内容正文:
第7讲 离子共存与离子推断(能力课)
1.掌握离子共存的分析方法。 2.了解常见离子的检验。 3.了解离子或物质的推断。
离子共存
1.离子不能共存的四类反应
(1)复分解反应
①H+与弱酸根离子及弱酸的酸式酸根离子不能大量共存,如与CO、SO、AlO、SiO、HCO、HSO等生成弱酸。
②OH-与弱碱阳离子不能大量共存,如与NH、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+等生成弱碱;OH-与弱酸的酸式酸根离子不能大量共存,如与HCO、HSO、
HS-等生成正盐和水。
③阴、阳离子间结合生成沉淀而不能大量共存,如Ag+与Cl-,Ba2+与SO等。
(2)氧化还原反应
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会因发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子:ClO-、MnO、Cr2O、NO(H+)、Fe3+、FeO等。
还原性离子:S2-、SO、I-、Fe2+、Br-、Cl-等。
①Fe3+可氧化S2-、SO、I-等。
②NO(H+)可氧化S2-、SO、I-、Fe2+、Br-等。
③ClO-、MnO可氧化S2-、SO、I-、Fe2+、Br-、Cl-(H+)等。
(3)水解相互促进
①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:
a.Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
b.Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
c.NH与AlO、SiO。
②NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但不完全,仍能大量共存。
(4)络合反应
①Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
②Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
③Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存。
2.常见限定条件的分析
(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO、
Fe(SCN)2+、Cr2O、CrO等。
(2)常见表示溶液呈酸性的描述
①常温下pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液。
(3)常见表示溶液呈碱性的描述
①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞变红的溶液;④c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液。
(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述
①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下,水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
(5)溶液中含有NO(H+)、ClO-、MnO、H2O2、Fe3+,说明溶液具有强氧化性。
(6)溶液中含有S2-、SO、I-、Fe2+、SO2,说明溶液具有还原性。
(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。
1.下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的有________(填序号)。
①=10-12的溶液中:Na+、K+、SiO、CO
②含有大量Fe2+的溶液中:K+、Fe3+、[Fe(CN)6]3-、SO
③无色溶液中:K+、SO、Cr2O、Na+
④滴入KSCN溶液显红色的溶液中:NH、Mg2+、SO、Cl-
⑤滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO
⑥在c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH、SCN-、NO
⑦中性溶液中:Al3+、Fe3+、SO、ClO
⑧=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
⑨弱碱性溶液中:Na+、K+、Cl-、SO
⑩加入铝粉生成H2的溶液中:Na+、HCO、NO、NH
⑪水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH、K+、S2O、
Cl-
⑫含H2O2的溶液中:Fe2+、SO、NH、I-
[解析] ②中Fe2+与[Fe(CN)6]3-形成沉淀,③中Cr2O为橙色,⑤中酸性条件下NO氧化Fe2+,⑥中Fe3+与SCN-发生络合反应,⑦中Al3+、Fe3+水解呈酸性,⑩中HCO在强碱或强酸中不共存,⑪中NH在强碱中不存在,S2O在强酸中不存在,⑫中H2O2氧化Fe2+、I-。
[答案] ①④⑧⑨
2.甲、乙两厂排放的工业废水中共含H+、Na+、Ba2+、CO、SO、NO六种离子,每个厂的废水中都含有三种离子,甲厂的废水明显呈酸性,故乙厂废水中所含的三种离子是( )
A.H+、Ba2+、NO B.Na+、CO、SO
C.Ba2+、H+、CO D.Ba2+、Na+、SO
B [甲厂的废水明显呈酸性,则甲厂的废水中含有大量H+,与H+反应的CO应该存在于乙厂废水中;由于Ba2+与CO会反应产生BaCO3沉淀而不能大量共存,则Ba2+应该存在于甲厂废水中,Ba2+与SO会反