选择题突破8 离子共存、离子检验与推断(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块一 化学语言与概念

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选择题突破8 离子共存、离子检验与推断(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块一 化学语言与概念

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离子共存、离子检验与推断
【知识网络 悉考点】
【真题研析 明方向】
1.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是(  )
实验 粒子组
A 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、NO、NO
B 70%硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、SO、HSO
C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H+、K+、Mn2+、Cl-
D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H+、Fe2+、Cl-、H2O2
2.(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
3.(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
4.(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
5.(2022·天津卷)25 ℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是(  )
A.H+、NH、ClO-、Cl- B.H+、Mg2+、I-、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH-
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
【核心考点精讲 固基础】
1.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)4]-、SiO、ClO-
②Fe3+和CO、HCO、[Al(OH)4]-、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)4]-、SiO [Al(OH)4]-、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
2.重要离子的检验与推断依据
(1)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蓝试纸变蓝的气体
③离子方程式:NH+OH-NH3↑+H2O
(2)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)
(3)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)
(4)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
(5)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)
(6)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)
(7)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
(8)I-
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++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
(9)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
(10)CO
①试剂:CaCl2溶液和盐酸
②实验现象(证据):加入CaCl2溶液反应,生成白色沉淀,再加盐酸后白色沉淀溶解,产生无色无味气体
③离子方程式:Ca2++CO===CaCO3↓ CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(11)HCO
①试剂:CaCl2溶液和盐酸
②实验现象(证据):加入CaCl2溶液反应,无白色沉淀产生,再加盐酸后,产生无色无味气体
③离子方程式:HCO+H+===CO2↑+H2O
(12)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
(13)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
3.离子推断的“四项基本原则”
(1)肯定性原则:根据现象推断溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住常见有色离子)
(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂变化、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(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则: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
4.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
【精准演练 提能力】
1.常温下,在指定的溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A.加入苯酚显紫色的溶液中:K+、SO、SCN-、I-
B.使pH试纸变红的溶液中:Na+、S2O、NO、Cl-
C.c(H+)<的溶液中:Ba2+、Cl-、NO、Na+
D.0.1 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液中:SO、NH、C2O、K+
2.下列各组离子在指定的环境中可能大量共存的是(  )
A.强酸性溶液:K+、Ca2+、NO、SO
B. BaCl2溶液:Na+、Ag+、Br-、SO
C.无色透明溶液:NH、Zn2+、SO、NO
D.滴入酚酞显红色的溶液:K+、Al3+、HCO、I-
3.离子鉴别能让我们感受微观世界的神奇。下列在透明溶液中能大量共存的离子组是(  )
A.Cu2+、SO、Na+、NO B.MnO、Cl-、H+、I-
C.Al3+、S2-、NH、CO D.Fe3+、SCN-、K+、ClO-
4.某溶液中存在较多的OH-、K+、CO,该溶液还可能大量存在的离子是(B)
A.HC2O B.HCOO- C.NH D.Mg2+
5.某溶液中含有下列离子,通入SO2后,离子依然能大量共存的是(  )
A.Ca2+、NH、HCO、SO B.Ba2+、NH、I-、Br-
C.Fe2+、Mg2+、ClO-、SO D.Na+、K+、NO、Cl-
6.下列有关“共存”说法正确的是(  )
A.NH3、Cl2、HI三种气体可以大量共存
B.在澄清透明溶液中,Na+、Fe2+、NO、SO可以大量共存
C.Al2S3、Mg3N2与水蒸气可以大量共存,无需密闭保存
D.常温下,在c(H+)水·c(OH-)水=10-26的溶液中,Na+、SiO、I-、NH可以大量共存
7.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.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-1的溶液中:Cl-、Na+、S2O、SO
8.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.c(NaCl)=0.1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、CH3COO-
B.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:NH、Na+、SO、CN-
C.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO
D.c(Al3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Mg2+、SO、[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.c(NaCl)=0.1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、CH3COO-
B.(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:NH、Na+、SO、SCN-
C.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO
D.c(Al3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Mg2+、SO、[Al(OH)4]-
10.下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是(  )
A.含有SiO的溶液中:Al3+、NH、NO、SO
B.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、CrO
C.水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Al3+、NH、Cl-、SO
D.=1×1012的溶液中:[Ag(NH3)2]+、Na+、NO、Br-
11.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-、SO、NO、Na+
B.常温下,由水电离的c(H+)=10-12的溶液中:Be2+、NO、K+、Cl-
C.在水溶液中:[Al(OH)4]-、HCO、Ba2+、F-
D.在漂白液中:OH-、Rb+、CO、SO
12.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 NaOH溶液:K+、Cl-、ClO-
B.0.1 mol·L-1稀硫酸:Mg2+、I-、NO
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:Na+、Al3+、Br-
D.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:Cu2+、SCN-、SO
13.常温下,在指定的溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A.澄清透明的溶液:SO、SCN-、Fe3+、NH
B.使甲基橙变红的溶液:Na+、NO、Br-、S2O
C.加入铝产生氢气的溶液:Ba2+、Cl-、K+、I-
D.c(Al3+)=0.1 mol·L-1的溶液:HCO、Mg2+、Ca2+、CH3COO-
14.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 Al2(SO4)3溶液:Cu2+、HCO、NO、Cl-
B.滴入酚酞变红色的溶液:K+、Ba2+、NO、Cl-
C.pH=1的溶液:Na+、K+、CH3COO-、NO
D.无色透明的溶液:K+、Na+、SO、MnO
15.常温下,下列各组离子能与指定溶液大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:NH、CO、OH-
B.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:Mg2+、ClO-、CH3COO-
C.pH=12的氨水:NO、Na+、Cl-
D.SO2饱和溶液:K+、MnO、Ca2+
16.室温下,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 NaOH溶液:Na+、K+、ClO-、[Al(OH)4]-
B.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液:K+、H+、[Fe(CN)6]3-、MnO
C.水电离产生的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液:Na+、Ca2+、CrO、HCO
D.使甲基橙变红的溶液:Cu2+、NH、NO、SO
17.下列有关“共存”说法正确的是(  )
A.NH3、Cl2、HI三种气体可以大量共存
B.在澄清透明溶液中,Na+、Fe2+、NO、SO可以大量共存
C.Al2S3、Mg3N2与水蒸气可以大量共存,无需密闭保存
D.常温下,在c(H+)水·c(OH-)水=10-10的溶液中,Na+、SiO、I-、NH可以大量共存
18.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 K2S的溶液中:Na+、ClO-、K+、[Al(OH)4]-
B.含有大量AlCl3的溶液中:K+、HCO、Mg2+、SO
C.=10-10的溶液中:Ba2+、ClO、NH、MnO
D.酚酞变红色的溶液中:Na+、SO、K+、NO
19.下列有关物质检验方法及结论均正确的是(  )
A.将铁与水蒸气反应后的黑色粉末溶于盐酸,滴加KSCN,溶液变红,则黑色粉末只含Fe3O4
B.将铜与浓硫酸反应后的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,表明该气体具有漂白性
C.向某溶液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不溶解,原溶液不一定含SO
D.向淀粉水解后的溶液中加入氢氧化钠调至碱性,再加碘单质未见蓝色,则淀粉已完全水解
20.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
21.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Na+,一定没有K+
B 取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 溶液Y中一定有Fe2+,一定没有Fe3+
C 取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,无气体生成 溶液Z中一定有SO,一定没有CO
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I-,一定没有Fe3+
22.某溶液可能含有等浓度的下列某些离子:Na+、Mg2+、NH、H+、Cl-、SO、SO、NO,取溶液分别进行如下实验:
①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀;
②加入淀粉碘化钾溶液,呈蓝色;
③加入NaOH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H+、NO、SO
B.若将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液,不影响成分的判断
C.③中的离子方程式:Mg2++NH+3OH-Mg(OH)2↓+NH3↑+H2O
D.不能确定有无Cl-
23.现有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的几种:K+、NH、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO、SO,现取三份各100 mL溶液进行如下实验: 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到0.08 mol气体;第三份加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。你认为以下结论正确的是(  )
A.该混合液中一定含有:K+、NH、CO、SO,可能含Cl-,且n(K+)≥0.04 mol
B.该混合液中一定含有:NH、CO、SO,可能含K+、Cl-
C.该混合液中一定含有:NH、CO、SO,可能含Mg2+、K+、Cl-
D.该混合液中一定含有:NH、SO,可能含Mg2+、K+、Cl-
24.某溶液可能含有等浓度的下列某些离子:Na+、Mg2+、NH、H+、Cl-、SO、SO、NO,取溶液分别进行如下实验:
①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀;
②加入淀粉-KI溶液,呈蓝色;
③加入NaOH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H+、NO、SO
B.若将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液,不影响成分的判断
C.Mg2++NH+3OH-Mg(OH)2↓+NH3↑+H2O
D.不能确定有无Cl-
25.某溶液中可能仅含有H+、K+、NH、Fe3+、Ba2+、I-、SO、S2-、OH-中的若干种(不考虑水的电离),观察发现溶液显黄色,下列分析中正确的是(  )
A.无需要再进行任何实验就可以确定不存在的离子有4种
B.该溶液中最多含有两种阴离子
C.该溶液一定显酸性,可能含Ba2+
D.向该溶液滴入石蕊试液可能会变蓝色
26.某透明溶液中可能含有H+、Al3+、Mg2+、Fe2+、Cl-、OH-、NO、S2O、CO、SO中的几种离子(浓度均为0.1 mol·L-1)。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Mg2+
C.原溶液中一定不含Al3+、Mg2+、OH-、NO、S2O、CO
D.原溶液中一定含有H+、Fe2+、Cl-、SO
27.某无色透明溶液,可能含有下列离子:H+、Ba2+、Fe3+、Mg2+、SO、Cl-、HCO,现做实验如下:
①取少量原溶液滴加石蕊试液呈红色;
②取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;
③取少量原溶液,加入过量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,静置分层;取静置后的上层清液,加入硝酸银溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列说法错误的是(  )
A.溶液中一定存在的离子是H+、Mg2+、SO
B.溶液中一定不存在的离子是HCO、Fe3+、Ba2+
C.②中生成白色沉淀的离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.根据③现象可知原溶液中一定含有Cl-
28.某溶液仅由NO、Cl-、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K+中的若干种离子组成,且各离子浓度相等,取适量溶液进行如下实验:
①取该溶液加入过量NaOH溶液,加热,产生无色气体;
②将①过滤、洗涤、灼烧,得到固体a;
③向上述滤液中加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀。
根据以上实验,下列推断错误的是(  )
A.根据操作①,推断一定存在NH
B.②中固体a为氧化铁
C.原溶液中一定不存在CO、Al3+,可能含有K+
D.说明原溶液中一定存在NO、Cl-、SO、NH、Fe3+
29.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Mg(OH)2
D.滤渣部分溶解产生的气体不会形成酸雨
30.某透明溶液中可能含有H+、Al3+、Mg2+、Fe2+、Cl-、OH-、NO、S2O、CO、SO中的几种离子(浓度均为0.1 mol·L-1)。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Mg2+
C.原溶液中一定不含Al3+、Mg2+、OH-、NO、S2O、CO
D.原溶液中一定含有H+、Fe2+、Cl-、SO
【离子共存、离子检验与推断】答案
【真题研析 明方向】
1.C。解析:A.稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、NO和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;
B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含H+、Na+、SO,但HSO在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为K+、Mn2+、Cl-和H+,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;故选C。
2.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。
3.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。
4.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。
5.D
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。
【精准演练 提能力】
1.C。解析:加入苯酚显紫色的溶液中含有Fe3+,Fe3+会和I-发生氧化还原反应,与SCN-形成配合物,不能大量共存,A错误;使pH试纸变红的溶液呈酸性,S2O在酸性环境中会和NO发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;c(H+)<的溶液呈碱性,Ba2+、Cl-、NO、Na+可以大量共存,C正确;0.1 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液中,MnO会和C2O发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误。
2.C。解析:选C。A项,强酸性溶液中含有大量的H+,H+与SO 能发生反应,在酸性条件下NO具有强氧化性,会将SO 氧化,且溶液原有的Ca2+ 和SO 会发生反应产生沉淀,不能大量共存;B项,Ag+与Br-、SO反应产生沉淀,加入 BaCl2 溶液,Ag+与Cl- 反应产生沉淀,SO与Ba2+ 反应产生沉淀,不能大量共存;D项,滴入酚酞显红色的溶液中含有大量的OH-,OH-与Al3+、HCO均能反应而不能大量共存。
3.A。解析:A项,该组离子相互间不发生反应,可以大量共存;B项,MnO与I-,MnO、H+与Cl-能发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,Al3+与S2-、Al3+与CO均能发生相互促进的水解反应,不能大量共存;D项,Fe3+能与SCN-反应形成配合物,不能大量共存。
4.B。解析: HC2O与OH-反应,不能大量共存,A错误;NH与OH-反应,不能大量共存,C错误;Mg2+与OH-、CO均能反应,不能大量共存,D错误。
5.B。解析:选B。A项,Ca2+与SO 反应而不能大量共存,通入SO2后,HCO会与SO2发生反应,不能大量共存;C项,ClO-有强氧化性,不能和Fe2+共存,ClO-也会和SO2反应,不能大量共存;D项,NO在酸性条件下有强氧化性,会和SO2反应,不能大量共存。
6.B。解析:A.NH3、Cl2、HI三种气体两两之间均能反应,不可以大量共存;B.在澄清透明溶液中,Na+、Fe2+、NO、SO相互之间不反应,可以大量共存,C.Al2S3、Mg3N2遇水蒸气均会发生双水解而不能大量共存,需密闭保存,D.常温下c(H+)水·c(OH-)水=10-26的溶液为强酸或强碱性溶液,强酸性溶液中SiO不能大量存在,强碱性溶液中NH不能大量存在。
7.A。解析:Fe3+水解显酸性,中性溶液中铁离子不能大量存在,B错误;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错误;由水电离出的c(OH-)=1×10-12mol·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,不能大量共存,D错误。
8.A。解析:B.Fe3+和CN-会生成配离子[Fe(CN)6]3-,不能大量共存;C.由水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1,溶液可能是酸性的,也可能是碱性,但是不管是酸性还是碱性,HCO都不能大量存在;D.Al3+会与[Al(OH)4]-反应,离子方程式为Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓,不能大量共存。
9.A。解析:离子之间不发生任何反应,可以大量共存,A符合题意;Fe3+和SCN-会生成配离子Fe(SCN)3,不能大量共存,B错误;由水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1<10-7 mol·L-1,溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液;但是不管是酸溶液还是碱溶液,HCO都不能大量存在,C错误;Al3+与[Al(OH)4]-反应,离子方程式为Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓,不能大量共存,D错误。
10.C。解析:SiO和Al3+会发生水解促进反应,不能大量共存,A不选;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,CrO在酸性环境中会转化为重铬酸根,即2H++2CrOCr2O+H2O,且重铬酸根在酸性条件下与氯离子能发生氧化还原反应,不能大量存在,B不选;水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中水的电离被抑制,该溶液可能是酸也可能是碱,Al3+、NH、Cl-、SO在酸性溶液中不发生反应,可以大量共存,C选;=1×1012的溶液呈酸性,[Ag(NH3)2]+不能在酸性溶液中大量存在,即[Ag(NH3)2]++2H+===Ag++2NH,D不选。
11.D。解析:能使甲基橙变红的溶液含大量H+与S2-不共存,酸性条件下,NO有强氧化性,与S2-会发生氧化还原反应不共存,A错误;常温下,由水电离的c(H+)=10-12的溶液中,水的电离受到抑制,可能是酸溶液,也可能是碱溶液,OH-与Be2+不共存,B错误;HCO与[Al(OH)4]-不共存,HCO+[Al(OH)4]-===CO+Al(OH)3↓+H2O,C错误;在漂白液中:OH-、Rb+、CO、SO可大量共存,D正确。
12.A。解析:酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,会氧化碘离子为碘单质,不能大量共存,B错误;碳酸氢根离子会与铝离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,不能大量共存,C错误;铁离子会与SCN-发生反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,D错误。
13.C。解析:Fe3+与SCN-会反应,不能大量共存,A错误;使甲基橙变红色的溶液呈酸性,S2O在酸性条件下生成二氧化硫和硫单质,B错误;与铝反应能产生氢气的溶液为酸性或碱性,酸性或碱性条件下,这些离子均不反应,能大量共存,C正确;c(Al3+)=0.1 mol·L-1的溶液中,Al3+与HCO发生水解互相促进的反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2不能大量共存,D错误。
14.C。解析:HCO与Al3+水解互相促进生成Al(OH)3沉淀和CO2,不共存,Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,A错误;滴入酚酞变红色的溶液含大量OH-,与K+、Ba2+、NO、Cl-共存,B正确;pH=1的溶液含大量H+与CH3COO-不共存,C错误;无色透明的溶液:MnO为紫色溶液不共存,D错误。
15.C。解析:碳酸氢根和H+、OH-都不能共存,NH与OH-不能共存,故A错误;次氯酸根、醋酸根都是弱酸的酸根,不能与氢离子共存,故B错误;碱性条件下,选项中各离子之间不相互反应,可以共存,故C正确;高锰酸根有强氧化性,二氧化硫有还原性,两者会发生氧化还原反应,故D错误。
16.A。解析:在0.1 mol·L-1 NaOH溶液中Na+、K+、ClO-、[Al(OH)4]-四种离子不发生任何反应,可以大量共存,故A正确;Fe2+与[Fe(CN)6]3-发生反应生成特征蓝色沉淀而不能大量共存,且Fe2+与高锰酸根发生氧化还原反应不能大量共存,故B错误;水电离产生的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液,溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,HCO在酸、碱溶液中均不能大量共存,故C错误;使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,酸性溶液中硝酸根和SO发生氧化还原反应不能大量共存,故D错误。
17.B。解析:NH3、Cl2、HI三种气体两两之间均能反应,不可以大量共存,选项A错误;在澄清透明溶液中,Na+、Fe2+、NO、SO相互之间不反应,可以大量共存,选项B正确;Al2S3、Mg3N2遇水蒸气均会发生水解互相促进的反应而不能大量共存,需密闭保存,选项C错误;常温下,c(H+)水·c(OH-)水=10-10的溶液为强酸或强碱溶液,强酸中SiO不能大量存在,强碱中NH不能大量存在,选项D错误。
18.D。解析:ClO-会氧化S2-:ClO-+S2-+H2O===Cl-+S↓+2OH-,A错误;Al3+会与HCO发生水解反应为:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,B错误;=10-10即pH=12;NH+OH-===NH3·H2O,C错误;“酚酞变红色”是碱性溶液,此时NO不能氧化SO,D中的离子能共存,故D正确。
19.C。解析:若黑色粉末中含有少量的铁单质,溶于盐酸后Fe未将Fe3O4与盐酸生成的Fe3+还原完,此溶液也能使KSCN变红,A错误;铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体使酸性高锰酸钾褪色,说明该气体具有还原性,将高锰酸根离子还原为无色的锰离子,B错误;先加氯化钡溶液产生白色沉淀,可能是氯化银沉淀或硫酸钡沉淀,再加稀盐酸,氯化银沉淀和硫酸钡沉淀均不溶解,原溶液中不一定含硫酸根离子,C正确;碘单质与氢氧化钠溶液也反应,加碘单质未变蓝色,不能说明淀粉已完全水解,D错误。
20.D。解析:向溶液中加入硫酸锌,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应生成BaSO4沉淀,故A不符合题意;向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应生成亚铁离子,故B不符合题意;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,故C不符合题意;向溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中离子均不发生反应,故D符合题意。
21.D。解析: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K+,A项错误;取少量溶液Y于试管中,滴加H2O2溶液后,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色,原溶液中也可能含有Fe3+,B项错误;取少量溶液Z,向其中加入少量盐酸酸化的BaCl2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SO,也可能含Ag+,C项错误;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I-,I-与Fe3+可发生氧化还原反应,不能大量共存,D项正确。
22.D。解析:由①可知原溶液中可能含有SO或SO,由②可知原溶液中一定有H+、NO,且SO和H+、NO不共存,所以由①②可知原溶液中一定有H+、NO、SO,A正确;原溶液中一定含有H+、NO,所以将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液,不影响SO或SO的判断,B正确;由③知原溶液含Mg2+、NH,C正确;根据溶液呈电中性,原溶液中一定含有Mg2+、NH、H+、Cl-、SO、NO,一定无SO、Na+,D错误。
23.A。解析:第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+===AgCl↓、CO+2Ag+===Ag2CO3↓、SO+2Ag+===Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO、SO中的至少一种;第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.08 mol,能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH,根据反应NH+OH-NH3↑+H2O,产生NH3为0.08 mol,可得NH也为0.08 mol;第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g,部分沉淀溶于盐酸为BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4,发生反应
CO+Ba2+===BaCO3↓、SO+Ba2+===BaSO4↓,因为BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解,因此溶液中一定存在CO、SO,一定不存在Ba2+,有CO则无Mg2+,由条件可知BaSO4为4.66 g,物质的量为0.02 mol,BaCO3为12.54 g-4.66 g=7.88 g,物质的量为0.04 mol,则CO物质的量为0.04 mol,由上述分析可得,溶液中一定存在CO、SO、NH,一定不存在Mg2+、Ba2+,而CO、SO、NH物质的量分别为0.04 mol、0.02 mol、0.08 mol,CO、V所带负电荷分别为0.04 mol×2、0.02 mol×2,共0.12 mol,NH所带正电荷为0.08 mol;根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,K+物质的量≥0.04 mol,当K+物质的量为0.04 mol时,没有氯离子,故A正确;根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,故B错误;溶液中一定存在CO、SO、NH,Mg2+和CO能发生离子反应生成MgCO3↓而不共存,因此Mg2+一定不存在,故C、D错误。
24.D。解析:①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2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SO,也可能含有SO被硝酸氧化生成SO导致;②加入淀粉-KI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H+、NO,从而排除SO,则原溶液中肯定存在SO;③加入NaOH溶液产生白色沉淀,可知存在Mg2+,加热后产生有刺激性气味的气体,则存在NH;又因各离子浓度相同,结合电荷守恒可知溶液中一定存在Cl-,不存在Na+,据此分析解答。由以上分析知,A正确;若将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液,则可通过白色沉淀现象直接确定SO存在,对最终成分的判断无影响,故B正确;加入NaOH溶液产生白色沉淀,可知存在Mg2+,加热后产生有刺激性气味的气体,则存在NH,Mg2+与NH浓度相等,故反应为Mg2++NH+3OH-Mg(OH)2↓+NH3↑+H2O,C正确;由以上分析可知溶液中存在Cl-,故D错误。
25.A。解析:由溶液显黄色知一定含有Fe3+,Fe3+能氧化I-、S2-,Fe3+与OH-能形成沉淀,由电中性原理知一定含有SO,而SO与Ba2+不能共存。A.可以确定不存在的离子有I-、S2-、OH-、Ba2+,正确;B.该溶液中的阴离子只有SO,错误;C.该溶液一定含有SO,所以一定不含Ba2+,错误;D.由于含有Fe3+,溶液不可能显碱性,滴入石蕊试液不会变蓝色,错误。
26.B。解析:溶液pH=1,说明有H+,则不含有CO、S2O、OH-;继续滴加足量硝酸钡溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有SO;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Fe2+,由于H+与NO同时存在溶液有强氧化性,有Fe2+,则不存在NO,故溶液中不含有NO;浓度均为0.1 mol·L-1,根据电荷守恒可以判断出溶液中含有Cl-,Al3+、Mg2+都不能含有;综上,原溶液中一定含有的离子是H+、
Fe2+、Cl-、SO,一定不含有的离子是Al3+、Mg2+、OH-、NO、S2O、CO;加入足量硝酸钡溶液时,在酸性溶液中,NO将Fe2+氧化为Fe3+,发生了氧化还原反应,故A正确;原溶液中不含有Mg2+,故B错误;原溶液中一定不含Al3+、Mg2+、OH-、NO、S2O、CO,故C正确;原溶液中一定含有H+、Fe2+、Cl-、SO,故D正确。
27.D。解析:溶液无色透明,说明不含Fe3+。根据①可知该溶液显酸性,存在大量H+,所以一定不含HCO;实验②中加入过量的NaOH溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Mg2+,该白色沉淀为氢氧化镁;实验③中加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有SO,则原溶液中一定不含Ba2+;静置后的上层清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,则白色沉淀为氯化银,因加入氯化钡时引入Cl-,所以不能确定原溶液是否含Cl-。根据分析可知溶液中一定存在的离子是H+、Mg2+、SO,A正确;根据分析可知溶液中一定不存在的离子是HCO、Fe3+、Ba2+,B正确;根据分析可知白色沉淀为Mg(OH)2,C正确;观察上述分析,无法确定原溶液中一定含有氯离子,D错误。
28.C。解析:加入过量的碱产生的气体为NH3,溶液中有NH。由信息②知加入过量的碱产生了沉淀Fe(OH)3,溶液中有Fe3+,CO与Fe3+会发生双水解不能共存,则溶液中不存在CO。由信息③知溶液中有SO。A.溶液中一定有NH,A项正确;B.Fe(OH)3受热分解为氧化铁(Fe2O3),B项正确;C.溶液中一定有NH、Fe3+、SO,又因为溶液中各离子浓度相同,根据电荷守恒,一定还有Cl-和NO,一定不存在CO和Al3+、K+,C项错误;D.溶液中一定存在NH、Fe3+、SO、Cl-和NO,D项正确。
29.B。解析:①MnO是紫红色,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。固体粉末中一定无KMnO4,A说法正确;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;滤渣部分溶解,说明滤渣中可能含有Mg(OH)2,C说法正确;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。
30.B。解析:溶液pH=1,说明有H+,则不含有CO、S2O、OH-;继续滴加足量硝酸钡溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有SO;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Fe2+,由于H+与NO同时存在溶液有强氧化性,故溶液中不含有NO;浓度均为0.1 mol·L-1,根据电荷守恒可以判断出溶液中含有Cl-,Al3+、Mg2+都不能含有;综上,原溶液中一定含有的离子是:H+、Fe2+、Cl-、SO,一定不含有的离子是Al3+、Mg2+、OH-、NO、S2O、CO。加入足量硝酸钡溶液时,在酸性溶液中,NO将Fe2+氧化为Fe3+,发生了氧化还原反应,故A正确;由分析可知,原溶液中不含有Mg2+,故B错误;由分析可知,原溶液中一定不含Al3+、Mg2+、OH-、NO、S2O、CO,故C正确;由分析可知,原溶液中一定含有H+、Fe2+、
Cl-、SO,故D正确。
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