内容正文:
第5讲 离子反应的综合应用
复习目标
1.根据离子反应的条件,会判断溶液中的离子共存问题。
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,进行离子的推断和设计常见物质检验的方案。
离子共存的判断
1.溶液中离子共存的实质
溶液中多种离子能大量共存,其实质是离子之间不能发生任何反应,若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.判断溶液中离子能否大量共存的“四个角度”
(1)溶液的颜色
无色溶液中不含有色离子,常考的有色离子有四种:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫色
(2)溶液的性质
判断溶液中离子能否大量共存,要考虑溶液的性质,如酸性和碱性、氧化性和还原性等。
溶液的性质
不能大量存在的离子
强酸性
OH-、弱酸酸根阴离子 (如CO、SO、S2-、CH3COO-等)、弱酸的酸式酸根阴离子(如HS-、HCO、HSO等)
强碱性
H+、弱碱阳离子(如NH、Al3+、Fe3+等)、弱酸的酸式酸根阴离子(如HS-、HCO、HSO等)
强氧化性
S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Fe2+等还原性离子
强还原性
ClO-、MnO、NO(H+)、Fe3+、Cr2O等氧化性离子
(3)隐含信息
判断溶液中离子能否大量共存时,要充分挖掘溶液中隐含的信息,即考虑某些微粒(或物质)受溶液的酸碱性、氧化性、还原性等因素的影响。例如:
①含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强氧化性。
②含有大量ClO-或NO的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
③含有大量Fe2+的溶液,隐含溶液具有强还原性。
④含有大量S2-、SO、[Al(OH)4]-的溶液,隐含溶液呈碱性。
(4)特殊情况
①[Al(OH)4]-和HCO不能大量共存,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+HCO===Al(OH)3↓+CO+H2O。
②NH和CH3COO-、CO,Mg2+和HCO等组合中,虽两种离子都能水解且互相促进,但水解程度仍很小,在溶液中可以大量共存。
判断下列各组离子在指定条件下能否大量共存:
(1)滴加酚酞显深红色的溶液:Na+、NH、SO、Cl-( × )
(2)0.1 mol/L FeCl3溶液中:K+、Na+、S2-、NO( × )
(3)常温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、ClO-、SO( × )
(4)加入铝粉有氢气放出的溶液:Al3+、Na+、SO、NO( × )
(5)25℃时,由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液:Na+、K+、NO、HCO( × )
考向1 判断离子共存,注意限制条件
【例1】(2023·湖北黄石模拟)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
B.=1×10-13 mol/L的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO、SO
D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO
[思路剖析]
A项
使酚酞变红色的溶液溶液呈碱性
B项
常温下KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,结合=1×10-13 mol/Lc(H+)=0.1 mol/L溶液呈强酸性
C项
与Al反应能放出H2的溶液可能呈强酸性(不含NO、ClO-等强氧化性离子)或强碱性
D项
常温下水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L<1×10-7mol/L水的电离受到抑制可能加入强酸或强碱
B 解析:使酚酞变红色的溶液显碱性,而Al3+在碱性条件下不能大量存在,A错误;与铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若溶液呈碱性,亚铁离子不能大量共存,若溶液呈酸性,Fe2+和NO不能大量共存,C错误;该溶液可能呈酸性也可能呈碱性,如果呈酸性,[Al(OH)4]-、CO不能大量共存,D错误。
考向2 判断离子共存,分析其中原因
【例2】(2021·湖南卷)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
B 解析:Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成AlO,A错误;S2O