内容正文:
离子共存
(2021·天津高考)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
B.pH=12的溶液:K+、Na+、NO、CO
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HCO
[解题思路分析] A项,pH=1的溶液显酸性,NO在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,pH=7的溶液中,Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀,不能大量共存;D项,pH=7的溶液中,Al3+、HCO会发生相互促进的水解反应,不能大量共存。
[答案] B
(2021·湖南高考)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O
不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
B
H+、K+、S2O、SO
不能大量共存,因发生反应:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SO、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、MnO
能大量共存,粒子间不反应
[解题思路分析] Al3+和NH3·H2O生成
Al(OH)3沉淀而不是生成AlO,故A错误;在Fe3+存在下H2O2会发生分解反应生成O2和H2O,故C错误;在酸性条件下MnO能将Cl-氧化为Cl2,故D错误。
[答案] B
三步搞定离子共存问题
1.看清题目要求
(1)常见要求:一定大量共存;可能大量共存;不能大量共存。
(2)带附加条件的不能大量共存:因发生××反应不能大量共存;因生成沉淀不能大量共存等。
2.提取题目信息
类型
具体阐释
颜色信息
若为无色溶液,则可直接排除有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)等。
注意:若为澄清透明溶液,则可以含有色离子
酸碱性信息
(1)根据浓度判断。常温下c(H+)>1.0×10-7 mol/L或c(OH-)<1.0×10-7 mol/L,溶液为酸性
(2)根据pH判断。如pH=1、pH=13等
(3)根据指示剂颜色变化判断。使紫色石蕊试液或甲基橙溶液变红的溶液呈酸性;使紫色石蕊试液变蓝、酚酞溶液变红的溶液呈碱性
(4)根据判断。若>1,溶液呈酸性,反之呈碱性
(5)根据c水(H+)或c水(OH-)判断。如果c水(H+)<1×10-7 mol/L,则水的电离受到抑制,溶液是酸溶液或碱溶液或某些盐(如NaHSO4)溶液;如果c水(H+)>1×10-7 mol/L,则水的电离受到促进,溶液为强酸弱碱盐溶液(酸性)或强碱弱酸盐溶液(碱性)或弱酸弱碱盐(如碳酸氢铵)溶液
(6)与铝反应生成氢气的溶液,可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液
3.看离子间是否反应
类型
具体阐释
发生复分解反应
(1)有气体产生。如CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等弱酸的酸根离子或酸式酸根离子与H+不能大量共存
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO、CO等大量共存;SiO、AlO等不能与H+大量共存
(3)有弱电解质生成。如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、H2PO等与H+不能大量共存;一些弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO等)及NH不能与OH-大量共存
(4)容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO、S2-、CO、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO、SiO、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在;Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、NH等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在
相互促进的水解反应
特别注意:NH和CO、NH和HCO、NH和CH3COO-在同一溶液中能大量共存
氧化还原反应
(1)一般情况下,具有较强还原性的离子与具有较强氧化性的离子不能大量共存,如Fe3+和S2-、HS-、SO、I-不能大量共存;酸性条件下,MnO、Cr2O、ClO-、NO与S2-、HS-、SO、HSO、I-、Fe2+等不能大量共存
(2)某些离子在特定酸碱性条件下的共存情况不同。如NO和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在的情况下不能大量共存;SO和S2-,Cl-和ClO-,S2O在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件下不能大量共存
形成络合物
离子间发生络合反应,如Fe3+和SCN-、Fe2+和[Fe(CN)6]3-
1.(2021·福建高考)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是( )
A.0.2 mol·L-1的NH4Cl溶液:Na+、K+、SO、S