離子共存專題研究

離子反應貫穿在整個高中化學教學中，是高考必考知識點之一。離子共存問題是高考中的常見題型，是每年必考的題型。今后命題的發展趨勢是：

（1）增加限制條件，如強酸性、無色透明、堿性、pH值、發生氧化還原反應等；

（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、計算方向發展，由簡單、定性向復雜、定量發展，條件不再單一。因此，廣大師生要加強對上述知識的遷移和靈活運用。

一、規律總結

1.離子不能大量共存的情況

（1）離子互換反應（復分解反應）。

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

②生成氣體（揮發性物質），如：CO、NH、HS等；

③生成難電離的物質（弱電解質），如：CHCOOH、NH·HO、HO等。

（2）雙水解反應。

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

（3）絡合反應。

如Fe與SCN。

（4）氧化還原反應

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

（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）強酸、強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置

（1）對溶液性質的要求。

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，因發生氧化還原反應而不能大量共存的，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（不強調大量共存）。

二、經典例題

例1：下列離子在溶液中因發生氧化還原反應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三種離子因發生氧化還原反應符合題意。

點撥：抓住不能共存的條件——發生氧化還原反應。

強強反應規律及中學常見強氧化劑、強還原劑的識記，是解決氧化還原應用問題（特別是隱含氧化還原反應問題）的關鍵，例如檢驗SO時不能用硝酸酸化，就是因為HNO會使SO氧化為SO，而干擾檢驗。

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：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生，也不合題意。

三、典型習題

1.常溫下，下列各組離子在指定環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），分別進行如下實驗：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濕潤的紅色石蕊試紙變藍；③加入氯水時，溶液略呈橙紅色，再加入BaCl溶液，產生不溶于稀硝酸的白色沉淀。對于下列物質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?，F取該溶液進行實驗，得到如下實驗現象：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向所得溶液中繼續滴加淀粉溶液，溶液不變藍色。據此可以推斷，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