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    專題8-1  離子共存

    【專題目標】

    掌握不同條件下在水溶液中不同的離子能(或不能)大量(或少量)共存的規(guī)律

    【經典題型】

    題型1:離子間因發(fā)生復分解反應(離子互換反應)而不能大量共存。

    例1、(1988年全國高考題)下列各組離子在水溶液中能大量共存的是(AC)

    (A)K+  HCO3  CO32  Br

    (B)CO32  HCO3 OH  K+

    (C)Fe3+  Cu2+  NO3-  SO42-

    (D)HClNaSO32-

    解析:分析所給選項B中:HCO3+ OH= CO32+H2O;而D中:2H+ + SO32-= H2SO3

    題型2:在酸性(或堿性)溶液中不能大量共存。

    例2、(1997年高考題)下列各組離子,在強堿性溶液中可以大量共存的是(AC)

    (A)I-  AlO2-  Cl-  S2-

    (B)Na+  K+  NH4+  Ba2+

    (C)Br-  S2-  Cl-  HCO3-

    (D)SO32-  NO3-   SO42-   HCO3-

    解析:分析所給選項B中:NH4C中: HCO3- 在強堿性溶液中均不能大量存在。

    例3、(1997年高考試測題)室溫時某溶液的pH為1,該溶液中可能大量共存的離子組是(AD)

    (A)Zn2+  Cl-  Ba2+  NO3-

    (B)Na+  NO3-  K+  CO32-

    (C)K+  SO42-  Na+  AlO2-

    (D)Cu2+  NO3-  Al3+  SO42-

    解析:分析所給選項B中CO32- 和C中AlO2- 均不能在酸性溶液中大量存在

    題型3:離子間因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。

    例4(2001年上海市高考題)下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存的是(A)

    (A)H3O+、 NO3- 、 Fe2+ 、 Na+

    (B)Ag+、 NO3- 、Cl-、 K+

    (C)K+ 、Ba2+、OH-、 SO42-

    (D)Cu2+、NH4+、Br-、OH-

    解析:所給四個選項中各組離子均不能大量共存,只有A中的 H3O+ 、NO3- 、Fe2+三種離子因發(fā)生氧化還原反應符合題意。

    點撥:抓住不能共存的條件――發(fā)生氧化還原反應。

    強強反應規(guī)律及中學常見強氧化劑、強還原劑的識記,是解決氧化還原應用問題(特別是隱含氧化還原反應問題)的關鍵,例如檢驗SO42-時不能用硝酸酸化,就是因為HNO3會使SO32-氧化為SO42- ,而干擾檢驗。

    題型4:在無色透明的溶液中離子間能夠大量共存。

    例5、(1990年全國高考題)下列各組離子中,在堿性溶液里能大量共存,并且溶液為無色透明的是(BD)

    (A)K+   MnO4Cl SO42-

    (B)Na+  AlO2-   NO3-  CO32-

    (C)Na+  H+    NO3-   SO42-

    (D)Na+  SO42-   S2-   Cl-

    解析:分析所給四個選項A中MnO4- 有顏色不合題意,C中H+ 也不合題材意。

    題型5:在強酸或強堿性溶液中均不能大量共存。

    例6、(2003年江蘇高考題)若溶液中由水電離產生的C(OH-)=1×10-14 mol?L-1,滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(B)

    (A) Al3+  Na+   NO3-    Cl-

    (B) K+   Na+   Cl-   NO3-

    (C) K+   Na+   Cl-   AlO2-

    (D) K+   NH4+  SO42-   NO3-

    解析:由題意水的電離被抑制,說明水溶液可能呈強酸性或強堿性。A項中Al3+D項中NH4+在堿性溶液中不能存在;C項中AlO2-在酸性溶液中不能存在。

    例7、某無色透明溶液,跟金屬鋁反應放出H2 ,試判斷下列離子:Mg2+、Cu2+、 Ba2+ 、H+、Ag+、 SO42- 、 SO32-、HCO3- 、OH-、NO3- ,何者能存在于此溶液中?

    (1)  當生成Al3+時,可能存在__________;

    (2)  當生成AlO2-時,可能存在__________。

    解析:(1)說明溶液呈酸性:一則有H+ ,二必有SO42- ,三可能有Mg2+ (注意無NO3- );(2)說明溶液呈堿性:一則有OH- ,二必有Ba2+ ,三可能有NO3-

    解題回顧:一是審題中注意溶液是無色的,二是注意H+、NO3-與Al作用不產生H2。

    題型6:在特殊條件下能夠大量共存。

    例8、(1996年上海市高考題)下列各組離子中,在堿性溶液中共存,且加入鹽酸過程中會產生氣體和沉淀的是(C)

    (A)Na+  NO3-  AlO2-  SO42-

    (B)Na+  NO3-  SiO32-  K+

    (C)K+  Cl-  AlO2-  CO32-

    (D)Na+  Cl-  HCO3-  Ca2+

    解析:分析所給四個選項:D中HCO3-不能在堿性溶液中大量存在,A和B中加入鹽酸后無氣體產生也不合題意。

    【規(guī)律總結】

    離子反應發(fā)生的條件――反應物某些離子濃度的減小,也就是離子不能大量共存的原因。

    一、離子不能大量共存的情況

    1、離子互換反應(復分解反應):

    (1)       生成沉淀(難溶或微溶性物質)如:CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、AgSO4

    (2)       生成氣體(揮發(fā)性物質)如:CO2、NH3、H2S等

    (3)       生成難電離的物質(弱電解質)如:CH3COOH、NH3?H2O、H2O等

    2、雙水解反應:弱酸所對應的陰離子與弱堿所對應的陽離子互相促進雙水解進行到底

    如:Al3+ 與CO32、S2、HCO3、AlO2; NH4+與SiO32、AlO2;Fe3+ (Fe2+)與CO32、HCO3、AlO2

    3、絡合反應:如Fe3+與SCN

    4、氧化還原反應:如

    氧化性離子:Fe3+、MnO4、NO3(酸性條件下)、ClO

    還原性離子:S2、I; Fe2+

    (其中只有Fe3+ 與Fe3+可以共存)

    二、某些離子只能存在于一定PH范圍內

    1、只能存在于酸性溶液中:水解呈酸性的離子,

    即弱堿所對應的陽離子:如Fe3+、Al3+、Fe2+、NH4+

    試題詳情

    2、只能存在于堿性溶液中:水解呈堿性的離子,

    試題詳情

    即弱酸根:如CH3COO、CO32、S2、HS、HCO3、PO43、HPO42、F、H2PO4、ClO、AlO2、SiO32、CN、C17H35COO、

    試題詳情

    3、  強酸、強堿性溶液都不能大量存在:即多元弱酸的酸式酸根離子,

    如:HS、HCO3、HSO3、HPO42、H2PO4

    試題詳情

    三、注意題目中的前提設置

    1、對溶液性質的要求:

    (1)顏色:無色透明溶液中一定無Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4

    試題詳情

    (2)溶液的酸堿性:如25℃時由水電離出的C(H+)或C(OH)=1.0×10―12 mol/L;與Al作用產生氫氣;室溫時某指示劑的顏色(如酚酞變紅);室溫下PH=1或13的溶液等。

    試題詳情

    2、特殊要求:如在××離子存在下不能共存的;因發(fā)生氧化還原反應,而不能大量共存的;因生成沉淀和氣體而不能大量共存的等。

    試題詳情

    3、能共存或不能共存(不強調大量共存)

     

    【隨堂作業(yè)】

    試題詳情

    1、(2007年全國高考題)在某無色透明酸性溶液中,能共存的離子組是(A)

    (A)NH4+   NO3-   Al3+   Cl-     

    (B)Na+   AlO2-   K NO3-

    (C)MnO4-   K+   SO42-   Na+    

    (D)K+   SO42-   HCO3 Na+

    試題詳情

    2、(2002年上海市高考題)在pH=12的無色溶液中能大量共存的離子組是 ( B )

    (A)NH4+  Mg2+  SO42-  Cl-  

    (B)Ba2+   K+    OH-   NO3-

    (C)Al3+   Cu2+   SO42-   Cl-

    (D)Na+   Ca2+   Cl-   AlO2-

    試題詳情

    3、(2003年南京市質量檢測題)在某溶液中加入鋁片有氫氣產生,則在該溶液中一定能大量共存的離子組是 ( C )

    (A)Cl-  NO3-  Ba2+  Ca2+

    (B)SO42-  CH3COOAl3+   Mg2+       

    (C)Na+  KSO42-   Cl-

    (D)NH4+  Ba2 Cl-   HCO3-

    試題詳情

    4、因發(fā)生氧化還原反應在水溶液中不能大量共存的離子組是 ( BC )

    (A)Ca2+  Br-   Fe3+   CO32-  

    (B)Fe2+  Cl-   NO3-   H+

    (C)Fe3+    Ca2+    H+     NO3-

    (D)NO3-   OHClBa2+

    試題詳情

    5、下列各組離子在溶液中能大量共存,且此溶液既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應的是(A)Na+    K+   SO42-  HCO3-

    (B)AlO2―   OH―   Na+    K+

    (C)K+       NH4+     NO3―    Cl-

    (D)NH4Fe2+   HSO4―  OH―

    6、在一種能使PH試紙變紅的溶液中,下列離子因發(fā)生了氧化還原反應而不能大量共存的是(A)

    ①     Ag+  Na+   Al3+     Cl

    ②     Na+  Fe2+   Cl   NO3

    ③     K+   Mg2+   S2   SO42

    ④     K+   H+    SO42   SO32

    ⑤     Na+   NO3  SO42   I

    (A)②⑤    (B)①②④    (C)②③⑤    (D)全部

    試題詳情

    7、下列各組離子以適當比例混合,可以形成堿性透明溶液的為(AD)

    (A)Na+  Al3+  OH   SO42

    (B)Na+  Al3+  SO42  Cl

    (C)Mg2+  Na+  AlO2  OH

    (D)Ag+  NH4+  OH   NO3

    試題詳情

    8、在由水電離出C(H+)=1×10-13 mol?L-1的溶液中,一定不能大量共存的離子組是(CD)

    (A)Cl-―   AlO2―   Na+    K+

    (B)Fe3+  NO3  MnO4  K+

    (C)Fe2+  NO3  Ba2+  Cl

    (D)HCO3  Na+  Cl   K+

    試題詳情

    9、下列各組溶液中的離子能大量共存,且向溶液中加入NaOH溶液時產生白色沉淀,加入鹽酸時放出氣體的一組是(C)

    (A) OH―   Ba2+   NO3   K+

    (B) Na+ SO42  Cu2+  Cl

    (C) HCO3  Cl  Na+  Ba2+

    (D) Fe2+  Fe3+  Br  NO3

    試題詳情

    10、在PH=1的無色溶液中,能大量共存的是( A )

    (A)  NH4+ Mg2+  SO42-  Cl-  

    (B)Ba2+  K+  OH-  NO3-

    (C)Al3+  Cu2+  SO42-  Cl-

    (D)Na+  Ca2+   Cl-  CO32-

    11、下列各組離子能大量共存于同一溶液中,并且加入過量NaOH溶液或少量稀硫酸時,都能產生白色沉淀的是( C )

    (A)Ba2+  Mg2+  NO3-  CO32-

    (B)Na+  Al3+  Cl-  Ag+;

    (C)K+  Ba2+  Cl-  HCO3-;  

    (D)NH4+  Ba2+  Fe2+  Cl-;

    12、下列各組離子在溶液中能大量共存,且加入過量氨水后也不產生沉淀的( C )

    (A)K+  Ba2+  NO3-  SO42-

    (B)H+  NH4+  Al3+  SO42-

    (C)Na+  AlO2-  Cl-  OH

    (D)H+  Cl-  CH3COONO3-

    13、某無色透明的溶液,在PH=0和PH=14的條件下都能大量共存的是( C )

    (A)Fe2+  K+  SO42-   NO3-

    (B)Na+  Ba2+  MnO4-  SO42-; 

    (C)Na+  K+  SO42-  NO3-

    (D)Mg2+  NH4+  SO42-  Cl-

    試題詳情

    14、下列各組離子能夠大量共存的是 ( A )

    (A) Ca2+  HCO3-  Cl-  K+

    (B) Al3+  AlO2  HCO3  Na+

    (C) Fe2+  NH4+  SO42-  S2-

    (D) Fe3+  SCN  Na+  CO32-

    試題詳情

    15、有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取該溶液的實驗如下:

    實驗步驟

    實驗現象

    (1)取少量該溶液,加幾滴甲基橙

    溶液變紅色

    (2)取少量該溶液加熱濃縮,加Cu片和濃硫酸,加熱

    有無色氣體產生,氣體遇空氣可以變成紅棕色

    (3)取少量該溶液,加BaCl2溶液

    有白色沉淀生成

    (4)。3)中的上層清夜,加AgNO3

    有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸

    (5)取少量該溶液,加入NaOH溶液

    有白色沉淀生成,當NaOH過量時,沉淀部分溶解

    由此判斷:

    (1)溶液中一定存在的離子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+;溶液中肯定不存在的離子是:Fe2+、HCO3-、I-、Ba2+

    (2)為進一步確定其它離子,應該補充的實驗及對應欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應,說明使用試劑的名稱。不必寫詳細步驟)K+的檢驗可以用焰色反應;Cl-的檢驗:往溶液中加足量的硝酸鋇溶液,過濾后,相濾液中加硝酸銀溶液,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。

     

    試題詳情


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