实验探究和推理都是科学研究的基本方法,请你对以下实验进行探究和推理Ⅰ、有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H+、NH4＋、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、

题文

实验探究和推理都是科学研究的基本方法,请你对以下实验进行探究和推理Ⅰ、有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H+、NH4＋、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、SO42―、CO32―、Cl―和I―。取该溶液进行了以下实验：（1）用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；（2）取部分溶液，加入CCl4及数滴氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色；（3）另取部分溶液，加入稀NaOH 溶液使其变为碱性，溶液中无沉淀生成；（4）取部分上述碱性溶液，加Na2CO3溶液有白色沉淀生成；（5）将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝；根据上述实验事实，你可知道该溶液中肯定含有的离子是①              ；肯定不存在的离子是②                       ；还不能确定是否存在的离子是③                  。Ⅱ、兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。（1）在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。序号实验操作实验现象I稀硫酸中加入铜片无明显变化II硝酸钠溶液中加入铜片无明显变化III稀硫酸中加入硝酸钠溶液无明显变化再加入铜片有无色气泡；溶液变蓝 ① 实验I、II的目的是           。② 实验III中反应的本质是（用离子方程式表示）           。

题型：未知 难度：其他题型

答案

Ⅰ、① H+、 NH4＋、Ba2＋、I－；②Mg2＋、Fe3＋、SO42－、CO32－；③K＋、Na＋、Cl－。Ⅱ、①证明Cu不与H+、NO3－单独反应②3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O

解析

I.由（1）知溶液中存在H+、无CO32-；由（2）知溶液中存在I-、无Fe3+；由（3）知溶液中无Mg2+；由（4）知溶液中有Ba2+、无SO42-；由（5）知溶液中存在NH4+。综上可知溶液中一定有H+、NH4+、Ba2+、I-，一定无Mg2+、Fe3+、SO42-，可能有Na+、K+、Cl-。II.实验I、II的目的是证明H+和NO3-与Cu不反应，实验III中反应为3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O。点评：酸性条件下NO3－具有强氧化性。

考点

据考高分专家说，试题“实验探究和推理都是科学研究的基本方法,请.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

 

S2-

SO32-

I-

Fe2+

Br-

Cl-(H+)

MnO4-

√

√

√

√

√

√

ClO-

√

√

√

√

√

√

NO3-(H+)

√

√

√

√

√

×

Fe3+

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

离子间相互结合生成难溶物或微溶物Ba2+、Ca2+CO32-、SO32-、SO42-Ag+CO32-、SO32-、Cl-离子间相互结合生成气体或挥发性物质H+CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-OH-NH4+离子间相互结合生成弱电解质H+ CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-、F-弱酸OH-NH4+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Mg2+弱碱H+水

因能发生双水解的离子有：

Al3+CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-、AlO2-、ClO-Fe3+CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-NH4+SiO32-、AlO2-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe3+ SCN-Ag+、Cu2+NH3·H2O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况： （1）发生复分解反应，离子不能大量共存。 ①有气体产生    如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。 ②有沉淀生成    如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存；                            Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存；                            Pb2+与Cl-，Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。 ③有弱电解质生成   如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-与H+不能大量共存；                                   一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存；                                    NH4+与OH-不能大量共存。 （2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存 ①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。 ②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；    SO32-和S2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O不能共存 ；H+与S2O32-不能大量共存。 （3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）例：Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等；Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。 （4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。 如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存。 主要题目要求的限定： （1）酸性溶液（H+）、碱性溶液（OH-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。 （2）溶液的颜色：有色离子MnO4-（紫色）、Fe3+（棕黄）、Fe2+（浅绿）、Cu2+（蓝）、Fe(SCN)2+（红）、Fe(SCN)63-（血红）。 （3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。