专题05 离子共存类选择题解题方法和策略-高考化学备考中等生百日捷进提升系列(技能方法)(解析版)

离子共存类试题在高考为常考题型，综合性较强。

除了考查离子间相互反应及离子反应发生的条件，还考查了氧化还原反应、水解反应弱、电解质的电离、与图像的结合等相关知识。

在近几年的考查中，一般为附加条件的离子共存，并且设置的附加条件越来越多，越来越隐蔽。

最早单一条件的离子共存，到近几年的每个选项限制条件、有机物的共存、粒子共存及离子与加入物质间反应情况。

这类试题在解题需要充分挖掘隐含条件，细致分析，最终得到结论。

在判断离子能否大量共存的题目中，可能由单一限制向多项限制发展，在选项中添加限制条件是高考试题的新变化。

【例题1】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+、SO42-、Cl-
B．与A1反应能放出H2的溶液中： Fe2+、K+、NO3-、SO42-
C．c(OH-)=1×10-13mo1·L-1的溶液中：NH4+、Ba 2+、Cl-、NO3-
D．水电离的c(H+)=1×10-13mo1·L-1的溶液中：K+、Na+、AlO2-、CO32-
【答案】C
【解析】A．使酚酞变红色的溶液，显碱性，不能大量存在Al3+，故A错误；B．与Al反应能放出H2的溶
点睛：本题考查离子的共存，把握习题中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键。

本题的易错点为CD ，
C 中c(OH -)=1×10-13mo1·L -1的溶液不是显碱性，根据K w 可知，c (H +)=0.1mol/L 。

溶液显酸性，
D 中水电离的c(H +)=1×10-13mo1·L -1的溶液，表示溶液显酸性或碱性，要注意与C 的区分。

【例题2】已知某透明澄清的溶液中可能含有NO 3- 、Cl - 、SO 42-、CO 32-、NH 4+、Fe 3+、Al 3+和K +中的几种，
且所含阴离子的物质的量相等。

为确定该溶液的成分，某学习小组做了如下实验：①取该溶液100mL ，加入过量NaOH 溶液，加热得到0.02mol 气体，同时产生红褐色沉淀； ②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g 固体； ③向上述滤液中加入足量BaCl 2溶液，得到4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。

下列说法正确的是
A ．不能确定原溶液中是否含有Al 3+和K +
B ．原溶液中含有的离子只有：Cl - 、SO 42-、NH 4+、Fe 3+
C ．原溶液中c(NO 3-)＝0.2 mol·L -1 c(Fe 3+)=0.2 mol·L -1
D ．在原溶液中加入足量的铁粉所得溶液中阳离子所带正电荷数减少
【答案】C
【解析】①取该溶液100mL ，加入过量NaOH 溶液，加热得到0.02mol 气体，说明溶液中含有0.02mol NH 4+，
同时产生红褐色沉淀为氢氧化铁，说明溶液中含有Fe 3+，CO 32-与Fe 3+会发生双水解而不能大量共存，故溶液中一定不含CO 32-；②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g 固体为氧化铁，则
n[Fe(OH)3]=2n(Fe 2O 3)=2× 1.6160/g g mol
=0.02mol ； ③向上述滤液中加入足量BaCl 2溶液，得到4.66 g 不溶于盐酸的沉淀，则沉淀为硫酸钡，n （SO 42-）=n(BaSO 4)=
4.66233/g g mol =0.02mol 。

n(+)=n(NH 4+)+3n(Fe 3+)=0.02mol+3×0.02mol=0.08mol ，n(-)=2 n （SO 42-）=2×0.02mol=0.04mol<0.08mol ，故溶液中还有其他阴离子，且所含阴离子的物质的量相等，故n(-)=2 n （SO 42-）
+n(NO 3-)+n(Cl -)=2×0.02mol+0.02mol+0.02mol=0.08mol ，因此溶液中一定含有NO 3- 、Cl -，一定不含Al 3+和K +。

故A ．原溶液中一定不含Al 3+和K +，选项A 错误；B ．原溶液中含有的离子只有：NO 3- 、Cl - 、SO 42-、NH 4+、Fe 3+，选项B 错误；C ．原溶液中c(NO 3-)＝0.2 mol·L -1，c(Fe 3+)=0.2 mol·L -1，选项C 正确；
D ．在原溶液中加入足量的铁粉，发生反应：2Fe 3++ Fe = 3Fe 2+所得溶液中阳离子所带正电荷数基本不变，选项D 错误。

答案选C 。

这类试题在解题过程，需要储备的知识有：
1、多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色、二性、三特殊、四反应。

一色：即溶液颜色。

若限定无色溶液，则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO-
4、Co2+、Cr2O2-
7
、CrO2-
4
、Cr3+等有
色离子不能存在。

二性：即溶液的酸性和碱性。

在强酸性溶液电，OH-及弱酸根阴离子（CO2-
3
、SO2-3、S2-、CH3COO-等)
均不能大量存；在强碱性溶液中，H+及弱碱阳离子(如NH+
4
、Mg2+、Al3+、Fe3+等)均不能大量存
在；酸式弱酸根离子(如HCO-
3、HSO-
3
、HS-、H2PO-
4
等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量
存在。

三特殊：指三种特妹情况：①HCO-
3与AlO-
2
不能大量共存(发生双水解反应)；②H+与NO-
3
组合具有强
氧化性，能与S2-、Fe2+、I-等发生反应，而这一种组合常常较为隐蔽，不易被察觉；③NH+
4
与
CH3COO-、CO2-
3，Mg2+与HCO-
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，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。

四反应：指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。

①复分解反应，②氧化还原反应，③相互促进酌水解反应，④络合反应。

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2、常设陷阱
条件类型高考中的常见表述误点点拨
常见的限制条件
“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
常见的易错点
“透明”“透明”也可“有色”“不能共存”易看成“能共存”
常见的隐含条件
“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性也可能
显碱性
“由水电离出c(H＋)＝1×10－12mol·L－1”
溶液既可能显酸性也可能
显碱性
“通入足量的NH 3
”
与NH 3·H 2O 反应的离子不能存在
常见题干要求 (1)“一定大量共存”
审清关键字 (2)“可能大量共存”
(3)“不能大量共存”
这类试题一般解题步骤为：
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A ．无色透明的溶液中: Fe 3+、Mg 2+、SCN –、Cl –
B ．可以使PH 试纸变蓝的溶液中: K +、Na +、23CO -、3NO -
C ．c (Fe 2+ ) =1 mol·L -1的溶液中: K +、+4NH 、4MnO -、24SO -
D ．能使石蕊试液变红的溶液中: Na +、+4NH 、24SO -、3HCO -
【答案】B 存，选项C 错误；D 、能使石蕊试液变红的溶液呈酸性， 弱酸根离子碳酸氢根离子不能大量存在，选项D 错误。

答案选B 。

弄清题意 找隐含条件 判反应 是“一定”“可能”“不能” 溶液酸碱性、颜色、与××反应等
是否存在以上四种基本类型的反应
定结果 根据以上情况，进行确定，粒子存在情况。

2．下列各组离子能在指定环境中大量共存的是
A．在c（HCO3﹣）=0.1 mol•L﹣1的溶液中：NH4+、AlO2﹣、Cl﹣、NO3﹣
B．在由水电离出的c（H+）=l×l0﹣12mol•L﹣1的溶液中：Cu2+、ClO﹣、Na+、SO42﹣C．在加入铝粉产生H2的溶液中：SO42﹣、NO3﹣、Na+、NH4+
D．在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SiO32﹣、CO32﹣、Na+、F﹣
【答案】
D
3．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．无色透明溶液中：K+、MnO4-、Cl-、H+
B．
()
()
c OH
c H
-
+
=10-12的溶液中：Na+、K+、NO3-、ClO-
C．pH=12 的无色溶液：K+、Na+、CH3COO-、Br-D．含Na2SO3 的溶液中：K+、H+、Cl-、NO3-【答案】C
【解析】A．MnO4-为紫色，故A错误；B．
()
()
c OH
c H
-
+
=10-12的溶液，说明溶液显强酸性，则H+与ClO-不
能大量共存，B错误；C．pH=12的无色溶液为强碱溶液，则K+、Na+、CH3COO-、Br-与OH-能共存，C正确；D．SO32-有强还原性，则硝酸有强氧化性，要发生氧化还原反应，D错误。

答案选C。

4．常温下，在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是
A．K w/c(H+)=0.1mol/L的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-
B．加入铝粉生成H2的溶液:K+、Mg2+、SO42-、HCO3-
C．c(Fe3+)=0.1mo/L的溶液:NO3-、Al3+、Cl-、CO32-
D．能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、Fe2+、NO3-
【答案】A
点睛：铝既能与酸反应生成氢气又能与碱反应放出氢气，如：铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气；铝与强碱
氢氧化钠溶液反应生成氢气，反应方程式是22222223Al NaOH H O NaAlO H ++=+↑ 。

5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A ．澄清透明的溶液中：Al 3+、Cu 2+、SO 42-、Cl -
B ．中性溶液中：Al 3+、NH 4+、Cl -、S 2-
C ．c(OH -)<Kw 的溶液中：Na +、Ca 2+、ClO -、NO 3-
D ．1mo/L 的KNO 3 溶液中：H +、Fe 2+、SCN -、SO 42-
【答案】A
【解析】A ．澄清透明的溶液中：Al 3+、Cu 2+、SO 42-、Cl -各离子之间相互不反应，能大量共存，选项A 正确；
B ．Al 3+与S 2-发生双水解生成沉淀和气体而不能大量共存，选项B 错误；
C ．c(OH -)<Kw 的溶液呈酸性，： ClO -结合H +生成次氯酸而不能大量存在，选项C 错误；
D ．1mo/L 的KNO 3 溶液中：H +、Fe 2+、NO 3-因发生氧化还原反应而不能大量共存，选项D 错误。

答案选A 。

6．有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种:K +、NH 4+、Cl -、Mg 2+、Ba 2+、CO 32-、SO 42-，现
取三份100mL 该溶液进行如下实验:(1)第一份加入AgNO 3溶液有沉淀产生；(2)第二份加足最NaOH 溶液加热后，收集到气体0.04 mol ；(3)第三份加足量BaCl 2溶液后，干燥后得到沉淀6.27g ，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g 。

根据上述实验，下列推测正确的是
①K +一定存在；②100mL 溶液中含0.01molCO 32-；③Cl -可能存在；④ Ba 2+一定不存在；⑤Mg 2+可能存在
A ．②③④
B ．③④⑤
C ．①②③
D ．①③④
【答案】D
【解析】第一份：第一份加入AgNO 3，溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在：Cl -、CO 32-、SO 42-；第二份：
加足量NaOH 溶液加热后生成氨气0.04mol ，则溶液中一定含有NH 4+；第三份：根据题中信息可知2.33为硫酸钡，n （BaSO 4）=n （SO 42-）= 2.33g 233g /mol
=0.01mol ；6.27g 为硫酸钡和碳酸钡，所以碳酸钡的物质的量为： 6.27g 2.33g 197g /mol
-=0.02mol ；因为一定含CO 32-所以不含Mg 2+；再根据电荷守恒，正电荷为：
n（+）=n（NH4+）=0.04mol；n（-）=2n（CO32-）+2n（SO42-）=0.06mol，故一定有K+，至少0.02mol；
①K+一定存在，故正确；②100mL溶液中含0.02molCO32-，故错误；③因含有CO32-、SO42-，故实验过
程中无法对Cl-的检验进行确定，无法确定是否含有Cl-，Cl-可能存在，故正确；④Ba2+一定不存在，故正确；⑤Mg2+一定不存在，故错误。

答案选D。

7．某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：（所加试剂均过量，气体全部逸出）下列说法不正确的是
A．原溶液一定存在CO32－和SO42－，一定不存在Fe3+
B．原溶液一定存在Cl－，可能存在Na+
C．原溶液中c(CO32－) 是0.1mol·L-1
D．若原溶液中不存在Na+，则c(Cl－)＜0.1mol·L-1
【答案】D
点睛：本题考查了常见阴阳离子的检验、无机推断，侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，解题关键：常见离子的性质及检验方法，试题将定性和定量相结合，提高了试题的难度，题目难度中等。

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