趙勤學(xué)

離子能否大量共存的判斷是高考化學(xué)試題的熱點(diǎn).然而，有的學(xué)生在求解此類(lèi)試題時(shí)，由于不能識(shí)破命題人設(shè)置的種種“陷阱”，而常常出現(xiàn)錯(cuò)誤.現(xiàn)舉例進(jìn)行分析.

一、警惕溶液的“顏色陷阱”

在無(wú)色溶液中，不能存在有色離子.中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的有色離子有Cu2+（藍(lán)色）、MnO-4（紫色）、Fe3+（棕黃色）、Fe2+（淺綠色）等.

例1 在某無(wú)色溶液中，下列各組離子能大量共存的是（? ）.

A.MnO-4、H+、Na+、SO2-4

B.Cl-、K+、Cu2+、NO-3

C.K+、Na+、HCO-3、Ca2+

D.Fe3+、NH+4、Cl-、SO2-4

解析 A組的MnO-4為紫色離子，B組的Cu2+為藍(lán)色離子，D組的Fe3+為棕黃色離子，則A、B、D組離子均不能大量共存;而C組離子均為無(wú)色離子、且彼此不反應(yīng)，則C組離子能大量共存.

故答案為C項(xiàng).

二、警惕溶液的“酸堿性陷阱”

在酸性溶液中，OH-、弱酸的酸根離子及弱酸的酸式酸根離子不能大量共存;且NO-3具有強(qiáng)氧化性，還原性離子不能大量共存.在堿性溶液中，H+、弱堿根離子及弱酸的酸式酸根離子不能大量共存.

1.溶液呈酸性的常見(jiàn)表示方法有：

①常溫下，pH<7的溶液;

②使甲基橙呈紅色或使pH試紙變紅的溶液;

③跟Mg、Fe或Sn反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液;

④常溫下c（H+）>1×10-7 mol·L-1的溶液.

2.溶液呈堿性的常見(jiàn)表示方法有：

①常溫下，pH>7的溶液;

②使酚酞變紅色或使pH試紙變藍(lán)的溶液;

③常溫下c（OH-）>1×10-7 mol·L-1的溶液.

3.溶液可能呈酸性也可能呈堿性的常見(jiàn)表示方法有：

①跟Al反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液;

②常溫下水電離出的c（H+）<1×10-7 mol·L-1或c（OH-）<1×10-7 mol·L-1的溶液.

③跟碳酸銨和碳酸氫銨反應(yīng)產(chǎn)生氣體的溶液.

例2 常溫下，下列各組離子能夠大量共存的是（? ）.

A.使甲基橙呈紅色的溶液中：

Na+、K+、CO2-3、SO2-4

B.pH=1的溶液中：

Mg2+、Cl-、Cu2+、SO2-4

C.跟Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液中：

K+、HSO-3、Na+、Cl-

D.c（H+）=0.1 mol·L-1的溶液中：

Fe2+、NO-3、Na+、SO2-4

解析 酸性溶液中，有大量的H+.A項(xiàng)，使甲基橙呈紅色的溶液呈酸性，H+能與CO2-3反應(yīng)而不能大量共存;B項(xiàng)，pH=1的溶液呈酸性，在H+存在下B組離子彼此不反應(yīng)而能夠大量共存;C項(xiàng)，跟Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液呈酸性，H+能與HSO-3反應(yīng)而不能大量共存;D項(xiàng)，c（H+）=0.1 mol·L-1的溶液呈酸性，在H+存在下NO-3能將Fe2+氧化而不能大量共存;只有B項(xiàng)符合題意.

故答案為B項(xiàng).

例3 25℃時(shí)，下列各組離子能夠大量共存的

是（? ）.

A.使酚酞變紅色的溶液中：

K+、Cl-、Fe3+、SO2-4

B.c（OH-）=1 mol·L-1的溶液中：

K+、NO-3、NH+4、Cl-

C.使pH試紙變藍(lán)的溶液中：

Na+、AlO-2、SO2-4、CO2-3

D.pH=14的溶液中：

HCO-3、K+、Cl-、Mg2+

解析 堿性溶液中，有大量的OH-.A項(xiàng)，使酚酞變紅色的溶液呈堿性，OH-能與Fe3+反應(yīng)而不能大量共存;B項(xiàng)，c（OH-）=1 mol·L-1的溶液中有大量的OH-，OH-能與NH+4反應(yīng)而不能大量共存;C項(xiàng)，使pH試紙變藍(lán)的溶液呈堿性，C組離子彼此不反應(yīng)而能夠大量共存;D項(xiàng)，pH=14的溶液中c（OH-）=1×10-141×10-14mol·L-1=1 mol·L-1，即有大量的OH-，OH-能分別與HCO-3、Mg2+反應(yīng)而不能大量共存;只有C項(xiàng)符合題意.

故答案為C項(xiàng).

例4 25 ℃時(shí)，下列各組離子一定能夠大量共存的是（? ）.

A.跟鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液中：

Na+、NO-3、Fe2+、SO2-4

B.由水電離出的c（H+）=1×10-14 mol·L-1的溶液中：

Na+、K+、CO2-3、AlO-2

C.由水電離出的c（OH-）=1×10-14 mol·L-1的溶液中：

K+、Na+、HSO-3、Cl-

D.與NH4HCO3反應(yīng)能產(chǎn)生氣體的溶液中：

K+、Na+、SO2-4、NO-3

解析 A項(xiàng)，與Al反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈酸性也可能呈堿性，即可能含有大量的H+也可能含有大量的OH-，在H+存在下，NO-3能將Fe2+氧化而不能大量共存，A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)，由水電離出的c（H+）=1×10-14 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈堿性，即可能含有大量的H+也可能含有大量的OH-，H+能分別與CO2-3、AlO-2反應(yīng)而不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)，由水電離出的c（OH-）=1×10-14 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈堿性，即可能含有大量的H+也可能含有大量的OH-，H+或OH-均能夠分別與HSO-3反應(yīng)而不能夠大量共存，C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)，與NH4HCO3反應(yīng)能產(chǎn)生氣體的溶液可能呈酸性或呈堿性，在酸性或堿性溶液中D項(xiàng)離子彼此不反應(yīng)而能夠大量共存，D項(xiàng)正確.

故答案為D項(xiàng).

三、警惕特定情況下的“隱含因素陷阱”

在指定離子或物質(zhì)的溶液中，要充分考慮其對(duì)溶液酸堿性、氧化性或還原性等的影響.如含有大量Fe3+的溶液，其隱含條件是溶液呈酸性和具有較強(qiáng)的氧化性;含有大量NO-3的酸性溶液，其隱含條件是溶液具有強(qiáng)氧化性;含有大量S2-、SO2-3或AlO-2的溶液，其隱含條件是溶液呈堿性等.

例5 下列各組離子能夠大量共存的是（? ）.

A.c（ClO-）=1.0 mol·L-1的溶液中：

K+、Na+、S2-、SO2-4

B.c（Fe2+）=1.0 mol·L-1的溶液中：K+、Fe3+、Cl-、SO2-4

C.1 mol·L-1的CH3CHO溶液中：

Na+、ClO-、SO2-4、K+

D.0.1 mol·L-1的苯酚溶液中：

Na+、Cl-、Fe3+、SO2-4

解析 A項(xiàng)，ClO-具有較強(qiáng)的氧化性，能將S2-氧化而不能夠大量共存，A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)，在c（Fe2+）=1.0 mol·L-1的溶液中，四種離子彼此不反應(yīng)而能夠大量共存，B項(xiàng)正確;C項(xiàng)，CH3CHO具有還原性，ClO-具有較強(qiáng)的氧化性，ClO-能夠?qū)H3CHO氧化而不能大量共存，C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)，F(xiàn)e3+能夠與苯酚反應(yīng)而不能夠大量共存，D項(xiàng)錯(cuò)誤.

故答案為B項(xiàng).

四、警惕題目的“關(guān)鍵詞陷阱”

在求解離子共存試題時(shí)，要根據(jù)題目要求，抓住關(guān)鍵詞語(yǔ)（如“一定能大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等），認(rèn)真進(jìn)行分析，按照要求解答.

例6 與Al反應(yīng)放出氫氣的溶液中，一定能大量共存的離子組是（? ）.

A.K+、Na+、HS-、Cl-

B.NH+4、SO2-4、CH3COO-、K+

C.Na+、Cl-、NO-3、K+

D.Al3+、NH+4、Cl-、SO2-4

解析 與Al反應(yīng)放出氫氣的溶液可能呈酸性也可能呈堿性，即可能含有大量的H+也可能含有大量的OH-.A項(xiàng)，H+和OH-均能與HS-反應(yīng)而不能大量共存，A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)，H+能與CH3COO-反應(yīng)而不能大量共存，OH-能與NH+4反應(yīng)而不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)，在H+和OH-存在下，四種離子均彼此不反應(yīng)而一定能大量共存，C項(xiàng)正確;D項(xiàng)，OH-能分別與Al3+、NH+4反應(yīng)而不能大量共存，D項(xiàng)錯(cuò)誤.

故答案為C項(xiàng).

（收稿日期：2021-09-20）