离子共存问题讲解当堂训练.doc

离子共存问题

一.离子间相互反应不能大量共存
1.相互结合生成沉淀。如：Ba2+ 和SO42- ， Ag+ 和Cl- ， Cu2+ 和OH-。
2.相互结合形成挥发性物质。如：H+ 和S2-、HS- 、CO32- 、HCO32-、SO32- 、HSO3- 等。
3.离子间相互结合成弱电解质。如：H+ 和OH- 、PO43- 弱酸根等。
4.弱酸根与弱碱的阳离子会发生双水解反应。如：S2- 和Al3+ ， Fe3+ 和CO32- 。
5.离子间发生氧化还原反应。如：Fe3+ 和S2-、I- ， MnO4- 和Fe2+、S2-、I- 、SO32- 等。
6.离子间相互结合形成络离子。如：Fe3+与SCN- 形成 [Fe(SCN)]2+络离子
二.特殊条件要求某些离子不能大量共存
1.无色溶液中，则有色离子不能大量共存：如:Cu2+ 、Fe2+、Fe3+ 、MnO4- 均是有色离子。
2.强酸性溶液，则非强酸根离子、OH- 不能大量共存。如：PH=1的溶液中,OH-、S2-、HS-、CO32-、HCO3- 、SO32- 、HSO3- 、ClO- 、F- 、PO43-、HPO42- 、S2O32- 等不能大量存在。
3.强碱性溶液中则H+、酸式根(如HCO3-、HSO3- 、HS- )、非强碱的阳离子不能大量共存。如：PH=13的溶液中,H+ 、Cu2+ 、HCO3- 等不能大量共存。
4.具有较强氧化性微粒的溶液中，还原性离子不能大量共存。如：有MnO4- 离子大量存在的溶液中，I- 、Fe2+ 、S2-、Br- 和SO32- 等不能大量共存。
5.具有较强还原性微粒的溶液中，氧化性离子不能大量共存：如在有I- 离子大量存在的溶液中，Fe3+ 、MnO4- 、H++NO3- 和ClO- 等不能大量共存。
6.其它特殊条件，如：
①加入铝能放出H2 的溶液中
②“水电离产生的[H+]水=1×10-13 mol/l(或[OH-]水=1×10-13 mol/l)的溶液中”
③“水电离产生的[H+]水[OH-]水=1×10-26 mol/l的溶液中”
④“在水的电离度为1.8×10-13%的溶液中”
以上条件均可有两种情况,即既可是强酸性溶液也可以是强碱性溶液。
④稳含条件:如“PH=1的溶液中, Ca2+ .Fe2+ .K+ .NO3- ”,粗看它们相安无事但酸性溶液中有NO3- 即相当于有HNO3 ,具有强氧化性,Fe2+ 不能大量存在。

附１
中学阶段中涉及常见的强酸和强碱有:强酸:HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4、HClO4，除此外常见的酸为非强酸。
强碱:LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2，除此外常见碱为非强碱。
附2.
溶解性口诀:   　　　　　               解释:
钾钠铵硝样样溶      指:所有的钾盐.钠盐.铵盐和硝酸盐均溶于水.
         磷酸二氢盐相同      指:所有的磷酸二氢盐均可溶于水.
         氯盐不溶银亚汞      指:氯盐除了银盐和亚汞盐不溶外,其它氯盐均溶于水
         硫酸铅钙钡和银      指:硫酸盐除了铅钙钡盐不溶外,其它硫酸盐均溶于水
         其它末及也不溶      指:以上没有提及的各种盐也不溶于水

解题指导
1．首先必须从化学基本理论和概念出发，搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化反应，以及在一定条件下一些微粒（离子、分子）可形成络合离子等。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手，逐条梳理。
2.审题时应注意题中给出的附加条件
    ①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。
②有色离子MnO4－，Fe3＋，Fe2+，Cu２＋，Fe（SCN）２＋。
③ MnO4－，NO3－等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O3２－在酸性条件下发生氧化还原反应：
S2O3２－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋H2O
⑤ 注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
3．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－＋H＋＝CO2↑＋H2O
例题分析:
[例1]下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是：
　　　A．K＋、Ag＋、NO3－、Cl－　　　　　　B．Ba2＋、Na＋、CO32－、OH－
　　　C．Mg2＋、Ba2＋、OH－、NO3－　　　　 D．H＋、K＋、CO32－、SO42－
　　　E．Al3＋、Fe3＋、SO42－、Cl－　　　　　F．K＋、H＋、NH4＋、OH－
解析：A组中：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓
　　　B组中，Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓
　　　C组中，Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓
　　　D组中，2H＋＋CO32－＝CO2↑＋H2O
　　　E组中，各种离子能在溶液中大量共存。
　　　F组中，NH4＋与OH－能生成难电离的弱电解质NH3·H2O，甚至有气体逸出。
　　　　　　NH4＋＋OH－ NH3·H2O　　或　NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O
　　　答案：E
[例2]在pH＝1的无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是：
　　　A．Al3＋、Ag＋、NO3－、Cl－　　　　　 B．Mg2＋、NH4＋、NO3－、Cl－
　　　C．Ba2＋、K＋、S2－、Cl－　　　　　　 D．Zn2＋、Na＋、NO3－、SO42－
解析：题目给出两个重要条件：pH＝1(即酸性)和无色透明，并要求找出不能共存的离子组。选项A中Ag＋与Cl－不能共存，生成的AgCl不溶于HNO3(H＋和NO3－)，Al3＋、
NO3－、H＋都为无色，符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的，但能共存于酸性溶液中，不符合题意。选项C中各离子能够共存,且为无色，但S2－与H＋不能大量共存，所以C也符合题意。
　　　答案：A、C
[例3]下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是：
　　　A．K＋、Na＋、HSO3－、Cl－　　　　　　B．Na＋、Ba2＋、AlO2－、NO3－
　　　C．NH4＋、K＋、Cl－、NO3－　　　　　　D．K＋、Na＋、ClO－、S2－
解析：A中HSO3－＋OH－＝SO32－＋H2O
　　　C中NH4＋＋OH－＝NH3·H2O
　　　D中ClO－具有强氧化性，S2－具有还原性，发生氧化还原反应
　　　答案：B
[例4]下列各组离子：
　　 (1)I－、ClO－、NO3－、H＋　　　　　　(2)K＋、NH4＋、HCO3－、OH－
　　 (3)SO32－、SO42－ 、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)
解析：通常组合选择题需对题干及各项逐一分析，选出符合题意的组合，然后与各选项比较得出结论。但本题可用排除法,先判断出组合(1)由于次氯酸是弱酸，所以ClO－与H＋不能大量共存，发生的反应：H＋+ClO－＝HClO，次氯酸有较强的氧化性以及硝酸(NO3－、H＋)都能与I－(具有还原性)发生氧化还原反应，因此该组不符合题意，凡是(1)的选项A和D都不正确,可以排除。 (2)中因发生反应：NH4＋＋OH－ NH3·H2O，HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O而不能大量共存,由此排除C,正确答案为B。其中(3)和(4)这两组离子在水溶液中能大量共存。本题涉及的组合(5)也不能大量共存，因为有：H＋＋AlO2－＋H2O＝Al(OH)3↓，H＋＋HSO3－＝SO2↑＋H2O反应而不能大量共存。组合(6)中因Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓析出沉淀而不能大量共存。
　　答案：B
[例5]下列各组离子，能够在溶液中大量共存的是：
　　　A．Na＋、Al3＋、NO3－、AlO2－　　　 　B．Na＋、Ca2＋、HCO3－、HSO4－
　　　C．Cu2＋、K＋、NO3－、OH－　　　　　 D．S2O32－、Na＋、H＋、SO42－
　　　E．Fe3＋、Cl－、SCN－、K＋　　　　　   F．Fe3＋、NH4＋、Cl－、NO3－
　　　G．Fe2＋、Cl－、NO3－、H＋　　　　　  H．Na＋、Al3＋、SO42－、HCO3－
解析：解本题的关键在熟悉离子反应，盐类水解、氧化还原反应的规律以及某些特殊离子的存在条件是否由于其它离子的存在而遭破坏。下列各组离子，因为发生下列反应不能大量共存。
　　　A组：Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓
　　　B组：HCO3－＋HSO4－＝H2O＋CO2↑＋SO42－
　　　C组：Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓
　　　D组：S2O32－＋2H＋＝SO2↑＋S↓＋H2O
　　　E组：Fe3＋＋SCN－＝[Fe(SCN)]2＋
　　　G组：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
　　　H组：Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑
　　　F组：能大量共存
　　　答案：F
离子共存当堂训练
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．1.0mol▪L-1的KNO3溶液：H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B．甲基橙呈红色的溶液：NH4+、Ba2+、AlO-2、Cl-
C．pH=12的溶液：K+、Na+、CH3COO-、Br-
D．与铝反应产生大量氢气的溶液：Na+、K+、CO32-、NO3-
2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A． 0. 1mol·L-1NaOH 溶液： K＋、Na＋、SO42－ 、CO32－
B． 0. 1mol·L-1Na2CO3 溶液： K＋、Ba2＋、NO3－ 、Cl－
C． 0. 1mol·L-1FeCl3 溶液： K＋、NH4+ 、I－、SCN－
D．c(H＋)/c(OH－)= 1伊1014的溶液： Ca2＋、Na＋、ClO－、NO3－
3．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO42－ 、NO3－
B．使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO3－ 、NO3－
C．0. 1 mol·L-1AgNO3 溶液：H＋、K＋、SO42－ 、I－
D．0. 1 mol·L-1NaAlO2 溶液: H＋、Na＋、Cl－、SO42－
4. 25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（   ） 
A．pH＝1的溶液中：、、、
B．的溶液中：、、、
C．溶液中：
D．溶液中：
5．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（ ）
A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO42－、Cl－
B．=1×10－13mol·L－1的溶液中：NH4＋、Ca2＋、Cl－、NO3－
C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO3－、SO42－
D．水电离的c(H＋)=1×10－13mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO2－、CO32－
6．制备（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液（pH<1）进行处理。常温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是
A．通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Cl-、SO42-
B．加入少量NaClO溶液：NH4+、Fe2+、H+、SO42-、ClO-
C．加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42-、OH-
D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH-