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第3讲　离子共存、检验与推断
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。
考点一　离子共存
1．离子共存的判断
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．离子不能共存的4个角度
(1)因发生复分解反应不能大量共存
①生成难溶物或微溶物
离子 不能大量共存的离子
Ba2+、Ca2+ SO、CO、SO等
Ag＋ SO、CO、Cl－等
OH－ Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Fe2+、 Cu2+等
②生成难电离或易挥发的物质
离子 不能大量共存的离子
H＋ OH－、CO、HCO、SO、HSO、F－、CH3COO－、S2O等
OH－ H＋、NH、HCO、HSO等
(2)强氧化性与强还原性的离子（或分子）在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
MnO(H＋) S2-、SO、I－、Fe2+、Br－、Cl－等
ClO－ S2-、SO、I－、Fe2+、Br－、Cl－(H＋)等
NO(H＋) S2-、SO、I－、Fe2+等
Fe3+ S2-、SO、I－等
(3)因发生相互促进的水解反应不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
Al3+ CO、HCO、SO、HSO、S2-、HS－、[Al(OH)4]－、SiO等
Fe3+ CO、HCO、[Al(OH)4]－、SiO等
(4)因发生配合反应不能大量共存
Fe3+与SCN－、Ag＋与NH3·H2O等不能大量共存。
题组一　题干有限定条件的离子共存的判断
1．（2025·广东汕头高三期中）在澄清透明的酸性溶液中。下列离子能共存的是(　A　)
A．Cu2+、SO、Na＋、NO
B．Ca2+、MnO、Fe2+、C2O
C．Fe3+、OH－、Mg2+、SO
D．CH3COO－、K＋、Cl－、Ba2+
解析：澄清透明的酸性溶液中，Cu2+、SO、Na＋、NO均可大量共存，A符合题意；MnO在酸性条件下会氧化Fe2+、C2O，不能大量共存，B不符合题意；澄清透明的酸性溶液中，不能大量存在OH－，C不符合题意；CH3COO－会结合氢离子生成弱电解质醋酸，D不符合题意。
2．（2025·陕西西安四中期中）实验室欲配制一种仅含四种离子（不考虑来源于水电离的离子）的溶液，且溶液中四种离子的浓度均为1 mol/L，能达到此目的的是(　C　)
A．Al3+、K＋、SO、NO
B．ClO－、I－、K＋、Na＋
C．Na＋、Mg2+、SO、Cl－
D．Ba2+、OH－、CO、K＋
解析：Al3+、K＋、SO、NO在溶液中可以大量共存，但当物质的量相等时，不满足电荷守恒，A不符合题意；ClO－、I－在溶液中发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意；Na＋、Mg2+、SO、Cl－在溶液中可以大量共存，当物质的量相等时，满足电荷守恒，C符合题意；Ba2+、CO在溶液中结合生成碳酸钡白色沉淀，不能大量共存，D不符合题意。
题组二　选项有限定条件的离子共存的判断
3．（2025·安徽池州高三期末）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　)
A．室温下，pH＝1的溶液中：Na＋、Fe3+、SO、Cl－
B．在中性溶液中：Na＋、Fe3+、SO、NO
C．加入Al能放出H2的溶液中：Na＋、NH、Cl－、NO
D．由水电离出的c(OH－)＝10-12 mol/L的溶液中：Cl－、Na＋、S2O、SO
解析：室温下，pH＝1的溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L-1，溶液显酸性，Na＋、Fe3+、SO、Cl－之间不反应，都能共存，A符合题意；Fe3+水解显酸性，中性溶液中铁离子不能大量存在，B不符合题意；加入Al能放出H2的溶液可能是强碱溶液也可能是酸性溶液，若为强碱溶液，NH和OH－不能大量共存，若为酸性溶液，溶液中含有HNO3，与Al反应不会生成H2，C不符合题意；由水电离出的c(OH－)＝1×10-12 mol·L-1的溶液中，水的电离受到了抑制作用，该溶液可能显酸性，也可能显碱性，在酸性溶液中，H＋和S2O反应生成二氧化硫和单质硫，不能共存，D不符合题意。
4．（2025·辽宁辽西联合校期中）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　A　)
A．0.1 mol·L-1氨水：Na＋、K＋、OH－、NO
B．0.1 mol·L-1NaHCO3溶液：Na＋、K＋、SO、OH－
C．0.1 mol·L-1NaNO3溶液：NH、Cl－、H＋、Fe2+
D．0.1 mol·L-1AgNO3溶液：NH、Mg2+、Cl－、SO
解析：A项，0.1 mol·L-1氨水中，Na＋、K＋、OH－、NO互不反应可以共存；B项，0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中，碳酸氢根与OH－反应生成碳酸根和水，不能大量共存；C项，0.1 mol·L-1 NaNO3溶液提供的硝酸根在酸性条件下具有氧化性，能氧化Fe2+，反应的离子方程式为3Fe2+＋NO＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O，不能大量共存；D项，氯化银是沉淀、硫酸银微溶，0.1 mol·L-1AgNO3溶液中Cl－、SO不能大量共存。
离子共存的常见限定条件分析
(1)溶液无色说明溶液中有色离子不能大量存在。
(2)常见表示溶液呈酸性的描述
①常温下，pH＝1的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④c(H＋)＝0.1 mol·L-1的溶液。
(3)常见表示溶液呈碱性的描述
①常温下，pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞变红的溶液；④c(OH－)＝0.1 mol·L-1的溶液。
(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述
①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下，水电离出的c(OH－)＝1×10-12 mol·L-1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
考点二　离子的检验与推断
1．常见阳离子的检验与推断依据
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阳离子 试剂 实验现象（依据）
Mg2+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀溶解
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]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)依据生成的气体检验或推断
NH产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
阳离子 试剂或方法 实验现象（依据）
H＋ 紫色石蕊溶液 溶液变红
Na＋ 焰色试验 黄色火焰
K＋ 焰色试验 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， 后变红色
2.常见阴离子的检验与推断依据
(1)依据生成的沉淀检验或推断
阴离子 试剂 实验现象（依据）
Cl－、Br－、I－ AgNO3溶液和稀硝酸 产生白色沉淀：AgCl 产生淡黄色沉淀：AgBr 产生黄色沉淀：AgI
SO 稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀
CO CaCl2溶液 和稀盐酸 加CaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体
(2)依据生成的气体检验或推断
阴离子 试剂 实验现象（依据）
CO、 HCO 稀盐酸和 澄清石灰水 产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO、 HSO 稀硫酸 和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液褪色
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
①OH－
②有机层（下层）
③I－溶液变蓝，表明有I－
3．离子推断
(1)应用四项基本原则进行离子推断
(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。
　正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则溶液中一定存在SO。(　×　)
(2)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在CO。(　×　)
(3)某溶液的焰色试验呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素。(　√　)
(4)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－。(　√　)
(5)加入稀硫酸，产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体，则溶液中一定存在SO。(　×　)
题组一　常见离子的检验
1．（2024·辽宁六校协作体高三联考）下列离子检验所用试剂或实验现象错误的是(　C　)
选项 离子 试剂 现象
A I－ 氯水和淀粉溶液 溶液显蓝色
B SO 稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象，加BaCl2溶液后生成白色沉淀
C NH 浓NaOH溶液和湿润的蓝色石蕊试纸 在加热条件下，产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D Fe3+ KSCN溶液 溶液变为红色
解析：向溶液中滴加氯水和淀粉溶液，溶液显蓝色，说明I－被氧化为I2，则溶液中含有I－，A正确；向溶液中加稀盐酸无明显现象，加BaCl2溶液后生成白色沉淀，白色沉淀一定是硫酸钡，则溶液中含有SO，B正确；氨气是碱性气体，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C错误；向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，证明溶液中含有Fe3+，D正确。
2．（2024·辽宁沈阳重点高中联合体期中联考）下列有关物质检验和鉴别的说法错误的是(　C　)
A．用焰色试验检验溶液中是否含钾元素
B．用湿润的蓝色石蕊试纸可鉴别Cl2和HCl
C．用氯化钡溶液可鉴别Na2CO3和Na2SO3溶液
D．用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
解析：多种金属或它们的化合物在灼烧时，会使火焰呈现特殊的颜色，即为焰色试验，钾元素的焰色为紫色，需要通过蓝色钴玻璃观察，则用焰色试验可检验溶液中是否含钾元素，A项正确；Cl2接触湿润的蓝色石蕊试纸，试纸先变红后褪色，HCl接触湿润的蓝色石蕊试纸，试纸变红，B项正确；BaCl2溶液与Na2CO3和Na2SO3两种溶液反应，都会生成白色沉淀，C项错误；FeSO4溶液变质生成Fe2(SO4)3溶液，Fe2(SO4)3溶液遇KSCN溶液变成红色，可以用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质，D项正确。
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子 干扰离子 排除措施
Cl－ SO 加过量的Ba(NO3)2溶液
CO 加稀硝酸酸化
OH－
SO CO 加盐酸酸化
SO
Ag＋
SO CO 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色
CO SO 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊
题组二　离子推断
3．（2025·湖北武汉高三期中联考）某溶液含Na＋、NH、SO、Cl－、Fe2+、Fe3+中的几种，且各离子浓度相同。为确定其组成，进行实验：①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，过滤；②向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，微热，产生气体。
下列关于原溶液的说法正确的是(　D　)
A．不能确定是否有Fe3+
B．需通过焰色试验确定Na＋是否存在
C．Fe2+、Fe3+都存在
D．存在NH、SO、Cl－、Fe2+
解析：该溶液中加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，表明该沉淀为BaSO4，所以原溶液中一定有SO；向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，表明沉淀为Fe(OH)3，而由于溶液中曾经加入了HNO3溶液，暂时无法确定原溶液中含有的是Fe2+还是Fe3+或二者均有；微热可产生气体，该气体为NH3，则表明原溶液中含有NH；最后依据题目信息“各离子浓度相同”，结合溶液中的正电荷与负电荷数目相等，可判断出溶液中必须还有阴离子Cl－，且Fe2+和Fe3+之间只能有Fe2+存在，据此解答。由以上分析可知原溶液含有Fe2+，不含Fe3+，A错误；溶液中各离子浓度相等，正电荷数目已经足够多，不可能再有Na＋、Fe3+，否则电荷不守恒，B、C错误；依据分析可得出溶液中含有的离子为NH、SO、Cl－、Fe2+，D正确。
4．（2025·重庆名校联盟高三期中）40 mL X溶液中可能含有下列离子中的若干种：Na＋、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl－、SO。现对X溶液进行如图所示实验，其现象和结果如图。下列说法正确的是(　C　)
A．X溶液中一定含有Mg2+、Al3+、Cl－，不含有Na＋和NH
B．X溶液中一定含有Na＋、Mg2+、Cl－，可能含有Al3+
C．X溶液中一定含有Na＋，且c(Na＋)为1.50 mol/L
D．X溶液中c(Mg2+)为0.50 mol/L、c(Al3+)为0.250 mol/L
解析：20 mL X溶液中加入足量硝酸钡溶液，没有明显现象，说明X溶液不含SO，再加入足量硝酸银溶液，产生白色沉淀，该沉淀只能是AgCl，说明X溶液含有Cl－，且n(Cl－)＝n(AgCl)＝＝0.1 mol；20 mL X溶液中加入氢氧化钠溶液，加热，由滤液稀释后氢氧根离子浓度，可知氢氧化钠有剩余，反应消耗NaOH的物质的量为0.025 L×4.00 mol/L－0.2 L×0.1 mol/L＝0.08 mol，不产生刺激性气味的气体，证明不含有NH，有白色沉淀生成，白色沉淀只能为Mg(OH)2，说明X溶液含有Mg2+，则一定不含Fe3+，n(Mg2+)＝n[Mg(OH)2]＝＝0.02 mol，0.02 mol Mg2+消耗NaOH的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol＜0.08 mol，故X溶液还含有Al3+，由Al3+＋4OH－===Al[(OH)4]－，可知n(Al3+)＝＝0.01 mol，由于2n(Mg2+)＋3n(Al3+)＝0.02 mol×2＋0.01 mol×3＝0.07 mol＜n(Cl－)＝0.1 mol，根据溶液呈电中性，可知X溶液中一定含有Na＋，且20 mL溶液中n(Na＋)＝0.1 mol－0.07 mol＝0.03 mol。由分析可知，X溶液中一定含有Na＋、Mg2+、Al3+、Cl－，一定不含NH、Fe3+、SO，A、B错误；X溶液中一定含有Na＋，20 mL溶液中n(Na＋)＝0.03 mol，X溶液中c(Na＋)＝＝1.50 mol/L，C正确；溶液中c(Mg2+)＝＝1 mol/L，c(Al3+)＝＝0.5 mol/L，D错误。
1．（2024·浙江1月选考）在溶液中能大量共存的离子组是(　D　)
A．H＋、I－、Ba2+、NO
B．Fe3+、K＋、CN－、Cl－
C．Na＋、SiO、Br－、Ca2+
D．NH、SO、CH3COO－、HCO
解析：A项，H＋、I－、NO三种离子会发生氧化还原反应而不能大量共存；B项，Fe3+、CN－会反应生成[Fe(CN)6]3-而不能大量共存；C项，SiO、Ca2+会反应生成CaSiO3沉淀而不能大量共存；D项，NH、CH3COO－、HCO虽然会发生不同程度水解，但水解是微弱的，能大量共存。
2．（2022·湖北卷）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　C　)
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
解析：氨水显碱性，会与Ag＋、Cu2+反应，不能大量共存，A项不符合题意；Fe3+、I－会发生氧化还原反应，不能大量共存，且Fe3+与HCO发生相互促进的水解反应，也不能大量共存，B项不符合题意；醋酸溶液显酸性，在醋酸溶液中SO、NH、Br－、H＋均不会发生反应，能大量共存，C项符合题意；硝酸银溶液中的银离子会与Cl－、CO反应，不能大量共存，D项不符合题意。
3．（2024·辽宁卷）下列实验方法或试剂使用合理的是(　A　)
选项 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
解析：若溶液中含有Fe2+，可以与K3[Fe(CN)6]发生反应生成特征蓝色沉淀，A项合理；随着滴定的不断进行，溶液中S2-不断被消耗，溶液中的HS－还可以继续发生电离生成S2-，使得测定结果偏大，B项不合理；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；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。
4．（2023·山东卷）鉴别浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是(　C　)
A．测定溶液pH
B．滴加酚酞试剂
C．滴加0.1 mol·L-1 KI溶液
D．滴加饱和Na2CO3溶液
解析：A项，NaClO溶液显弱碱性，Ba(OH)2溶液显强碱性，Al2(SO4)3溶液显酸性，则测定溶液pH可以鉴别出来；B项，NaClO溶液显弱碱性且具有强氧化性，滴入酚酞试剂，先变红后褪色，Ba(OH)2溶液显强碱性，滴入酚酞试剂，溶液呈红色，Al2(SO4)3溶液显酸性，滴入酚酞试剂不变色，可以鉴别出来；C项，NaClO溶液滴入碘化钾溶液，发生氧化还原反应生成碘单质，而Ba(OH)2溶液、Al2(SO4)3溶液滴入碘化钾溶液后，因两者都不与其反应而没有现象，则仅用滴加0.1 mol·L-1 KI溶液无法鉴别；D项，饱和Na2CO3溶液和NaClO溶液不反应，和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀，和Al2(SO4)3溶液发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体，则滴入饱和Na2CO3溶液是可以鉴别出来的。
5．（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：
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。
该样品中确定存在的是(　A　)
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
解析：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，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑，由于盐酸过量，向②的上层清液中滴加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、Na2CO3与过量稀盐酸反应的现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。
课时作业3
（总分：60分）
一、选择题（每小题3分，共30分。每小题只有1个选项符合题意）
1．（2025·八省联考陕西卷）下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是(　B　)
A．S2O、H＋、I－、Na＋
B．CO、Cl－、ClO－、K＋
C．NH、Br－、Cu2+、Ag＋
D．K＋、Fe3+、[Cu(NH3)4]2+、SO
解析：S2O、H＋反应生成硫单质、二氧化硫和水，不能大量共存，A不符合题意；CO、Cl－、ClO－、K＋在水溶液中可以大量共存，B符合题意；Br－、Ag＋会生成溴化银沉淀，不能大量共存，C不符合题意；Fe3+在[Cu(NH3)4]2+大量存在的溶液中会生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，D不符合题意。
2．（2025·黑龙江佳木斯高三期中）某溶液中可能含有SO、CO、Cl－。为了检验其中是否含有SO，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是(　B　)
A．H2SO4 B．HCl
C．AgNO3 D．NaOH
解析：A项，H2SO4可以除去CO，但是会引入SO，不符合题意；B项，HCl可以除去CO，再加入BaCl2溶液，若产生沉淀，则有SO，符合题意；C项，AgNO3主要用于检验Cl－，无法排除CO的干扰，不符合题意；D项，NaOH无法排除CO的干扰，不符合题意。
3．（2025·江西名校协作体高三期中联考）常温下，下列溶液中的粒子能大量共存的是(　C　)
A．加入铁产生氢气的溶液：K＋、SO、Na＋、ClO－
B．pH<7的溶液：Ba2+、Na＋、I－、HCO
C．加入硫酸镁的溶液：K＋、Na＋、NO、Cl－
D．加入氢氧化钠的溶液：Na＋、Mg2+、Cl－、S2-
解析：A项，加入铁产生氢气的溶液呈酸性，ClO－与H＋反应生成HClO，不能大量共存；B项，pH<7的溶液呈酸性，HCO与H＋反应生成气体，不能大量共存；C项，K＋、Na＋、NO、Cl－四种离子互不反应，且与硫酸镁也不反应，能大量共存；D项，加入氢氧化钠的溶液，Mg2+与OH－反应生成沉淀，不能大量共存。
4．（2021·福建卷）室温下，下列各组离子一定能与指定溶液共存的是(　D　)
A．0.2 mol·L-1的NH4Cl溶液：Na＋、K＋、SO、SiO
B．0.1 mol·L-1的FeCl3溶液：NH、Ca2+、Br－、SCN－
C．0.2 mol·L-1的H2SO4溶液：Mg2+、Fe2+、NO、Cl－
D．0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液：Na＋、K＋、Cl－、ClO－
解析：NH4Cl是强酸弱碱盐，0.2 mol·L-1的NH4Cl溶液显酸性，H＋与SiO生成硅酸沉淀，不能大量共存，A不符合题意；0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，Fe3+与SCN－生成Fe(SCN)3，不能大量共存，B不符合题意；0.2 mol·L-1的H2SO4溶液，H＋、Fe2+、NO共同作用发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意；0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液，Ba2+、OH－、Na＋、K＋、Cl－、ClO－能大量共存，D符合题意。
5．（2025·黑龙江哈尔滨九中期中）25 ℃，下列指定条件下离子能够大量共存的是(　C　)
A．加入甲基橙显红色的溶液：NO、S2O、NH、Br－
B．醋酸钠和醋酸混合溶液，当c(Na＋)＝c(CH3COO－)时：Cl－、Fe3+、H＋、SO
C．c(H＋)＝10-10 mol/L的溶液：NO、Na＋、Br－、K＋
D．惰性电极电解时，一开始就能产生氧气的溶液：SO、HCO、Na＋、Mg2+
解析：加入甲基橙显红色的溶液为酸性溶液，酸性溶液中硝酸根离子与硫代硫酸根离子发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误；由电荷守恒可知，醋酸根离子和钠离子浓度相等的醋酸钠和醋酸混合溶液为中性溶液，中性溶液中不可能含有大量的氢离子和铁离子，B错误；氢离子浓度为10-10 mol/L的溶液为碱性溶液，四种离子在碱性溶液中不发生任何反应，能大量共存，C正确；具有还原性的亚硫酸根离子在溶液中的放电能力强于氢氧根离子，则用惰性电极电解含有亚硫酸根离子的溶液时，一开始亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，不可能产生氧气，D错误。
6．（2025·辽宁丹东高三期中）下列关于溶液中离子检验的实验方案设计、现象和结论都正确的是(　A　)
选项 待检离子 实验方案设计、现象及结论
A Fe2+ 取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，无明显现象，再加入H2O2溶液，溶液变为红色，该溶液中含有Fe2+
B Cl－ 取少量溶液于试管中，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该溶液中含有Cl－
C NH 取少量溶液于试管中，加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝，该溶液中不含NH
D Na＋ 用玻璃棒蘸取某无色溶液，灼烧，观察火焰呈黄色，该溶液中含有Na＋
解析：含Fe2+的溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，再加入H2O2溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变为红色，则该溶液中含有Fe2+，A正确；取少量溶液于试管中，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，没有加硝酸酸化，白色沉淀不能证明是氯化银，B错误；取少量溶液于试管中，加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，应该加热试纸才变蓝，所以题中实验方案设计不能证明该溶液中不含NH，C错误；玻璃棒中含有硅酸钠，用玻璃棒蘸取某无色溶液，灼烧，观察火焰呈黄色，不能证明该溶液中含有Na＋，D错误。
7．（2025·河北石家庄高三期中）下列各组物质中，只用蒸馏水（可用组内物质）无法检验的是(　C　)
A．无水硫酸铜、硫酸钠、硫酸钡
B．过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠
C．碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钾
D．浓硫酸、NaOH溶液、苯
解析：加入蒸馏水，溶液呈蓝色的是无水硫酸铜，不溶于水的是硫酸钡，剩下的是硫酸钠，A不符合题意；过氧化钠溶于蒸馏水，与水反应生成气体有气泡冒出，利用碳酸钠和碳酸氢钠溶解度不同，可区分，B不符合题意；碳酸钠、硫酸钾溶于水，无明显现象，不可检验，C符合题意；浓硫酸溶于水放出大量的热，苯不溶于水，剩下的是NaOH溶液，D不符合题意。
8．（2025·河北沧衡八校联盟期中联考）下列离子组能大量共存，且加入对应的试剂发生反应的离子方程式正确的是(　D　)
选项 离子组 加入的试剂 离子方程式
A Al3+、Ag＋、Cl－ 少量NaOH溶液 Al3+＋3OH－ ===Al(OH)3↓
B Fe2+、SO、H＋ 少量Ba(NO3)2溶液 3Fe2+＋NO＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O
C H＋、SO、S2- 少量H2SO4溶液 SO＋2S2-＋6H＋===3S↓＋3H2O
D Fe3+、SO、Cl－ 足量铁粉 Fe＋2Fe3+===3Fe2+
解析：Ag＋与Cl－不能大量共存，A不符合题意；酸性条件下，Fe2+与NO会发生离子反应，同时Ba2+与SO也会发生离子反应，B不符合题意；酸性条件下，S2-与SO不能大量共存，C不符合题意；Fe3+、SO、Cl－之间相互不反应，能大量共存，当加入足量铁粉时，铁与铁离子反应，离子方程式为Fe＋2Fe3+===3Fe2+，D符合题意。
9．（2025·河南漯河高三期末）现有易溶强电解质的混合溶液10 L，其中可能含有K＋、Ba2+、Na＋、NH、Cl－、SO、[Al(OH)4]－、OH－中的几种，向其中通入CO2气体，产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示，下列说法不正确的是(　D　)
A．AB段的离子方程式可以表示为2OH－＋CO2===CO＋H2O
B．CD段的离子方程式可以表示为CO＋CO2＋H2O===2HCO
C．该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、[Al(OH)4]－、OH－
D．肯定不存在的离子是SO、NH、Na＋
解析：由题图可知，通入二氧化碳，OA段沉淀物质的量增大说明溶液中含有钡离子和氢氧根离子，不含有硫酸根离子和铵根离子，发生反应的离子方程式为Ba2+＋CO2＋2OH－===BaCO3↓＋H2O，AB段沉淀质量不变说明溶液中过量的氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸根离子，发生反应的离子方程式为2OH－＋CO2===CO＋H2O，BC段沉淀物质的量增大说明溶液中含有四羟基合铝酸根离子，发生反应的离子方程式为2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O，CD段沉淀质量不变说明溶液中碳酸根离子与二氧化碳反应生成碳酸氢根离子，发生反应的离子方程式为CO＋CO2＋H2O===2HCO，DE段沉淀质量减小说明碳酸钡与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钡，发生反应的离子方程式为BaCO3＋CO2＋H2O===Ba2+＋2HCO，则溶液中一定含有1 mol钡离子、3 mol氢氧根离子、1 mol四羟基合铝酸根离子，一定不存在硫酸根离子和铵根离子，由电荷守恒可知，溶液中一定存在钠离子和钾离子中的一种或两种。故选D。
10．（2025·辽宁省实验中学期中）某溶液可能含有Al3+、NH、Fe2+、Na＋、CO、SO、Cl－、NO中的若干种，若在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，无明显现象，并得到溶液X，对溶液X进行如图实验，下列结论正确的是（忽略水的电离，且原溶液中各离子浓度均为0.5 mol/L）(　A　)
A．原溶液中一定存在NH、Fe2+、SO
B．原溶液中可能含有NO和Al3+
C．白色沉淀C可能是Al(OH)3
D．沉淀B可能是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物
解析：在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，无明显现象，则溶液中不存在CO，且Fe2+、NO不能同时存在；向溶液X中加入硝酸钡产生气体A，气体A遇到空气变成红棕色，则A为NO，原溶液中一定含有Fe2+，则一定不含NO；生成的白色沉淀A只能为硫酸钡，则溶液中一定含有SO；向溶液A中加入过量氢氧化钠溶液，得到的沉淀B为氢氧化铁，气体B只能为氨气，则溶液中一定存在NH；向溶液B中通入少量二氧化碳，生成了白色沉淀C，由于溶液中含有氢氧根离子和钡离子，则沉淀C一定含碳酸钡；根据分析可知，溶液中一定含有NH、Fe2+、SO，一定不含NO、CO，由于原溶液中各离子浓度均为0.5 mol/L，根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定不含Al3+、Na＋，一定含有Cl－。答案为A。
二、非选择题（共30分）
11．（15分）（2025·河北廊坊高三期中）某澄清水样中可能含有的离子如表：
阳离子 Na＋、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+
阴离子 Cl－、CO、NO、SO、SiO
为检测其成分，某化学兴趣小组用3个小试管分别取少许水样，记作水样①、水样②、水样③。做了如下实验：
ⅰ.向水样①中加入几滴KSCN溶液，无明显变化。
ⅱ.向水样②中加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色；再向反应后所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；将上述无色气体通入足量Ba(OH)2溶液中，无明显变化。
ⅲ.向水样③中加入过量NaOH溶液，仅有白色沉淀生成，静置一段时间，白色沉淀最终变为红褐色，取上层无色透明溶液，逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加稀盐酸，白色沉淀又全部溶解。
请回答下列问题：
(1)由以上实验可判断，该水样中一定不含有的阳离子是Cu2+、Fe3+（写离子符号，下同），一定不含有的阴离子是CO、SiO。
(2)在水样②的实验过程中生成无色气体的氧化还原反应的离子方程式为3Fe2+＋NO＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O。无色气体遇空气变成红棕色的原因为2NO＋O2===2NO2（用化学方程式表示），该反应属于四种基本反应类型中的化合反应。
(3)水样③的实验中，滴加稀盐酸时生成白色沉淀的离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O。
(4)实验室中检验Na＋存在的方法为焰色试验。
(5)若水样中存在的阳离子的浓度均为1 mol·L-1，阴离子浓度相等且为整数，则溶液中不存在（填“存在”或“不存在”）Cl－，理由是溶液呈电中性。
解析：根据实验ⅰ推断水样中无Fe3+；实验ⅱ中无色气体NO遇空气变成红棕色NO2，则水样中一定含NO和Fe2+，一定不含能与Fe2+反应的CO、SiO，向反应后所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则白色沉淀为不溶于酸的硫酸钡沉淀，推断一定含SO；实验ⅲ中加入过量NaOH溶液，生成白色沉淀最终变为红褐色，说明含有Fe2+而不含有Cu2+，取上层无色透明溶液，逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加稀盐酸，白色沉淀又全部溶解，则说明水样中含有Al3+。(1)由分析可知，该水样中一定不含有的阳离子是Cu2+、Fe3+；一定不含有的阴离子是CO、SiO。(2)在水样②的实验过程中生成无色气体的氧化还原反应为Fe2+在酸性条件下被NO氧化为Fe3+，同时硝酸根离子被还原为NO，反应的离子方程式为3Fe2+＋NO＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O；无色气体遇空气变成红棕色的原因为NO和空气中的氧气反应生成二氧化氮气体，化学方程式为2NO＋O2===2NO2，为化合反应。(3)水样③的实验中，加入过量NaOH溶液，铝离子和过量氢氧根离子反应生成[Al(OH)4]－，滴加稀盐酸时[Al(OH)4]－又和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O。(4)焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钠离子的焰色试验为黄色，故实验室中检验Na＋存在的方法为焰色试验。(5)由分析可知，水样中一定存在：Al3+、Fe2+、NO、SO，若水样中存在的阳离子的浓度均为1 mol/L，设水样体积为V L，则Al3+、Fe2+的正电荷总数为5VNA，阴离子浓度相等且为整数，则阴离子仅含有NO、SO不符合题意，则含有1 mol/L的Na＋、2 mol/L的NO、2 mol/L的SO才符合题意，故不存在Cl－。
12．（15分）（2025·山东青岛五十八中期中）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Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、Na＋和五种阴离子NO、OH－、Cl－、CO、Xn－（n＝1或2）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Na2CO3和Ba(OH)2。
(2)物质C中含有离子Xn－。为了确定Xn－，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硝酸，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则Xn－为c（填字母）。
a．Br－　b．CH3COO－　c．SO　d．HCO
(3)将38.4 g Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的NO（填相应的离子符号）。写出Cu溶解的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，若要将Cu完全溶解，至少加入H2SO4的物质的量是0.8 mol。
(4)E溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质，该反应的离子方程式为2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。
解析：(1)CO只有与Na＋才能形成可溶性物质Na2CO3，OH－能与Na＋、Ba2+形成可溶性物质，与Al3+、Fe3+、Cu2+结合都是沉淀，根据题意，它们所含的阴、阳离子互不相同，故一定存在的物质为Na2CO3和Ba(OH)2。(2)根据C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，可知沉淀为氢氧化铜，则B为Na2CO3，A为Ba(OH)2；向该沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则C为CuSO4，阴离子有SO，Xn－为SO，答案选c。(3)由(2)可知，另两种物质为氯化铁、硝酸铝或氯化铝、硝酸铁，Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，说明D中的阴离子一定是NO，D为硝酸铝，E为氯化铁；管口有红棕色气体生成，说明开始产生的是NO，NO与空气中氧气反应生成红棕色气体NO2，所以Cu溶解的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O；n(Cu)＝＝0.6 mol，根据上述离子方程式可知，消耗H＋的物质的量是1.6 mol，则至少需要硫酸的物质的量是0.8 mol。(4)氯化铁溶液与氢碘酸反应生成氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2，反应的离子方程式为2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。

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