高考高頻考點-離子共存

高考高頻考點-離子共存

蔡曼妮衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

摘要：通過分析近幾年的高考試卷可以發(fā)現(xiàn)，離子共存在高考中一直是一個炙手可熱的考點，盡管每年的考題在形式上常有所改變，但考查內(nèi)容卻萬變不離其宗。本文結(jié)合近年高考試題，對離子共存題常見題型進(jìn)行歸納分析，供讀者參考。

關(guān)鍵詞：高考離子共存

常見考點及例題：

1.離子共存條件

同一溶液中若離子間符合下列任意一個條件就會發(fā)生離子反應(yīng)。它們之間便不能在溶液中大量共存。

生成難溶物、微溶物或生成難電離物質(zhì)。

如Ag+與Cl-、Br-、I-、SO42-；Ca2-與CO32-、SO42-；Ba2-與SO42-、SO32-、CO32-等在水溶液中會發(fā)生反應(yīng)，使溶液變渾濁或有明顯的沉淀生成。再者，如H+與CH3COO-、F-、ClO-等因生成弱酸不能大量共存；NH4+與OH-因生成弱堿不能大量共存；H+與OH-因生成水不能大量共存。

例1.下列各組離子中，在無色透明溶液中能大量共存的是()。

A.Cu2+、Ag+、NO3-、Cl-

B.H+、Mg2+、NO3-、Cl-

C.Ca2+、Na+、Cl-、CO32-

D.H+、Na+、SO42-、ClO-

解析：A項中Cl-與Ag+反應(yīng)生成白色沉淀AgCl；C項中Ca2+與CO32-反應(yīng)生成CaCO3沉淀；D項中H+和ClO-生成弱酸。

答案：B。

生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì)。

如NH4+與OH-，H+與CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等離子之間會反應(yīng)生氣體或揮發(fā)性物質(zhì)。故這類離子不能大量共存。

例2.在pH=13的無色溶液中，可以大量共存的一組離子是()。

A.NH4+、NO3-、K+、SO42-

B.CO32-、NO3-、HCO3-、Na+

C.Na+、ClO-、AlO2-、NO32-

D.CrO42-、K+、Na+、SO42-

解析：pH=13，溶液中的c(OH-)=0.1mol·L-1，選項A中NH4+與OH-不能共存。

答案：C。

發(fā)生雙水解反應(yīng)。

能水解的陽離子與能水解的陰離子一般不能同時存在在同一溶液中，即離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。

如Al3+與HCO32-、CO32-、S2-、HS-、AlO2-；Fe3+和AlO2-、HCO3-、CO32-；NH4+和AlO2-等。

如3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。

例3.(雙選)下列溶液中溶液中能夠共存的一組離子或分子是()。

A.NH4+、H+、NO3-、CO32-

B.K+、Al3+、NO3-、NH4+

C.Na+、Fe3+、HCO3-、Cl2

D.Na+、CH3COO-、CO32-、OH-

解析：選項A中NH4+與CO32-反應(yīng)生成的(NH4)2CO3會發(fā)生雙水解不能共存。同理，選項c中Fe3+、HCO3-也會發(fā)生雙水解反應(yīng)，因此不能共存。

答案：BD。

(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

氧化性離子(分子)[如Fe3+、NO3-(H+)、ClO-、MnO4-(H+)、I2、Cl2等]與還原性離子(分子)[如S2-、I-、Fe2+、SO32-、SO2等]不能大量共存。

在酸性或堿性的介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-與S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；SO32-和S2-在堿性條件下可以共存，但在酸性條件下則由于發(fā)生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反應(yīng)不能共在。H+與S2、O32-不能大量共存。

例4.某透明的酸性溶液中，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是()。

A.NO3-、Cl-、Fe2+、Na+

B.Ag+、NO3-、Cl-、K+

C.K+、Ba2+、OH-、SO42-

D.Cu2+、NH4+、Br-、Cl-

解析：選項A中NO3-與和Fe2+在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，故A正確；選項B中離子之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Ag+與Cl-因生成沉淀而不能大量共存，故B錯誤選項C中Ba2+與SO42-因生成沉淀而不能大量共存，離子之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；選項D中離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)，可大量共存，故D錯誤。

答案：A。

(5)離子間發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。

如Fe3+與SCN-等在水溶液中不能大量共存。

例5.在同一溶液中，因發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)不能大量共存的離子組是()。

A.Fe3+、Na+、SCN-、NO3-

B.CO32-、Mg2+、NO3-、Cl-

C.Ca2+、Na+、Cl-、SO42-

D.Ba2+、NO3-、Cl-、H+

解析：選項A項中因Fe3+與SCN-發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成絡(luò)合物Fe(SCN)3不能大量存。

答案：A。

(6)1強酸性溶液中肯定不存在與H+反應(yīng)的離子。

如HCO3-、CO32-、S2-、CH3COO-、AlO2-等。

2強堿性溶液中肯定不存在能與OH-反應(yīng)的離子。

如Fe2+、Fe3+、HCO3-、NH4+、Al3+等。

例6.下列各組離子，在強堿性溶液中可以大量共存的是()。

A.I-、AlO2-、Cl-、S2-

B.Na+、K+、NH4+、Ba2+

C.Br-、S2-、Cl-、HCO3-

D.SO32-、NO3-、SO42-、HCO3-

解析：分析所給選項B中：NH4+，C中：HCO3-在強堿性溶液中均不能大量存在。

答案：AD。

3在強酸或強堿性溶液中均不能大量共存。

例7.若溶液中由水電離產(chǎn)生的C(OH-)=1×10-14mol·L-1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是()。

A.Al3+、Na+、NO3-、Cl-

B.K+、Na+、Cl-、NO3-

C.K+、Na+、Cl-、AlO2-

D.K+、NH4+、SO42-、NO3-

解析：由題意水的電離被抑制，說明水溶液可能呈強酸性或強堿性。A項中Al3+，D項中NH4+在堿性溶液中不能存在；C項中AlO2-在酸性溶液中不能存在。

答案：B。

2.隱含條件的應(yīng)用規(guī)律

(1)若題目限定溶液“無色”，則不含有色離子，即Fe2+(淺綠色)、Fe3+(黃色)、Cu2+(藍(lán)色)、MnO4-(紫色)等離子。若“透明”，則溶液不形成混濁或沉淀(切記與溶液有無顏色無關(guān)，不要認(rèn)為透明就一定是無色的)。

例8.在某無色透明的酸性溶液中能共存的離子組是()。

A.NH4+、Al3+、NO3-、Cl-

B.MnO4-、K+、SO42-、Na+

C.Fe2+、Fe3+、Cu2+、NO3-

D.K+、SO42-、Na+、HCO3-

解析：選項B中MnO4-是血紫色離子。選項C中NO3-在酸性條件下有強氧化性，F(xiàn)e2+會被氧化成Fe3+。選項D中HCO3-在酸性堿性介質(zhì)中都不能大量存在。

答案：A。

(2)暗藏溶液酸堿性的提示。

1能使酚酞變紅的溶液：含大量OH-。

2能使石蕊試紙變藍(lán)的溶液：含大量OH-。

3能使石蕊試紙變紅的溶液：含大量H+。

4由水電離出的H+濃度小于1×10-7mol/L含大量的H+或OH-。

5加鋁能放出氫氣的溶液：強酸或強堿。

6能使pH試紙變紅的溶液：含大量H+。

7能使pH試紙變黑的溶液：含大量的OH-。

8能使MnO4-、NO3-具有氧化性的溶液：含大量H+。

9能使S2O32-發(fā)生氧化反應(yīng)的溶液：含大量H+。

例9.在下列溶液中，各組離子一定能夠大量共存的是()。

A.使酚酞試液變紅的溶液：Na+、Cl-、SO42-、Al3+

B.使紫色石蕊試液變紅的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-

C.溶有碳酸氫鈉的溶液：K+、SO42-、Cl-、OH-

D.c(NH4+)=0.1mol/L的溶液：K+、Ba2+、Cl-、NO3-

解析：選項A中使酚酞試液變紅的溶液顯堿性，OH-與Al3+結(jié)合生成沉淀，則不能共存，故A錯誤；選項B使紫色石蕊試液變紅的溶液顯酸性，F(xiàn)e2+、NO3-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則不能共存，故B錯誤；選項C中溶有碳酸氫鈉的溶液中碳酸氫根離子與OH-反應(yīng)，則不能共存，故C錯誤；選項D中的離子之間不反應(yīng)，則能大量共存，故D正確。

答案：D。

(3)常見的易錯點。

“透明”錯認(rèn)為“無色”，“透明”也可“有色”；“不共存”看成“共存”。