内容正文:
第三节 离子共存 离子推断
课程标准
核心素养(教师用书独具)
1.根据离子反应及其发生条件,判断离子共存和离子推断
2.了解常见离子的检验方法
3.能利用典型代表物的性质和反应。设计常见物质提纯、检验等简单任务的方案
科学态度与社会责任:根据离子的性质和实验目的能设计并优化实验方案,完成实验操作,能观察现象记录探究成果。
考点一 离子共存
1.离子共存的本质
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.离子不能大量共存的常见类型
(1)复分解反应型
①生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存。
②生成难电离的物质(如弱酸、弱碱、水)。
(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。
(3)水解相互促进型
当弱酸的酸根与弱碱的阳离子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相互促进而向水解方向移动,甚至完全反应。
(4)络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存
举例如下:
①H+不能与CO(HCO)、S2-(HS-)、SO(HSO)、PO(H2PO、HPO)、ClO-、F-、CH3COO-、NO大量共存的原因是生成 弱电解质或弱离子 ;与SiO不能大量共存是因为生成 H2SiO3 沉淀;与AlO不能大量共存是因为生成 Al(OH)3或Al3+ 。
②OH-与NH不能大量共存是因为反应生成 NH3·H2O ,与Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Cr3+均不能大量共存,是因为反应生成 沉淀 ,与HCO、HS-、HSO、HPO不能大量共存是因为分别生成 CO、S2-、SO、PO 和H2O。
③CO不能和Mg2+、Ba2+、Ca2+、Fe2+、Cu2+大量共存是因为生成 沉淀 ,与Fe3+、Al3+不能大量共存是因为 水解相互促进反应生成沉淀和气体 。
④ SO与Mg2+、Ba2+、Fe2+、Cu2+不能大量共存主要是因为生成 沉淀 ,与Al3+不能大量共存是因为水解 相互促进生成沉淀和气体 ;与MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+不能大量共存是因为 SO被氧化成SO 。
⑤Fe3+不能和I-、SO、S2-(HS-)大量共存是因为 被Fe3+氧化 ;与ClO-、AlO不能大量共存是因为水解 相互促进生成沉淀 ,与大量SCN-不能共存是因为生成 Fe(SCN)3 (填具体物质的化学式)。
⑥I-可被Fe3+、NO(H+)、MnO、ClO- 氧化 而与它们不能大量共存。
⑦NO(H+)可 氧化 S2-(HS-)、Fe2+、SO(HSO)、I-而不能与之大量共存。
⑧S2-与SO在碱性条件下 能大量 共存,但在酸性条件下因为发生反应: 2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O (填离子方程式)不能大量共存。
⑨Al3+与ClO-、S2-(HS-)、AlO不能大量共存是因为 水解相互促进反应生成沉淀 。
⑩AlO与HCO不能大量共存是因为发生反应: HCO+AlO+H2O===CO+Al(OH)3↓ 。
1.下列溶液中,离子一定能大量共存的有哪些?
(1)使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+
(2)使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Cl-
(3)常温下,c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:NH、Al3+、SO、NO
(4)碳酸氢钠溶液:K+、SO、Cl-、H+
(5)含大量Fe3+的溶液中:NH、Na+、Cl-、SCN-
(6)强碱溶液中:Na+、K+、AlO、CO
(7)常温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
(8)加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、CO、SO
(9)由水电离出的c水(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、NO
(10)c(H+)∶c(OH-)=1∶10-2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、CO
(11)澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
答案:(6)、(9)
溶液中离子大量共存的判断技巧
(1)审清题干要求的关键词语,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
(2)规避颜色陷阱,如“无色溶液”“透明溶液”等。
(3)注意离子共存的条件,如酸性、碱性及特殊离子存在。
2.(1)判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。
S2-
SO
I-
Fe2+
Br-
Cl-
MnO(H+)
√
√
√
√
√
√
ClO-
√
√
√
√
√
√(酸性)
NO(H+)
√
√
√