1、第3讲离子反应的应用离子共存1离子共存的含义所谓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。离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用。2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Cu2Fe3Fe2MnO溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性溶液的酸碱性在强酸性溶液中，OH及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2、CH3COO等)均不能大量存在；在强碱性溶液中，H及弱碱阳离子(如NH、Al3、Fe3等)均不能大量存在；酸式弱酸根离子(如HCO、HSO、HS等)在
2、强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。(3)三特殊三种特殊情况AlO与HCO不能大量共存：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO；“NOH”组合具有强氧化性，能与S2、Fe2、I、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存；NH与CH3COO、CO，Mg2与HCO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，它们在溶液中能大量共存。(4)四反应四种反应类型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。复分解反应，如Ba2与SO，NH与OH，H与CH3COO等；氧化还原反应，如Fe3与I、S2，NO(H)与Fe2，MnO(H)与Br等；相互促进
3、的水解反应，如Al3与HCO、CO、S2、HS、AlO；Fe3与HCO、CO等；络合反应，如Fe3与SCN等。1水溶液中能大量共存的一组离子是()ANH、Ba2、Br、COBCl、SO、Fe2、HCK、Na、SO、MnODNa、H、NO、HCO解析：选C。A.Ba2与CO能反应生成BaCO3沉淀，不能大量共存。B.SO与H能反应生成SO2和H2O，SO与Fe2能生成沉淀FeSO3，不能大量共存。C.离子之间不反应，可以大量共存。D.H与HCO能反应生成CO2和H2O，不能大量共存。2常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A能溶解氧化铝的溶液中：K、NH、HCO、NOBc(OH)为1
4、1012 molL1的溶液中：Na、Al3、I、SiOC滴入酚酞显红色的溶液中：Na、AlO、SO、ClD含有KNO3的溶液中：Fe2、H、Cl、SO解析：选C。能溶解氧化铝的溶液可能是强酸性溶液或强碱性溶液，HCO在强酸性和强碱性溶液中都不能大量存在，NH在强碱性溶液中不能大量存在，A项错误；c(OH)为11012 molL1的溶液为酸性溶液，SiO不能大量存在，B项错误；滴入酚酞显红色的溶液是碱性溶液，各离子可以大量共存，C项正确；H、NO和Fe2因能发生氧化还原反应而不能大量共存，D项错误。3制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH1)进行处理。室温下
5、，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、NH、Cl、SOB加入少量NaClO溶液：NH、Fe2、H、SO、ClOC加入过量NaOH溶液：Na、Fe2、NH、SO、OHD加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na、SO、Cl、ClO、OH解析：选D。A项，Cl2会氧化Fe2，错误；B项，ClO会氧化Fe2，且H会与ClO结合成弱电解质HClO，错误；C项，OH会与Fe2反应生成Fe(OH)2沉淀，OH也会与NH反应生成NH3H2O，错误；D项，加入过量的ClO会氧化Fe2生成Fe3和Cl，过量的OH会除去Fe3和NH，最终溶液
6、中含Na、Cl和SO，而ClO和OH均是过量的，正确。判断离子共存的步骤“细审题干关键点”(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键点。(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，但并不意味着溶液无色。“分析限制条件”(1)常见表示溶液呈酸性的表述常温下，pH1的溶液；使pH试纸变红的溶液；使甲基橙呈红色的溶液；与镁粉反应放出氢气的溶液；c(OH)11014 molL1的溶液。(2)常见表示溶液呈碱性的表述常温下，pH14的溶液；使pH试纸变蓝的溶液；使酚酞试液变红的溶液；c(H)11014 molL1的溶液。(3)常见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述与铝粉反
7、应放出氢气的溶液；常温下，水电离出的c(OH)11012 molL1的溶液；与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。(4)无色溶液：不含有Cu2、Fe3、Fe2、MnO等。“抓住反应发生条件”(1)生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。(2)特别注意氧化还原反应。(3)熟记相互促进的水解反应。 离子检验和推断学生用书P131熟记常见离子的性质氧化性ClO、MnO、NO(H)、Fe3、Cr2O还原性S2(HS)、SO(HSO)、I、Br、Cl、Fe2水解显酸性NH、Mg2、Al3、Cu2、Fe2、Fe3水解显碱性AlO、S2、SO、CO、SiO、ClO、CH3COO两性离子HCO、HS、HSO、H
8、PO、H2PO注意：“两性离子”指既能与强酸反应又能与强碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。2常见溶液酸、碱性的判断(1)酸性溶液pH7(常温)；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试液呈红色的溶液。(2)碱性溶液pH7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。(3)呈酸性或碱性的溶液和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c水(H)或 c水(OH)等于10a mol/L(a7)的溶液。3常见离子检验“三法”方法离子试剂现象注意沉淀法Cl、Br、IAgNO3和HNO3白色沉淀(AgCl)
9、、淡黄色沉淀(AgBr)、黄色沉淀(AgI)SO稀HCl和BaCl2白色沉淀先用足量HCl酸化Fe2NaOH溶液白色沉淀灰绿色红褐色沉淀Fe3NaOH溶液红褐色沉淀Al3NaOH溶液白色沉淀沉淀溶解Zn2也有此现象气体法NH浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气体，使试纸变蓝反应要加热CO稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊HCO、SO、HSO也有此现象SO稀H2SO4和品红溶液品红溶液褪色显色法I氯水(少量)和CCl4下层为紫色Fe2KSCN溶液，再滴氯水先是无变化，滴氯水后变红色Fe3KSCN溶液红色苯酚溶液紫色Na、K铂丝和HCl火焰为黄色(Na)、浅紫色(K)要透过蓝色钴玻璃观察K的焰色
10、1(2018浙江4月选考，T25)某绿色溶液A含有H、Na、Mg2、Fe2、Cu2、SO、Cl、CO和HCO离子中的若干种，取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水，可溶于酸)：向溶液中滴加Ba(OH)2溶液，过滤，得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B；取滤液B，先用HNO3酸化，再滴加0.001 molL1 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成。下列说法不正确的是()A溶液A中一定存在H、SO和ClB溶液A中不存在Mg2、CO和HCO，不能确定Na的存在C第步生成的白色沉淀中只有AgCl，没有Ag2CO3D溶液A中存在Fe2与Cu2中的一种或两种，且可以用NaOH溶液判断答案：B2某溶液可能
11、含有Cl、SO、CO、NH、Fe3、Al3和K。取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中()A至少存在5种离子BCl一定存在，且c(Cl)0.4 mol/LCSO、NH一定存在，Cl可能不存在DCO、Al3一定不存在，K可能存在解析：选B。根据加入过量NaOH溶液并加热，得到0.02 mol气体，说明该溶液中有NH，为0.02 mol，同时产生红褐色沉淀，说明该溶液中有Fe3，为0.02 mol，可知该溶液中没有CO。
12、根据得到不溶于盐酸的4.66 g沉淀，说明该溶液中有SO，且为 0.02 mol，则根据溶液呈电中性原则可知溶液中一定有Cl，至少有0.04 mol，B正确。3(2017浙江4月选考，T25)某固体混合物中可能含有：K、Na、Cl、CO、SO等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验：下列说法正确的是()A该混合物一定是K2CO3和NaClB该混合物可能是Na2CO3和KClC该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3D该混合物一定是Na2CO3和NaCl解析：选B。由溶液的焰色反应可知溶液中一定含有Na。由加入过量Ba(NO3)2溶液产生的白色沉淀完全溶于盐酸，可知溶液中一定不含有SO，一
13、定含有CO，由溶液加入AgNO3/HNO3溶液产生白色沉淀，可知溶液中一定含有Cl，则该混合物可能为NaCl和K2CO3，也可能为Na2CO3和KCl或Na2CO3和NaCl。4某强酸性溶液X，可能含有Al3、Ba2、NH、Fe2、Fe3、CO、SO、SiO、NO中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，转化关系如图所示。反应过程中有一种气体在空气中会变为红棕色。回答下列问题：(1)由题给信息可知，溶液X中肯定不存在的阴离子有_。(2)沉淀C是_(填化学式)，由此可确定溶液X中肯定不存在的阳离子有_。(3)气体A是_(填化学式)，产生气体A的离子方程式为_。(4)_(填“能”或“不能”)根据沉淀E
14、确定溶液X中存在Fe3，理由是_。解析：(1)溶液呈强酸性，CO能与H反应生成CO2和H2O，SiO能与H反应生成H2SiO3沉淀；由题意知，气体A只能由步骤中发生氧化还原反应得到，故有离子被NO氧化，可知肯定为Fe2：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，故CO、SiO、NO肯定不存在。(2)能与Ba(NO3)2溶液反应生成沉淀的只有SO、CO，由于CO不存在，故只能是SO，则沉淀C为BaSO4。溶液中含有SO，则Ba2一定不存在。(4)溶液B中含有由Fe2被NO(H)氧化得到的Fe3，因此沉淀E是Fe(OH)3，但不能据此判断溶液X中是否含有Fe3。答案：(1)CO、SiO、NO(2)B
15、aSO4Ba2(3)NO3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O(4)不能溶液B中含有由Fe2被NO(H)氧化得到的Fe3，故无法确定溶液X中是否存在Fe3离子推断的四项基本原则 课后达标检测学生用书P105(单独成册)一、选择题1在一种酸性溶液中，可能存在NO、I、Cl、Fe3中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，则以下有关该酸性溶液的推测中不正确的是()A一定含碘离子 B可能含铁离子C可能含氯离子 D不含硝酸根离子解析：选B。酸性条件下，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，说明溴单质作氧化剂，则原溶液中存在还原性离子，原溶液中一定含有碘离子，A项正确；原溶液中含有碘离子，则氧化
16、性离子不能存在，故铁离子一定不存在，B项错误；酸性溶液中氢离子、碘离子和氯离子可以大量共存，C项正确；碘离子具有强还原性，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，所以原溶液中一定不含硝酸根离子，D项正确。2某溶液中同时含有下列六种离子：HS、SO、NO、PO、SO、Na，向其中加入足量H2O2，充分反应后溶液中离子浓度基本保持不变的是()A BC D只有解析：选C。H2O2具有较强的氧化性，能氧化HS、SO，其中SO被氧化为SO，故只有的浓度基本不变。3某无色溶液含有下列离子中的若干种：H、NH、Fe3、Ba2、Al3、CO、Cl、OH、NO。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离
17、子最多有()A3种 B4种C5种 D6种解析：选C。含有Fe3的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H与CO、OH会发生反应，不能大量共存；OH与NH、Al3会发生反应，不能大量共存；Ba2、Al3、CO会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH，还可能含有大量的Ba2、Cl、NO，离子最多4种；若溶液为酸性，由于H、NO起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H、NH、Ba2、Al3、Cl，最多是5种离子。4某溶液含有K、Fe3、SO、CO、I中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显血红色。下列有关原溶液的说法不正确的是()A一定存
18、在的离子为Fe3、SOB一定不存在的离子为CO、IC不能确定的离子为K、SOD确定是否含有K需要经过焰色反应解析：选C。滴加KSCN溶液后显血红色，说明原溶液中一定含有Fe3，Fe3与CO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，Fe3与I能发生氧化还原反应而不能大量共存，故原溶液中一定不含CO、I，根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定含SO，而K需要经过焰色反应才能确定其是否存在，A、B、D项正确，C项错误。5下列有关FeBr2溶液的叙述错误的是()A滴加淀粉KI溶液变为蓝色B该溶液中Cu2、NH、SO、Cl 可以大量共存C与硝酸酸化的AgNO3溶液反应有沉淀生成并放出气体D向该溶液中通入过量C
19、l2，反应的离子方程式：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析：选A。Fe2不能将碘离子氧化，遇到I不会反应，溶液中不会生成I2，不会发生显色反应。6下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是()A该溶液中，H、NH、SO、Br可以大量共存B该溶液中，Ag、K、NO、CH3CHO可以大量共存C向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为2Fe2ClO2H=Cl2Fe3H2OD向该溶液中加入浓盐酸，每产生1 mol Cl2，转移电子约为6.021023个解析：选D。A.由于HClO是弱酸，则溶液中H不可能大量存在，且HClO能氧化Br。B.Ag与Cl能生成沉淀，不能大
20、量共存，CH3CHO具有较强的还原性，则ClO和CH3CHO不能大量共存。C.因 NaClO水解使得溶液显碱性，故生成的不是Fe3而是Fe(OH)3。D.向溶液中加入浓盐酸后发生反应：ClOCl2H=Cl2H2O，每产生1 mol Cl2时，转移 1 mol电子，约为6.021023个。7某固体可能含有NH、Cu2、Na、Cl、CO、SO中的几种离子。取等质量的两份该固体，进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)：(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63 g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66 g沉淀。(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生
21、使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.672 L(标准状况)。下列说法正确的是()A该固体中一定有NH、CO、SO、NaB该固体中一定没有Cu2、Cl、NaC该固体中只含有NH、CO、SO、ClD根据以上实验，无法确定该固体中有Na解析：选A。由(1)可知溶液中无Cu2，含有CO、SO，且n(BaSO4)4.66 g/M(BaSO4)n(SO)0.02 mol，n(BaCO3)n(CO)(6.63 g4.66 g)/M(BaCO3)0.01 mol；由(2)可知溶液中含有NH，且n(NH)0.672 L/22.4 Lmol10.03 mol；由溶液的“电荷守恒”可知：正电荷为n(NH)10.03
22、mol，而负电荷为n(SO)n(CO)20.06 mol，因为正电荷少于负电荷，故溶液中一定含有钠离子，不一定含有氯离子。二、非选择题8已知A和B两支试管所盛的溶液中共含有K、Ag、Mg2、Cl、OH、NO六种离子，向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题：(1)试管A的溶液中所含的离子是_。(2)若向试管B的溶液中加入合适的药品，过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液，则加入的药品是_(填化学式)。(3)若试管A和试管B中的溶液是由等物质的量的四种物质配成的溶液，将两试管中溶液混合后过滤，所得滤液中各种离子的物质的量之比为_。解析：(1)向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色
23、：A中含OH，则A中不含与OH反应的Mg2、Ag，再推知A中含Cl，因溶液呈电中性，所以A中含阳离子K，B中含阴离子NO。结论：A中含OH、Cl、K。B中含Mg2、Ag、NO。(2)加入Mg与Ag反应生成Ag，溶液中溶质只有Mg(NO3)2。(3)若试管A和试管B中的溶液是由等物质的量的四种物质配成的溶液，设其物质的量均为1 mol，即A中为1 mol KOH，1 mol KCl。B中含1 mol Mg(NO3)2、1 mol AgNO3。将两试管中溶液混合后，生成1 mol AgCl，0.5 mol Mg(OH)2，过滤，所得滤液中剩余K为2 mol、Mg2为0.5 mol、NO为3 mol
24、，即K、Mg2、NO物质的量之比为416。答案：(1)K、OH、Cl(2)Mg(3)n(K)n(Mg2)n(NO)4169有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH、K、Ba2、Al3、Fe3、I、NO、CO、SO、AlO。取该溶液进行以下实验：用pH试纸检验，溶液呈强酸性。取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色。另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液：a.溶液从酸性变为中性；b.溶液逐渐产生沉淀；c.沉淀完全溶解；d.最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。取适量得到的碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。根据上述实验现象，回答下列问题。(1)
25、由可以排除_的存在。(2)由可以证明_的存在；同时排除_的存在；理由是_。(3)由可以证明_的存在；写出c、d所涉及的化学方程式，是离子反应的用离子方程式表示：c_；d_。(4)由可以证明_的存在，同时排除_的存在。解析：(1)用pH试纸检验，溶液呈强酸性，也就是存在大量的H，由于CO和AlO能与其反应，则两者在溶液中不存在。(2)取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色，说明溶液中一定存在I，由于Fe3、NO(酸性条件下)能氧化I，则二者不存在。(3)根据题意生成的沉淀又完全溶解，说明溶液中存在Al3；根据加热溶液生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该气体是NH3，说明溶液中存在NH。(4)取适量得到的碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中存在Ba2，则一定不存在SO。答案：(1)CO、AlO(2)IFe3、NOCCl4层呈紫红色，则原溶液中存在I；Fe3、NO在该环境中与I不能共存(3)Al3、NHAl(OH)3OH=AlO2H2ONHOHNH3H2O(4)Ba2SO- 11 -
