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化学基础备考--关于离子大量共存规律总结

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※资料简介※
离子大量共存规律总结
有关溶液中离子能否共存问题是中学化学中的常见问题。近几年高考几乎每年都设置判断离子共存问题的试题。从历年高考中有关离子共存问题的难度上分析，这类问题都属于中等难度偏易题，但这类题的区分度都比较高。也就是说，题不难，但考生在这类题上能否得分差异较大。造成这种状况的原因，主要是考生在元素及其化合物知识的学习中，没有将众多的元素及其化合物知识统摄整理，使之网络化并进行有序的存储，因而在提取、再现、辨认时，或出现错误，或发生障碍，或不完整。也有知识掌握不完整，物质间相互反应的规律不清晰，在解决问题时缺乏信心等因素造成。
1、是否有沉淀生成、气体放出；
　　（１）、有气体产生。如CO32-、S2-、HS-、HSO3-、等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存，主要是由于CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O、HS-＋H+＝H2S↑。
　　（２）、有沉淀生成。按照溶解性表，如果两种离子结合能形成沉淀的，就不能大量共存。溶解性表，可总结成这么五句话：钾(K+)钠(Na+)硝(NO3-)铵(NH4+)溶，硫酸(SO42-)除钡(Ba2+)铅(Pb2+)（不溶），盐酸（Cl－）除银（Ag＋）亚汞（Hg２２＋）（不溶），其他离子基本与碱同。如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与SO42-、CO32-等大量共存主要是由于Ba2+＋CO32-＝CaCO3↓、Ca2+＋SO42-＝CaSO4（微溶）；Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存也是因为Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓，Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓等。
2、有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-等与H+不能大量共存，主要是由于OH-＋H+＝H2O、CH3COO-＋H+＝CH3COOH；一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存是因为HCO3-＋OH-=CO32-＋H2O、HPO42-＋OH-＝PO43-＋H2O、NH4+＋OH-=NH3•H2O等。
3、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存
　　（1）、具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-＋2Fe3+=I2＋2Fe2+。
　　（２）、在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在情况下则不能共存；SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O反应不能存在。
4、由于形成络合离子，离子不能大量共存
　　中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如Fe3+和
SCN-、C6H5O-，由于Fe3+＋SCN- [Fe(SCN)]2+等络合反应而不能大量共存。
5、是否发生双水解。能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。例：Al3＋和HCO3-，Al3＋和S２－等。　一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-＋3Al3+＋6H2O=4Al(OH)3↓等。
① Al3+(或Fe3+)与HCO3–、CO32–：Al3+＋3HCO3– Al(OH)3↓＋3CO2↑
2Al3+＋3CO32–＋3H2O 2Al(OH)3↓＋3CO2↑
② Al3+与HS–、S2–：Al3+＋3HS–＋3H2O Al(OH)3↓＋3H2S↑
2Al3+＋3S2–＋6H2O 2Al(OH)3↓＋3H2S↑
不能存在于碱性溶液中的离子(如Al3+)与不能存在于酸性溶液中的离子(如AlO2-)不能大量共存(双水解)；
③ Al3+与AlO2–：Al3+＋3AlO2–＋6H2O 4Al(OH)3↓
解题指导
离子是否共存：（1）是否有沉淀生成、气体放出；（2）是否有弱电解质生成；（3）是否发生氧化还原反应；（4）是否生成络离子[Fe(SCN)2、Fe(SCN)3、Ag(NH3)+、[Cu(NH3)4]2+ 等]；（5）是否发生双水解。
2.审题时应注意题中给出的附加条件
注意题目要求“一定大量共存”还是“可能大量共存”；“不能大量共存”还是“一定不能大量共存”。看是否符合题设条件和要求，如“过量”、“少量”、“适量”、“等物质的量”、“任意量”以及滴加试剂的先后顺序对反应的影响等。S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。

①酸性溶液（H＋）、碱性溶液（OH－）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②溶液无色透明时，则溶液中肯定没有有色离子。有色离子MnO4－，Fe3＋，Fe2+，Cu２＋，Fe（SCN）２＋。
③MnO4－，NO3－等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O3２－在酸性条件下发生氧化还原反应：
S2O3２－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋H2O
⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
3．审题时还应特别注意以下几点：
（1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2＋与NO3－能共存，但在强酸性条件下(即Fe2＋、NO3－、H＋相遇)不能共存；MnO4－与Cl－在强酸性条件也不能共存；S2－与SO32－在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。
误区、(2)、对于酸碱性情景则有各种表述形式，如告诉溶液的酸碱性，或溶液的pH值大小，或C(H+)、C(OH－)，或加入指示剂颜色的变化，等等。但如果题中告诉的是水电离的C(H+) 或C(OH－) ，则该溶液既可以是酸性溶液，也可以是碱性溶液。
⑦ 溶液中不存在HSO4-，相当于溶液中有H+，因为HSO4-＝H+＋SO42-，故NaHSO4、KHSO4相当于一元强酸；(限于中学把硫酸看成全部电离时，但也有把HSO4-当成弱电解质)
⑧HCO3-与、ALO2-不能大量共存；
⑨ 某些络离子，如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+等只能存在于碱性溶液中，不能与H+大量共存。因为NH3＋H+＝NH4+。
18、（2006年江苏卷）.一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A．含有大量Al3+的溶液：Na+、NH4+、SO42-、Cl-
D．含有大量NO3-的溶液：H+、Fe2+、SO42-、Cl-
C．含有大量Fe3+的溶液：Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
B．c(H+)=1×10-13mol•L-1的溶液：Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
19、（2006年上海卷）已知某溶液中存在较多的H＋、SO42－、NO3－，则溶液中还可能大量存在的离子组是
A A13＋、CH3COO－、C1－      B Na＋、NH4＋、C1－
C Mg2＋、C1－、Fe2＋         D Mg2＋、Ba2＋、Br－
20.（2006年四川卷）室温下，在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存的离子组是
A. NH4+、Cu2+、Cl一、N03- B. K+、Na+、S032一、S2—
C. K+、Na+、A102-、S042- D. Ba2+、Fe2+、N03-、Br-
21、(2007北京卷)．在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol•L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是
① K＋、Cl－、NO3－、S2－   ② K＋、Fe2＋、I－、SO42－ ③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－
④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－ ⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－
A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤
22. (2007年江苏向存在大量Na+、Cl－的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离于组是
A．K＋、Br－、CO32－                B．Al3＋、H＋、MnO4－
C．NH4＋、Fe3＋、SO42－              D．Ag＋、Cu2＋、NO3－
23．（2008年江苏）在下列溶液中，各组离子一定
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