(完整版)高中化学离子共存问题及分析

发布时间:2020-05-16 10:58:22   来源:文档文库   
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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+Cl-Fe2+S2-Ca2+PO43-Ag+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+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-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-S2-HS-SO32-HSO3-I-Fe2+等不能大量共存;SO32-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+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+HCO3-CO32-HS-S2-AlO2-ClO-等;Fe3+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+SCN-不能大量共存;Fe3+ 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+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+NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+NO3-H+相遇)不能共存;MnO4-Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-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。
    HCO3-+OH-=CO32-+H2OHCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+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-AlO2SiO32-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+CO32-Ba2+SO42-Cu2+S2-Pb2+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+S2-I-MnO4-SO32-S2-MnO4H+Cl-NO3?H+Fe2+ClO-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+HCO3-Fe3+HCO3-AlO2-Al3+,NH4+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+SCN-Ag+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                  
ANH4+NO3-Al3+Cl-        B.Na+AlO2?K+NO3?
CMnO4-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  (    )
AK+  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
AK+   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          
ACu2+  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。

1:下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是

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+CO32-反应生成CaCO3沉淀,C项中,H+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

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+CO32-反应生成MgCO3沉淀,Mg2+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+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。

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+OH-结合为水, Ca2+ CO32-结合生成沉淀,H+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:

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-

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-

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6PH=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。

4A中的CH3COO-H+结合为弱电解质,CCO32-H+反应放出气体且Ca2+CO32-结合为沉淀,DS2-H+结合为气体,所以答案为B

5,答案DHCO3-H+反应放出气体,因此答案为D

6A中的F-H+结合成HF为弱电解质,CFe2+H+NO3-三种离子会发生氧化还原反应,DAl3+AlO2-会发生双水解,且AlO2- H+能反应,因此答案为B

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-

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-

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9PH=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: 7AHCO3- OH- 反应生成CO32-和水, CNH4+OH-结合为NH3·H2O弱电解质,DCu2+OH-结合成沉淀,所以答案为B。例8 AAl3+ OH-结合为沉淀CMg2+Fe3+均与OH-结合成沉淀,故正确答案为BD。例9 A中的H+、与OH- 反应生成水,Ag+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BFe2+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CD

10:25℃时,某溶液中由水电离出的COH-=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COH-=1×10-13 mol/L,很多学生都认为水电离出的COH-)就是溶液的COH-),故而得出溶液的PH=l,是强酸性溶液,而忽视COH-)只是由水电离而出,而不是就是溶液的总的COH-)。

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CH+= COH-= 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-H+不共存,D选项中的HSO3-H+不共存,即A C选项可共存;当溶液呈碱性时,A选项中的NH4+OH-结合为弱电解质,Fe3+OH-结合为红褐色沉淀而不共存,D选项中的HSO3-OH-不共存,即BC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AB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+

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.pH=0pH=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+AlO2SO42-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-Cl2H2S    B. S2-Br2Na+I-

C. H+SO42-Ba2+OH-    D. Fe3+Cl2Mg2+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+MnO4ClSO42–          B Na+AlO2NO3CO32–

C Na+H+NO3SO42–            D Na+Ag+NO3I

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 Fe3CINa+SO42     B AI3+Na+CO32NO3

C Ag+Na+SO42NO3    D AIO2CO32KNa

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 . NO3、Na、S2-、Cl-                             B .Na、Cl、SO42-、K

C. Al3+、SO42-、Mg2+、NO3-                D. Cl、Na、AlO2、MnO4

12.下列各组离子:(1I-ClO-NO-3H+  2K+NH+4HCO-3OH-

3SO2-3SO2-4Cl-OH-  4Fe3+Cu2+SO42-Cl-  5H+K+AlO2-HSO3 - 6Ca2+Na+SO42-CO32-  在水溶液中能大量共存的是:

A1)和(6)    B3)和(4)  C2)和(5)   D1)和(4

13.在水电离出来的[H+]=102.5mol/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

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

ANa,OH,K,HPO2-   BCa2+,K,NO,Cl  

CFe3+,Cl,H,I      DCa2+,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-CO32-         D K+Fe3+MnO4-SO42-

17.由于发生氧化还原反应,而在溶液中不能大量共存的是

A NH4+ H+NO3-S2-     B Al3+AlO2- Na + SO42-

C Fe3+  Fe2+ SO42- NO3-      D Na+OH-SO42-H2PO4-

18.某溶液中含有大量Fe2+Fe3+Mg2+NH4+,其[H+]=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+

19.向某溶液中加入过量盐酸生成白色沉淀;过滤后向滤液中加入过量的氨气(使溶液呈碱性),又有白色沉淀生成;再过滤后向滤液中加入碳酸钠溶液,又生成白色沉淀 .原溶液中含有的离子可能是

A Ag+Cu2+Ba2+          B Ag+Ba2+Al3+

C Ag+Al3+Ca2+            D Al3+Mg2+K+

20.某无色酸性溶液中含有HClO,则此溶液中能够存在的一组离子是

A.Na+NO3Cu2+SO42—      B.BrSO42—K+Na+

C.NO3Al3+Ca2+Cl       D.FBa2+MnO4K+

21.在给定的四种溶液中,加入以下各种离子,各离子能在原溶液中大量共存的有

A 滴加石蕊试液显红色的溶液:Fe2NH4ClNO3

B pH值为11的溶液:S2SO32S2O32Na

C 水电离出来的[H]=1013mol/L的溶液:KHCO3BrBa2

D 所含溶质为Na2SO4的溶液:KSiO32-NO3-Al3

22.现将等物质的量的CuSO4FeCl3Zn放入盛有水的烧杯中充分反应,所得溶液中除SO42-Cl-外,还含有的金属阳离子是:    

A Zn2+Cu2+Fe3+      B Zn2+ Fe2+Cu2+Fe3+

C Zn2+Cu2+Fe2+      D Zn2+Fe3+

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/46d78b41864769eae009581b6bd97f192279bf03.html

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