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第2讲　离子共存、检验及粗盐提纯(能力课)
【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．能利用离子的性质，设计粗盐提纯方案。

[微思考1]　判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”。
S2- I－ Fe2＋ Br－ Cl－
____ ____ ____ ____ ____ ____
ClO－ ____ ____ ____ ____ ____ __(酸性)
____ ____ ____ ____ — —
Fe3＋ ____ ____ ____ ____ ____ ____
2．溶液酸碱性的描述
(1)常见表示溶液呈酸性的描述
①常温下pH＜7的溶液；
②使pH试纸变红的溶液；
③使甲基橙呈红色的溶液；
④c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1的溶液等。
(2)常见表示溶液呈碱性的描述
①常温下pH＞7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的溶液等。
(3)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。
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
【示例】　下列有关粒子大量共存的分析正确的是(　　)
选项 限定条件及粒子组 判断与分析
A 透明溶液中：Fe2＋、Na＋、S2－、Cl－ 能大量共存，透明溶液可能是有色溶液
B pH＝1的溶液中：Ba2＋、Cl－、ClO－、Na＋ 不能大量共存，发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C 不能大量共存，会产生白色沉淀
D 能大量共存，因为它们之间不反应
答案：B
(6)(9)(11)
答案：C
要点归纳 · 发掘教材
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
不溶解
溶解

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________玻璃)
Fe3＋ KSCN溶液硫氰化钾 溶液呈红色
Fe2＋ 先加KSCN溶液再加氯水 开始______变化，后变______色
蓝
蓝色钴
无明显
红
[微思考1]　(1)向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，能否说明原溶液中一定有Fe2＋？
(2)做某溶液的焰色试验，火焰呈黄色，溶液中一定存在Na＋，能否说明溶液中不存在K＋？
提示：不能说明原溶液中一定有Fe2＋，原溶液中可能存在Fe3＋，干扰Fe2＋结果的判断，检验Fe2＋时，应先加KSCN，再加氯水。
提示：不能说明溶液中不存在K＋，原溶液可能存在K＋，因为钾的焰色试验显紫色，易被黄色掩盖必须透过蓝色钴玻璃才能观察到。
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HNO3 产生白色沉淀：AgCl
产生淡黄色沉淀：AgBr
产生黄色沉淀：AgI
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
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
稀盐酸和澄清石灰水 产生无色、无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊
稀H2SO4和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，该气体能使品红溶液褪色
(3)依据显示特殊颜色检验或推断
红
蓝
Br－
I－
蓝
提示：错误。溶液中可能存在Ag＋。
3．离子推断的基本原则
实验步骤 实验现象
①取少量该溶液，加几滴甲基橙 溶液变红色
②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，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BaCl2溶液 有白色沉淀生成
④取③中上层清液，加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解
由此判断：
(1)溶液中肯定存在的离子是________________________，溶液中肯定不存在的离子是________________________________。
解析：无色溶液，排除Fe2＋(浅绿色)。由实验现象可获取以下解题信息：
实验现象 获取信息
溶液变红色
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
有白色沉淀生成
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3 由进出性原则可知实验③向溶液中引入了Cl－，故无法判断原溶液中Cl－是否存在
有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 判断溶液中含有Mg2＋和Al3＋
(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验的离子(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)为________________________________________________。
焰色试验，检验K＋；Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液，检验Cl－
[归纳总结]　应用电荷守恒关系定量推断
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。
答案：B
2．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 滴加少量稀硫酸 生成白色沉淀 原溶液中有Ba2＋
B 滴加稀硫酸 有刺激性气味的气体产生
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) 原溶液中有K＋
D 滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝
答案：C
3．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．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
答案：A

3．除杂路线
4．粗盐提纯涉及的主要操作
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
【示例】　用海水得到的粗盐中含有较多杂质(如不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等)，粗盐提纯的流程如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A.步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒
B．步骤②所加X溶液和步骤④所加Y溶液的顺序可以调换
C．步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3
D．该提纯过程未涉及氧化还原反应
答案：B
解析：步骤①⑤⑦均会使用的仪器是玻璃棒，A正确；步骤②所加X溶液为氯化钡溶液，步骤④所加Y溶液为碳酸钠溶液，顺序不可以调换，否则会导致滤液中含有钡离子，B错误；步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3，C正确；该提纯过程涉及的均为复分解反应，不涉及氧化还原反应，D正确。
【对点演练】
氯碱工业中要求对粗盐进行提纯后方可进行电解，现有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体原料，某学生设计了如下方案进行除杂。
下列叙述正确的是(　　)
A．操作①可在蒸发皿中进行
B．操作②和③可以调换顺序
C．操作②所加试剂可改为加氢氧化钡溶液
D．操作④目的只是得到氯化钠的浓溶液
答案：C
解析：固体加热，碳酸氢铵能受热分解生成氨气、水和二氧化碳，残留物为氯化钠和硫酸钠，残留物加入水溶解，然后除去硫酸根离子即可得到氯化钠，除杂过程中注意不能引入新的杂质。操作①为灼烧，应在坩埚中进行，不能在蒸发皿中进行，故A错误；操作②③调换顺序会引入钡离子，后面不能除去，故B错误；前面加入氢氧化钡是过量的，过滤后加入盐酸可以除去氢氧根，故C正确；操作④是为了除去多余的HCl，故D错误。
教考互应　命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性
命题溯源
【示例】　（2022·广东卷，11）为检验牺牲阳极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3% NaCl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AgNO3溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN溶液无红色出现
D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
答案：D
[教材溯源]　本题以检验铁片是否被腐蚀为素材，考查考生对物质检验的掌握情况，体现了离子检验在实践中的应用价值，涉及电化学腐蚀和离子检验等必备知识。与《课程标准》学业质量水平2中“根据已有经验和资料作出预测和假设，能设计简单实验方案”的要求吻合。
[价值引领]　本题属于实验探究中确定某种物质的组成或性质，属于定性与定量分析情境。主要考查考生信息获取与加工、实验探究与创新能力。
[关键能力]　
(1)信息获取与加工能力
镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中→如果铁片被腐蚀，则溶液中含有 Fe2＋、Na＋、Cl－→可通过检验溶液中是否含有 Fe2＋进行判断。
(2)实验探究与创新能力
A项，加入AgNO3溶液产生沉淀→生成AgCl沉淀→无法检验是否含有 Fe2＋→所以错误。
B项，加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现→说明无碘单质生成→无法检验是否含有 Fe2＋→所以错误。
C项，加入KSCN 溶液无红色出现→说明无 Fe3＋生成→无法检验是否含有 Fe2＋→所以错误。
D项，加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成→说明无 Fe2＋生成→说明铁片没有被腐蚀→所以正确。
[考教衔接]　绝大多数常见离子检验的学习出现在必修教材中，常见离子中只有Cu2＋ 、Fe2＋的检验出现在选择性必修2中，所用试剂分别为氨水和K3[Fe(CN)6]溶液，因为出自不同的模块中，容易造成知识上的割裂，备考时要加强归类汇总，构建离子检验的完整体系。

答案：D

答案：C
3．(2024·黑吉辽卷，8)下列实验方法或试剂使用合理的是(　　)
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
答案：A
解析：溶液中含有Fe2＋，可以与K3[Fe(CN)6]发生反应生成蓝色沉淀，A项合理；随着滴定的不断进行，溶液中S2－不断被消耗，但是溶液中的HS－还可以继续发生电离生成S2－，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，6)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(　　)
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
答案：C
解析：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，A不符合题意；NaClO溶液显碱性且具有强氧化性，滴加酚酞溶液后溶液先变红后褪色，Ba(OH)2溶液加入酚酞溶液后只变红不褪色，Al2(SO4)3溶液显酸性，滴入酚酞溶液不变色，则滴加酚酞溶液可以鉴别，B不符合题意；NaClO溶液滴入碘化钾溶液，发生氧化还原反应生成碘，溶液会由无色变成黄色，振荡后会变成无色，而Ba(OH)2溶液、Al2(SO4)3溶液滴入碘化钾溶液后没有现象，则仅用滴加0.1 mol·L-1 KI溶液无法鉴别，C符合题意；
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溶液可以鉴别，D不符合题意。
答案：A
答案：B

答案：A
答案：B
答案：C
5．为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)能达到目的的是(　　)
A.NaOH溶液[Ba(OH)2溶液]
B.漂粉精(Na2CO3溶液)
C.氯水(AgNO3溶液)
D.Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
答案：A
解析：NaOH溶液若变质会混有碳酸钠，Na2CO3与氢氧化钡反应生成白色沉淀，故A正确；漂粉精含氯化钙、次氯酸钙，无论次氯酸钙是否变质，氯化钙可电离出钙离子，加碳酸钠溶液均产生沉淀，不能检验是否变质，故B错误；氯水及盐酸中均含氯离子，与硝酸银反应均生成白色沉淀，不能检验是否变质，故C错误；Na2SO3溶液变质会混有硫酸钠，亚硫酸钠和硫酸钠均与氯化钡反应生成白色沉淀，不能检验是否变质，故D错误。
答案：D
(1)水样中一定含有的阴离子是____________，其物质的量浓度之比为________。
(2)写出BC段所表示反应的离子方程式__________________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推断Na＋是否存在？若存在，Na＋的物质的量浓度c(Na＋)的范围是(若Na＋不存在，则不必回答该问)_________ _____________________。
1∶2
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
40 mL
存在，c(Na＋)≥0.6 mol·L－1
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子_______________(写出实验步骤，现象和结论)。
答案：取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和无气体生成后，向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原水样中含有Cl－；若无白色沉淀生成，证明无Cl－存在
(5)可能存在的离子是Cl－，实验设计为取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全和无气体生成后，向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原水样中含有Cl－；若无白色沉淀生成，证明无Cl－存在。
8．下列各组离子在所给定的条件下可以大量共存的是(　　)
选项 条件 离子
A 加入苯酚显紫色的溶液中
B 使KI-淀粉试纸变蓝的溶液
C K＋、Na＋、[Al(OH)4]－、Br－
D 能和Ca2＋生成沉淀的溶液中 K＋、Ba2＋、CH3COO－、Cl－
答案：A
答案：A
10．鉴别下列物质采用的试剂不可行的是(　　)
A.AgNO3、MgCl2、BaCl2三种溶液：浓氨水
B.BaCl2、Ca(OH)2、Ba(NO3)2三种溶液：SO2气体
C.CaCl2、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液：Na2CO3溶液
D.浓度均为0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液：酚酞溶液
答案：C
选项 假设 溶液成分
A 溶液X遇酚酞变红色 溶质一定是Na2CO3
B 加入氨水后得到红褐色沉淀 一定不含I－
C 若加入铝粉后有Al3＋生成 一定含有H＋
D 若加入淀粉后溶液不显蓝色
答案：B

答案：C
解析：100 mL溶液中加入足量氢氧化钠溶液加热，生成的气体为氨气，物质的量为0.01 mol，第二份加入足量的盐酸无现象，则无碳酸根离子，再加入足量的氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀为0.01 mol，则200 mL溶液中含有铵根离子0.02 mol，硫酸根离子0.02 mol，根据电荷守恒则溶液中一定还含有钾离子。根据分析可知，该溶液中一定含有钾离子，A错误；根据分析可知，该溶液中一定含有硫酸根离子、铵根离子，一定没有碳酸根离子，不能确定是否存在硝酸根离子，B错误；该溶液中是否存在硝酸根离子无法确定，C正确；200 mL溶液中存在硫酸根离子0.02 mol，铵根离子0.02 mol，则根据电荷守恒可知，钾离子的物质的量至少为0.02 mol，c(K＋)≥0.1 mol·L－1，D错误。
13．(3分)(2025·山东青岛五十八中检测)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】　(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】　该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
答案：取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色刺激性气味气体
请回答下列问题。
(1)溶液A中存在的离子有__________________________；溶液A显________(填“酸”“碱”或“中”)性，用离子方程式表示原因：_______________________________________________(写出一个即可)。
(2)反应①的离子方程式为____________________________________。
(3)沉淀甲是________(填化学式，下同)，沉淀乙是________。
酸
Fe(OH)3

(4)固体C可能是________(填标号)。
a.CuO b．Cu(OH)2
c.CuSO4 d．CuCl2
(5)气体甲、气体乙都能造成环境问题，将等体积的气体甲和乙通入足量NaOH溶液中，被完全吸收，写出反应的离子方程式：______________________________。
ab

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