第二章 化学物质及其变化 第二节 离子反应 第三课时 离子共存问题 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SO42-。 Ca2+和OH-、Ag+和Cl-、Cu2+和OH-等。 （2）生成气体或挥发性物质的离子。如H+和CO32-、 H+和SO32-、H+和HCO3-、H+和HSO3-、OH-和NH4+等。 （3）生成难电离的物质的离子。如H+和CH3COO-、 H+和OH-等。 （4）酸式弱酸根离子(HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、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-、MnO4-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. ① Ca2+ Na+ CO32- NO3- ② Ca2+ Na+ SO42- NO3- ③ H+ K+ Cl- OH- ④ NH4+ K+ OH- SO42- ⑤ SO42- K+ H+ HCO3- ⑥ Na+ K+ OH- HCO3- ⑦ K+ H+ I- MnO4- 生成难溶物 CaCO3 生成微溶物 CaSO4 生成H2O 生成 NH3·H2O 生成弱酸H2CO3 生成CO32-和H2O MnO4-能把I-氧化

归纳小结： 弱酸的酸根离子和OH- （1） 与H+不能大量共存。 如CO32-、SO32-、S2-、PO43-、CH3COO-、ClO-等. 如NH4+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 、Mg2+ 等. 多元弱酸的酸式根离子 （3） 既不能与H+大量共 存，也不能与OH-大量共存。 如HCO3- 、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-等.

练习： 1.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( ) B 1.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( ) B A.K+ Na+ MnO4- Cl- B.K+ NO3- Na+ CO32- C.H+ Na+ SO42- NO3- D.Na+ Fe3+ SO42- Cl- 2.下列溶液中，因氧化—还原反应而不能大量共存的离子组是( ) D A.K+ Ag+ NO3- Cl- B.Ba2+ Na+ SO42- NO3- C.K+ H+ CO32- Cl- D.Mg2+ Na+ ClO- I-

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( ) C A. Na+ 、 Ca2+ 、 SO42- 、 Cl- B. H+ 、 Mg2+ 、 CO32- 、 Cl- C. K+ 、 Mg2+ 、 SO42- 、 NO3- D. K+ 、 Na+ 、 NO3- 、 CO32- 4. 已知某溶液中存大较多的H+、SO42-、NO3-，则该溶液中还能大量存在的离子组是( ) D A. Al3+ 、 CH3COO- 、 Cl- B. Mg2+ 、 Ba2+ 、 Br- C. Cu2+ 、 Cl- 、 I- D. Na+ 、 NH4+ 、 Cl-

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（ ） C 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+ ------ SO42- ------ BaSO4↓

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( ) BD A.Na+、CO32-、Cu2+、Cl- B.HCO3-、Cl-、Na+、Mg2+ C. SO42-、H+、Zn2+、Cl- D. HCO3-、NO3-、Ag+、K+ HCO3- + OH- = CO32- + H20 HCO3- + H+ = CO2↑ + H20

练习： 7.下列反应完成后没有沉淀的是( ) AD A.BaCl2溶液与Na2CO3溶液加足量稀醋酸 7.下列反应完成后没有沉淀的是( ) AD 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H2SO4 C.AgNO3溶液与Na2CO3溶液加足量稀HCl D.Ca(OH)2溶液与FeCl3溶液加足量稀HNO3 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( ) D ①AgNO3溶液②BaCl2溶液③稀H2SO4④稀盐酸 A.①④ B.①③ C.①② D.②④

练习：9.除去括号中的杂质，写出所加的试剂和反应的离子方程式： (1)SO42-(CO32-) 试剂： H2SO4 离子方程式： 2H+ + CO32- = CO2↑+ H2O (2)Cl-(SO42- ) 试剂： BaCl2 离子方程式： Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ (3)Fe2+(Cu2+ ) 试剂： Fe 离子方程式： Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+ (4)Cl-(CO32- ) 试剂： HCl 离子方程式： 2H+ + CO32- = CO2↑+ H2O

练习：10.某无色溶液中可能有SO42-、OH-、CO32-、Cl-中的一种或几种： SO42-、Cl- (2)该溶液中存在较多的Ba2+，则溶液中可能含有的阴离子是： 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( ) AD A.Fe2+、K+、NO3-、Ag+ B.Mg2+、Cl-、CO32-、I- C.Br-、SO42-、Na+、Al3+ D.Na+、K+、SO32-、F-

12.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： 稀HNO3 气泡(试管内有气体产生) Na2CO3溶液 CO32- + H+ = H2O + CO2↑ Ba(NO3)2溶液 (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： 白色沉淀 Na2SO4溶液 Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ (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： AgNO3溶液 白色沉淀 NaCl溶液 Ag+ + Cl- = AgCl↓

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：　 CO32- + H+ = H2O + CO2↑ （2）这四种溶液分别是（写化学式）: CaCl2 Na2CO3 甲：　　 　　、 乙：　　 　　、 AgNO3 HCl 丙：　　 　　、 丁：　　 　 　。

①a+d→气体+溶液； ②b+c→沉淀+溶液； ③b+d→溶液+沉淀e；④a+b→沉淀+溶液f； ⑤e+f→溶液+气体。 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； ②b+c→沉淀+溶液； ③b+d→溶液+沉淀e；④a+b→沉淀+溶液f； ⑤e+f→溶液+气体。 则a，b，c，d依次为 C 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

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= BaSO4↓ + NaHCO3 +CO2↑ +H2O Ba2+ + HCO3-+ H+ + SO42-=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 + H2O NaOH + NaHSO4 = Na2SO4 + H2O H+ + OH- = H2O

练习：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 OH- K+ Cl- 铁粉 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。 Ag Ag+、Cl-、Fe3+、OH- KNO3

【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。