专题02 溶液中离子能否大量共存的判断（重难点讲义）化学鲁科版2019必修第一册

专题02 溶液中离子能否大量共存的判断 1、 应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。 2、 掌握离子共存的条件，会判断溶液中离子能否大量共存。 3、 会判断有限制条件的离子共存。 一、同一溶液中有多种离子时，若任意两种离子间发生反应，即为不能大量共存。常考的不能大量共存的类型如下： 1．生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存 阳离子 不能大量共存的阴离子 Ba2+、Ca2+、Pb2+ 、、、、、S2− Fe3+、Cu2+、Fe2+ OH−、S2−、、、、 Mg2+、Al3+、Zn2+ OH−、、、、 H+ 2．生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存 离子 不能大量共存的离子 H+ 、、、、、S2−、HS− OH− (浓溶液并加热) 3．生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等) H+与CH3COO−、、S2−、等生成弱酸不能大量共存；OH−与(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H+与OH−生成水不能大量共存。 4．发生氧化还原反应的离子不能大量共存 强氧化性离子 还原性离子 ClO−、 (H+)、(H+)、Fe3+、、 Fe2+(可与Fe3+共存)、S2−、I−、、HS−、 5．发生相互促进水解反应的离子不能大量共存 阳离子 阴离子 Fe3+、Al3+ 、、、S2− 6．发生络合反应的离子不能大量共存 阳离子 离子或分子 Fe3+ SCN−、C6H5O−(苯酚根离子) I− I2 7．离子共存题中的常见“陷阱” 条件类型 题目中的常见表述 含义 常见的限 制条件 “无色” 有色离子不能大量存在 “pH=1”或“pH=13” 溶液显酸性或碱性 “因发生氧化还原反应而不能共存” 具有氧化性的离子和还原性的离子不共存 常见的 易错点 “透明” “透明”也可“有色” “不能共存” 易看成“能共存” 常见的隐 含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性 “由水电离出的 c(H+)= 1×10−12 mol·L−1” 溶液既可能显酸性也可能显碱性 “通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能存在 常见题干 要求 （1）“一定大量共存” （2）“可能大量共存” （3）“不能大量共存” 审清关键字 二、离子共存的判断方法 1．离子间相互结合呈沉淀析出时不能大量共存。 如形成BaSO4、CaSO4、H2SiO3、MgCO3、Ag2SO4等。 2．离子间相互结合呈气体逸出时不能大量共存。 如H+与S2−、HS−、、、、，OH−与等。 3．离子间相互结合成弱电解质时不能大量共存。 如H+与CH3COO−、OH−、ClO−、F−、、、。 4．离子间发生双水解反应析出沉淀或逸出气体时不能大量共存。 如Al3+ 分别与、、、、、C6H5O−；Al3+与S2−、HS−等。 5．离子间发生氧化还原反应时不能大量共存。 如：、ClO−、Fe3+分别与I−、S2−、等。 6．在酸性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。 如和I−、S2−、、Fe2+在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在的情况下则不能共存。 7．离子间相互结合成络合离子时不能大量共存。 如Fe3+与SCN−络合，Ag+、、OH−生成［Ag(NH3)2］+，Fe3+与C6H5O− (H+)也络合等。 8．注意题目的前提设置。 颜色：Cu2+、Fe3+、Fe2+、等有颜色； 酸碱性：直接/间接——指示剂的颜色，水电离出H+或OH−，与Al反应产生H2等。 题型01 无限定条件的离子共存 【典例】下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A．Ba2+、Cu2+、、 B．、H+、Na+、K+ C．K+、Na+、、Cl- D．H+、Cl-、、Ag+ 【答案】C 【解析】 A．钡离子和硫酸根会生成沉淀而不能大量共存，A不符合题意； B．碳酸根和氢离子不能大量共存，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．氯离子和银离子会生成不溶于酸和水的沉淀氯化银，二者不能大量共存，D不符合题意； 综上所述答案为C。 【变式】水溶液中能大量共存的一组离子是 A．、Ba2＋、Br－、 B．Cl－、、Fe2＋、H＋ C．K＋、Na＋、、 D．Na＋、H＋、、 【答案】C 【解析】A．Ba2＋与能反应生成BaCO3沉淀，不能大量共存。B. 与H＋能反应生成SO2和H2O，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＋与能反应生成CO2和H2O，不能大量共存。 题型02 限定条件下的离子共存 【典例】25℃时，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A．pH=1的溶液中：Na+、K+、MnO、CO B．能与铝反应产生氢气的溶液中：Cu2+、Mg2+、NO、SO C．0.1mol·L-1FeCl3溶液中：Fe2+、NH、SCN-、SO D．无色溶液中：K+、Al3+、NH、Cl- 【答案】D 【解析】 A．pH=1的溶液呈强酸性，与发生反应：，二者不共存，A错误； B．铝既能和酸性溶液也能和强碱性溶液产生氢气，若溶液呈酸性，与NO体现强氧化性，与铝反应不产生氢气；若溶液呈强碱性，Cu2+、Mg2+与不共存，B错误； C．与发生络合反应得到红色络合物，不能大量共存，C错误； D．K+、Al3+、NH、Cl-在无色溶液中不反应，可以大量共存，D正确； 答案为：D。 【变式】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．含大量的溶液： B．的溶液： C．与粉反应放出气体的溶液： D．使紫色石蕊变蓝的溶液： 【答案】B 【解析】 A．不能大量共存，与不共存亚硫酸钙是微溶于水，A错误； B．，则溶液显酸性，可以共存，B正确； C．与粉反应放出气体的溶液可以是酸性也可以是碱性，若为酸性， 不能大量共存，C错误； D．使紫色石蕊变蓝的溶液显碱性，不能与铵根共存会生成氨气，D错误； 答案选B。 题型03复杂体系中的离子共存 【典例】透明溶液中可能含有Fe2+、 Fe3+、 Al3+、、Cl-、I-、、中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入4支试管里，做如下实验： ①测定溶液pH，溶液显酸性，向溶液中加入足量稀硫酸和铜粉，振荡溶液充分反应，产生某种无色气体1.12 L(标准状况)，该气体遇到空气立即变红棕色气体； ②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为3.2 g； ③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12 L(标准状况)； ④向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33 g； 下列对实验结论的分析合理的是 A．可能存在Al3+、Fe2+ B．只存在、、、 Fe3+ C．一定不存在Cl-、I- D．可能存在Al3+，一定存在Cl- 【答案】D 【分析】 ①该气体应是NO，在酸性溶液中，Cu和稀硝酸反应产生，则存在，稀硝酸具有强氧化性，Fe2+、I-与不能共存，则无Fe2+、I-，n()=n(NO2)=n(NO)=V/Vm=1.12L/22.4L/mol=0.05mol； ②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液有沉淀产生，则一定含有Fe3+，可能含有Al3+，过滤、洗涤、灼烧后得固体是Fe2O3，质量为3.2g，则n=m/M=3.2g/160g=0.02mol，则n(Fe3+)=0.04mol； ③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12L(标准状况)，铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气，n()=n(NH3)=V/Vm=1.12L/22.4L/mol=0.05mol，一定存在； ④向溶液中加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33g，一定存在，n()=n(BaSO4)=m/M=2.33g/233g/mol=0.01mol， 一定存在：n()=0.05mol，n(Fe3+)=0.04mol，n()=0.05mol，n()=0.01mol，一定不存在：Fe2+、I-，可能存在：Al3+、Cl-，由于溶液呈酸性，根据电荷守恒，n(+)=0.04×3+0.05×1=0.17mol，n(-)=0.05×1+0.01×2=0.07mol，则一定含有Cl-。 【解析】 由分析知，一定存在： 、Fe3+、、、Cl-，可能存在：Al3+，一定不存在：Fe2+、I-，故D符合题意。 故选D。 【变式】某试液中可能含有K+、、Fe2+、Al3+、Cl-、、、[Al(OH)4]-中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol·L-1，某同学进行了如下实验。下列说法不正确的是 A．气体A可以用排水法收集 B．滤液X中大量存在的阳离子有、Fe3+、Ba2+和H+ C．沉淀C一定是BaCO3 D．无法确定原试液中是否含有K+ 【答案】D 【分析】​​加过量稀硫酸​​：无明显现象，说明不含（否则产生气泡）和[Al(OH)4]-（与过量 H+ 反应无沉淀）。加过量 Ba(NO3)2：酸性条件下 NO具强氧化性，将 Fe2+ 氧化为 Fe3+，同时生成 NO（气体A），沉淀A为 BaSO4​（来自稀硫酸或原溶液中​）。滤液X加过量NaOH​​：产生气体B（NH3​，证明含），沉淀B为 Fe(OH)3​（证明原溶液含 Fe2+）。滤液加少量 CO2：生成沉淀C（BaCO3​，由 Ba2+ 与反应生成）。离子共存与电荷守恒分析必含离子：Fe2+、​（实验验证），Cl−、​（电荷守恒：2×0.1+1×0.1=1×0.1+2×0.1）。不含离子：、[Al(OH)4]-（第一步排除），Al3+（若存在，电荷不守恒），K+（若存在正电荷超额，违反浓度均为 0.1mol/L 的条件）。 【解析】A．气体A为 NO，不溶于水，可用排水法收集，故A正确； B．滤液X中 Fe2+ 被氧化为 Fe3+，阳离子含 、Fe3+、Ba2+、H+（过量稀硫酸提供），故B正确； C．滤液中 Ba2+ 与 生成的沉淀，沉淀C为 BaCO3，故C正确； D．根据电荷守恒，原溶液中 K+ 不可能存在（若存在，正电荷无法平衡），可确定不含 K+，故D错误； 故选D。 题型04 基于图像分析的离子共存 【典例】．向含的溶液中通入一定体积的使其充分反应，再向所得溶液中逐滴滴加稀盐酸。测得产生的物质的量随加入的物质的量变化如图所示。则下列说法错误的是 A．A点之前发生的离子反应为 B．图中的 C．在D点对应的溶液中，不能大量共存 D．向氢氧化钠溶液中通入的体积为 【答案】D 【分析】向NaOH溶液中通入一定量气体，发生反应：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，当该反应完成后，向所得溶液中滴入稀盐酸，发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，后发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。两步反应消耗HCl的物质的量及体积相同。NaOH溶液中含有溶质的物质的量1.0 mol，从B点到C点发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，在C点CO2气体达到最大量，此时反应完全，溶液为NaCl溶液，根据元素守恒可知n(HCl)=n(NaCl)= n(NaOH)=1.0 mol，则b=1.0；发生该反应消耗HCl 1.0 mol -0.6 mol =0.4 mol＜0.6 mol，说明NaOH溶液与CO2气体反应时NaOH未完全反应，所得溶液为NaOH与Na2CO3混合溶液。在0A段发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O，AB段发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，BC段发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，C点溶液恰好为NaCl溶液，后加入稀盐酸，不发生反应，溶液为NaCl、HCl混合溶液。 【解析】A．根据上述分析可知：在0A段发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O，其离子方程式为：，A正确； B．由分析可知，图中的，B正确； C．在D点对应的溶液为NaCl、HCl混合溶液，酸性条件下，高锰酸根离子会将氯离子氧化为氯气，不能大量共存，C正确； D．没有标况，不能计算二氧化碳的体积，D错误； 故选D。 【变式】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 ①a点对应的溶液中：Na＋、OH-、SO、NO ②b点对应的溶液中：K＋、Ca2＋、NO、Cl- ③c点对应的溶液中：Na＋、Ca2＋、NO、Cl- ④d点对应的溶液中：F-、NO、Fe2＋、Ag＋ A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】B 【分析】由图可知，a点为碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液，b点为碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液，c点为氯化钠溶液，d点为氯化钠和盐酸的混合溶液。 【解析】①OH-和碳酸氢根离子在溶液中会发生反应，不能大量共存，①不符合题意； ②b点为碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液，K＋、Ca2＋、NO、Cl-在溶液中不发生任何反应，能大量共存，②符合题意； ③c点为氯化钠溶液，Na＋、Ca2＋、NO、Cl-在溶液中不发生任何反应，能大量共存，③符合题意； ④d点为氯化钠和盐酸的混合溶液，酸性条件下，氟离子与氢离子反应生成氢氟酸，硝酸根离子会与亚铁离子发生氧化还原反应，银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存，④不符合题意； 故选B。 【巩固训练】 1. 某无色溶液中，可大量共存的离子组是 A．Na+、、、Br- B．Cu2+、、Cl-、 C．H+、I-、K+、 D．K+、Mg2+、、OH- 【答案】A 【解析】A．选项离子均无色，彼此不发生任何反应，可以大量共存，A符合题意； B．Cu2+的水溶液显蓝色，在无色溶液中不能大量存在，B不符合题意； C．H+、I-、会发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意； D．Mg2+、OH-会反应产生Mg(OH)2沉淀，不能大量共存，D不符合题意； 故合理选项是A。 2. 有甲、乙、丙、丁四位同学分别对四种溶液中所含的离子进行检验，所得结果如下，其中一定错误的结果是 甲：K＋、Na＋、OH-、 乙：OH-、、Cl-、K＋ 丙：Cu2＋、、OH-、Cl- 丁：Ba2＋、Na＋、OH-、 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【解析】 甲：K+、OH-、Na+、之间不反应，在溶液中能够大量共存，正确； 乙：OH-、、Cl-、K＋离子之间不反应，在溶液中能够大量共存，正确； 丙：Cu2+、OH-之间能够反应生成氢氧化铜沉淀，不能共存，错误； 丁：Ba2+、Na+、OH-、之间不反应，在溶液中能够大量共存，正确； 检验结果错误的是丙，故选C。 3. 制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，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+、、Cl−、 B．加入少量NaClO溶液：、Fe2+、H+、、ClO− C．加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、、、OH− D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、、Cl−、ClO−、OH− 【答案】D 【解析】A、Cl2具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，因此Fe2+不存在，A错误；B、ClO−具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+不存在，另外氢离子与次氯酸根离子也不能大量共存，B错误；C、Fe2+与OH−反应生成氢氧化亚铁沉淀，与OH−反应生成一水合氨，C错误；D、组内离子可以在溶液中存在，D正确。答案选D。 4. 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−1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42− C. 0. 1 mol·L−1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO−、NO3− D. 0. 1 mol·L−1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42−、HCO3− 【答案】B 【解析】A项，I-具有强还原性，ClO-具有强氧化性，I-与ClO-发生氧化还原反应，I-与ClO-不能大量共存；B项，在Fe2（SO4）3溶液中离子相互间不反应，能大量共存；C项，CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH，在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在；D项，Mg2+、HCO3-都能与OH-反应，Mg2+、HCO3-与OH-不能大量共存；答案选B。 点睛：本题考查离子共存，掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有：①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体，如题中C、D项；②离子间发生氧化还原反应，如题中A项；③离子间发生双水解反应，如Al3+与HCO3-等；④离子间发生络合反应，如Fe3+与SCN-等；⑤注意题中的附加条件。 5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．无色透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl– B．=1×10 −12的溶液中：K+、Na +、、 C．c(Fe2+) =1 mol·L−1的溶液中：K+、、、 D．能使甲基橙变红的溶液中：Na+、、、 【答案】B 【解析】A．Fe3+和SCN−会发生反应生成血红色的配合物，A错误；B．根据KW可以求出c(OH−)=0.1mol/L，溶液显碱性，这4种离子可以大量共存，B正确；C．Fe2+还原性较强，氧化性较强，两者因发生氧化还原反应而不能大量共存，C错误；D．使甲基橙变红的溶液显酸性，不能在酸性溶液中大量共存，D错误。 6. 常温下，某溶液A中含有中的若干种，且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L，现取该溶液进行有关实验，实验结果如图所示。下列有关说法正确的是 A．溶液A中存在 B．沉淀乙中只有 C．溶液A可能是由按物质的量之比为混合而成的溶液 D．要确定A溶液中是否存在或中的一种，能通过检验来确定 【答案】D 【分析】由题意可知，由A与过量(NH4)2CO3生成无色气体甲和白色沉淀甲，则一定有Al3+，Al3+与双水解生成Al(OH)3 和CO2,没有红褐色沉淀生成，则一定没有Fe3+，有Al3+则一定不存在，加入过量，白色沉淀一定有BaCO3，可能有BaSO4，气体乙为NH3,溶液乙加铜和浓硫酸气体丙遇空气变红棕色，则一定有 ,由于各离子物质的量浓度相等，一定有Al3+、，溶液要保持电中性，则一定有，则沉淀乙为BaCO3 、BaSO4，根据溶液显电中性，是否存在Na+或K+可通过负电荷是否存在Cl-决定。 【解析】A．由于甲是白色沉淀，故A中不可能含有，A错误； B．沉淀乙中有，B错误； C．不符合各离子浓度都相等的条件，溶液A可能是由AlCl3、NaNO3、Al2(SO4)3按物质的量之比为1:3:1混合而成的溶液，C错误； D．检测出后，由电荷守恒可知含有或，D正确； 故答案选D。 7. 下列各组离子在碱性条件下能大量共存，而在强酸性条件下能发生氧化还原反应的是（ ） A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【答案】C 【解析】 A．碱性溶液中，OH-与Mg2+结合生成沉淀，则不能共存，故A错误； B．碱性溶液中，该组离子之间不反应，能共存，但加入酸不发生氧化还原反应，故B错误； C．碱性溶液中，该组离子之间不反应，能共存，且加入酸时H+、NO3-、SO32-发生氧化还原反应，故C正确； D．碱性溶液中，OH-与NH4+结合生成弱电解质，则不能共存，故D错误； 故答案为C。 8. 下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是 离子组 要求 A K＋、Al3+、Cl-、MnO 溶液无色澄清 B H＋、NO、Ca2＋、HCO 逐滴滴加盐酸，立即产生气体 C Na+、Cu2+、Cl-、SO 逐滴滴加NaOH溶液，产生沉淀 D NH、Al3＋、SO、OH- 在新制氯水中也能大量共存 【答案】C 【解析】A．离子为紫红色，且与Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气不能大量共存，A错误； B．H+与HCO不能大量共存，会生成CO2气体和水，B错误； C．Na+、Cu2+、Cl-、SO可以大量共存，逐滴滴加NaOH溶液，产生Cu(OH)2沉淀，C正确； D．NH、Al3＋和OH-不能大量共存，Al3＋和OH-生成Al(OH)3沉淀，NH和OH-生成NH3·H2O弱电解质，D错误； 答案选C。 9. 常温下，下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是 A．碱性溶液中： B．无色溶液：   C．含有大量Fe3+的溶液： 、K⁺、SCN⁻、Cl⁻ D．能与铝反应产生氢气的溶液： 【答案】A 【解析】A．碱性溶液中，Na+、K+为可溶性阳离子，在强碱性条件下稳定，与碱性环境无反应，能大量共存，A正确； B．Cu2+在水溶液中呈蓝色，与“无色溶液”条件矛盾，B错误； C．Fe3+与SCN-会形成Fe(SCN)3等络合物，导致无法大量共存，C错误； D．与铝反应产生H2的溶液可能为酸性或强碱性。若为酸性，在H+存在下会与Fe2+发生氧化还原反应；若为碱性，Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀，且可能被氧化，无论哪种情况，Fe2+与均无法共存，D错误； 故选A。 10. 对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( ) 粒子组 判断和分析 A Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O 不能大量共存，因发生反应： Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O B H＋、K＋、S2O、SO 不能大量共存，因发生反应： 2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O C Na＋、Fe3＋、SO、H2O2 能大量共存，粒子间不反应 D H＋、Na＋、Cl－、MnO 能大量共存，粒子间不反应 【答案】B 【解析】Al3＋和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlO，故A错误；Fe3＋可催化H2O2分解，所以Fe3＋与H2O2不能大量共存，故C错误；在酸性条件下MnO能将Cl－氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误。 11. 下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是( ) 选项 实验 粒子组 A 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、NO3-、NO B 硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、SO42-、HSO3- C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H+、K+、Mn2+、Cl- D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H+、Fe2+、Cl-、H2O2 【答案】C 【解析】A项，稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、NO3-和NO，NO难溶于水，无法大量存在，A不符合题意；B项，70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2，溶液中应含H+、Na+、SO42-，但HSO3-在强酸性条件下会转化为SO2和H2O，无法大量存在，B不符合题意；C项，浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2，产物为K+、Mn2+、Cl-和H+，这些离子在酸性环境中稳定共存，无后续反应干扰，C符合题意；D项，FeCl3催化H2O2分解生成O2，溶液中应含Fe3＋而非Fe2＋，D不符合题意；故选C。 12. 某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、[Al(OH)4]-中的若干种离子，离子浓度均为相同，某同学进行了如下实验。下列说法正确的是( ) A．原溶液中存在NH4+、Fe2+、Cl-、SO42- B．滤液中大量存在的阳离子只有NH4+、Fe3+和Ba2+ C．沉淀为Al(OH)3 D．无法确定原试液中是否含有Al3+、K+ 【答案】A 【解析】加入过量稀硫酸无明显现象，说明无CO32-；加入过量Ba(NO3)2溶液有气体A生成，说明溶液中存在还原性离子，即含有Fe2+，因Fe2+能与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应，故溶液中无[Al(OH)4]-；因为前面加入了稀硫酸，故由生成沉淀A(硫酸钡)不能说明溶液中存在SO42-；向滤液X中加入过量NaOH溶液有气体B生成，说明存在NH4+，沉淀B为氢氧化铁；向滤液Y中通入少量CO2得到沉淀C，则沉淀C可以是BaCO3或Al(OH)3或二者的混合物，又因为试液中各离子的浓度相同，根据电荷守恒及以上分析可知，原溶液中一定存在SO42-、Cl-，一定不存在K+、Al3+，故沉淀C为BaCO3。A项，原溶液中存在NH4+、Fe2+、SO42-、Cl-，A正确；B项，滤液X中大量存在的阳离子为Fe3+、NH4+、Ba2+、H+，B错误；C项，沉淀C为BaCO3，C错误；D项，原溶液中存在Cl-，一定不存在K+，D错误；故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 溶液中离子能否大量共存的判断 1、 应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。 2、 掌握离子共存的条件，会判断溶液中离子能否大量共存。 3、 会判断有限制条件的离子共存。 一、同一溶液中有多种离子时，若任意两种离子间发生反应，即为不能大量共存。常考的不能大量共存的类型如下： 1．生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存 阳离子 不能大量共存的阴离子 Ba2+、Ca2+、Pb2+ 、、、、、S2− Fe3+、Cu2+、Fe2+ OH−、S2−、、、、 Mg2+、Al3+、Zn2+ OH−、、、、 H+ 2．生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存 离子 不能大量共存的离子 H+ 、、、、、S2−、HS− OH− (浓溶液并加热) 3．生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等) H+与CH3COO−、、S2−、等生成弱酸不能大量共存；OH−与(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H+与OH−生成水不能大量共存。 4．发生氧化还原反应的离子不能大量共存 强氧化性离子 还原性离子 ClO−、 (H+)、(H+)、Fe3+、、 Fe2+(可与Fe3+共存)、S2−、I−、、HS−、 5．发生相互促进水解反应的离子不能大量共存 阳离子 阴离子 Fe3+、Al3+ 、、、S2− 6．发生络合反应的离子不能大量共存 阳离子 离子或分子 Fe3+ SCN−、C6H5O−(苯酚根离子) I− I2 7．离子共存题中的常见“陷阱” 条件类型 题目中的常见表述 含义 常见的限 制条件 “无色” 有色离子不能大量存在 “pH=1”或“pH=13” 溶液显酸性或碱性 “因发生氧化还原反应而不能共存” 具有氧化性的离子和还原性的离子不共存 常见的 易错点 “透明” “透明”也可“有色” “不能共存” 易看成“能共存” 常见的隐 含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性 “由水电离出的 c(H+)= 1×10−12 mol·L−1” 溶液既可能显酸性也可能显碱性 “通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能存在 常见题干 要求 （1）“一定大量共存” （2）“可能大量共存” （3）“不能大量共存” 审清关键字 二、离子共存的判断方法 1．离子间相互结合呈沉淀析出时不能大量共存。 如形成BaSO4、CaSO4、H2SiO3、MgCO3、Ag2SO4等。 2．离子间相互结合呈气体逸出时不能大量共存。 如H+与S2−、HS−、、、、，OH−与等。 3．离子间相互结合成弱电解质时不能大量共存。 如H+与CH3COO−、OH−、ClO−、F−、、、。 4．离子间发生双水解反应析出沉淀或逸出气体时不能大量共存。 如Al3+ 分别与、、、、、C6H5O−；Al3+与S2−、HS−等。 5．离子间发生氧化还原反应时不能大量共存。 如：、ClO−、Fe3+分别与I−、S2−、等。 6．在酸性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。 如和I−、S2−、、Fe2+在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在的情况下则不能共存。 7．离子间相互结合成络合离子时不能大量共存。 如Fe3+与SCN−络合，Ag+、、OH−生成［Ag(NH3)2］+，Fe3+与C6H5O− (H+)也络合等。 8．注意题目的前提设置。 颜色：Cu2+、Fe3+、Fe2+、等有颜色； 酸碱性：直接/间接——指示剂的颜色，水电离出H+或OH−，与Al反应产生H2等。 题型01 无限定条件的离子共存 【典例】下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A．Ba2+、Cu2+、、 B．、H+、Na+、K+ C．K+、Na+、、Cl- D．H+、Cl-、、Ag+ 【变式】水溶液中能大量共存的一组离子是 A．、Ba2＋、Br－、 B．Cl－、、Fe2＋、H＋ C．K＋、Na＋、、 D．Na＋、H＋、、 题型02 限定条件下的离子共存 【典例】25℃时，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A．pH=1的溶液中：Na+、K+、MnO、CO B．能与铝反应产生氢气的溶液中：Cu2+、Mg2+、NO、SO C．0.1mol·L-1FeCl3溶液中：Fe2+、NH、SCN-、SO D．无色溶液中：K+、Al3+、NH、Cl- 【变式】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．含大量的溶液： B．的溶液： C．与粉反应放出气体的溶液： D．使紫色石蕊变蓝的溶液： 题型03复杂体系中的离子共存 【典例】透明溶液中可能含有Fe2+、 Fe3+、 Al3+、、Cl-、I-、、中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入4支试管里，做如下实验： ①测定溶液pH，溶液显酸性，向溶液中加入足量稀硫酸和铜粉，振荡溶液充分反应，产生某种无色气体1.12 L(标准状况)，该气体遇到空气立即变红棕色气体； ②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为3.2 g； ③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12 L(标准状况)； ④向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33 g； 下列对实验结论的分析合理的是 A．可能存在Al3+、Fe2+ B．只存在、、、 Fe3+ C．一定不存在Cl-、I- D．可能存在Al3+，一定存在Cl- 【变式】某试液中可能含有K+、、Fe2+、Al3+、Cl-、、、[Al(OH)4]-中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol·L-1，某同学进行了如下实验。下列说法不正确的是 A．气体A可以用排水法收集 B．滤液X中大量存在的阳离子有、Fe3+、Ba2+和H+ C．沉淀C一定是BaCO3 D．无法确定原试液中是否含有K+ 题型04 基于图像分析的离子共存 【典例】．向含的溶液中通入一定体积的使其充分反应，再向所得溶液中逐滴滴加稀盐酸。测得产生的物质的量随加入的物质的量变化如图所示。则下列说法错误的是 A．A点之前发生的离子反应为 B．图中的 C．在D点对应的溶液中，不能大量共存 D．向氢氧化钠溶液中通入的体积为 【变式】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 ①a点对应的溶液中：Na＋、OH-、SO、NO ②b点对应的溶液中：K＋、Ca2＋、NO、Cl- ③c点对应的溶液中：Na＋、Ca2＋、NO、Cl- ④d点对应的溶液中：F-、NO、Fe2＋、Ag＋ A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【巩固训练】 1. 某无色溶液中，可大量共存的离子组是 A．Na+、、、Br- B．Cu2+、、Cl-、 C．H+、I-、K+、 D．K+、Mg2+、、OH- 2. 有甲、乙、丙、丁四位同学分别对四种溶液中所含的离子进行检验，所得结果如下，其中一定错误的结果是 甲：K＋、Na＋、OH-、 乙：OH-、、Cl-、K＋ 丙：Cu2＋、、OH-、Cl- 丁：Ba2＋、Na＋、OH-、 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 3. 制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，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+、、Cl−、 B．加入少量NaClO溶液：、Fe2+、H+、、ClO− C．加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、、、OH− D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、、Cl−、ClO−、OH− 4. 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−1Fe2(SO4)3溶液：Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42− C. 0. 1 mol·L−1HCl 溶液：Ba2+、K+、CH3COO−、NO3− D. 0. 1 mol·L−1NaOH溶液：Mg2+、Na+、SO42−、HCO3− 5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．无色透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl– B．=1×10 −12的溶液中：K+、Na +、、 C．c(Fe2+) =1 mol·L−1的溶液中：K+、、、 D．能使甲基橙变红的溶液中：Na+、、、 6. 常温下，某溶液A中含有中的若干种，且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L，现取该溶液进行有关实验，实验结果如图所示。下列有关说法正确的是 A．溶液A中存在 B．沉淀乙中只有 C．溶液A可能是由按物质的量之比为混合而成的溶液 D．要确定A溶液中是否存在或中的一种，能通过检验来确定 7. 下列各组离子在碱性条件下能大量共存，而在强酸性条件下能发生氧化还原反应的是（ ） A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 8. 下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是 离子组 要求 A K＋、Al3+、Cl-、MnO 溶液无色澄清 B H＋、NO、Ca2＋、HCO 逐滴滴加盐酸，立即产生气体 C Na+、Cu2+、Cl-、SO 逐滴滴加NaOH溶液，产生沉淀 D NH、Al3＋、SO、OH- 在新制氯水中也能大量共存 9. 常温下，下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是 A．碱性溶液中： B．无色溶液：   C．含有大量Fe3+的溶液： 、K⁺、SCN⁻、Cl⁻ D．能与铝反应产生氢气的溶液： 10. 对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( ) 粒子组 判断和分析 A Na＋、Al3＋、Cl－、NH3·H2O 不能大量共存，因发生反应： Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O B H＋、K＋、S2O、SO 不能大量共存，因发生反应： 2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O C Na＋、Fe3＋、SO、H2O2 能大量共存，粒子间不反应 D H＋、Na＋、Cl－、MnO 能大量共存，粒子间不反应 11. 下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是( ) 选项 实验 粒子组 A 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、NO3-、NO B 硫酸与Na2SO3制SO2 H+、Na+、SO42-、HSO3- C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H+、K+、Mn2+、Cl- D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H+、Fe2+、Cl-、H2O2 12. 某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、[Al(OH)4]-中的若干种离子，离子浓度均为相同，某同学进行了如下实验。下列说法正确的是( ) A．原溶液中存在NH4+、Fe2+、Cl-、SO42- B．滤液中大量存在的阳离子只有NH4+、Fe3+和Ba2+ C．沉淀为Al(OH)3 D．无法确定原试液中是否含有Al3+、K+ / 学科网（北京）股份有限公司 $$