高中化学复习微专题大素养专练含答案04

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【知识基础】
1．离子共存
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
2．判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。
（1）一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色：
（2）二性——溶液的酸碱性
①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子（如CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、S2－、CH3COO－等）不能大量存在；
②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子（如NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Al3＋、Fe3＋等）不能大量存在。
（3）三特殊——三种特殊情况：
①[Al（OH）4]－与HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 不能大量共存：
[Al（OH）4]－＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===Al（OH）3↓＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H2O。
②“NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 与CH3COO－、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，Mg2＋与HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。
（4）四反应——四种反应类型
【素养专练】
[例1] 在一无色透明溶液中，下列各离子组能大量共存的是（ ）
A．H＋、Cl－、K＋、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
B．Cl－、Cu2＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
C．K＋、Na＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Ca2＋
D．Fe3＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Cl－、I－
[练1] 室温下，下列溶液中各离子能大量共存的是（ ）
A．在pH＝13的溶液中：Al3＋、Ag＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－
B．在c（H＋）＝0.1 ml·L－1的溶液中：Mg2＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－
C．在酸性溶液中：Ba2＋、K＋、S2－、Cl－
D．既能溶解Al（OH）3，又能溶解H2SiO3的溶液中：Zn2＋、Na＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
[练2] 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（ ）
A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、Cl－
B． eq \f(Kw,c（H＋）) ＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Ca2＋、Cl－、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
D．水电离的c（H＋）＝1×10－13 ml·L－1的溶液中：K＋、Na＋、[Al（OH）4]－、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
[练3] 下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是 。
①Na＋、H＋、CH3COO－、Cl－ ②Ba2＋、Na＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ③Na＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、H＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ④Al3＋、Fe3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ⑤K＋、Na＋、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ⑥Na＋、H＋、Cl－、OH－ ⑦Cu2＋、Fe2＋、Cl－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ⑧K＋、Na＋、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
[练4] 下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 。
①Na＋、H＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Cl－ ②H3O＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Fe2＋、Na＋ ③Na＋、Fe3＋、I－、Cl－ ④H＋、S2－、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ⑤SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Na＋、H＋
⑥I－、ClO－、K＋、H＋ ⑦Na＋、K＋、MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 、Cl－ ⑧Fe3＋、Ca2＋、H＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
[练5] 下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是 。
①Al3＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－、K＋ ②Al3＋、SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Na＋、Cl－ ③Fe3＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、S2－
④Fe3＋、Cl－、Na＋、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ⑤Al3＋、Fe3＋、SCN－、Cl－ ⑥Na＋、Al3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2))
⑦Na＋、Ca2＋、HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ⑧S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Na＋、H＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ⑨Na＋、Al3＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、S2－
练后归纳
离子共存中常见限制条件
【知识基础】
1．离子检验
离子检验一般是根据离子的特性（物理性质或化学性质），通过实验及实验现象确定离子的种类，其一般检验流程为
2．离子推断
（1）应用四项基本原则进行离子推断
（2）电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用：
解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法；如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
3．无色溶液中的常见离子检验
【素养专练】
[例2] 在Na＋浓度为0.5 ml·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
现取该溶液100 mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）
请回答下列问题：
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是_________________________________。
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为_________________________________。
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）。
（4）判断K＋是否存在 （填“存在”或“不存在”），若存在求其最小浓度 ml·L－1，若不存在说明理由：___________________________________。
[练6] 向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是（ ）
[练7] pH＝0的某X溶液中，除H＋外，还可能存在Al3＋、Fe2＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Ba2＋、Cl－、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中的若干种，现取适量X溶液进行如下一系列实验：
下列有关判断不正确的是（ ）
A．生成气体A的离子方程式为
3Fe2＋＋4H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．生成沉淀H的离子方程式为
AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
C．溶液X中一定没有的离子为CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Ba2＋
D．溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Al3＋
练后归纳
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
微专题·大素养④
【知识基础】
2．（4）CO32-、SO32-、SO42- H＋ 如H＋与CO32-、HCO3-、SO32-、S2－ H＋与OH－、ClO－、F－、CH3COO－ S2－、I－ I－、Fe2＋、SO32- Fe2＋、S2－、SO32- AlO2-、CO32-、HCO3-、S2－、HS－ AlO2-、CO32-、HCO3- SCN－ NH3·H2O
【素养专练】
[例1] 解析：本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”，所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2＋是蓝色；选项D中的Fe3＋是棕黄色，直接排除；选项A中H＋和SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 反应生成H2SiO3沉淀。
答案：C
[练1] 解析：本题从不同的角度说明了溶液的酸碱性。选项A的溶液为强碱性，隐含的条件是“溶液中有大量OH－”，OH－与Al3＋、Ag＋生成沉淀；选项C的溶液为酸性，隐含的条件是“溶液中含有H＋”，H＋与S2－生成气体；选项D的隐含条件是“溶液为强碱性，含有大量OH－”，OH－与Zn2＋生成沉淀。
答案：B
[练2] 解析：A项，使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，错误；B项，溶液的pH＝1，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C项，与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，Fe2＋和NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 不能大量共存，错误；D项，该溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量共存，错误。
答案：B
[练3] 答案：①②③⑥
[练4] 答案：②③④⑥
[练5] 答案：①②④⑥⑨
[例2] 解析：由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ、Ⅱ可知，加入稀盐酸产生气体，必有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，其浓度为0.56 L÷22.4 L·ml－1÷0.1 L＝0.25 ml·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，发生的反应为SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===H2SiO3↓，H2SiO3 eq \(=====,\s\up7(△)) SiO2＋H2O故SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的浓度为2.4 g÷60 g·ml－1÷0.1 L＝0.4 ml·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ；根据电荷守恒知2c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）＋2c（SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）＝2×0.25 ml·L－1＋2×0.4 ml·L－1＝1.3 ml·L－1，故含K＋，其最小浓度为1.3 ml·L－1－0.5 ml·L－1＝0.8 ml·L－1。
答案：（1）Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
（2）SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===H2SiO3↓
（3）如表
（4）存在 0.8
[练6] 解析：A项，加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 或SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 或Ag＋；B项，HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 也有同样的现象；C项，观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项，检验NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 应加入浓NaOH溶液，且需要加热。
答案：C
[练7] 解析：强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液中存在SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，不存在和硫酸根离子反应的Ba2＋，C是BaSO4；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe2＋和NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe2＋，不存在NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，A是NO；溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体D，则溶液中含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，D是NH3，产生沉淀F是Fe（OH）3，溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G，则 溶液中存在Al3＋，沉淀H是Al（OH）3。溶液X中应含有Fe2＋，酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，A项正确；生成沉淀H的离子方程式为AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，B项正确；溶液X中一定没有的离子为CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Ba2＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，C项错误；溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、Al3＋，D项正确。
答案：C
离子
Cu2＋
Fe3＋
Fe2＋
MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
常见表述
易错点悟
“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”
只能是氧化性离子和还原性离子不共存，不是其他离子反应类型
“透明”
“透明”也可“有色”
“不能共存”
易看成“能共存”
“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性（HNO3除外）也可能显碱性
“由水电离出c（H＋）＝1×10－12 ml·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
（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
阳离子
K＋ Ag＋ Mg2＋ Ba2＋
阴离子
NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
序号
实验内容
实验结果
Ⅰ
向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量
固体质量为2.4 g
Ⅲ
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
阴离子
NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
c/（ml·L－1）
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B
滴加稀硫酸
有刺激性气味的气体产生
原溶液中有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃）
原溶液中有K＋
D
滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl－
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
加过量的Ba（NO3）2溶液
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
加稀硝酸酸化
OH－
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
加盐酸酸化
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
Ag＋
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水，变浑浊
阴离子
NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
c/（ml·L－1）
？
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