3 第5讲 离子共存、离子检验和推断

第5讲离子共存、离子检验和推断
[高考评价要求]
1．能应用离子反应发生的条件，判断离子能否大量共存。

2．了解常见离子的检验方法。

3．能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质检验的方案。

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。

2．熟记常考离子的性质
颜色MnO－4(紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(棕黄)、Cr2O2－7(橙)、CrO2－4(黄)
氧化性ClO－、MnO－4、NO－3(H＋)、Fe3＋、Cr2O2－7
还原性S2－(HS－)、SO2－3(HSO－3)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋
水解显
酸性
NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋
水解显
碱性
AlO－2、S2－、SO2－3、CO2－3、SiO2－3、ClO－、CH3COO－酸式酸
根离子
HCO－3、HS－、HSO－3、HPO2－4、H2PO－4
既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。

3．熟记相互促进的水解反应
Al3＋CO2－3、HCO－3、S2－、HS－、AlO－2、ClO－
Fe3＋CO2－3、HCO－3、AlO－2、ClO－
NH＋4AlO－2
4.
限制条件分析解读
无色溶液有色离子不能大量共存(透明溶液中可能含有色离子)
使甲基橙呈红色或pH＝1(常温下) 溶液显酸性，OH－及弱酸的阴离子不能大量共存
遇酚酞呈红色或pH＝13(常温下) 溶液呈碱性，H＋及弱碱的阳离子、多元弱酸的酸式酸根离子不能大量共存
与Al反应放出H2溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含NO－3
由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－
1水的电离受到抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性
通入足量的CO2(或NH3) 溶液呈酸性(或碱性)
因发生氧化还原反应而不能大量共存能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存
“一定能”“可能”或“不能”大量共
存
确定是“可能性”还是“肯定性”
加水稀释，
c（H＋）
c（OH－）
减小
说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质，c(H
＋)减小，而c(OH－)增大]
常温下，某溶液中lg
c（H＋）
c（OH－）
＝12 该溶液呈酸性
1．下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是________。

(1)K＋、H＋、CH3COO－、Br－
(2)Ba2＋、Na＋、CO2－3、NO－3
(3)Na＋、HCO－3、H＋、Cl－
(4)Al3＋、Fe3＋、NO－3、SO2－4
(5)Na＋、K＋、AlO－2、NO－3
(6)Na＋、H＋、Cl－、OH－
答案：(1)(2)(3)(6)
2．下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是________。

(1)H3O＋、NO－3、Fe2＋、Na＋
(2)Na＋、Fe3＋、I－、Cl－
(3)H＋、S2－、SO2－3、SO2－4
(4)SO2－4、NO－3、Na＋、H＋
(5)I－、ClO－、K＋、H＋
(6)Na＋、K＋、MnO－4、NO－3
答案：(1)(2)(3)(5)
3．下列各组离子在溶液中因水解相互促进而不能大量共存的是________。

(1)Al3＋、HCO－3、Cl－、K＋
(2)Fe3＋、Cl－、Na＋、CO2－3
(3)Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－
(4)Na＋、Al3＋、NO－3、AlO－2
(5)Na＋、Ca2＋、HCO－3、HSO－4
(6)S2O2－3、Na＋、H＋、SO2－4
答案：(1)(2)(4)
4．下列各组离子在指定的溶液中，一定能大量共存的是____________。

(1)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
(2)含有大量NO－3的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4
(3)使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO2－4、CO2－3、Na＋、K＋
(4)使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO－3、Fe3＋、SO2－4
(5)与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO－3、Al3＋、Na＋、SO2－4
(6)中性溶液：Fe3＋、Al3＋、NO－3、SO2－4
(7)常温下
c（H＋）
c（OH－）
＝1×10－12的溶液：K＋、AlO－2、CO2－3、Na＋
(8)使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO2－4、SO2－3
答案：(3)(7)
考点二离子检验和推断
1．常见离子的检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法
归纳为三种类型：Ⅰ.生成沉淀；Ⅱ.生成气体；Ⅲ.显现特殊颜色。

(1)常见阳离子的检验 ①依据生成沉淀
NH ＋4――→NaOH 溶液
加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。

③依据显示的特殊颜色
①依据生成沉淀
I －
产生黄色沉淀→I － SO 2－
4
稀盐酸和 BaCl 2溶液
先加稀盐酸无明显现象，再加BaCl 2溶液产生白色沉淀
CO 2－3
CaCl 2溶液和稀盐酸
先加CaCl 2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依据生成气体 阴离子
试剂
实验现象(证据)
CO 2－
3、
HCO －
3
稀盐酸和澄清石灰水
产生使澄清石灰水变浑浊的气体 SO 2－3、HSO －3
稀硫酸和品红溶液
加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且该气体能使品红溶液褪色
③依据显示的特殊颜色
b.
⎭⎬⎫Br －I －――→氯水CCl 4有机层(下层)⎩
⎨⎧橙红色，表明有Br －
紫红色，表明有I － c ．I －―――――――――→1）氯水或H 2O 2
2）淀粉溶液
溶液变蓝 2．“坚持四项基本原则”突破无机离子推断
(1)互斥性原则：当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应立即运用已有知识，将不能与之大量共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子。

(2)酸碱性原则：根据溶液的酸碱性判断，一是初步判断可能组成哪些物质，联系盐类的水解；二是在酸性或碱性溶液中哪些离子不能大量存在。

(3)进出性原则：对一份试剂进行连续检验操作时，加入试剂引入新的离子，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，还有一些离子会随着实验过程发生变
化，有可能对后续的实验产生干扰。

(4)电中性原则：在任何电解质溶液中，阴、阳离子的总电荷数是守恒的，即溶液呈电中性。

在判断混合体系中某些离子存在与否时，有的离子并未通过实验验证，但我们可运用溶液中电荷守恒理论来判断其是否存在。

题组一离子的检验
1．下列关于某无色溶液中所含离子的鉴别，判断正确的是()
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解，可确定有SO2－4存在
D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO2－3存在解析：选B。

稀盐酸中含有Cl－，对Cl－的检验有干扰，A错；通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SO2－3能与Ba(NO3)2反应生成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO－3的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO2－3、HCO－3、SO2－3或HSO－3，D错。

2．侯德榜将氨碱法制取碳酸钠和合成氨联合起来，将制碱技术发展到新的水平。

氨碱法的反应原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，过滤所得NaHCO3可用于制纯碱。

现对过滤所得滤液进行如下实验，所得结论正确的是()
A．用铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验，观察到火焰呈黄色，说明滤液中含有Na＋
B．取少量滤液于试管中，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸未变蓝，说明滤液中不含NH＋4
C．取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸，再加入硝酸银溶液，观察到有白
色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－
D．取少量滤液，向其中加入适量澄清石灰水，观察到有白色沉淀生成，说明滤液中含有CO2－3
解析：选A。

A项，钠元素的焰色是黄色，滤液中钠元素以钠离子形式存在，A正确；B项，滤液中含NH4Cl，取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠溶液加热，观察是否产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，B错误；C项，取少量滤液，向其中加入足量稀盐酸后引入了氯离子，对原滤液中氯离子的检验有干扰，C错误；D项，滤液中含碳酸氢根离子，遇澄清石灰水也会出现白色沉淀，则题述操作不能确定滤液中是否含有碳酸根离子，D错误。

离子检验中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－SO2－4加过量的Ba(NO3)2溶液CO2－3
加稀硝酸酸化
OH－
SO2－4CO2－3
加盐酸酸化SO2－3
Ag＋
SO2－3CO2－3加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO2－3SO2－3加硝酸后将产生的气体通入澄清石灰水中
3．有一无色溶液，可能含有Fe3＋、K＋、Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－、SO2－4、HCO－3、MnO－4中的几种。

为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量的Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白
色沉淀产生。

下列推断正确的是()
A．肯定含有Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－
B．肯定含有Al3＋、Mg2＋、HCO－3
C．肯定含有K＋、HCO－3、MnO－4
D．肯定含有Al3＋、Mg2＋、SO2－4
解析：选D。

无色溶液中一定不含Fe3＋和MnO－4。

①取部分溶液，加入适量的Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，因为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以无色无味的气体是O2，一定不是NH3，则一定没有NH＋4，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解，沉淀的成分应该是氢氧化铝和氢氧化镁，则溶液中一定含有Al3＋、Mg2＋，一定不含HCO－3。

②另取部分溶液，加入稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，则一定含有SO2－4。

综上分析，溶液中一定含有Al3＋、Mg2＋、SO2－4，一定不含Fe3＋、MnO－4、NH＋4、HCO－3，不确定是否含有K＋和Cl－。

4．某无色溶液Y中可能含有Na＋、Fe3＋、Ba2＋、NH＋4、Cl－、SO2－4、HCO－3、HSO－3中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。

为了确定其组成，某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解)。

下列说法不正确的是()
A．溶液Y中一定不存在Fe3＋、SO2－4
B．溶液Y中一定含有Cl－，且n(Cl－)＝0.01 mol
C．溶液Y中肯定存在HCO－3、HSO－3、Ba2＋、NH＋4、Cl－
D．溶液Y中可能存在Na＋，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证
解析：选B。

无色溶液中一定不含Fe3＋；加入足量盐酸酸化的H2O2溶液，有沉淀和气体生成，推出原溶液中含有Ba2＋和HSO－3、HCO－3，一定不含SO2－4，
则气体1为CO2，沉淀为BaSO4，由题给流程图中数据及转化关系可知，n(Ba2
＋)＝n(HSO－3)＝n(BaSO4)＝
2.33 g
233 g·mol－1
＝0.01 mol，n(HCO－3)＝n(CO2)＝
0.224 L
22.4 L·mol－1
＝0.01 mol；向溶液1中加入过量Ba(OH)2溶液并加热，生成气体2，
则气体2为NH3，n(NH＋4)＝n(NH3)＝0.17 g
17 g·mol－1
＝0.01 mol。

根据溶液呈电中性原则，原溶液中一定含有Cl－，因为无法确定是否含有Na＋，因此n(Cl－)≥0.01 mol。

根据上述分析可知，A、C说法正确，B说法错误；检验Na＋需要进行焰色试验，若火焰呈黄色，说明含有Na＋，否则不含Na＋，D说法正确。

1．(2021·新高考湖南卷)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()
选项粒子组判断和分析
A Na＋、Al3＋、
Cl－、NH3·
H2O
不能大量共存，因发生反应：
Al3＋＋4NH3·H2O===AlO－2＋4NH＋4＋2H2O
B
H＋、K＋、
S2O2－3、SO2－4
不能大量共存，因发生反应：
2H＋＋S2O2－3===S↓＋SO2↑＋H2O
C Na＋、Fe3＋、
SO2－4、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D H＋、Na＋、
Cl－、MnO－4
能大量共存，粒子间不反应
解析：选B。

A项，Al3＋3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀，A错误；B项，S2O2－3和H＋反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为2H＋＋S2O2－3===S↓＋SO2↑＋H2O，B正确；C项，Fe3＋可以催化H2O2分解为O2和H2O，不能大量共存，C错误；D项，在酸性条件下MnO－4能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共
存，D错误。

2．(2020·高考全国卷Ⅱ)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色试验，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。

根据实验现象可判断其组成为()
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3D．MgSO4、NaCl
解析：选B。

根据实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验②做焰色试验时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。

综合上述分析，可知B项正确。

3．(2020·高考江苏卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
A．0.1 mol·L－1氨水：Na＋、K＋、OH－、NO－3
B．0.1 mol·L－1盐酸：Na＋、K＋、SO2－4、SiO2－3
C．0.1 mol·L－1 KMnO4溶液：NH＋4、Na＋、NO－3、I－
D．0.1 mol·L－1 AgNO3溶液：NH＋4、Mg2＋、Cl－、SO2－4
解析：选A。

氨水中，Na＋、K＋、OH－、NO－3彼此不反应，能大量共存，A项正确；盐酸中的H＋能与SiO2－3结合生成H2SiO3沉淀，B项错误；KMnO4溶液具有强氧化性，具有还原性的I－不能大量存在，C项错误；AgNO3溶液中的Ag＋能与Cl－、SO2－4反应生成AgCl、Ag2SO4沉淀，D项错误。

4．(2019·高考江苏卷)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 NaOH溶液：Na＋、K＋、CO2－3、AlO－2
B．0.1 mol·L－1 FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SO2－4、MnO－4
C．0.1 mol·L－1 K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－
D．0.1 mol·L－1 H2SO4溶液：K＋、NH＋4、NO－3、HSO－3
解析：选A。

A项，题给四种离子在碱性条件下能大量共存，正确；B项，MnO－4可以氧化Fe2＋、Cl－，错误；C项，CO2－3与Ba2＋会发生反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSO－3反应生成SO2，且酸性条件下NO－3会氧化HSO－3生成SO2－4，错误。

5．(2019·浙江4月选考)白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验。

下列推断不正确的是()
A．无色溶液B的pH≥7
B．白色固体F的主要成分是H2SiO3
C．混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D．在无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀；再滴加AgNO3，若有白色沉淀生成，说明混合物A中有KCl
解析：选C。

混合物A加水溶解后得到固体C，固体C加过量硝酸后，得到白色固体F，由混合物A的成分可知，F的主要分成为H2SiO3，B项正确；蓝色溶液E中存在Cu2＋，故白色固体混合物A中存在CuSO4，无色气体D为CO2，故白色固体混合物A中可能含有Na2CO3，与CuSO4溶液反应生成Cu2(OH)2CO3进入固体C，也可能含有CaCO3，C项错误；溶液B呈无色，说明CuSO4与Na2SiO3或Na2CO3反应生成CuSiO3或Cu2(OH)2CO3沉淀进入固体C，同时生成Na2SO4，故无色溶液B中一定含有Na2SO4，可能存在KCl、Na2CO3、Na2SiO3，溶液的pH≥7，A项正确；无色溶液B经HNO3酸化后，无沉淀，再加AgNO3有白色沉淀产生，说明A中有KCl，D项正确。

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1．在某无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是()
A．Na＋、K＋、SO2－4、HCO－3
B．Cu2＋、K＋、SO2－4、NO－3
C．Na＋、K＋、Cl－、NO－3
D．Fe3＋、K＋、SO2－4、Cl－
解析：选C。

在水溶液中，Cu2＋呈蓝色、Fe3＋呈棕黄色，由溶液无色可排除B、D两项；溶液呈酸性，说明溶液中含有大量的H＋，HCO－3能与H＋发生离子反应：HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，排除A项，故选C。

2．某混合溶液中所含离子的浓度如下表，则X离子可能为()
所含离子NO－3SO2－4H＋X
浓度/(mol·L－1) 2 1 2 1
A.Cl－B
解析：选D。

溶液(设体积为1 L)中的阴离子所带电荷数为2 mol·L－1×1×1 L＋1 mol·L－1×2×1 L＝4 mol，氢离子所带正电荷数为2 mol·L－1×1×1 L＝2 mol，根据溶液呈电中性原则，则X为阳离子，且所带电荷数为2，只有Ba2＋、Fe2＋、Mg2＋三种离子可选；而在酸性环境下，硝酸根离子能够氧化亚铁离子，二者不能大量共存，硫酸根离子与钡离子产生BaSO4沉淀，二者不能大量共存，只有镁离子在题述溶液中能大量共存，故选D。

3．(2022·泰安高三模拟)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()
A．无色透明的溶液中：OH－、Na＋、CrO2－4、SO2－4
B．c(S2O2－3)＝0.1 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、CO2－3、SO2－4
C．水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、Mg2＋、HSO－3、NO－3
D．能使蓝色石蕊试纸变红的溶液中：Na＋、NH＋4、、Cl－
解析：选B。

含有CrO2－
4的溶液呈黄色，故不选A; S2O2－3、Na＋、K＋、CO2－3、SO2－4不反应，能大量共存，故选B；水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1的溶液呈酸性或碱性，酸性条件下HSO－3、NO－3发生氧化还原反应，碱性条件下Mg2＋、HSO－3和OH－反应生成氢氧化镁沉淀和SO2－3，故不选C；能使蓝色石蕊试纸变红的溶液呈酸性，、H＋反应生成苯酚，故不选D。

4．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
解析：选B。

A.在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能确定是否含有Fe2＋，错误；B.无水CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由白色变为蓝色，正确；C.灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法确定是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D.能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，SO2也可以，错误。

5．下列离子能大量共存，且满足相应要求的是()
选项离子要求
A Na＋、NO－3、Cl－、CH3COO－c(Na＋)＜c(NO－3)
B Fe3＋、NO－3、Cl－滴入KSCN溶液，立即出现红色沉淀
C Na＋、HCO－3、Al3＋、SO2－4逐滴滴加氨水立即有沉淀产生
D NH＋4、H＋、Al3＋、SO2－4滴加NaOH溶液并加热，一开始没有气体
产生
解析：选D。

根据电荷守恒c(Na＋)＝c(NO－3)＋c(Cl－)＋c(CH3COO－)可知，c(Na＋)>c(NO－3)，A错误；Fe3＋与SCN－发生反应生成红色络合物而不是红色沉淀，B错误；Al3＋与HCO－3能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C错误；加入的NaOH先与H＋、Al3＋反应，后与NH＋4反应产生氨气，最后与生成的Al(OH)3沉淀反应，D正确。

6．某白色粉末可能含有CaCO3、BaCl2、NaNO3、K2SO4、CuSO4中的一种或几种。

现进行如下操作：
根据以上实验现象，下列说法不正确的是()
A．白色粉末中一定不含CuSO4
B．白色粉末中可能含有NaNO3、BaCl2
C．白色粉末中一定含有CaCO3、K2SO4
D．无色溶液1做焰色试验时，可透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色
解析：选B。

白色粉末溶于水有白色沉淀，且该沉淀能溶于盐酸，说明含有不溶于水的CaCO3；得到无色溶液，说明不含使溶液呈蓝色的CuSO4；无色溶液1中加入BaCl2溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明含有K2SO4，那么一定不含BaCl2；无法确定是否含有NaNO3。

由上述分析可知，A、C正确，B错误；无色溶液1中含有K2SO4，因此做焰色试验时，可透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，D正确。

7．根据下列实验内容得出的结论正确的是()
选项实验内容结论
解析：选D。

显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2＋，加入少量的葡萄糖溶液，加热，也无砖红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有HCO－3，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

8．工业上用盐酸酸化的FeCl3溶液腐蚀铜制线路板，分别取腐蚀后的滤液并向其中加入下列指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是()
A．加入过量CuO：Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－
B．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、OH－、Cl－
C．通入过量Cl2：Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－
D．通入过量SO2：Fe2＋、H＋、Cu2＋、SO2－4、Cl－
解析：选CD。

腐蚀后的溶液中主要含有Fe3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－。

加入过量CuO，CuO与H＋反应生成Cu2＋和水，反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－，A错误；加入过量NaOH溶液，NaOH与Fe3＋、H ＋、Cu2＋、Fe2＋反应，反应后的溶液中主要存在的离子为Cl－、Na＋、OH－，B 错误；通入过量Cl2，Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋和Cl－，反应后的溶液中主要存在的离子为Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－，C正确；通入过量SO2，SO2与Fe3＋反应
生成Fe2＋和SO2－4，反应后的溶液中主要存在的离子为H＋、Cu2＋、SO2－4、Cl－、Fe2＋，D正确。

9．下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且滴入X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是()
选项离子组X试剂离子方程式
A NH＋4、Fe3＋、
SO2－4、Br－
过量
H2S
2Fe3＋＋H2S===
2Fe2＋＋S↓＋2H＋
B Fe2＋、K＋、
NO－3、Cl－
少量HI
4H＋＋3Fe2＋＋
NO－3===3Fe3＋＋
NO↑＋2H2O
C NH＋4、Fe3＋、
AlO－2、Na＋
过量
铜粉
2Fe3＋＋Cu===
2Fe2＋＋Cu2＋
D AlO－2、Na＋、
K＋、HCO－3
少量HCl H＋＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓
解析：选A。

A.四种离子相互不反应，能够大量共存，三价铁离子能氧化硫化氢生成硫单质，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A项正确；B.碘离子的还原性强于二价铁离子，碘离子先与硝酸根离子进行反应，离子方程式为8H＋＋6I－＋2NO－3===3I2＋2NO↑＋4H2O，B项错误；C.三价铁离子能够与偏铝酸根离子发生水解相互促进的反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，二者不能大量共存，C项错误；D.碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀，二者不能大量共存，D项错误。

10．(2022·淄博高三模拟)水溶液中可能存在Na＋、Al3＋、Fe2＋、NH＋4、NO－3、CO2－3、SO2－4中的几种离子，且存在的各离子具有相同的物质的量，某同学对该溶液进行如下实验：
下列判断正确的是()
A．气体A一定是CO2，气体B一定是NH3
B．白色沉淀不可能是Al(OH)3
C．原溶液中一定存在Al3＋、Fe2＋、NO－3、NH＋4
D．原溶液中一定不存在大量Na＋
解析：选BD。

由题图可知，溶液Ⅰ在加入过量Ba(OH)2并加热后，生成了有色沉淀与气体B，根据题中所给离子推断，有色沉淀中含有Fe(OH)3沉淀，气体B为NH3，则溶液Ⅰ中一定存在Fe3＋与NH＋4；向原溶液中加入过量稀盐酸，得到气体A与溶液Ⅰ，说明原溶液中一定存在Fe2＋、NH＋4与NO－3，Fe2＋在酸性条件下与NO－3反应，生成Fe3＋、NO气体与H2O，则气体A为NO，原溶液中一定不存在CO2－3；由于存在的各离子具有相同的物质的量，溶液为电中性，则原溶液中还存在SO2－4，一定不存在Na＋、Al3＋；溶液Ⅱ在通入适量CO2后生成白色沉淀BaCO3。

综上所述，原溶液中一定存在的离子为Fe2＋、NH＋4、NO－3、SO2－4，一定不存在的离子为Na＋、Al3＋、CO2－3。

A项，由上述分析可知，气体A为NO，气体B为NH3，故A项错误；B项，由上述分析可知，白色沉淀为BaCO3，故B项正确；C项，由上述分析可知，原溶液中一定存在的离子为Fe2＋、NH＋4、NO－3、SO2－4，故C项错误；D项，由上述分析可知，为维持溶液呈电中性，原溶液中一定不存在大量Na＋，故D项正确。

三、非选择题
11．有一无色透明溶液，欲确定是否含有离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO－3、SO2－4、Cl－、I－、HCO－3，进行如下实验：
(1)溶液中一定存在的离子是____________；溶液中肯定不存在的离子是____________。

(2)写出实验步骤②中发生反应的离子方程式：______________________
_________________________________________________________________ _______。

(3)为了进一步确定其他离子，写出应该补充的实验及对应欲检验离子的名称：____________________________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。

解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。

步骤①pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO－3不能大量存在；步骤②说明有NO－3，在酸性条件下NO－3有强氧化性，因此还原性的离子I－就不能大量存在；步骤③说明有SO2－4，Ba2＋就不能大量存在；步骤④不能说明有Cl－，因为步骤③中引入了Cl－；步骤⑤说明有Mg2＋和Al3＋。

答案：(1)NO－3、SO2－4、Mg2＋、Al3＋Fe2＋、HCO－3、I－、Ba2＋
(2)3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)K＋的检验可以用焰色试验；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明Cl －存在
12．某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解)，且各种
离子的物质的量均为1 mol。

子的种类没有变化。

(1)溶液中________(填“一定”“一定不”或“可能”)含有HCO－3或CO2－3，理由为__________________________________________________________ _______________________________________________________________。

(2)原溶液中所含的阴离子为________________，阳离子为________________。

(3)向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成的离子方程式为________________________________________________________________。

(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重，得到固体质量为________g。

解析：向原溶液中加入足量的盐酸，反应后溶液中阴离子的种类没有变化，则原溶液中不存在OH－、HCO－3、CO2－3，一定存在Cl－，又因为产生无色气体，只能是Fe2＋与NO－3、H＋反应生成的NO，可确定原溶液中含有Fe2＋、NO－3、Cl－各1 mol，因溶液中有5种离子，溶液中一定还含有1 mol SO2－4，而阳离子只能是Mg2＋，且物质的量为1 mol。

(3)向原溶液中加入足量的盐酸，生成无色气体的离子方程式为3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

(4)向原溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥灼烧生成0.5 mol Fe2O3和1 mol MgO，故固体质量为120 g。

答案：(1)一定不HCO－3与CO2－3均可与盐酸反应生成二氧化碳，造成阴离子种类减少
(2)Cl－、NO－3、SO2－4Fe2＋、Mg2＋
(3)3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(4)120。