02 聚焦四大反应 突破离子共存-《中学生数理化》高考理化2023年6月刊

■四川省成都市龙泉中学校 何建琴 ■四川省成都市龙泉驿区第七中学校 于成祥 离子共存知识是考生在备考复习中必须 突破的重难点之一,常以选择题的形式考查。 其所涉及的离子种类非常多,考生需要全面 掌握各类离子的性质,分辨离子间发生的反 应类型,弄清复杂多变的溶液情形。离子反 应有四种反应类型:复分解反应、氧化还原反 应、络合反应、完全双水解反应。本文从四种 离子反应类型的角度突破高考化学中的离子 共存问题,结合典型例题进行深入剖析,总结 解答此类问题时必须警惕的四类“陷阱”。 一、复分解反应 复分解反应发生的条件是离子之间能够 产生沉淀、气体或弱电解质(弱酸、弱碱、水)。 其中,离子之间是否能够发生复分解反应产 生沉淀,要求考生理解运用溶解性口诀表(见 表1),再从溶解性口诀表中归纳总结高中阶 段常考的离子共存知识。 表1 水溶液中的溶解性口诀表 ①钾钠铵盐硝酸盐,都能溶在水中间; ②碳酸磷酸两种盐,溶者只有钾钠铵; ③盐酸难溶银亚汞,硫酸难溶是钡铅; ④碱溶钾钠钡和铵,四种微溶记心间。 四种微溶物:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3 1.与几乎所有离子均能大量共存的只有 两种离子:K+和Na+。 使用口诀“钾钠铵盐硝酸盐,都能溶在水 中间” 进行理解,但注意“NO-3 +H+”组合具 有强氧化性,还原性离子不能共存。而NH+4 与OH-会因为发生复分解反应而不能共存, NH+4 与 AlO-2、SiO2-3 会因为发生完全双水 解反应而不能共存。所以,与几乎所有离子 均能大量共存的只有两种离子:K+和Na+。 2.与 CO2-3 、PO3-4 、SO2-3 、SiO2-3 不能大 量共存的离子:除 K+、Na+、NH+4 外的所有 阳离子。 使用口诀“碳酸磷酸两种盐,溶者只有钾 钠铵”进行理解。亚硫酸盐和硅酸盐的溶解 性与碳酸磷酸盐的溶解性几乎相同,如:Ca2+ 与SO2-3 或SiO2-3 均会发生复分解反应分别 生成CaSO3 和CaSiO3 沉淀。 3.与SO2-4 不能大量共存的有四种离 子: Ba2+、Pb2+、Ca2+、Ag+。 使用口诀“硫酸难溶是钡铅” 进行理解, 即 BaSO4 和 PbSO4 是 难 溶 物。CaSO4、 Ag2SO4 是微溶物,写离子方程式时,微溶物 作生成物当沉淀处理。 4.与Cl- 不能大量共存的有两种离子: Ag+和 Hg2+2 (亚汞离子)。 使用口诀“盐酸难溶银亚汞”,即 AgCl 和 Hg2Cl2 是难溶物。 离子之间是否能够发生复分解反应产生 弱电解质(弱酸、弱碱、水)或气体,高中阶段 要求考生理解记忆常见的一些弱电解质(见 表2)。在此基础上归纳总结出其中隐含的 离子共存知识。 表2 高中阶段要求掌握的常见弱电解质 (1)弱酸 ①一元弱酸(5种:HF、HClO、HCOOH、CH3COOH、 HCN)等 ②二元 弱 酸(5种:H2CO3、H2SO3、H2S、H2SiO3、 H2C2O4)等 ③三元弱酸(1种:H3PO4)等 (2)弱 碱:NH3 · H2O、Mg(OH)2、Cu(OH)2、 Fe(OH)3 等 (3)水:H2O (4)少部分盐:HgCl2、(CH3COO)2Pb等 5.与 H+发生复分解反应而不能大量共 8 知识篇 知识结构与拓展 高考理化 2023年6月 存的离子主要有两类: (1)OH-。 (2)弱 酸 的 酸 根 离 子,如 F-、ClO-、 HCOO-、CH3COO-、CN-、CO2-3 、HCO-3、 SO2-3 、HSO-3、S2-、HS-、SiO2-3 、C2O2-4 、 HC2O-4、PO3-4 、HPO2-4 、H2PO-4。 记忆技巧:应先记住常见的弱酸,进而推 出弱酸的酸根离子。 6.与OH-发生复分解反应而不能大量 共存的离子主要有两类: (1)除K+、Na+、Ba2+外的所有阳离子。 (2)多 元 弱 酸 的 酸 式 酸 根 离 子:如 HCO-3、HSO-3、HS-、HC2O-4、HPO2-4 、 H2PO-4 等。 小结:与 H+和OH-均能发生复分解反 应而不能大量共存的离子为多元弱酸的酸式 酸根离子,如 HCO-3、HSO-3、HS-、HC2O-4、 HPO2-4 、H2PO-4 等。 二、氧化还原反应 一般情况下,氧化性离子与还原性离子 之间会因为发生氧化还原反应而不能大量共 存。因此首先要求考生记住常见的五种氧化 性离子及五种还原性离子的还原性顺序(见 表3)。在此基础上归纳总结出其中隐含的 离子共存知识。 表3 高中阶段要求掌握的氧化性和还原性离子 (1)5 种 氧 化 性 离 子:MnO-4 、Cr2O 2- 7 、ClO -、