第5讲 离子共存 离子的检验和推断
目标要求 1.了解常见离子的检验方法。2.能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质检验的方案。
1．离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
2．判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。 (1)一色——溶液颜色 几种常见离子的颜色：
离子 溶液颜色
(2)二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中，OH及弱酸根阴离子(如CO3、SO3、S、CH3COO等)不能大量存在。 ②在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH4、Al、Fe等)不能大量存在 (3)三特殊——三种特殊情况：
①[Al(OH)4]与HCO3不能大量共存：[Al(OH)4]＋HCO3===Al(OH)3↓＋CO3＋H2O。
②“NO3＋H”组合具有强氧化性，能与S、Fe、I、SO3等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH4与CH3COO、CO3，Mg与HCO3等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。 (4)四反应——四种反应类型
四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。 ①复分解反应：如Ba与SO4，NH4与OH，H与CH3COO等。 ②氧化还原反应：如Fe与I、S，NO3(H)与Fe等。
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Cu 蓝色 2＋Fe 棕黄色 3＋Fe 浅绿色 2＋MnO4 紫红色 －③相互促进的水解反应：如Al与CO3、HCO3或[Al(OH)4]等。 ④络合反应：如Fe与SCN等。
指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na、OH、SO4、Fe_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)K、Mg、I、ClO___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)含有大量Fe的溶液：Na、SCN、Cl、I_______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)含有大量NO3的溶液：H、Fe、Cl、SO4______________________________ ________________________________________________________________________。 (5)常温下，pH＝12的溶液：K、Cl、SO3、SiO3、Ca_____________________。 (6)[H]＝0.1 mol·L的溶液：Na、NH4、SO4、S2O3_______________________。 (7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu、NO3、Fe、SO4______________________。 (8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO3、Al、Na、SO4________________。 (9)pH＝0的溶液中：Al、NH4、Ca、ClO________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe与OH反应生成沉淀 (2)I能被ClO氧化
(3)Fe与SCN发生络合反应，Fe与I发生氧化还原反应 (4)NO3在酸性条件下能氧化Fe (5)Ca与SO3、SiO3反应生成沉淀
(6)S2O3与H反应：S2O3＋2H===S↓＋SO2↑＋H2O (7)Cu、Fe与OH反应生成沉淀
(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO3在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al在碱性溶液中不能大量共存
(9)ClO与H生成弱电解质HClO
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3＋2－－－
题组一 警惕“颜色陷阱” [应对策略]
?1?若限定溶液无色，则Cu、Fe、Fe、CrO4、MnO4等有色离子不能大量存在。 2＋3＋2＋2－－?2?“透明溶液”并不代表无色，也可以有色。 1．在一无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是( ) A．H、Cl、K、SiO3 B．Cl、Cu、SO4、NO3 C．K、Na、HCO3、Ca D．Fe、NH4、Cl、I 答案 C
解析 本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu是蓝色；选项D中的Fe是棕黄色，直接排除；选项A中H和SiO3反应生成H2SiO3沉淀。
2．下列指定溶液中能大量共存的离子组是( ) A．无色溶液中：H、Cl、S2O3、K B．无色透明的溶液中：Fe、NH4、I、CO3 C．无色透明的溶液中：K、Cu、NO3、Cl D．澄清透明的溶液中：Fe、Mg、Br、Cl 答案 D
解析 A项，H与S2O3不能大量共存；B项，Fe有颜色、Fe与I不能大量共存；C项，Cu
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有颜色。
题组二 警惕溶液的酸碱性 [应对策略]
溶液酸碱性的判断方法 (1)常见表示呈酸性的溶液 ①常温下，pH＜7的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤常温下，[OH]＜1×10 mol·L的溶液。 (2)常见表示呈碱性的溶液 ①常温下，pH＞7的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞溶液变红的溶液；④常温下，[H]＜1×10 mol·L的溶液。 (3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液 ①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下水电离出的[OH]＝1×10NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 3．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
－－12＋－7－1－－7－1 mol·L的溶液；③与－1A．使酚酞变红色的溶液中：Na、Al、SO4、Cl B.
＝1×10[H]
＋＋3＋2－－
Kw
－13
mol·L的溶液中：NH4、Ca、Cl、NO3
2＋
＋
－
2－
－1＋2＋－－
C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe、K、NO3、SO4 D．由水电离的c(H)＝1×10答案 B
解析 A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al在碱性条件下不能大量存在，错误；B项，溶液显酸性，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，Fe和NO3不能大量共存，错误；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量共存，错误。 4．下列溶液一定能大量共存的是( )
A．使甲基橙变红的溶液中：Na、Mg、SO3、[Al(OH)4] B．水电离产生的c(H)＝10
＋
－13
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2＋
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＋
－13
mol·L的溶液中：K、Na、[Al(OH)4]、CO3
－1＋＋－2－
mol·L的溶液中：K、Ca、NO3、HCO3
－1＋2＋－－
c?H＋?12＋＋2－2－C.－＝1×10的溶液中：NH4、Na、CO3、SiO3 c?OH?
D．pH＝14的溶液中：Na、[Al(OH)4]、SO4、Cl 答案 D
解析 A项，使甲基橙变红的溶液显酸性，SO3、[Al(OH)4]均不能大量共存；B项，可能是酸性或碱性溶液抑制水的电离，HCO3与H、OH均不能大量共存；C项，溶液显酸性，CO3、SiO3均不能大量共存。
题组三 警惕特定情况下的隐含因素 [应对策略]
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响，如： (1)含有大量Fe的溶液，隐含溶液呈酸性，并具有较强氧化性。 (2)含有大量NO3的酸性溶液，隐含溶液具有强氧化性。 (3)含有大量S、SO3、[Al(OH)4]的溶液，隐含溶液呈碱性。 5．下列能在溶液中大量共存，加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是( ) A．Na、H、Cl、NO3 B．K、Ba、OH、I C．Na、Mg、Cl、SO4 D．Cu、S、Br、ClO 答案 C
解析 A项中H、NO3能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe氧化为Fe；B项中
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2－2－－－3＋2－
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OH与NH4、Fe不能大量共存，Ba与SO4不能大量共存；D项中S与Cu、ClO不能大量共存。 6．下列溶液一定能大量共存的是( )
A．c(ClO)＝1.0 mol·L的溶液中：Na、K、S、SO4 B．c(Fe)＝1 mol·L的溶液中：K、Fe、Cl、SO4 C．0.1 mol·L AgNO3溶液中：H、K、Cl、Br D．c(Fe)＝1 mol·L的溶液中：Na、NH4、SCN、SO4 答案 B
解析 A项，ClO具有强氧化性，与S不能大量共存；C项，Ag与Cl、Br会生成AgCl、AgBr沉淀，不能大量共存；D项，Fe与SCN会生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。 题组四 警惕关键词“一定”还是“可能” [应对策略] ?1?抓住关键词语 解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语，如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。 ?2?理解两大条件 若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时，“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。 7．室温时，在由水电离出的[OH]＝1.0×10是( )
A．K、Na、HCO3、Cl B．K、MnO4、Br、Cl C．Na、Cl、NO3、SO4 D．Al、NH4、Cl、SO4 答案 C
解析 由题意可知溶液可能呈酸性也可能呈碱性；当溶液呈酸性时，HCO3能与酸反应，MnO4能氧化Cl，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时HCO3能与碱反应，Al和NH4
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－＋2＋2＋2－2－2＋－
mol·L的溶液中，一定能大量共存的离子组
－1
也能与碱反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C中的离子在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
8．常温下，下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A．某弱碱溶液中：[Al(OH)4]、HCO3、Na、Cl B．能使KSCN溶液变红的溶液中：SO4、HCO3、Na、Cl
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2021高考化学一轮复习第2章元素与物质世界第5讲离子共存离子的检验和推断学案
