高三离子共存专题训练,2014高考离子共存题

所谓离子共存，实质上就是看离子间是否发生反应的问题。若在溶液中发生反应，就不能共存。看能否发生反应，不仅是因为有沉淀、气体、水、难电离的物质产生，还涉及到溶液酸碱性、有色、无色，能否进行氧化还原反应等。离子共存问题常见的典型问题⒈ Al(OH)3有酸式电离和碱式电离：，增加或OH－、Al3+浓度；或者增加H+、AlO2－离子浓度，都可以使平衡朝生成沉淀的方向移动。因此OH－、Al3+；H+、AlO2－不能共存，但OH－、AlO2－；Al3+、H+可以共存。⒉Fe2+、NO3－可以共存，但有H+时不能共存，因为HNO3具有强氧化性。⒊某溶液与铝反应可以生成氢气，在该溶液中不一定存在与H+或者OH－可以共存的离子。⒋常温下，某溶液中由水电离出的H+为0.01mol/L，则该溶液可能是pH=2或者pH=12的溶液。该溶液为酸性或碱性，有H+或者OH－。⒌某种溶液中有多种阳离子，则阴离子一般有NO3－；某种溶液中有多种阴离子，一般阳离子有K+、Na+、NH4+中的一种或几种。⒍酸性条件下 ClO—与Cl—不共存离子共存问题（高考热点）⒈离子在溶液中能否大量共存首先应看其能否发生以下反应：⑴能发生复分解反应，即能够形成沉淀、易挥发性物质（气体）、弱电解质（如水、弱酸、弱碱等）的离子不能大量共存。其中，微溶物如CaSO4等少量可以共存，大量不能共存。例1、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（A）（A）Na+、Ba2+、OH-、AlO2- （B）H+、Na+、Cl-、SO32-（C）H+、Na+、HPO42-、NO3- （D）K+、Ca2+、ClO-、SO42-⑵能发生完全双水解的阴阳离子在水溶液中不能大量共存。例2、下列各组离子在水溶液中能够大量共存的是（C）（A）Al3+、SO42-、HCO3-、NO3- （B）NH4+、Cl-、SiO32-、SO42-（C）NH4+、NO3-、CH3COO-、HCO3- （D）Fe3+、Cl-、HCO3-、NO3-总结一般地，生成物中有沉淀或气体产生的双水解反应可以完全进行。⑶能发生氧化还原反应的离子不能大量共存。例3、下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（AB）（A）Na+、Mg2+、NO3-、I- （B）H+、Fe2+、NO3-、Cl-（C）Na+、K+、ClO-、S2- （D）H+、Fe2+、SO42-、I-⑷能形成络合物的离子不能大量共存，如 Fe3+ 和SCN-。⒉注意题干的附加条件。如“无色溶液”中不应含MnO4-、Fe2+、Fe3+、Cu2+等有色离子；又如“pH=1的溶液”中有大量H+，再如“加入金属铝有H2放出的溶液”或“由水电离出的H+的浓度为10-13mol/L-1的溶液”可能有大量H+或OH-。例4、下列各组离子中，在[H+]=10-13mol/L-1的溶液中能大量共存，且加入NaHSO4溶液过程中会产生气体和沉淀的是（C）（A）Na+、NO3-、AlO2-、Cl- （B）Na+、K+、NO3-、SiO32-（C）K+、Cl-、AlO2-、CO32- （D）Na+、Mg2+、HCO3-、Cl-练习⒈下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（AC）（A）H+、Na+、CH3COO-、Cl- （B）Na+、[Ag (NH3）2]+、OH-、NO3-（C）H+、K+、MnO4-、Cl- （D）Na+、K+、AlO2-、NO3-⒉某溶液中加入金属铝有H2放出，则下列各组离子在该溶液中一定能大量共存的是（1 2） ；一定不能大量共存的是（4567） ；可能大量共存的是（389）⑴Na+、K+、Cl-、SO42- ⑵Na+、K+、Ba2+、Cl- ⑶Na+、Mg2+、Cl-、SO42-⑷K+、Ba2+、Cl-、SO42- ⑸K+、Mg2+、NO3-、SO42- ⑹K+、NH4+、Cl-、CO32-⑺K+、Na+、Cl-、HCO3- ⑻K+、Ca2+、Br-、Cl- ⑼K+、Na+ 、AlO2-、SO42-⒊某无色透明的溶液跟金属铝反应时放出H2，试判断下列离子Mg2+、Cu2+、H+、Ba2+ 、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-何者能大量在此溶液中共存。⑴当生成Al3+时可存在 H+、Mg2+ SO42-；⑵当生成AlO2-时可存在 OH-、 Ba2+ NO3-。

参考： 原理清楚后再做一些题目吧！

化学 离子共存问题

发生复分解反应

1、有气体产生。

H+与CO32ˉ、HCO3ˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、S2ˉ、HSˉ等不能共存

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。

①SO42ˉ与Ba2+、Ca2+、Ag+等不能共存；

②CO32ˉ与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Zn2+等不能共存；

③S2ˉ与Cu2+、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存；

④OHˉ与Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等不能共存；

⑤AlO2ˉ与HCO3ˉ不能大量共存：AlO2ˉ+HCO3ˉ+H2O=Al(OH)3↓+CO32ˉ

Mg2+不能与SO42-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

①H+与OHˉ、AlO2ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ、Fˉ、PO43ˉ、HPO42ˉ、H2PO4ˉ、CH3COOˉ、C6H5Oˉ等不能大量共存；

②OHˉ与H+、NH4+、HCO3ˉ、HSO3ˉ、HSˉ、H2PO4ˉ、HPO42ˉ等不能大量共存；

若是酸性溶液，所有弱酸根离子和OH-不能大量共存。在中学化学中不能在酸性溶液中共存的离子有：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-、HS-、HOOC- COO-等。

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

。（1）在酸性条件下

①NO3ˉ与Iˉ、Brˉ、Fe2+、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ等不能共存；

②S2ˉ与SO32ˉ等不能共存；

（碱性条件下可以共存）

③MnO4ˉ与Iˉ、Brˉ、Clˉ、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、Fe2+等不能共存；

④ClOˉ与Fe2+、Iˉ、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ等不能共存；

（2）Fe2+与S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、Iˉ等不能共存；

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

　（1）Fe3+和SCN-、C6H5O-不能共存；

（2）Ag+与NH4+在碱性条件下不能共存。

如Fe3+与SCN-不共存；Ag+与NH3·H2O分子不共存；Ag+与CN-不共存。

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

双水解

（1）Al3+与AlO2ˉ、HCO3ˉ、CO32ˉ、HSˉ、S2ˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ、C6H5Oˉ等不能共存；

（2）Fe3+与AlO2ˉ、HCO3ˉ、CO32ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ等不能共存；

（3）NH4+与AlO2ˉ、SiO32ˉ等不能共存；

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。

(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。

限制酸性溶液的条件

1. PH=1的溶液

2.使紫色石蕊溶液呈红色

3.使甲基橙呈红色

4.加镁粉放氢气

5.c(oH-)为十的负十四次方

隐含有H-

限制碱性的条件

1.PH=14的溶液

2.使pH变蓝

3.使红色石蕊变蓝

4.酚酞呈红色

5.甲基橙呈**

6.c(H+）为十的负十四次方

隐含有OH-

可酸可碱的条件

1.水电离c(OH-)或者c(H+)浓度为十的负N次方摩尔每升

2.加入铝粉有氢气产生

3.HCO3-离子不能稳定存在的溶液

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－）

“与Al反应能放出H2的某溶液”，

可能是强酸性溶液（其中不可能含NO3ˉ），也可能是强碱溶液。、

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＋。

如：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（**）、Cu2+（蓝色）、MnO4ˉ（紫红色）、Fe(SCN)2+(血红色)、Fe(C6H5O)63ˉ（紫色）等。

③ MnO4－，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”。

审题时还应特别注意以下几点：

与酸碱指示剂颜色变化有关的信息。

（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

离子共存之三

在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。能够发生反应的离子就不能共存，不能够发生反应的离子才可以共存。

（1）离子间能直接结合生成难溶性物质时，则这些离子不能大量共存

。如SO42－与Ba2+、Ag+；

OH－与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+；

Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32-、S2－；

Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32－、SO32－、PO43－；

S2－与Cu2+、Pb2+等不能大量共存。

（2）离子间能结合生成难电离物质时，则这些离子不能大量共存。

如OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2PO4－与H＋；

HCO3－、HS－、HSO3—、H2PO4－、HPO42-、H＋与OH－等不能大量共存。 （3）离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。

如CO32－、SO32-、HCO3－、HSO3－、S2－、HS－与H＋；NH4＋与OH－等不能大量共存。

（4）离子之间能发生氧化还原反应时，则这些离子不能大量共存。

一般说来，有氧化性的离子(如MnNO4－、ClO－、Fe3+、NO3－等)与有还原性的离子(如S2－、Br－、I－、SO32－、Fe2+等)不能大量共存。

注意以下几种情况：

①在有H＋存在时，MnO4－、ClO－、NO3－的氧化性会增强。

②Fe3+与Fe2+可以共存，因为它们之间不存在中间价态。

Fe3+不能氧化Cl－。

③NO3－(有H＋时)不能氧化Cl－。

④还应注意题目是否给出溶液的酸碱性，是否给定是在无色溶液中。

1.强酸（HClO4、HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3、H＋）可以和强酸的酸根离子共存；但不能与弱酸根离子共存（F－、CO32－、ClO－、S2－、SiO32－等）

2强碱（KOH、NaOH、Ba(OH)2等）OH－与弱碱的阳离子（如Cu2＋、NH4＋、Al3+等）不能共存。

3弱酸的酸式根离子与H＋、OH－都不能共存，如HCO3－、HS－、HSO3－、HPO42－等。但强酸的酸式根离子只与碱不能共存，如HSO4－。

4.相关离子的颜色：MnO4－为紫色；Fe3+为棕**；Fe2+为浅绿色；Cu2+为蓝色。

5.电解质溶液中至少有一种阳离子和一种阴离子。

2.强氧化剂和强还原剂不能共存（但Fe3+、Fe2＋因没有中间价态可以共存）

常见强氧化剂：硝酸；浓硫酸；MnO4－（H＋）溶液；高铁离子（Fe3+）；NO3－（H＋）溶液；含有ClO－在酸、碱性的溶液中都有强氧化性。

常见强还原剂：I－；Fe2＋；+2价硫（如S2－、HS－、H2S）；+4价硫（SO2、SO32－、HSO3－）等。

三、离子共存问题常见的典型问题

1. Al(OH)3有酸式电离和碱式电离：，增加或OH－、Al3+浓度；或者增加H＋、AlO2－离子浓度，都可以使平衡朝生成沉淀的方向移动。因此OH－、Al3+；H+、AlO2－不能共存，但OH－、AlO2－；Al3+、H＋可以共存。

2.Fe2+、NO3－可以共存，但有H＋时不能共存，因为HNO3具有强氧化性。

3.某溶液与铝反应可以生成氢气，在该溶液中不一定存在与H＋或者OH－可以共存的离子。

4.常温下，某溶液中由水电离出的H＋为0.01mol/L，则该溶液可能是pH＝2或者pH＝12的溶液。该溶液为酸性或碱性，有H＋或者OH－。

5.某种溶液中有多种阳离子，则阴离子一般有NO3－；

　6.酸性条件下 ClO—与Cl—不共存