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1、完整word版高考化学离子共存专题docx810191 专题：离子共存离子共存问题一、基本原理1一色“无色透明”条件型若题目限定溶液“无色” ，则不含有色离子，即 Fe2+（浅绿色）、Fe3+（棕黄色）、 Cu2+（蓝色）、 MnO4 （紫色）等离子，也不含 Fe(SCN)2+ 、 Fe(C6H5O) 等有色离子。若“透明”，则溶液不形成混浊或沉淀（与溶液有无颜色无关） 。如 Ag+ 与 Cl 、 Br 、 I、 SO42； Ca2+与 CO32、 SO32； Ba2+与 CO32、 SO32、 SO42等在水溶液中会发生反应，有混浊或明显的沉淀生成，它们不能大量共存。2二性指碱性、酸性。若是

2、酸性溶液，所有弱酸根离子和 OH- 不能大量共存。常见的叙述有酸性溶液、 PH=1 的溶液、 能使 PH 试纸变红的溶液、 紫色石蕊试液呈红色的溶液、 甲基橙呈红色的溶液、加入镁粉能放出氢气的溶液、 c(OH )=1 10 14mol L-1 的溶液等。若题目中限定溶液呈酸性，则溶液中有 H+ 存在，其中不能大量含有 OH、弱酸根离子（如 CO32、 SO32、 S2、F、 ClO、 CH3COO 、 C6H5O 、 PO43、 AlO2 、 SiO32等）以及弱酸的酸式根离子（如 HCO3 、 HSO3、 HS、 HPO42 、 H2PO4 等）。在中学化学中不能在酸性溶液中共存的离子有：

3、OH- 、 AlO2- 、 CO32- 、 HCO3- 、 SiO32- 、SO32-、 HSO3- 、 S2O32-、S2-、 HS-、 ClO- 、F-、 PO43-、 H2PO4- 、C6H5O- 、 CH3COO- 、 -OOC-COO- 、 C6H5COO- 、 CH3CH2O- 、 SCN- 、 H2N-CH2-COO- 等；若是碱性溶液，则所有弱碱阳离子及 H+ 均不能大量共存。在中学化学中不能在碱性溶液中大量共存的是： H+、Fe2+、 Fe3+、Cu2+ 、Ag+ 、Zn2+、Mg2+ 、Al3+ 、NH4+ 、HCO3- 、HPO42- 、 H2PO4- 、 HSO3-、

4、HS-、 HOOC- COO- 等。“酸性或碱性”条件型常见的叙述有能使 Al 反应放出 H2 的溶液、水电离出的 c(H+) 或 c(OH ) 1 10 7 mol L 1 的溶液等。若题目中出现这样的条件，则溶液中可能有 H+存在，也可能有 OH存在，分析时要注意题目要求回答的是一定能大量共存（满足无论是与 H+ 还是与 OH都不会反应）还是可能大量共存（只要满足与 H+ 、 OH中的一种不会反应） 。3四反应若离子间能发生下列四种反应中的任一种，则均不能共存。(1)发生复分解反应离子相互直接结合生成难溶物 (如 AgCl 、AgBr 、 BaSO4 等 )、气体 (如 NH3 、CO2

5、等 )或弱电解质 (如 H2O、HF、 H2S 等 ) 均不能大量共存于同一溶液中。有气体产生。如 HCO3 、 CO32 、 S2、 HS 、 SO32-、HSO3等易挥发性弱酸的酸根离子与 H+ 不能大量共存，因为能发生如下反应： CO32 2H+ CO2 H2O 、HCO3 H+ CO2+H2O有沉淀生成。如 Ba2+、 Ca2+、 Mg2+ 等不能与 SO42、 CO32 、 SO32-、 SiO32-、 PO43-、 HPO42-等大量共存，因为Ba2+ CO32 CaCO3 、 Ca2+ SO42 CaSO4(微溶 )； Cu2+ 、 Fe3+、 Mg2+ 、Zn2+ 、Fe2+、

6、Pb2+ 、 Ag+ 不能与 OH大量共存，是因为 Cu2+ 2OH Cu(OH)2 ， Fe3+ 3OH Fe(OH)3等。有弱电解质生成。 如 OH、CH3COO 、PO43、HPO42、H2PO4等与 H+ 不能大量共存， 因为 OH H+ H2O 、CH3COO H+ CH3COOH ，会生成弱电解质； 一些酸式弱酸根不能与 OH 大量共存， 是因为发生了下列反应： HCO3 OH CO32 H2O 、 HPO42- OH PO43 H2O、 NH4+ OH NH3H2O 等。(2)发生氧化还原反应若题目中出现因发生氧化还原反应而不能大量共存这样的条件时，要考虑各离子组中是否存在强氧化

7、性和强还原性的离子。如 Fe3+与 S2、 SO32、 HSO3 、 I； H+与 S2O32； SO32 (H+) 与 S2； MnO4 (H+) 与 Cl ； MnO4(H+) 、 NO3 (H+) 与 Fe2+、 S2、 HS、 SO32、 HSO3、 Br 、 I 等不能大量共存。两离子相遇若发生氧化还原反应，则不能共存。如 Fe3+与 S2-、Fe3+与 I- 、 Fe2+与 NO3- (H+) 等； MnO4- 、 NO3- (H+) 、 ClO-(H+) 、 Cr2O72-与S2-、 I- 、 SO32-、 Fe2+不共存；酸性条件下 SO32-与 S2-不共存。具有较强还原性的

8、离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。 Fe3+与 S2-、 SO32-、 I-；常见的强氧化剂 MnO4- 、1810191 专题：离子共存ClO- 、 Cr2O72- 、 NO3- （ H+） 分别与常见的还原剂 S2-、 I-、 SO32-、 Fe2+等因为发生氧化还原反应而不能大量共存，但 Fe3+与 Fe2+能大量共存。如 I和 Fe3+不能大量共存是由于 2I 2Fe3+=I2 2Fe2+。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

9、在酸性条件下则由于发生 2S2 SO32 6H+ 3S 3H2O 反应不能共存。(3)发生双水解反应弱碱阳离子与弱酸阴离子间因发生双水解反应，故它们不能共存，如 Al3+ 与 CO32- 、 SO32-、 HCO3- 、 HSO3-、 HS-、AlO2- 不共存； AlO2- 与 Fe3+、 Fe2+、 Zn2+、Cu2+ 、 Ag+ 、 NH4+ 不共存； SiO32-与 NH4+ 不共存。 Al3 和 HCO3 、 CO32- 、HSO3-、SO32-、S2-、HS-、AlO2- ；Fe3和 HCO3 、 CO32- 、AlO2- 、HSO3- 、SO32-；AlO2- 与 Fe3+、Cu

10、2+ 、Zn2+、 Ag+ 、 NH4+ 、Al3+ 等，因为双水解反应而不能大量共存。(4)发生络合反应若离子间发生络合反应生成络离子， 则这些离子不能共存。 如 Fe3+与 SCN- 不共存； Ag+ 与 NH3H2O 分子不共存； Ag+与 CN- 不共存。中学化学中还应注意少数离子可形成络离子而不能大量共存的情况。如 Fe3+和 SCN、 C6H5O ，除此之外， Fe3+、 Fe2+、Cu2+ 、Ag+ 可与 SCN-、CN- 、NH3 之间形成络离子。由于发生 Fe3+ SCN Fe(SCN)2+ 等络合反应而不能大量共存。4三特离子间在同一溶液中能否大量共存，除上述普遍规律外，还

11、有以下三种特殊情况：(1)由于水解和电离的相互影响而不能大量共存。AlO2- 与 HCO3- 虽然均属于弱酸根离子，水溶液因水解呈碱性，但H3AlO3 的酸性太弱， AlO2- 的水解能力太强，含有 AlO2- 的水溶液中 OH- 较大，能直接与 HCO3- 作用生成 Al(OH)3 沉淀和 CO32- 。故 AlO2- 与 HCO3- 不能共存于同一溶液中。与其类似的还有 AlO2- 与 HSO3- 、 HS-、 H2PO4-、 HPO42-等。(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子 (如 NO3-) 若不是在酸性溶液中，则能与某些还原性较强的离子 (如 S2-、 I-、 Fe2+等 )共存。因

12、为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出强氧化性。 又如：MnO4- 在碱性条件下能氧化 SO32- 、S2O32-、S2-、 I- ，但不能氧化 Cl- 、 Br-；在酸性条件下， MnO4- 的氧化性很强，常温下就能氧化 Cl- 、 Br- 。(3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子 (如 Mg2+ 与 HCO3- 、 Mg2+ 与 HSO3- 等 )，可以不考虑它们之间的双水解，能共存于同一溶液中。二、常见题型例 1 某无色透明的溶液中，下列各组离子能大量共存的是 ( )A H+ 、Cl 、 Ba2+、 CO32BAg+ 、I、 K+ 、 NO3 CK+ 、OH 、 Cl 、 Na+

13、D Fe3+、Cl 、 NO3 、 Na+解析 : 正确选项应满足无色透明、能大量共存两个条件。答案为 C 项。例 2（ 2005 年全国高考理综试题 ?河南等省卷）在 pH=1 的溶液中，可以大量共存的离子是 ( )A K+ 、Na+ 、SO42、 S2O32BNH4+ 、 Mg2+ 、 SO42、 Cl CNa+ 、 K+ 、HCO3 、 Cl D K+ 、Na+ 、AlO2 、 NO3解析 : 正确选项应满足 pH=1( 有 H+ 存在 )、可以大量共存两个条件。答案为 B 项。例 3（ 2005 年江苏高考化学试题）某溶液既能溶解 AI(OH)3 ，又能溶解 H2SiO3 ，在该溶液中

14、可以大量共存的离子组是（ ）A K+ 、Na+ 、HCO3 、 NO3 BNa+ 、 SO42、 Cl 、 ClO CH+ 、Mg2+ 、 SO42、 NO3 D Ag+ 、 K+ 、 NO3 、Na+解析 : 正确选项应满足溶液既能溶解 AI(OH)3 又能溶解 H2SiO3 ( 有 OH 存在 )、可以大量共存两个条件，只有 B 项符2810191 专题：离子共存合题意。例 4（ 2003 年广东高考化学试题）若溶液中由水电离产生的 c(OH ) 110 14 mol 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 、 ClBK+ 、Na+ 、C

15、l 、 NO3CK+ 、Na+ 、Cl 、 AlO2 D K+ 、NH4+ 、SO42、 NO3 解析 : 由水电离产生的 c(OH ) 1 1014 mol L 1，可知水的电离受到抑制。 酸、碱均会抑制水的电离，使水的电离程度减小， 则题目所给的溶液为酸性 (含有 H+) 或碱性 (含有 OH )溶液。 正确选项应满足在酸性或碱性都能大量共存的条件，只有 B 项符合题意。例 5（ 2001 年上海高考化学试题）下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（ ）A H3O+ 、 NO3 、 Fe2+、 Na+BAg+ 、NO3 、 Cl 、 K+CK+ 、Ba2+ 、OH、 SO42

16、D Cu2+、 NH4+ 、Br 、 OH例 6、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是(AC)（ A ） K+ HCO3 CO32 Br （B ） CO32HCO3 OH K+（ C） Fe3+Cu2+NO3-SO42-（ D） H+ Cl- Na+ SO32-解析：分析所给选项B 中： HCO3 + OH = CO32 +H2O ；而 D 中： 2H+ + SO32-= H2SO3题型 2在无色透明的溶液中离子间能够大量共存。例 7、下列各组离子中，在碱性溶液里能大量共存，并且溶液为无色透明的是（BD ）（ A ） K+MnO4-Cl-SO42-（ B） Na+ AlO2-NO3-CO32-

17、（ C） Na+H+NO3-SO42-（ D） Na+ SO42-S2-Cl-解析：分析所给四个选项A 中 MnO4- 有颜色不合题意， C 中 H+ 也不合题材意。题型 3在强酸或强碱性溶液中均不能大量共存。例8、(2003 年江苏高考题 )若溶液中由水电离产生的 C(OH-)=1 10-14 mol L-1 ，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（ B）(A) Al3+Na+NO3-Cl-(B) K+Na+Cl-NO3-(C) K+Na+Cl-AlO2-(D) K+NH4+SO42-NO3-解析：由题意水的电离被抑制，说明水溶液可能呈强酸性或强碱性。A 项中 Al3+D 项中 NH

18、4+ 在碱性溶液中不能存在；C 项中 AlO2- 在酸性溶液中不能存在。例 9、某无色透明溶液 ,跟金属铝反应放出H2 ，试判断下列离子 :Mg2+ 、Cu2+ 、 Ba2+、H+、Ag+ 、 SO42- 、 SO32-、HCO3-、 OH- 、 NO3-，何者能存在于此溶液中 ?当生成 Al3+ 时 ,可能存在 _；当生成 AlO2- 时 ,可能存在 _ 。解析： （ 1）说明溶液呈酸性：一则有H+ ，二必有 SO42- ，三可能有Mg2+ （注意无 NO3- ）；（2）说明溶液呈碱性：一则有 OH-，二必有 Ba2+ ，三可能有 NO3- 。解题回顾：一是审题中注意溶液是无色的，二是注意H

19、+ 、 NO3-与 Al 作用不产生 H2 。题型 4：离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。例 10（ 2001 年上海市高考题）下列离子在溶液中因发生氧化还原反应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：所给四个选项中各组离子均不能大量共存，只有A 中的 H3O+、NO3- 、Fe2+三种离子因发生氧化还原反应符合题意。点拨：抓住不能共存的条件发生氧化还原反应。强强反应规律及中学常见强氧化剂、强还原

20、剂的识记，是解决氧化还原应用问题（特别是隐含氧化还原反应问题）的3810191 专题：离子共存关键，例如检验 SO42-时不能用硝酸酸化，就是因为 HNO3 会使 SO32-氧化为 SO42- ，而干扰检验。题型 5在特殊条件下能够大量共存。例 11、下列各组离子中，在碱性溶液中共存，且加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是 (C)（ A ） Na+ NO3- AlO2- SO42- （ B） Na+ NO3- SiO32- K+（ C） K+ Cl- AlO2- CO32- （ D） Na+ Cl- HCO3- Ca2+解析：分析所给四个选项： D 中 HCO3- 不能在碱性溶液中大量存在， A

21、 和 B 中加入盐酸后无气体产生也不合题意。例 12、在含有 I且能使酚酞变红的无色溶液中，可大量存在的离子组是 ( D )A Na+ 、Cu2+、 Br 、 Cl CK+ 、Na+ 、NO3 、 H+B AlO2 、 K+ 、 NH4+ 、Na+D K+ 、 S2、 SO42、 OH 解析 :首先理解附加条件： I不能在强氧化性溶液中存在，使酚酞变红的溶液为碱性，溶液为无色，有色离子不存在。逐一省视各选项：选项A 中 Cu2+ 为蓝色且在碱性溶液中不共存。选项B 中 NH4+ 在碱性溶液中不共存。选项C 中溶液具有强氧化性， I不能共存。解析 : 正确选项应满足发生氧化还原反应、不能大量共存

22、两个条件。A 项中 H3O+(H+) 、NO3 、 Fe2+能发生氧化还原反应，故答案为 A 项。 。三、跟踪训练1（ 2005 年天津高考理综试题）下列各组离子在溶液中能大量共存的是（）A 酸性溶液 Na+、 K+ 、 MnO4 、 Br B酸性溶液 Fe3+、NH4+ 、 SCN、 NO3 C碱性溶液 Na+ 、K+ 、AlO2 、 SO42D碱性溶液 Ba2+、 Na+、 CO32 、 Cl 2（ 2005 年广东高考化学试题）下列各组离子一定能大量共存的是（）A 在含大量 Fe3+的溶液中NH4+ 、 Na+ 、Cl 、 SCNB在强碱性溶液中Na+、 K+ 、 AlO2 、 CO32

23、C在 c(H+)=10 13 mol L 1 的溶液中NH4+ 、 Al3+ 、 SO42 、 NO3 D在 PH=1 的溶液中K+ 、 Fe2+、Cl 、 NO33（ 2004 年全国高考理综试题 ?甘肃等省区卷）在某溶液中酚酞呈粉红色。下列离子在该溶液中不能大量存在的是（）A K+ B Na+ C Ba2+ D Al3+4（ 2004 年江苏高考化学试题）巳知某溶液中存在较多的H+ 、 SO42、 NO3，则该溶液中还可能大量存在的离子组是 ( )A Al3+ 、CH3C00 、 Cl BMg2+ 、 Ba2+ 、 Br CMg2+ 、 Cl 、 ID Na+ 、NH4+ 、Cl 5（ 2

24、004 年全国高考理综试题 ?河南等省区卷）在 pH l 含 Ba2+ 离子的溶液中，还能大量存在的离子是（）A AIO2 B CIO C CI D SO426（ 2002 年上海高考化学试题）在pH 1 的无色溶液中能大量共存的离子组是（）A NH4+ 、 Mg2+ 、 SO42、 Cl BBa2+ 、 K+ 、OH、 NO3CAl3+ 、 Cu2+ 、SO42、 Cl D Na+ 、Ca2+、 Cl 、 AlO2 7（ 2001 年全国高考化学试题）下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是（）A I、 AlO2 、 Cl、 S24810191 专题：离子共存BNa+ 、 K+ 、NH4

25、+ 、 Ba2+CBr 、 S2、 Cl 、 CO32 D SO32、 NO3 、 SO42、 HCO3 8（ 1999 年全国高考化学试题）下列各组离于在溶液中既可以大量共存，且加入氨水后也不产生沉淀的是 ( )A Na+ 、 Ba2+ 、 Cl 、 SO42BK+ 、AlO2 、 NO3 、 OH C H+ 、 NH4+ 、 Al3+ 、SO42D H+ 、 Cl 、 CH3COO 、 NO3 9某无色透明的溶液中含有 Mg2+ 、Al3+ 、Ba2+ 、H+ 、Ag+ 、SO42、 HCO3 、 OH 、 NO3 中的三种离子，若向其中加入铝粉，反应后生成 AlO2 ，则原溶液中可能存在

26、的离子是 ( )A Ba2+ 、OH 、 NO3 BAg+ 、HCO3 、 NO3CMg2+ 、 Al3+ 、 SO42D Mg2+ 、 SO42、 OH 10下列各组离子在指定的环境下一定能大量共存的是 ( )A PH=7 的溶液Al3+ 、K+ 、SO42-、 HCO3-B由水电离出的 c(H+)=1 10-12 mol L 1 的溶液Fe2+、ClO- 、 Na+、 SO42-C加入镁粉释放出氢气的溶液SO32-、 AlO2- 、 I- 、 NO3-D使红色石蕊试纸变蓝的溶液SO32、 CO32、 Na+、 K+11某溶液中含有大量 Fe2+、 Fe3+、Mg2+ 和 NH4+ ，其 c

27、(H+) 110-2 mol 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 CO32-12若某溶液跟甲基橙作用呈红色，则下列离子在该溶液中浓度不可能很大的是( )A SO42- B S2- CNO3- D Cl-13若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，一定能大量共存的是( ) NH4+ 、 NO3- 、CO32- 、 Na+ Ba2+ 、 Mg2+ 、 HCO3- 、 AlO2- NO3- 、 Ca2+、K+ 、Cl- NO3- 、 K+ 、 AlO2- 、 OH-14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- 、 AlO2- 、 SO42-B Na+ 、NO3- 、 SiO32-、 K+CK+ 、Cl- 、 AlO2- 、 CO32-D. Na 、 Cl 、 HCO 3 、 Ca21.C2 B 3 D 4 D 5 C 6 A 7 A C 8 B 9 A 10 D 11 A 12 B 13 C 14.C1（ 2003江苏）若溶液中由水电离产生的 C (OH ) =11014mol L 1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（