離子共存專題

摘 要:離子反應專題涵蓋了整個高中化學教學，在高考中舉足輕重的地位，當然也是高考必考的知識點。離子是否共存是各類別考試中的常見問題，也是歷年高考必考的題目。

關鍵詞:離子互換反應離子共存氧化還原

中圖分類號:G623.31文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0189-01離子反應專題涵蓋了整個高中化學教學，在高考中舉足輕重的地位，當然也是高考必考的知識點。離子是否共存是各類別考試中的常見問題，也是歷年高考必考的題目。出題的發展方向可能為:

(1)設置一些隱藏要素，如酸堿、顏色、氣味、形狀、氧化還原反應是否發生等;

(2)在定性中引入一定計算，例“由水電離分解出的c(H+)=1×10-8mol·L-1的溶液中”。

除此之外，離子是否共存可以由單選題向解答題、問答題方向逐步變難;題目結構由簡易向雜糅，定性中潛藏定量，變量具有一定的隱蔽性，要在掌握好基礎知識的基礎上活學活用，提高得分率。

中學化學中，影響離子共存的主要因素是離子間的復分解反應、氧化還原反應、雙水解反應、絡合反應等。

1 離子在溶液中不能大量共存的分類

(1)因發生復分解反應而不能共存:復分解反應發生的條件包括生成難溶性物質、難電離物質、揮發性物質。下面幾種情況同學們應作重點掌握:

①有生成沉淀(微溶或不易溶性的物質)如:碳酸鋇(BaCO3)、氫氧化銅(Cu(OH)2)、硫酸鈣(CaSO4、氯化銀(AgCl)等

②有生成氣體(揮發性物質)如:O2、SO2、H2等

③生成難電解的物質(弱電解質)如:氯酸(HClO)、氨水(NH3·H2O)、H2O、氟化氫(HF)等

(2)因發生雙水解反應而不可共存:弱酸的負離子和弱堿的正離子雙水解相互促進反應徹底:

①常見情況，如Fe3+分別與HCO3－、CO32－、ClO－等，Al3+與HS－、S2－、HCO3－、CO32－;

②易錯點:Fe3+與HS－、S2－不能共存，不是因雙水解反應而是因為氧化還原反應。Al3+、AlO2－不能共存，NH4+與HCO3－、CO32－可以共存。這樣記憶或理解，在已學過的物質NH4HCO3中可以得到證明，也說明它不易發生雙水解反應或雙水解趨勢較弱，所以它們才得以存在。

(3)因生成絡合物而不能共存:中學階段掌握Fe3+與SCN－、C6H5O－的絡合反應就夠了。

(4)因發生氧化還原反應而不能共存:如

①可以發生氧化反應的離子:Fe3+、MnO4-、NO3-(酸性環境中)、ClO-等

②可以發生還原反應的離子:S2-、I- 、Br-、Fe2+(其中有且只有Fe2+與Fe3+可以共存)

2 某些離子對溶液酸堿性的要求

(1)酸性溶液中能大量存在的離子:水解呈酸性的離子，即那些弱堿的正離子:如Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、NH4+等

(2)堿性溶液中可多數存在的離子:水解呈堿性，也就是弱酸的陰離子:如CH3COO-、CO32－、S2－、SO32－、PO43－、F-、ClO-、AlO2－、SiO32－、CN－、C17H35COO－、等

(3)強酸、強堿性溶液都不能大量存在的離子:即多元弱酸的酸氫根離子:

如:HS－、HCO3－、HSO3-－、H2PO4－和HPO42-等

3 認真審題讀題，挖掘題目中的隱含條件

(1)看清題干中的限制條件:

①條件中有無對溶液顏色描述，但要注意透明不一定無色:無色透明溶液中一定無Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-

②溶液的酸堿性是否有要求:溶液若酸性或堿性則均和Al反應生成氫氣;室溫時酸堿示劑的顏色(如石蕊試液顯藍色);室溫下pH=2或12;由水電離的OH-離子濃度等于1×10-9mol·L-1的溶液等。

(2)讀出題目的特殊條件:;例如某些離子存在下不能共存的;發生氧化還原反應，不能大量共存的;因生成沉淀和氣體弱電解質而不能大量共存的等。對具有隱含條件的問題，必須先將隱含條件挖掘出來。

(3)能共存與不能共存(不強調大量共存)

(4)注意前后(題干條件、要求與選項)聯系，不要丟三落四，思維要嚴密。

【典型例題】

1、在pH＝1的無色溶液中能大量共存的離子組是( )。

A．NH4+、Mg2+、SO42－、Cl－

B．Ba2+、K+、HCO3－、NO3－

C．Al3+、Cu2+、SO42－、AlO2－

D．Na+、Fe2+、Cl－、NO3－

解析:首先審題，弄清題目有三個限制性條件:一是pH=1(溶液中有大量的H+離子);二是無色溶液;三能大量共存;再針對條件并結合選項綜合解析。離子組存在的環境(pH=1)是強酸性的，HCO3－和AlO2－不能大量共存，即可排除B、C選項;酸性溶液中NO3－有氧化性，與還原性的Fe2+不能共存，故排除D選項;且溶液為無色，排除含有色離子(Cu2+)的離子組C，故答案為A。

2．某酸性溶液中可能含有Br-、SO42-、H2SO3、NH4+中的一種或多種，現進行以下實驗:①加熱時放出一定量氣體，并可讓品紅褪色;②加入堿溶液可讓溶液呈堿性，再加熱放出的氣體可讓濕潤的紅色石蕊試紙變成藍色;③加入氯水時，溶液呈橙紅色，若加入BaCl2溶液，產生不溶于稀硝酸的白色沉淀物。對于下列描述的不能確定其在原溶液中是否存在的離子是 :

A．Br – B．SO42– C．H2SO3 D．NH4+

3．某未知溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Mg2+、Ag+、OH-、SO42-、CO32-中的一種或幾種，現將該溶液進行以下操作:①取此溶液少量，并加入足量鹽酸無明顯反應;②另再取少許加入足量濃氫氧化鈉溶液，有白色沉淀產生;③將②中沉淀過濾掉，取濾液加熱少許，有無色刺激性氣味氣體出現，此氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變成藍色。

(1)由此推斷，次溶液中一定有————————————————離子，肯定無———————————————離子。

(2)寫出有關反應的離子方程式———————————————。

【參考答案】:

1．A 2．B 3． K+、Al3+

3．⑴NH4+、Mg2+、SO42-;

Ba2+-、Ag+、OH-+、CO32-

(2)、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓

NH4++OH-=NH3.H2O