内容正文:
拓展课Ⅱ 离子共存
【知识掌握】
判断物质能否在溶液中共存,原因是发生复分解反应而不能共存:
1.共存的条件
(1)组内物质均可溶。
(2)在同一溶液中,物质(即所含离子)之间不发生反应,即不会生成沉淀、气体或水。
2.不能共存的离子
Cl-和Ag+(AgCl↓)
SO42-和Ba2+(BaSO4↓)
OH-
CO32-
HCO3-和H+(H2O+CO2↑)
3.物质共存的隐含条件
(1)pH<7或酸性溶液,则溶液一定存在H+,且该溶液中没有能与H+反应的物质(离子)。
常见的描述有:酸性溶液、pH=2(pH<7)的溶液、能使紫色石蕊溶液呈红色的溶液、加入活泼金属能放出氢气的溶液、加入碳酸盐或碳酸氢盐能放出气体的溶液等。
(2)pH>7或碱性溶液,则溶液一定存在OH-,且该溶液中没有能与OH-反应的物质(离子)。
常见的描述有:碱性溶液、pH=11(pH>7)的溶液、使无色酚酞溶液呈红色的溶液、使紫色石蕊溶液呈蓝色的溶液等。
(3)溶液为无色透明,则溶液一定不存在有色离子,如Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等。溶液也不能形成浑浊或沉淀,即所给混合物中能发生反应生成沉淀的离子不能共存。
【巩固提高】
一.选择题(共8小题)
1.已知某酸性溶液中含有Ba2+、Fe3+,则下述离子组中能与上述离子共存的是( )
A.CO32﹣、Cl﹣ B.NO3﹣、Cl﹣ C.NO3﹣、SO42﹣ D.OH﹣、NO3﹣
【解答】解:酸性溶液中存在氢离子,
A、氢离子和碳酸根离子会结合产生水和二氧化碳,碳酸根离子会和钡离子、铁离子结合产生碳酸钡沉淀,碳酸铁沉淀,因此不能大量共存,故选项错误;
B、五种离子之间不会产生沉淀、气体或水,因此能够大量共存,故选项正确;
C、硫酸根离子和钡离子会产生硫酸钡沉淀,因此不能大量共存,故选项错误;
D、氢氧根离子和氢离子结合产生水,氢氧根离子会和铁离子结合产生氢氧化铁红褐色的沉淀,因此不能大量共存,故选项错误;
故选:B。
2.下列各组离子在pH=1的溶液中能大量共存的是( )
A.Cu2+、OH﹣、Cl﹣、Ba2+ B.CO32﹣、K+、Na+、SO42﹣
C.NH4+、NO3﹣、Na+、Cl﹣ D.Ag+、NO3﹣、Cl﹣、Na+
【解答】解:pH为1的水溶液显酸性,水溶液中含有大量的H+。
A、氢离子能与氢氧根离子结合成水,铜离子能与氢氧根离子结合成氢氧化铜沉淀,不能共存,不合题意;
B、碳酸根离子与氢离子能结合成二氧化碳和水,不能共存,不合题意;
C、四种离子间不能结合成水或气体或沉淀,且能在酸性溶液中共存,符合题意;
D、银离子能与氯离子结合成氯化银沉淀,不能共存,不合题意;
故选:C。
3.下列各组离子在pH=1的溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是( )
A.K+、NO3﹣、Na+、Cl﹣ B.CO32﹣、Na+、Cl﹣、NO3﹣
C.K+、Ba2+、H+、SO42﹣ D.Na+、Cu2+、Al3+、Cl﹣
【解答】解:pH为1的水溶液显酸性,水溶液中含有大量的H+。
A、四种离子不能结合生成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,且不存在有色离子,故选项正确。
B、CO32﹣、H+在溶液中结合生成水和二氧化碳,不能在酸性溶液中大量共存,故选项错误。
C、Ba2+、SO42﹣在溶液中结合生成硫酸钡沉淀,不能在酸性溶液中大量共存,故选项错误。
D、四种离子不能结合生成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,但Cu2+的水溶液显蓝色,故选项错误。
故选:A。
4.分别把下列各组中的物质加入水中,最终可能得到无色澄清溶液的是( )
A.MgCl2 NaOH H2SO4
B.Ba(NO3)2 Na2SO4 HCl
C.KOH CuSO4 HCl
D.AgNO3 NaCl HNO3
【解答】解:物质加到水中得到无色澄清溶液,说明彼此之间不能生成沉淀,且不存在有色离子。
A、硫酸能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,MgCl2和NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,若硫酸的量较少,溶液变浑浊;若硫酸过量,最终可能得到无色澄清溶液,故选项正确。
B、Ba(NO3)2和Na2SO4反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,溶液变浑浊,故选项错误。
C、若盐酸的量较少,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,NaOH和CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀,溶液变浑浊;若盐酸过量,硫酸铜溶液显蓝色,不能得到无色澄清溶液,故选项错误。
D、AgNO3和NaCl反应生成不溶于硝酸的氯化银沉淀,溶液变浑浊,故选项错误。
故选:A。
5.将下列各组物质分别加入水中,能大量共存且得到无色透明溶液的是( )
A.K2CO3、CaCl2、NaOH B.NaCl、KNO3、CuSO4
C.Ba(NO3)2、N