离子大量共存规律总结.docx

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离子大量共存规律总结

离子大量共存规律总结

相关知识点：

（一）、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-、S2-、HS-、HSO3-、等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存，主要是由于CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O、HS-＋H+＝H2S↑。

　　２、有沉淀生成。

按照溶解性表，如果两种离子结合能形成沉淀的，就不能大量共存。

溶解性表，可总结成这么五句话：

钾（K+）钠（Na+）硝（NO3-）铵（NH4+）溶，硫酸（SO42-）除钡（Ba2+）铅（Pb2+）（不溶），盐酸（Cl－）除银（Ag＋）亚汞（Hg２２＋）（不溶），其他离子基本与碱同。

如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与SO42-、CO32-等大量共存主要是由于Ba2+＋CO32-＝CaCO3↓、Ca2+＋SO42-＝CaSO4（微溶）；Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存也是因为Cu2+＋2OH-＝Cu（OH）2↓，Fe3+＋3OH-＝Fe（OH）3↓等。

３、有弱电解质生成。

如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-等与H+不能大量共存，主要是由于OH-＋H+＝H2O、CH3COO-＋H+＝CH3COOH；一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存是因为HCO3-＋OH-=CO32-＋H2O、HPO42-＋OH-＝PO43-＋H2O、NH4+＋OH-=NH3·H2O等。

　　    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。

（二）、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反应不能存在。

　　（三）、由于形成络合离子，离子不能大量共存

　　中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。

如Fe3+和

SCN-、C6H5O-，由于Fe3+＋SCN-[Fe（SCN）]2+等络合反应而不能大量共存。

 （四）、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。

例：

Al3＋和HCO3-，Al3＋和S２－等。

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＋。

③MnO4－，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＋离子共存

一、氧化还原反应

1.强氧化性离子:

MnO-7NO-3（H）Cr2O-7ClOFe（Cl2）

2.强还原性离子：

FeSO2SHSSO2-3HSO-3I

【分析】任意1和任意2中的离子均会因发生氧化还原反应而不能两两共存（除Fe和Fe外）。

MnO-7的氧化性特别强，甚至能使Cl氧化，更不说Br、I

二、双水解

1.弱碱根离子（除Na、Ka、Ba、Ca以外的所有阳离子）

NH+4MgAlZnFeCuFeSnPb

2.弱酸根离子（除Cl—Br—I、SO2-4、NO-3以外的所有阴离子）

CH3COOCO2-3HCO-3SO2-3HSO-3AlO-2SiO2-3SHS

【分析】弱碱根离子水解产生H，弱酸根离子水解产生OH，如果遇到一起，会相互促进，发生强烈的双水解反应。

再次强调，除钠钾钡钙以外的所有阳离子均是弱碱根离子，除氯溴碘硫硝以外的所有阴离子都是弱酸根离子。

1中任意离子，不能和2中任意离子大量共存。

除了NH+4与CH3COO、CO2-3，Mg与HCO-3，它们虽然能过相互促进，但总的来说水解程度还是很小，能够大量共存。

AlO-2，SiO2-3不能和任何弱碱根离子大量共存；Al不能和任何弱酸根离子大量共存。

HCO-3+AlO-2+H2O=====Al（OH）3↓+CO2-3：

这个反应比较特殊，AlO-2将HCO-3的H夺取了，这也说明了的亲H性特别强,非常容易水解。

三、生成分子

1.任意弱酸根离子不能和H大量共存（如CH3COO会和H反应生成比较稳定的CH3COOH分子），因为它们会生成对应的弱酸。

2.任意弱碱根离子不能和OH大量共存（如NH+4和OH反应生成比较稳定的NH3·H2O分子），因为它们会生成对应的弱碱。

3.钙钡银硫碳卤：

BaSO4BaCO3BaSO3

CaSO4CaCO3CaSO3

AgSO4AgCO3AgSO3

AgClAgBrAgIAg2S

4.Fe3＋、Ag＋的络合反应:

Ag＋＋2NH3·H2O

[Ag（NH3）2]＋2H2O;Fe3＋＋SCN－

Fe（SCN）2＋

【分析】运用相似性记忆

Ba、Ca、Ag三者在形成难溶物上具有很大的相似性。

SO2-3、CO2-3相似，SO2-3、SO2-4相似

S虽然不是卤素元素，但它的很多性质和卤素元素很相似。

【附】弱酸（其实就是除三大强酸HCl—HBr－HIH2SO4HNO3的所有酸）有：

HF（中强酸）、CH3COOH、H2SO3、H2S、H2S2O3、H2CO3、H3PO4、H2CO3、HAlO2（严格来说它根本不存在，会和水结合变成Al（OH）3）、HClO、C6H5OH、H2SiO3（虽然叫做酸，但它实质上是一种石头，根本不能电离出H）

弱碱（其实就是除KaOH-NaOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2的所有碱）有:

NH3·H2O、Mg（OH）2、Al（OH）3、Zn（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2、Sn（OH）2、Pb（OH）2

另：

有颜色的离子FeFeMnO-7CuCr2O-7

高考真题训练：

．（12安徽卷）下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是

A．K＋Ca2＋Cl―NO3―B．K＋Na＋Br―SiO2-3

C．H＋Fe2＋SO2-4Cl2D．K＋Ag＋NH3·H2ONO3―

．（衡阳联考）下列各组离子在溶液中能大量共存，但不能使溴水褪色的是

A．Na＋Ba2＋Cl―OH―B．Na＋K＋S2―SO2-3

C．H＋Na＋SO2-4NO-3D．K＋Ca2＋SO2-4SO2-3

．（12广东卷）在水溶液中能大量共存的一组离子是

A．Fe2＋Al3＋ClO―Cl―B．K＋Cu2＋OH―NO3―

C．NH4＋Na＋Br―SO42―D．Mg2＋H＋SiO2-3SO42―

．（11课程标准）能正确表示下列反应的离子方程式为

A.Fe2S溶于过量的HNO3（稀）中:

FeS+2H＋==Fe2＋+H2S↑

B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：

HCO3―+OH―===CO32―+H2O

C.少量SO2通入苯酚钠溶液中:

C6H5O+SO2+H2O===C6H5OH+HSO3―

D.大理石溶于醋酸中CaCO3+2CH3COOH==Ca2＋+2CH3COO―+CO2↑+H2O

．（11广东高考）在水溶液中大量共存的一组离子是

A．H＋I―SiO2-3NO3―B．Ag＋Fe3＋Cl―SO42―

C．K＋SO2-4Cu2＋NO-3D．NH4＋OH―Cl―HCO3―

．（11江苏高考）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A．FeCl3的溶液与Cu的反应：

Cu+Fe3＋==Cu2＋+Fe2＋

B．NO2与水的反应：

3NO2+H2O==2NO-3+NO+2H＋

C．醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：

CaCO3+2H＋==Ca2＋+H2O+CO2↑

D．向NaAlO2溶液中通入过量CO2:

2AlO2―+CO2+3H2O==2Al（OH）3↓+CO2-3

．（11江苏高考）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的KNO3溶液：

H＋Fe2＋Cl―SO2-4

B．甲基橙呈红色的溶液：

NH4＋Ba2＋AlO2―Cl―

C．pH=12的溶液：

K＋Na＋CH3COO―Br―

D．与Al反应产生大量H2的溶液：

Na＋K＋CO2-3NO-3

．（10广东高考）能在溶液中大量共存的是

A．NH4＋Ag＋PO43―Cl―B．Fe3＋H＋I―HCO3―

C．K＋Na＋NO-3MnO4―D．Al3＋Mg2＋SO2-4CO2-3

．（10海南高考）能正确表示下列反应的离子方程式是

A．Al溶于HNO3（稀）中：

Al+2H＋==Al3＋+H2↑

B．ZnCO3溶于HNO3（稀）中：

CO2-3+2H＋==H2O+CO2↑

C．醋酸钠水溶液中通入足量CO2:

2CH3COO―+CO2+H2O==2CH3COOH+CO2-3

D．少量Cl2通入KI溶液中：

Cl2+2I―==2Cl―+I2

．（10江苏高考）下列离子方程式表达正确的是

A．用惰性电极电解熔融NaCl:

2Cl―+2H2O

Cl2↑+H2↑+2OH―

B．用NaOH溶液除去Al表面的氧化膜：

Al2O3+2OH―==2AlO2―+H2O

C.用稀NaOH溶液吸收NO2:

2OH―+2NO2==NO-3+NO↑+H2O

D．用食醋除去水瓶中的水垢：

CO2-3+2CH3COOH==2CH3COO―+CO2↑+H2O

．下列各组离子或分子在溶液中能大量共存，且满足相应要求的是

A．K＋NO-3Cl―HS―要求c（K＋）

B．Fe3＋NO-3SO32―Cl―逐滴加盐酸立即有气体产生

C．Na＋HCO3―Mg2＋SO2-4逐滴滴加氨水立即有沉淀产生

D．NH4＋Al3＋SO2-4CH3COOH滴加NaOH浓溶液立即有气泡

．（12江苏高考）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A．用KIO3氧化酸性溶液中的KI:

5I―+IO3―+3H2O==3I2+6OH―

B．向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热：

NH4＋+OH―

NH3↑+H2O

C．将过量SO2通入冷氨水:

SO2+NH3·H2O==HSO3―+NH4＋

D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：

Ag+2H＋+NO-3==Ag＋+NO↑+H2O

．（12大纲全国卷）能正确表示下列反应的离子方程式的是

A.Al2（SO4）3溶液中加入过量氨水Al3＋+3OH―==Al（OH）3↓

B．Na2CO3溶液中加入澄清石灰水Ca（OH）2+CO2-3==CaCO3↓+2OH―

C．冷的NaOH溶液中通入Cl2:

Cl2+2OH―==ClO―+Cl―+H2O

D．稀硫酸中加入镁粉2Fe+6H＋==2Fe3＋+3H2↑

．（南京二模）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A．Na2CO3的水解：

CO2-3+2H2O

H2CO3+2OH―

B．AgNO3溶液中滴加过量氨水：

Ag＋+NH3·H2O==AgOH↓+NH4＋

C．用惰性电极电解MgCl2溶液：

2Cl―+2H＋

H2↑+Cl2↑

D．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：

2I―+H2O2+2H＋==I2+2H2O

解析

1.【答案A】

A选项可以大量共存；

B.SiO2-3+CO2+H2O==CO2-3+H2SiO3↓

C.Cl2有强氧化性，Fe2＋有强还原性：

2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－

D.形成络合物：

Ag＋＋2NH3·H2O

[Ag（NH3）2]+2H2O

【拓展】CO2通入SiO2-3、AlO2―、C6H5O＋的总结与比较：

CO2通入SiO2-3中：

当CO2不足时：

CO2+SiO2-3+H2O==CO2-3+H2SiO3↓

当CO2过量时：

2CO2+SiO2-3+2H2O==2HCO3―+H2SiO3↓

CO2通入AlO2―中:

当CO2不足时:

CO2+2AlO2―+3H2O==2Al（OH）3↓+CO2-3

当CO2过量时：

CO2+AlO2―+2H2O==Al（OH）3↓+HCO3―

因为他们都有一个共同过程：

CO2通入CO2-3中：

CO2+CO2-3+H2O==2HCO3―

CO2通入C6H5O＋中：

CO2＋C6H5O＋＋H2O==HCO3－＋C6H5OH

【重要考点】CO2通入苯酚钠中，无论CO2的量是少量还是多量，均只能生成HCO3―,而不能生成CO2-3!

2.【答案C】

A:

Br2会和OH－反应

B.S2－和SO32－均有强还原性，Br2有强氧化性

D.CaSO4和CaSO3本身都是沉淀物

【拓展】S2－和SO32－在碱性条件下可以共存，在酸性条件下不能共存:

2S2－＋SO32－＋6H＋==3S↓＋3H2O

3.【答案C】

A:

Fe2＋、Al3＋均是弱碱根离子，水解显酸性，ClO－是非常弱酸根离子（而且非常弱），水解显碱性，两者在一起会发生强烈的双水解反应：

Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋①（Fe3＋、Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋等类似）

ClO－＋H2O

HClO＋OH－②

①②Al3＋＋3H2O＋3ClO－==Al（OH）3↓＋3HClO

另一方面，ClO－有强氧化性，Fe2＋有强还原性,二者相遇会发生强烈的氧化还原反应:

2Fe2＋+ClO―+H2O===2Fe3＋+Cl―+2OH―

B.Cu是弱碱根离子，不能与OH―大量共存（除Na＋—K＋Ba2＋Ca2＋三大强碱根离子以外的所有阳离子都是如此）

D.2H＋+SiO2-3==H2SiO3↓；另外，Mg2＋是弱碱根离子，SiO2-3是弱酸根离子，两者会发生双水解（与3.A类似）

4.【答案D】

A.Fe2S＋HNO3（稀）Fe3＋＋SO42－＋NO↑

B.NH4＋+HCO3―+2OH―==NH3·H2O+CO2-3+H2O

C.少量的SO2通入时，生成的是SO32―；过量时，生成的是HSO3―。

【重要考点】无论是稀硝酸还是浓硝酸，都具有强氧化性，与还原性物质反应都是复杂的氧化还原反应，稀硝酸对应生成NO,浓硝酸对应生成NO2。

【拓展】CO2、SO2通入C6H5O-的比较：

CO2通入C6H5O-,无论CO2是少量还是过量，只能生成HCO3―：

H2O+CO2+C6H5O-==C6H5OH+HCO3―（重要考点！

）。

SO2通入C6H5O-，少量的SO2生成SO32―,过量的生成HCO3―：

SO2（少量）+H2O+2C6H5O-==SO32―+2C6H5OH；SO2（过量）+C6H5O-+H2O==HSO3―+C6H5OH。

这个区别在于酸性：

H2SO3>HSO3－>H2CO3（可以使指示剂变色）>C6H5OH（不能使指示剂变色）>HCO3―（偏碱性），而酸性既电离出H＋的能力，反过来说，结合H＋的能力：

CO2-3>C6H5O->HCO3―>SO32―>HSO32―。

CO2-3能把C6H5OH中的H＋夺过来，SO32―却不能，所以CO2C6H5O-通入中时，无论CO2少量还是过量，都只能生成HCO3―,而SO2少量时，可生成SO32―。

5.【答案C】

A.SiO32－和H＋不能共存。

B.AgCl是沉淀（卤（包括S）化银都是沉淀）

D.HCO3－具有双性，既能和H＋反应，又能和OH－反应：

H＋＋HCO3－

CO32－＋H2O;OH－＋HCO3

－H2O＋CO32－

【拓展】具有双性（所谓双性—既能和H＋反应，也能和OH―反应）的离子有：

HCO3－HSO3－HS－HPO42－PO43－

6.【答案B】

A.注意配平，电荷守恒：

Cu+2Fe3＋==Cu2＋+2Fe2＋

C.醋酸是弱酸

D.过量CO2的产物是HCO3―

【拓展】

除三大强酸HCl-HBr-HI，H2SO4,HNO3以外的所有酸都是弱酸；除三大强酸对应的阴离子Cl―-Br―-I―、SO2-4、NO-3,以外的所有阴离子均能和H＋反应生成对应的比较稳定的弱酸分子而不能大量共存。

除三大强碱NaOH-KOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2以外的所有碱都是弱碱；除三大强碱对应的阳离子Na＋-K＋、Ca2＋、Ba2＋以外的所有阳离子均能和OH―反应生成对应的比较稳定的弱碱分子而不能大量共存

7.【答案C】

A.在H＋条件下，NO-3具有强氧化性：

4H＋+NO-3+3Fe2＋==NO↑+3Fe3＋+2H2O

B.溶液酸性：

H―+AlO2―+H2O==Al（OH）3↓（参照6.【拓展】）

D.与Al反应生成H2的溶液既能是酸，也能是碱，CO2-3不能存在于酸性溶液中。

8.【答案C】

A.卤硫化银都是沉淀（参照知识点：

三.3）

B.Fe3＋有强氧化性，I―有强还原性：

2Fe3＋+I―==2Fe2＋+I2;HCO3―是双性离子，既不能存在于H＋中，也能存在于OH―中。

D.Al3＋、Mg2＋是弱碱根离子，水解显酸性，CO2-3是弱酸根离子，水解显碱性，两者相遇，相互促进，发生双水解。

（类似于3.A）

9.【答案D】

A.稀硝酸具有强氧化性，与还原性物质反应，生成对应的NO:

Al+4H＋+NO-3==NO↑+Al3＋+2H2O

B.ZnCO3是沉淀物

C.过量CO2对应的产物是HCO3―（参照1.【拓展】）

10.【答案B】

A.熔融状态下的NaCl没有水

C.注意电荷守恒和气体符号的书写

D.CaCO3是沉淀物

11．【答案C】

A.电荷不可能守恒

B.Fe3＋具有强氧化性，SO32―具有较强还原性：

2Fe3＋+SO32―＋H2O==2Fe2＋+SO2-4＋2H＋

D.NaOH先跟CH3COOH反应：

OH―+CH3COOH==CH3COO―+H2O;再跟Al3＋反应：

Al3＋+3OH―==Al（OH）3↓;然后和NH4＋反应：

NH4＋+OH―

NH3·H2O;最后Al（OH）3溶于OH―中：

Al（OH）3+2OH―==AlO2―+2H2O

【拓展】向Mg（HCO3）2中逐渐滴加NH3·H2O：

NH3·H2O＋HCO3－＋Mg2＋==MgCO3↓＋NH4＋;随着NH3·H2O的增加：

2NH3·H2O+MgCO3==Mg（OH）2+2NH4＋+CO2-3。

MgCO3可溶于NH3·H2O中，Mg（OH）2比MgCO3更难溶。

12.【答案C】

A.H＋条件下怎么生成了OH－

B.NH4＋＋HCO3－＋2OH－

NH3↑＋CO32－+2H2O

D.3Ag＋4H＋＋NO3－==3Ag＋＋NO↑＋2H2O

13.【答案C】

A.Al3++3NH3·H2O==Al（OH）3↓+3NH4＋

B.要拆开

D.除强氧化性的强酸（浓硫酸和硝酸）外，所有的酸只能把Fe氧化成Fe2＋。

【拓展】Al（OH）3只能溶于强碱中，不能溶于弱碱（如NH3·H2O）中。

向AlCl3中逐渐滴加NH3·H2O，只能看见有沉淀产生，不能看到沉淀溶解。

14.【答案D】

A.二元弱酸分步电离，对应的正盐分步水解。

B.AgOH溶于NH3·H2O,最后得到的是银铵溶液。

C.Mg2++2Cl―+2H2O

Cl2↑+H2↑+Mg（OH）2↓

【拓展】多元弱酸（H2CO3、H2SO3、H3PO4）分步电离，多元弱碱（Mg（OH）2、Al（OH）3、Fe（OH）3、Cu（OH）2等）一步到位：

H2CO3

H＋+HCO3―HCO3―

H＋+CO2-3;Mg（OH）2

Mg2++2OH―;对应地：

CO2-3+H2O

HCO3―+OH―HCO3―+H2O

H2CO3;Mg2＋+2H2O

Mg（OH）2+2H＋