的酸根离子不能大量
使甲基橙呈红色或 pH＝1
共存
＋
溶液呈碱性，H 及弱碱的阳离子、弱酸的酸
遇酚酞呈红色或 pH＝13
根离子不能大量共存
溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性
与 Al反应放出 H2
－
时不能含有 NO3
由水电离出的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1 溶液可能显酸性，也可能显碱性
能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性
因发生氧化还原反应而不能大量共存
离子不能大量共存
“一定”“可能”还是“不能”大量共存 确定是“可能性”还是“肯定性”
＋
c ＋（H ） 说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质，溶质 c(H )
加水稀释， 减小
c（OH－） －减小，而 c(OH )增大]
＋
某溶液的 lg c（H ） ＝12
－ 该溶液呈酸性c（OH ）
[名师点拨] 警惕关键词“一定”还是“可能”
(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。
经典例题
例 1．在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A NH＋ － －． 4 、H
＋、S O22 3 、PO34
B．Na＋、Ca2＋、Cl－、NO－3
C．Cu2＋、Hg2＋ S2－、 、SO2－4
D．Ba2＋、Al3＋、Br－ －、CO23
例 2．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－
c（H＋B ）． ＝1×10－12 － －的溶液中：K＋、Na＋、CO23 、NO3
c（OH－）
C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋ ＋ － －、NH 24 、MnO4 、SO4
D Na＋ NH＋ SO2－ HCO－．能使甲基橙变红的溶液中： 、 4 、 4 、 3
考点 2 离子的检验和推断
1．常见离子检验的方法
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。
2．常见阳离子的检验与推断
(1)依据生成沉淀
阳离子 试剂或方法 实验现象(证据)
开始产生白色沉淀，NaOH溶
Mg2＋ NaOH溶液
液过量，沉淀不溶解
开始产生白色沉淀，NaOH溶
Al3＋ NaOH溶液
液过量，沉淀溶解
先产生白色沉淀，迅速变为灰
NaOH溶液
Fe2＋ 绿色，最后变为红褐色
K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾) 溶液 产生蓝色沉淀
Fe3＋ NaOH溶液 产生红褐色沉淀
Cu2＋ NaOH溶液 产生蓝色沉淀
(2)依据生成气体
NaOH
NH ＋4 ――→ 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。加热
(3)依据显示特殊颜色
阳离子 试剂或方法 实验现象(证据)
H＋ 紫色石蕊溶液 溶液变红色
Na＋ 焰色反应 黄色火焰
K＋ 焰色反应 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Fe3＋ KSCN溶液 溶液呈红色
Fe2＋ 先加 KSCN溶液再加氯水 先无明显变化，再变红色
3．常见阴离子的检验与推断
(1)依据生成沉淀
阴离子 试剂 现象(证据)
Cl－ 产生白色沉淀 AgCl
Br－ AgNO3溶液和稀 HNO3 产生浅黄色沉淀 AgBr
I－ 产生黄色沉淀 AgI
加盐酸无明显现象，加 BaCl2
SO2－4 稀盐酸和 BaCl2溶液 溶液产生白色沉淀
加 CaCl2溶液产生白色沉淀，
CO2－3 CaCl2溶液和稀盐酸 再加盐酸沉淀溶解，产生无色
无味气体
(2)依据生成气体
阴离子 试剂 现象(证据)
CO2－3 稀盐酸和澄清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
HCO－3 稀盐酸和澄清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液
SO2－3 稀 H2SO4和品红溶液
褪色
加硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液
HSO－3 稀 H2SO4和品红溶液
褪色
(3)依据显示特殊颜色
Br－ －氯水 橙红色，表明有 Br
② ――→ 有机层(下层)
I－ CCl4 －紫红色，表明有 I
－ ①氯水（或 H2OI 2
）
③ ――――――――→ 溶液变蓝色，表明有 I－。
②淀粉溶液
[名师点拨] 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
SO2－4 加过量的 Ba(NO3)2溶液
Cl－ CO2－3
加稀硝酸酸化
OH－
CO2－3
SO2－ SO2－4 3 加盐酸酸化
Ag＋
SO2－ CO2－3 3 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石
CO2－3 SO2
－
3
灰水
4．“坚持四项基本原则”突破无机离子推断
(1)互斥性原则：当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应运用已有知识，
将不能与之大量共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。
(2)溶液的酸、碱性原则：根据溶液的酸、碱性判断，一是初步判断可能组成哪些物质，
联系盐类的水解；二是在酸性或碱性溶液中哪些离子不能大量存在。
(3)进出性原则：在进行离子检验时，往往需要加入试剂，这样就会引入新的离子，原
溶液中是否存在该种离子就无法判断，还有一些离子会随着实验过程中所产生的沉淀或气体
而消失，有可能对后续的实验造成影响。
(4)电中性原则：在任何电解质溶液中，阴、阳离子的总电荷数是守恒的，即溶液呈电
中性。在判断混合体系中某些离子存在与否时，有的离子并未通过实验验证，但我们可运用
溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。
经典例题
例 1．(2021·昆明模拟)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1 mol·L－1NaOH溶液：Na＋、K＋、CO2－3 、AlO
－
2
B．通入过量 Cl ：Cl－、SO2－ 、Fe2＋、Al3＋2 4
C．通入大量 CO2的溶液中：Na＋、ClO－、CH3COO－ HCO
－
、 3
D．0.1 mol·L－1 H2SO4溶液：K＋
＋ － －
、NH4 、NO3 、HSO3
例 2．检验下列物质所选用的试剂正确的是( )
选项 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 NH4 NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸
例 3．某地环保部门取一定量某工厂所排废水试样分成甲、乙、丙、丁四份，进行如图所示
探究：
已知废水试样中可能含有下表中的离子：
阳离子 Na＋、Mg2＋、X
阴离子 Cl－ － －、SO23 、Y、NO3
[问题探究]
(1) －该废水中是否含有 SO23 ？说明理由。
(2)通过上述实验，判断离子 X和 Y分别是_____________________________________。
(3)表中不能确定的离子是什么？如何检验其是否存在？
(4)请写出丁组实验在酸性条件下发生反应的离子方程式。
课堂闯关
1．(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．0.1 mol·L－1 ＋ ＋ － －氨水溶液：Na 、K 、OH 、NO3
B．0.1 mol L－1 ＋ ＋ － －· 盐酸溶液：Na 、K 、SO24 、SiO23
C．0.1 mol －·L 1 KMnO4溶液：NH
＋ ＋ － －
4 、Na 、NO3 、I
D．0.1 mol·L－1AgNO NH＋3溶液： 4 、Mg2
＋ － －
、Cl 、SO24
2．(2019·全国卷 Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是( )
A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变
B．水中的 NO－3 、SO2
－ －
4 、Cl 通过阴离子树脂后被除去
C．通过净化处理后，水的导电性降低
D．阴离子树脂填充段存在反应 H＋＋OH－===H2O
3．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
＋
、 4 、NO
－
3 、SO2
－
4
C.0.1 mol·L－1 HCl Ba2＋ K＋ － －溶液： 、 、CH3COO 、NO3
D．0.1 mol·L－1 NaOH溶液：Mg2＋、Na＋、SO2－4 、HCO
－
3
4．通过实验得出的结论正确的是( )
A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加 BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在
SO2－4
B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加 KSCN溶液，没有出现红色，则该固体试样中不存
在 Fe3＋
C.在某固体试样加水后的溶液中，滴加 NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气
＋
体，该固体试样中仍可能存在 NH4
D．在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加 NaOH溶液沉淀溶解，
－
则该固体试样中存在 SiO23
5．(2021·郑州模拟) K＋某溶液含有 、Fe3＋、SO2－4 、CO2
－
3 、I
－
中的几种。取样，滴加 KSCN
溶液后显红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( )
A．K＋ B．I－
C SO2－． 4 D．CO2
－
3
6．(2021· － －绵阳模拟) ＋ ＋ －某固体混合物中可能含有：K 、Na 、Cl 、CO23 、SO 24 等离子，将
该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验：
下列说法正确的是( )
A．该混合物一定是 K2CO3和 NaCl
B．该混合物可能是 Na2CO3和 KCl
C．该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3
D．该混合物一定是 Na2CO3和 NaCl
7．(2021·黄山模拟)下列各组粒子在溶液中可以大量共存，且加入或通入试剂 X后，发生反
应的离子方程式正确的是( )
选项 微粒组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A K＋、Na＋ － － ＋ －、HCO 、SiO23 3 少量 HCl 2H ＋SiO23 ===H2SiO3↓
B NH＋4 、Fe2
＋
、Br－ SO2－、 4 过量 H2S Fe2
＋
＋H2S===FeS↓＋2H＋
C HClO、Na＋、Fe3＋、SO2－3 过量 CaCl2 Ca2
＋＋SO2－3 ===CaSO3↓
D I－、Cl－、H＋、SO2－ －4 适量 NaNO 6I
－
3 ＋2NO ＋3 ＋8H ===2NO↑＋4H2O＋3I2
8．某种溶液仅含下表离子中的 5 种(不考虑水的电离与离子水解)，且各种离子的物质的量
均为 1 mol。
阳离子 K＋ Ba2＋ Fe2＋ Al3＋ Fe3＋ Mg2＋
阴离子 OH－ HCO－3 CO2
－ － － 2－
3 Cl NO3 SO4
若向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变
化。
(1)溶液中____________( － －填“一定”“一定不”或“可能”)含有 HCO 3 或 CO23 ，理由为
______________________________________________________________。
(2)原溶液中所含的阴离子为______________，阳离子为______________。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成，反应的离子方程式为______________。
(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒
重，得到的固体质量为________g。
自我挑战
1．(2021·朝阳区模拟)在 pH＝1的溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是
( )
A K＋． 、Br－、HCO－3 、 NH
＋
4
B．I－、Cl－ ＋ －、NH4 、ClO
C．Al3＋、Na＋ － －、Cl 、NO3
D ＋ － ＋ －．Cu2 、NO3 、Fe3 、Cl
2．(2021·连云港模拟)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1 mol·L－1 ＋ ＋ － －的氨水：Cu2 、Na 、SO24 、NO3
B．0.1 mol·L－1的 CaCl ＋ ＋ － －2溶液：Na 、K 、Cl 、NO3
C．0.1 mol －·L 1的 Na2SO K＋ ＋3溶液： 、H 、SO2
－
4 、NO
－
3
D．0.1 mol －·L 1的 NaHCO ＋3溶液：K 、Na＋、NO
－ －
3 、OH
3．(2021·桂林模拟)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
4．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
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
A －该物质中一定含有 OH ，而且一定是碱
色
向废液中加入少量的葡萄糖溶液，无砖红
B 废液中不含 Cu2＋
色沉淀产生
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无
C －该溶液中一定含有 CO23
色无味气体
向某溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白
D 该溶液中可能含有 Al3＋
色沉淀，后沉淀溶解
5 ＋．有一无色溶液，可能含有 Fe3 、K＋ Al3＋ Mg2＋ NH＋ Cl－、 、 、 4 、 、SO2
－ － －
4 、HCO3 、MnO 4
中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量的 Na2O2固体，产生无色
无味的气体和白色沉淀，再加入足量的 NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，
加入 HNO3酸化的 Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是( )
A. ＋ ＋肯定有 Al3 、Mg2 、NH＋4 、Cl
－
B．肯定有 Al3＋、Mg2＋ －、HCO3
C．肯定有 K＋ － －、HCO3 、MnO4
D Al3＋．肯定有 、Mg2＋、SO2－4
6．(2021·泰州模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A ＋ ＋ － －．加入苯酚显紫色的溶液：Cu2 、NH4 、Cl 、SCN
B Na＋ Fe2＋ NO－ SO2－．无色透明的溶液： 、 、 3 、 4
C KW 10－2 mol L－1 K＋ ＋ － －． ＝ · 的溶液： 、Na 、CO23 、CH3COOc（H＋）
D．能使酚酞变红的溶液：Mg2＋、Ba2＋、ClO－、I－
7 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ －．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K 、Mg2 、Al3 、Fe2 、Ba2 、NO3 、
SO2－4 、Cl
－ － －
、I 、HCO3 ，实验如下：
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
试纸变为红色
部
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕
(2)取少量该溶液，加入 Cu片和浓硫酸，加热
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
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
溶液
有白色沉淀生成，当 NaOH过量时，沉淀部
(5)取少量该溶液，加入 NaOH溶液
分溶解
由此判断： (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：____________
_______________________________________________________________________。
8．(2021· ＋石家庄模拟) ＋ ＋ ＋Ⅰ.300 mL某溶液中可能含有 Na 、NH4 、Mg2 、Ba2 、CO2
－
、SO2－3 4 、
Cl－中的若干种，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：
①向第一份中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加足量 KOH溶液并加热，收集到气体 0.04 mol；
③向第三份中加足量 BaCl2溶液，得到沉淀 6.27 g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉
淀 2.33 g。根据上述实验，回答下列问题：
(1)实验③中生成沉淀的离子方程式为________________________________________，沉淀
溶解的离子方程式为______________________________________________。
(2)溶液中一定不存在的离子有________。
(3)实验①中加入 AgNO3溶液，有沉淀产生，能否说明原溶液中含有 Cl－？________(填“能”
或“否”)理由是____________________________________。
(4)推断钠离子是否存在并说明理由______________________________________________。
若存在，计算其物质的量的浓度________(若不存在，此问不作答)。
Ⅱ.某工厂的工业废水中含有大量的 FeSO4和较多的 Fe3＋和 Cu2＋。为了减少污染并变废
为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。实验室模拟该工业流程如图：
(1)检验废水中的 Fe2＋，实验室中用酸性 KMnO4溶液检验，发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)加入过量物质 1后，发生反应的离子方程式为________________________________。

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