離子共存問題3

1、離子共存冋題離子共存問題離子共存，實(shí)質(zhì)上就是看離子間是否發(fā)生反應(yīng)的問題。幾種離子在同一溶液中能 大量共存，就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)；若離子之間能發(fā)生反應(yīng)，則不能大量共 存。看離子能否發(fā)生反應(yīng)，不僅僅是看有弱電解質(zhì)、揮發(fā)性氣體、難電離的物質(zhì)產(chǎn) 生，還可能涉及到溶液的酸堿性、有無顏色、能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)等b5E2RGbCAP一、離子反應(yīng)的類型1. 復(fù)分解反應(yīng)類。（1） 生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì)使離子不能大量共存。如CO32-、SO32-、S 2-、HCO3-、HSO 3-、HS -等弱酸根與H +不能大量共存。plEanqFDPw（2） 生成沉淀或微溶物使離子不能大量共存。如Ba 2+、Ca 2

2、+、Mg 2+、Ag +等 不能與 SO 42-、CO 32-等大量共存；Mg 2+、Fe 2+、Ag +、Al 3+、Cu 2+、Fe 3+ 等不 能與0H -大量共存；Fe 2+與S 2-、Ca 2+與PO 43-、Ag +與Cl -等鹵離子不能大量 共存。DXDiTa9E3d（3） 生成弱電解質(zhì)（弱酸、弱堿和水等）使離子不能大量共存。如OHk、CH3COO -、PO 43-、HPO 42-、H 2 PO4-、F -、ClO -、AlO 2-、SiO 32-等與 H + 不能大量共 存；一些酸式弱酸根如 HCO 3- H PO42-、H 2 PO4-、HSO 3-、HS -不能與0H -大

3、量共 存；NH 4+與 OH -不能大量共存。RTCrpUDGiT2. 氧化還原反應(yīng)類。（1）具有較強(qiáng)還原性的離子與具有較強(qiáng)氧化性的離子不能大量共存。如S 2-、HS-、SO 32-、I -和 Fe 3+ 不能大量共存。5pczvd7Hxa2）具有較強(qiáng)氧化性的離子與具有較強(qiáng)還原性的離子也不能大量共存在酸性或堿性的介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。如MnO4- 、Cr 2O72- 、NO 3-（H +）、 ClO -與 S 2-、HS -、SO 32-、HSO 3-、I - 、Fe 2+等不能大量 共存；SO32-和S 2-、HS-在堿性條件下可以共存，但在酸性條件下則發(fā)生發(fā)生2 S2-

4、+SO32- +6H+=3S|z +3H2 0 不能共在。jLBHrnAlLg3相互促進(jìn)水解類（雙水解）。一些容易發(fā)生水解的離子，在溶液中的存在是有條件的。如 CH 3C00 -、 P0 43-、F -、 Cl0 -、 Al0 2- 、 Si0 32- 、 C 6H 50 -等必須在堿性條件下才能在溶液中存在；如 Fe 3+、 Al 3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。這兩類離子不能同時(shí)存在在同一 溶液中，因離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。如3A10 2-+3AI3+6H2O=4AI（OH）8等。其實(shí) Al 3+ 和 C0 32-、 S0 32-、 S 2- 、 HC0 3-、 HS0 3-、

5、 HS - 、 Cl0 - 等不能大量共存；Fe 3+ 與 CO 32-、 HCO 3-、 CIO - 、 AIO 2- 等也不能大量共存。 xHAQX74J0X4絡(luò)合反應(yīng)類離子之間因發(fā)生絡(luò)合反應(yīng) （形成配合物） 而不能大量共存的情況不多見。中學(xué)階段 常見的有：Fe 3+與C 6H 50、SCN-不能大量共存； Ag +與 NH3.H 20或NH3等。 LDAYtRyKfE二、方法指導(dǎo)（一）、規(guī)律。多種離子能否大量共存，規(guī)律可歸納為“一”、“二”、“三”、 “四”點(diǎn)。即“一色”、“二性”、“三特殊”、“四反應(yīng)”。即Zzz6ZB2Ltk1. 一色：溶液顏色。若限定無色溶液，則常見的 Fe （黃色

6、）、 Fe （淺綠色）、Cu （藍(lán)色）、MnO4（紫紅色）、Cr 2O7（橙紅色）等有色離子不能存在。還要注意“透 明”不是“無色 dvzfvkwMI12. 二性：溶液的酸堿性。（ 1）. 強(qiáng)酸性：就是含有大量的 H +的溶液，強(qiáng)酸性溶液中肯定不存在與H起反應(yīng)的離子。題干中限制溶液呈酸性的方式多樣：如 pH=1的 溶液 pH試紙變紅色的溶液或甲基橙變紅色的溶液或紫色石蕊試液變紅色的溶液加Zn粒放出H 2的溶液 c （OH）=1x10-12的溶液等等。（2）.強(qiáng)堿性：就是含有大量的 OH 的溶液，強(qiáng)堿 +-2-3+2+2+ rqyn14ZNXI性溶液中肯定不存在與 OH 起反應(yīng)的離子。題干中限制

7、溶液呈酸性的方式多樣： 題干中限制溶液呈酸性的方式多樣：pH=14的溶液 pH試紙變藍(lán)色的溶液或紫色 石蕊試液變藍(lán)色的溶液 c （ H +）=1x10-12的溶液 含有AIO 2-的溶液等等。 （3）. 中性溶液：不能在中性溶液中大量存在的離子，如 Al 3+ 、Fe 3+、Cu 2+ 等弱堿 性陽離子，因它們的存在會(huì)使溶液呈酸性，它們不能在中性溶液中大量存在； CIO 、 CO 32、PO 43 等弱酸根陰離子，其本性是使EmxvxOtOco溶液顯堿性，它們也不能在中性溶液中大量存在。（ 4）可能“兩”性：即溶液可能呈酸性，也可能呈堿性，要從兩個(gè)方面考慮。題干中限制溶液呈酸性或堿性的 方式也

8、多樣：如由水電離出 c（H+）或c（OH） = 1X 10- 10 mol/L的溶液 加 AI粉放出H 2的溶液 能溶解Al 2O 3或AI（OH）3的溶液 甲基橙呈黃色的溶液 能和 HCO 3-反應(yīng)的溶液等。 SixE2yXPq53. 三特殊：三種特殊情況。HCO 3-和AIO 2-不能共存（二者的水溶液都呈堿性）“ NO 3- + H + ”組合具有強(qiáng)氧化性，能與有還原性的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如Fe2+ 與 NO3-+、H + 不能共存NH4+與 CO32-、SO32-、S 2-、HCCB-、 CH 3COO ,Mg 2+與 HCO 3等組合中，雖然二者能相互促進(jìn)水解，但程度仍然不大，所

9、以二者可以 大量共存。 6ewMyirQFL4. 四反應(yīng)：四種反應(yīng)類型 - 復(fù)分解、氧化還原、雙水解、絡(luò)合反應(yīng)。 （內(nèi)容見上 歸納）。（二）、方法1. 細(xì)審題干要求。注意“一定大量共存”、“一定不能共存”、“可能大量共 存”等關(guān)鍵詞。2. 弄清題目的限定條件。常見隱含條件的方式有：隱含溶液的酸堿性條件、隱含 在溶液顏色中的物質(zhì)（如，無色 - 排除有色離子；溶液呈藍(lán)色 - 溶液中含有 Cu 2+等 情況）、隱含量的要求（如，“一定大量共存”、“一定不能共存”、“可能大量共 存”等）。 kavU42VRUs3. 分析離子間發(fā)生的反應(yīng)情況，理解“酸堿鹽溶解性表”、特別注意氧化還原反 應(yīng)、熟記相互促進(jìn)

10、的水解反應(yīng)。 y6v3ALoS89審題時(shí)還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：（ 1）注意溶液的酸性對離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的影響。如： Fe 2+與 NO 3-能共存，但在強(qiáng)酸性條件下（即Fe 2+、NO 3-、H +相遇）不能共存； MnO 4-與 Cl - 在強(qiáng)酸性條件下也不能共存； S 2- 與 SO 32- 在酸性條件下也 不能共存。（2）酸式鹽的含氫弱酸根離子不能與強(qiáng)堿（0H-）、強(qiáng)酸（H +）共存。女口：HCO 3-+0H-二CO32-+H2Q HCO 3-+H+二C02 +H2O 。 M2ub6vsmp三、典型題例（一）、題干中沒有附加條件的例 1. 這一類型的題目是最簡單的，學(xué)生不必考慮題干

11、的條件，只要抓住各選項(xiàng) 中各離子之間能否會(huì)發(fā)生反應(yīng)，如能發(fā)生反應(yīng)，即離子不能大量共存。0YujCfmUCw例 1：下列各組中的離子，能在溶液中大量共存的是（）A. K 、 H 、 sO 4、 OHB. Na、 Ca 、 CO 3、 NO 3C. Na 、H 、 CO3、 ClD. Na、Cu 、Cl 、 SO 4【解析】： A 項(xiàng)中，因?yàn)?H 、與 OH 結(jié)合生成水而不能大量共存， B 項(xiàng)中， Ca 與CO 3反應(yīng)生成CaCO 3沉淀，C項(xiàng)中，H與CO 3反應(yīng)生成氣體和水，只有 D項(xiàng)中的四 種離子之間不會(huì)發(fā)生反應(yīng)而共存，所以答案為D。eUts8ZQVRd例 2：下列各組中的離子，不能在溶液中大

12、量共存的是（）A. K 、Na 、CO 3、NO 3B. Na、Mg 、NO 3、 SO 4C. Fe 、H 、 NO3、ClD. NH4 、Cu 、 NO 3、SO 4【解析】： A 、B 項(xiàng)中，任何兩種離子之間均不會(huì)發(fā)生反應(yīng)而能大量共存，C 項(xiàng)中的四種離子若只從兩種離子之間能否反應(yīng)出發(fā)，表面能共存，而H與NO3合并可看作 HNO 3，具有強(qiáng)的氧化性， Fe 具有還原性，它們能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故不能共 存，任何兩種離子之間均不會(huì)發(fā)生反應(yīng)而能大量共存， D 項(xiàng)中任何兩種離子之間均不 會(huì)發(fā)生反應(yīng)而能大量共存，所以答案為 C 。 sQsAEJkW5T注意：考慮離子是否大量共存時(shí)，不能只是考慮任何

13、兩種離子之間能否發(fā)生反 應(yīng)，有時(shí)也要考慮三種或以上離子之間能否發(fā)生反應(yīng)。 GMsIasNXkA（二）、題干中隱藏有附加條件的 解決這一類型的題目，首先要弄懂題干中的隱藏條件，解題時(shí)要逐個(gè)條件分別考 慮，可用排除法作出符合題目的正確答案。2+-2+-+2+-2-+2-+2+-2-+2-+-2+2-+2-+2+-2-+2-+2+2-TIrRGchYzg例1. 2 5C時(shí)，某溶液中由水電離出的C （OH ） =1X 10的離子組是（ ） -13 mol/L ，該溶液一定大量共存A. NH4 、Fe 、SO 4、ClB. CO3、PO 4、 Na、 KC. Na 、NO 3、Cl 、SO 4D Na、

14、K 、Cl 、HSO 3解析】 ：此題型在離子共存中是難度最大的題型之一，題中的條件：水電離出的C (OH ) =1X 10-13 -+-2-+-+3+2-2-3-+ mol/L，很多學(xué)生都認(rèn)為水電離出的C( OH )就是溶液的 C ( OH )，故而得出溶液 7EqZcWLZNX-的PH=l，是強(qiáng)酸性溶液，而忽視 C (OH )只是由水電離而出，而不是就是溶液的總的 C (OH )。 lzq7IGf02E因?yàn)樗菢O弱的電解質(zhì)，發(fā)生極微弱的電離：H 2O = H + OH，溶液的酸堿性都會(huì)影響水的電離，常溫時(shí)水電離出的 C (H ) = C(OH ) = 1X10mol/L > 1X10

15、+-7 -13 +-mol/L ，所以水電離 zvpgeqJ1hk2-+ 受到抑制，即此溶液有可能是酸性，也可能是堿性。當(dāng)溶液呈酸性時(shí)，B 選項(xiàng)CO 3 與 H 不共存， D 選項(xiàng)中的 HSO 3與 H 不共存，即 A 與 C 選項(xiàng)可共存；當(dāng)溶液呈堿性時(shí)， A選項(xiàng)中的NH 4與OH結(jié)合為弱電解質(zhì)，F(xiàn)e與OH結(jié)合為紅褐色沉淀而不共存，D選項(xiàng)中的 HSO3 與 OH 不共存，即 B 與 C 選項(xiàng)可共存。所以溶液中一定不能大量共存的是 D 選項(xiàng)，可能共存的是 A與B選項(xiàng)，一定能大量共存的是C選項(xiàng)，因此此題的正確答案是 D 選項(xiàng) NrpoJac3v1例 2. 在無色透明的溶液中可以大量共存的離子組是

16、()A. Fe 2+、K +、Cl -、 MnO 4- B. Na+、Cu 2+、Cl -、SO42- 1nowfTG4KIC. Ca 2+ 、K +、NO 3-、Cl -D. H +、Ca 2+ 、 OH -、CO 32-fjnFLDa5Zo【解析】：題目中隱含了無色和透明這兩個(gè)條件，即有顏色的離子不能符合題意。A 中的 MnO 4為紫色， Fe 為淺綠色。 B 中的 Cu 為藍(lán)色，因而均不符合無色的條件。 而D中的H與0H結(jié)合為水，Ca與CO 3結(jié)合生成沉淀，H與CO 3也會(huì)結(jié)合放出氣 體，因而不能共存。故答案是C +-2+2-+2-2+2+-3+ + tfnNhnE6e5例 3常溫下，下

17、列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是（A. 1.0 mol L 的 KNO 3溶液：H、Fe、Cl、SO 4B. 甲基橙呈紅色的溶液：NH 4、 Ba 、 AlO 2、 ClC. pH = 12 的溶液：K、Na、CH 3COO、BrD. 與鋁反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣的溶液： Na 、 K 、 CO 3、 NO 3 解析：本題以溶液中離子共存的方式考查學(xué)生對硝酸的氧化性、亞鐵離子還原性、甲基橙呈紅色水溶液的呈酸性、酸性溶液AlO 2不能在其中共存、與鋁反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣有強(qiáng)酸堿性兩種可能等相關(guān)知識(shí)的理解程度，綜合選C。HbmVN777sL【練習(xí)題】 2 2 1 2 2 1能在水溶液中大量共存的一組離

18、子是（ ）A. H 、 I 、 NO 3、 SiO 3 B. Ag 、 Fe 、 Cl 、 SO 4C. K 、 SO4、 Cu 、 NO322 23 2D.NH4、 OH 、 Cl 、 HCO 3V7l4jRB8Hs+2+3+ 2. 某飽和溶液中含有三種陽離子： Ag 、 Ba 、 Al ，同時(shí)測知此溶 液中pH = 3,則該溶液中所83lcPA59W9含有的陰離子可以是下列中的（ ）A CO3 B SO4 C NO 3 D S3. 室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是（ ）A. 飽和氯水中： Cl 、 NO 3、 Na 、 SO 3B. c（H） = 1.0 X 10+- 13-

19、+ 2-2-2-2-mol/L 溶液中：C 6H 5O、K、SO4、 BrmZkklkzaaP-2-2- C. Na2S 溶液中： SO 4、 K、 Cl 、 CuD. pH = 12 的溶液中：NO 3、I、Na、Al4. 將足量 CO 2通入下列各溶液中，所含離子還能大量共存的是（ ）AK 、SiO 3 、Cl 、NO 3 B H 、NH 4、Al 、SO 4CNa 、S 、OH 、SO 4 D Na 、C 6H 5O 、CH 3COO、 HCO 35. 甲、乙、丙、丁四種易溶于水的物質(zhì)，分別由NH 4、Ba 、Mg 、H 、OH 、Cl 、HCO 3、SO 4+2+2+ 2 2 2 2 32 3+ 2中的不同陽離子和陰離子各一種組成。已知：將甲溶液分別與其它三種物質(zhì)的 溶液混合， AVktR43bpw+均有白色沉淀生成； 0.1mol/L乙溶液中c （H） > 0.1mol/L : 向丙溶液中滴 入 AgNO 3溶 ORjBnOwcEd液有不溶于稀 HNO 3的白色沉淀生成。下列結(jié)論不正確的是（）A. 甲溶液含有 Ba B. 乙溶液含有 SO 4C 丙溶液含有 Cl D. 丁溶液哈有 Mg6. 某溶液中可能含有 Na、NH 4、Ba、SO 4、I、S。分別取樣：用pH計(jì)測 試，溶液顯弱酸性；加氯水和淀粉無