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專題3.5 離子共存類選擇題 離子共存類試題在高考為?？碱}型，綜合性較強(qiáng)。除了考查離子間相互反應(yīng)及離子反應(yīng)發(fā)生的條件，還考查了氧化還原反應(yīng)、水解反應(yīng)弱、電解質(zhì)的電離、與圖像的結(jié)合等相關(guān)知識。在近幾年的考查中，一般為附加條件的離子共存，并且設(shè)置的附加條件越來越多，越來越隱蔽。最早單一條件的離子共存，到近幾年的每個選項(xiàng)限制條件、有機(jī)物的共存、粒子共存及離子與加入物質(zhì)間反應(yīng)情況。這類試題在解題需要充分挖掘隱含條件，細(xì)致分析，最終得到結(jié)論。在判斷離子能否大量共存的題目中，可能由單一限制向多項(xiàng)限制發(fā)展，在選項(xiàng)中添加限制條件是高考試題的新變化。 【例題1】常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是 A．能使甲基橙變紅的溶液中：Mg2+、K+、SO42-、NO3- B．0.1 molL-1的FeCl3溶液中：Al3+、NH4+、Cl－、I－ C．c(OH－)/c(H＋) =1012的溶液中：Cu2+、NH4+、SO42-、NO3- D．含足量NaAlO2的溶液中：K+、H+、Cl－、SO42- 【答案】A 【解析】 【分析】 根據(jù)特定條件下離子間的相互反應(yīng)進(jìn)行判斷，不能反應(yīng)就能大量共存。 【詳解】 【例題2】某溶液中可能含有Na+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、CO32-、S2-、SO32-、AlO2-、Cl-、SO42-中的一種或幾種，對該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖： 下列說法不正確的是( ) A．淡黃色沉淀甲為AgBr,沉淀乙為Al(OH)3 B．溶液中一定含有Na+、S2-、SO32-、AlO2- C．氣體甲的成分可能是CO2或SO2或H2S或CO2、SO2的混合氣體或CO2、H2S的混合氣體 D．確定溶液A中是否含有SO42-，可在沉淀丙中加入足量稀鹽酸，若沉淀部分溶解則溶液A中含有SO42-，若沉淀全部溶解則溶液A中不含SO42- 【答案】A 【解析】 【詳解】 與過量的溴化氫反應(yīng)生成氣體甲和淡黃色沉淀，沉淀若是溴化銀，則不存在題中所給的各種陰離子，所以淡黃色沉淀為單質(zhì)硫，HBr與S2-、SO32-反應(yīng)生成S單質(zhì)和SO2或H2S氣體，而S2-、SO32-與Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+結(jié)合生成沉淀或發(fā)生雙水解而不共存，即溶液中一定含S2-、SO32-，一定不含Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+，根據(jù)電荷守恒，一定含有Na+，溶液甲中含有過量的溴化氫，與過量的碳酸氫銨反應(yīng)，生成的氣體乙為二氧化碳，白色沉淀只能為氫氧化鋁，說明原溶液中一定含有AlO2-，溶液乙與過量的氫氧化鋇溶液反應(yīng)，生成的氣體為氨氣，白色沉淀為碳酸鋇或硫酸鋇，但白色沉淀丙與CO2能反應(yīng)，故丙為碳酸鋇，即原溶液中不含SO42-，又因?yàn)榧尤氲腘H4HCO3能引入HCO3-，故不能確定原溶液中是否含有CO32-。所以原溶液中一定存在的離子有：Na+、S2-、SO32-、AlO2-，一定不存在的離子有Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、SO42-，可能存在的離子有CO32-、Cl-。 3．下列有關(guān)溶液組成的描述合理的是( ) A．在Fe2(SO4)3溶液中可以大量存在:K+、Fe2+、Cl-、Br-、SCN- B．c(H+)=110-13mol/L的溶液中可以大量存在:Mg2+、Cu2+、、 C．加水稀釋時值增大的溶液中可大量存在: 、、、 D．在堿性溶液中可以大量存在: 、AlO2-、、、 【答案】D 【解析】 【詳解】 4．下列各離子組能大量共存的是 A．澄清溶液中：Cu2+、NH4+、C1-、SO42- B．常溫下pH=1的溶液中：NO3-、K+、Na+、I- C．在1molL-1的KMnO4酸性溶液中：K+、SO32-、SO42-、C1- D．0.1mol/L的A1C13溶液中：Na+、HCO3-、NO3-、Fe2+ 【答案】A 【解析】 【詳解】 A.選項(xiàng)中的離子不能發(fā)生任何反應(yīng)，可以大量共存，A錯誤； B.常溫下pH=1的溶液顯酸性，在該溶液中，H+、NO3-、I-會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，B錯誤； C.在酸性條件下，KMnO4與SO32-會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，C錯誤； D.Al3+、HCO3-會發(fā)生鹽的雙水解反應(yīng)，不能大量共存，D錯誤； 故合理選項(xiàng)是A。 5．常溫下，下列各組離子在指定溶液中可能大量共存的是 A．無色透明的溶液中：Ba2+、K+、HCO3-、NO3- B．水電離出的c(H+)=110-13 molL-1的溶液中：Ca2+、Ba2+、Cl-、HCO3- C．加入鋁粉能放出氫氣的溶液中：Ba2+、Cl-、Fe3+、NO3- D．c(SO32－)＝0.1 molL－1的溶液中：Ca2＋、MnO4－、SO42－、H＋ 【答案】A 【解析】 【詳解】 6．某無色溶液中可能存在的離子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、、Fe3+、S2?、、、，現(xiàn)取該溶液進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。 下列判斷正確的是 A．氣體甲、乙、丙都是純凈物 B．淡黃色沉淀甲是S，白色沉淀乙是Al(OH)3，白色沉淀丙是BaCO3或BaCO3與BaSO4組成的混合物 C．Na+、S2?、、Al3+一定存在于此無色溶液中 D．Ag+、Ba2+、、Fe3+一定不存在于此無色溶液中 【答案】B 【解析】 【分析】 第一步，根據(jù)肯定性原則：無色溶液中肯定沒有Fe3+，加過量氫溴酸產(chǎn)生氣體，可能存在的離子中能與H+反應(yīng)生成氣體的有S2?、CO32-、SO32-。第二步，根據(jù)互斥性原則：原溶液中肯定沒有Ag+、Ba2+、Al3+。溶液中沒有Ag+但卻產(chǎn)生淡黃色沉淀，排除AgBr沉淀，則淡黃色沉淀只能是硫，它是由S2?與SO32-在酸性條件下反應(yīng)生成的：2S2?+SO32-+6H+=3S↓+3H2O。當(dāng)n(S2?)∶n(SO32-)≠2∶1時，S2?或SO32-中有一種過量，此時在酸性條件下會產(chǎn)生H2S或SO2氣體。溶液甲與過量NH4HCO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀乙，說明溶液甲中必存在除Na+外的金屬離子，而原溶液中不存在Ag+、Ba2+、Al3+，因此可推斷溶液甲中的金屬離子必然是由加入氫溴酸后生成的，由此可知原溶液中存在AlO2-，它與HBr反應(yīng)生成的Al3+存在于溶液甲中，Al3+與HCO3-發(fā)生雙水解反應(yīng)：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。第三步，根據(jù)進(jìn)出性原則：溶液乙中含有過量的NH4+、HCO3-，加入過量的Ba(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng)：NH4++ HCO3-+Ba2++2OH?BaCO3↓+NH3↑+2H2O，而SO42-無法確定，故白色沉淀丙中可能含有BaSO4。第四步，根據(jù)溶液的電中性原則：Na+是原溶液中唯一的陽離子，其一定存在，所以一定存在：Na+、S2-、SO32-、AlO2-，一定不存在：Fe3+、Ag+、Ba2+、Al3+，SO42-不確定，據(jù)此答題。