考点05 离子共存-2024-2025学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第一册）

考点05 离子共存 【知识梳理】 一、离子共存隐含信息解读 1．溶液颜色 无色溶液中有色的离子不能存在，如：MnO4- （紫色）、Fe3+（黄色）、Fe2+（浅绿色） 、Cu2+（蓝色）、Cr2O72-（橙色） 、Cr3+（绿色）在无色溶液中不能存在 2．强酸性环境 强酸性环境的“特点”——①pH=2或更小②石蕊试纸溶液变红等 （1）OH-可以和H+结合生成H2O，不能共存 （2）弱酸的酸根在酸性环境下可以和H+结合生成相应的弱酸，不能共存，如：CO32- 、HCO3- 、 S2- 、HS- 、SO32- 、HSO3- 、SiO32-、ClO-、F-、PO43- 、H2PO4- 、HPO4- 、CH3COO- 3．强碱性环境 碱性环境的特征——①pH =13或14②能使酚酞变红或石蕊变蓝等 （1）H+可以和OH-结合生成H2O，不能共存 （2）弱碱的阳离子可以和OH-结合生成弱碱，不能共存，如：NH4+、Mg2+ 、Al3+ 、Fe2+ 、Fe3+ 、Cu2+ 、Ag+等 （3）酸式根可以和OH-反应，不能共存，如：HCO3- 、HS- 、HSO3- 、H2PO4- 、HPO42- 二、离子间不能大量共存的几种情况 溶液中的离子若能发生反应（或违背题目限制条件）则不能大量共存，否则能大量共存。 1．溶液中离子反应生成沉淀，如等，不能共存 2．离子之间反应生成弱电解质等不能大量共存。 3．离子反应生成络离子，如Fe3+和SCN- 4．离子间发生氧化还原反应（后面学习），如：，与、等HCO3- 、HS- 、HSO3- 、H2PO4- 、HPO42- 等与酸、碱都不能共存。 【对点例题】 例1．（2024春·云南红河·高一蒙自一中校考期中）下列离子在水溶液中不能与大量共存的是 A．Na+ B．Ca2+ C．K+ D． 例2．（2024春·湖南长沙·高一统考学业考试）下列无色溶液中能大量共存的离子是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 例3．（2023春·上海浦东新·高一华师大二附中校考期中）某无色溶液含有下列离子中的若干种：、、、、、、OH-、，向该溶液中加入铝粉，只放出，则溶液中能大量存在的离子最多有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【达标检测】 1．（24-25高一下·江苏淮安·期中）在含有大量Ba2＋、H＋、的无色溶液中，还可能大量共存的离子是 A．K＋ B．Cu2＋ C．OH- D． 2．（2023高一下·山东·学业考试）某碱性废水中含有大量的、、、，下列离子在该溶液中能大量存在的是 A． B． C． D． 3．（24-25高一下·湖南株洲·期中）下列各组离子，能在水溶液中大量共存的是 A．H+、Na+、Cl-、HCO B．SO、K+、Na+、Ba2+ C．Ag+、NO、Na+、Cl- D．Cl-、K+、Na+、SO 4．（24-25高一上·青海西宁·期末）下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 5．（24-25高一上·广东梅州·期末）常温下，下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 6．（24-25高一上·新疆·开学考试）在强酸性无色溶液中，可以大量共存的离子是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 7．（24-25高一上·江西抚州·期末）在甲、乙两烧杯的溶液中，分别含有中的三种(每种离子不重复使用)，已知甲烧杯中滴入石蕊试液呈红色，则乙烧杯中含有的离子是 A． B． C． D． 8．（24-25高一下·湖南长沙·期中）下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是 A． B． C． D． 9．（24-25高一上·贵州黔南·阶段练习）在下列溶液中能大量共存的离子有 A．无色溶液中：Cu2+、Al3+、Cl-、 B．酸性溶液中：Ca2+、Mg2+、、 C．碱性溶液中：K+、Na+、Cl-、 D．能使紫色石蕊变红的溶液中：、Fe2+、、K+ 10．（24-25高一上·安徽芜湖·期末）下列在指定溶液中的各组离子，能够大量共存的是 A．无色溶液中： B．酸性溶液中： C．碱性溶液中： D．的溶液中： 11．（24-25高一上·北京昌平·期中）有五种等浓度溶液①、②、③、④NaOH、⑤X五种溶液(X为某未知溶液)，将部分溶液两两混合，现象如下表所示： 序号 操作 现象 离子方程式 ⅰ ①+② 白色沉淀 a ⅱ ②+③ b c ⅲ ①+⑤ 无色气体 d (1)将表格补充完整。a． ；b． ；c． ；d． 。 (2)预测②与④不能发生反应，预测依据是 。 (3)猜测⑤是，因此在实验ⅲ的基础上增加实验ⅳ，证明了猜测，实验ⅳ的操作及现象是 (所需试剂任选)。 12．（24-25高一下·上海·期中）某Y形河流上游两旁有甲、乙两个化工厂，其位置如图所示。经某化学课外活动小组检测，已知它们排放的工业废水中，共含、、、、、六种离子。 (1)经该小组检测，甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是 。 (2)该小组认为，乙厂的废水中含有另外三种离子，如果加一定量的 (选填“活性炭”、“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的贵金属 (填金属元素符号)，达到变废为宝的目的。 (3)该小组有一个设想，建议甲厂和乙厂联合起来，把废水按适当比例混合，可以使废水中的离子转化为 (填化学式)沉淀。 (4)在丙地建立一个灌溉站，河水可以直接来浇灌农田，理由是 。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 考点05 离子共存 【知识梳理】 一、离子共存隐含信息解读 1．溶液颜色 无色溶液中有色的离子不能存在，如：MnO4- （紫色）、Fe3+（黄色）、Fe2+（浅绿色） 、Cu2+（蓝色）、Cr2O72-（橙色） 、Cr3+（绿色）在无色溶液中不能存在 2．强酸性环境 强酸性环境的“特点”——①pH=2或更小②石蕊试纸溶液变红等 （1）OH-可以和H+结合生成H2O，不能共存 （2）弱酸的酸根在酸性环境下可以和H+结合生成相应的弱酸，不能共存，如：CO32- 、HCO3- 、 S2- 、HS- 、SO32- 、HSO3- 、SiO32-、ClO-、F-、PO43- 、H2PO4- 、HPO4- 、CH3COO- 3．强碱性环境 碱性环境的特征——①pH =13或14②能使酚酞变红或石蕊变蓝等 （1）H+可以和OH-结合生成H2O，不能共存 （2）弱碱的阳离子可以和OH-结合生成弱碱，不能共存，如：NH4+、Mg2+ 、Al3+ 、Fe2+ 、Fe3+ 、Cu2+ 、Ag+等 （3）酸式根可以和OH-反应，不能共存，如：HCO3- 、HS- 、HSO3- 、H2PO4- 、HPO42- 二、离子间不能大量共存的几种情况 溶液中的离子若能发生反应（或违背题目限制条件）则不能大量共存，否则能大量共存。 1．溶液中离子反应生成沉淀，如等，不能共存 2．离子之间反应生成弱电解质等不能大量共存。 3．离子反应生成络离子，如Fe3+和SCN- 4．离子间发生氧化还原反应（后面学习），如：，与、等HCO3- 、HS- 、HSO3- 、H2PO4- 、HPO42- 等与酸、碱都不能共存。 【对点例题】 例1．（2024春·云南红河·高一蒙自一中校考期中）下列离子在水溶液中不能与大量共存的是 A．Na+ B．Ca2+ C．K+ D． 【答案】B 【解析】A．Na+与在溶液中不反应，在溶液中能大量共存，A不符合题意； B．Ca2+与反应产生碳酸钙白色沉淀，在溶液中不能大量共存，B符合题意； C．K+与在溶液中不反应，在溶液中能大量共存，C不符合题意； D．NH与不反应，在溶液中能大量共存，D不符合题意； 故选B。 例2．（2024春·湖南长沙·高一统考学业考试）下列无色溶液中能大量共存的离子是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】C 【解析】A．有颜色，不能在无色溶液中能大量存在，故A不选； B．和反应生成沉淀，不能大量共存，故B不选； C．、、三种离子都是无色的，且不发生反应，可以大量共存，故C选； D．和反应生成气体，不能大量共存，故D不选； 故选C。 例3．（2023春·上海浦东新·高一华师大二附中校考期中）某无色溶液含有下列离子中的若干种：、、、、、、OH-、，向该溶液中加入铝粉，只放出，则溶液中能大量存在的离子最多有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】A 【解析】无色溶液中一定不存在Fe3+，溶液中加入金属铝，发生反应并只生成氢气，若溶液呈酸性，则不存在、OH-、，故溶液不可能为酸性，溶液呈碱性，则不存在H+、、Al3+、，一定存在Ba2+、OH-，可能存在，此时溶液中能大量存在的离子最多有3种，因此溶液中能大量存在的离子最多有3种，答案选A。 【达标检测】 1．（24-25高一下·江苏淮安·期中）在含有大量Ba2＋、H＋、的无色溶液中，还可能大量共存的离子是 A．K＋ B．Cu2＋ C．OH- D． 【答案】A 【解析】A．不与其它离子发生反应，可以大量共存，A正确； B．原溶液是无色溶液，在溶液中为蓝色，不可以大量共存，B错误； C．原溶液中存在，会发生反应，不可以大量共存，C错误； D．与反应生成沉淀，不可以大量共存，D错误； 故选A。 2．（2023高一下·山东·学业考试）某碱性废水中含有大量的、、、，下列离子在该溶液中能大量存在的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．与不能大量共存，A不符合题意； B．与、、、、OH-能大量共存，B符合题意； C．与不能大量共存，C不符合题意； D．碱性废水中含有大量的OH-，与OH-不能大量共存，D不符合题意； 故选B。 3．（24-25高一下·湖南株洲·期中）下列各组离子，能在水溶液中大量共存的是 A．H+、Na+、Cl-、HCO B．SO、K+、Na+、Ba2+ C．Ag+、NO、Na+、Cl- D．Cl-、K+、Na+、SO 【答案】D 【解析】A．和H+反应生成H2O和CO2，不能大量共存，A不符合题意； B．钡离子和硫酸根反应生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，B不符合题意； C． Ag+和Cl－反应生成AgCl沉淀，不能大量共存，C不符合题意； D．Cl-、K+、Na+、之间不反应，能大量共存， D符合题意。 答案选D。 4．（24-25高一上·青海西宁·期末）下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【答案】B 【解析】A．与会发生反应产生水，不能大量共存，故A错误； B．离子之间不发生反应，可以大量共存，故B正确； C．与会发生反应产生硫酸钡沉淀，不能大量共存，故C错误； D．与会发生反应产生二氧化碳和水，不能大量共存，故D错误； 故答案选B。 5．（24-25高一上·广东梅州·期末）常温下，下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【答案】C 【解析】A．、、会发生氧化还原反应，不能大量共存，A不符合题意； B．与OH-反应生成和水，不能大量共存，B不符合题意； C．四种离子相互之间不反应，可以大量共存，C符合题意； D．、反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存，D不符合题意； 答案为C。 6．（24-25高一上·新疆·开学考试）在强酸性无色溶液中，可以大量共存的离子是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【答案】D 【解析】A．无色溶液中不能大量共存，A不符合； B．酸性溶液中不能大量共存，B不符合； C．、在溶液中结合生成氯化银沉淀，不能大量共存，C不符合； D．、、、在酸性溶液中不反应，且均是无色的，能大量共存，D符合； 答案选D。 7．（24-25高一上·江西抚州·期末）在甲、乙两烧杯的溶液中，分别含有中的三种(每种离子不重复使用)，已知甲烧杯中滴入石蕊试液呈红色，则乙烧杯中含有的离子是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】甲烧杯中滴入石蕊试液呈红色，说明甲烧杯中含有，和不共存，所以一定在乙烧杯中，和不能共存，则一定在甲烧杯中，根据电荷守恒，一定在甲烧杯中、一定在乙烧杯中，乙烧杯中含有的离子是。 答案选D。 8．（24-25高一下·湖南长沙·期中）下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．不共存，A错误； B．不共存，B错误； C．不共存，C错误； D．不反应，固能共存，D正确； 故选D。 9．（24-25高一上·贵州黔南·阶段练习）在下列溶液中能大量共存的离子有 A．无色溶液中：Cu2+、Al3+、Cl-、 B．酸性溶液中：Ca2+、Mg2+、、 C．碱性溶液中：K+、Na+、Cl-、 D．能使紫色石蕊变红的溶液中：、Fe2+、、K+ 【答案】C 【解析】A．无色溶液中，铜离子不能大量存在，A错误； B．酸性溶液中，碳酸根离子不能大量存在，且碳酸根离子与钙离子和镁离子都不能大量共存，B错误； C．碱性溶液中，选项中的四种离子相互之间不反应，能大量共存，C正确； D．使紫色石蕊变红的溶液呈酸性，酸性溶液中，硝酸根离子、亚铁离子不能大量共存，D错误； 故答案选C。 10．（24-25高一上·安徽芜湖·期末）下列在指定溶液中的各组离子，能够大量共存的是 A．无色溶液中： B．酸性溶液中： C．碱性溶液中： D．的溶液中： 【答案】D 【解析】A．含铜离子的溶液为蓝色，其与氢氧根离子反应生成沉淀而不能大量共存，碳酸氢根离子和氢氧根离子反应生成水和碳酸根离子，不能大量共存，故A项错误； B．酸性溶液中含有氢离子，碳酸根离子、硫离子均与氢离子反应生成弱电解质，不能大量共存，故B项错误； C．碱性溶液中含有氢氧根离子，与铁离子不能大量共存，故C项错误； D．pH=1的溶液显酸性，酸性溶液中，四种离子之间相互不反应，可以大量共存，故D项正确； 故本题选D。 11．（24-25高一上·北京昌平·期中）有五种等浓度溶液①、②、③、④NaOH、⑤X五种溶液(X为某未知溶液)，将部分溶液两两混合，现象如下表所示： 序号 操作 现象 离子方程式 ⅰ ①+② 白色沉淀 a ⅱ ②+③ b c ⅲ ①+⑤ 无色气体 d (1)将表格补充完整。a． ；b． ；c． ；d． 。 (2)预测②与④不能发生反应，预测依据是 。 (3)猜测⑤是，因此在实验ⅲ的基础上增加实验ⅳ，证明了猜测，实验ⅳ的操作及现象是 (所需试剂任选)。 【答案】(1) 白色沉淀 (2)不符合复分解反应的条件(或者，没有沉淀或气体或水生成) (3)将②和⑤混合，产生白色沉淀，结合实验ⅲ，即可证明⑤是硫酸 【解析】（1）、反应生成亚硫酸钡沉淀，所以反应的离子方程式为；、反应生成白色沉淀氯化银，反应的离子方程式为；、X反应生成无色气体二氧化硫，可知X是强酸，反应的离子方程式为； （2）、NaOH不能发生反应的原因是不符合复分解反应的条件； （3）和⑤混合，产生白色沉淀，结合实验ⅲ，即可证明⑤是硫酸。 12．（24-25高一下·上海·期中）某Y形河流上游两旁有甲、乙两个化工厂，其位置如图所示。经某化学课外活动小组检测，已知它们排放的工业废水中，共含、、、、、六种离子。 (1)经该小组检测，甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是 。 (2)该小组认为，乙厂的废水中含有另外三种离子，如果加一定量的 (选填“活性炭”、“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的贵金属 (填金属元素符号)，达到变废为宝的目的。 (3)该小组有一个设想，建议甲厂和乙厂联合起来，把废水按适当比例混合，可以使废水中的离子转化为 (填化学式)沉淀。 (4)在丙地建立一个灌溉站，河水可以直接来浇灌农田，理由是 。 【答案】(1)K+、Cl-、OH- (2) 铁粉 Ag (3)AgCl、Fe（OH）3、Ag2O (4)经过滤后溶液中主要含有KNO3，KNO3中有钾元素和氮元素为复合肥料 【分析】甲厂废水呈碱性，则溶液中含有大量的OH-，与OH-离子反应的Ag+、Fe3+不能大量共存，根据溶液电中性可知甲厂废水中应含有阳离子K+，乙厂中含有Ag+、Fe3+，Cl-不能与Ag+共存，即乙厂废水中的离子为Ag+、Fe3+、；甲厂废水中的离子为：K+、Cl-、OH-。 【解析】（1）由分析得，甲厂废水中的离子为：K+、Cl-、OH-； （2）乙厂废水中的离子为Ag+、Fe3+、，回收贵金属即Ag，可向乙厂废水中加入铁粉，发生反应：Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+，可以使Ag析出，回收Ag； （3）甲厂废水中的离子为：K+、Cl-、OH-，乙厂废水中的离子为Ag+、Fe3+、，把废水按适当比例混合，可以使Ag+、Cl-转化为AgCl沉淀，Fe3+、OH-转化为Fe（OH）3沉淀，Ag+也能与OH-结合为AgOH沉淀，但AgOH不稳定，很快分解为Ag2O； （4）经过滤后溶液中主要含有KNO3，KNO3中有钾元素和氮元素为复合肥料。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$