内容正文:
考点04 离子反应
【知识梳理】
一、离子共存
溶液中的离子若能发生反应(或违背题目限制条件)则不能大量共存,否则能大量共存,
即离子反应不共存,离子共存不反应
1.溶液颜色
无色溶液中有色的离子不能存在,如:MnO4- (紫色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色) 、Cu2+(蓝色)、Cr2O72-(橙色) 、Cr3+(绿色)在无色溶液中不能存在
2.强酸性环境
强酸性环境的“特点”——①pH=2或更小②石蕊试纸溶液变红等
(1)OH-可以和H+结合生成H2O,不能共存
(2)弱酸的酸根在酸性环境下可以和H+结合生成相应的弱酸,不能共存,如:CO32- 、HCO3- 、 S2- 、HS- 、SO32- 、HSO3- 、SiO32-、ClO-、F-、PO43- 、H2PO4- 、HPO4- 、CH3COO-
3.强碱性环境
碱性环境的特征——①pH =13或14②能使酚酞变红或石蕊变蓝等
(1)H+可以和OH-结合生成H2O,不能共存
(2)弱碱的阳离子可以和OH-结合生成弱碱,不能共存,如:NH4+、Mg2+ 、Al3+ 、Fe2+ 、Fe3+ 、Cu2+ 、Ag+等
(3)酸式根可以和OH-反应,不能共存,如:HCO3- 、HS- 、HSO3- 、H2PO4- 、HPO42-
二、离子间不能大量共存
1.溶液中离子反应生成沉淀,如等,不能共存
2.离子之间反应生成弱电解质等不能大量共存。
3.离子反应生成络离子,如Fe3+和SCN-
4.离子间发生氧化还原反应(后面学习),如:,与、等HCO3- 、HS- 、HSO3- 、H2PO4- 、HPO42- 等与酸、碱都不能共存。
【对点例题】
例1.(2022·赣州市赣县第三中学高一开学考试)在碱性溶液中能大量共存,并且溶液为无色透明的组合是
A.Na+、K+、Cu2+、SO B.Ba2+、Na+、NO、Cl-
C.K+、Al3+、SO、Cl- D.Mg2+、Ca2+、Cl-、NO
【答案】B
【详解】
A.Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,故A错误;
B.Ba2+、Na+、NO、Cl-之间不反应,都不与OH-反应,在溶液中可以大量共存,故B正确;
C.Al3+与OH-反应,在碱性溶液中不能大量共存,故C错误;
D.Mg2+与OH-反应,在碱性溶液中不能大量共存,故D错误;
故选:B。
例2.(2022·吉林长春市·长春外国语学校高一月考)在无色透明强酸性溶液中,能大量共存的离子组是
A.K+、Na+、、 B.Na+、OH-、Cl-、
C.Zn2+、Al3+、Cl-、 D.Na+、Fe2+、、Ba2+
【答案】C
【详解】
A.无色溶液,说明溶液中不存在有颜色的离子,而K+、Na+、、离子中呈紫色,故A不符合题意;
B.无色透明强酸性溶液,说明溶液中存在大量的H+,而Na+、OH-、Cl-、离子中的OH-、能与H+反应,即OH-+H+=H2O,+2H+=CO2↑+H2O,不能大量共存,故B不符合题意;
C.在Zn2+、Al3+、Cl-、离子中各离子之间不发生反应,无色且在强酸性溶液中能大量共存,故C符合题意;
D.在Na+、Fe2+、、Ba2+离子中与Ba2+发生反应生成BaSO4沉淀,即Ba2++=BaSO4↓,不能大量共存,且Fe2+呈现浅绿色,故D不符合题意;
答案为C。
【达标检测】
1.(2023春·云南红河·高一蒙自一中校考期中)下列离子在水溶液中不能与大量共存的是
A.Na+ B.Ca2+ C.K+ D.
【答案】B
【解析】A.Na+与在溶液中不反应,在溶液中能大量共存,A不符合题意;
B.Ca2+与反应产生碳酸钙白色沉淀,在溶液中不能大量共存,B符合题意;
C.K+与在溶液中不反应,在溶液中能大量共存,C不符合题意;
D.NH与不反应,在溶液中能大量共存,D不符合题意;
故选B。
2.(2023春·江苏盐城·高一江苏省响水中学校考期中)在含有大量H+、Ca2+、Cl-溶液中,还可以大量共存的离子是
A.OH- B. C.Ag+ D.Cu2+
【答案】D
【解析】A.OH-与H+会发生反应产生H2O而不能大量共存,A不符合题意;
B.与Ca2+会反应产生CaCO3沉淀而不能大量共存,B不符合题意;
C.Ag+与Cl-会发生反应产生AgCl沉淀而不能大量共存,C不符合题意;
D.Cu2+与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,D符合题意;
故合理选项是D。
3.(2023春·湖南长沙·高一统考学业考试)下列无色溶液中能大量共存的离子是
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】C
【解析】A.有颜色,不能在无色溶液中能大量存在,故A不选;
B.和反应生成沉淀,不能大量共存,故B不选;
C.、、三种离子都是无色的,且不发生反应,可以