内容正文:
微专题2 离子反应的综合应用
离子共存
1.离子共存的含义
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是“一色、二性、三特殊、四反应”。
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸、碱性
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
①AlO与HCO不能大量共存:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
③相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO或AlO等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
[名师点拨]
(1)无色溶液中,有色离子不能存在;透明溶液中可能含有有色离子。
(2)既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。
3.离子共存判断中常见的限制条件
限制条件
分析解读
无色溶液
有色离子不能大量共存
使甲基橙呈红色或pH=1
溶液显酸性,OH-及弱酸的酸根离子不能大量共存
遇酚酞呈红色或pH=13
溶液呈碱性,H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸根离子不能大量共存
与Al反应放出H2
溶液可能显酸性,也可能显强碱性,显酸性时不能含有NO
由水电离出的 c(H+)=1×10-13 mol·L-1
溶液可能显酸性,也可能显碱性
因发生氧化还原反应而不能大量共存
能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存
“一定”“可能”还是“不能”大量共存
确定是“可能性”还是“肯定性”
加水稀释,减小
说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质,溶质c(H+)减小,而c(OH-)增大]
某溶液的lg =12
该溶液呈酸性
[名师点拨]
警惕关键词“一定”还是“可能”
(1)抓住关键词语
解答离子共存类试题要审清题目要求的关键词语,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)理解两大条件
若溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性时,“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
1.判断正误(正确的划“√”,错误的划“×”)
(1)某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO。(×)
(2)含有0.1 mol/L Ca2+的溶液中:Na+、K+、CO、Cl-一定能大量共存。(×)
(3)在CuSO4溶液中,Na+、NH、NO、Mg2+可以大量存在。(√)
(4)1.0 mol/L的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO一定能大量共存。(×)
(5)pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH、SiO。(×)
(6)在NaClO、NaCl混合溶液中,H+、NH、SO、Br-可以大量共存。(×)
2.(2021·山东师大附中检测)室温下,下列有关溶液中离子共存的描述合理的是( )
A.在Fe2(SO4)3溶液中可以大量存在:K+、Fe2+ 、Cl-、Br-、SCN-
B.c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中可以大量存在:Mg2+、Cu2+、HCO、NO
C.在碱性溶液中可以大量存在:S2O、SiO、S2-、Na+
D.甲基橙呈红色的溶液中可大量存在:MnO、CO、K+、NH
解析:C Fe2(SO4)3溶液中含大量Fe3+,与SCN-因生成弱电解质Fe(SCN)3而不能大量共存,A项错误;室温下c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中,c(OH-)=KW/c(H+)=(1×10-14)/(1×10-13) mol·L-1=0.1 mol·L-1,则该溶液呈强碱性,Mg2+、Cu2+、HCO均与OH-反应而不能大量共存,B项错误;在碱性溶液中含大量OH-,S2O、SiO、S2-、Na+不发生反应,可以大量共存,C项正确;