将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况：（

题文

（1）将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl₃溶液、CuCl₂溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况：（用符号表示）
①若Fe粉有剩余，则容器中不可能有____________；
②若FeCl₃有剩余，则容器中不可能有___________；
③若CuCl₂有剩余，则容器中还可能有____________。
（2）有一瓶无色澄清溶液,可能含NH₄^＋、K^＋、Na ^＋、Mg^2＋、Ba^2＋、 Al^3＋、 Fe^3＋、SO₄^2－、CO₃^2－、Cl^－、I^－中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制的氯水，经振荡后静置，CCl₄层呈紫红色；
③取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；
④取部分上述呈碱性的溶液，加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成；
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定并回答：在溶液中肯定存在的离子有                ，肯定不存在的离子有                  ，要确定是否存在的阴离子的实验方法是____________               。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）①Fe³⁺和Cu²⁺ ②Fe和Cu ③Fe²⁺、Fe³⁺ （或Cu Fe²⁺）
（2）I^－、NH₄^＋、Ba^2＋； SO₄^2－、CO₃^2－、Mg^2＋、Al^3＋ 、Fe^3＋； 取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀出现，说明含有该阴离子，否则不含有该阴离子。

解析

（1）①由于Fe会发生反应：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；Cu²⁺+Fe=Fe²⁺ +Cu。因此若Fe粉有剩余，则容器中不可能有Fe³⁺和Cu²⁺。②由于FeCl₃会发生反应：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺ +Cu²⁺．因此若FeCl₃有剩余，则容器中不可能有Fe和Cu。③由于CuCl₂会发生反应：Cu²⁺+Fe=Fe²⁺ +Cu若CuCl₂有剩余，则容器中不可能有Fe；还可能有Fe²⁺、Fe³⁺（或Cu Fe²⁺）。（2）①用pH试纸检验，表明溶液呈酸性，说明含有大量的H⁺。由于H⁺会发生反应：CO₃^2－+2H⁺=CO₂↑+H₂O，所以没有CO₃^2－；②取部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制的氯水，经振荡后静置，CCl₄层呈紫红色；说明发生反应：Cl₂＋2I^－=2Cl^－＋I₂。原溶液中含有I^－。由于I^－会发生反应：2Fe^3＋+2I^－=2 Fe²⁺＋I₂，故溶液中不含有Fe^3＋。③取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；证明不含有Mg^2＋、Al^3＋。因为若含有它们，则会发生反应：Al^3＋＋3OH^-＝Al(OH)₃↓；Mg^2＋＋2OH^-＝Mg(OH)₂↓．④取部分上述呈碱性的溶液，加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，证明含有Ba^2＋，不含SO₄^2－。发生的反应为：Ba^2＋+ CO₃^2-=BaCO₃↓。而Ba^2＋与SO₄^2－因为发生离子反应：SO₄^2-＋Ba²⁺=BaSO₄↓而不能大量共存。⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。放出的气体为氨气，则原溶液中含有NH₄^＋。反应的方程式为：NH₄⁺+ OH^－

NH₃↑+H₂O。综上所述，在溶液中肯定存在的离子有I^－、NH₄^＋、Ba^2＋；肯定不存在的离子有SO₄^2－、CO₃^2－、Mg^2＋、Al^3＋ 、Fe^3＋；根据溶液呈电中性原理，则溶液中还应该含有阴离子．要确定是否存在的阴离子的实验方法是取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀出现，说明含有该阴离子，否则不含有该阴离子。

考点

据考高分专家说，试题“（1）将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

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判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。