完整word版高考化学离子共存专题docxWord格式.docx
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量共存(满足无论是与H+还是与OH-都不会反应)还是可能大量共存(只要满足与H+、OH-中的一种不会反应)。
3.四反应
若离子间能发生下列四种反应中的任一种,则均不能共存。
(1)发生复分解反应
离子相互直接结合生成难溶物(如AgCl、AgBr、BaSO4等)、气体(如NH3、CO2等)或弱电解质(如H2O、HF、H2S等)均不能大量共存于同一溶液中。
①有气体产生。
如HCO3-、CO32-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易挥发性弱酸的酸根离子与H+不能大量共存,因为能发生如下反应:
CO32-+2H+=CO2↑+H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O
②有沉淀生成。
如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与SO42-、CO32-、SO32-、SiO32-、PO43-、HPO42-等大量共存,因
为Ba2++CO32-==CaCO3↓、Ca2++SO42-=CaSO4(微溶);
Cu2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Pb2+、Ag+不能与OH-大量共存,是因为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓等。
③有弱电解质生成。
如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存,因为OH-+H+H2O、
CH3COO-+H+CH3COOH,会生成弱电解质;
一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存,是因为发生了下列反应:
HCO3-+OH-CO32-+H2O、HPO42-+OH-PO43-+H2O、NH4++OH-NH3·
H2O等。
(2)发生氧化还原反应
若题目中出现因发生氧化还原反应而不能大量共存这样的条件时,要考虑各离子组中是否存在强氧化性和强还原性的
离子。
如Fe3+与S2-、SO32-、HSO3-、I-;
H+与S2O32-;
SO32-(H+)与S2-;
MnO4-(H+)与Cl-;
MnO4
-(H+)、NO3-(H+)与Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Br-、I-等不能大量共存。
两离子相遇若发生氧化还
原反应,则不能共存。
如Fe3+与S2-、Fe3+与I-、Fe2+与NO3-(H+)等;
MnO4-、NO3-(H+)、ClO-(H+)、Cr2O72-与
S2-、I-、SO32-、Fe2+不共存;
酸性条件下SO32-与S2-不共存。
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。
Fe3+与S2-、SO32-、I-;
常见的强氧化剂MnO4-、
1
ClO-、Cr2O72-、NO3-(H+)分别与常见的还原剂S2-、I-、SO32-、Fe2+等因为发生氧化还原反应而不能大量共存,但Fe3+与Fe2+能大量共存。
如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。
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NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在
有大量H+存在情况下则不能共存;
SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共存。
(3)发生双水解反应
弱碱阳离子与弱酸阴离子间因发生双水解反应,故它们不能共存,如Al3+与CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、
AlO2-不共存;
AlO2-与Fe3+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ag+、NH4+不共存;
SiO32-与NH4+不共存。
Al3+和HCO3-、CO32-、HSO3-、SO32-、S2-、HS-、AlO2-;
Fe3+和HCO3-、CO32-、AlO2-、HSO3-、SO32-;
AlO2-与Fe3+、Cu2+、
Zn2+、Ag+、NH4+、Al3+等,因为双水解反应而不能大量共存。
(4)发生络合反应
若离子间发生络合反应生成络离子,则这些离子不能共存。
如Fe3+与SCN-不共存;
Ag+与NH3·
H2O分子不共存;
Ag+
与CN-不共存。
中学化学中还应注意少数离子可形成络离子而不能大量共存的情况。
如Fe3+和SCN-、C6H5O-,除
此之外,Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+可与SCN-、CN-、NH3之间形成络离子。
由于发生Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+等络合反应而不能大量共存。
4.三特
离子间在同一溶液中能否大量共存,除上述普遍规律外,还有以下三种特殊情况:
(1)由于水解和电离的相互影响而不能大量共存。
AlO2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子,水溶液因水解呈碱性,但
H3AlO3的酸性太弱,AlO2-的水解能力太强,含有AlO2-的水溶液中[OH-]较大,能直接与HCO3-作用生成Al(OH)3沉淀和CO32-。
故AlO2-与HCO3-不能共存于同一溶液中。
与其类似的还有AlO2-与HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。
(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(如NO3-)若不是在酸性溶液中,则能与某些还原性较强的离子(如S2-、I-、Fe2+等)
共存。
因为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出强氧化性。
又如:
MnO4-在碱性条件下能氧化SO32-、S2O32-、
S2-、I-,但不能氧化Cl-、Br-;
在酸性条件下,MnO4-的氧化性很强,常温下就能氧化Cl-、Br-。
(3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如Mg2+与HCO3-、Mg2+与HSO3-等),可以不考虑它们之间的双水解,能共存于同一溶液中。
二、常见题型
例1.某无色透明的溶液中,下列各组离子能大量共存的是()
A.H+、Cl-、Ba2+、CO32-
B.Ag+、I-、K+、NO3-
C.K+、OH-、Cl-、Na+
D.Fe3+、Cl-、NO3-、Na+
解析:
正确选项应满足无色透明、能大量共存两个条件。
答案为C项。
例2.(2005年全国高考理综试题?
河南等省卷)在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是()
A.K+、Na+、SO42-、S2O32-
B.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-
C.Na+、K+、HCO3-、Cl-
D.K+、Na+、AlO2-、NO3-
正确选项应满足pH=1(有H+存在)、可以大量共存两个条件。
答案为B项。
例3.(2005年江苏高考化学试题)某溶液既能溶解AI(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组
是()
A.K+、Na+、HCO3-、NO3-
B.Na+、SO42-、Cl-、ClO-
C.H+、Mg2+、SO42-、NO3-
D.Ag+、K+、NO3-、Na+
正确选项应满足溶液既能溶解AI(OH)3又能溶解H2SiO3(有OH-存在)、可以大量共存两个条件,只有B项符
2
合题意。
例4.(2003年广东高考化学试题)若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×
10-14mol·
L-1,满足此条件的溶液中一
定可以大量共存的离子组是()
A.Al3+、Na+、NO3-、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、NO3-
C.K+、Na+、Cl-、AlO2-
D.K+、NH4+、SO42-、NO3-
由水电离产生的c(OH-)=1×
10-14mol·
L-1,可知水的电离受到抑制。
酸、碱均会抑制水的电离,使水的
电离程度减小,则题目所给的溶液为酸性(含有H+)或碱性(含有OH-)溶液。
正确选项应满足在酸性或碱性都能大量共
存的条件,只有B项符合题意。
例5.(2001年上海高考化学试题)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()
A.H3O+、NO3-、Fe2+、Na+
B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO42-
D.Cu2+、NH4+、Br-、OH-
例6、下列各组离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)H+Cl-Na+SO32-
解析:
分析所给选项
B中:
HCO3—+OH—=CO32—+H2O;
而D中:
2H++SO32-=H2SO3
[题型2]在无色透明的溶液中离子间能够大量共存。
例7、下列各组离子中,在碱性溶液里能大量共存,并且溶液为无色透明的是(
BD)
(A)K+
MnO4-
Cl-
(B)Na+AlO2-
CO32-
(C)Na+
H+
(D)Na+SO42-
S2-
分析所给四个选项
A中MnO4-有颜色不合题意,C中H+也不合题材意。
[题型3]在强酸或强碱性溶液中均不能大量共存。
例8、(2003年江苏高考题)若溶液中由水电离产生的C(OH-)=1×
10-14mol·
L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(B)
(A)Al3+
Na+
(B)K+
(C)K+
AlO2-
(D)K+
NH4+
由题意水的电离被抑制,说明水溶液可能呈强酸性或强碱性。
A项中Al3+D项中NH4+在碱性溶液中不能存在;
C项中AlO2-在酸性溶液中不能存在。
例9、某无色透明溶液,跟金属铝反应放出
H2,试判断下列离子:
Mg2+、Cu2+、Ba2+
、H+、Ag+、SO42-、SO32-、
HCO3-
、OH-、NO3-
,何者能存在于此溶液中?
当生成Al3+时,可能存在__________;
当生成AlO2-时,可能存在__________。
(1)说明溶液呈酸性:
一则有
H+,二必有SO42-,三可能有
Mg2+(注意无NO3-);
(2)说明溶液呈碱
性:
一则有OH-
,二必有Ba2+,三可能有NO3-。
解题回顾:
一是审题中注意溶液是无色的,二是注意
H+、NO3-与Al作用不产生H2。
[题型4]:
离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。
例10(2001年上海市高考题)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应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-
所给四个选项中各组离子均不能大量共存,只有
A中的H3O+
、NO3-、Fe2+三种离子因发生氧化还原反应符
点拨:
抓住不能共存的条件——发生氧化还原反应。
强强反应规律及中学常见强氧化剂、强还原剂的识记,是解决氧化还原应用问题(特别是隐含氧化还原反应问题)的
3
关键,例如检验SO42-时不能用硝酸酸化,就是因为HNO3会使SO32-氧化为SO42-,而干扰检验。
[题型5]在特殊条件下能够大量共存。
例11、下列各组离子中,在碱性溶液中共存,且加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是(C)
(A)Na+NO3-AlO2-SO42-(B)Na+NO3-SiO32-K+
(C)K+Cl-AlO2-CO32-(D)Na+Cl-HCO3-Ca2+
分析所给四个选项:
D中HCO3-不能在碱性溶液中大量存在,A和B中加入盐酸后无气体产生也不合题意。
例12、在含有I-且能使酚酞变红的无色溶液中,可大量存在的离子组是(D)
A.Na+、Cu2+、Br-、Cl-C.K+、Na+、NO3-、H+
B.AlO2-、K+、NH4+、Na+
D.K+、S2-、SO42-、OH-
首先理解附加条件:
I-不能在强氧化性溶液中存在,使酚酞变红的溶液为碱性,溶液为无色,有色离子不存在。
逐一省视各选项:
选项
A中Cu2+为蓝色且在碱性溶液中不共存。
B中NH4+在碱性溶液中不共存。
C中溶
液具有强氧化性,I-不能共存。
正确选项应满足发生氧化还原反应、不能大量共存两个条件。
A项中H3O+(H+)、NO3-、Fe2+能发生氧化还原
反应,故答案为A项。
。
三、跟踪训练
1.(2005年天津高考理综试题)下列各组离子在溶液中能大量共存的是(
)
A.酸性溶液Na+、K+、MnO4-、Br-
B.酸性溶液Fe3+、NH4+、SCN-、NO3-
C.碱性溶液Na+、K+、AlO2-、SO42-
D.碱性溶液Ba2+、Na+、CO32-、Cl-
2.(2005年广东高考化学试题)下列各组离子一定能大量共存的是(
A.在含大量Fe3+的溶液中
NH4+、Na+、Cl-、SCN-
B.在强碱性溶液中
Na+、K+、AlO2-、CO32-
C.在c(H+)=10-13mol·
L-1的溶液中
NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D.在PH=1的溶液中
K+、Fe2+、Cl-、NO3-
3.(2004年全国高考理综试题?
甘肃等省区卷)在某溶液中酚酞呈粉红色。
下列离子在该溶液中不能大量存在的是(
A.K+B.Na+C.Ba2+D.Al3+
4.(2004年江苏高考化学试题)巳知某溶液中存在较多的
H+、SO42-、NO3-,则该溶液中还可能大量存在的离子
组是()
A.Al3+、CH3C00-、Cl-
B.Mg2+、Ba2+、Br-
C.Mg2+、Cl-、I-
D.Na+、NH4+、Cl-
5.(2004年全国高考理综试题?
河南等省区卷)在pH=l含Ba2+离子的溶液中,还能大量存在的离子是(
A.AIO2-B.CIO-C.CI-D.SO42-
6.(2002年上海高考化学试题)在
pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是(
A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-
B.Ba2+、K+、OH-、NO3-
C.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-
D.Na+、Ca2+、Cl-、AlO2-
7.(2001年全国高考化学试题)下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是(
A.I-、AlO2-、Cl-、S2-
4
B.Na+、K+、NH4+、Ba2+
C.Br-、S2-、Cl-、CO32-
D.SO32-、NO3-、SO42-、HCO3-
8.(1999年全国高考化学试题)下列各组离于在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是()
A.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-
B.K+、AlO2-、NO3-、OH-
C.H+、NH4+、Al3+、SO42-
D.H+、Cl-、CH3COO-、NO3-
9.某无色透明的溶液中含有Mg2+、Al3+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、HCO3-、OH-、NO3-中的三种离子,若向其中加入铝粉,反应后生成AlO2-,则原溶液中可能存在的离子是()
A.Ba2+、OH-、NO3-
B.Ag+、HCO3-、NO3-
C.Mg2+、Al3+、SO42-
D.Mg2+、SO42-、OH-
10.下列各组离子在指定的环境下一定能大量共存的是()
A.PH=7的溶液
Al3+、K+、SO42-、HCO3-
B.由水电离出的c(H+)=1×
10-12mol·
L-1的溶液
Fe2+、ClO-、Na+、SO42-
C.加入镁粉释放出氢气的溶液
SO32-、AlO2-、I-、NO3-
D.使红色石蕊试纸变蓝的溶液
SO32-、CO32-、Na+、K+
11.某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+和NH4+,其c(H+)=1×
10-2mol·
L-1,在该溶液中可以大量存在的阴离子是()
A.SO42-B.NO3-C.SCN-D.CO32-
12.若某溶液跟甲基橙作用呈红色,则下列离子在该溶液中浓度不可能很大的是
()
A.SO42-B.S2-C.NO3-D.Cl-
13.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,一定能大量共存的是
A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+
B.Ba2+、Mg2+、HCO3-、AlO2-
C.NO3-、Ca2+、K+、Cl-
D.NO3-、K+、AlO2-、OH-
14.下列各组离子中,在碱性溶液中共存,且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是
A.Na+、NO3-、AlO2-、SO42-
B.Na+、NO3-、SiO32-、K+
C.K+、Cl-、AlO2-、CO32-
D.Na+、Cl-、HCO3、Ca2+
1.C2.B3.D4.D5.C6.A7.AC8.B9.A10.D11.A12.B13.C14.C
1.(2003·
江苏)若溶液中由水电离产生的C(OH)=1×
10—14mol·
L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离
子组是(
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