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第3讲 离子共存 离子的检验与推断
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”：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 Cr2O72－ CrO42－ Cr3＋
溶液颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 黄色 绿色
(2)二性——溶液的酸碱性
溶液酸碱性的判断方法
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 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
①在强酸性溶液中(pH＝1、pH＜7、紫色石蕊试液变红的溶液中)不能共存的离子有
a．氢氧根离子：OH－
b．弱酸根离子：CO、S2－、SO、ClO－、F－、CH3COO－、HCOO－、PO43－
c．弱酸酸式酸根离子：HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO
②在强碱性溶液中(pH＝13、pH＞7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中)不能共存的离子有
a．氢离子：H+
b．弱碱阳离子：NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
c．弱酸酸式酸根离子HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO
(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＋”组合有强氧化性，与S2－、Fe2＋、I－、SO等还原性的离子因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——离子不能大量共存的四种反应类型
①离子间发生复分解反应
a．生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
H＋ S2O、CO、SO、HCO、HSO、S2－、HS－
OH－ NH(浓溶液并加热)
b．生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
生成水不能大量共存 H＋与OH－
OH－与弱酸的酸式酸根离子：HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO
生成弱酸不能大量共存 H＋与弱酸根阴离子或弱酸的酸式酸根离子：CO、S2－、SO、ClO－、F－、CH3COO－、HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO、PO43－
生成弱碱不能大量共存 OH－与NH
c．生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子 不能大量共存的阴离子
Ag+ Cl－、Br－、I－、CO32－、SiO32－
Ba2+ SO42－、CO32－、SO32－、SiO32－
Ca2+ CO32－、SO32－、F－、SiO32－
H+ SiO32－、AlO2－、S2O32－
Cu2+、Fe2+ S2－
Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ OH－、CO、SiO、AlO
Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋ OH－、S2－、CO、HCO、SiO、AlO
四种微溶物 Ca(OH)2、Ag2SO4、MgCO3、CaSO4
②离子间发生氧化还原反应：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
常见的氧化性离子：ClO－、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O、FeO
常见的还原性的离子：S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－
a．Fe3＋可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－
b．NO(H＋)可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋、Br－
c．ClO－在碱性条件下可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋、Br－
d．ClO－(H＋)、MnO(H＋)、Cr2O可氧化S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－
③离子间发生双水解相互促进的反应——常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：
a．Al3+和CO32－、HCO3－、S2－、SO32－ 、HS－、AlO2－、SiO32－、ClO－
b．Fe3+和CO32－、HCO3－、AlO2－、SiO32－、ClO－
c．Al3+、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
d．NH4+和AlO2－、SiO32－ [AlO2－、SiO32－与所有的弱碱阳离子全部双水解]
e．NH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，它们在溶液中能大量共存
④离子间发生络合反应——离子间因发生络合反应而不能大量共存，中学常见的反应有
a．Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存
b．Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存
c．Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存
注意
【逐点训练1】
1．在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
2．在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
某溶液中含有下列离子，通入后，离子依然能大量共存的是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
用经氯气消毒的自来水配制的溶液中，能大量共存的离子组是(　　)
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
由水电离出的的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
下列各组离子在对应的溶液中能大量共存的是(　　)
A．0.1mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中：、、、
B．0.1mol·L-1 HNO3溶液中：、、、
C．0.1mol·L-1氨水中：、、、
D．0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液中：、、、
常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
A．使蓝色石蕊试纸变红的溶液中：
B．在氯化亚铁溶液中：
C．麦芽糖溶液中：
D．的溶液中：
室温下，下列各组离子一定能够在指定溶液中大量共存的是(　　)
A．溶液中：、、、
B．滴加酚酞变红的溶液：、、、
C．新制氯水中：、、、
D．与Al反应能产生气体的溶液中：、、、
考点二 离子的检验
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
离子 试剂 现象 注意
Fe2＋ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 有蓝色沉淀生成 3Fe2+＋2Fe(CN)63－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
KSCN溶液、氯水 加KSCN后无颜色变化，再滴加氯水溶液变成血红色 2Fe2+＋Cl2===2Cl +2Fe3+ Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)
KMnO4法 KMnO4溶液的紫红色变浅 5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O
观察法 溶液呈浅绿色
Fe3＋ NaOH溶液 红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
KSCN溶液 加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈红色 Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (红色溶液)
苯酚溶液 加入苯酚溶液，溶液呈紫色 Fe3+＋6C6H5OH6H+＋[Fe(C6H5O)6]3－(紫色溶液)
观察法 溶液呈棕黄色
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
H＋ 紫色石蕊溶液 溶液变红
甲基橙溶液
pH试纸
Al3+ NaOH溶液 生成白色沉淀，NaOH过量后沉淀逐渐溶解 Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓(白色) Al(OH)3↓＋OH ===AlO2－+2H2O
Ag+ 盐酸(或氯化物溶液)、稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
氨水 先生成白色沉淀，若氨水过量，沉淀逐渐溶解 AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O
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
Ba2+ 稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液 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
Cu2+ 观察法 溶液呈蓝色
NaOH溶液 有蓝色沉淀生成，若加热则沉淀变黑 Cu2+＋2OH ===Cu(OH)2↓(蓝色) Cu(OH)2CuO(黑色)+H2O
4．常见阴离子的检验与推断依据
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)
Br－ 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
I－ 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
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
SO 稀盐酸和BaCl2溶液 白色沉淀 先用稀盐酸酸化
S2－ Pb(NO3)2溶液(CuSO4或CuCl2溶液)、稀硝酸 加入Pb(NO3)2溶液生成黑色沉淀，且不溶于稀硝酸
HCO BaCl2(或CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸) 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
HSO 氯化钡溶液、盐酸、品红溶液 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
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 氯化钡溶液、盐酸、品红溶液 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 HSO有干扰
PO43－ AgNO3溶液、稀硝酸 加入AgNO3溶液生成黄色沉淀，沉淀可溶于稀硝酸
NO 稀硫酸、金属铜 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
SiO 稀硝酸 产生白色絮状沉淀
OH－ 无色酚酞溶液 变为红色
紫色石蕊溶液 变为蓝色
【逐点训练2】
1．下列关于离子的检验方法一定正确的是（　　）
A．向某溶液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则滴加足量稀HNO3，若有沉淀不溶解，则说明原溶液中一定含Ag+
B．向某溶液中滴加足量稀HCl，产生气体使澄清石灰水变浑浊，则说明原溶液中一定含CO32-
C．向某溶液中滴加KSCN溶液，若出现红色则说明原溶液中含Fe3+
D．用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色，则说明原溶液中不含K+
2．下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是(　　)
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入NaOH稀溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验，试纸不变蓝 原溶液中一定不含有NH4+
B 向某溶液中加入足量的盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 原溶液中一定含有SO42－
C 向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 原溶液中一定含有CO32－
D 用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色 原溶液中不含K＋
3．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　)
选项 离子 检验方法
A CO 向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B SO 向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C Fe2＋ 取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D I－ 取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色
4．下列有关离子检验的叙述正确的是(　　)
选项 操作及现象 结论
A 取少量溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解 溶液中含有Ag＋或SO
B 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色 溶液中含有Br－
C 取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有NH
D 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色 原溶液中含有Fe2＋
5．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－
6．下列由离子检验有关的实验得出的结论正确的是(　　)
选项 实验 结论
A 溶液X的焰色试验呈黄色 溶液X中一定有，一定没有
B 取少量溶液Y于试管中，滴加溶液后，再滴加溶液，溶液变为红色 溶液Y中一定有，一定没有
C 取少量溶液Z，向其中加入少量盐酸酸化的溶液，有白色沉淀产生、无气体生成 溶液Z中一定有，一定没有
D 取少量溶液W，加入少量淀粉，无明显现象，向其中加入新制氯水，溶液变蓝 溶液W中一定有，一定没有
7．下列实验设计能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验方案
A． 检验有机物中是否含有碘元素
B． 验证久置的是否变质 取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中，加入足量的稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀出现
C． 测定纯碱样品(含)的纯度 取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应，用碱石灰吸收产生的气体，测定碱石灰的增重
D． 确认某钾盐中含有硫元素 向该钾盐固体中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液，观察到品红溶液褪色
8．下列实验设计、现象和结论都正确的是(　　)
选项 实验操作及现象 实验结论
A 取少量样品溶于水，加入溶液，再加入足量盐酸，产生白色沉淀 原样品已变质
B 向某溶液中滴加浓盐酸，将产生气体通入石蕊试液，溶液先变红后褪色 溶液中含有或
C 向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X不一定是氧化性气体
D 在某固体试样加水后的溶液中，滴加溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 该固体试样中不可能存在
考点三 离子推断
离子推断的“四原则”
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SO32－组成
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
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
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
【逐点训练3】
1．某无色溶液中只可能含有Na+ 、Ba2 +、Mg2+、Cl一、Br一、SO32一、SO42一，对该溶液进行下列实验，
①取少量溶液滴加几滴石蕊试液，溶液变蓝
②另取少量溶液滴加过量氯水，再加入CCl4振荡，静置，上层无色，下层呈橙红色
③取②上层溶液,加入过量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，过滤，有白色沉淀产生
④向③的滤液中加入过量AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A．可能含有 Cl一、Mg2+、SO42一 B．肯定含有 Na+、Br-、SO32-
C．肯定没有 Ba2+、Br-、Cl- D．不能确定 Mg2+ 、SO32-、SO42-
2．某无色溶液，其中可能存在如下离子：Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO2―、S2―、CO32―、SO32―、SO42―，现取该溶液进行有关实验，结果与下图所示。
试回答下列问题：
(1)生成沉淀甲的离子方程式为
(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式
(3)沉淀丙是 ，如何用一化学实验确定其成分
(4)气体甲的成分有哪几种可能
(5)综合上述信息，可以肯定存在的离子有 ，一定不存在的离子是 ，可能存在的离子是
3．某水溶液只可能含有K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH、Cl－、CO、SO中的若干种离子。某同学取100mL的溶液分成两等份进行如下实验：
①第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲。
②向溶液甲中通过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02g固体。
③第二份加足量的氯化钡溶液后，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到11.65g固体。据此，该同学得到的结论正确的是(　　)
A．实验①中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH)＝0.2mol·L－1
B．实验③中的白色沉淀中一定有BaSO4，无BaCO3
C．原溶液中一定有K＋，且c(K＋)＝0.4mol·L－1
D．若要判断原溶液中是否有Cl－，无需另外设计实验验证
4．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
5. 已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中，碘水中的蓝色褪为无色，溶液无沉淀生成。某无色溶液中可能含有、、、，向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则有关该无色溶液下列判断正确的是(　　)
A．氧化性 B．一定不含有
C．一定含有 D．可能含有
某溶液X中可能含有Na+、、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、、、中的一种或几种。取该溶液进行连续实验，实验过程如图所示，下列有关推理错误的是(　　)
A．溶液X中一定不存在的阴离子为和
B．生成气体A的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
C．气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D．溶液G中一定含有的阳离子为H+、Mg2+、Fe3+、Fe2+
某白色固体混合物可能含有、、、、、。取少量样品进行如下实验：
①混合物溶于水，得到澄清透明溶液A；②取--定量溶液A于试管中，加入少量酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色；③取少量溶液A进行焰色实验，火焰呈黄色；④取少量溶液A加入过量的氨水，生成白色沉淀。
根据实验现象可判断该样品确定存在的是(　　)
A．、 B．、 C．、 D．、
1．（2024·浙江卷）在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A． B．
C． D．
2．（2023·辽宁卷）下列鉴别或检验不能达到实验目的的是(　　)
A．用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B．用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C．用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D．加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
3.（2022·广东卷）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是(　　)
A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成
4.（2022·全国卷）某白色粉末样品，可能含有、、和。取少量样品进行如下实验：
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，向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是(　　)
A． B． C． D．
5．（2022·重庆卷）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是(　　)
A．加入ZnSO4 B．加入Fe粉 C．通入NH3 D．通入CO2
6．（2021·重庆卷）25°时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A．1.0 mol·L-1氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br-、
B．1.0 mol·L-1硫酸中： A13+、 Na+、Cl-、
C．pH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、、ClO-
D．pH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I-、
7．（2021·天津卷）常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
A．pH=1的溶液：Fe2+、Mg2+、、
B．pH=12的溶液：K+、Na+、、
C．pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D．pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、
8．（2020·江苏卷）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．氨水溶液：Na+、K+、OH-、NO
B．盐酸溶液：Na+、K+、SO、SiO
C．KMnO4溶液：NH、Na+、NO、I-
D．AgNO3溶液：NH、Mg2+、Cl-、SO
答案及解析
【逐点训练1】
1．【答案】B
【解析】A．铜离子和碳酸根离子会反应，不能大量共存，A错误；B．选项所给离子间不相互反应，可以大量共存，B正确；C．银离子和氢氧根离子会生成氢氧化银沉淀并转化为氧化银，不能大量共存，C错误；D．酸性条件下硝酸根有强氧化性，会氧化有还原性的二价铁离子，不能大量共存，D错误；答案选B。
2．【答案】B
【解析】A．和可形成红色络合物，A不符合题意；B．、、、相互不反应，可大量共存，B符合题意；C．和可形成Ag2S沉淀，C不符合题意；D． 在酸性条件下可氧化，D不符合题意；故选B。
3．【答案】D
【解析】A．铁离子与碘离子发生氧化还原反应不共存，A错误；B．镁离子与碳酸根离子、硫离子均不共存，B错误；C．铜离子和硫氰根离子反应方程式是2Cu +4CN ＝，不能共存，C错误；D．离子均可大量共存，D正确；故选D。
4．【答案】B
【分析】SO2与水反应生成H2SO3。
【解析】A．碳酸氢根会与SO2与水反应生成的亚硫酸反应，不能大量共存，A错误；B．选项所给离子都可以共存且通入SO2后不反应，能大量共存，B正确；C．次氯酸根有强氧化性无法和亚铁离子共存，次氯酸根也会和SO2反应，不能大量共存，C错误；D．硝酸根酸性条件下有强氧化性会和SO2反应，不能大量共存，D错误；本题选B。
5．【答案】A
【分析】经氯气消毒的自来水中含有大量氯气、次氯酸、氯离子、次氯酸根离子和氢离子。
【解析】A．三种离子在自来水中不发生任何反应，能大量共存，故A正确；B．自来水中，碘离子酸性条件下会与高锰酸根离子、氯气和次氯酸反应，不能大量共存，故B错误；C．碳酸氢根离子会与铝离子发生反应，不能大量共存，故C错误；D．自来水中，氯离子会与银离子反应生成氯化银沉淀，不能大量共存，故D错误；故选A。
6．【答案】A
【分析】由水电离出的的无色溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。
【解析】A．无论是酸性还是碱性溶液中，、、、都可以大量共存，A正确；B．碱性条件下不能大量存在，B错误；C．酸性还是碱性溶液中均不能大量存在，酸性条件下不能大量存在，C错误；D．、酸性条件下不能大量存在，碱性条件下不能大量存在，D错误；故选A。
7．【答案】B
【解析】A．Fe2+和K3[Fe(CN)6]会反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀，A项不符合题意；B．在硝酸中，Cu2+、Al3+、、能大量共存，B项符合题意；C．，0.1mol·L-1氨水中不共存，C项不符合题意；D．不能在碱性环境中大量存在，同时，，D项不符合题意；选B。
8．【答案】B
【解析】A．使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性，会和反应生成二氧化碳，不能大量存在，A错误；B．离子之相互不反应，能共存，B正确；C．能与麦芽糖发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；D．的溶液呈碱性，碱性溶液中不能大量共存，D错误；故选D。
9．【答案】B
【解析】A．与会发生反应生成二氧化碳和水，所给离子不能大量共存，A错误；B．滴加酚酞变红的溶液含有大量的，所给离子两两不反应，可以大量共存，B错误；C．氯水中的、具有强氧化性，可以将氧化，所给离子不能大量共存，C错误；D．与Al反应能产生气体的溶液可能为强酸（除硝酸）、强碱溶液，酸性条件下所给离子可以大量共存，强碱条件下不能大量共存，D错误；故答案为：B。
【逐点训练2】
1．C
2．B。解析：A、氨气在水中溶解度大，加入稀氢氧化钠不能确定是否含有铵根离子，故A错误；B、加HCl以防止银离子、亚硫酸根、碳酸根等干扰，加入足量的盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，原溶液中一定含有SO42－，故B正确；C、向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，溶液中可能含有碳酸氢根离子、碳酸根离子，故C错误；D、用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色，可能含有钾离子，需透过蓝色钴玻璃观察焰色，确定有无钾元素，故D错误。
3．D。解析：A项，HCO会产生干扰，错误；B项，SO会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SO等，错误；D项，氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。
4．C。解析：A项错误，除Ag＋或SO有此现象外，SO被HNO3氧化为SO，也会得到不溶解于稀硝酸的白色沉淀。B项错误，Br－、I－的稀溶液与新制氯水反应分别生成Br2、I2，当两者溶液浓度较稀时均为黄色，浓度较大时才有区别，所以需要再加入适量的苯(或四氯化碳)观察有机层的颜色，才能准确鉴别。C项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有NH。D项错误，因先加入新制氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液可能有三种情况：只含Fe2＋，只含Fe3＋，含Fe2＋和Fe3＋。
5．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。
6．【答案】D
【解析】A．观察钾的焰色试验颜色时，要透过蓝色钴玻璃，以滤去黄色的光，故溶液X的焰色试验呈黄色不能判断没有，A项错误；B．取少量溶液Y于试管中，滴加溶液后，再滴加溶液，溶液变为红色，原溶液中也可能含有，B项错误；C．取少量溶液Z，向其中加入少量盐酸酸化的溶液，有白色沉淀产生、无气体生成，不能说明溶液Z中一定含有，也可能含，C项错误；D．加入新制氯水后，可使含淀粉的溶液W变蓝，说明溶液W中含有，与可发生氧化还原反应，不能大量共存，D项正确。答案选D。
7．【答案】B
【解析】A．滴入硝酸银前应先加稀硝酸酸化，以消除水解液中含有的NaOH与AgNO3溶液反应干扰检验，故A错误；B．加入盐酸除去Na2SO3，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明Na2SO3中含有Na2SO4，从而证明Na2SO3已氧化变质，故B正确；C．碱石灰的增重包括生成的CO2、挥发的氯化氢和水蒸气的质量，无法利用增重数据计算Na2CO3的质量，即纯度无法计算，故C错误；D．KMnO4与浓盐酸反应能够生成Cl2，Cl2也能使品红溶液褪色，且硫元素未必以亚硫酸盐存在，加入盐酸后产生的未必是二氧化硫气体，故D错误；故答案为：B。
8．【答案】C
【解析】A．若样品未变质，在溶液中亚硫酸氢根离子与硝酸根离子发生氧化还原反应，亚硫酸氢根离子被硝酸根离子氧化为硫酸根离子，也会与钡离子反应产生白色沉淀，故结论无法得出，A错误；B．若溶液中含有或，滴加稀盐酸产生二氧化硫气体，通入石蕊试液中石蕊会变红，但二氧化硫无法漂白石蕊，故溶液不会褪色，B错误；C．气体X可以是氨气，与二氧化硫一起通入氯化钡溶液后，氨气与二氧化硫优先反应，生成亚硫酸铵，后与氯化钡复分解生成亚硫酸钡白色沉淀，C正确；D．与氢氧根离子反应若不加热或者碱溶液浓度不够只能够生成一水合氨，不会产生氨气，故D错误；故选C。
【逐点训练3】
1．B
2．(1)2S2―＋SO32―＋6H＋＝3S↓＋3H2O
(2)Al3＋＋3HCO3―＝Al(OH)3↓＋3CO2↑
(3)BaCO3或BaCO3与BaSO4的混合物；）在所得沉淀丙中加入稀盐酸，若沉淀全部溶解，说明沉淀丙是BaCO3 ，若沉淀仅部分溶解，说明沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物。
(4)气体甲有5种可能：①H2S②SO2 ③CO2④CO2和H2S ⑤CO2和SO2
(5)Na＋ 、S2―、SO32―、AlO2―；Ag＋、Ba2＋、Al3＋；CO32―、SO42―
3．B。解析：由①得50 mL溶液中n(NH)＝0.02 mol，根据离子共存原则，无Fe3＋、Mg2＋。②中得到的沉淀为Al(OH)3，1.02 g固体为Al2O3，则50 mL溶液中n(Al3＋)＝0.02 mol，根据离子共存原则，无CO。由③得，溶液中一定含SO，其物质的量为n(SO)＝0.05 mol(指50 mL溶液中)，根据离子共存原则，原溶液中一定无Ba2＋。综上所述，有SO(0.05 mol)，Al3＋(0.02 mol)，NH(0.02 mol)，根据电荷守恒，还一定有K＋，根据上述实验，由于无法确定Cl－，所以n(K＋)≥0.05 mol×2－0.02 mol×3－0.02 mol＝0.02 mol，其浓度为c(K＋)≥＝0.4 mol·L－1。
4．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＋。
5. 【答案】C
【解析】A．根据亚硫酸钠加入含淀粉的碘水中，溶液褪色，说明碘水把亚硫酸钠氧化了，说明的氧化性强于，即的还原性强于，但向无色溶液中加入少量溴水溶液不变色，不能说明溴的氧化性不如碘单质强，因为被少量的溴氧化的是，A错误；B．由A分析知，不能判断是否有，B错误；C．判断无色溶液中一定含有，可能含有，根据电荷守恒，一定存在，C正确；D．由于溶液是无色溶液，说明一定不含，D错误；故选C。
【答案】D
【分析】溶液X加入过量稀硫酸生成沉淀C为硫酸钡，说明X中存在Ba2+，则一定不存在和，故气体A为被还原生成NO气体，还原剂是Fe2+，一定含有、Fe2+，溶液B加入过量NaOH溶液生成气体D为氨气，一定含有，沉淀F一定含有Fe(OH)3，可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2；
【解析】A．溶液X加入过量稀硫酸生成沉淀C为硫酸钡，说明X中存在Ba2+，则一定不存在和，故A正确；B．气体A为NO，生成NO的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故B正确；C．气体D为氨气，氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；D．沉淀F一定含有Fe(OH)3，可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2，则溶液G中一定含有的阳离子为H+、Fe3+，可能含有Mg2+和Fe2+，故D错误；故选D。
【答案】A
【解析】①混合物溶于水，得到澄清透明溶液A，可知、与镁离子不能同时存在；②取--定量溶液A于试管中，加入少量酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色，说明不存在能和高锰酸根离子反应的亚硫酸根离子、氯离子，故不存在、；③取少量溶液A进行焰色实验，火焰呈黄色，则含有钠元素；④取少量溶液A加入过量的氨水，生成白色沉淀，则含有镁离子，故不存在，则存在；故选A。
1．【答案】D
【解析】A．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．会生成离子而不能大量共存，故B不符合题意；C．会生成沉淀而不能大量共存，故C不符合题意；D．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；答案D。
2．【答案】A
【解析】A．石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；B．Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确；C．Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确；D．含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混有的乙醛，D正确；故答案选A。
3.【答案】D
【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。
【解析】A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。综上所述，答案为D。
4.【答案】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。
5．【答案】D
【解析】A．向溶液中加入硫酸锌溶液，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应，会影响溶液中离子的大量共存，故A不符合题意；B．向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，会影响溶液中离子的大量共存，故B不符合题意；C．向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，会影响溶液中离子的大量共存，故C不符合题意；D．向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应，不会影响溶液中离子的大量共存，故D符合题意；故选D。
6．【答案】B
【解析】A．Ba2+与生成BaSO4，不能大量共存，A项错误；B．该条件下各离子之间不发生反应，可以大量共存，B项正确；C． Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，C项错误；D．硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应，不能大量共存，D项错误；答案选B。
7．【答案】B
【解析】A．pH=1的溶液中，在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；B．pH=12的溶液中，K+、Na+、、均不能发生反应，能大量共存，故B正确；C．pH=7的溶液中，Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀，不能大量共存，故C错误；D．pH=7的溶液中，Al3+、会发生双水解，不能大量共存，故D错误；故选B。
8．【答案】A
【解析】A．在0.1mol/L氨水中，四种离子可以大量共存，A选；B．在0.1mol/L盐酸中含有大量氢离子，四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀，故不能共存，B不选；C．具有强氧化性，可以将碘离子氧化成碘单质，故不能共存，C不选；D．在0.1mol/L硝酸银溶液中，银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀，不能共存，D不选；故选A。
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第3讲 离子共存 离子检验与推断
1．常温下，在水溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
2．在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
3．下列各组离子中，在给定的环境中一定能大量共存的是(　　)
A．能使甲基橙变红的溶液：S2-、、、Na+
B．常温下，由水电离的c(H+)=10-12的溶液中：Be2+、、K+、Cl-
C．在水溶液中：、、Ba2+、F-
D．在漂白液中：OH-、Rb+、、
4．下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
A．澄清透明的溶液中：、、、
B．使甲基橙变红色的溶液：、、、
C．在氨水中：、、、
D．常温下，的溶液：、、、
5．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．的溶液中：、、、
B．的溶液中：、、、
C．的溶液中：、、、
D．水电离出来的的溶液中：、、、
6．常温下，下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．碳酸钠溶液中：、、
B．加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子：、、、
C．酸性溶液中：、、、
D．常温下的溶液中：、、、
7．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：
B．水电离的 浓度 的溶液中：
C．使甲基橙变黄的溶液中：
D．无色溶液中：
8．在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A． B．
C． D．
9．在溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．、、、
B．、、、
C．、、、
D．、、、
10．下列说法或有关反应的离子方程式不正确的是(　　)
A．与Al反应能放出H2的溶液中：NO、Na+、Fe3+、SO一定不能大量共存
B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：
C．乙酰甲胺在稀盐酸中水解：
D．向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2，充分反应，当时，反应的离子方程式为：
11．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。常温下，下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．0.1 mol L碳酸钠溶液()中：、、
B．加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子：、、、
C．0.1 mol L酸性溶液中：、、、
D．常温下mol L的溶液中：、、、
12．常温下，。下列有关离子大量共存的分析正确的是(　　)
选项 粒子组 分析
A 醋酸钠和醋酸的混合溶液中，当时：、、、 不能大量共存，原因是醋酸较多，醋酸能与和反应
B 的氨水中：、、 不能大量共存，原因是
C 常温下，的溶液中：、、 能大量共存，原因是这三种离子之间不发生反应
D 用惰性电极电解时，一开始就能产生氧气的溶液中：、、、 能大量共存，原因是在酸性或碱性溶液中这四种离子之间不发生反应
室温下，下列溶液中一定能大量共存的离子组是(　　)
A．强碱性溶液：、、、
B．加入铝粉有氢气产生的溶液：、、、
C．中性溶液：、、、
D．强酸性溶液：、、、
14. 某溶液可能含有等浓度的下列某些离子：，取溶液分别进行如下实验：
①加入酸化的溶液产生白色沉淀；②加入淀粉溶液，呈蓝色；③加入溶液产生白色沉淀，加热后产生有刺激性气味的气体。
下列说法错误的是(　　)
A．由①②可知一定有
B．若将①中的试剂换成盐酸酸化的溶液，不影响成分的判断
C．
D．不能确定有无
15．某固体粉末中可能含有、、、、、FeO、中的若干种，某同学为确定该固体粉末的成分，进行连续实验：首先取少量固体溶于足量水，有固体未溶解；过滤，取滤液做焰色试验，有黄色火焰，透过蓝色钴玻璃未发现紫色；另取滤液两份，一份加盐酸有无色气体生成，遇空气变为红棕色，另一份加盐酸酸化的溶液，产生白色沉淀；滤渣中加盐酸后完全溶解，滴加KSCN溶液无现象，通入，溶液变红色。下列说法正确的是(　　)
A．该固体粉末中含有钠、硫、铁元素，但不含钾、氮元素
B．该固体粉末中一定含有、、，不含、
C．该固体粉末中一定不含有、、、、
D．该固体粉末中可能含有和，如需确定，还需另做实验
16．透明溶液中可能含有、、、、、、、、、中的几种离子（浓度均为）。常温下，对其进行如下实验操作：
下列说法错误的是(　　)
A．实验过程中有氧化还原反应发生
B．无法判断原溶液中是否含有
C．原溶液中一定不含、、、、、
D．原溶液中一定含有、、、
17．某固体粉末可能是由CaCO3、K2SO4、NaOH、Mg(NO3)2、Ba(NO3)2、KMnO4中的若干种物质组成，为确定其成分进行如下实验：①取适量样品放入水中并充分搅拌，然后过滤得到无色溶液与滤渣；②取少量滤渣置于足量稀硝酸中，滤渣部分溶解并有气体产生，下列说法中不正确的是(　　)
A．固体粉末中不可能含有KMnO4
B．向滤液中加入适量Fe粉，一定有气体生成
C．滤渣中可能含有
D．滤渣部分溶解产生的气体不会形成酸雨
18．下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是(　　)
选项 实验操作及现象 结论
A 向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含有
B 向粉红色的中加入浓NaOH溶液，溶液变为深蓝色 具有两性
C 向某甲酸样品中先加入足量NaOH溶液，再做银镜反应实验，出现银镜 该甲酸样品中混有甲醛
D 将氯化锆()固体暴露在潮湿空气中，产生白色烟雾 发生了水解
19．已知将亚硫酸钠滴入含淀粉的碘水中，碘水中的蓝色褪为无色，溶液无沉淀生成。某无色溶液中可能含有、、、，向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则有关该无色溶液下列判断正确的是(　　)
A．氧化性 B．一定不含有
C．一定含有 D．可能含有
20. 某溶液中只可能含有K＋、Al3＋、Br－、OH－、CO、SO中的一种或几种。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液变为橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是(　　)
A．Br－ B．OH－ C．K＋ D．Al3＋
21．某未知溶液X可能含有Al3＋、Na＋、NH、Cl－、CO、SO中的若干种，取该溶液进行如下实验，若实验过程中所加试剂均过量，产生的气体全部逸出。则下列说法正确的是(　　)
A．原溶液中一定存在Na＋，可能存在Cl－ B．原溶液中一定存在CO、SO、NH，且均为0.01 mol
C．原溶液中可能存在Na＋，n(Cl－)≥0.01 mol D．原溶液中一定不存在Al3＋、Cl－
22．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
23．有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Cl－、Mg2＋、Fe3＋、CO、SO，现取三份各100 mL溶液进行如下实验：
①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到气体0.896 L(标准状况)；
③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33 g。
试回答下列问题：
(1)肯定存在的离子有________，肯定不存在的离子有____________
(2)可能存在的离子是________________，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后_______________________________________________________________________________(填实验操作)
(3)试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度____________。
24．Ⅰ.300 mL某溶液中可能含有Na＋、NH、Mg2＋、Ba2＋、CO、 SO、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__________________________________________________
25．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________________________________________________
26.固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：
(1)白色固体C的化学式是 ，蓝色溶液D中含有的溶质是 (用化学式表示)。
(2)化合物X的化学式是 ；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式 。
(3)蓝色溶液A与作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式 。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素 。
答案及解析
1．【答案】A
【解析】A．、、、可以大量共存，A正确；B．与可以氧化，不可以大量共存，B错误；C．与反应生成氢氧化铝和碳酸根离子，不可以大量共存，C错误；D．与生成弱电解质丙酸，不可以大量共存，D错误；故选A。
2．【答案】D
【解析】A．与会发生双水解而不能大量共存，A项错误；B．与会形成沉淀不能共存，B项错误；C．与会生成沉淀而不能大量共存，C项错误；D．选项中所给离子相互都不反应，可以大量共存，D项正确；本题选D。
3．【答案】D
【解析】A．能使甲基橙变红的溶液含大量H+与S2-不共存，酸性条件下，有强氧化性，与S2-会发生氧化还原反应不共存，A错误；B．常温下，由水电离的c(H+)=10-12的溶液中，水的电离受到抑制，可能是酸性溶液，也可以是碱性溶液，OH-与Be2+不共存，B错误；C．与不共存，++H2O=， C错误；D．在漂白液中：OH-、Rb+、、可大量共存，D正确；故选D。
4．【答案】A
【解析】A．该组离子彼此不发生反应，可以大量共存，故A正确；B．使甲基橙变红色的溶液呈酸性，在酸性条件下不能大量共存，故B错误；C．氨水与银离子能反应，不能大量共存，故C错误；D．的溶液呈酸性，、均能与氢离子反应不能大量共存，故D错误；故选：A。
5．【答案】A
【解析】A．的溶液显碱性，、、、在碱性溶液中能大量共存，A符合；B．有强氧化性，有强还原性，二者不能大量共存，B不符合；C．水解，溶液显酸性，而水解，溶液显碱性，二者相互促进最终生成沉淀和气体，二者不能大量共存，C不符合；D．水电离出来的，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在酸性条件下会转化为单质S和，所以在酸性条件下，不能大量共存，D不符合。答案选A。
6．【答案】A
【解析】A．碳酸钠溶液呈碱性，、、均不会和OH-反应，且三种离子之间也互不反应，故各离子可以共存，A选；B．加入苯酚显紫色的溶液中有铁离子，铁离子和硫离子之间会发生氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故二者不能共存，B不选；C．在酸性溶液中发生氧化还原反应，不能大量共存，C不选；D．常温下的溶液中，氢离子的浓度为0.1 mol L，溶液中还有硝酸根离子，在氢离子的作用下硝酸根离子会将亚铁离子氧化，故三者不能共存，D不选；故选A。
7．【答案】D
【解析】A．反应生成沉淀和气体，不共存，A错误；B．水电离的 浓度 的溶液中，可能是酸性，也可能是碱性，若是酸性条件下与H+不共存、若是酸性条件下与OH-不共存，B错误；C．使甲基橙显黄色的溶液呈碱性，碱性条件下与OH-不共存，C错误；D． 中没有带颜色离子，且都不反应而大量共存，D正确；故选D。
8．【答案】D
【解析】A．发生氧化还原反应，不能共存，故A错误；B．结合生成Fe(SCN)3，不能共存，故B错误；C． 生成硅酸镁沉淀，不能共存，故C错误；D．各离子之间互不反应，能共存，故D正确；故选D。
9．【答案】D
【解析】A．和生成弱电解质甲酸而不能大量共存，故A不符合题意；B．和反应生成铬酸银沉淀，故B不符合题意；C．和反应生成氢氧化钙沉淀而不能大量共存，故C不符合题意；D．选项中所给离子相互都不反应，可以大量共存，故D符合题意；答案选D。
10．【答案】B
【解析】A．与Al反应能放出的溶液，既可能显酸性，也可能显碱性，显碱性时，和不能共存，显酸性时，硝酸根酸性表现强氧化性，与Al反应不放出氢气，硝酸根不能大量存在，故A项正确；B．铅酸蓄电池充电时硫酸铅在阳极发生氧化反应：，故B项错误；C．乙酰甲胺在稀盐酸中水解生成乙酸和甲基胺，离子方程式为：，故C项正确；D．向含溶质amol的FeBr2溶液中通入b molCl2，充分反应，当时，FeBr2反应完全，反应的离子方程式为：，故D项正确；故本题选B。
11．【答案】A
【解析】A．碳酸根离子和题给的三种离子均不会反应，且三种离子之间也互不反应，故各离子可以共存，A正确；B．加入苯酚显紫色的溶液中有铁离子，铁离子和硫离子之间会发生氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故二者不能共存，B错误；C．草酸根离子、亚铁离子、溴离子均能和酸性高锰酸钾溶液发生反应，故不能共存，C错误；D．常温下mol L的溶液中，氢离子的浓度为0.1 mol L，溶液中还有硝酸根离子，在氢离子的作用下硝酸根离子会将亚铁离子氧化，故三者不能共存，D错误；故选A。
12．【答案】A
【解析】A．醋酸钠和醋酸的混合溶液中，当时，醋酸较多，醋酸能与和反应，不能大量共存，故A项正确；B．氨水的主要成分是一水合氨，一水合氨是弱碱，正确的离子方程式为，故B项错误；C．根据可知，时，会生成沉淀，不能大量存在，故C项错误；D．与不能大量共存，D项错误；故选A。
13.【答案】A
【解析】A．强碱性溶液含有大量OH-，OH-、、、、互相之间不反应，可以大量共存，故A正确；B．加入铝粉有氢气产生的溶液可能为酸性，也可能为碱性，若为酸性，H+与不共存，故B错误；C．中性溶液中Fe3+水解为Fe（OH）3，故C错误；D．强酸性溶液中含有大量H+，在酸性环境下具有强氧化性，可氧化、，不能大量共存，故D错误；故选A。
14.【答案】D
【分析】①加入酸化的溶液产生白色沉淀，则该白色沉淀为硫酸钡，原溶液中可能含有，也可能含有被硝酸氧化生成导致；②加入淀粉溶液，呈蓝色，说明溶液中存在强氧化性离子，能将KI氧化生成碘单质，则应含有，从而排除，则原溶液中肯定存在；③加入溶液产生白色沉淀，可知存在，加热后产生有刺激性气味的气体，则存在；又因各离子浓度相同，结合电荷守恒可知溶液中一定存在，不存在，据此分析解答。
【解析】A．由②可推知溶液中存在氧化性离子，则存在，从而排除，再结合①中白色沉淀现象，可知存在，故A正确；B．若将①中的试剂换成盐酸酸化的溶液，则可通过白色沉淀现象直接确定存在，对最终成分的判断无影响，故B正确；C．加入溶液产生白色沉淀，可知存在，加热后产生有刺激性气味的气体，则存在，反应为：，故C正确；D．由以上分析可知溶液中存在，故D错误；故选：D。
15．【答案】B
【解析】A．焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，透过蓝色钴玻璃未见紫色，说明不含有钾元素；滤液中加盐酸有无色气体生成，遇空气变为红棕色，红棕色气体为NO2，说明生成NO，则含有氮元素，滤渣中加盐酸后完全溶解，滴加KSCN溶液无现象，通入Cl2，溶液变红色，则滤渣中一定含有FeO，含有铁元素，滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，有硫元素；该固体粉末中含有钠、硫、铁、氮元素，但不含钾元素；故A错误；B．焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，透过蓝色钴玻璃未见紫色，说明不含有钾元素，即不含KNO3、K2SO4；滤液中加盐酸有无色气体生成，遇空气变为红棕色，红棕色气体为NO2，说明生成NO，则含有氮元素，即一定含有NaNO2；另一份滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，但已确定没有K2SO4说明一定有Na2SO3，不确定是否有碳酸根；滤渣中加盐酸后完全溶解，滴加KSCN溶液无现象，通入Cl2，溶液变红色，说明有Fe2+，不含Fe3+，则滤渣中一定含有FeO，不含Fe2O3；故一定有NaNO2、Na2SO3、FeO，一定没有KNO3、K2SO4 、Fe2O3，不确定是否有NaCO3；故B正确；C．另一份滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，只能证明含有Na2SO3，不能证明不含NaCO3；故C错误；D．焰色反应透过蓝色钴玻璃未见紫色，说明不含有钾元素即不含KNO3、K2SO4；故D错误；故答案选B。
16．【答案】B
【分析】溶液pH=1，说明有H+，则不含有、、；继续滴加足量硝酸钡溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有；向得到的澄清溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明原溶液中含有，由于H+与同时有时溶液有强氧化性，故溶液中不含有；浓度均为，根据电荷守恒可以判断出溶液中含有，、都不能含有；综上，原溶液中一定含有的离子是：、、、，一定不含有的离子是、、、、、；
【解析】A．加入足量硝酸钡溶液时，在酸性溶液中，将氧化为Fe3+，发生了氧化还原反应，故A正确；B．由分析可知，原溶液中不含有，故B错误；C．由分析可知，原溶液中一定不含、、、、、，故C正确；D．由分析可知，原溶液中一定含有、、、，故D正确。答案选B。
17．【答案】B
【分析】①取适量样品放入水中并充分搅拌，然后过滤得到无色溶液与滤渣，说明溶液中一定无KMnO4；②取少量滤渣置于足量稀硝酸中，滤渣部分溶解并有气体产生，说明固体中一定有CaCO3、K2SO4、Ba(NO3)2。
【解析】A．根据分析，固体粉末中一定无KMnO4，A说法正确；B．向滤液中加入适量Fe粉，无酸与铁粉反应生成气体，B说法错误；C．滤渣部分溶解，说明滤渣中可能含有，C说法正确；D．滤渣部分溶解产生的气体为二氧化碳，二氧化碳气体不易形成酸雨，D说法正确；答案选B。
18．【答案】D
【解析】A．向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀，该溶液中含有或者硫酸根等离子，A错误；B． 与浓NaOH溶液不生成盐与水，不能证明具有两性，B错误；C．甲酸中含有醛基，所以加入足量氢氧化钠后再做银镜反应，出现银镜，不能说明甲酸中含有甲醛，C错误；D．将氯化锆()固体暴露在潮湿空气中，产生白色烟雾，说明发生了水解，D正确；故选D。
19．【答案】C
【解析】A．根据亚硫酸钠加入含淀粉的碘水中，溶液褪色，说明碘水把亚硫酸钠氧化了，说明的氧化性强于，即的还原性强于，但向无色溶液中加入少量溴水溶液不变色，不能说明溴的氧化性不如碘单质强，因为被少量的溴氧化的是，故A错误；B．由A分析知，不能判断是否有，故B错误；C．判断无色溶液中一定含有，可能含有，根据电荷守恒，一定存在，故C正确；D．溶液是无色溶液，说明一定不含紫色的，故D错误；故选C。
20.【答案】B
【解析】取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液变为橙色，则一定含有Br-，生成气体说明含CO32-；向橙色溶液中加BaCl2溶液无明显现象，则一定不含SO32-离子，且Al3+、CO32-相互促进水解不能共存，则一定不存在Al3+，由电荷守恒可知，一定含阳离子K+，不能确定是否含OH-，还需要检验，故答案为B。
21．C。解析：滤液中加入了烧碱溶液，通过焰色反应不能确定原溶液中是否存在Na＋；加入BaCl2溶液生成沉淀1，说明原溶液中至少含有CO、SO中的一种，沉淀一部分溶于盐酸，所以沉淀一一定是BaSO4、BaCO3的混合物，故原溶液中一定存在CO、SO，CO和Al3＋不能大量共存，所以原溶液中一定不存在Al3＋；沉淀二为硫酸钡沉淀，其物质的量为＝0.01 mol，CO的物质的量为＝0.01 mol；向所得滤液中加入氢氧化钠溶液，生成了气体，则该气体应为氨气，证明原溶液中一定含有NH，其物质的量为＝0.05 mol，CO、SO所带负电荷的物质的量之和为0.01 mol×2＋0.01 mol×2＝0.04 mol，根据电荷守恒，原溶液中一定存在Cl－，不能确定是否存在Na＋，所以n(Cl－)≥0.01 mol。
22．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，物质的量为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。
23．(1)NH、CO、SO、K＋　Mg2＋、Fe3＋　
(2)Cl－　 加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl－存在，否则不存在　
(3)c(SO)＝0.1 mol·L－1，c(CO)＝0.2 mol·L－1，c(NH)＝0.4 mol·L－1，c(K＋)≥0.2 mol·L－1
解析：由①知溶液中可能含Cl－、CO、SO，由②知溶液中一定含NH，且n(NH)＝0.04 mol，由③知溶液中一定含CO、SO，则一定不含Mg2＋、Fe3＋(二者与CO不能大量共存)，且n(SO)＝＝0.01 mol，n(CO)＝＝0.02 mol，所以得出结论：溶液中一定含NH、CO、SO，一定不含Mg2＋、Fe3＋，由于n(SO)×2＋n(CO)×2＝0.01 mol×2＋0.02 mol×2＝0.06 mol>n(NH)×1＝0.04 mol×1＝0.04 mol，故必存在K＋。又因溶液中可能存在Cl－，则n(K＋)≥0.02 mol。所以c(SO)＝0.1 mol·L－1，c(CO)＝0.2 mol·L－1，c(NH)＝0.4 mol·L－1，若原溶液中不存在Cl－，则c(K＋)＝0.2 mol·L－1，若存在Cl－，则c(K＋)>0.2 mol·L－1，故c(K＋)≥0.2 mol·L－1，检验可能存在的Cl－时要注意SO、CO的干扰。
24．Ⅰ.(1)Ba2＋＋CO===BaCO3↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓　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
Ⅱ.(1)5Fe2＋＋MnO ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O　
(2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
解析：Ⅰ.①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明CO、 SO 、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 ；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，则含SO 的物质的量为＝0.01 mol，含CO的物质的量为＝0.02 mol，可进一步判断无Mg2＋、Ba2＋。再根据电中性原则，可进一步判断Na＋、Cl－存在的可能性。(1)根据分析可知，实验③加入的Ba2＋分别与CO、SO反应生成沉淀，离子方程式为Ba2＋＋CO===BaCO3↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓，加入足量盐酸，BaCO3溶解，离子方程式为BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。(2)根据分析可知，溶液中含有CO、SO，所以Mg2＋、Ba2＋一定不存在。(3)CO、SO、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所带正电荷为0.04 mol，已知的阴离子CO、SO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＋)≥＝0.2 mol·L－1。Ⅱ.(1)亚铁离子能与高锰酸钾发生氧化还原反应，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋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＋。
25．(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。
26.【答案】(1)
(2)CuAl2Cl8
(3)① ②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有元素；再向溶液中加入溶液，有白色沉淀，说明有元素
【分析】含有Cu2+的溶液显蓝色，含有[Cu(NH3)4]2+的溶液显深蓝色，化合物X溶解后得到的溶液A呈现蓝色，且加入足量氨水后得到深蓝色溶液，即可推得化合物X中含有Cu2+；向含有Al3+的溶液中加入氨水可用于制备Al(OH)3，且Al(OH)3为可溶于NaOH溶液的白色沉淀，即可推断白色沉淀B为Al(OH)3沉淀；深蓝色溶液在加入硝酸酸化的AgNO3溶液后有白色沉淀析出，可推得化合物X中含有Cl-，综上，化合物X中含有Al3+、Cu2+和Cl-。
【解析】(1)由上述分析可得，白色沉淀D为Al(OH)3，灼烧Al(OH)3得到Al2O3，故白色固体为Al2O3；溶液D中含有的阳离子有Cu2+、、Ag+、H+，阴离子有，故溶液中含有：，故答案为：；。
(2)由图示数据并根据原子守恒可知，4.020g X中含有铝离子物质的量为：=0.02mol，含有氯离子物质的量为：=0.08mol，由化合物应显电中性可得三种离子物质的量比值为n(Cu2+)：n(Al3+)：n(Cl-)=1：2：8，则可得X的化学式为CuAl2Cl8；阴离子中Al原子的杂化方式为sp3，空间结构为正四面体，与CH4相同，其电子式为，故答案为：CuAl2Cl8；。
(3)①由上述分析可知，蓝色溶液A中含有Al3+、Cu2+和Cl-，与反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在Cu2+，可推测铜元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的+2价，而是+1价，即反应过程中Cu元素化合价降低，中氮元素显-2价，具有还原性，反应过程中N元素化合价升高生成N2，符合反应中有气体产生，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应离子方程式为。
②Cu2+在溶液中显蓝色，CuCl中Cu元素为+1价，能被硝酸氧化为+2价，CuCl与硝酸反应过程中Cl元素以Cl-形式存在于溶液中，Cl-与AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，故答案为：将白色沉淀于硝酸，得到蓝色溶液，说明有元素；再向溶液中加入溶液，有白色沉淀，说明有元素。
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