文档内容
【基础知识】离子反应
考点四 离子共存
【必备知识】
离子共存:指离子之间 不发生任何反应 , 不能大量共存。
一、离子反应类型
1、复分解反应型
①因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+ SO、CO、SO、SiO、PO等
Ag+ Cl-、Br-、I-、SO、CO、PO、S2-等
H+ [Al(OH) ]-(或AlO)、SiO等
4
S2- Zn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等
CO Ba2+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+等
OH- Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等
[Al(OH) ]-(或AlO) H+、HCO、HSO等
4
②因生成难电离的物质或气体不能大量共存
离子 不能大量共存的离子
H+ 弱酸阴离子(CO、HCO、SO、HSO、S2-、HS-、CH COO-、ClO-等)
3
OH- NH、HCO、HSO、HS-等
2、氧化还原反应型
判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。
S2- SO I- Fe2+ Br- Cl-
MnO(H+) √ √ √ √ √ √
ClO- √ √ √ √ √ √(酸性)
NO(H+) √ √ √ √ — —
Fe3+ √ √ √ × × ×
3、彻底双水解反应型
阳离子 阴离子
Al3+ CO、HCO、SO、HSO、S2-、HS-、[Al(OH) ]-或AlO、SiO、ClO-
4
Fe3+ CO、HCO、[Al(OH) ]-或AlO、SiO
4
4、络合反应型
Fe3+与SCN-、C HO-
6 5
二、解题注意事项
在做有关离子共存题目时,应注意题干中的“关键词”,如
①“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
②“透明溶液”还是“无色透明溶液”,CuSO 溶液为蓝色透明溶液,NaCl为无色透明溶液。
4
常见有颜色的离子:Cu2+、Fe3+、Fe2+、CrO、Cr3+、CrO2-、MnO、[Fe(SCN) ]3-等。
2 7 6
③限定&隐含条件
指出下列溶液的酸碱性① 使石蕊变红:酸性
② 使甲基橙/红变红:酸性
③ 使pH试纸显蓝色:碱性
④ 使酚酞变蓝:碱性
⑤ 常温下,c(H+)或K /c(OH-)>10-7mol·L-1:酸性
W
⑥ c(H+)/c(OH-)<1:碱性
⑦ 与Mg反应放出H :酸性,且不含NO
2
⑧ 与Al反应放出H :可酸可碱
2
⑨ 由水电离出c(H+) < 10-7 mol·L-1:可酸可碱
⑩ 与NH HCO 反应能产生气体的溶液:可酸可碱
4 3
⑪ 加入铵盐,加热,产生氨气:碱性
⑫ 含有大量Al3+、Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性。
⑬ 含有大量S2-、SO的溶液,隐含不是酸性,用离子方程式解释:2S2-+SO+6H+===3S↓+3HO。
2
⑭ 含有大量AlO的溶液,隐含是碱性。
⑮ 含有大量S O的溶液,隐含溶液呈碱性,用离子方程式解释:S O+2H+===S↓+SO ↑+HO。
2 2 2 2
⑯ 含有大量Cr O2-的溶液,隐含溶液呈酸性;含有大量CrO的溶液,隐含溶液呈碱性。用离子方程式解
2 7
释:Cr O2-+HO 2CrO+2H+。
2 7 2
例、下列溶液中,离子一定能大量共存的有 。
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Cl-
(3)常温下,c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH、Al3+、SO、NO
(4)碳酸氢钠溶液:K+、SO、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液中:NH、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH) ]-(或AlO)、CO
4
(7)常温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、CO、SO
(9)由水电离出的c (H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、NO
水
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、CO
(11)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
(12)向含有Fe2+、Cl-、Na+、H+的溶液中滴入HO
2 2
(13)强碱溶液中:S2-、SO、K+
(14)加入Mg能放出H 的溶液中:NO、NH、Cl-、K+、SO
2
(15)中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO、I-、Cl-、S2-
(16)使甲基橙变红的溶液中:Ca2+、NH +、CH COO-、Cl-
4 3
(17)=1×10-13 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO、CO
【答案】 (6)、(9)、(11)、(13)、(17)
【题组练习】
1、(2022·湖北,4)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
【答案】 C
【解析】 氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;Fe3+、I-会发生氧化还原反应,
不能大量共存,且Fe3+与HCO发生相互促进的水解反应,也不能大量共存,B项错误;硝酸银中的银离
子会与Cl-、CO反应,不能大量共存,D项错误。2、(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO 等离子大量共存的是(
)
A.加入ZnSO B.加入Fe粉 C.通入NH D.通入CO
4 3 2
【答案】D
【详解】A.向溶液中加入硫酸锌溶液,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应,会影响溶液中离子的大量
共存,故A错误;
B.向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应生成亚铁离子,会影响溶液中离子的大量共存,故B错误;
C.向溶液中通入氨气,铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,会影响溶液中离子
的大量共存,故C错误。
3、(2022·天津卷)25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是( )
A.H+、NH、ClO-、Cl- B.H+、Mg2+、I-、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH-
【答案】D
【详解】A.H+与ClO-反应生成次氯酸而不能大量共存,故A不符合题意;
B.H+、I-、NO发生氧化还原反应而不能大量共存,故B不符合题意;
C.Al3+与HCO反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,故C不符合题意。
4、(2021·湖南,12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
粒子组 判断和分析
A Na+、Al3+、Cl-、NH ·H O 不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH ·H O===[Al(OH) ]-+4NH
3 2 3 2 4
B H+、K+、SO、SO 不能大量共存,因发生反应:2H++SO===S↓+SO ↑+HO
2 2 2 2
C Na+、Fe3+、SO、HO 能大量共存,粒子间不反应
2 2
D H+、Na+、Cl-、MnO 能大量共存,粒子间不反应
【答案】 B
【解析】 Al3+和NH ·HO反应生成Al(OH) 沉淀而不是[Al(OH) ]-,故A错误;Fe3+可催化HO 分解,
3 2 3 4 2 2
所以Fe3+与HO 不能大量共存,故C错误;在酸性条件下MnO能将Cl-氧化为Cl ,不能大量共存,故
2 2 2
D错误。
5、(2020·江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
B.0.1 mol·L-1盐酸溶液:Na+、K+、SO 、SiO
C.0.1 mol·L-1KMnO 溶液:NH、Na+、NO、I-
4
D.0.1 mol·L-1AgNO 溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
3
【答案】A
【解析】在0.1mol/L盐酸中含有大量氢离子,四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀,不能共
存,B不选;MnO -具有强氧化性,可以将碘离子氧化成碘单质,故不能共存,C不选;在0.1mol/L硝酸
4
银溶液中,银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀,不能共存,D不选;故选
A。
6、(2019江苏) 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L−1NaOH溶液:Na+、K+、CO、[Al(OH) ]-(或AlO)
4
B.0.1 mol·L−1FeCl 溶液:K+、Mg2+、SO、MnO
2
C.0.1 mol·L−1KCO 溶液:Na+、Ba2+、Cl−、OH−
2 3D.0.1 mol·L−1HSO 溶液:K+、NH、NO、HSO
2 4
【答案】A
【解析】A.是一个碱性环境,离子相互间不反应,且与OH-不反应,能大量共存;B.MnO -具有强氧化
4
性,Fe2+具有还原性,两者会发生氧化还原反应而不能大量共存;C.Ba2+可以与CO 2-发生反应生成沉淀
3
而不能大量存在;D.酸性条件下H+与HSO -不能大量共存,同时酸性条件下 NO -表现强氧化性会将
3 3
HSO -氧化而不能大量共存;故选A。
3
7、下列离子可以在指定溶液中大量共存的是( )
A.常温下,c(H+)∶c(OH-)=1010的溶液:Mg2+、NH、HCO、NO
B.电解饱和食盐水一段时间后的溶液:K+、Na+、CO、SO
C.硫酸酸化的高锰酸钾溶液:Ba2+、NH、I-、Cl-
D.生锈铁钉溶于盐酸后形成的溶液:H+、Ca2+、SCN-、Br-
【答案】 B
【解析】 常温下,=1010的溶液,pH=2,HCO不能大量存在,A项不符合题意;电解饱和食盐水一段
时间后的溶液含氢氧化钠,K+、Na+、CO、SO互不反应可以共存,B项符合题意;硫酸酸化的高锰酸钾
溶液,Ba2+、I-、Cl-不能大量存在,C项不符合题意;生锈铁钉溶于盐酸后生成的Fe3+与SCN-不能大量
共存,D项不符合题意。
8、在给定条件下,下列离子组能否大量共存的判断及对应的离子方程式书写不正确的是( )
选项 条件 离子组 离子共存判断及离子方程式
不能大量共存:Al3++3OH-
A 无色透明的溶液 K+、SO、Al3+、OH-
===Al(OH) ↓
3
能大量共存,通CO 时发生的反
B 通入少量CO Na+、OH-、K+、NO 2
2 应为2OH-+CO===CO+HO
2 2
C 滴加石蕊溶液变红的溶液 Fe2+、Na+、Cl-、NO 能大量共存
D 溶液呈蓝色 K+、Na+、Cl-、SO 能大量共存
【答案】 C
【解析】 Al3+与OH-发生反应:Al3++3OH-===Al(OH) ↓,不能共存,故A正确;离子之间不反应,
3
可大量共存,通入少量CO 与碱反应生成碳酸根离子,故B正确;滴加石蕊溶液变红的溶液,溶液显酸性,
2
Fe2+、H+、NO发生氧化还原反应,不能共存,故C错误;溶液呈蓝色,含铜离子,该组离子之间不反应,
可大量共存,故D正确。
9、下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项 离子 试剂 离子方程式
A NH、Na+、Fe3+、S2- 少量铜粉 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B NH、Fe3+、Br-、SO 过量NaS 2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
2
C K+、Na+、ClO-、SO 足量SO SO +2ClO-+HO===SO+2HClO
2 2 2
K+、Na+、CO、[Al(OH) ]-(或 H++[Al(OH) ]-===Al(OH) ↓+HO
D 4 少量HCl 4 3 2
AlO) (或AlO-+H++HO===Al(OH) ↓)
2 2 3
【答案】 D
【解析】 Fe3+、S2-发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;NH、Fe3+、Br-、SO之间
能够共存,但加入过量Na S后发生反应:2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓,故B错误;K+、Na+、ClO-、SO
2
之间能够共存,但通入足量SO 后发生反应:SO +ClO-+HO===SO+Cl-+2H+,故C错误;K+、Na
2 2 2
+、CO、[Al(OH) ]-之间能够共存,[Al(OH) ]-(或AlO)结合H+能力更强,加入少量HCl后发生反应:
4 4
H++[Al(OH) ]-===Al(OH) ↓+HO(或AlO -+H++HO===Al(OH) ↓),故D正确。
4 3 2 2 2 3
10、下列各组离子能大量共存的是( )
A.Fe3+、Na+、SCN-、SO B.K+、Na+、ClO-、I-
C.Al3+、Ca2+、HCO、NO D.NH、Cu2+、CHCOO-、NO
3
【答案】 D
【解析】 Fe3+和SCN-反应生成络合离子,不能大量共存,A错误;ClO-、I-两者会发生氧化还原反应,
不能大量共存,B错误;Al3+和HCO会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,C错误;四种离子相互之间不反应,能大量共存,D正确。
11、下列各组离子中,在指定环境中一定能大量共存的是( )
A.加入酚酞变红的溶液中:S2-、SO、SO、SO、Na+
2
B.能使 试纸变深红的溶液中:K+、SO、CrO、S2-
C.c(H+) = 10-13 mol·L-1溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、NO
D.澄清透明的中性溶液:Fe3+、Ba2+、NO、Cl-
【答案】 A
12、常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.c(Fe3+) = 0.1 mol·L-1的溶液中:Cu2+、NH、NO、SCN-
B. 的溶液中:Ca2+、Ba2+、HCO、NO
C.使酚酞变红色的溶液:Na+、K+、[Al(OH) ]-(或AlO)、Cr O2-
4 2 7
D.由水电离的c(H+) = 10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、NH、I-、SO
【答案】 D
13、在酸性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( )
A.K+、Cl-、MnO、SO B.Na+、SO、Cl-、NO
C.Fe2+、NO、SO、SO D.Na+、K+、HSO、SO
【答案】 B
14、孔雀石的主要成分是Cu (OH) CO(含Fe O 、FeCO 、Al O 、SiO 杂质),工业上用孔雀石制备硫酸铜
2 2 3 2 3 3 2 3 2
的第一步用过量硫酸溶解并过滤。常温下,分别取滤液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中大量存在
的一组离子正确的是( )
A.加入过量氨水:NH、SO、OH-、Fe3+
B.加入过量稀HNO 溶液:Fe3+、H+、Cu2+、SO、NO、Al3+
3
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe3+、SO、OH-、[Al(OH) ]-(或AlO)-
4
D.加入过量NaHCO 溶液:Na+、Al3+、SO、HCO
3
【答案】 B
【解析】 氢氧根离子与三价铁离子、氨根离子都反应,不能大量共存,故A不选;Fe3+、H+、Cu2+、
SO、NO、Al3+相互不反应,可以大量共存,故B选;氢氧根离子与三价铁离子反应,不能大量共存,故
C不选;铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应,二者不能大量共存,故D不选。