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第一章
物质及其变化
第3讲　离子共存　离子的检验与推断
复习目标 1．掌握离子反应的条件，会判断溶液中离子能否大量共存。
2．掌握常见离子的检验方法，能根据实验现象推断溶液中的某些离子。
考点二
提能训练　练案[3]
考点一
考点一　溶液中离子共存的判断
1．离子共存
离子共存问题是离子反应的条件和本质的最直接应用，所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间____________________ ________；若离子之间能________________，则一般不能大量共存。
2．分析离子能否大量共存必备知识
(1)中学常见的六种有颜色的离子
_________(紫红色)、___________(蓝色)、____________(棕黄色)、____________(浅绿色)、______________(橙色)、____________(黄色)
不能发生任何化学
反应
发生化学反应
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
(2)常见的表示溶液呈酸性的表述
①pH＝1的溶液(常温下)；
②使pH试纸变______的溶液；
③使甲基橙呈________的溶液；
④与镁粉反应放出________的溶液；
⑤c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1的溶液(常温下)。
红
红色
H2
(3)常见的表示溶液呈碱性的表述
①pH＝14的溶液(常温下)；
②使pH试纸变______的溶液；
③使酚酞试液变______的溶液；
④c(OH－)＝0.1 mol·L－1的溶液(常温下)。
(4)常见的表示溶液可能呈酸性也可能呈碱性的表述
①与铝粉反应放出________的溶液；
②由水电离出的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液(常温下)；
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
蓝
红
H2
3．判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断离子能否大量共存的“四个要点”，关键是看“一色、二性、三特殊、四反应”。
(1)一色——溶液颜色，无色溶液中不存在________离子。
(2)二性——溶液的酸碱性
有色
OH－
H＋
(3)三特殊——三种特殊情况
在碱性、中性溶液中不具有强氧化性，可与还原性离子共存
氧化还原
(4)四反应——离子不能大量共存的溶液中的四种反应类型
①发生复分解反应，不能大量共存
离子间因发生反应生成沉淀而不能大量共存。常见的离子组有： H＋与________；________与Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋等；Ag＋与_______、Br－、I－等；_________________与Ba2＋、Ca2＋、Ag＋等。
离子间因发生反应生成弱电解质而不能大量共存。常见的离子组有：________与OH－、CH3COO－、F－、ClO－等。
OH－
Cl－
H＋
H＋
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
③发生相互促进的水解反应，不能大量共存
Al3＋
④发生配位反应(形成配合物离子)，不能大量共存
离子间因发生配位反应而不能大量共存的一般指Fe3＋与________，该反应通常还可以作为检验Fe3＋的实验依据。再如：Ag＋与NH3·H2O不能大量共存。
SCN－
提示：(6)(9)(11)
4．必做实验：化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
(2)粗盐除杂的原理及路线
①原理
③路线
(3)粗盐提纯过程中的注意事项
①加入试剂的顺序：BaCl2溶液必须在___________溶液之前加入。
②过滤之后再向滤液中加入适量_________________除去过量的Na2CO3和NaOH。
③除杂时，每次所加试剂都要略微过量，是为了将杂质离子完全沉淀而除去。
Na2CO3
稀盐酸(或HCl)
[点拨]　除杂问题的“四原则”与“三必须”
(1)“四原则”：不增(提纯过程中不增加新的杂质)、不减(不减少欲被提纯的物质)、易分离、易复原(被提纯物质要易复原)。
(2)“三必须”：除杂试剂必须稍过量；过量试剂必须除尽(因为过量试剂引入了新的杂质)；除杂途径必须选最佳。
【易错辨析】
判断下列(4)～(9)离子组能否大量共存。
[提示]　√　四种离子之间不发生反应。
[提示]　×　Fe3＋在中性溶液中已完全水解成沉淀。
[提示]　×　Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀。
1．(高考题组编)从四个角度判断溶液中离子能否大量共存，能大量共存的打“√”，不能大量共存的打“×”。
(1)因生成沉淀(或微溶物)而不能大量共存
微考点1　判断溶液中离子能否大量共存
(2)因生成难电离(或挥发性)物质而不能大量共存
(3)因发生氧化还原反应而不能大量共存
(4)因发生相互促进的水解反应而不能大量共存
[答案]　(1)①×　②×　③×　④×　⑤×
(2)①√　②×　③×　④×
(3)①×　②×　③×
(4)①×　②×　③×
2．(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(　　)
[答案]　C
3．(2026·广西南宁联考)下列离子一定能大量共存的是(　　)
[答案]　D
4．(2026·陕西渭南模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
[答案]　B
判断离子能否共存的一般思路
1
注意题干中的“关键词”
(1)“一定大量共存”还是“可能大量共存”还是“因发生氧化还原反应”。
(2)“透明溶液”还是“无色透明溶液”，CuSO4溶液为蓝色透明溶液，NaCl溶液为无色透明溶液。
(3)“酸性”“碱性”或其他指定离子。
2
5．(2026·山东滨州高三检测)常温下，下列关于粒子在指定溶液中能否一定大量共存的评价正确的是(　　)
微考点2　离子共存的原因分析类试题
[答案]　D
[解析]　Fe3＋为H2O2分解的催化剂，两者在溶液中不能大量共存，评价不合理，A错误；pH＝12的水溶液中存在大量OH－，四种离子及OH－均不发生反应，在溶液中能大量共存，其评价错误，B错误；水电离产生的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液，可能呈酸性也可能呈碱性，酸性时H＋与[Al(OH)4]－不能大量共存，碱性时可以大量共存，其评价不合理，C错误；NaHSO4水溶液中存在大量H＋，CH3COO－与H＋反应生成CH3COOH而不能大量共存，该评价合理，D正确。
6．(2026·湖南高三模拟)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是(　　)
[答案]　B
常见的不能大量共存的离子汇总
复分解反应型
1
氧化还原反应型
2
水解相互促进型
络合反应型
Fe3＋与SCN－反应生成(血)红色络合物Fe(SCN)3。
3
4
A．溶解、操作Ⅰ、操作Ⅱ中均需要使用玻璃棒
B．蒸发结晶过程中，当有大量晶体析出时，应停止加热
C．溶液a可为Ba(NO3)2溶液，加入溶液b的主要目的是除去Ca2＋和前面引入的Ba2＋
D．加入一定量溶液c后，应使用pH试纸检验溶液是否呈酸性
[答案]　C
[答案]　A
考点二　离子的检验与推断
1．常见离子的检验方法
(1)气体法
(2)显色法
离子 试剂 现象
H＋ 紫色石蕊溶液 紫色石蕊溶液变红色
I－ 氯水、淀粉溶液 淀粉溶液变蓝色
Fe3＋ KSCN溶液 溶液呈红色
Fe2＋ K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水 加KSCN溶液后无颜色变化，再滴加氯水溶液变成红色
Na＋、K＋ 铂丝、稀盐酸 火焰呈黄色(Na＋)，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K＋)
(3)沉淀法
2．离子的推断方法
(1)离子推断的“四原则”
(2)离子推断中的定量问题
涉及离子检验试剂的用量或产物中沉淀质量、气体体积等信息时，需要定性与定量相结合，判断离子的种类及离子的含量，并关注离子所带电荷数。推断最后一种离子是否存在的方法：如果多种离子共存，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。
【易错辨析】
(1)加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，可确定有Cl－存在。(　　)
[提示]　×　Ag＋与Cl－反应也会生成不溶于稀盐酸的AgCl白色沉淀，故该说法错误。
(4)某溶液的焰色反应呈黄色，则溶液中一定有钠元素，不能确定是否有钾元素。(　　)
[提示]　√　做钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察颜色。
(5)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－。(　　)
[提示]　√　氯水可将I－氧化为I2，I2溶解在CCl4中显紫红色。
(7)向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸，实验现象为胶体溶解。(　　)
[提示]　×　向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸，实验现象为先生成红褐色沉淀(聚沉)，沉淀再溶解。
[提示]　√
[提示]　×
1．(2026·河北衡水检测)下列物质所选用的试剂正确的是(　　)
微考点1　常见离子(或物质)的检验
[答案]　C
[解析]　淀粉溶液可以检验碘单质，不能检验碘元素，故A错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳，应该用品红溶液检验二氧化硫气体，故B错误；铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水会生成四氨合铜离子，检验铜离子可以用氨水，故C正确；铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气，故D错误。
2．(2026·浙江Z20联盟联考)某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是(　　)
A．取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液，无白色沉淀，说明矿石中一定不含Ca2＋
C．取少量滤液向其中滴加过量的氨水，白色沉淀逐渐增多，然后渐渐溶解，说明矿石中含有Al3＋
D．取少量滤液向其中先通入少量Cl2，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明矿石中一定含有Fe2＋
[答案]　B
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
[答案]　A
[解析]　加入氯化钡时，能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，从而除去硫酸根离子，加入碳酸钠溶液时，能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠，从而除去钙离子和过量的钡离子；加入过量氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，除去镁离子；过滤，向滤液中加入适量的稀盐酸，可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去，故A正确；加入氢氧化钾，引入新杂质钾离子，故B错误；加入碳酸钾和硝酸，引入了新杂质钾离子和硝酸根离子，故C错误；加入硝酸会引入新杂质硝酸根离子，故D错误。
4．(1)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象____________________。
[答案]　(1)取少量久置氯水置于试管中，加入过量稀硝酸酸化，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明久置氯水中Cl－存在
(2)取最后一次洗涤液置于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成说明洗涤完成，否则洗涤未完成
离子检验中的常见干扰离子及排除措施
1
设计实验检验溶液中离子的思维流程
2
5．一瓶不纯的K2CO3粉末，所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2SO4中的一种或几种，为确定其成分，进行如图所示流程：
微考点2　离子的定性、定量推断
下列推断正确的是(　　)
A．白色沉淀1为BaSO4
C．无色溶液2中一定含有的阳离子为K＋、Na＋、Ba2＋、Ag＋、H＋
D．上述过程涉及的反应有复分解反应，也有氧化还原反应
[答案]　C
[解析]　取少量该粉末于烧杯中，加入过量蒸馏水，充分搅拌，得无色澄清溶液，则不含有色离子，且与碳酸根离子反应的离子不能共存，则不含有Ca(NO3)2、CuCl2；在上述无色溶液中加入足量的BaCl2溶液，有白色沉淀1生成，过滤，得无色溶液1，该白色沉淀部分溶于盐酸，则沉淀1中一定含有BaCO3和BaSO4，粉末中一定含有Na2SO4；取少许过滤后的无色溶液1于试管中，滴加过量HNO3和AgNO3溶液有白色沉淀2生成，该白色沉淀2为AgCl，但加入氯化钡溶液引入了氯离子，不能说明原物质含有KCl，整个实验也不能确定是否含有KNO3，所以该粉末中一定不含有Ca(NO3)2、CuCl2，可能含有KNO3、KCl，一定含有
Na2SO4，据此分析解答。由上述分析可知，白色沉淀1中一定含有BaCO3和BaSO4，A错误；生成无色溶液3的反应是BaCO3与稀盐酸反应，离子方程式为BaCO3＋2H＋=====Ba2＋＋CO2↑＋H2O，B错误；无色溶液1中加入过量的硝酸酸化的硝酸银，则产生AgCl沉淀，无色溶液2中一定含有的阳离子为K＋、Na＋、Ba2＋、Ag＋、H＋，C正确；上述过程涉及的反应有复分解反应，没有元素化合价发生变化，没有发生氧化还原反应，D错误。
(1)第一份加足量NaOH后加热，收集到气体0.672 L(标准状况下)。
(2)第二份加足量BaCl2后，得干燥沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤干燥后，剩余固体2.33 g。
根据以上实验，以下推测不正确的是(　　)
A．第二份中，沉淀质量减少的方程式是BaCO3＋2H＋=====Ba2＋＋CO2↑＋H2O
B．该溶液中一定没有Ba2＋
D．根据以上实验，无法确定该溶液中是否含有Na＋
[答案]　D
步骤 操作 现象
(1) 向溶液中滴加新制氯水，再加入CCl4振荡、静置 下层液体呈橙红色
(2) 分液，向水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生
(3) 过滤，向滤液中加入AgNO3稀溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生
下列结论正确的是(　　)
A．肯定含有的离子是Na＋、Br－
C．如果步骤(2)中没有加入稀硝酸，白色沉淀中可能含有BaSO3
D．如果将步骤(1)中新制氯水换成H2O2溶液，对结论没有影响
[答案]　A
[答案]　C
解答溶液中离子综合推断题的思维流程
1．离子共存的判断
(1)看条件——题给条件
一看题干要求，需辨别的离子组是“能大量共存”还是“不能大量共存”，是“可能”还是“一定”。
2．警惕离子共存问题中的常见“陷阱”
3．无色溶液中离子检验的一般思路
提能训练　练案[3]
1．(2026·陕西咸阳期初调研)下列离子能大量共存的是(　　)
[答案]　A
2．(2026·湖北黄冈中学模拟)下列各组离子在所给定的条件下可以大量共存的是(　　)
[答案]　A
3．(2025·湖南长沙雅礼中学阶段考)检验溶液中是否含有某种离子，下列操作方法正确的是(　　)
[答案]　D
[解析]　加入盐酸，放出能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体可能为二氧化碳，也可能为二氧化硫，原溶液不一定含有碳酸根，也可能含有碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根等，A错误；加入氨水，析出白色沉淀，可能是氢氧化镁等，不能证明有Al3＋，B错误；Cl－也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，则不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中的FeCl2，C错误。
4．(2026·四川内江高三上学期诊断)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
[答案]　C
5．离子检验方法常有3种：沉淀法、显色法和气体法。下列离子检验方法不合理的是(　　)
[答案]　D
[解析]　Ca2＋不能发生反应直接生成气体，应该是利用其与碳酸根离子反应产生白色沉淀进行检验，D错误。
6．(2026·黑龙江哈尔滨模拟)下列关于某些物质(离子)的检验方法或结论正确的是(　　)
C．向某溶液中加入稀盐酸和硝酸银溶液，有白色沉淀产生，则该溶液中含有Cl－
D．利用NaOH可以鉴别Na2SO4、MgCl2和AlCl3三种溶液
[答案]　D
B．过程ⅰ和ⅲ的顺序可互换
C．过程ⅲ中加入的X溶液为Na2CO3溶液
D．沉淀3是BaCO3和CaCO3
[答案]　B
[答案]　A
9．对下列实验过程的评价，正确的是(　　)
A．向某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体中一定含有碳酸盐
D．验证某烧碱溶液中是否含有Cl－，先加入稀硝酸除去OH－，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明原溶液中含有Cl－
[答案]　D
10．(2026·安徽江南十校一模)下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是(　　)
[答案]　B
11．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作(所加试剂均为溶液)，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)
[答案]　B
[答案]　C
[答案]　A
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B；
②取滤液B，先用稀硝酸酸化，再滴加0.001 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
下列说法错误的是(　　)
C．第②步生成的白色沉淀只有AgCl
D．若溶液A中存在Cu2＋，可以用NaOH溶液判断
[答案]　B
(3)根据表中提供的数据可知，在溶液中能大量共存的微粒组是________(填标号)。
酸 电离平衡常数(Ka)
CH3COOH 1.7×10－5
H2CO3 Ka1＝4.2×10－7
Ka2＝5.6×10－11
H3BO3 5.8×10－10
HNO2 7.1×10－4
HCN 6.2×10－10
(1)由强酸性条件即可判断X中一定不存在的离子有____________。
a．一定有　 b．一定没有
c．可能有
(3)产生气体A的离子方程式为____________________________。
(4)转化④中产生H的离子方程式为__________________________。
(5)转化③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O2的物质的量之比为________。
(6)对不能确定是否存在的离子，可以另取适量强酸性溶液X，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是________。
①NaOH溶液　②KSCN溶液　③石蕊试剂　④pH试纸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥氯水和KSCN的混合溶液
又因为B的溶液中存在Fe3＋，则产生的沉淀G是Fe(OH)3，氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl3和H2O，则J是FeCl3；向H的溶液中通入过量二氧化碳可生成沉淀K，则溶液中存在Al3＋，沉淀K是Al(OH)3，L是NaHCO3；E(HNO3)的溶液和气体F(NH3)反应生成硝酸铵，则I是NH4NO3。铝离子和过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－=====[Al(OH)4]－。(5)若转化③中，NO2、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成HNO3，则反应的化学方程式为4NO2＋2H2O＋O2=====4HNO3，则反应中NO2与O2的物质的量之比为4∶1。(6)不能确定Fe3＋是否存在，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验，故选②。
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