1．離子不能共存的四類反應
(1)復分解反應
①H＋與弱酸根離子如COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)、[Al(OH)4]－、SiOeq \\al(2－,3)等生成弱酸。
②OH－與弱堿陽離子如NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等生成弱堿；OH－與酸式酸根離子如HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、HS－等生成水。
③生成沉淀如Ag＋與Cl－，Ba2＋與SOeq \\al(2－,4)等。
(2)氧化還原反應
具有較強氧化性的離子與具有較強還原性的離子，會因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。
氧化性離子：ClO－、MnOeq \\al(－,4)、Cr2Oeq \\al(2－,7)、NOeq \\al(－,3)(H＋)、Fe3＋、FeOeq \\al(2－,4)等。
還原性離子：S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－等。
①Fe3＋可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－等。
②NOeq \\al(－,3)(H＋)可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－等。
③ClO－、MnOeq \\al(－,4)可氧化S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、Br－、Cl－(H＋)等。
(3)水解相互促進
①常見的因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存的離子如下：
a．Al3＋與COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiOeq \\al(2－,3)。
b．Fe3＋與COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、[Al(OH)4]－、SiOeq \\al(2－,3)。
c．NHeq \\al(＋,4)與[Al(OH)4]－、SiOeq \\al(2－,3)。
②NHeq \\al(＋,4)與CH3COO－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－等能發(fā)生相互促進的水解反應，但不完全，仍能大量共存。
(4)絡合反應
①Fe3＋與SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
②Ag＋與NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
③Cu2＋與NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。
2．常見限定條件的分析
(1)溶液無色說明溶液中不存在大量的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnOeq \\al(－,4)、Fe(SCN)2＋、Cr2Oeq \\al(2－,7)、CrOeq \\al(2－,4)等。
(2)常見表示溶液呈酸性的描述
①常溫下pH＝1的溶液；②使pH試紙變紅的溶液；③使甲基橙呈紅色的溶液；④c(H＋)＝0.1 ml·L－1的溶液。
(3)常見表示溶液呈堿性的描述
①常溫下pH＝14的溶液；②使pH試紙變藍的溶液；③使酚酞變紅的溶液；④c(OH－)＝0.1 ml·L－1的溶液。
(4)常見表示溶液既可能呈酸性又可能呈堿性的描述
①與鋁粉反應放出氫氣的溶液；②常溫下，水電離出的c(OH－)＝1×10－12 ml·L－1的溶液；③與NH4HCO3反應能產(chǎn)生氣體的溶液。
(5)溶液中含有NOeq \\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq \\al(－,4)、H2O2、Fe3＋，說明溶液具有強氧化性。
(6)溶液中含有S2－、SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋、SO2，說明溶液具有還原性。
(7)只含弱酸根離子或只含弱堿陽離子在中性溶液中不能大量存在。
1．下列各組離子在指定的溶液中能大量共存的有________(填序號)。
①eq \f(c?H＋?,c?OH－?)＝10－12的溶液中：Na＋、K＋、SiOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)
②含有大量Fe2＋的溶液中：K＋、Fe3＋、[Fe(CN)6]3－、SOeq \\al(2－,4)
③無色溶液中：K＋、SOeq \\al(2－,4)、Cr2Oeq \\al(2－,7)、Na＋
④滴入KSCN溶液顯紅色的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
⑤滴加甲基橙試劑顯紅色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
⑥在c(Fe3＋)＝1 ml·L－1的溶液中：K＋、NHeq \\al(＋,4)、SCN－、NOeq \\al(－,3)
⑦中性溶液中：Al3＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、ClOeq \\al(－,4)
⑧eq \f(KW,c?H＋?)＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Ca2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
⑨弱堿性溶液中：Na＋、K＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
⑩加入鋁粉生成H2的溶液中：Na＋、HCOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)、NHeq \\al(＋,4)
?水電離出的c(H＋)＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、K＋、S2Oeq \\al(2－,3)、Cl－
?含H2O2的溶液中：Fe2＋、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、I－
[解析] ②中Fe2＋與[Fe(CN)6]3－形成沉淀，③中Cr2Oeq \\al(2－,7)為橙色，⑤中酸性條件下NOeq \\al(－,3)氧化Fe2＋，⑥中Fe3＋與SCN－發(fā)生絡合反應，⑦中Al3＋、Fe3＋水解呈酸性，⑩中HCOeq \\al(－,3)在強堿或強酸中不共存，?中NHeq \\al(＋,4)在強堿中不存在，S2Oeq \\al(2－,3)在強酸中不存在，?中H2O2氧化Fe2＋、I－。
[答案] ①④⑧⑨
2．下列各組澄清溶液中離子能大量共存，且加入X試劑后發(fā)生反應的離子方程式書寫正確的是( )
A [B項，I－的還原性比Fe2＋的強，加入少量HI時I－被氧化，錯誤；C項，[Al(OH)4]－與Fe3＋、NHeq \\al(＋,4)不能共存，錯誤；D項，[Al(OH)4]－與HCOeq \\al(－,3)發(fā)生反應[Al(OH)4]－＋HCOeq \\al(－,3)===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)＋H2O，而不能大量共存，錯誤。]

離子共存四步分析法
常見離子的檢驗與推斷
1．常見離子的一般檢驗
2.兩種?？缄庪x子的檢驗
(1)SOeq \\al(2－,4)的檢驗
說明：先加足量鹽酸是排除Ag＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)等的干擾，所用鋇鹽一般不用硝酸鋇。
(2)COeq \\al(2－,3)的檢驗
eq \x(取待檢液)eq \(―――――――――→,\s\up14(加CaCl2?或BaCl2?),\s\d12(溶液))eq \x(產(chǎn)生白色沉淀)eq \(――――→,\s\up14(加鹽酸))eq \x(產(chǎn)生無色無味氣體)eq \(―――――――――→,\s\up14(通入澄清石灰水))eq \x(變渾濁)
說明：先加CaCl2溶液的目的是排除HCOeq \\al(－,3)干擾。但要注意SOeq \\al(2－,3)干擾。
常見離子的檢驗
1．(2022·泉州模擬)向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作，結(jié)論正確的是( )
C [A項加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SOeq \\al(2－,3)或SOeq \\al(2－,4)或Ag＋；B項HSOeq \\al(－,3)也有同樣的現(xiàn)象；C項進行鉀的焰色試驗應透過藍色鈷玻璃，排除鈉的干擾；D項檢驗NHeq \\al(＋,4)應加入濃NaOH溶液且需要加熱。]
2．為了探究AgNO3的氧化性，某化學興趣小組設(shè)計了如下實驗：
將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag＋除盡后，進行了如下實驗，可選用試劑：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
請完成下表：
【實驗結(jié)論】 Fe的氧化產(chǎn)物為Fe2＋和Fe3＋。
[解析] Fe3＋遇KSCN溶液，溶液變紅色。 由于氯水與Fe2＋反應，現(xiàn)象不明顯，應直接用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗，若有藍色沉淀出現(xiàn)，則證明Fe2＋存在，否則不存在。
[答案] 溶液呈紅色 K3[Fe(CN)6]溶液 產(chǎn)生藍色沉淀
3．(1)結(jié)晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計實驗，檢驗產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論：__________________________________________________________。
(已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O?？晒┻x擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液)
(2)已知：5SOeq \\al(2－,3)＋2IOeq \\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq \\al(2－,4)＋H2O，IOeq \\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。
某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq \\al(－,3)中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I－、IOeq \\al(－,3)的實驗方案：取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在：_____________________________________________________________。
(實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)
[答案] (1)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液(或過濾，取濾液)于一試管中，滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(答案合理即可)
(2)①從水層取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，若溶液變藍，則說明廢水中同時含I－和IOeq \\al(－,3)，若溶液不變藍，則說明廢水中含I－和IOeq \\al(－,3)其中的一種。
②從水層取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有I－；若溶液不變藍，說明廢水中不含有I－。
③另從水層取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有IOeq \\al(－,3)；若溶液不變藍，說明廢水中不含有IOeq \\al(－,3)

(1)溶液中離子的檢驗答題模板
實驗操作(取少量或適量待檢溶液，加入……
試劑，再加入……試劑)
?
現(xiàn)象描述(①溶液由……變?yōu)椤?，②若有…?br>生成，③若沒有……)
?
得出結(jié)論(如“若……說明……，若……說明……”)
(2)固體物質(zhì)的檢驗答題模板
①取少量待檢物質(zhì)，加入……試劑溶解；②向該溶解液中加入……試劑或再加入……試劑；③若溶液由……色變?yōu)椤蛴小?；④則說明……結(jié)論。
離子或物質(zhì)的推斷

“四項基本原則”推導離子的思路
4．工業(yè)廢水是指工藝生產(chǎn)過程中排出的廢水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物，是造成環(huán)境污染，特別是水污染的重要原因。某硫酸廠的酸性廢水中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)。取廢水樣品分別進行如圖所示四個實驗。
下列說法正確的是 ( )
A．由實驗①可知廢水中肯定含有Na＋、K＋
B．該廢水中含有COeq \\al(2－,3)
C．由實驗③④推斷廢水中不含F(xiàn)e2＋，含Mg2＋
D．該廢水中一定含Al3＋、SOeq \\al(2－,4)
D [A項，焰色試驗火焰為黃色只能確定廢水中含有Na＋，不能確定K＋是否存在，錯誤；B項，酸性條件下COeq \\al(2－,3)不能共存，錯誤；C項，由實驗③④推斷廢水中含有Al3＋，不含F(xiàn)e2＋、Fe3＋、Mg2＋，錯誤；D項，根據(jù)實驗②④可確定一定含Al3＋、SOeq \\al(2－,4)，正確。]
5．某無色溶液Y可能含有Na＋、Fe3＋、Ba2＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)中的幾種離子，溶液中陽離子濃度相同。為了確定其組成，某同學進行了如下實驗(假設(shè)氣體均全部逸出，忽略H2O2的分解)。下列說法不正確的是( )
A．溶液Y中一定不存在Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)
B．溶液Y中一定含有Cl－，且n(Cl－)＝0.01 ml
C．溶液Y中肯定存在HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、Ba2＋、NHeq \\al(＋,4)
D．溶液Y中可能存在Na＋，為確定其是否存在，可取溶液1通過焰色試驗驗證
B [因為是無色溶液，因此溶液中不含有Fe3＋，加入足量鹽酸酸化的H2O2溶液，出現(xiàn)沉淀，推出原溶液中含有Ba2＋，一定不含SOeq \\al(2－,4)，一定含有HSOeq \\al(－,3)，其中n(Ba2＋)＝n(HSOeq \\al(－,3))＝eq \f(2.33,233) ml＝0.01 ml，加入鹽酸酸化的H2O2后，有氣體產(chǎn)生，推出原溶液中一定含有HCOeq \\al(－,3)，n(HCOeq \\al(－,3))＝eq \f(224×10－3,22.4) ml＝0.01 ml，加入Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生氣體，此氣體為NH3，n(NHeq \\al(＋,4))＝eq \f(0.17,17) ml＝0.01 ml，根據(jù)溶液呈電中性，原溶液中一定含有Cl－，因為無法確定是否含有Na＋，因此n(Cl－)≥0.01 ml，故A、C說法正確；B說法錯誤；檢驗Na＋，需要進行焰色試驗，若火焰呈黃色，說明含有Na＋，故D說法正確。]
1．(2022·全國乙卷，T9)某白色粉末樣品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗：
①溶于水，得到無色透明溶液
②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體逸出。離心分離。
③?、诘纳蠈忧逡海蚱渲械渭覤aCl2溶液有沉淀生成。
該樣品中確定存在的是( )
A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3
A [由題意可知，①取少量樣品溶于水得到無色透明溶液，說明固體溶于水且相互之間能共存，②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體放出，說明固體中存在Na2S2O3，發(fā)生反應S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑，離心分離，③?、诘纳蠈忧逡?，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，則沉淀為BaSO4，說明固體中存在Na2SO4，不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3與過量鹽酸反應生成二氧化硫，Na2CO3與過量鹽酸反應生成二氧化碳，而這些現(xiàn)象可以被Na2S2O3與過量鹽酸反應的現(xiàn)象覆蓋掉，綜上分析，該樣品中確定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3。]
2．(2021·湖南選擇性考試，T12)對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是( )
B [Al3＋與NH3·H2O反應產(chǎn)生Al(OH)3沉淀，不產(chǎn)生AlOeq \\al(－,2)，A錯誤；H＋與S2Oeq \\al(2－,3)不能共存，發(fā)生反應的離子方程式為2H＋＋S2Oeq \\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O，B正確；Fe3＋可催化H2O2分解，不能大量共存，C錯誤；酸性條件下，MnOeq \\al(－,4)可將Cl－氧化為Cl2，D錯誤。]
3．(2021·福建選擇性考試，T6)室溫下，下列各組離子一定能與指定溶液共存的是( )
A．0.2 ml·L－1的NH4Cl溶液：Na＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SiOeq \\al(2－,3)
B．0.1 ml·L－1的FeCl3溶液：NHeq \\al(＋,4)、Ca2＋、Br－、SCN－
C．0.2 ml·L－1的H2SO 4溶液：Mg2＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
D．0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液：Na＋、K＋、Cl－、ClO－
D [NH4Cl是強酸弱堿鹽，0.2 ml·L－1的NH4Cl溶液顯酸性，H＋與SiOeq \\al(2－,3)生成硅酸沉淀不能大量共存，A錯誤；0.1 ml·L－1的FeCl3溶液，F(xiàn)e3＋與SCN－反應生成Fe(SCN)3不能大量共存，B錯誤；0.2 ml·L－1的H2SO4溶液，H＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)共同作用發(fā)生氧化還原反應，不能大量共存，C錯誤；0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液，Ba2＋、OH－、Na＋、K＋、Cl－、ClO－能大量共存，D正確。]
固體化合物X由3種元素組成，某學習小組開展如下探究實驗。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。請回答：
(1)白色固體C的化學式是________，藍色溶液D中含有的溶質(zhì)是_____________________________________(用化學式表示)。
(2)化合物X的化學式是________。
(3)藍色溶液A與N2Heq \\al(＋,5)作用，生成一種氣體，溶液藍色褪去，同時生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①寫出該反應的離子方程式：________________________________________。
②設(shè)計實驗驗證該白色沉淀的組成元素________________________________。
[解析] (1)由題意可得，白色沉淀B為Al(OH)3，灼燒Al(OH)3得到Al2O3，故白色固體C為Al2O3；溶液D中含有的陽離子有Cu2＋、NHeq \\al(＋,4)、Ag＋、H＋，陰離子有NOeq \\al(－,3)，故溶液中含有Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3。
(2)由圖示數(shù)據(jù)并根據(jù)原子守恒可知，4.020 g X中含有鋁離子物質(zhì)的量為eq \f(1.020 g,102 g·ml－1)×2＝0.02 ml，含有氯離子物質(zhì)的量為eq \f(11.480 g,143.5 g·ml－1)＝0.08 ml，由化合物應顯電中性可得三種離子物質(zhì)的量比值為n(Cu2＋)∶n(Al3＋)∶n(Cl－)＝1∶2∶8，則可得X的化學式為CuAl2Cl8。(3)①由分析可知，藍色溶液A中含有Al3＋、Cu2＋和Cl－，與N2Heq \\al(＋,5)反應時溶液藍色褪去，即反應后溶液中不存在Cu2＋，可推測銅元素以沉淀形式析出，反應得到的沉淀為白色且可溶于硝酸，可推測銅元素在其中不是藍色且穩(wěn)定的＋2價，而是＋1價，即反應過程中Cu元素化合價降低，N2Heq \\al(＋,5)中氮元素顯－2價，具有還原性，反應過程中N元素化合價升高生成N2，符合反應中有氣體產(chǎn)生，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反應離子方程式為4Cu2＋＋N2Heq \\al(＋,5)＋4Cl－===4CuCl↓＋N2↑＋5H＋。②Cu2＋在溶液中顯藍色，CuCl中Cu元素為＋1價，能被硝酸氧化為＋2價，CuCl與硝酸反應過程中Cl元素以Cl－形式存在于溶液中，Cl－與AgNO3溶液反應生成不溶于硝酸的白色沉淀。
[答案] (1)Al2O3 Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3 (2)CuAl2Cl8 (3)①4Cu2＋＋N2Heq \\al(＋,5)＋4Cl－===4CuCl↓＋N2↑＋5H＋ ②將白色沉淀溶于硝酸，得到藍色溶液，說明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，說明有Cl元素
課時分層作業(yè)(七) 離子共存與離子推斷
一、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題目要求)
1．(2022·莆田模擬)下列離子組在給定條件下能夠大量共存的是( )
A．滴加氨水：Na＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
B．透明溶液：Al3＋、K＋、[Al(OH)4]－、Cl－
C．通入過量氯化氫：K＋、Na＋、ClO－、SOeq \\al(2－,4)
D．pH＝1的溶液：Fe2＋、NHeq \\al(＋,4)、I－、SOeq \\al(2－,4)
D [滴加氨水：Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)，A不合題意；透明溶液：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，B不合題意；通入過量氯化氫：Cl－＋2H＋＋ClO－===Cl2↑＋ H2O，C不合題意。]
2．下列有關(guān)粒子大量共存的分析正確的是( )
B [透明溶液可能是有色溶液，但溶液中Fe2＋與S2－會發(fā)生反應生成黑色沉淀，離子方程式為Fe2＋＋S2－===FeS↓，所以不能大量共存，故A項錯誤；pH＝1的溶液中，由于發(fā)生反應：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，所以不能大量共存，故B項正確；硫酸鈉溶液中，Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、NOeq \\al(－,3)之間均不發(fā)生化學反應，所以可以大量共存，故C項錯誤；常溫下，pH＝7的溶液中，F(xiàn)e3＋會發(fā)生徹底的水解，生成氫氧化鐵沉淀，所以不能大量共存，故D項錯誤。]
3．(2022·威海模擬)印刷線路板廢液中主要含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋、Cl－等離子，用該廢液制備堿式碳酸銅的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．“操作1”所得溶液中含有的主要離子為Na＋、Cu2＋、H＋、Cl－
B．若試劑X為氧化銅或氫氧化銅，則濾渣中含有Fe(OH)3等成分
C．若Y為Na2CO3，則反應b為2Cu2＋＋2COeq \\al(2－,3)＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑
D．“操作1”和“操作2”二者操作過程完全相同
AD [廢液中加NaClO的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，加入試劑X的目的是將Fe3＋轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去，故試劑X可以為氧化銅或氫氧化銅或碳酸銅，除去鐵離子同時不引入新的雜質(zhì)離子；操作1為過濾，得到的濾液中含有的主要離子為Na＋、Cu2＋、Cl－和ClO－；試劑Y的目的是將銅離子轉(zhuǎn)化為堿式碳酸銅，操作2為過濾、洗滌、干燥。根據(jù)分析：“操作1”所得溶液中含有的主要離子為Na＋、Cu2＋、Cl－和ClO－，A錯誤；“操作1”為過濾， “操作2”為過濾、洗滌、干燥，二者操作過程不完全相同，D錯誤。]
4．常溫下，pH＝1的某溶液A中含有NHeq \\al(＋,4)、K＋、Na＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)、Cl－、[Al(OH)4]－、I－、SOeq \\al(2－,4)中的4種，且各離子的物質(zhì)的量濃度均為0.1 ml·L－1，現(xiàn)取該溶液進行有關(guān)實驗，實驗結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是( )
A．溶液中一定有上述離子中的Al3＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－四種離子
B．實驗消耗14.4 g Cu，則生成氣體丁3.36 L
C．沉淀乙中一定有BaCO3，可能有BaSO4
D．溶液中一定沒有Fe3＋，但無法確定有沒有I－
A [由溶液pH＝1可知溶液為酸性溶液，溶液中存在大量氫離子，可以排除COeq \\al(2－,3)、[Al(OH)4]－；溶液A中加過量(NH4)2CO3，產(chǎn)生白色沉淀甲、氣體甲，白色沉淀只能為氫氧化鋁，可以排除Fe2＋、Fe3＋，溶液中一定含有Al3＋；溶液乙加銅和濃硫酸能產(chǎn)生氣體丙，丙在空氣中變成紅棕色，則丙為NO，說明在原溶液中有NOeq \\al(－,3)，在強酸性溶液中含有NOeq \\al(－,3)，則一定不存在具有還原性的離子I－，最后根據(jù)電荷守恒得原溶液中含有H＋、NOeq \\al(－,3)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－五種離子。沒有指明標準狀況，3.36 L不能確定，B錯誤；一定含BaCO3和BaSO4，C錯誤；一定無Fe3＋、I－，D錯誤。]
二、非選擇題
5．在Na＋濃度為0.5 ml ·L－1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。(已知H2SiO3為不溶于水的膠狀沉淀，加熱時易分解為兩種氧化物)
現(xiàn)取該溶液100 mL進行如下實驗(氣體體積均在標準狀況下測定)。
請回答下列問題：
(1)實驗Ⅰ能確定一定不存在的離子是________。
(2)實驗Ⅰ中生成氣體的離子方程式為____________________________________。
(3)通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的，填寫計算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”)。
[解析] (1)由實驗Ⅰ可知，該溶液一定含有COeq \\al(2－,3)，則一定沒有Ag＋、Ca2＋、Ba2＋，由生成的白色膠狀沉淀判斷溶液中一定含有SiOeq \\al(2－,3)，生成H2SiO3沉淀，所以由實驗Ⅰ可知，該溶液一定含有COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)，一定沒有Ag＋、Ca2＋、Ba2＋。(2)由實驗Ⅰ可知，與足量鹽酸反應產(chǎn)生氣體的陰離子為COeq \\al(2－,3)，故反應的離子方程式為COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑。(3)由實驗Ⅰ可知，n(COeq \\al(2－,3))＝0.025 ml，c(COeq \\al(2－,3))＝0.25 ml·L－1，n(SiOeq \\al(2－,3))＝0.04 ml，c(SiOeq \\al(2－,3))＝0.4 ml·L－1，由實驗Ⅲ可知溶液中不含SOeq \\al(2－,4)，由電荷守恒，溶液中一定含有K＋，不能確定NOeq \\al(－,3)是否存在。
[答案] (1)Ag＋、Ca2＋、Ba2＋
(2)COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑
(3)
選項
離子組
X試劑
離子方程式
A
Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
過量H2S
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
B
Fe2＋、K＋、NOeq \\al(－,3)、Br－
少量HI
4H＋＋3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C
NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、[Al(OH)4]－、Na＋
少量銅粉
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
D
[Al(OH)4]－、Na＋、K＋、HCOeq \\al(－,3)
過量HCl
5H＋＋HCOeq \\al(－,3)＋[Al(OH)4]－===Al3＋＋CO2↑＋5H2O
離子
試劑
現(xiàn)象
注意
Cl－、
Br－、I－
AgNO3溶液和稀硝酸
AgCl(白色)、AgBr(淡黃色)、AgI(黃色)
—
SOeq \\al(2－,3)
稀硫酸和品紅溶液
產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且氣體能使品紅溶液褪色
HSOeq \\al(－,3)有干擾
NHeq \\al(＋,4)
濃NaOH溶液和濕潤的紅色石蕊試紙
產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍
加熱
Fe3＋
NaOH溶液
紅褐色沉淀
—
KSCN溶液
溶液呈紅色
—
Fe2＋
K3[Fe(CN)6]溶液
藍色沉淀
—
Na＋、
K＋
Pt(Fe)絲和稀鹽酸
火焰分別呈黃色、紫色
K＋要透過藍色鈷玻璃觀察焰色
Mg2＋
NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀
—
Al3＋
NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀，NaOH過量沉淀又溶解
NaOH溶液逐滴滴加至過量
Cu2＋
NaOH溶液
產(chǎn)生藍色沉淀
—
選項
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SOeq \\al(2－,4)
B
滴加硫酸
有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生
原溶液中有SOeq \\al(2－,3)
C
用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色試驗
火焰呈紫色(透過藍色鈷玻璃)
原溶液中有鉀元素
D
滴加NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口
試紙不變藍
原溶液中無NHeq \\al(＋,4)
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
取少量除盡Ag＋后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩
________
存在Fe3＋
取少量除盡Ag＋后的溶液于試管中，加入________，振蕩
________
存在Fe2＋
選項
粒子組
判斷和分析
A
Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O
不能大量共存，因發(fā)生反應：Al3＋＋4NH3·H2O===AlOeq \\al(－,2)＋4NHeq \\al(＋,4)＋2H2O
B
H＋、K＋、S2Oeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
不能大量共存，因發(fā)生反應：2H＋＋S2Oeq \\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O
C
Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O2
能大量共存，粒子間不反應
D
H＋、Na＋、Cl－、MnOeq \\al(－,4)
能大量共存，粒子間不反應
選項
限定條件及粒子組
判斷與分析
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，發(fā)生反應：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C
硫酸鈉溶液中：Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、NOeq \\al(－,3)
不能大量共存，會產(chǎn)生白色沉淀
D
常溫下，pH＝7的溶液中：Al3＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－
能大量共存，因為它們之間不反應
陽離子
K＋
Ag＋
Ca2＋
Ba2＋
陰離子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
序號
實驗內(nèi)容
實驗結(jié)果
Ⅰ
向該溶液中加入足量稀鹽酸
產(chǎn)生白色膠狀沉淀并放出標準狀況下0.56 L氣體
Ⅱ
將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量
固體質(zhì)量為2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液
無明顯現(xiàn)象
陰離子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
陰離子
NOeq \\al(－,3)
COeq \\al(2－,3)
SiOeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,4)
c/(ml·L－1)
？
0.25
0.4
0

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