離子共存專題研究

離子反應(yīng)貫穿在整個高中化學(xué)教學(xué)中，是高考必考知識點(diǎn)之一。離子共存問題是高考中的常見題型，是每年必考的題型。今后命題的發(fā)展趨勢是：

（1）增加限制條件，如強(qiáng)酸性、無色透明、堿性、pH值、發(fā)生氧化還原反應(yīng)等；

（2）定性中有定量，如“由水電離出的c（H）=1×10mol·L的溶液中……”。

此外，離子共存題將由選擇向填空、計(jì)算方向發(fā)展，由簡單、定性向復(fù)雜、定量發(fā)展，條件不再單一。因此，廣大師生要加強(qiáng)對上述知識的遷移和靈活運(yùn)用。

一、規(guī)律總結(jié)

1.離子不能大量共存的情況

（1）離子互換反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)）。

①生成沉淀（難溶或微溶性物質(zhì)），如：CaCO、Mg（OH）、BaSO、AgSO等；

②生成氣體（揮發(fā)性物質(zhì)），如：CO、NH、HS等；

③生成難電離的物質(zhì)（弱電解質(zhì)），如：CHCOOH、NH·HO、HO等。

（2）雙水解反應(yīng)。

弱酸所對應(yīng)的陰離子與弱堿所對應(yīng)的陽離子互相促進(jìn)雙水解進(jìn)行到底，如：Al與CO、S、HCO、AlO；NH與SiO、AlO；Fe（Fe）與CO、HCO、AlO等。

（3）絡(luò)合反應(yīng)。

如Fe與SCN。

（4）氧化還原反應(yīng)

①氧化性離子：Fe、MnO、NO（酸性條件下）、ClO；

②還原性離子：S、I、Fe。

（其中只有Fe與Fe可以共存）

2.某些離子只能存在于一定pH值范圍內(nèi)

（1）只能存在于酸性溶液中

水解呈酸性的離子，即弱堿所對應(yīng)的陽離子：如Fe、Al、Fe、NH等.

（2）只能存在于堿性溶液中。

水解呈堿性的離子，即弱酸根：如CHCOO、CO、S、HS、HCO、PO、HPO、F、HPO、ClO、AlO、SiO、CN、CHCOO等。

（3）強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性溶液都不能大量存在。

多元弱酸的酸式酸根離子，如：HS、HCO、HSO、HPO、HPO等。

3.注意題目中的前提設(shè)置

（1）對溶液性質(zhì)的要求。

①顏色：無色透明溶液中一定無Cu、Fe、Fe、MnO；

②溶液的酸堿性：溶液為酸性或堿性均與Al作用產(chǎn)生氫氣；室溫時某指示劑的顏色（如酚酞變紅）；室溫下pH=1或13的溶液等。

（2）特殊要求。

如在一些離子存在下不能共存的，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的，因生成沉淀和氣體而不能大量共存的等。

（3）能共存或不能共存（不強(qiáng)調(diào)大量共存）。

二、經(jīng)典例題

例1：下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是（A）。

（A）HO、NO、Fe、Na

（B）Ag、NO、Cl、K

（C）K、Ba、OH、SO

（D）Cu、NH、Br、OH

解析：所給四個選項(xiàng)中各組離子均不能大量共存，只有A中的HO、NO、Fe三種離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)符合題意。

點(diǎn)撥：抓住不能共存的條件——發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

強(qiáng)強(qiáng)反應(yīng)規(guī)律及中學(xué)常見強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑的識記，是解決氧化還原應(yīng)用問題（特別是隱含氧化還原反應(yīng)問題）的關(guān)鍵，例如檢驗(yàn)SO時不能用硝酸酸化，就是因?yàn)镠NO會使SO氧化為SO，而干擾檢驗(yàn)。

例2.下列各組離子中，在堿性溶液中共存，且加入鹽酸過程中會產(chǎn)生氣體和沉淀的是（C）。

（A）Na、NO、AlO、SO （B）Na、NO、SiO、K

（C）K、Cl、AlO、CO （D）Na、Cl、HCO、Ca

解析：分析所給四個選項(xiàng)：D中HCO不能在堿性溶液中大量存在，A和B中加入鹽酸后無氣體產(chǎn)生，也不合題意。

三、典型習(xí)題

1.常溫下，下列各組離子在指定環(huán)境下能大量共存的是（ ）。

A. pH值＝l的溶液中：Na、K、SO、MnO

B. pH值＝7的溶液中：Na、A1、Cl、CO

C. pH值＞12的溶液中：Na、K、SO、AlO

D. pH值＝0的溶液中：Na、K、NO、ClO

2.對于某酸性溶液（可能含有Br、SO、HSO、NH），分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①加熱時放出的氣體可使品紅溶液褪色；②加入堿溶液使溶液呈堿性，再加熱時放出的氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；③加入氯水時，溶液略呈橙紅色，再加入BaCl溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀。對于下列物質(zhì)不能確定其在原溶液中是否存在的是（ ）。

A.Br B.SO C.HSO D.NH

3.某無色溶液能與鎂粉作用產(chǎn)生氫氣，此溶液中可能大量存在的離子組是（ ）。

A.H、Na、CI、SO B.K、Ba、AlO、CO

C.A1、Fe、HCO、SO D.Ca、H、Cl、NO

4.某溶液中可能存在Br、CO、SO、Al、I、Mg、Na等7種離子中的幾種。現(xiàn)取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液變橙色，且有無色氣泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl溶液，無沉淀生成；③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液，溶液不變藍(lán)色。據(jù)此可以推斷，該溶液中肯定不存在的離子是（ ）。

A.Al、Mg、I、SO B.Mg、Na、CO、I

C.Al、Na、SO、I D.Al、CO、Br、SO

參考答案：

1.C 2.B 3.A 4.A