專題8-1  離子共存

【專題目標(biāo)】

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(jīng)典題型】

題型1:離子間因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(離子互換反應(yīng))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(xiàng)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(qiáng)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(xiàng)B中:NH4C中: HCO3- 在強(qiáng)堿性溶液中均不能大量存在。

例3、(1997年高考試測題)室溫時(shí)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(xiàng)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(yīng)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(yīng)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(gè)選項(xiàng)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(yīng)符合題意。

點(diǎn)撥:抓住不能共存的條件――發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

強(qiáng)強(qiáng)反應(yīng)規(guī)律及中學(xué)常見強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑的識(shí)記,是解決氧化還原應(yīng)用問題(特別是隱含氧化還原反應(yīng)問題)的關(guān)鍵,例如檢驗(yàn)SO42-時(shí)不能用硝酸酸化,就是因?yàn)镠NO3會(huì)使SO32-氧化為SO42- ,而干擾檢驗(yàn)。

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(gè)選項(xiàng)A中MnO4- 有顏色不合題意,C中H+ 也不合題材意。

題型5:在強(qiáng)酸或強(qiáng)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(chǎn)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(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性。A項(xiàng)中Al3+D項(xiàng)中NH4+在堿性溶液中不能存在;C項(xiàng)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(yīng)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(dāng)生成Al3+時(shí),可能存在__________;

(2)  當(dāng)生成AlO2-時(shí),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(chǎn)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(huì)產(chǎn)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(gè)選項(xiàng):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(chǎn)生也不合題意。

【規(guī)律總結(jié)】

離子反應(yīng)發(fā)生的條件――反應(yīng)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(yīng)(復(fù)分解反應(yīng)):

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

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

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

2、雙水解反應(yīng):弱酸所對應(yīng)的陰離子與弱堿所對應(yīng)的陽離子互相促進(jìn)雙水解進(jìn)行到底

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

3、絡(luò)合反應(yīng):如Fe3+與SCN

4、氧化還原反應(yīng):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(nèi)

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(yīng)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(qiáng)酸、強(qiáng)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(shè)置

1、對溶液性質(zhì)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(shí)由水電離出的C(H+)或C(OH)=1.0×10―12 mol/L;與Al作用產(chǎn)生氫氣;室溫時(shí)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(yīng),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(qiáng)調(diào)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(zhì)量檢測題)在某溶液中加入鋁片有氫氣產(chǎn)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(yīng)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+

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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(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)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(yīng)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

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7、下列各組離子以適當(dāng)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

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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+

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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(shí)產(chǎn)生白色沉淀,加入鹽酸時(shí)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

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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(shí),都能產(chǎn)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(chǎn)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-

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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(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(chǎn)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)取(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(dāng)NaOH過量時(shí),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(jìn)一步確定其它離子,應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)及對應(yīng)欲檢驗(yàn)離子的名稱(如為溶液反應(yīng),說明使用試劑的名稱。不必寫詳細(xì)步驟)K+的檢驗(yàn)可以用焰色反應(yīng);Cl-的檢驗(yàn):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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