离子共存专题总结.docx
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离子共存专题总结
离子共存专题总结
正确判断离子间能否大量共存的关键是看离子间能否发生反应.如:
能生成沉淀.生成气体、生成弱电解质、生成络离子，大致可分为以下几种情况：
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-
一、离子共存
下面是离子间不能共存的几种情况：
1．由于发生复分解反应，离子不能大量共存
（1）有气体产生。
例如：
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。
例如：
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Cl-、Br-、I—等不能大量共存。
（3）有弱电解质生成。
例如：
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，例如：
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。
例如：
AlO2—、S2—、CO32—、C6H5O—等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；再如：
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。
例如：
3AlO2—十Al3+十6H2O＝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。
例如：
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。
例如：
MnO4—、Cr2O72—、NO3—、ClO—与S2—、HS—、SO32—、HSO3—、I—、Fe2+等不能大量共存；SO32—和S2—在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S—十SO32—十6H+＝3S↓十3H2O反应不能共存。
H+与S2O32—不能大量共存。
3．水解性较强的阳离子跟水解性较强的阴离子在水溶液中不能大量共存
例如：
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
例如：
Fe2+、Fe3+与SCN—不能大量共存；Fe3+与不能大量共存。
二、离子方程式
离子方程式书写的基本规律要求
（1）合事实：
离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应。
（2）式正确：
化学式与离子符号使用正确合理。
（3）号实际：
“＝”“”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。
（4）三守恒：
两边原子数、电荷数必须守恒、氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。
（5）明类型：
依据离子反应原理，分清类型，总结方法技巧。
（6）检查细：
结合书写离子方程式过程中易出现的错误，细心检查。
三、比较离子浓度大小的两个原理
1．电荷守恒原理：
溶液中阳、阴离子所带的正负电荷总数相等，即电解质溶液呈电中性。
如在NaHCO3溶液中，阳离子有Na+和H+，阴离子有HCO3—、CO32—和OH—，但一个CO32—需要两个+1价离子才能与它的电荷数值相等，即与CO32—电荷守恒的+1价离子的浓度应该是它的浓度的两倍，根据电荷守恒原理有：
c（Na+）十c（H+）＝c（HCO3—）十c（OH—）十2c（CO32—）。
2．物料守恒原理：
指电解质溶液中某一组分的原始浓度（起始浓度）应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
如在NaHCO3溶液中，有：
c（Na+）＝c（HCO3—）十C（H2CO3）十c（CO32—）。
［例题讲解］
一、离子共存
[例1] 下列各组离子能在溶液中大量共存的是（ ）
A．Ca2+、NH4+、Cl—、CO32—
B．Na+、NH4+、NO3—、Cl—
C．H+、Na+、NO3—、OH—
D．K+、Mg2+、SO42—、OH—
解析：
A中Ca2+十CO32—＝CaCO3↓
C中H+十OH—＝H2O
D中Mg2+十2OH—＝Mg（OH）2↓
B中Na+不能与NO3—或Cl—，NH4+不能与NO3—或Cl—结合生成难溶、难电离或易挥发的物质，可以在溶液中大量共存，所以选B。
[例2] 某溶液中由水电离产生的c（OH—）＝1×10—14mol·L—1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（ ）
A．Al3+、Na+、NO3—、Cl—
B．K+、Na+、Cl—、NO3—
C．K+、Na+、Cl—、AlO2—
D．K+、NH4+、SO42—、NO3—
（2003年江苏卷）
解析：
由水电离产生的c（OH—）＝1×10—14mol·L—1，则由水电离产生的c（H+）＝1×10—14mol·L—1，即溶液为pH＝1或pH＝14呈酸性或碱性：
A．Al3+在碱性条件下生成Al（OH）3↓或AlO2—，C中AlO2—在酸性条件下生成Al（OH）3↓或Al3+，D中NH4+在碱性条件下生成NH3·H2O，B在酸性或碱性条件下离子之间相互不发生反应。
答案：
B
[例3] 在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是（ ）
A．MnO4—、K+、Na+、SO42—
B．Na+、K+、HCO3—、Cl—
C．Mg2+、NH4+、Cl—、NO3—
D．Ba2+、K+、S2—、SO42—
解析：
本题有两个隐蔽条件：
一是强酸性溶液；二是溶液需无色透明，根据这两个条件分析：
A中MnO4—为紫色，B中HCO3—为弱酸酸根离子，在强酸性条件下不能共存；HCO3—十H+＝H2O十CO2↑；D中Ba2+十SO42—＝BaSO4↓二者不能共存，同时白色沉淀难溶于酸。
Mg2+或NH4+均不能跟Cl—和NO3—反应，所以选C。
二、离子方程式正误判断
[例4] 能正确表示下列化学反应的离子方程式是（ ）
A．用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：
2CO32—十SO2十H2O＝2HCO3—十SO32—
B．金属铝溶于盐酸中：
Al十2H+＝Al3+十H2↑
C．硫化钠溶于水中：
S2—十2H2O＝H2S↑十2OH—
D．碳酸镁溶于硝酸中：
CO32—十2H+＝H2O十CO2↑
（2003年江苏卷）
解析：
B中电荷不平衡，2Al十6H+＝2Al3+十3H2↑，C中S2—分步水解，且无H2S气体逸出
D中MgCO3因不溶于水，故写成分子式MgCO3十2H+＝Mg2+十CO2↑十H2O
答案：
A
[例5] 下列离子方程式中正确的是（ ）
A．过量的NaHSO4与Ba（OH）2溶液反应：
Ba2+十2OH—十2H+十SO42—→BaSO4↓十2H2O
B．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应：
NH4+十OH—→NH3↑十H2O
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：
D．FeBr2溶液中通入少量Cl2：
2Fe2+十2Br—十2Cl2→2Fe3+十Br2十4Cl—
（2003年上海卷）
解析：
B中HCO3—与NaOH溶液反应
NH4+十HCO3—十2OH—＝NH3·H2O十CO32—十H2O
D中少量Cl2只能氧化Fe2+：
2Fe2+十Cl2→2Fe3+十2Cl—
答案：
AC
三、溶液中离子浓度大小比较
[例6] 将20mL0.4mol·L—1硝酸铵溶液跟50mL0.1mol·L—1的氢氧化钡溶液混合，则混合溶液中离子浓度的大小顺序是（ ）
A．（NO3—）＞c（OH—）＞c（NH4+）＞c（Ba2+）
B．c（NO3—）＞c（Ba2+）＞c（OH—）＞c（NH4+）
C．c（Ba2+）＞c（NO3—）＞c（（OH—）＞c（NH4+）
D．c（NO3—）＞c（Ba2+）＞c（NH4+）＞c（OH—）
（2003年全国理综）
解析：
2NH4NO3十Ba（OH）2＝Ba（NO3）2十2NH3·H2O
2 1
若不考虑体积变化因素，Ba（OH）2过量而NH4NO3不足，故c（OH—）＞c（NH4+），Ba2+与NO3—
离子浓度大小顺序
c（NO3—）＞c（Ba2+）＞c（OH—）＞c（NH4+），B正确。
[例7] 在10mL0.1mol·L—1NaOH溶液中加入同体积同浓度的CH3COOH溶液，反应同溶液中各粒子浓度关系错误的是（ ）
A．c（Na+）＞c（CH3COO—）＞c（H+）>c（OH—）
B．c（Na+）＞c（CH3COO—）＞c（OH—）＞c（H+）
C．c（Na+）＝c（CH3COO—）十c（CH2COOH）
D．c（Na+）十c（H+）＝c（CH3COO—）十c（OH—）
解析：
NaOH与CH3COOH恰好完全反应生成CH3COONa，由于CH3COO—的水解，显然c（Na+）＞c（CH3COO—），CH3COO—结合水电离出的H+使c（OH—）＞c（H+），又由于水解是微弱的，故有c（Na+）＞c（CH3COO—）＞c（OH—）＞c（H+），C根据物料守恒可得此结论，D根据电荷守恒可得此结论。
答案：
A
［特别提示］
1．离子共存问题中常附加条件——“无色溶液”，需记准中学化学中常见离子的颜色：
MnO4—（紫色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、Fe2+（浅绿色）、Fe（SCN）2+（血红色）等。
2．中学化学中涉及到的难溶物散而乱——疏理如下：
Fe、S、Si等单质，氧化物（Al2O3、SiO2），弱碱：
[（除NH3·H2O外的弱碱Cu（OH）2、Fe（OH）3、Mg（OH）2、Fe（OH）2]，两性氢氧化物Al（OH）3，硅酸，盐[AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、BaCO3、BaSO4、PbSO4、高级脂肪酸的钙盐和镁盐、硫化物（除K+、Na+、NH4+）]等。
当某些离子浓度足够大时生成的微溶物（MgCO3、Ag2SO4、CaSO4）以及当微溶物生成难溶物时，反应也能发生。
例如：
CaCl2和MgSO4溶液可发生：
Ca2+十SO42—＝CaSO4石灰乳与Na2CO3溶液混合时生成CaCO3沉淀，也降低了Ca2+、CO32—的浓度：
Ca（OH）2十CO32—＝CaCO3↓十2OH—。
3．比较离子浓度大小时，等物质的量浓度的CH3COOH—－CH3COONa及NH2·H2O—－NH4Cl混合液中电离趋势大于水解，而NaCN—－HCN的混合液中，水解大于电离。
4．比较离子浓度大小的题目，若关系式中出现中性分子，必是物料守恒与电荷守恒表达式相加的结果。
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。
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”。
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-+H+=CO2↑+H2O
一、离子在溶液中可能发生的反应类型
要解答离子在溶液中能否大量共存，首先要看能否发生下列四个方面的反应：
1、能否发生复分解反应。
复分解反应能否发生的条件又要看是否有难溶、难电离、易挥发性物质生成。
2、能否发生氧化还原反应。
常见的离子间氧化还原反应有下列几组：
2Fe3++S2-2Fe2+＋S↓;2Fe3++2I-2Fe2+＋I2
3Fe2+＋NO3-＋4H＋3Fe3++NO↑＋+2H2O
S2O32-＋2H＋S↓＋SO2↑＋H2O
特别要指出的是ClO-在碱性条件下与还原性离子：
I-、S2-、SO32-、Fe2+等因发生氧化还原反应也不能共存。
3、能否发生双水解反应。
如：
2Al3＋＋3S2-＋6H2O2Al（OH）3↓＋3H2S↑;
Al3＋＋3HCO3—Al（OH）3↓＋3CO2↑。
4、能否发生络合反应，如Fe3++3SCN-Fe（SCN）3。
以上四条又可概括为一条：
只要能使溶液中某些离子的数量减少，该溶液中的离子就不能大量共存。
二、要注意的问题
1、弱酸的酸式根离子既不能与OH-大量共存也不能与H+大量共存。
如
HCO3—+OH—H2O+CO32—；HCO3—+H+CO2↑＋H2O。
2、能生成微溶物质的两种离子也不能大量共存，如Ca2+与SO42-，Ag＋与SO42-，Ca2+与OH-等。
3、Fe3+因其在水溶液中当pH为3.7左右即可沉淀为Fe（OH）3,所以Fe3+与几乎所有的弱酸根离子都不能大量共存，如ClO-、[Al（OH）4]-、CO32—等。
4、解答此类试题还要抓住题干提示信息，如a.是否有颜色（中学常见有色离子只有Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-四种离子。
）b.要求共存还是不共存。
c.溶液酸碱性提示信息：
有的直接给出是在强酸性或强碱性溶液中；有的给出溶液的pH；有的以某种指示剂显色形式给出；还有的以该水溶液中水电离出的H＋或OH－离子的浓度形式给出，此时往往有两个选项或是两个子选项的组合，等等。
5、一个题干中往往有若干条要求，如“下列各组离子，在碱性溶液中能大量共存，且无色透明，但加入硫酸酸化后，溶液变色，同时无沉淀、无气体生成的是”，在这条题干中，就有七条要求，解题时要注意选择几个要求的交集。
三、考查较多的离子w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
不水解的离子
特殊
离子
能水解的离子
弱酸的酸式酸根离子
阳离子
Na＋、K+、Ca2+、Ba2+
H+
NH4+、Ag＋、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Zn2＋、Al3+、Fe3＋
阴离子
Cl－、Br—、I－、NO3－、
ClO3－、BrO3—、SCN－
SO42－、、MnO4-
OH－
CH3COO－、HCOO－、ClO－、
[Al（OH）4]－、NO2-、CO32－、S2－、SO32－、、S2O32－
HCO3－、HSO3－、HS－、H2PO4—、HPO42—
【对应训练】在溶液中离子能否大量共存训练题（A卷）
1．下列离子在溶液中能大量共存的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A．Fe3＋、NH4＋、Br－、SCN－B．Na＋、HCO3－、CO32－、K＋
C．Ca2+、CH3COO－、Cl－、K＋D．S2－、Na＋、ClO－、K＋
2．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+、[Al（OH）4]－、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）
3．下列各组离子中，在碱性溶液中共存，且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是
A．Na+、NO3－、[Al（OH）4]－、B．Na+、NO3－、、K+
C．K+、Cl－、[Al（OH）4]－、D．Na+、Cl－、HCO3－、Ca2+
4．下列各组离子中，能在水溶液中大量共存且溶液显酸性的是（
A．Al3+、HCO3－、Na+B．Al3+、Mg2+、SO42－
C．[Al（OH）4]－、HCO3－、Na+D．Al3+、[Al（OH）4]－、Cl－
5．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加下列各组离子，可能共存的是
A．NH4+、NO3－、CO32－、Na+B．Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3－
C．NO3－、Ca2+、K+、Cl－D．NO3－、K+、[Al（OH）4]－、OH－
6．下列各组离子，在碱性溶液中能大量共存，且无色透明，但加入硫酸酸化后，溶液变色，同时无沉淀、无气体生成的是
A．Na+、I—、MnO4—、SO42—B．K+、I—、SO42—、SiO32—
C．Ca2+、Cl—、H2PO4—、NO3—D．Na+、SO42－、Br—、
7．下列各组离子在碱性条件下可以大量共存，而在强酸性条件下能发生氧化还原反应的是
A．Ca2+、Fe2+、NO3－、Cl－B．K+、Mg2+、HCO3－、PO43－
C．Na+、K+、SO42－、SO32－D．Ba2+、Na+、I－、NO3－
8．某一无色溶液，若向其中加入足量饱和氯水，溶液呈橙黄色；再向橙黄色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；若向原溶液中加入铝粉，有气体放出。
该溶液可能大量存在的一组离子是
A．K+、H+、NO3-、Na+B．H+、Br-、SO、Na+
C．SO、Br-、OH-、Fe3+D．H+、Br-、SO、K+
9．下列各组离子在溶液中既可以大量共存，且加入过量氨水后也不产生沉淀的是
A．Na＋、Ba２＋、Cl－、SO４2－B．K＋、[Al（OH）4]－、NＯ3－、OH－
C．H＋、NH４＋、Al３＋、SO４２－D．H＋、Cl－、CH３COO－、NO３－
10．用pH大小表示溶液的酸碱性相对强弱有许多不足之处。
因此，荷
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