第二章 化学物质及其变化第二章 化学物质及其变化

第二节 离子反应第二节 离子反应

离子共存问题离子共存问题第三课时

黑龙江省庆安县第一中学 孙秀民黑龙江省庆安县第一中学 孙秀民

符合下列情况的离子在溶液中不能大量共存：（ 1 ）生成难溶物或微溶物的离子。如 Ba2+ 和 SO4

2- 。

（ 2 ）生成气体或挥发性物质的离子。如 H+ 和 CO32- 、

（ 3 ）生成难电离的物质的离子。如 H+ 和 CH3COO- 、

H+ 和 SO32- 、 H+ 和 HCO3

- 、 H+ 和 HSO3- 、 O

H- 和 NH4+ 等。

H+ 和 OH- 等。

Ca2+ 和 OH- 、 Ag+ 和 Cl- 、 Cu2+ 和 OH- 等。

（ 4 ）酸式弱酸根离子 (HCO3- 、 HSO3

- 、 HS- 、HPO4

2- 、 H2PO4-) 既不能与 H+ 大量共存，又不能

与 OH- 大量共存。（ 5 ） HSO4- 不能与 OH- 大量共存。

（ 6 ）发生氧化还原反应的离子。

氧化性离子 ( 如 Fe3+ 、 H++NO3- 、 ClO- 、 Mn

O4- 等 )

与还原性离子 ( 如 S2- 、 I- 等 ) 不能大量共存。特别提示：要注意题目的附加隐含条件，如：

“ 酸性溶液”、“碱性溶液”、“无色溶液”、“因发生氧化还原反应而不能共存”等。

中学常见的有颜色的离子：MnO4

- ：紫色 Cu2+ ：蓝色Fe3+ ：棕黄色 Fe2+ ：浅绿色

练习：判断下列各组离子在溶液中能否大量共存练习：判断下列各组离子在溶液中能否大量共存 ..

① ① CaCa2+2+ Na Na++ CO CO332-2- NO NO33

--

② ② CaCa2+2+ Na Na++ SO SO442-2- NO NO33

--

③ ③ HH++ K K++ Cl Cl-- OH OH--

④ ④ NHNH44++ K K++ OH OH-- SO SO44

2-2-

⑤ ⑤ SOSO442-2- K K++ H H++ HCO HCO33

--

⑥ ⑥ NaNa++ K K++ OH OH-- HCO HCO33--

⑦ ⑦ KK++ H H++ I I-- MnO MnO44--

生成难溶物 生成难溶物 CaCOCaCO33

生成微溶物 生成微溶物 CaSOCaSO44

生成生成 HH22OO

生成 生成 NHNH33·H·H22OO

生成弱酸生成弱酸 HH22COCO33

生成生成 COCO332-2- 和 H2O

MnOMnO44-- 能把能把 II-- 氧化氧化

归纳小结：

（ 1 ） 与与 HH++ 不能大量共存。

（ 2 ） 与 OH- 不能大量共存。

（ 3 ） 既不能与 H+ 大量共 存，也不能与 OH- 大量共存。

弱酸的酸根离子和 OH-

如 CO32- 、 SO3

2- 、 S2- 、 PO43- 、 CH3COO- 、 C

lO- 等 .弱碱的阳离子和 H+

如 NH4+ 、 Cu2+ 、 Fe2+ 、 Fe3+ 、 Mg

2+ 等 .多元弱酸的酸式根离子

如 HCO3- 、 HS- 、 HSO3

- 、 HPO42- 、 H2P

O4- 等 .

练习：练习：1.1. 在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是的离子组是 ( )( )

A.K+ Na+ MnO4- Cl- B.K+ NO3

- Na+ CO32-

C.H+ Na+ SO42- NO3

- D.Na+ Fe3+ SO42- Cl-

2.2. 下列溶液中，因氧化—还原反应而不能大下列溶液中，因氧化—还原反应而不能大量共存的离子组是量共存的离子组是 ( )( )

A.K+ Ag+ NO3- Cl- B.Ba2+ Na+ SO4

2- NO3-

C.K+ H+ CO32- Cl- D.Mg2+ Na+ ClO- I-

B

D

练习：练习：3. 下列离子在溶液中能大量共存，加入OH- 能产生白色沉淀的是 ( )

A. Na+ 、 Ca2+ 、 SO42- 、 Cl-

B. H+ 、 Mg2+ 、 CO32- 、 Cl-

C. K+ 、 Mg2+ 、 SO42- 、 NO3

-

D. K+ 、 Na+ 、 NO3- 、 CO3

2-

C

4. 已知某溶液中存大较多的 H+ 、 SO42- 、 NO

3- ，则该溶液中还能大量存在的离子组是 ( )

A. Al3+ 、 CH3COO- 、 Cl-

B. Mg2+ 、 Ba2+ 、 Br-

C. Cu2+ 、 Cl- 、 I-

D. Na+ 、 NH4+ 、 Cl-

D

练习：练习：5. 要使含有 Ag+ 、 Cu2+ 、 Mg2+ 、 Ba2+ 等离子的溶液中的各离子逐一形成沉淀析出，下列加入试剂的顺序正解的是（ ）A.H2SO4→ HCl → K2S → NaOH → CO2

B.Na2SO4→ NaCl → Na2S → NH3·H2O C. NaCl → Na2SO4 → H2S → NaOH

D. Na2S → Na2SO4 → NaCl → NaOH

分析： Ag+------ Cl------- AgCl↓Cu2+ ------ S2------- CuS↓Mg2+ ------ OH- ------ Mg(OH)2↓Ba2+ ------ SO4

2- ------ BaSO4↓

C

练习：练习：6. 在同一溶液中可以大量共存，加 OH- 有沉淀生成，加 H+ 有气体放出的是 ( )

A.Na+ 、 CO32- 、 Cu2+ 、 Cl-

B.HCO3- 、 Cl- 、 Na+ 、 Mg2+

C. SO42- 、 H+ 、 Zn2+ 、 Cl-

D. HCO3- 、 NO3

- 、 Ag+ 、 K+

HCO3- + OH- = CO3

2- + H20HCO3

- + H+ = CO2↑ + H20

BD

练习：练习：7. 下列反应完成后没有沉淀的是 ( )A.BaCl2 溶液与 Na2CO3 溶液加足量稀醋酸B.Ba(OH)2 溶液与 KNO3 溶液加足量稀 H2SO4C.AgNO3 溶液与 Na2CO3 溶液加足量稀 HClD.Ca(OH)2 溶液与 FeCl3 溶液加足量稀 HNO3

AD

8. 要对 NaCl 、 Na2SO4 、 NaHCO3 、 Na2CO3 四种无色溶液进行鉴别，最适宜的试剂组是 ( )①AgNO3 溶液② BaCl2 溶液③稀 H2SO4④ 稀盐酸A.①④ B.①③ C.①② D.②④

D

练习：练习： 9.9. 除去括号中的杂质，写出所加的试剂除去括号中的杂质，写出所加的试剂和反应的离子方程式：和反应的离子方程式：(1)SO4

2-(CO32-) 试剂：

离子方程式：(2)Cl-(SO4

2- ) 试剂：离子方程式：

(3)Fe2+(Cu2+ ) 试剂：离子方程式：

(4)Cl-(CO32- ) 试剂：

离子方程式：

H2SO4

2H+ + CO32- = CO2↑+ H2O

BaCl2

Ba2+ + SO42- = BaSO4↓

Fe

Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+

HCl2H+ + CO3

2- = CO2↑+ H2O

练习：练习： 10.10. 某无色溶液中可能有某无色溶液中可能有 SOSO442-2- 、、 OHOH-- 、、 COCO

332-2- 、、 ClCl-- 中的一种或几种：中的一种或几种：(1) 该溶液中存在较多的 H+ ，则溶液中可能含有的阴离子是：

(2) 该溶液中存在较多的 Ba2+ ，则溶液中可能含有的阴离子是：

SO42- 、 Cl-

OH- 、 Cl-

11. 下列各组离子在水溶液中能大量共存，但用盐酸酸化后不能大量共存的离子组是 ( )

A.Fe2+ 、 K+ 、 NO3- 、 A

g+B.Mg2+ 、 Cl- 、 CO3

2- 、I-C.Br- 、 SO4

2- 、 Na+ 、 Al3

+

D.Na+ 、 K+ 、 SO32- 、

F-

AD

12.12. 实验题：实验题：四只试剂瓶中分别盛装有 NaNO3

溶液、 Na2CO3 溶液、 Na2SO4 溶液和 NaCl 溶液，就如何检验这四种溶液分别解答下列各题。

在四支试管中分别取四种溶液各 1mL ，做下列实验：(1) 在四支试管中分别滴入 ， 出现

现象的是离子方程式是：(2) 在剩余三支试管中分别滴入 ， 出现

现象的是离子方程式是：(3) 在剩余两支试管中分别滴入 ， 出现

现象的是离子方程式是：

稀 HNO3

气泡 ( 试管内有气体产生 ) Na2CO3 溶液CO3

2- + H+ = H2O + CO2↑Ba(NO3)2 溶液

白色沉淀 Na2SO4 溶液Ba2+ + SO4

2- = BaSO4↓AgNO3 溶液白色沉淀

Ag+ + Cl- = AgCl↓NaCl 溶液

接上页：三次实验中都没有明显现象的是： NaNO3

溶液13. 甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银 4 种

溶液中的一种。将它们两两混合后，观察到的现象是：①甲与乙

或丙混合都产生沉淀；②丙与乙或丁混合也产生沉淀；③丁与乙

混合产生无色气体。回答下面问题：（ 1 ）写出丁与乙反应的离子方程式：　

（ 2 ）这四种溶液分别是（写化学式） :

甲：　　 　　、 乙：　　 　　、

丙：　　 　　、 丁：　　 　 　。

CO32- + H+ = H2O + CO2↑

CaCl2 Na2CO3

AgNO3 HCl

练习：练习： 14. 现有四种无色溶液 a 、 b、 c、 d，分别是 Na2CO3 、 Na2SO4 、 H2SO4 和 Ba(NO3)2

中的一种。为了确定每种溶液，做如下实验：①a+d→ 气体 + 溶液； ② b+c→ 沉淀 + 溶液；

③b+d→ 溶液 + 沉淀 e ；④ a+b→ 沉淀 + 溶液 f ；

⑤e+f→ 溶液 + 气体。

则 a ， b ， c ， d 依次为A.Na2CO3 、 Ba(NO3)3 、 Na2SO4 、 H2SO4

B.Na2SO4 、 Ba(NO3)3 、 Na2CO3 、 H2SO4

C.H2SO4 、 Ba(NO3)3 、 Na2SO4 、 Na2CO3

D.Ba(NO3)3 、 Na2SO4 、 H2SO4 、 Na2CO3

C

练习： 15. 写出下列反应的离子方程式。(1)将 NaHSO4 溶液滴入足量 Ba(HCO3)2 溶液中。

Ba(HCO3)2+ NaHSO4=

+CO2

↑+H2

OBaSO4↓

+ NaHCO3

Ba2+ + HCO3-+ H+ + SO4

2-=BaSO4↓+ CO2↑+ H2O(2) 写出向 Ba(OH)2 溶液中滴加 NaHSO4 溶液至沉淀恰好完全为止，写出此步反应的化学方程式：

_________________________________________。若继续滴加 NaHSO4 溶液使溶液呈中性，写出该步反应的离子方程式：

______________________________。

NaHSO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+ NaOH + H2

O

NaOH + NaHSO4 = Na2SO4 + H2

OH+ + OH- = H2O

练习：练习： 16.16. 某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含 K+ 、 Ag+ 、 Fe3+ 、 Cl- 、 OH- 、 NO3

- 六种离子。

① 甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的 3 种离子是

② 乙厂的废水中含有另外 3 种离子，如果加一定量 （选填：活

性炭、硫酸亚铁、铁粉）可以回收其中的金属 （填写金属元素

符号）。

③ 另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使

废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的

废水主要含 ，可用来浇灌农田。

OH- K+ Cl-

铁粉

Ag

Ag+ 、 Cl- 、 Fe3+ 、 OH- KN

O3

【解析】• 溶液中离子共存问题是高考常考的知识点，往常以选择题的形式出现。本题结合环境保护（工业废水的处理），使学生通过考试学会化学知识的简单应用，并增强社会责任感。从甲厂的废水明显呈碱性，推出必含 OH- ，从而排除了 Ag+ 、 Fe3+ 存在，而乙厂废水中含 Ag+ ，可排除 Cl- 的存在，所以确定甲厂废水中含： K+ 、 OH- 、 Cl-；乙厂中含： Ag+ 、 Fe3+ 、 NO3

- 。在乙厂的废水加 Fe粉，通过置换反应回收其中的 Ag+ 。如甲、乙两厂的废水按适当比例混合，则可使 Ag+ 与 Cl- 、 Fe3+ 与 OH- 结合成沉淀，余下的是氮、钾复合肥 KNO3 。

• 【解题回顾】这道联系社会生产实际的离子共存与反应知识的试题，涉及了离子共存、氧化性强弱比较、金属置换、污水处理及化肥利用等方面的知识，解题中要能综合运用这些基础知识来解决问题。