内容正文:
第5讲 离子共存 离子的检验和推断
[考纲要求] 1.掌握常见离子的检验方法。2.了解离子反应发生条件,正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
考点一 离子共存
同一溶液中有多种离子时,若任意两种离子间发生反应,即为不能大量共存。离子不能大量共存的常见类型如下:
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阴离子
不能大量共存的阳离子
OH-
Mg2+、Al3+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+
Cl-、Br-、I-
Ag+
SO
Ba2+、Pb2+、Ag+
S2-
Cu2+、Pb2+、Ag+
CO、SO
Mg2+、Ca2+、Ba2+、Ag+
SiO
H+、Mg2+、Ca2+
AlO
H+
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
(1)氧化性较强的离子:ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO。
(2)还原性较强的离子:Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO。
学生用书第27页
下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 。
①Na+、H+、CO、Cl-
②H3O+、NO、Fe2+、Na+
③Na+、Fe3+、I-、Cl-
④H+、S2-、SO、SO
⑤SO、NO、Na+、H+
⑥I-、ClO-、K+、H+
⑦Na+、K+、MnO、Cl-
⑧Fe3+、Ca2+、H+、NO
提示: ②③④⑥
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氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水,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。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、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO、ClO-;
(2)Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO、ClO-;
(3)NH与AlO、SiO。
下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是 。
①Al3+、HCO、Cl-、K+
②Al3+、SiO、Na+、Cl-
③Fe3+、NH、SO、S2-
④Fe3+、Cl-、Na+、CO
⑤Al3+、Fe3+、SCN-、Cl-
⑥Na+、Al3+、NO、AlO
⑦Na+、Ca2+、HCO、HSO
⑧S2O、Na+、H+、SO
⑨Na+、Al3+、SO、S2-
提示: ①②④⑥⑨
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
(1)Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
(3)Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存。
常温下Fe3+、Al3+在pH=7的溶液中能否存在?
提示: 不能。二者只能存在于酸性较强的溶液中,抑制Fe3+、Al3+的水解。
题点一 抓住题干要求中的关键词语
1.(原创题)符合如图所示条件的离子组是( )
A.Ba2+、Mg2+、NO、CO
B.H+、Ba2+、Al3+、Cl-
C.K+、Ba2+、Cl-、HCO
D.NH、Ba2+、Fe2+、Cl-
C [B、C、D项中的离子能大量共存,A项中的离子不能大量共存;对于B项,加少量稀H2SO4因生成BaSO4而有白色沉淀,但加入过量NaOH溶液时,溶液中无白色沉淀产生,不符合题意;对于C项,加入少量稀H2SO4时产生BaSO4沉淀,加入过量NaOH溶液时产生BaCO3沉淀,符合题意;D项,加入稀H2SO4时产生BaSO4沉淀,但加入过量NaOH溶液时,因生成的Fe(OH)2很快被氧化,最终看不到白色沉淀,不符合题意。]
题点二 注意溶液的颜色
2.在一无色透明溶液中,下列各离子组能大量共存的是( )
A.H+、Cl-、K+、SiO
B.Cl-、Cu2+、SO、NO
C.K+、Na+、HCO、Ca2+
D.Fe3+、NH、Cl-、I-
C [本题的隐含条件是“溶液中不含有颜色的离子”,所以有颜色的离子组可直接排除。选项B中的Cu2+是蓝色;选项D中的Fe3+是棕黄色,直接排除;选项A中H+和SiO反应生成H2SiO3沉淀]。
[练后归纳]
熟记在水溶液中有颜色的离子
(1)当题干中指明溶液无色时,则下列有色离子不能大量存在:Cu2+——蓝色,Fe3+——棕黄色,Fe2+——浅绿色,MnO——紫红色。
[Fe(SCN)2]+——红色。
(2)“透明溶液”并不代表溶液无色,溶液也可以有色。
题点三 抓住溶液的酸碱性
3.下列溶液一定能大量共存的是( )
A.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Mg2+、SO、AlO
B.水电离产生的c(H+)=10-13mol·L-