高中化学复习讲义：离子共存、离子检验与推断

第5讲离子共存、离子检验与推断

课时分层集训

选题表

号

过关集训培优专练

离子共存的判断2,3

离子或物质的

1,4,6,71,2

检验与推断

综合应用5,83

过关集训

1.自来水常用二氧化氯（CIO）来杀菌、消毒，它能转化为可溶性氯化

物,市场上有些不法商贩为牟取暴利,用自来水冒充纯净水出售,为辨

别纯净水的真伪，你想选用的化学试剂是（C）

A.氯化钢溶液B.石蕊溶液

C.硝酸银溶液D.氢氧化钠溶液

解析：自来水中含有可溶性氯化物,鉴别是否为纯净水,主要是检测水

中是否含有可溶性氯化物,用硝酸银溶液来检验cr,若有白色沉淀生

成则为自来水，故c正确。

2.（2023•湖南怀化联考）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量

共存的是（A）

3

A♦端与1铲的水溶液中：NH。、Al\NO3.CP

B.水电离出的。00=10也mol・L的溶液中:Ca'K\Cl\HCO3

C.能使甲基橙呈红色的溶液中:Fe\NOg、SOf、Na

D.c（Fe34）=0.1mol・L的溶液中：K\C10\SOf、SCN-

解析:A项,需『I。''的水溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶

c（OH）

液显酸性,H'、NH：＞Al:\NO3、C「之间不反应，可以大量共存,正确;B

项,水电离出的c（H'）=l（Tmol•L的溶液中水的电离被抑制,可能显

酸性，也可能显碱性,显酸性时HCO3不能大量共存,如果显碱性,Ca2\

HCO3均不能大量夫存，错误；C项，能使甲基橙呈红色的溶液显酸

性，Fe?*、N0&之间发生氧化还原反应，不能大量共存，错误；D

项,W）=0.1mol-I?的溶液中SCW不能大量存在,错误。

3.（2022•北京模拟）某地有甲、乙两工厂排放污水,污水中各含有下

列8种离子中的4种（两厂不含相同的离子）：Ag'、B/、F/、Na'、SOf、

NO3、OH\cro两厂单独排放都会造成严重的水污染,如将两厂的污

水按一定比例混合,沉淀后污水变成无色澄清且只含硝酸钠,污染程

度大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是（D）

A.SO：和NO?可能来自同一工厂

B.cr和N（）3一定在相同的工厂

C.Ag.和N,可能来自同一工厂

D.N*和NO?一定来自不同的工厂

解析:Ag+与SOf、（）H\C「不能大量共存，则Ag+与sof、01「、C「来自

不同的工厂,与Ag,在同一工厂的阴离子为NO3；SOf与Ag\Ba?+不能

大量共存,0M与Ag\F屋不能大量共存,C「与Ag，不能大量共存,根据

电荷守恒，与S0『、OH、C「在同一工厂的阳离子为Na"与Ag,在同一

工厂的离子有B/、Fe"、N03o

4.(2022•江西抚州调研)某溶液中大量存在五种离子:NO［、SOf、Fe”、

3++

H\X,其物质的量之比为n(NO3)：n(SOf)：n(Fe)：n(H)：n(X)二

2：3：1：3：1,则X可能为(B)

A.Fe2+B.Mg2+

C.crD.Ba2+

解析:五种离子的物质的量之比为n(NOg):n(SOf)：n(Fe")：n(H')：

n(X)=2：3：1：3：1,由于溶液不显电性，由电荷守恒可知,X带2个

单位正电荷,说明X为阳离子。SOf与B1一反应生成硫酸领沉淀,不能

共存,在酸性溶液中NO?能氧化Fe2;不能共存,所以X可能为Mg”,故

选B。

5,离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是(D)

A.通过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数减少

B.通过阴离子交换树脂后，水中只有SOf被除去

C.通过净化处理后的水,导电性增强

D.阴离子交换树脂填充段存在反应ir+oir：_Hz0

解析:根据示意图,水通过阳离子交换树脂后,C『、Na\M/+均被1交

换,因为C/、卜武+是+2价阳离子,H.是+1价阳离子,根据电荷守恒,与

Ca,/康•交换的H,数目应为Cj、M葭总数的2倍，所以水中阳离子总

数增多,A错误;通过阴离子交换树脂后，水中C「、SOf、NO3都被除

去,B错误；通过净化处理后的水，离子浓度大大减小，导电性减弱，C

错误；阴离子交换树脂填充段生成0H,与阳离子交换树脂段生成的If

+

结合,从而存在反应H+0H_H20,D正确。

6.(2022•广西南宁模拟)在某溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生沉淀的

物质的量(n)与氢氧化钠溶液体积(V)的关系如图所示。该溶液中可能

含有的离子组是(D)

A.Na\Mg2\Al"、\0「CF

B.Cu2\H\Fe3\Mg*、SOf

C.NH，H\Al3\HCO3、NO3

D.NHj>H\Al"、SOf、Br

解析：从图像看，开始滴加氢氧化钠溶液，不产生沉淀，说明溶液中含

有图像中有一段水平线段，说明溶液中含有NH。;最终沉淀完全溶

解，说明溶液中含有Al3+,不含Fe：Mg"、CiT等离子,A、B项不符合

题意;Al*与HCO3不能大量共存,且印与HCO3也不能大量共存,C项不

符合题意。

7.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(D)

选项离子检验方法

向样品中加入足量盐酸，将生成的无色、无味的气体

Aco|-

通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊

向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钢溶液,观

Bsof

察是否有白色沉淀生成

取少量溶液于试管中，加入酸性高镒酸钾溶液,观察

CFe2t

溶液紫色是否褪去

取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶

Dr

液,观察溶液是否变蓝色

解析:A项，原溶液也可能含有IICO3,错误;B项，原溶液也可能含有

SO〉应先用稀盐酸酸化,错误;C项，使酸性高镒酸钾溶液褪色的不一

定是Fe2;可能为SO勺等,错误;D项,新制氯水中的Ch能把I氧化成

12,淀粉遇碘变蓝，因此可以检验「的存在,正确。

8.有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子:晨Al3\Fe2\

s2-T

4x「、HC()3,实验步骤和现象如下:

实验步骤实验现象

(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在

试纸变为红色

pH试纸中部

(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫有无色气体产生,气体遇空气可

酸,加热以变成红棕色

(3)取少量该溶液，加入BaCh溶液有白色沉淀生成

(4)取⑶中反应后的上层清液,加有稳定的白色沉淀生成,且不溶

入AgNOs溶液于稀硝酸

有白色沉淀生成，当NaOII过量

(5)取少量该溶液,加入NaOII溶液

时,沉淀部分溶解

由此判断：(1)溶液中一定存在的离子是;溶

液中肯定不存在的离子是O

(2)写出实验步骤⑵中所发生反应的离子方程式:

(3)为了进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的

名称为0

解析:本题要求为无色透明溶液,则Fe?.不能大量存在。步骤(DpH试

纸变红，说明溶液显酸性,不能大量存在；步骤⑵说明有在

HCO3NO3,

酸性条件下NO?有强氧化性,因此还原性的离子「不能大量存在;步骤

⑶说明有SOf,B。不能大量存在;步骤(4)不能说明有C1；因为步骤

⑶中引入了C「步骤⑸说明有卜得一和Al\

答案：⑴NOg、SOf、Mg\Al3+Fe*2\HCOg、I\Ba2+

+2+

(2)3Cu+8H+2NO3^=3Cu+2N0t+4H20

⑶K.的检验:焰色反应;Cl的检验响溶液中加足量的Ba(NO.)2溶液，

过滤后向滤液中加AgNOs溶液,再加稀硝酸，产生白色沉淀且不溶解，

可证明有C「存在

培优专练

1.（2022•四川绵阳模拟）海水的综合利用一直是热门的研究课题。某

2

地天然海水主要含\屋K\Ca\Mg\Cl\SOf、Br\CO〉HCO3

等离子,研究用海水吸收燃煤排放的含SO?的烟气的工艺流程如图所

示，下列说法中正确的是（B）

天然海水空气天然海水

就御一珅图一函-1反应‘稀释卜膛

净化后的烟气

A.工艺中天然海水显酸性

B.氧化过程中可能发生的离子反应为2S02+2H20+02=4H+2SOf

C.排入大海的溶液与天然海水相比，只有SOf数量发生了变化

D.若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中CaSOi含量最高

解析:天然海水中含有COt，IIC03,它们水解使海水呈弱碱性，故A错

误；氧化过程中可能发生的离子反应为2so2+2H2O+O2-4H.+2SOf,故

B正确；排入大海的溶液与天然海水相比，除了SOf数量发生了变

化,C0『和HCO3数量也发生变化,故C错误;海水中氯化钠含量最高,

若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中氯化钠含量最高,故D

错误。

2.10mL某无色溶液中可能存在如下表中的离子:

阳离子NH］、Na\Ag\Al34

阴离子COf、S2\SO,-、CrqM

取该溶液进行如图实验（不考虑水解），下列推理正确的是（B）

A.气体A通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明无色溶液中含有CQ2-

B.溶液B与足量NaOH溶液加热生成0.02mol气体D,说明无色溶液

含有NH^的浓度为2mol/L

C.生成黄色沉淀C,说明无色溶液中含有Ag1

D.用洁净的钳丝蘸取溶液F在火焰上灼烧，火焰呈黄色,说明原无色

溶液中含有Na*

解析:Ag,和给出的四种阴离子都不能大量共存，所以原溶液中没有Ag"

溶液呈无色,说明原溶液中没有CjOM；无色溶液中加入足量氢碘酸，

产生黄色沉淀，说明原溶液中存在S?一和SO鼠在酸性溶液中发生反应

生成单质硫;在上述反应中，若SO勺过量,则可以和氢碘酸反应生成气

体SO?,生成的气体A可能是C02,也可能是S02,还有可能是CO?和S02

的混合气,所以不能说明原溶液中有COf;溶液B中加足量NaOH溶液

加热,有气体生成，说明原溶液中有NH>Q)2和SO2都能使澄清石灰水

变浑浊，不能确定原溶液中是否含有CO/故A错误；溶液B与足量

NaOH溶液加热生成0.02mol气体D,即0.02molNH3,说明无色溶液

中含有NH1的物质的量为0.02mol,浓度为鬻限2mol/L,故B正确；

U-UJLL

根据上述分析可知,无色溶液中没有Ag,黄色沉淀是S,故C错误;实

验中加入了含钠元素的NaOH溶液，所以灼烧火焰呈黄色，不能说明原

无色溶液中含有Na：故D错误。

3.保护水资源、合理利用废水、节省水资源、加强废水的回收利用已

被越来越多的人所关注。已知:某无色废水中可能含有H'、NH，Fe3\

Al3\Mg2\Na\NO3.cot，SOf中的儿种,为分析其成分，分别取废

水样品1L,进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示:

火焰为①焰色反应

黄色I

白色

②加BaCl,1废水样③逐滴加入

沉淀

溶液和稀『品溶液至

ILNaOH(如图)

白色沉盐酸过量

淀93.2g---------------

请回答下列问题:

(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是,

一定存在的阳离子是0

(2)写出实验③加入NaOH0.5〜0.7mol的阶段发生反应的离子方程

式:O

⑶分析图像,在原废水中c(NH；T)与C(A1")的比值为,所得

沉淀的最大质量是g0

⑷若通过实验确定原废水中c(Na)=0.18mol-L-1,试判断原废水中

NQ是否存在?(填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存

在,C(NO3)二mol•I?(若不存在或不确定则此空不填)。

解析:无色废水中肯定不存在Fe2根据实验①确定存在Na；根据实验

②确定存在SO本，根据实验③结合图像可知，废水中有H\NH「Al3\

Mg：因为CO会与H'Al"不能共存，所以一定不存在COK根据硫酸

932g

钢沉淀质量为93.2g,得出n(SO^)-rl-0.4mol,根