2021届高三化学一轮复习——离子共存（知识梳理及训练）核心知识梳理
1．离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用
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。
2．离子反应的常见四种类型
(1)复分解反应
①离子之间反应生成了难溶物
如CO2－3与Ca2＋，SO2－4与Ba2＋、Pb2＋等。
②离子之间反应生成了气体或挥发性物质
如H＋与CO2－3、HCO－3、S2－、HS－、HSO－3，OH－与NH＋4等。
③离子之间反应生成了难电离的物质
如H＋与ClO－、F－等。
记忆：H＋与所有的弱酸根离子均不能大量共存，OH－与所有多元弱酸的酸式酸根离子及弱碱阳离子均不能大量共存。
(2)相互促进的完全双水解反应
如。
(3)生成络合物
如Fe3＋与SCN－、Ag＋与NH3·H2O等。
(4)氧化还原反应
3.常见溶液酸、碱性的判断
酸性溶液：pH<7(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；能使石蕊溶液呈红色的溶液。
碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊溶液呈蓝色的溶液；能使酚酞溶液呈红色的溶液。
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(H＋)水或c(OH－)水等于10－a mol·L－1(a>7)的溶液。
辨析易错易混
(1)S2－和SO2－3一定不能大量共存(×)
(2)Fe3＋、Al3＋在中性条件下一定不能大量共存(√)
(3)HCO－3在弱碱性条件下能大量共存(√)
(4)Fe2＋和NO－3一定不能大量共存(×)
(5)NH＋4一定不能存在于与Al反应放H2的溶液中(×)
(6)HCO－3和AlO－2不能大量共存的原因是它们之间反应放出CO2(×)
(7)能使甲基橙呈黄色的溶液一定是碱性溶液(×)
(8)水电离出的c(H＋)＝10－9 mol·L－1的溶液一定是碱性溶液(×)
4、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，c(OH－)＜1×10－7 mol·L－1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，c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1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c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1的溶液；
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
典型题目组训练
题组一离子不能共存的原因诊断
1．指出下列离子组不能大量共存的原因。
(1)Na＋、OH－、SO2－4、Fe3＋：_______________________________________________。
(2)K＋、Mg2＋、I－、ClO－：__________________________________________________。
(3)含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－：_____________________________。
(4)含有大量NO－3的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4：_____________________________。
(5)常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO2－3、SiO2－3、Ca2＋：____________________。
(6)c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH＋4、SO2－4、S2O2－3：_______________________。
(7)使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO－3、Fe3＋、SO2－4：_____________________。
(8)与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO－3、Al3＋、Na＋、SO2－4：________________。
(9)pH＝0的溶液中：Al3＋、NH＋4、Ca2＋、ClO－：______________________________。
答案(1)Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(2)I－能被ClO－氧化
(3)Fe3＋与SCN－发生络合反应，Fe3＋与I－发生氧化还原反应
(4)NO－3在酸性条件下能氧化Fe2＋
(5)Ca2＋与SO2－3、SiO2－3及OH－反应生成沉淀
(6)S2O2－3与H＋反应：S2O2－3＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
(7)Cu2＋、Fe3＋与OH－反应生成沉淀
(8)溶液可能呈碱性也可能呈酸性，NO－3在酸性溶液中与铝粉反应不能放出氢气，Al3＋在碱性溶液中不能大量共存
(9)ClO－与H＋生成弱电解质HClO
题组二分类突破
类型一警惕“颜色陷阱”
[应对策略]
2．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＋、SiO2－3
B．Cl－、Cu2＋、SO2－4、NO－3
C．K＋、Na＋、HCO－3、Ca2＋
D．Fe3＋、NH＋4、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Cu2＋是蓝色，选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除；选项A中H＋和SiO2－3反应生成H2SiO3沉淀。
3．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－、S2O2－3、K＋
B．无色透明的溶液中：Fe3＋、NH＋4、I－、CO2－3
C．无色透明的溶液中：K＋、Cu2＋、NO－3、Cl－
D．澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br－、Cl－
答案D
解析A项，H＋与S2O2－3不能大量共存；B项，Fe3＋有颜色、Fe3＋与I－不能大量共存；C 项，Cu2＋有颜色。
类型二警惕溶液的酸碱性
4．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()
A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO2－4、Cl－
B.K w
c(H＋)＝1×10
－13 mol·L－1的溶液中：NH＋4、Ca2＋、Cl－、NO－3
C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO－3、SO2－4
D．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、AlO－2、CO2－3
答案B
解析A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，错误；B项，溶液的pH＝1，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，Fe2＋和NO－3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。
5．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＋、Mg2＋、SO2－3、AlO－2
B．水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、Ca2＋、NO－3、HCO－3
C.c(H＋)
c(OH－)＝1×10
－12的溶液中：
NH＋4、Na＋、CO2－3、SiO2－3
D．pH＝14的溶液中：Na＋、AlO－2、SO2－4、Cl－答案D
解析A项，使甲基橙变红的溶液显酸性，SO2－3、AlO－2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，HCO－3与H＋、OH－均不能大量共存；C项，溶液显碱性，NH＋4不能大量共存。
类型三警惕特定情况下的隐含因素
[应对策略]
6．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－、NO－3B．K＋、Ba2＋、OH－、I－
C．Na＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4D．Cu2＋、S2－、Br－、ClO－
答案C
解析A项中H＋、NO－3能将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于水后产生的Fe2＋氧化为Fe3＋；B项中OH－与NH＋4、Fe2＋不能大量共存，Ba2＋与SO2－4不能大量共存；D项中S2－与Cu2＋、ClO－不能大量共存。
7．下列溶液一定能大量共存的是()
A．c(ClO－)＝1.0 mol·L－1的溶液中：Na＋、K＋、S2－、SO2－4
B．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中：K＋、Fe3＋、Cl－、SO2－4
C．0.1 mol·L－1 AgNO3溶液中：H＋、K＋、Cl－、Br－
D．c(Fe3＋)＝1 mol·L－1的溶液中：Na＋、NH＋4、SCN－、SO2－4
答案B
解析A项，ClO－具有强氧化性，与S2－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，Fe3＋与SCN－会生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。类型四警惕关键词“一定”还是“可能”
[应对策略]
8．室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－14 mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是()
A．K＋、Na＋、HCO－3、Cl－
B．K＋、MnO－4、Br－、Cl－
C．Na＋、Cl－、NO－3、SO2－4
D．Al3＋、NH＋4、Cl－、SO2－4
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，HCO－3能与酸反应，MnO－4能氧化Cl－、Br－，故A、B两项中的离子不能大量共存；当溶液呈碱性时HCO－3能与OH－反应，Al3＋和NH＋4也能与OH－反应，故A、D两项中离子不能大量共存；选项C在酸性或碱性条件下都不参与反应，能大量共存。
9．下列各组离子中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()
A．H＋、SO2－4、Cl－、OH－
B．H＋、Fe2＋、SO2－4、NO－3
C．Na＋、OH－、SO2－4、H2PO－4
D．Ba2＋、Na＋、S2－、SO2－4
答案B
解析A项，H＋与OH－因生成弱电解质水而不能大量共存；C项，OH－与H2PO－4发生复分解反应而不能大量共存；D项，Ba2＋与SO2－4因生成BaSO4沉淀而不能大量共存；B项，在酸性条件下，NO－3具有强氧化性，会将Fe2＋氧化而不能大量共存，B项符合题意。