1．離子共存的本質(zhì)
幾種離子在同一溶液中能大量共存，就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)；若離子之間能發(fā)生反應(yīng)，則不能大量共存。
2．判斷離子能否大量共存的四個(gè)方面
(1)因生成沉淀(或微溶性物質(zhì))不能大量共存
(2)因生成難電離的物質(zhì)或氣體不能大量共存
(3)強(qiáng)氧化性與強(qiáng)還原性的離子(或分子)在溶液中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。
判斷下表中所列離子能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能反應(yīng)的打“√”，不能反應(yīng)的打“×”。
(4)易水解的陽(yáng)離子和陰離子會(huì)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存，常見(jiàn)離子如下：
①Al3＋與COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
②Fe3＋與COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)。
(1)在做有關(guān)離子共存題目時(shí)，還應(yīng)注意題干中的“關(guān)鍵詞”，如
①“一定大量共存”還是“可能大量共存”。
②“透明溶液”還是“無(wú)色透明溶液”，CuSO4溶液為藍(lán)色透明溶液，NaCl為無(wú)色透明溶液。
③“酸性”“堿性”或其他指定離子。
(2)常見(jiàn)有顏色的離子
Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、CrOeq \\al(2－,4)、MnOeq \\al(－,4)、[Fe(SCN)6]3－等。
一、判斷離子共存，注意附加條件
1．下列溶液中，離子一定能大量共存的有哪些？
(1)使酚酞溶液變紅的溶液：Na＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、Fe3＋
(2)使紫色石蕊溶液變紅的溶液：Fe2＋、Mg2＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
(3)常溫下，c(H＋)＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
(4)碳酸氫鈉溶液：K＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、H＋
(5)含大量Fe3＋的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Cl－、SCN－
(6)強(qiáng)堿溶液中：Na＋、K＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)
(7)常溫下，pH＝1的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
(8)加入鋁粉有氫氣產(chǎn)生的溶液中：K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
(9)由水電離出的c水(H＋)＝1×10－12 ml·L－1的溶液：Na＋、K＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
(10)c(H＋)∶c(OH－)＝1∶10－2的溶液：K＋、Ba2＋、ClO－、COeq \\al(2－,3)
(11)澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－
答案 (6)、(9)、(11)
二、因氧化還原反應(yīng)不能大量共存的離子判斷
2．(1)S2－與SOeq \\al(2－,3)，Cl—與ClO－在堿性條件下能否大量共存：________(填“能”或“不能”)。寫出上述兩組離子在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式：__________________________、
________________________________________________________________________。
答案 能 2S2－＋SOeq \\al(2－,3)＋6H＋===3S↓＋3H2O Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(2)判斷下列幾組離子能否大量共存，不能大量共存的說(shuō)明理由。
①Na＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)：_______________________________________________。
②H＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)：________________________________________________。
③向含有Fe2＋、Cl－、Na＋、H＋的溶液中滴入H2O2：___________________________
________________________________________________________________________。
答案 ①能 ②不能，H＋、Fe2＋、NOeq \\al(－,3)發(fā)生氧化還原反應(yīng) ③不能，H2O2在酸性條件下氧化Fe2＋，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
考點(diǎn)二 離子的檢驗(yàn)與推斷
1．常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn)與推斷依據(jù)
根據(jù)離子性質(zhì)不同而在實(shí)驗(yàn)中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象不同，可以把檢驗(yàn)離子的方法歸納為三種類型：①生成沉淀；②生成氣體；③顯現(xiàn)特殊顏色。
(1)依據(jù)生成的沉淀檢驗(yàn)或推斷
(2)依據(jù)生成的氣體檢驗(yàn)或推斷
NHeq \\al(＋,4)eq \(―――――→,\s\up7(濃NaOH溶液),\s\d5(加熱))產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。
(3)依據(jù)顯示特殊顏色檢驗(yàn)或推斷
2．常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn)與推斷依據(jù)
(1)依據(jù)生成的沉淀檢驗(yàn)或推斷
(2)依據(jù)生成的氣體檢驗(yàn)或推斷
(3)依據(jù)顯示特殊顏色檢驗(yàn)或推斷
①
②eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Br－,I－))eq \(――→,\s\up7(氯水),\s\d5(CCl4))有機(jī)層?下層?eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(橙紅色，表明有Br－,紫紅色，表明有I－))
③I－eq \(――――――→,\s\up7(①氯水?或H2O2?),\s\d5(②淀粉溶液))溶液變藍(lán)，表明有I－
3．離子推斷的“四原則”
1．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀鹽酸，沉淀不消失，則溶液中一定存在SOeq \\al(2－,4)( )
2．向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀，則溶液中一定存在SOeq \\al(2－,4)
( )
3．向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，則溶液中一定存在COeq \\al(2－,3)( )
4．某溶液的焰色試驗(yàn)呈黃色，則溶液中一定有鈉元素，不能確定是否有鉀元素( )
5．無(wú)色溶液加入CCl4無(wú)現(xiàn)象，滴加氯水后CCl4層呈紫紅色，則溶液中一定存在I－( )
6．向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，溶液中一定存在COeq \\al(2－,3)( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.×
一、常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)及干擾因素的識(shí)別
1．下列關(guān)于離子檢驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( )
A．檢驗(yàn)溶液中是否含有Ba2＋：取少量待測(cè)液，向其中加入少量稀硫酸，若有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液中含有Ba2＋
B．檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵，可選用的試劑是酸性KMnO4溶液
C．檢驗(yàn)溶液中是否含有COeq \\al(2－,3)：取少量待測(cè)液，向其中加入適量稀鹽酸，觀察是否有大量氣泡產(chǎn)生
D．在未知溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，說(shuō)明該未知溶液中存在SOeq \\al(2－,4)或SOeq \\al(2－,3)
答案 B
解析 如果溶液中含有Ca2＋、Ag＋等，向其中加入少量稀硫酸，會(huì)有硫酸鈣、硫酸銀等白色沉淀產(chǎn)生，所以不能確定溶液中含有Ba2＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸亞鐵可將酸性KMnO4還原而使酸性KMnO4溶液褪色，B項(xiàng)正確；HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)遇稀鹽酸也可產(chǎn)生大量氣泡，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若存在Ag＋，加入BaCl2溶液會(huì)產(chǎn)生氯化銀白色沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．下列離子在未知溶液中的檢驗(yàn)方法正確的是( )
答案 D
解析 A項(xiàng)，HCOeq \\al(－,3)會(huì)產(chǎn)生干擾，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SOeq \\al(2－,3)會(huì)產(chǎn)生干擾，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，使酸性高錳酸鉀溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SOeq \\al(2－,3)等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，新制氯水能把I－氧化成I2，淀粉遇碘變藍(lán)，因此可以檢驗(yàn)I－的存在，正確。
離子檢驗(yàn)中的常見(jiàn)干擾離子以及排除措施
二、從定性、定量的角度推斷離子或物質(zhì)
3．一瓶無(wú)色澄清的溶液，其中可能含有H＋、NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、AlOeq \\al(－,2)。取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①用pH試紙檢驗(yàn)，溶液呈強(qiáng)酸性 ②取溶液適量，加入少量CCl4和數(shù)滴新制氯水，振蕩，CCl4層呈紫紅色 ③該溶液的焰色試驗(yàn)沒(méi)有黃色；根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列推斷正確的是( )
A．向該溶液中加入BaCl2溶液不一定能觀察到白色沉淀
B．可以確定沒(méi)有Na＋、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，不能確定是否有NOeq \\al(－,3)
C．該溶液可能是NH4NO3與HI的混合
D．一定沒(méi)有Al3＋、COeq \\al(2－,3)和NOeq \\al(－,3)
答案 A
解析 不能確定是否含SOeq \\al(2－,4)，則向該溶液中加入BaCl2溶液不一定能觀察到白色沉淀，故A正確；一定不含Na＋、Fe3＋、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)，故B、C錯(cuò)誤；不能確定是否含Al3＋，故D錯(cuò)誤。
4．某澄清溶液中含有下表離子中的一種或多種。
分別取它的水溶液兩份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：
①向一份溶液中加入過(guò)量鹽酸，產(chǎn)生氣泡，溶液顏色變深，但仍澄清；
②繼續(xù)向①溶液中加入少許四氯化碳，振蕩，靜置，下層呈現(xiàn)紫紅色，上層溶液呈現(xiàn)黃色；
③向另一份溶液中加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生沉淀質(zhì)量與加入堿液的體積關(guān)系如圖所示。
根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：
(1)原溶液中肯定含有的離子是________________________________________________。
(2)①中生成的氣體是____________(填化學(xué)符號(hào))，它具有的性質(zhì)是____________(填字母)。
A．無(wú)色有毒
B．能被NaOH溶液吸收
C．屬于大氣污染物
D．難溶于水
(3)①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)③中沉淀溶解的化學(xué)方程式是____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Fe2＋、Al3＋、I－、NOeq \\al(－,3)
(2)NO ACD
(3)6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O、
3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(4)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
解析 (1)①加入過(guò)量鹽酸，產(chǎn)生氣泡，溶液顏色變深，但溶液仍澄清，說(shuō)明原溶液中一定不含有SiOeq \\al(2－,3)；②向①反應(yīng)后溶液中加入少量CCl4，出現(xiàn)分層，下層為CCl4層，顯紫紅色，推出該溶液中含有I2，即原溶液中含有I－，F(xiàn)e3＋具有強(qiáng)氧化性，能將I－氧化，因此原溶液中一定不含有Fe3＋，NOeq \\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，將I－氧化成I2，本身被還原成NO，因此原溶液一定含有NOeq \\al(－,3)，上層為水層，水層顯黃色，則含有Fe3＋，即原溶液中含有Fe2＋，則原溶液中一定不含有COeq \\al(2－,3)；③根據(jù)圖像推出原溶液中含有Al3＋，則溶液中一定不含有SOeq \\al(2－,3)。
(2)①利用NOeq \\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，將Fe2＋、I－氧化，離子方程式為6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O、3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，即①中產(chǎn)生的氣體為NO，NO是一種無(wú)色、難溶于水、有毒的氣體，不能與NaOH溶液反應(yīng)，故選項(xiàng)A、C、D正確。
(4)向溶液中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3呈兩性，繼續(xù)加入NaOH，發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O。
5．已知1 L某待測(cè)液中除含有0.2 ml·L－1 Na＋外，還可能含有下列離子中的一種或幾種：
現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作(每次實(shí)驗(yàn)所加試劑均過(guò)量)：
(1)由氣體B可確定待測(cè)液中含有的離子是_______________________________________。
(2)由沉淀D和沉淀E可以判斷待測(cè)液中一定含有的離子是__________________，據(jù)此可以排除的離子是__________________。
(3)由白色沉淀B可確定待測(cè)液中含有的離子是____________。
(4)某同學(xué)讀圖后，認(rèn)為待測(cè)液中一定不含溴離子，他判斷的依據(jù)是______________
________________________________________________________________________。
(5)綜合分析，待測(cè)液中K＋的最小濃度為_____________________________________。
答案 (1)NHeq \\al(＋,4)
(2)COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4) Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
(3)HCOeq \\al(－,3)
(4)向溶液B中通入氯氣，溶液呈淺黃綠色(或向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀)
(5)0.1 ml·L－1
解析 待測(cè)液與BaCl2溶液反應(yīng)生成濾液A和沉淀A，沉淀A與稀硝酸反應(yīng)生成白色沉淀D和無(wú)色氣體D，無(wú)色氣體D與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀E，則待測(cè)液中一定含有SOeq \\al(2－,4)和COeq \\al(2－,3)，結(jié)合離子共存的條件可知待測(cè)液中一定不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；濾液A與NaOH溶液反應(yīng)生成的氣體B為NH3，同時(shí)還生成了白色沉淀B，則待測(cè)液中一定含有NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)；根據(jù)向溶液B中通入氯氣，溶液呈淺黃綠色和向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀可知，待測(cè)液中一定不存在Br－；由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入了BaCl2溶液，因此由白色沉淀C無(wú)法確定待測(cè)液中是否含有Cl－。(5)結(jié)合題中數(shù)據(jù)可知待測(cè)液中n(NHeq \\al(＋,4))＝0.1 ml，n(HCOeq \\al(－,3))＝n(BaCO3)沉淀B＝eq \f(19.7 g,197 g·ml－1)＝0.1 ml，n(COeq \\al(2－,3))＝n(CaCO3)沉淀E＝eq \f(10.0 g,100 g·ml－1)＝0.1 ml，n(SOeq \\al(2－,4))＝n(BaSO4)沉淀D＝eq \f(11.65 g,233 g·ml－1)＝0.05 ml，n(Na＋)＋n(NHeq \\al(＋,4))＝0.2 ml＋0.1 ml＝0.3 ml，2n(COeq \\al(2－,3))＋2n(SOeq \\al(2－,4))＋n(HCOeq \\al(－,3))＝0.4 ml，根據(jù)電荷守恒知待測(cè)液中一定含有K＋。若待測(cè)液中不含Cl－，則n(K＋)＝0.1 ml；若待測(cè)液中含有Cl－，則n(K＋)＞0.1 ml，所以c(K＋)≥0.1 ml·L－1。
答題規(guī)范(1) 離子檢驗(yàn)操作現(xiàn)象描述
實(shí)驗(yàn)操作(取少量或適量待檢溶液于試管中，加入……試劑，再加入……試劑)
?
現(xiàn)象描述(①溶液由……變?yōu)椤谌粲小?，③若沒(méi)有……等)
?
得出結(jié)論(如“若……說(shuō)明……，若……說(shuō)明……”)
(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。
【查閱資料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃時(shí)分解產(chǎn)物不同。
【實(shí)驗(yàn)探究】該小組擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持和加熱裝置略)。
連接裝置A－D－B，檢查氣密性，按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后，于400 ℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無(wú)殘留物，停止加熱，冷卻，停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗(yàn)，該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SOeq \\al(2－,3)，無(wú)SOeq \\al(2－,4)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，氣體產(chǎn)物中無(wú)氮氧化物。
檢驗(yàn)裝置D內(nèi)溶液中有SOeq \\al(2－,3)而無(wú)SOeq \\al(2－,4)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是____________________
________________________________________________________________________。
解題思路 (1)明確原理：依據(jù)題目要求，明確檢驗(yàn)的原理，根據(jù)原理確定方法。如SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)都與Ba2＋產(chǎn)生沉淀，但BaSO3可溶于鹽酸而BaSO4不溶于鹽酸。
(2)敘述操作：取液體(水層少量液體)、加試劑(如加BaCl2溶液、加鹽酸酸化等)。
(3)描述現(xiàn)象：觀察產(chǎn)生沉淀及沉淀如何變化，要明確具體。
(4)得出結(jié)論：由什么現(xiàn)象得出對(duì)應(yīng)結(jié)論，如“若……說(shuō)明……，若……說(shuō)明……”。
答案 取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀鹽酸后，沉淀完全溶解，放出無(wú)色有刺激性氣味的氣體
1．按要求回答下列問(wèn)題：
(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(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)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
供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(2)榴石礦石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明榴石礦石中含有FeO(試劑任選，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象)：_________________________________
________________________________________________________________________。
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(guò)濾，取濾液)于一試管中，滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則說(shuō)明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理即可)
(2)取礦石少許，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，證明礦石中含有FeO(不能加鹽酸溶解)
2．為了探究AgNO3的氧化性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中，一段時(shí)間后將鐵絲取出。為檢驗(yàn)溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag＋除盡后，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，可選用試劑：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
請(qǐng)完成下表：
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 Fe的氧化產(chǎn)物為Fe2＋和Fe3＋。
答案 溶液呈紅色 K3[Fe(CN)6]溶液 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
解析 KSCN溶液遇Fe3＋，溶液變紅色。由于氯水與Fe2＋反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，應(yīng)直接用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)，如有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)，則證明存在Fe2＋，否則不存在。
1．(2022·湖北，4)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是( )
A．在0.1 ml·L－1氨水中：Ag＋、Cu2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)
B．在0.1 ml·L－1氯化鈉溶液中：Fe3＋、I－、Ba2＋、HCOeq \\al(－,3)
C．在0.1 ml·L－1醋酸溶液中：SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、Br－、H＋
D．在0.1 ml·L－1硝酸銀溶液中：K＋、Cl－、Na＋、COeq \\al(2－,3)
答案 C
解析 氨水顯堿性，會(huì)與Ag＋、Cu2＋反應(yīng)，不能大量共存，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3＋、I－會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，且Fe3＋與HCOeq \\al(－,3)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，也不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤；醋酸溶液顯酸性，在醋酸溶液中SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、Br－、H＋均不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，能大量共存，C項(xiàng)正確；硝酸銀中的銀離子會(huì)與Cl－、COeq \\al(2－,3)反應(yīng)，不能大量共存，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(2022·全國(guó)乙卷，9)某白色粉末樣品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①溶于水，得到無(wú)色透明溶液；②向①的溶液中滴加過(guò)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?，向其中滴加BaCl2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
答案 A
解析 向①的溶液中滴加過(guò)量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體逸出，說(shuō)明固體中存在Na2S2O3，發(fā)生反應(yīng)：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑，由于鹽酸過(guò)量，向②的上層清液中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，則沉淀為BaSO4，說(shuō)明固體中存在Na2SO4，不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3、Na2CO3與過(guò)量稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象可以被Na2S2O3與過(guò)量稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象覆蓋掉。
3．(2022·廣東，4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行粗鹽提純時(shí)，需除去Ca2＋、Mg2＋和SOeq \\al(2－,4)，所用試劑包括BaCl2以及( )
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
答案 A
解析 粗鹽提純時(shí)，用NaOH除去Mg2＋，用BaCl2除去SOeq \\al(2－,4)，用Na2CO3除去Ca2＋及多余的Ba2＋，最后用鹽酸除去多余的COeq \\al(2－,3)、OH－。
4．(2021·湖南，12)對(duì)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( )
答案 B
解析 Al3＋和NH3·H2O反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀而不是AlOeq \\al(－,2)，故A錯(cuò)誤；Fe3＋可催化H2O2分解，所以Fe3＋與H2O2不能大量共存，故C錯(cuò)誤；在酸性條件下MnOeq \\al(－,4)能將Cl－氧化為Cl2，不能大量共存，故D錯(cuò)誤。
5．(2020·全國(guó)卷Ⅱ，8)某白色固體混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色試驗(yàn)，通過(guò)鈷玻璃可觀察到紫色；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為( )
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
答案 B
解析 由信息①得到澄清透明溶液，可排除碳酸鈣；由信息②焰色試驗(yàn)透過(guò)鈷玻璃可觀察到紫色，說(shuō)明含有鉀離子，可推測(cè)含有氯化鉀；由信息③向溶液中加入堿產(chǎn)生白色沉淀，可推測(cè)含有硫酸鎂，所以B正確。
課時(shí)精練
1．(2022·重慶模擬)下列各組離子能大量共存的是( )
A．Fe3＋、Na＋、SCN－、SOeq \\al(2－,4)
B．K＋、Na＋、ClO－、I－
C．Al3＋、Ca2＋、HCOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)
D．NHeq \\al(＋,4)、Cu2＋、CH3COO－、NOeq \\al(－,3)
答案 D
解析 Fe3＋和SCN－反應(yīng)生成絡(luò)合離子，不能大量共存，A錯(cuò)誤；ClO－、I－兩者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，B錯(cuò)誤；Al3＋和HCOeq \\al(－,3)會(huì)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，不能大量共存，C錯(cuò)誤；四種離子相互之間不反應(yīng)，能大量共存，D正確。
2．(2022·黑龍江牡丹江市第二高級(jí)中學(xué)月考)下列離子可以在指定溶液中大量共存的是( )
A．常溫下，eq \f(c?H＋?,c?OH－?)＝1010的溶液：Mg2＋、NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,3)
B．電解飽和食鹽水一段時(shí)間后的溶液：K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
C．硫酸酸化的高錳酸鉀溶液：Ba2＋、NHeq \\al(＋,4)、I－、Cl－
D．生銹鐵釘溶于鹽酸后形成的溶液：H＋、Ca2＋、SCN－、Br－
答案 B
解析 常溫下，eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H＋)),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH－)))＝1010的溶液，pH＝2，HCOeq \\al(－,3)不能大量存在，A項(xiàng)不符合題意；電解飽和食鹽水一段時(shí)間后的溶液含氫氧化鈉，K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)互不反應(yīng)可以共存，B項(xiàng)符合題意；硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，Ba2＋、I－、Cl－不能大量存在，C項(xiàng)不符合題意；生銹鐵釘溶于鹽酸后生成的Fe3＋與SCN－不能大量共存，D項(xiàng)不符合題意。
3．(2022·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含F(xiàn)e2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2雜質(zhì))，工業(yè)上用孔雀石制備硫酸銅的第一步用過(guò)量硫酸溶解并過(guò)濾。常溫下，分別取濾液并向其中加入指定物質(zhì)，反應(yīng)后的溶液中大量存在的一組離子正確的是( )
A．加入過(guò)量氨水：NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、OH－、Fe3＋
B．加入過(guò)量稀HNO3溶液：Fe3＋、H＋、Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Al3＋
C．加入過(guò)量NaOH溶液：Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)、OH－、AlOeq \\al(－,2)
D．加入過(guò)量NaHCO3溶液：Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)、HCOeq \\al(－,3)
答案 B
解析 氫氧根離子與三價(jià)鐵離子、氨根離子都反應(yīng)，不能大量共存，故A不選；Fe3＋、H＋、Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Al3＋相互不反應(yīng)，可以大量共存，故B選；氫氧根離子與三價(jià)鐵離子反應(yīng)，不能大量共存，故C不選；鋁離子與碳酸氫根離子發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，二者不能大量共存，故D不選。
4．在給定條件下，下列離子組能否大量共存的判斷及對(duì)應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是( )
答案 C
解析 Al3＋與OH－發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，不能共存，故A正確；離子之間不反應(yīng)，可大量共存，通入少量CO2與堿反應(yīng)生成碳酸根離子，故B正確；滴加石蕊溶液變紅的溶液，溶液顯酸性，F(xiàn)e2＋、H＋、NOeq \\al(－,3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能共存，故C錯(cuò)誤；溶液呈藍(lán)色，含銅離子，該組離子之間不反應(yīng)，可大量共存，故D正確。
5．下列各組澄清溶液中的離子能大量共存，且加入試劑后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )
答案 D
解析 Fe3＋、S2－發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在溶液中不能大量共存，故A錯(cuò)誤；NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)之間能夠共存，但加入過(guò)量Na2S后發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===2FeS↓＋S↓，故B錯(cuò)誤；K＋、Na＋、ClO－、SOeq \\al(2－,4)之間能夠共存，但通入足量SO2后發(fā)生反應(yīng)：SO2＋ClO－＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋2H＋，故C錯(cuò)誤；K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)之間能夠共存，AlOeq \\al(－,2)結(jié)合H＋能力更強(qiáng)，加入少量HCl后發(fā)生反應(yīng)：H＋＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓，故D正確。
6．(2023·西安高三檢測(cè))通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正確的是( )
A．將某固體試樣完全溶于鹽酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則該固體試樣中存在SOeq \\al(2－,4)
B．將某固體試樣完全溶于鹽酸，再滴加KSCN溶液，沒(méi)有出現(xiàn)紅色，則該固體試樣中不存在Fe3＋
C．在某固體試樣加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，沒(méi)有產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，該固體試樣中仍可能存在NHeq \\al(＋,4)
D．在某固體試樣加水后的上層清液中，滴加鹽酸出現(xiàn)白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，則該固體試樣中存在SiOeq \\al(2－,3)
答案 C
解析 當(dāng)固體中含有SOeq \\al(2－,3)時(shí)，在酸性條件下滴加Ba(NO3)2溶液會(huì)被氧化生成硫酸根離子，有相同現(xiàn)象，故不一定是SOeq \\al(2－,4)，A錯(cuò)誤；若固體為FeCl3和Fe的混合物時(shí)，也有相同的現(xiàn)象，故固體試樣中可能存在Fe3＋，B錯(cuò)誤；檢驗(yàn)NHeq \\al(＋,4)時(shí)應(yīng)加NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，選項(xiàng)中沒(méi)有加熱，故不能確定有沒(méi)有銨根離子，C正確；滴加鹽酸出現(xiàn)白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，可能原固體中有AlOeq \\al(－,2)，不一定為SiOeq \\al(2－,3)，D錯(cuò)誤。
7．某固體混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的兩種組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①將混合物溶于水，溶液變渾濁同時(shí)有氣泡產(chǎn)生；②向①反應(yīng)液中滴加稀硫酸至過(guò)量，沉淀完全溶解；③向②溶液中滴加KSCN溶液，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象；④?、鄯磻?yīng)后的液體做焰色試驗(yàn)，可觀察到黃色火焰，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為( )
A．BaCl2、Al2(SO4)3 B．BaCl2、Na2CO3
C．Al2(SO4)3、Na2CO3 D．FeCl3、Na2CO3
答案 C
解析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知溶于水的過(guò)程中發(fā)生碳酸根離子和Al3＋或Fe3＋的相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②可知，沉淀不是BaSO4，一定沒(méi)有BaCl2，結(jié)合實(shí)驗(yàn)①④，可確定一定有Na2CO3，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③可知沒(méi)有FeCl3，則一定有Al2(SO4)3。
8．某無(wú)色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一種或幾種組成。取樣，向溶液中加入燒堿溶液出現(xiàn)白色沉淀；另取樣，加入稀硫酸也出現(xiàn)白色沉淀并放出氣體。據(jù)此分析，下列判斷中正確的是( )
A．一定有MgCl2
B．一定有MgCl2和NaHCO3
C．一定有K2CO3
D．一定有BaCl2和NaHCO3
答案 D
解析 向溶液中加入燒堿溶液出現(xiàn)白色沉淀，可能是NaOH與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2白色沉淀，也可能是NaOH與NaHCO3反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3與BaCl2反應(yīng)生成BaCO3白色沉淀；加入稀硫酸也出現(xiàn)白色沉淀并放出氣體，該白色沉淀一定是稀硫酸與BaCl2生成的BaSO4，氣體是稀硫酸與K2CO3或NaHCO3反應(yīng)生成的CO2，因一定存在BaCl2，則一定沒(méi)有K2CO3，故一定有NaHCO3；綜上所述，該無(wú)色溶液一定含有BaCl2和NaHCO3，一定沒(méi)有K2CO3，可能有MgCl2，故D正確。
9．(2022·福建晉江子江中學(xué)高三月考)某同學(xué)為檢驗(yàn)溶液中是否含有常見(jiàn)的四種離子，進(jìn)行了如圖操作。其中檢驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。下列結(jié)論正確的是( )
A．原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
B．原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
答案 B
解析 原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇，如果其中含有亞硫酸根離子，則會(huì)被氧化為硫酸根離子，所以原溶液中不一定含有SOeq \\al(2－,4)，故A錯(cuò)誤；產(chǎn)生能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣，所以原溶液中一定含有NHeq \\al(＋,4)，故B正確；原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇，引進(jìn)了氯離子，能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀的離子不一定是原溶液中含有的氯離子，故C錯(cuò)誤；原溶液中加入鹽酸酸化的硝酸鋇，如果其中含有亞鐵離子，則亞鐵離子會(huì)被氧化為鐵離子，鐵離子遇硫氰化鉀溶液而使溶液呈紅色，所以原溶液中不一定含有Fe3＋，故D錯(cuò)誤。
10．(2022·河北衡水市深州中學(xué)高三月考)某無(wú)色溶液X可能含有K＋、Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Ba2＋、COeq \\al(2－,3)、Cl－、SOeq \\al(2－,4)中若干種，且各離子濃度相同，為確定其組成，依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。
①取少量溶液X，向其中加入足量的氫氧化鈉溶液，有白色沉淀A產(chǎn)生；微熱，聞到刺激性氣味。
②過(guò)濾①中的混合物，在濾液中加入足量的氫氧化鋇溶液，有白色沉淀B產(chǎn)生，再加入足量的稀硝酸，沉淀不溶解。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．溶液X中一定含有NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)，可能含有COeq \\al(2－,3)
B．溶液X中是否含有Na＋、K＋需要通過(guò)焰色試驗(yàn)確定
C．白色沉淀A和白色沉淀B都是純凈物
D．溶液X中一定沒(méi)有COeq \\al(2－,3)、Cl－
答案 C
解析 取少量溶液X，向其中加入足量的氫氧化鈉溶液，有白色沉淀A產(chǎn)生，溶液X中一定含有鎂離子，一定不存在碳酸根離子；微熱，聞到刺激性氣味，說(shuō)明溶液X中含有銨根離子；由在濾液中加入足量的氫氧化鋇溶液，有白色沉淀B產(chǎn)生，再加入足量的稀硝酸，沉淀不溶解，說(shuō)明溶液X中一定含有硫酸根離子，一定不含有鋇離子；由各離子濃度相同，結(jié)合離子共存可知，溶液中一定含有氯離子，不含有鈉離子和鉀離子，則X溶液中一定含有鎂離子、銨根離子、硫酸根離子、氯離子，一定不含有鉀離子、鈉離子、鋇離子、碳酸根離子，沉淀A為氫氧化鎂、沉淀B為硫酸鋇。
11．(2022·福建晉江子江中學(xué)高三模擬)某無(wú)色溶液中含有NHeq \\al(＋,4)、K＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)四種離子，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
(1)取10 mL該溶液于試管中并滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后過(guò)濾得到0.03 ml白色沉淀；
(2)取10 mL該溶液于試管中，滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，當(dāng)沉淀增加到一定量后開始產(chǎn)生氣體(必要時(shí)可加熱)，最后沉淀完全溶解。并且隨NaOH溶液的加入，沉淀和氣體的變化關(guān)系如圖所示。
下列說(shuō)法不符合事實(shí)的是( )
A．根據(jù)題圖所示數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)中使用的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為1 ml·L－1
B．根據(jù)信息分析該溶液中焰色試驗(yàn)呈現(xiàn)紫色的離子的物質(zhì)的量濃度為1 ml·L－1
C．另取一定量該溶液滴加一定量的Ba(OH)2溶液，能使Al3＋和SOeq \\al(2－,4)同時(shí)完全沉淀
D．NHeq \\al(＋,4)、K＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)四種離子的物質(zhì)的量之比為2∶1∶1∶3
答案 C
解析 生成的沉淀為BaSO4，說(shuō)明溶液中含有SOeq \\al(2－,4)的物質(zhì)的量為0.03 ml；另結(jié)合圖像知溶液中含有Al3＋ 0.01 ml，需OH－ 0.03 ml；當(dāng)沉淀增加到一定量后開始產(chǎn)生氣體，根據(jù)NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O并結(jié)合圖像，知溶液中含有NHeq \\al(＋,4) 0.02 ml，需OH－ 0.02 ml；最后沉淀完全溶解是由于氫氧化鋁與NaOH繼續(xù)反應(yīng)，需OH－為0.01 ml；實(shí)驗(yàn)中使用的NaOH溶液的總物質(zhì)的量為0.03 ml＋0.02 ml＋0.01 ml＝0.06 ml，總體積為60 mL，則氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為1 ml·L－1，A正確；溶液中正電荷總數(shù)為0.02 ml×1＋0.01 ml×3＋n(K＋)×1＝0.05 ml＋n(K＋)，負(fù)電荷總數(shù)為0.03 ml×2＝0.06 ml，所以n(K＋)＝0.01 ml，則溶液中焰色試驗(yàn)呈現(xiàn)紫色的離子的物質(zhì)的量濃度為eq \f(0.01 ml,0.01 L)＝1 ml·L－1，B正確；Al3＋為0.01 ml，SOeq \\al(2－,4)為0.03 ml，加入氫氧化鋇溶液，當(dāng)硫酸根離子完全沉淀時(shí)，鋁離子已轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，C不正確；NHeq \\al(＋,4)、K＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)四種離子的物質(zhì)的量之比為0.02 ml∶0.01 ml
∶0.01 ml∶0.03 ml＝2∶1∶1∶3，D正確。
12．經(jīng)檢測(cè)，某化工廠排出的廢水呈酸性，且其中含有大量 Na＋、Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、NOeq \\al(－,3)。回答下列問(wèn)題：
(1)下列離子中，能大量存在于該廢水中的是______________(填字母)。
A．Ag＋ B．Mg2＋ C．OH－ D．HCOeq \\al(－,3)
(2)取100 mL該廢水于燒杯中，逐滴加入NaOH溶液至呈堿性過(guò)程中，原廢水中存在的離子的量會(huì)發(fā)生變化的是Na＋、________(用離子符號(hào)表示)。
(3)某化學(xué)社團(tuán)小組成員欲除去廢水樣品中的Cu2＋和SOeq \\al(2－,4)，最終得到中性溶液，設(shè)計(jì)的方案流程如圖：
①試劑c為________(填化學(xué)式)；溶液3所含溶質(zhì)離子有Cl－、________。
②“分離操作”的名稱是________，需用到的玻璃儀器主要有_________________。
③向“白色沉淀2”中加入足量鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)B (2)H＋、Cu2＋ (3)①Na2CO3 Na＋、NOeq \\al(－,3) ②過(guò)濾 漏斗、燒杯、玻璃棒 ③BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
解析 (3)廢水呈酸性，且其中含有大量 Na＋、Cu2＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、NOeq \\al(－,3)，欲除去廢水樣品中的Cu2＋和SOeq \\al(2－,4)，最終得到中性溶液，從流程知，a為氫氧化鈉溶液，加入氫氧化鈉溶液除了中和氫離子，還產(chǎn)生氫氧化銅沉淀，過(guò)濾后，溶液1中含OH－、Na＋、SOeq \\al(2－,4)、Cl－和NOeq \\al(－,3)，試劑b為氯化鋇或硝酸鋇，過(guò)量的鋇離子用Na2CO3除去，故試劑c為Na2CO3；過(guò)濾后，白色沉淀2為硫酸鋇和碳酸鋇的混合物，溶液2含OH－、Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)和COeq \\al(2－,3)，再加入適量鹽酸即可得到中性溶液。
13．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，現(xiàn)取三份100 mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生；
第二份加入足量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.02 ml，無(wú)沉淀生成，同時(shí)得到溶液甲；向溶液甲中通入過(guò)量CO2，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02 g；
第三份加入足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質(zhì)量為11.65 g。
已知：NaAlO2＋2H2O＋CO2===NaHCO3＋Al(OH)3↓。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：
(1)一定不存在的離子是______________，不能確定是否存在的離子是_____________。
(2)試確定溶液中肯定存在的離子及其濃度：
①離子符號(hào)________，濃度________________________________________________；
②離子符號(hào)________，濃度________________________________________________；
③離子符號(hào)________，濃度________________________________________________。
(3)試確定K＋是否存在？____________(填“是”或“否”)，判斷的理由是________________________________________________________________________。
答案 (1)Fe3＋、Mg2＋、COeq \\al(2－,3)、Ba2＋ Cl－ (2)①NHeq \\al(＋,4) 0.2 ml·L－1 ②Al3＋ 0.2 ml·L－1 ③SOeq \\al(2－,4) 0.5 ml·L－1 (3)是 根據(jù)電荷守恒，溶液中一定存在鉀離子
解析 向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，白色沉淀為AgCl或碳酸銀或硫酸銀；向第二份溶液中加入足量NaOH溶液加熱后，收集到的氣體為氨氣，其物質(zhì)的量為0.02 ml，原溶液中一定含NHeq \\al(＋,4)，無(wú)沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明不存在Fe3＋、Mg2＋；向溶液甲中通入過(guò)量CO2，生成的白色沉淀為氫氧化鋁，沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02 g，即氧化鋁的物質(zhì)的量為eq \f(1.02 g,102 g·ml－1)＝0.01 ml，原溶液含Al3＋ 0.02 ml，則不含COeq \\al(2－,3)；第三份加入足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質(zhì)量為11.65 g，沉淀為硫酸鋇，物質(zhì)的量為eq \f(11.65 g,233 g·ml－1)＝0.05 ml，原溶液中含SOeq \\al(2－,4) 0.05 ml，則原溶液不含Ba2＋，由電荷守恒可知，0.02×1＋0.02×3＜0.05×2，可知一定含陽(yáng)離子K＋，不能確定是否含Cl－。(2)根據(jù)以上分析可知溶液中Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)的濃度分別是eq \f(0.02 ml,0.1 L)＝0.2 ml·L－1、eq \f(0.02 ml,0.1 L)＝0.2 ml·L－1、eq \f(0.05 ml,0.1 L)＝0.5 ml·L－1。
14．有一未知的無(wú)色溶液，只可能含有以下離子中的若干種：H＋、NHeq \\al(＋,4)、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，現(xiàn)取三份100 mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一份加入足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生。
②第二份加入足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，經(jīng)洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為6.99 g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液，測(cè)得沉淀與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，完成下列問(wèn)題：
(1)原溶液中一定不存在的離子是____________________________________________。
(2)圖25～35段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)圖35～40段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)所加的NaOH溶液的濃度為_________________________________________。
(5)原溶液中NOeq \\al(－,3)的物質(zhì)的量為n(NOeq \\al(－,3))，根據(jù)提供的圖像和數(shù)據(jù)，試計(jì)算n(NOeq \\al(－,3))的取值范圍為____________________。
答案 (1) Cu2＋、COeq \\al(2－,3)、H＋ (2) NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O (3)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O (4)2 ml·L－1 (5)n(NOeq \\al(－,3))≥0.01 ml
解析 根據(jù)無(wú)色溶液可知，一定不含Cu2＋；①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，所以至少有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)兩種離子中的一種；②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，經(jīng)洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為6.99 g，則推斷至少有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)兩種離子中的一種；③第三份逐滴滴加NaOH溶液，由圖可知，開始加入氫氧化鈉溶液時(shí)立即有沉淀生成，說(shuō)明不含有H＋；沉淀最大時(shí)，滴加氫氧化鈉溶液，沉淀不溶解，說(shuō)明含有銨根離子，繼續(xù)加入氫氧化鈉時(shí)沉淀部分溶解，最后溶液中仍然有沉淀，推斷一定含有Mg2＋、Al3＋，Mg2＋、Al3＋和碳酸根離子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根離子，一定含有硫酸根離子，硫酸鋇的物質(zhì)的量是eq \f(6.99 g,233 g·ml－1)＝0.03 ml，則每一份溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量是0.03 ml。根據(jù)圖像可知與銨根離子反應(yīng)的氫氧化鈉是10 mL，溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉5 mL，則沉淀鋁離子消耗氫氧化鈉15 mL，所以沉淀鎂離子消耗氫氧化鈉25 mL－15 mL＝10 mL。最終得到氫氧化鎂沉淀是0.01 ml，所以每一份溶液中鎂離子是0.01 ml，與鎂離子反應(yīng)的氫氧化鈉是0.02 ml，則氫氧化鈉溶液的濃度是eq \f(0.02 ml,0.01 L)＝2 ml·L－1，所以每一份溶液中銨根離子的物質(zhì)的量是0.01 L×2 ml·L－1＝0.02 ml，與氫氧化鋁反應(yīng)的氫氧化鈉是2 ml·L－1×0.005 L＝0.01 ml，則每一份溶液中鋁離子是0.01 ml。根據(jù)電荷守恒可知溶液中一定存在硝酸根離子，而鉀離子不能確定。(5)如果存在鉀離子，則忽略水的電離，依據(jù)電荷守恒可知每一份溶液中NOeq \\al(－,3)的物質(zhì)的量n(NOeq \\al(－,3))≥0.02 ml＋0.01 ml×2＋0.01 ml×3－0.03 ml×2＝0.01 ml。離子
不能大量共存的離子
Ba2＋、Ca2＋
SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)等
Ag＋
Cl－、Br－、I－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)、S2－等
H＋
AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)等
S2－
Zn2＋、Fe2＋、Pb2＋、Cu2＋、Ag＋等
COeq \\al(2－,3)
Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋、Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋、Ag＋等
OH－
Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Zn2＋等
AlOeq \\al(－,2)
H＋、HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)等
離子
不能大量共存的離子
H＋
弱酸陰離子(COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)、S2－、HS－等)
OH－
NHeq \\al(＋,4)、HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、HS－等
S2－
SOeq \\al(2－,3)
I－
Fe2＋
Br－
Cl－
MnOeq \\al(－,4)(H＋)
√
√
√
√
√
√
ClO－
√
√
√
√
√
√(酸性)
NOeq \\al(－,3)(H＋)
√
√
√
√
—
—
Fe3＋
√
√
√
×
×
×
陽(yáng)離子
試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(依據(jù))
Mg2＋
NaOH溶液
開始產(chǎn)生白色沉淀，NaOH溶液過(guò)量沉淀不溶解
Al3＋
NaOH溶液
開始產(chǎn)生白色沉淀，NaOH溶液過(guò)量沉淀溶解
Fe2＋
NaOH溶液
先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色
K3[Fe(CN)6] 溶液
產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
Fe3＋
NaOH溶液
產(chǎn)生紅褐色沉淀
Cu2＋
NaOH溶液
產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
陽(yáng)離子
試劑或方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(依據(jù))
H＋
紫色石蕊溶液
溶液變紅
Na＋
焰色試驗(yàn)
黃色火焰
K＋
焰色試驗(yàn)
紫色火焰(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)
Fe3＋
KSCN溶液
溶液呈紅色
Fe2＋
先加KSCN溶液再加氯水
先無(wú)明顯變化，后變紅色
陰離子
試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(依據(jù))
Cl－
Br－
I－
AgNO3溶液和稀HNO3
產(chǎn)生白色沉淀：AgCl
產(chǎn)生淡黃色沉淀：AgBr
產(chǎn)生黃色沉淀：AgI
SOeq \\al(2－,4)
稀鹽酸和BaCl2溶液
加稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀
COeq \\al(2－,3)
CaCl2溶液和稀鹽酸
加CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀溶解，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體
陰離子
試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(依據(jù))
COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)
稀鹽酸和澄清石灰水
產(chǎn)生無(wú)色、無(wú)味能使澄清石灰水變渾濁的氣體
SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)
稀H2SO4和品紅溶液
加稀硫酸產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且氣體能使品紅溶液褪色
選項(xiàng)
離子
檢驗(yàn)方法
A
COeq \\al(2－,3)
向樣品中加入足量鹽酸，將生成的無(wú)色無(wú)味的氣體通入澄清石灰水中，觀察溶液是否變渾濁
B
SOeq \\al(2－,4)
向樣品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀生成
C
Fe2＋
取少量溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，觀察溶液紫色是否褪去
D
I－
取少量溶液于試管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，觀察溶液是否變藍(lán)色
待檢離子
干擾離子
排除措施
Cl－
SOeq \\al(2－,4)
加過(guò)量的Ba(NO3)2溶液
COeq \\al(2－,3)
加稀硝酸酸化
OH－
SOeq \\al(2－,4)
COeq \\al(2－,3)
加鹽酸酸化
SOeq \\al(2－,3)
Ag＋
SOeq \\al(2－,3)
COeq \\al(2－,3)
加鹽酸后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色
COeq \\al(2－,3)
SOeq \\al(2－,3)
加硝酸后將產(chǎn)生的無(wú)色無(wú)味氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁
陽(yáng)離子
Fe2＋、Fe3＋、Al3＋
陰離子
SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、I－、NOeq \\al(－,3)
陽(yáng)離子
K＋、NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
陰離子
Cl－、Br－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,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＋
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(yīng)：
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(yīng)：
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(yīng)
D
H＋、Na＋、Cl－、MnOeq \\al(－,4)
能大量共存，粒子間不反應(yīng)
選項(xiàng)
條件
離子組
離子共存判斷及離子方程式
A
無(wú)色透明的溶液
K＋、SOeq \\al(2－,4)、Al3＋、OH－
不能大量共存：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B
通入少量CO2
Na＋、OH－、K＋、NOeq \\al(－,3)
能大量共存，通CO2時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2OH－＋CO2===COeq \\al(2－,3)＋H2O
C
滴加石蕊溶液變紅的溶液
Fe2＋、Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
能大量共存
D
溶液呈藍(lán)色
K＋、Na＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
能大量共存
選項(xiàng)
離子
試劑
離子方程式
A
NHeq \\al(＋,4)、Na＋、Fe3＋、S2－
少量銅粉
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B
NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)
過(guò)量Na2S
2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓
C
K＋、Na＋、ClO－、SOeq \\al(2－,4)
足量SO2
SO2＋2ClO－＋H2O===SOeq \\al(2－,3)＋2HClO
D
K＋、Na＋、COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)
少量HCl
H＋＋AlOeq \\al(－,2)＋H2O===Al(OH)3↓

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