高考化学 难点剖析 专题05 离子共存讲解

高考化学 难点剖析 专题05 离子共存讲解

‎【2019最新】精选高考化学 难点剖析 专题05 离子共存讲解 一、高考题再现 ‎1．（2018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−1KI 溶液：Na+、K+、ClO− 、OH−‎ B. 0. 1 mol·L−1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42−‎ C. 0. 1 mol·L−1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−‎ D. 0. 1 mol·L−1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−‎ ‎【答案】B 共存；答案选B。‎ ‎2．（2017江苏）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ‎ A．无色透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN –、Cl – ‎ B．c(H+)/ c(OH–) = 1×10 -12的溶液中: K+、Na +、、 ‎ C．c(Fe2+ ) =1 mol·L-1的溶液中: K+、、、 ‎ D．能使甲基橙变红的溶液中: Na+、、、 ‎ ‎【答案】B 12 / 12‎ ‎【解析】A．Fe3+和SCN-会发生反应生成血红色的配合物，A错误；B．根据KW可以求出c(OH-)=0.1mol/L，溶液显碱性，这4种离子可以大量共存，B正确；C．Fe2+还原性较强，MnO4-氧化性较强，两者因发生氧化还原反应而不能大量共存，C错误；D．使甲基橙变红的溶液显酸性，HCO3-不能在酸性溶液中大量共存，D错误。答案选B。‎ ‎3．（2016江苏）制备（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液（pH<1）进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是 A．通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Cl–、SO42–‎ B．加入少量NaClO溶液：NH4+、Fe2+、H+、SO42–、ClO–‎ C．加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42–、OH–‎ D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42–、Cl–、ClO–、OH–‎ ‎【答案】D ‎【解析】A、Cl2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋不存在，A错误；B、ClO－具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋不存在，另外氢离子与次氯酸根离子也不能大量共存，B错误；C、Fe2＋与OH－反应生成氢氧化亚铁沉淀，NH4＋ 与OH－反应生成一水合氨，Fe2＋、NH4＋ 不存在，C错误；D、组内离子可以在溶液中存在，D正确。答案选D。‎ 二、考点突破 离子共存问题注意五种情况：‎ ‎1.看清题目，挖掘出题目中的隐含条件 ‎⑴ 无色溶液中有色离子不能大量共存 Cu２＋蓝色 Fe3＋黄色 Fe2+浅绿色 MnO4－紫色 12 / 12‎ 典例1（2019届安徽省××市高三上学期调研性检测）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A． pH=l的溶液中:HCO3-、SO42-、K+、Cl-‎ B． 无色透明的溶液中:K+、SO42-、Na+、MnO4-‎ C． 遇石蕊变蓝的溶液中;NO3-、Na+、AlO2-、K+‎ D． 含大量NO3-的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH4+‎ ‎【答案】C 液中不能大量共存，选项D错误。‎ ‎⑵ 强酸性（H＋）或pH＝0、1或使紫色石蕊试液变红或使pH试纸变红的溶液不能大量共存的离子有：‎ OH－、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、SiO32-、C6H5O-、AlO2-，他们在酸性溶液中分别生成了弱电解质或气体。如HCO3- + H＋ =CO2↑+H2O ，HS- + H＋= H2S ↑，HSO3- + H＋=SO2↑ +H2O 典例2（2018届山东省××市高三上学期期中考试）25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色溶液中：Na+、NH4+、Cu2+、SO42-‎ B. 0.1mol/L的NH4HCO3溶液中：K+、SiO32-、[Al（OH）4]-、Cl-‎ C. Kw/c（ H+）=1×10-2 mol/L的溶液中：K+、NO3-、S2-、ClO-‎ D. 使甲基橙呈红色的溶液：NH4+、Ba2+、Al3+、Cl-‎ ‎【答案】D 12 / 12‎ ‎【解析】A. Cu2+是有色离子，在无色溶液中不能大量存在，故A错误；B. HCO3－可以和[Al（OH）4]-反应生成CO32－和Al(OH)3沉淀，所以不能大量共存，故B错误；C. 25℃时，Kw=c（H＋）×c（OH－）=10-14，所以Kw/c（ H+）=c（OH－）=1×10-2 mol/L，故溶液显碱性，此溶液中的S2－和ClO－会发生氧化还原反应而不能大量共存，故C错误；D. 使甲基橙呈红色的溶液，说明溶液显酸性，但此时溶液中的各离子之间不发生任何反应，可以大量共存，故D正确。‎ ‎⑶ 强碱性（OH－）或pH＝13、14或使紫色石蕊试液变蓝或使pH试纸变蓝溶液中不能大量共存的离子有：H＋、NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、HS-、HSO3-，这些离子在碱性溶液中生成了弱电解质或沉淀或气体。如HCO3-+ OH－=CO32-+H2O，HS-+ OH－=S2-+H2O，HSO3-+ OH－= SO32- + H2O 典例3（2018届山东省××市高三第二次模拟考试）下列有关离子方程式或离子共存的叙述正确的是 A． 用肥皂(主要成份C17H35COONa)水检验含有较多钙离子的硬水：2C17H35COO-+Ca2+===(C17H35COO)2Ca↓‎ B． 将磁性氧化铁溶于氢碘酸：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O C． 常温下，在=0.1的溶液中：Na+、K+、SO42-、HCO3-能大量共存 D． 在NaC1O溶液中：SO32-、OH-、C1-、K+能大量共存 ‎【答案】A ‎【解析】A. 用肥皂(主要成份C17H35COONa)检验含有较多钙离子的硬水,该反应的离子方程式为：2C17H35COO-+Ca2+===(C17H35COO)2Ca↓，故A正确；B. 磁性氧化铁溶于氢碘酸，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：2I−+Fe3O4+8H+=3Fe2++4H2O+I2，故B错误；C.‎ 12 / 12‎ ‎ 在=0.1的溶液中存在大量氢氧根离子，OH−与HCO3−反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D. NaClO、SO32−之间发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故D错误。‎ ‎⑷ 与铝反应生成氢气的溶液，可能是强酸溶液，也可能是强碱溶液，因为2Al+6H+=2Al3++2H2↑，2Al +2OH- +2H2O= 2AlO2- +3H2↑‎ 典例4（2018届河北省武邑中学高三上学期第三次调研考试）下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是 A. 常温下水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=10-20的溶液中：Na+、Cl-、S2-、SO32-‎ B. 能与金属铝反应放出氢气的溶液中：K+、NO3-、Cl-、NH4+‎ C. 不能使酚酞试液变红的无色溶液中：Na、CO32-、K+、ClO-‎ D. 无色透明溶液：K+、HCO3-、NO3-、SO42-、Fe3+‎ ‎【答案】A ‎【解析】A. 常温下c(H+)·c(OH-)=10-14，水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=10-20的溶液中，水的电离受到抑制，则c(H+)水=c(OH-)水=10-10，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，S2-、SO32-不能在酸性溶液中大量共存但可以在碱性溶液中大量共存，A正确；B. 能与金属铝反应放出氢气的溶液，可能显酸性，也可能显强碱性，在酸性溶液中NO3-有强氧化性，与铝反应不生成氢气，在强碱性溶液中NH4+不能大量存在，B不正确； C. 不能使酚酞试液变红的无色溶液，肯定不是碱性的溶液， CO32-和ClO-只能存在于碱性溶液中，所以C不正确；D. 无色透明溶液中Fe3+不能大量存在，它不仅能使溶液呈黄色，还能与 HCO3-发生双水解，D不正确。 ‎ ‎⑸ 由水电离出的H+或OH-浓度小于1×10-7mol/L的溶液，可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液。正常情况下，水电离出的H+或OH-浓度为1×‎ 12 / 12‎ ‎10-7mol/L，如果小于1×10-7mol/L，说明水的电离受到抑制，可能是酸溶液，也可能是碱溶液。‎ 典例5（2018届江苏省××市高三第三次模拟考试）常温下,下列各组离子在指定溶被中一定能大量共存的是 A． 澄清透明的溶液中：Fe3+,Ba2+、NO3-、Cl-‎ B． 使酚酞变红色的溶液中：Na+、NH4+、C1-、SO42-‎ C． c(Al3+)=0.1mol/L的溶液中:K+、Mg2+、SO42-、AlO2-‎ D． 由水电商产生的c(H+)=10-13mol/L的溶被中:K+、Na+、CH3COO-、NO3-‎ ‎【答案】A ‎2. 没有注意能发生复分解反应的不能大量共存：‎ ‎⑴ 产生沉淀：‎ SO42-不能与Ba2+、Ca2+、Ag+大量共存；Cl-与Ag+不能大量共存；OH-不能与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等大量共存 ；SiO32-、AlO2- 、S2O3２－与H+等不能大量共存 ‎⑵产生弱电解质生成。‎ 如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存 。‎ ‎⑶产生气体。‎ 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。 ‎ ‎3. 没有注意发生发生氧化还原反应，离子不能大量共存 ‎⑴ 酸性条件下NO3－和Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-不能大量共存 12 / 12‎ ‎⑵ Fe3+不能和S2-、HS-、SO32-、I-大量共存。‎ ‎⑶ MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等在酸性不能大量共存 ‎⑷ 在有H+存在的情况下，MnO4-、ClO－、NO3-的氧化性会增强。如Fe2+、Na+、NO3-可以共存；但Fe2+、H+、NO3-不能共存，Fe2+被氧化成Fe3+。‎ 典例6（2018届××市河××区高三第三次模拟考试）下列各组离子能大量共存，且加人试剂后反应的离子方程式书写正确的是 选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式 A Fe3+、I-、Cl-‎ NaOH溶液 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓‎ B K+、ClO-、SO42-‎ 盐酸 H++C1O-=HClO C K+、OH-、Cl-‎ 过量SO2‎ SO2+OH-=HSO3-‎ D H+、Fe2+、SO42-‎ Ba(NO3)2溶液 S042-+Ba2+=BaSO4↓‎ ‎【答案】C ‎4. 没有注意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-、CO32-、S２－、HS－、AlO2-、C6H5O-。Fe3+和AlO2-，HCO3-，CO32-。NH4+和AlO2- 。都能发生双水解而不能大量共存。特别注意：NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-，虽然能发生双水解，但没有气体或沉淀产生，在同一溶液中能大量共存。‎ 典例7室温下，下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是( )‎ 12 / 12‎ A． c(Fe3+)=1 mol/L的溶液中：Na+、SCN-、ClO-、SO42-‎ B． 0.1 mol/LAl2(SO4)3溶液中：Cu2+、NH4+、NO3—、HCO3—‎ C． c(H+)／c(OH-)=1×10-12的溶液中：Ba2+、K+、CH3COO—、Cl—‎ D． 能使甲基橙变红的溶液中：CH3CHO、Na+、SO42-、NO3—‎ ‎【答案】C ‎【解析】Fe3+和ClO-、SCN-之间反应，在溶液中不能大量共存，A错误；Al3+与HCO3—发生双水解反应，在溶液中不能大量共存，B错误；c(H+)／c(OH-)=1×10-12的溶液中存在大量OH-离子，Ba2+、K+、CH3COO—、Cl—之间不反应，都不与OH-离子反应，在溶液中能够大量共存，C正确；能使甲基橙变红的溶液为酸性溶液，酸性溶液中，CH3CHO与NO3—发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，D错误。‎ ‎5. 没有注意形成络合离子， 不能大量共存。如Fe3+和SCN-。‎ 典例8（2018届新疆石河子第二中学高三上学期第一次月考）25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是：‎ A. 0.1 mol·L－1Ca(NO3)2溶液中：Na＋、NH4＋、CO32－、CH3COO－‎ B. 能使甲基橙变红的溶液中：K＋、Na＋、NO3－、Cl－‎ C. 3% H2O2溶液中：Fe2＋、H＋、SO42－、Cl－‎ D. 0.1 mol·L－1KSCN溶液中：Fe3＋、NH、Br－、SO ‎【答案】B 12 / 12‎ ‎【解析】A、钙离子与碳酸离子结合形成难溶的碳酸钙，所以碳酸根离子不能大量共存，故A错误；B、使甲基橙变红的溶液为酸性溶液，K+、Na+、NO3-、Cl-离子之间不发生反应，也不氢离子反应，故B正确；C、亚铁离子具有还原性，而过氧化氢具有氧化性，两者要发生氧化还原，所以亚铁离子不能共存，故C错误；D、KSCN溶液与铁离子形成络合物，所以铁离子不能存在体系中，故D错误；故选B。‎ 跟踪训练：‎ ‎1．在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是 ( )‎ A． 强碱性溶液中：CO32－、Na＋、AlO2－、NO3－‎ B． 由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，Na＋、K＋、Cl－、HCO3－‎ C． 强碱性的溶液中：K＋、Al3＋、Cl－、SO42－‎ D． 酸性溶液中：Fe2＋、Al3＋、NO3－、I－‎ ‎【答案】A ‎【解析】强碱性溶液中：CO32－、Na＋、AlO2－、NO3－之间不能反应生成沉淀、气体、弱电解质以及其它反应类型，故可以大量共存，A正确；由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1的溶液，水的电离受到抑制，该溶液可能为酸或碱的溶液，酸溶液中HCO3-与H+反应生成二氧化碳和水，碱溶液中HCO3-与OH-反应生成碳酸根离子和水，故一定不能大量共存，B错误；强碱性溶液中，Al3＋与OH-反应生成氢氧化铝沉淀不能大量共存，C错误；酸性溶液中，NO3－与Fe2＋、I－发生氧化还原反应不能大量共存，D错误。‎ ‎2．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A． 澄清透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN－、Cl－‎ B． c(H+)/ c(OH－) = 1×10 －12的溶液中: K+、Na +、CO32－、NO3－‎ C． c(Fe3+) =1 mol·L－1的溶液中: Na+、NH4+、AlO2－、 SO42－‎ 12 / 12‎ D． 能使甲基橙变红的溶液中: K+、NH4+、SO42－、 HCO3－‎ ‎【答案】B ‎3．（2018届陕西省××市××区高三教学质量检测）含有下列各组离子的溶液中，后各离子仍能大量存在的是 选项 溶液中的离子 通入(或加入)过量的某种物质 A H+、Ba2+、Fe3+、NO3-‎ 通入SO2气体 B AlO2-、Na+、Br-、SO42-‎ 通入CO2气体 C HCO3-、Na+、I-、HS-‎ 加入AlCl3溶液 D Ca2+、Cl-、K+、H+‎ 通入CO2气体 ‎【答案】D ‎【解析】A项，通入过量SO2会与Fe3+、NO3-/H+反应，反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+、3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO↑+4H+，通入过量SO2后Fe3+、NO3-不能大量存在；B项，通入过量CO2会与AlO2-反应，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，通入过量CO2后AlO2-不能大量存在；C项，Al3+会与HCO3-、HS-反应，反应的离子方程式为Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑、Al3++3HS-+3H2O=Al（OH）3↓+3H2S↑，加入过量AlCl3后HCO3-、HS-不能大量存在；D项，通入过量CO2与各离子不反应，通入过量CO2后各离子仍能大量存在。‎ ‎4．由水电离产生的c(H+)为1×10-12 mol/L的溶液中，能大量共存的离子组是 12 / 12‎ A． K+、Cl-、NH4+、HS- B． K+、Fe3+、I-、SO42-‎ C． Na+、Cl-、NO3- 、SO42- D． Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-‎ ‎【答案】C ‎【解析由水电离产生的c(H+)为1×10-12mol/L的溶液中水的电离被抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性。则A. 溶液显酸性HS-不能大量共存，溶液如果显碱性NH4+、HS-均不能大量共存，A错误；B. 碱性溶液中铁离子不能大量共存，酸性溶液中Fe3+氧化I-，不能大量共存，B错误；C. Na+、Cl-、NO3-、SO42-在酸性或碱性溶液中均不反应，可以大量共存，C正确；D. 溶液如果显酸性HCO3-不能大量共存，溶液如果显碱性Ca2+、HCO3-均不能大量共存，D错误。‎ ‎5．（）常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 A． 使甲基橙变红色的溶液中：K+、Na+、、‎ B． =1×10−2 mol·L−1的溶液中：、Na+、Cl−、‎ C． 含I−的溶液中：OH−、K+、、‎ D． 由水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中：Na+、Al3+、、Cl−‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、使甲基橙变红色的溶液呈酸性，不能在酸性溶液中大量存在，A项不符合题意；B、=1×10−2 mol·L−1的溶液呈碱性，c(OH−)=1×10−2 mol·L−1，则不能大量存在，B项不符合题意；C、在碱性条件下，不能氧化I−，各离子可以大量共存，C项符合题意；D、由水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在碱性条件下，Al3+不能大量存在，在酸性条件下，可以氧化Cl−，故不能大量共存，D项不符合题意。‎ 12 / 12‎ ‎6．室温下，下列各组离子一定能大量共存的是 A． 在pH=13的溶液中：Ba2+、Na+、Cl－、‎ B． 溶有O2的溶液中：H+、Fe2+、、Cl－‎ C． 含有大量Fe(OH)3胶粒的溶液中：H+、Na+、Ca2+、‎ D． 含大量OH－的溶液中：K+、Cu2+、、‎ ‎【答案】A ‎【解析】A、pH=13，说明溶液显强碱性，在强碱性溶液中，Ba2+、Na+、Cl－、之间不发生反应，可大量共存，故A正确；B、O2能氧化Fe2+而不能大量共存，故B错误；C、Fe(OH)3能与H+反应，且溶液中Ca2+与也不能大量共存，故C错误；D、Cu2+与OH−反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存，故D错误。‎ ‎7．在给定的溶液中，加入对应的一组离子，则该组离子在原溶液中能大量共存的是 A． 滴加甲基橙显红色的溶液：I－、NH、Cl－、NO B． 含有大量AlO的溶液：Na＋、K＋、NO、CO C． 常温下由水电离出来的c (H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液：K＋、HCO、Br－、Ba2＋‎ D． 含有溶质为NaHSO4的溶液：K＋、SiO、NO、Al3＋‎ ‎【答案】B 12 / 12‎