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离子共存专题

离子共存题是高考中重现率较高的题,尽管每年的考题在形式上常有所改变,但考查内容却相同。本文结合近年高考试题,对离子共存题常见题型进行归纳分析,供读者参考。

一、常见题型

1.“无色透明”条件型

若题目限定溶液“无色”,则不含有色离子,即Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4(紫色)等离子。若“透明”,则溶液不形成混浊或沉淀(与溶液有无颜色无关)。如Ag与Cl、Br、I、SO42;Ca2+与CO32、SO32;Ba2+与CO32、SO32、SO42等在水溶液中会发生反应,有混浊或明显的沉淀生成,它们不能大量共存。

例1. 某无色透明的溶液中,下列各组离子能大量共存的是(   )

 A.H、Cl、Ba2+、CO32

B.Ag、I、K、NO3

 C.K、OH、Cl、Na

 D.Fe3+、Cl、NO3、Na

解析: 正确选项应满足无色透明、能大量共存两个条件。答案为C项。

2.“酸性”条件型

常见的叙述有酸性溶液、pH=1的溶液、能使pH试纸变红的溶液、紫色石蕊试液呈红色的溶液、甲基橙呈红色的溶液、加入镁粉能放出氢气的溶液c(OH)=1×10-14mol·L-1的溶液等。
若题目中限定溶液呈酸性,则溶液中有H存在,其中不能大量含有OH、弱酸根离子(如CO32、SO32、S2-、F、ClO、CH3COO、C6H5O、PO43、AlO2、SiO32等)以及弱酸的酸式根离子(如HCO3、HSO3、HS、HPO42、H2PO4等)。

例2.(2005年全国高考理综试题•河南等省卷)在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是(   )

A.K、Na、SO42、S2O32  

B.NH4、Mg2+、SO42、Cl

C.Na、K、HCO3、Cl    

D.K、Na、AlO2、NO3

解析: 正确选项应满足pH=1(有H存在)、可以大量共存两个条件。答案为B项。

3.“碱性”条件型

常见的叙述有碱性溶液、pH=14的溶液、能使pH试纸变蓝的溶液、红色石蕊试纸变蓝的溶液、酚酞呈粉红色的溶液、甲基橙呈黄色的溶液、加入铝粉反应后生成AlO2的溶液c(H)=1×10-14 mol·L-1的溶液、既能溶解AI(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液等。

若题目中限定溶液呈碱性,则溶液中有OH存在,其中不能大量含有H、弱碱的阳离子(如NH4、Mg2+、Ag、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等)以及弱酸的酸式根离子。

例3.(2005年江苏高考化学试题)某溶液既能溶解AI(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是(   )

A.K、Na、HCO3、NO3

B.Na、SO42、Cl、ClO  

C.H、Mg2+、SO42、NO3

D.Ag、K、NO3 、Na

解析: 正确选项应满足溶液既能溶解AI(OH)3又能溶解H2SiO3 (有OH存在)、可以大量共存两个条件,只有b项符合题意。

4.“酸性或碱性”条件型

常见的叙述有能使Al反应放出H2的溶液、水电离出c(H)c(OH)<1×10-7 mol·L-1的溶液等。

若题目中出现这样的条件,则溶液中可能有H存在,也可能有OH存在,分析时要注意题目要求回答的是一定能大量共存(满足无论是与H还是与OH都不会反应)还是可能大量共存(只要满足与H、OH中的一种不会反应)。

例4.(2003年广东高考化学试题)若溶液中由水电离产生c(OH)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )

A.Al3+、Na、NO3、Cl  

B.K、Na、Cl、NO3

C.K、Na、Cl、AlO2  

D.KNH4、SO42、NO3  

解析: 由水电离产生c(OH)=1×10-14 mol·L-1,可知水的电离受到抑制。 酸、碱均会抑制水的电离,使水的电离程度减小,则题目所给的溶液为酸性(含有H)或碱性(含有OH)溶液。正确选项应满足在酸性或碱性都能大量共存的条件,只有B项符合题意。

5.“氧化还原反应”条件型

若题目中出现因发生氧化还原反应而不能大量共存这样的条件时,要考虑各离子组中是否存在强氧化性和强还原性的离子。如Fe3+与S2-、SO32、HsO3、I;H与S2O32; SO32(H)与S2-;MnO4(H)与Cl;MnO4(H)、NO3(H)与Fe2+、S2-、HS、SO32、HsO3、Br、I等不能大量共存。

例5.(2001年上海高考化学试题)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(   )

A.H3O、NO3、Fe2+、Na  

B.Ag、NO3、Cl、K

C.K、Ba2+、OH、SO42  

D.Cu2+NH4、Br、OH

解析: 正确选项应满足发生氧化还原反应、不能大量共存两个条件。a项中H3O(H)、NO3、Fe2+能发生氧化还原反应,故答案为A项。

6.“双水解反应”条件型

若题目中出现因发生双水解反应而不能大量共存这样的条件时,要考虑各离子组中是否存在会发生双水解反应的阴、阳离子。如Fe3+-与CO32、HCO3、AlO2;Al3+与CO32、HCO3、S2-、HS、AlO2NH4与AlO2等会发生双水解反应而不能大量共存。

7.“络合反应”条件型

若题目中出现因发生络合反应而不能大量共存这样的条件时,要考虑各离子组中是否存在会发生络合反应的离子。如SCN-与Fe2+、Fe3+;Fe3+与C6H5O等会发生络合反应而不能大量共存。

二、解题注意点

1.平时做选择型离子共存题时,最好将四个选项都分析一遍,考试时为节省时间,最好用排除法。

2.分析时要看清楚题目要求回答的是能大量共存还是不能大量共存、是一定能大量共存还是可能大量共存等问题,不要作出相反的答案。

3.具体到题目中时,可能是上述条件之一,也可能是上述条件的组合,分析时,要逐一找出,同时满足要求,才能作出正确解答。

三、跟踪训练

1.(2005年天津高考理综试题)下列各组离子在溶液中能大量共存的是(   )

A.酸性溶液 Na、K、MnO4、Br  

B.酸性溶液 Fe3+NH4、SCN、NO3

C.碱性溶液Na、K、AlO2、SO42

D.碱性溶液Ba2+、Na、CO32、Cl

2.(2005年广东高考化学试题)下列各组离子一定能大量共存的是(    )

A.在含大量Fe3+的溶液中 NH4、Na、Cl、SCN  

B.在强碱性溶液中 Na、K、AlO2、CO32

C.c(H)=10-13 mol·L-1的溶液中NH4、Al3+、SO42 、NO3

D.在pH=1的溶液中K、Fe2+、Cl、NO3

3.(2004年全国高考理综试题•甘肃等省区卷)在某溶液中酚酞呈粉红色。下列离子在该溶液中不能大量存在的是(   )

A.K  B.Na  C.Ba2+   D.Al3+

4.(2004年江苏高考化学试题)巳知某溶液中存在较多的H、SO42、NO3,则该溶液中还可能大量存在的离子组是(    )

A.Al3+、CH3C00-、Cl  

B.Mg2+、Ba2+、Br  

C.Mg2+、Cl、I  

D.NaNH4、Cl

5.(2004年全国高考理综试题•河南等省区卷)在pH=L含Ba2+离子的溶液中,还能大量存在的离子是    (     )

A.AlO2-           B.ClO-        C.Cl-       D.SO42

6.(2002年上海高考化学试题)在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是(  )

A.NH4、Mg2+、SO42、Cl  

B.Ba2+、K、OH、NO3

C.Al3+、Cu2+、SO42、Cl  

D.Na、Ca2+、Cl、AlO2

7.(2001年全国高考化学试题)下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是()

A.I、AlO2、Cl、S2-  

B.Na、KNH4、Ba2+

C.Br、S2-、Cl、CO32  

D.SO32、NO3、SO42、HCO3

8.(1999年全国高考化学试题)下列各组离于在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是(  )

A.Na 、Ba2+、Cl 、SO42 

B.K 、AlO2 、NO3 、OH

C.HNH4 、Al3+、SO42 

D.H 、Cl 、CH3COO 、NO3

9.某无色透明的溶液中含有Mg2+、Al3+、Ba2+、H、Ag、SO42、HCO3、OH、NO3中的三种离子,若向其中加入铝粉,反应后生成AlO2,则原溶液中可能存在的离子是(   )

A.Ba2+、OH、NO3

B.Ag、HCO3、NO3

C.Mg2+、Al3+、SO42  

D.Mg2+、SO42、OH

10.下列各组离子在指定的环境下一定能大量共存的是(     )

A.pH=7的溶液Al3+、K、SO42、HCO3

B.由水电离出c(H)=1×10-12 mol·L-1的溶液

Fe2+、ClO、Na、SO42

C.加入镁粉释放出氢气的溶液

SO32、AlO2、I、NO3

D.使红色石蕊试纸变蓝的溶液

SO32、CO32、Na、K

11.某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+NH4c(H)=1×10-2 mol·L-1,在该溶液中可以大量存在的阴离子是 ()

A.SO42 B.NO3  C.SCN-D.CO32

12.若某溶液跟甲基橙作用呈红色,则下列离子在该溶液中浓度不可能很大的是(    )

A.SO42B.S2-C.NO3D.Cl

13.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,一定能大量共存的是(    )

A.NH4、NO3、CO32、Na  

B.Ba2+、Mg2+、HCO3、AlO2

C.NO3、Ca2+、K、Cl  

D.NO3、K、AlO2、OH

14.下列各组离子中,在碱性溶液中共存,且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是()

A.Na、NO3、AlO2、SO42    

B. Na、NO3、SiO32、K

C.K 、Cl、AlO2、CO32    

D.Na、Cl、HCO3、Ca2+

参考答案:1.C    2.B    3.D     4.D     5.C    6.A   7.AC   8.B    9.A   10.D    11.A    12.B    13.C    14.C

(责任编辑:化学自习室)
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