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2019-2020年高三化學(xué)《離子共存》教學(xué)設(shè)計(jì) 【專題目標(biāo)】 掌握不同條件下在水溶液中不同的離子能（或不能）大量（或少量）共存的規(guī)律 【經(jīng)典題型】 題型1：離子間因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)（離子互換反應(yīng)）而不能大量共存。 例1、(1988年全國(guó)高考題)下列各組離子在水溶液中能大量共存的是(AC) （A）K+ HCO3— CO32— Br— （B）CO32— HCO3— OH— K+ （C）Fe3+ Cu2+ NO3- SO42- （D）H+ Cl- Na+ SO32- 解析：分析所給選項(xiàng)B中：HCO3—+ OH—= CO32—+H2O；而D中：2H+ + SO32-= H2SO3 題型2：在酸性（或堿性）溶液中不能大量共存。 例2、(1997年高考題)下列各組離子，在強(qiáng)堿性溶液中可以大量共存的是(AC) （A）I- AlO2- Cl- S2- （B）Na+ K+ NH4+ Ba2+ （C）Br- S2- Cl- HCO3- （D）SO32- NO3- SO42- HCO3- 解析：分析所給選項(xiàng)B中：NH4+ C中： HCO3- 在強(qiáng)堿性溶液中均不能大量存在。 例3、(1997年高考試測(cè)題)室溫時(shí)某溶液的pH為1，該溶液中可能大量共存的離子組是(AD) （A）Zn2+ Cl- Ba2+ NO3- （B）Na+ NO3- K+ CO32- （C）K+ SO42- Na+ AlO2- （D）Cu2+ NO3- Al3+ SO42- 解析：分析所給選項(xiàng)B中CO32- 和C中AlO2- 均不能在酸性溶液中大量存在 題型3：離子間因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。 例4（2001年上海市高考題）下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是（A） (A)H3O+、 NO3- 、 Fe2+ 、 Na+ (B)Ag+、 NO3- 、Cl-、 K+ (C)K+ 、Ba2+、OH-、 SO42- (D)Cu2+、NH4+、Br-、OH- 解析：所給四個(gè)選項(xiàng)中各組離子均不能大量共存，只有A中的 H3O+ 、NO3- 、Fe2+三種離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)符合題意。 點(diǎn)撥：抓住不能共存的條件——發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 強(qiáng)強(qiáng)反應(yīng)規(guī)律及中學(xué)常見(jiàn)強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑的識(shí)記，是解決氧化還原應(yīng)用問(wèn)題（特別是隱含氧化還原反應(yīng)問(wèn)題）的關(guān)鍵，例如檢驗(yàn)SO42-時(shí)不能用硝酸酸化，就是因?yàn)镠NO3會(huì)使SO32-氧化為SO42- ，而干擾檢驗(yàn)。 題型4：在無(wú)色透明的溶液中離子間能夠大量共存。 例5、(1990年全國(guó)高考題)下列各組離子中，在堿性溶液里能大量共存，并且溶液為無(wú)色透明的是（BD） （A）K+ MnO4- Cl- SO42- （B）Na+ AlO2- NO3- CO32- （C）Na+ H+ NO3- SO42- （D）Na+ SO42- S2- Cl- 解析：分析所給四個(gè)選項(xiàng)A中MnO4- 有顏色不合題意，C中H+ 也不合題材意。 題型5：在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性溶液中均不能大量共存。 例6、(2003年江蘇高考題)若溶液中由水電離產(chǎn)生的C(OH-)=110-14 molL-1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是（B） (A) Al3+ Na+ NO3- Cl- (B) K+ Na+ Cl- NO3- (C) K+ Na+ Cl- AlO2- (D) K+ NH4+ SO42- NO3- 解析：由題意水的電離被抑制，說(shuō)明水溶液可能呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性。A項(xiàng)中Al3+D項(xiàng)中NH4+在堿性溶液中不能存在；C項(xiàng)中AlO2-在酸性溶液中不能存在。 例7、某無(wú)色透明溶液,跟金屬鋁反應(yīng)放出H2 ，試判斷下列離子:Mg2+、Cu2+、 Ba2+ 、H+、Ag+、 SO42- 、 SO32-、HCO3- 、OH-、NO3- ，何者能存在于此溶液中? (1) 當(dāng)生成Al3+時(shí),可能存在__________； (2) 當(dāng)生成AlO2-時(shí),可能存在__________。 解析：（1）說(shuō)明溶液呈酸性：一則有H+ ，二必有SO42- ，三可能有Mg2+ （注意無(wú)NO3- ）；（2）說(shuō)明溶液呈堿性：一則有OH- ，二必有Ba2+ ，三可能有NO3- 。 解題回顧：一是審題中注意溶液是無(wú)色的，二是注意H+、NO3-與Al作用不產(chǎn)生H2。 題型6：在特殊條件下能夠大量共存。 例8、(1996年上海市高考題)下列各組離子中，在堿性溶液中共存，且加入鹽酸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體和沉淀的是(C) （A）Na+ NO3- AlO2- SO42- （B）Na+ NO3- SiO32- K+ （C）K+ Cl- AlO2- CO32- （D）Na+ Cl- HCO3- Ca2+ 解析：分析所給四個(gè)選項(xiàng)：D中HCO3-不能在堿性溶液中大量存在，A和B中加入鹽酸后無(wú)氣體產(chǎn)生也不合題意。 【規(guī)律總結(jié)】 離子反應(yīng)發(fā)生的條件——反應(yīng)物某些離子濃度的減小，也就是離子不能大量共存的原因。 一、 離子不能大量共存的情況 1、離子互換反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)）： （1） 生成沉淀（難溶或微溶性物質(zhì)）如：CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、AgSO4等 （2） 生成氣體（揮發(fā)性物質(zhì)）如：CO2、NH3、H2S等 （3） 生成難電離的物質(zhì)（弱電解質(zhì)）如：CH3COOH、NH3H2O、H2O等 2、雙水解反應(yīng)：弱酸所對(duì)應(yīng)的陰離子與弱堿所對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子互相促進(jìn)雙水解進(jìn)行到底 如：Al3+ 與CO32—、S2—、HCO3—、AlO2—； NH4+與SiO32—、AlO2— ；Fe3+ （Fe2+）與CO32—、HCO3—、AlO2—等 3、絡(luò)合反應(yīng)：如Fe3+與SCN— 4、氧化還原反應(yīng)：如 氧化性離子：Fe3+、MnO4—、NO3—（酸性條件下）、ClO— 還原性離子：S2—、I— ； Fe2+ （其中只有Fe3+ 與Fe3+可以共存） 二、 某些離子只能存在于一定PH范圍內(nèi) 1、只能存在于酸性溶液中：水解呈酸性的離子， 即弱堿所對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子：如Fe3+、Al3+、Fe2+、NH4+等 2、只能存在于堿性溶液中：水解呈堿性的離子， 即弱酸根：如CH3COO—、CO32—、S2—、HS—、HCO3—、PO43—、HPO42—、F—、H2PO4—、ClO—、AlO2—、SiO32—、CN—、C17H35COO—、等 3、 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性溶液都不能大量存在：即多元弱酸的酸式酸根離子， 如：HS—、HCO3—、HSO3—、HPO42—、H2PO4— 三、 注意題目中的前提設(shè)置 1、對(duì)溶液性質(zhì)的要求： （1）顏色：無(wú)色透明溶液中一定無(wú)Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4— （2）溶液的酸堿性：如25℃時(shí)由水電離出的C(H+)或C(OH—)=1.010—12 mol/L;與Al作用產(chǎn)生氫氣；室溫時(shí)某指示劑的顏色（如酚酞變紅）；室溫下PH=1或13的溶液等。 2、特殊要求：如在離子存在下不能共存的；因發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而不能大量共存的；因生成沉淀和氣體而不能大量共存的等。 3、能共存或不能共存（不強(qiáng)調(diào)大量共存） 【隨堂作業(yè)】 1、(xx年全國(guó)高考題)在某無(wú)色透明酸性溶液中，能共存的離子組是(A) （A）NH4+ NO3- Al3+ Cl- （B）Na+ AlO2- K+ NO3- （C）MnO4- K+ SO42- Na+ （D）K+ SO42- HCO3- Na+ 2、(2002年上海市高考題)在pH=12的無(wú)色溶液中能大量共存的離子組是 ( B ) （A）NH4+ Mg2+ SO42- Cl- （B）Ba2+ K+ OH- NO3- （C）Al3+ Cu2+ SO42- Cl- （D）Na+ Ca2+ Cl- AlO2- 3、(2003年南京市質(zhì)量檢測(cè)題)在某溶液中加入鋁片有氫氣產(chǎn)生，則在該溶液中一定能大量共存的離子組是 ( C ) （A）Cl- NO3- Ba2+ Ca2+ （B）SO42- CH3COO- Al3+ Mg2+ （C）Na+ K+ SO42- Cl- （D）NH4+ Ba2+ Cl- HCO3- 4、因發(fā)生氧化還原反應(yīng)在水溶液中不能大量共存的離子組是 ( BC ) （A）Ca2+ Br- Fe3+ CO32- （B）Fe2+ Cl- NO3- H+ （C）Fe3+ Ca2+ H+ NO3- （D）NO3- OH- Cl- Ba2+ 5、下列各組離子在溶液中能大量共存，且此溶液既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的是（A）Na+ K+ SO42- HCO3- （B）AlO2— OH— Na+ K+ （C）K+ NH4+ NO3— Cl- （D）NH4+ Fe2+ HSO4— OH— 6、在一種能使PH試紙變紅的溶液中，下列離子因發(fā)生了氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是（A） ① Ag+ Na+ Al3+ Cl— ② Na+ Fe2+ Cl— NO3— ③ K+ Mg2+ S2— SO42— ④ K+ H+ SO42— SO32— ⑤ Na+ NO3— SO42— I— （A）②⑤ （B）①②④ （C）②③⑤ （D）全部 7、下列各組離子以適當(dāng)比例混合，可以形成堿性透明溶液的為（AD） （A）Na+ Al3+ OH— SO42— （B）Na+ Al3+ SO42— Cl— （C）Mg2+ Na+ AlO2— OH— （D）Ag+ NH4+ OH— NO3— 8、在由水電離出C(H+)=110-13 molL-1的溶液中，一定不能大量共存的離子組是（CD） （A）Cl-— AlO2— Na+ K+ （B）Fe3+ NO3— MnO4— K+ （C）Fe2+ NO3— Ba2+ Cl— （D）HCO3— Na+ Cl— K+ 9、下列各組溶液中的離子能大量共存，且向溶液中加入NaOH溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀，加入鹽酸時(shí)放出氣體的一組是（C） (A) OH— Ba2+ NO3— K+ (B) Na+ SO42— Cu2+ Cl— (C) HCO3— Cl— Na+ Ba2+ (D) Fe2+ Fe3+ Br— NO3— 10、在PH=1的無(wú)色溶液中，能大量共存的是（ A ） (A) NH4+ Mg2+ SO42- Cl- (B)Ba2+ K+ OH- NO3- (C)Al3+ Cu2+ SO42- Cl- (D)Na+ Ca2+ Cl- CO32-； 11、下列各組離子能大量共存于同一溶液中，并且加入過(guò)量NaOH溶液或少量稀硫酸時(shí)，都能產(chǎn)生白色沉淀的是（ C ） （A）Ba2+ Mg2+ NO3- CO32- （B）Na+ Al3+ Cl- Ag+； （C）K+ Ba2+ Cl- HCO3-； （D）NH4+ Ba2+ Fe2+ Cl-； 12、下列各組離子在溶液中能大量共存，且加入過(guò)量氨水后也不產(chǎn)生沉淀的（ C ） （A）K+ Ba2+ NO3- SO42- （B）H+ NH4+ Al3+ SO42- （C）Na+ AlO2- Cl- OH （D）H+ Cl- CH3COO- NO3- 13、某無(wú)色透明的溶液，在PH=0和PH=14的條件下都能大量共存的是（ C ） （A）Fe2+ K+ SO42- NO3- （B）Na+ Ba2+ MnO4- SO42-； （C）Na+ K+ SO42- NO3- （D）Mg2+ NH4+ SO42- Cl- 14、下列各組離子能夠大量共存的是 ( A ) (A) Ca2+ HCO3- Cl- K+ (B) Al3+ AlO2— HCO3— Na+ (C) Fe2+ NH4+ SO42- S2- (D) Fe3+ SCN— Na+ CO32- 15、有一無(wú)色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-，取該溶液的實(shí)驗(yàn)如下： 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （1）取少量該溶液，加幾滴甲基橙 溶液變紅色 （2）取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃硫酸，加熱 有無(wú)色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色 （3）取少量該溶液，加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 （4）取（3）中的上層清夜，加AgNO3 有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 （5）取少量該溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，沉淀部分溶解 由此判斷： （1）溶液中一定存在的離子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+；溶液中肯定不存在的離子是：Fe2+、HCO3-、I-、Ba2+； （2）為進(jìn)一步確定其它離子，應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)及對(duì)應(yīng)欲檢驗(yàn)離子的名稱（如為溶液反應(yīng)，說(shuō)明使用試劑的名稱。不必寫(xiě)詳細(xì)步驟）K+的檢驗(yàn)可以用焰色反應(yīng)；Cl-的檢驗(yàn)：往溶液中加足量的硝酸鋇溶液，過(guò)濾后，相濾液中加硝酸銀溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解。