内容正文:
第3讲 离子共存 离子的检验和推断
[课程标准] 1.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。2.掌握常见离子的检验,能根据实验现象推断溶液中的离子。
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:
类型一 复分解反应型
(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+
类型二 氧化还原反应型
具有较强氧化性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。
类型三 水解相互促进型
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。
类型四 络合反应型
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。
要点一 抓住题干要求中的关键词语
1.符合下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。]
要点二 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。]
要点三 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-1的溶液中:K+、Ca2+、NO、HCO
C.=1×1012的溶液中:NH、Na+、CO、SiO
D.pH=14的溶液中:Na+、AlO、SO、Cl-
D [A项,使甲基橙变红的溶液显酸性,SO、AlO均不能大量共存;B项,可能是酸性或碱性溶液抑制水的电离,HCO与H+、OH-均不能大量共存;C项,溶液显酸性,CO、SiO均不能大量共存。]
[归纳总结] 溶液酸碱性的判断方法
(1)常见表示呈酸性的溶液
①常温下,pH<7的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④与镁粉反应放出氢气的溶液;⑤常温下,c(OH-)<1×10-7mol·L-1的溶液。
(2)常见表示呈碱性的溶液
①常温下,pH>7的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞溶液变红的溶液;④常温下,c(H+)<1×10-7mol·L-1的溶液。
(3)常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
要点四 注意溶液中隐含的氧化还原反应
4.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
①pH=0的溶液中:Na+、I-、NO、SO
②pH=12