高考离子共存总结

高考离子共存总结

1． 复习重点 （1）增加限制条件，如强酸性、无色透明、碱性、pH=1、甲基橙呈红色、发生氧 化还原反应等。 (2)定性中有定量，如“由水电离出的 H+或 OH-浓度为 1×10-10mol/L 的溶液 中，……”。 2．难点聚焦 　 (一)、由于发生复分解反应，离子不能大量共存。 1、有气体产生。如 CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根 与 H+不能大量共存，主要是由于发生 CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O、HS-＋H+＝H2S↑等。 ２、有沉淀生成。如 Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与 SO42-、CO32-等大量共存， 主要是由于 Ba2+＋CO32-＝BaCO3↓、Ca2+＋SO42-＝CaSO4↓（微溶）； Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等不能与 OH-大量共存是因为 Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓，Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓等； SiO32-、AlO2- 、S2O3２－等不能与 H+大量共存是因为 SiO32-＋2H+＝H2 SiO3↓、AlO2-＋H+＋H2O＝Al(OH)3↓、S2O3２－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋ H2O ３、有弱电解质生成。 如 OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与 H+不能大量共 存， 主要是由于 OH-＋H+＝H2O、CH3COO-＋H+＝CH3COOH 等； 一些酸式弱酸根及 NH4+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-、HS-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3- 、ClO-、F-、CH3COO-、 HCOO-、PO43- 、SiO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在；Mg2+、 Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、NH4+等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在。　　 (二)、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存 　　１、一般情况下，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-、、S2-、HS-和 Fe3+不能大量共存是由于 2I-＋2Fe3+=I2＋2Fe2+、2Fe3+＋ S2-=S↓＋ 2Fe2+、2Fe3+＋3S2-=S↓＋2Fe S↓。 　　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。如 NO3-和 I-在 中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量 H+存在情况下不能共存；SO32- 、S2O32-和 S2- 在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生 2S2-＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O、2S2- ＋S2O32-＋6H+＝4S↓＋3H2O 不能共存。ClO-与 S2-不论是在酸性条件下还是在碱性条件 下都不能大量共存。 　　(三)、由于形成络合离子，离子不能大量共存 　　中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如 Fe3+和 SCN-、C6H5O-，由于 Fe3+＋SCN- [Fe(SCN)]2+等络合反应的发生而不能大量共存。 (四)、能水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中，即离子 间能发生“双水解”反应。例如：Al3＋和 HCO3-，Al3＋和 CO32-，Al3＋和 S２－，Al3＋和 HS －，Al3＋和 AlO2-，Al3＋和 C6H5O-，Fe3+和 AlO2-，Fe3+和 HCO3-，Fe3+和 CO32-，NH4+和 AlO2-等。如 3AlO2-＋Al3+＋6H2O=4Al(OH)3↓等。特别注意：NH 4+和 CO32-、NH4+和 HCO3-、NH4+和 CH3COO-在同一溶液中能大量共存。 注意事项：1．首先必须从化学基本概念和基本理论出发，搞清楚离子反应的规律 和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解 反应和离子间发生氧化还原反应，以及在一定条件下一些微粒（离子、分子）可形成络 合离子等。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出的。 因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手，逐条梳理。 2．审题时应注意题中给出的附加条件，如： ①酸性溶液（H＋）、碱性溶液（OH－）、能在加入铝粉后放出可燃性气体的溶液、 由水电离出的 H+或 OH-浓度为 1×10-10mol/L 的溶液等。 ②有色离子：MnO4－，Fe3＋，Fe2+，Cu２＋，Fe（SCN）２＋使溶液呈现一定的颜色。 ③MnO4－、NO3－、Cr2O72－等在酸性条件下具有强氧化性。 ④注意题目要求“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要 求。 3．审题时还应特别注意以下几点： （1）注意溶液的酸碱性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2＋与 NO3－能共 存，但在强酸性条件下发生 3Fe2＋+NO3－+4H＋=3Fe3+ + NO↑＋2H2O 而不能大量共存； I－与 NO3－能共存，但在强酸性条件下不能大量共存；MnO4－ 与 Cl－在强酸性条件下也 不能大量共存；S2－与 SO32－在碱性条件下可共存，但在酸性条件下不能大量共存。 (2) 弱酸的酸式根离子（如 HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-）既不能与 H＋ 大量共存也不能与 OH－大量共存。如：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O (HCO3－遇碱时进 一步电离) HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O。 (3) 注意挖掘题目中隐含的信息，排除干扰信息，克服非智力因素失分。 离子方程式的书写正误是历年高考必出的试题，考查离子方程式的目的主要是了解考生 使用化学用语的准确程度和熟练程度，具有一定的综合性。从命题的内容看，存在着三 种特点： ⑴所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应，错因大都属于化学式能否 拆分、处理不当、电荷未配平、产物不合理和漏掉部分反应等。 (2)所涉及的化学反应类型以复分解反应、溶液中的氧化还原反应为主。 ⑶一些重要的离子反应方程式，在历年考卷中多次重复。 4． 离子方程式正误判断规律（八“看”） ⑴看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。 ⑵看“=”“≒”“↑”“↓”等是否正确。 ⑶看表示各物质的化学式是否正确。如 HCO3-不能写成 CO32-＋H+ ⑷看是否漏掉离子反应。 ⑸看电荷是否守衡。 ⑹看反应物或产物的配比是否正确。 ⑺看是否符合题设条件及要求。 ⑻看物料是否守衡。 3． 例题精讲 [例 1]下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是： 　　　A．K＋、Ag＋、NO3－、Cl－　　　　B．Ba2＋、Na＋、CO32－、OH－ 　　　C．Mg2＋、Ba2＋、OH－、NO3－　　 D．H＋、K＋、CO32－、SO42－ 　　　E．Al3＋、Fe3＋、SO42－、Cl－　　 F．K＋、H＋、NH4＋、OH－ 解析：A 组中：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓　 B 组中，Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓ 　　　C 组中，Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓ D 组中，2H＋＋CO32－＝CO2↑＋H2O E 组中，各种离子能在溶液中大量共存。 F 组中，NH4＋与 OH－能生成难电离的弱电解质 NH3·H2O，甚至有气体逸出。 NH4＋＋OH－＝NH3·H2O 或 NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O 答案：E [例 2]在 pH＝1 的无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是： 　　　A．Al3＋、Ag＋、NO3－、I－　　　　　 B．Mg2＋、NH4＋、NO3－、Cl－ 　　　C．NH4＋、K＋、S2－、Br－　　　　　　 D．Zn2＋、Na＋、NO3－、SO42－ 解析：题目给出两个重要条件：pH＝1(即酸性)和无色透明，并要求找出不能大量共存 的离子组。选项 A 中 Ag＋与 I－不能共存，生成黄色的 AgI 不溶于 HNO3(H＋和 NO3－)， Al3＋、NO3－、H＋都为无色，符合题意。选项 B、D 中的各离子虽都是无色的，但能共 存于酸性溶液中，不符合题意。选项 C 中各离子能够共存，且为无色，但 S2－与 H＋不 能大量共存，所以 C 也符合题意。　　　 答案：A、C [例 3]下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是： 　　　A．K＋、Na＋、HSO3－、Cl－　　　　　　B．Na＋、Ba2＋、AlO2－、NO3－ 　　　C．NH4＋、K＋、Cl－、NO3－　　　　　　D．K＋、Na＋、ClO－、S2－ 解析：A 中 HSO3－＋OH－＝SO32－＋H2O　　　 C 中 NH4＋＋OH－＝NH3·H2O D 中 ClO－具有强氧化性，S2－具有还原性，发生氧化还原反应　　　答案：B [例 4]下列各组离子在水溶液中能大量共存的是： (1)I－、ClO－、NO3－、H＋　　 (2)K＋、NH4＋、HCO3－、OH－ 　　 (3)SO32－、SO42－ 、Cl－、OH－　　　 (4)Fe3＋、Cu2＋、SO42－ 、Cl－ 　　 (5)H＋、K＋、AlO2－、HSO3－　　　 (6)Ca2＋、Na＋、SO42－ 、CO32－　　 　　　A．(1)和(6)　　B．(3)和(4)　　C．(2)和(5)　　D．(1)和(4) 解析：通常组合选择题需对题干及各项逐一分析，选出符合题意的组合，然后与各选项 比较得出结论。但本题可用排除法，先判断出组合(1)由于次氯酸是弱酸，故 ClO－与 H＋ 不能大量共存，发生反应：H＋+ClO－＝HClO，次氯酸有较强的氧化性以及硝酸(NO3－、 H＋)都能与 I－(具有还原性)发生氧化还原反应，因此该组不合题意，凡是含(1)的选项即 A 和 D 都不正确，可以排除。(2)中因发生：NH4＋＋OH－＝NH3·H2O，HCO3－＋OH－ =CO32－＋H2O 而不能大量共存，由此排除 C，正确答案为 B。其中(3)和(4)这两组离子 在水溶液中能大量共存。本题涉及的组合(5)也不能大量共存，因为发生：H＋＋AlO2－＋ H2O＝Al(OH)3↓，H＋＋HSO3－＝SO2↑＋H2O 而不能大量共存。组合(6)中因 Ca2＋＋ CO32－＝CaCO3↓析出沉淀而不能大量共存。 　　答案：B [例 5]下列各组离子，能够在溶液中大量共存的是： 　　　A．Na＋、Al3＋、NO3－、AlO2－　　　 　B．Na＋、Ca2＋、HCO3－、HSO4－ 　　　C．Cu2＋、K＋、NO3－、OH－　　　　　 D．S2O32－、Na＋、H＋、SO42－ 　　　E．Fe3＋、Cl－、SCN－、K＋　　　 　 F．Fe3＋、NH4＋、Cl－、NO3－ 　　　G．Fe2＋、Cl－、NO3－、H＋　　　　　 H．Na＋、Al3＋、SO42－、HCO3－ 解析：解本题的关键在于熟悉离子反应、盐类水解、氧化还原反应的规律以及某些特殊 离子的存在条件是否由于其它离子的存在而遭破坏。下列各组离子，因为发生下列反应 不能大量共存。 　A 组：Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓　B 组：HCO3－＋HSO4－＝H2O＋CO2↑＋ SO42－ 　C 组：Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓　D 组：S2O32－＋2H＋＝SO2↑＋S↓＋H2O 　E 组：Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3　 G 组：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 　H 组：Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑　　　F 组：能大量共存　　　 答案： F [例 6]下列离子方程式正确的是 A．AlCl3 溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4＋； B．C6H5ONa 溶液中通入少量 CO2：2C6H5O-+CO2+H2O 2C6H5OH+ CO32-； C．FeBr2 溶液中通入少量 Cl2：2Br-+Cl2＝Br2+2Cl-； D．Mg(HCO3)2 溶液中加入足量 NaOH 溶液： Mg2++2HCO3-+4OH-＝Mg(OH)2↓ +2CO32-+2H2O. 解析：Ｂ中不论 CO2 多少，均得 HCO3-；C 中应先氧化 Fe2+。 答案：Ａ、D [例 7]下列离子方程式正确的是 A．向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液，至沉淀完全： 2H++SO42-+Ba2++2OH-＝BaSO4↓+2H2O B．碳酸钠与醋酸溶液反应：CO32-+2CH3COOH＝CO2↑+2CH3COO- +H2O C．将 1～2mL 氯化铁饱和溶液加入到 20 mL 沸水中： Fe3++3H2O Fe(OH)3（胶体）+3H+ D．氢氧化铁与氢碘酸中和：Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O 解析：Ａ应为 H++SO42-+Ba2++OH-＝BaSO4↓+H2O； D 中氢碘酸有还原性，要还原 +3 价的铁：2Fe(OH)3+6H++2I-＝2Fe2++I2+6H2O 答案：B、C [例 8]下列离子方程式正确的是 A．等物质的量浓度的 Ba(OH)2 溶液与明矾溶液以体积比 3 比 2 混合 3Ba2+＋6OH－＋2Al3+＋3SO42－＝3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓ B．Fe(OH)2 溶于稀硝酸中 Fe(OH)2＋3H+＝Fe2+＋3H2O C．H218O 中投入 Na2O2 固体 2H218O＋2O22－＝4OH－＋18O2↑ D．CuCl2 溶液中加入 Na2S 溶液 Cu2+＋S2－＋2H2O＝Cu(OH)2↓＋H2S↑ 解析：B 中硝酸有氧化性，要氧化+2 价的铁：3Fe(OH)2＋10H+＋NO3－＝3Fe3+＋NO↑＋ 8H2O； C 应为 2H218O＋2 Na2O2＝2 Na OH＋2 Na 18OH＋O2↑；D 应为 Cu2+＋S2－＝Cu S↓ 答 案：A [例 9]下列离子方程式的书写正确的是 A．FeS 固体与稀 HNO3 溶液混合 FeS＋2H＋＝2Fe2＋＋H2S↑ B．NH4HSO4 溶液中加入足量 Ba(OH)2 溶液 H＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－＝BaSO4↓ ＋H2O C．Ca(ClO)2 溶液中通入足量的 CO2 气体 Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋ 2HClO D．等浓度等体积的 Ca(H2PO4)2 溶液与 NaOH 溶液混合 Ca2＋＋H2PO4－＋OH－＝ CaHPO4↓＋H2O 解析：A 中硝酸有氧化性，要氧化+2 价的铁和-2 价的硫； B 应为 NH4＋+H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－＝BaSO4↓+NH3·H2O＋H2O； C 中 CO2 足量应生成 HCO3－。 答案：D [例 10]下列离子方程式书写正确的是 A．将少量 SO2 气体通入 NaClO 溶液中 SO2+2ClO－+H2O=SO32－+2HClO B．向 KHSO 4 溶液中加入 Ba(OH)2 溶液至所得溶液的 pH=7 Ba2++2OH － +2H++SO42－=BaSO4↓+2H2O C．向 Ca(HCO3)2 溶液中滴入过量的 NaOH 溶液 Ca2++2 HCO3－+2OH－=CaCO3 ↓+CO32－+2H2O D ． 112mL （ S.T.P ） Cl2 通 入 10mL1mol/L 的 FeBr2 溶 液 中 2Fe2++4Br － +3Cl2=2Fe3++6Cl－+2Br2 解析：A 中 SO32－要被 HClO 氧化；D 中 Cl2 少仅氧化 Fe2+ 答案：B、C