内容正文:
第3讲 离子的共存、检验与推断
【2021·备考】
最新考纲
命题统计
1.了解离子反应发生条件。
2.掌握常见离子的检验方法。
素养落地:能从离子反应的角度认识离子共存,从离子的特征反应上认识离子的检验和推断,在推断中要具有证据意识,建立思维模型,逐步形成和提升证据推理和模型认知的学科素养。
『知识梳理』
一、离子共存的本质
同一溶液中有多种离子,若任意两种离子之间发生反应,则不能大量共存。
二、离子不能大量共存的常见类型
1.复分解反应
(1)H+与弱酸根离子如CO等生成弱酸。、SiO、AlO、HCO、SO、HCO
(2)OH-与弱碱的阳离子如NH、HS-等生成水。
、HSO、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+等生成弱碱;OH-与酸式酸根离子如HCO
(3)生成沉淀如Ag+与Cl-;Ba2+与SO等。
2.氧化还原反应型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子:ClO-、MnO(H+)、Fe3+(H+)、NO
还原性离子:S2-、SO、I-、Fe2+、Br-、Cl-
(1)Fe3+可氧化S2-、SO、I-
(2)NO、I-、Fe2+、Br-(H+)可氧化S2-、SO
(3)ClO-在碱性条件下可氧化S2-、SO、I-、Fe2+、Br-
(4)ClO-(H+)、MnO、I-、Fe2+、Br-、Cl-(H+)可氧化S2-、SO
3.离子间发生水解相互促进的反应
当弱酸的酸根(如CO+2Al3++3H2O===3CO2↑+2Al(OH)3↓。
)与弱碱的阳离子(如Al3+)同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的OH-与弱碱的阳离子水解生成的H+反应生成水,从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动,甚至完全反应3CO
常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
(1)Al3+与CO;
、SiO、S2-、HS-、AlO、HCO
(2)Fe3+与CO;
、SiO、AlO、HCO
(3)NH。
、SiO与AlO
4.离子间发生络合反应
离子间因发生络合反应而不能大量共存,中学常见的反应有
Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存。
『考向突破』
考向 有限定条件的离子共存多维判断
eq \a\vs4\al\co1(警惕“颜色陷阱”)
[命题素材]
(1)若限定溶液无色,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、CrO等有色离子不能大量存在。
、MnO
(2)“透明溶液”并不代表无色,也可以有色。
[题目设计]
1.在一无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是________。
①H+、Cl-、K+、SiO、NO ②Cl-、Cu2+、SO
③K+、Na+、HCO、Cl-、I-、Ca2+ ④Fe3+、NH
⑤Na+、OH-、SO、Fe3+ ⑥K+、Mg2+、I-、ClO-
提示 ③
eq \a\vs4\al\co1(警惕溶液的酸碱性)
[命题素材]
溶液酸碱性的判断方法
(1)常见表示呈酸性的溶液
①常温下,pH<7的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤常温下,c(OH-)<1×10-7 mol·L-1的溶液。
(2)常见表示呈碱性的溶液
①常温下,pH>7的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞溶液变红的溶液;④常温下,c(H+)<1×10-7 mol·L-1的溶液。
(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
[题目设计]
2.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是________。
①使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
②、Ca2+、Cl-、NO=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH
③与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO、SO
④水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO、CO
⑤使甲基橙变红的溶液中:Na+、Mg2+、SO、AlO
⑥、SiO、Na+、CO=1×1012的溶液中:NH
⑦pH=14的溶液中:Na+、AlO、Cl-、SO
提示 ②⑦
eq \a\vs4\al\co1(警惕特定情况下的隐含因素)
[命题素材]
充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
(2)含有大量NO的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
(3)含有大量S