高中化学离子共存问题及分析

1 高中化学知识点总结 离子共存问题 1 由于发生复分解反应 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 等与 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 4 一些容易发生水解的离子 在溶液中的存在是有条件的 如 AlO2 S2 CO32 C6H5O 等必须在碱性条件下才能在溶液中存在 如 Fe3 Al3 等必须在酸性条件下才能在溶液中存在 这两类离子不能同时存在 在同一溶液中 即离子间能发生 双水解 反应 如 3AlO2 3Al3 6H2O 4Al OH 3 等 2 由于发生氧化还原反应 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 但在酸性条件下则由于发生 2S2 SO32 6H 3S 3H2O 反应不能共在 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 Fe3 与 不能大量共存 5 审题时应注意题中给出的附加条件 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 有色离子 MnO4 Fe3 Fe2 Cu2 Fe SCN 2 MnO4 NO3 等在酸性 条件下具有强氧化性 S2O32 在酸性条件下发生氧化还原反应 S2O32 2H S SO2 H2O 注意题目要求 大量共存 还是 不能大量共存 6 审题时还应特别注意以下几点 1 注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响 如 Fe2 与 NO3 能共存 但在强酸性条件下 即 Fe2 NO3 H 相遇 不能共存 MnO4 与 Cl 在强酸性条件下也不能共存 S2 与 SO32 在钠 钾盐时可共存 但在酸性条件下则不能共存 2 酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱 OH 强酸 H 共存 如 HCO3 OH CO32 H2O HCO3 遇碱时进一步电离 HCO3 2 H CO2 H2O 1 氢离子与弱酸的酸根离子不能大量共存 如 CO32 HCO3 CH3COO HS S2 F SO32 HSO3 PO43 HPO42 AlO2 SiO32 等都不能与 H 大量共存 2 氢氧根离子与弱碱的金属阳离子及弱酸的酸式酸根不能大量共存 如 NH4 Fe3 Fe2 Cu2 Al3 Zn2 HCO3 HS H2PO4 HPO42 HSO3 SO32 等与 OH 不能大量共存 3 能生成难溶物质的两种离子不能大量共存 如 Ca2 与 CO32 Ba2 与 SO42 Cu2 与 S2 Pb2 与 SO42 等不能大量共存 4 离子间能发生氧化还原反应的不能大量共存 如 Fe3 与 S2 I MnO4 与 SO32 S2 MnO4 H 与 Cl NO3 H 与 Fe2 ClO 与 S2 等不能大量 共存 5 弱酸的酸根与弱碱的金属阳离子因发生双水解反应而不能大量共存 如 Al3 和 HCO3 Fe3 与 HCO3 AlO2 与 Al3 NH4 与 SiO32 等不能大量共存 6 微粒间能发生络合的不能大量共存 如 Fe3 与 SCN Ag 与 NH3 等 练习 1 在某无色透明的 PH 0 的溶液中能共存的离子组是 A NH4 NO3 Al3 Cl B Na AlO2 K NO3 C MnO4 K SO42 Na D K SO42 HCO3 Na 2 下列各组离子能在同一溶液中大量共存 用酸酸化后 溶液仍然澄清透明且 颜色也无变化的是 A Na K S2O32 SO42 B Na Ca2 Cl HPO42 C K Na OH AlO2 D Mg2 Fe2 NO3 SO42 3 在水电离出的 H 10 14mol L 的溶液中 一定能大量共存的离子组是 A K Fe2 SO32 MnO4 B Na Cl NO3 SO42 C Na AlO2 Br Cl D Al3 NH4 Cl SO42 4 在 PH 值为 1 的溶液中 因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是 A K Br HCO3 NH4 B AlO2 Na Cl NO3 C Fe2 SO42 NH4 NO3 D Cu2 NO3 Fe3 Cl 5 在下列离子组中因发生双水解反应而不能大量共存的是 A Cu2 Na Cl S2 B AlO2 Na Cl HCO3 SO42 C AlO2 Na Cl Al3 D H2PO4 Na Cl PO43 离子大量共存的归纳 一 题干中没有附加条件的 这一类型的题目是最简单的 学生不必考虑题干的条件 只要抓住各选项中各 离子之间能否会发生反应 如能发生反应 即离子不能大量共存 例 1 下列各组中的离子 能在溶液中大量共存的是 3 A K H SO42 OH B Na Ca2 CO32 NO3 C Na H CO32 Cl D Na Cu2 Cl SO42 解析 A 项中 因为 H 与 OH 结合生成水而不能大量共存 B 项中 Ca2 与 CO32 反应生成 CaCO3沉淀 C 项中 H 与 CO32 反应生成气体和水 只有 D 项 中的四种离子之间不会发生反应而共存 所以答案为 D 例 2 下列各组中的离子 不能在溶液中大量共存的是 A K Na CO32 NO3 B Na Mg2 CO32 SO42 C Fe2 H NO3 Cl D NH4 Cu2 NO3 SO42 解析 A 项中 任何两种离子之间均不会发生反应而能大量共存 B 项中 Mg2 与 CO32 反应生成 MgCO3沉淀 Mg2 与 SO42 结合成微溶物 C 项中的四种 离子若只从两种离子之间能否反应出发 表面能共存 而 H 与 NO3 合并可看作 HNO3 具有强的氧化性 Fe2 具有还原性 它们能发生氧化还原反应 故不能 共存 任何两种离子之间均不会发生反应而能大量共存 D 项中任何两种离子 之间均不会发生反应而能大量共存 所以答案为 B C 可见 考虑离子是否大量共存时 不能只是考虑任何两种离子之间能否发生反 应 也要考虑三种或以上离子之间能否发生反应 二 题干中隐藏有附加条件的 解决这一类型的题目 首先要弄懂题干中的隐藏条件 解题时要逐个条件分别 考虑 可用排除法作出符合题目的正确答案 例 3 在无色透明的溶液中可以大量共存的离子组是 A Fe2 K Cl MnO4 B Na Cu2 Cl SO42 C Ca2 K NO3 Cl D H Ca2 OH CO32 解析 题目中隐含了无色和透明这两个条件 即有颜色的离子不能符合题意 A 中的 MnO4 为紫色 Fe2 为浅绿色 B 中的 Cu2 为蓝色 因而均不符合无色 的条件 而 D 中的 H 与 OH 结合为水 Ca2 与 CO32 结合生成沉淀 H 与 CO32 也会结合放出气体 因而不能共存 故答案是 C 有些题目 文字说法表面不同 但实质却是一样的 如下面几题例子 例 4 在强酸性溶液中可以大量共存的离子组是 A K Na CH3COO Cl B Al3 Mg2 Cl SO42 C Ba2 Na NO3 CO32 D K Na Cl S2 例 5 某溶液中滴入紫色石蕊试液时呈红色 在该溶液中不能大量共存的离子 组是 A K Cu2 Cl SO42 B NH4 Na NO3 SO42 C Ba2 Ca2 NO3 Cl D K Na I HCO3 例 6 下列离子在 PH l 的溶液中能大量共存的是 A F Na K Cl B Ca2 K Cl NO3 C Fe2 K Cl NO3 D Al3 AlO2 K Cl 解析 以上三例中 例 4 是酸性 例 5 滴加紫色石蕊试液时呈红色 例 6 是 PH l 这三个条件看似不同 但实质均是指溶液中含有大量的 H 因此 解题 时一定要将 H 加在各选项中进行分析 若撇开此条件 容易出现错误的答案 例 4 A 中的 CH3COO 与 H 结合为弱电解质 C 中 CO32 与 H 反应放出气体且 Ca2 与 CO32 结合为沉淀 D 中 S2 与 H 结合为气体 所以答案为 B 例 5 答案 D 中 HCO3 与 H 反应放出气体 因此答案为 D 例 6 A 中的 F 与 H 结合成 HF 为弱电解质 C 中 Fe2 H NO3 三种离子会 4 发生氧化还原反应 D 中 Al3 AlO2 会发生双水解 且 AlO2 与 H 能反应 因 此答案为 B 例 7 下列各组中的离子 能在强碱性溶液中大量共存的是 A Na K HCO3 Cl B Ba2 Na NO3 Cl C NH4 Na NO3 Cl D K Cu2 Cl SO42 例 8 在滴入无色酚酞试液时呈红色的溶液中 下列各离子组能大量共存的是 A Na NO3 Al3 Cl B CO32 Na NO3 K C Cl SO42 Mg2 Fe3 D K Ba2 Cl NO3 例 9 在 PH l3 的溶液中 下列各离子组可以大量共存的是 A Na NO3 H Ag B K Fe2 Cl SO42 C K Ba2 Cl NO3 D Na AlO2 K Cl 解析 以上三例中 例 7 是强碱性 例 8 滴入无色酚酞试液时呈红色 例 9 是 PH l3 这三个条件都是同一含义 均是指溶液呈碱性 溶液中暗含有大量的 OH 离子 因此在考虑问题的答案时 要把 OH 加在各选项中进行分析思考 所 以 例 7 中 A 的 HCO3 与 OH 反应生成 CO32 和水 C 中 NH4 与 OH 结合为 NH3 H2O 弱电解质 D 中 Cu2 与 OH 结合成沉淀 所以答案为 B 例 8 A 中 Al3 与 OH 结合为沉淀 C 中 Mg2 Fe3 均与 OH 结合成沉淀 故正确答案为 B 和 D 例 9 A 中的 H 与 OH 反应生成水 Ag 与 OH 结合成白色沉淀 而 此白色沉淀不稳定 易分解变为黑色沉淀 B 中 Fe2 与 OH 结合成白色沉淀 此 白色沉淀也不稳定 易被 O2氧化成红褐色沉淀 所以答案 C 和 D 例 10 时 某溶液中由水电离出的 C OH 1 10 13 mol L 该溶液一 定大量共存的离子组是 A NH4 Fe3 SO42 Cl B CO32 PO43 Na K C Na NO3 Cl SO42 D Na K Cl HSO3 解析 此题型在离子共存中是难度最大的题型之一 题中的条件 水电离出的 C OH 1 10 13 mol L 很多学生都认为水电离出的 C OH 就是溶液的 C OH 故而得出溶液的 PH l 是强酸性溶液 而忽视 C OH 只是由水 电离而出 而不是就是溶液的总的 C OH 因为水是极弱的电解质 发生极微弱的电离 H2O H OH 溶液的酸碱性 都会影响水的电离 常温时水电离出的 C H C OH 1 10 7 mol L 1 10 13 mol L 所以水电离受到抑制 即此溶液有可能是酸性 也可能是碱性 当溶液呈酸性时 B 选项 CO32 与 H 不共存 D 选项中的 HSO3 与 H 不共存 即 A 与 C 选项可共存 当溶液呈碱性时 A 选项中的 NH4 与 OH 结合为弱电 解质 Fe3 与 OH 结合为红褐色沉淀而不共存 D 选项中的 HSO3 与 OH 不共存 即 B 与 C 选项可共存 所以溶液中一定不能大量共存的是 D 选项 可能共存的 是 A 与 B 选项 一定能大量共存的是 C 选项 因此此题的正确答案是 D 选项 1 与金属铝反应只能放出氢气 且一定能大量共存的离子组是 A NH4 NO3 CO32 Na B Na Ba2 Cl SO42 C NO3 K Cl Na OH D AlO2 K OH Al3 5 2 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 A K HCO3 CO32 Br B SO32 HSO3 OH K C Fe3 Cu2 NO3 SO32 D H Na NO3 I 3 在 pH 0 和 pH 14 的溶液中 都能大量共存的离子组是 A Cu2 Na Mg2 NO3 B K Cl I SO42 C S2O32 Na K AlO2 D H2PO4 NH4 Ag NO3 4 某饱和溶液中含有三种阳离子 Ag Ba2 Al3 同时测知此溶液中 pH 3 则该溶液中所含有的阴离子可以是下列中的 A CO32 B SO42 C NO3 D S2 5 下列各组离子在指定环境下能大量共存的是 A pH 1 的溶液中 Na S2 K MnO4 B pH 7 的溶液中 Al3 Cl SO42 HCO3 C pH 7 的溶液中 Na AlO2 SO42 K D pH 0 的溶液中 Na K Fe2 ClO 6 下列各组离子既能与镁粉反应 又能大量共存 且其溶液为无色溶液的是 A Ca2 Cl MnO4 Na B K Cl SO42 NH4 C AlO2 Na Al3 I D H Cl Ba2 NO3 7 下列各组中的离子或分子 能较大量共存同一溶液中的是 A Fe2 SO42 Cl2 H2S B S2 Br2 Na I C H SO42 Ba2 OH D Fe3 Cl2 Mg2 NO3 8 下列各组离子中 在碱性溶液里能大量共存 且溶液为无色透明的是 A K MnO4 Cl SO42 B Na AlO2 NO3 CO32 C Na H NO3 SO42 D Na Ag NO3 I 9 下列各组离子在溶液中不能大量共存 且加入过量 NaOH 溶液或过量稀盐 酸均能得到澄清溶液的是 A Fe3 CI Na SO42 B AI3 Na CO32 NO3 C Ag Na SO42 NO3 D AIO2 CO32 K Na 10 下列各离子加入强酸或强碱后 都能使其离子浓度降低的是 A Al3 B AlO2 C HCO3 D Mg2 11 无色透明的强酸性溶液中 可以大量共存的离子组是 A 3 B 4 C 4 3 D 2 4 12 下列各组离子 1 I ClO NO 3 H 2 K NH 4 HCO 3 OH 3 SO2 3 SO2 4 Cl OH 4 Fe3 Cu2 SO42 Cl 5 H K AlO2 HSO3 6 Ca2 Na SO42 CO32 在水溶液中能大量共 存的是 A 1 和 6 B 3 和 4 C 2 和 5 D 1 和 4 13 在水电离出来的 H 10 2 5mol L 的溶液中 下列各组离子可大量共存的是 A Ag K Ba2 I B AlO2 S2 PO43 Na C NH4 Fe3 Br SO2 D Fe2 Cu2 Mg2 NO3 6 14 某 pH 12 的溶液中加入 BaCl2溶液 产生白色沉淀 再加入稀 HNO3 沉 淀不消失 则该溶液中存在的离子可能为 A Ag B SO32 C CO32 D SiO32 15 某人欲配制下列不同阴阳离子的四种溶液 其中能配成的是 A Na OH K HPO B Ca2 K NO Cl C Fe3 Cl H I D Ca HCO Cl AlO 16 下列各组离子中 因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 A H Na S2O32 Cl B Fe3 K SCN NO3 C Fe3 K Cl