第5课 离子共存 离子检验和推断

第5课 离子共存 离子检验和推断普查讲5 离子共存 离子检验和推断1．无限制条件判断离子不能大量共存四类型(1)(2019汇编，8分)找出下列不能大量共存的离子组，按要求填空。

①K ＋、NH 4+、OH －、SO 24-②K ＋、Ca 2＋、Cl －、NO 3-③Na ＋、Ba 2＋、Cl －、NO 3-④H ＋、Na ＋、Fe 2＋、MnO 4-⑤Na ＋、Ca 2＋、Cl －、SO 24-⑥K ＋、Na ＋、CO 23-、H ＋⑦Mg 2＋、NH 4+、Cl －、SO 24-⑧Na ＋、Al 3＋、Cl －、CO 23-⑨Fe 2＋、H ＋、SO 23-、ClO －⑩NH 4+、Ba 2＋、Br －、CO 23-⑪Fe 3＋、Al 3＋、SCN －、Cl －⑫Al 3＋、Na ＋、Cl －、SiO 23-因发生复分解反应而不能大量共存的是_____________________________________________； 因发生氧化还原反应而不能大量共存的是___________________________________________； 因离子间发生水解相互促进反应而不能大量共存的是_________________________________； 因离子间发生络合反应而不能大量共存的是_________________________________________。

答案：①⑤⑥⑨⑩(2分) ④⑨(2分) ⑧⑫(2分) ⑪(2分)解析：①NH 4+与OH －结合生成弱电解质NH 3·H 2O ，发生复分解反应，不能大量共存。

②K ＋、Ca 2＋、Cl －、NO 3-离子之间不发生反应，在溶液中能够大量共存。

③Na ＋、Ba 2＋、Cl －、NO 3-离子之间不发生反应，在溶液中能够大量共存。

④MnO 4-(H ＋)具有强氧化性，Fe 2＋具有还原性，二者因发生氧化还原反应生成Fe 3＋和Mn 2＋，不能大量共存。

⑤ Ca 2＋与SO 24-结合生成CaSO 4微溶物，发生复分解反应，不能大量共存。

⑥若H ＋少量，则H ＋与CO 23-结合生成HCO 3-，不能大量共存，若H ＋足量，则H ＋与CO 23-反应生成二氧化碳和水，发生复分解反应，不能大量共存。

⑦Mg 2＋、NH 4+、Cl －、SO 24-离子之间不发生反应，在溶液中能够大量共存。

⑧Al 3＋与CO 23-均能水解，且互相促进，生成Al(OH)3沉淀和CO 2气体，不能大量共存。

⑨酸性条件下，ClO －与Fe 2＋发生氧化还原反应生成Cl －和Fe 3＋，ClO －与SO 23-发生氧化还原反应生成Cl －和SO 24-，H ＋与SO 23-发生复分解反应生成SO 2气体，故Fe 2＋、H ＋、SO 23-、ClO －不能大量共存。

⑩Ba 2＋与CO 23-结合生成BaCO 3沉淀，发生复分解反应，不能大量共存。

⑪Fe 3＋与SCN －结合生成Fe(SCN)3络合物，发生络合反应，不能大量共存。

⑫Al 3＋与SiO 23-均能水解，且互相促进，生成Al(OH)3沉淀和H 2SiO 3沉淀，不能大量共存。

2．有限制条件的离子共存问题(2) (2018江苏单科，2分)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A ．0.1 mol·L －1KI 溶液：Na ＋、K ＋、ClO － 、OH －B ．0.1 mol·L －1Fe 2(SO 4)3溶液：Cu 2＋、NH 4+ 、NO 3-、SO 24-C ．0.1 mol·L －1HCl 溶液：Ba 2＋、K ＋、CH 3COO －、NO 3-D ．0.1 mol·L －1NaOH 溶液：Mg 2＋、Na ＋、SO 24-、HCO 3-答案：B解析：ClO －具有强氧化性，I －具有强还原性，两者可以发生氧化还原反应，所以不能大量共存，故A 项错误。

B 项中的离子在指定溶液中均可大量共存，故B 项正确。

HCl 溶液中含有大量H ＋，H ＋与CH 3COO －结合生成弱电解质CH 3COOH ，不能大量共存，故C 项错误。

OH －可以与Mg 2＋反应生成Mg(OH)2沉淀，且OH －也可以与HCO 3-反应生成CO 23-和H 2O ，均不能大量共存，故D 项错误。

(3) (2017江苏单科，2分)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A ．无色透明溶液中：Fe 3＋、Mg 2＋、SCN －、Cl －B. c （H ＋）c （OH –）＝1×10－12的溶液中：K ＋、Na ＋、CO 23-、NO 3- C ．c (Fe 2＋) ＝1 mol·L－1的溶液中： K ＋、NH 4+、MnO 4-、SO 24-D ．能使甲基橙变红的溶液中：Na ＋、NH 4+、SO 24-、HCO 3-答案：B解析：有颜色的离子不能在无色透明溶液中存在，Fe 3＋是棕黄色离子，无色溶液中不能存在Fe 3＋；且Fe 3＋与SCN －发生络合反应，生成Fe(SCN)3，不能大量共存，故A 项错误。

c （H ＋）c （OH –）＝1×10－12的溶液呈碱性，K ＋、Na ＋、CO 23-、NO 3-离子之间不反应，且都不与氢氧根离子反应，故能大量共存，故B 项正确。

Fe 2＋具有还原性，MnO 4-具有氧化性，二者发生氧化还原反应，在酸性溶液中生成Fe 3＋和Mn 2＋，在中性溶液中生成Fe 3＋和MnO 2，在碱性溶液中生成Fe(OH)3和MnO 24-，故Fe 2＋与MnO 4-不能大量共存，故C 项错误。

能使甲基橙变红的溶液呈酸性，H ＋与HCO 3-反应生成CO 2 和H 2O ，故酸性溶液中不能大量存在HCO 3-，故D 项错误。

(4) (经典题，6分)在不同温度下，水溶液中c (H ＋)与c (OH －)有如图所示关系。

下列条件关于离子共存说法中正确的是( )A ．a 点对应的溶液中大量存在：Fe 3＋、Na ＋、Cl －、SO 24-B ．b 点对应的溶液中大量存在：NH 4+、Ba 2＋、OH －、I －C ．c 点对应的溶液中大量存在：Na ＋、Ba 2＋、Cl －、HCO 3-D ．d 点对应的溶液中大量存在：Na ＋、K ＋、SO 23-、Cl －答案：D解析：水的离子积为K w ＝c (H ＋)×c (OH －)，由图可知，a 、b 均在25 ℃，离子积相同；而c 、d 均在T ℃，离子积相同。

Fe 3＋水解显酸性，而a 点对应的溶液显中性，离子不能大量共存，故A 项错误。

NH 4+与OH －反应生成一水合氨，离子不能大量共存，故B 项错误。

HCO 3-水解显碱性，而c 点对应的溶液显中性，离子不能大量共存，故C 项错误。

d 点时c (H ＋)＜c (OH －)，溶液显碱性，Na ＋、K ＋、SO 23-、Cl －离子间不反应，且与OH －也不反应，离子能够大量共存，故D 项正确。

3．离子检验与推断及其实验设计 a ．无离子干扰的离子检验与推断(5) (2019汇编，6分)下列关于离子检验与推断的叙述不正确的是( )A ．向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则原溶液中存在NH 4+B ．加入KSCN 溶液，溶液变红，证明原溶液中含有Fe 3＋C ．用干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧，发现火焰呈黄色，则溶液中含Na ＋D ．某溶液加入CCl 4，CCl 4层显紫色，证明原溶液中存在I －答案：D解析：向溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明产生的气体是氨气，则原溶液中存在NH 4+，故A 项正确，不符合题意。

向溶液中加入KSCN 溶液，溶液变红，说明有红色物质Fe(SCN)3生成，进而证明原溶液中含有Fe 3＋，故B 项正确，不符合题意。

焰色反应实验中，火焰呈黄色，说明原溶液中含有Na ＋，故C 项正确，不符合题意。

CCl 4层显紫色证明原溶液中存在I 2，I －是无色离子，故D 项错误，符合题意。

(6) (2019汇编，6分)由下列实验和现象能推出相应结论的是()答案：A解析：如果溶液中含有Fe2＋，滴加KSCN溶液无明显现象，可以排除溶液中含Fe3＋的干扰，滴加氯水后Fe2＋被氧化成Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液显红色，故A项正确。

溶液中可能含有SO23-，被稀硝酸氧化为SO24-，再滴加Ba(NO3)2溶液也会产生白色沉淀，故B项错误。

向盛某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液，试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝，可能是产生的氨气量特别少，在水溶液中以NH3·H2O形式存在，因此该盐中可能含有NH4+，故C项错误。

向某溶液中滴加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，不一定含有Cl2，可能含有其他氧化性粒子如Br2、Fe3＋等，故D项错误。

b.存在其他离子干扰的离子检验与推断(7) (2019汇编，6分)下列离子检验与推断的叙述正确的是()A．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO23-(2016四川理综)B．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋C．向新制饱和氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－D．向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，溶液中一定含有Fe2＋(2015山东理综)答案：C解析：与稀盐酸反应生成能够使澄清石灰水变浑浊的气体的离子还有HCO3-等，所以该溶液中不一定含有CO23-，忽略了HCO3-的干扰，故A项错误。

若某溶液中含有SO24-，加入BaCl2溶液，也能够产生不溶于稀硝酸的白色沉淀BaSO4，忽略了SO24-的干扰，故B项错误。

新制饱和氯水能与AgNO3产生不溶于硝酸的白色沉淀，此白色沉淀只能是AgCl，说明溶液中含有Cl－，故C项正确。

若原溶液中含有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液也呈红色，不能说明溶液中一定含有Fe2＋，忽略了Fe3＋的干扰，故D项错误。

c．“四原则法”推断离子(8) (2016.10浙江选考，2分)已知：Ag2SO4微溶于水，可溶于硝酸。

溶液X中可能含有Na＋、Ca2＋、Fe2＋、Cl－、Br－、CO23-、SiO23-、SO24-中的几种离子。

为了确定其组成，某同学进行了如下实验：下列说法正确的是()A．溶液X中一定含有Na＋、Cl－和SiO23-B．溶液X中一定不含Ca2＋、Br－C．为确定溶液X中是否含有SO24-，可取溶液2，加入BaCl2溶液D．在溶液X中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后，溶液将变为红色答案：B解析：溶液X与过量盐酸反应产生气体和沉淀，Na＋、Ca2＋、Fe2＋、Cl－、Br－、CO23-、SiO23-、SO24-离子中，CO23-与H＋结合产生CO2气体和H2O，SiO23-与H＋结合产生H2SiO3沉淀，则溶液X中一定含有CO23-和SiO23-；由离子共存可知，不含有Ca2＋、Fe2＋，因为Ca2＋与CO23-会结合生成CaCO3沉淀，Fe2＋与CO23-均能发生水解反应，且水解相互促进，会生成CO2、Fe(OH)2；由电中性原则可知，溶液中含有阳离子，由上述分析可知，Na＋、Ca2＋、Fe2＋三种离子中，Ca2＋、Fe2＋肯定不存在，则溶液X中肯定存在Na＋；溶液1与过量硝酸银溶液反应生成白色沉淀，由于Ag2SO4微溶于水，可溶于HNO3，则此白色沉淀是AgCl，加盐酸引入的Cl－能与Ag＋结合生成白色沉淀，故不能确定溶液X中是否含有Cl－和SO24-，但一定不含有Br－，因为Br－能与Ag＋结合生成淡黄色沉淀。