内容正文:
第5讲 离子共存、离子检验与推断
1.了解离子反应发生的条件。
2.掌握常见离子的检验方法。
离子共存
1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色。
几种常见离子在溶液中的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
Mn
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
无色溶液中,有色离子不能存在;但是透明溶液中可能含有有色离子。
(2)二性——溶液的酸碱性。
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如N、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况。
①Al与HC不能大量共存:Al+HC+H2OAl(OH)3↓+C。
②“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。
(4)四反应——四种反应类型。
反应类型
不能大量共存的离子
复分
解反
应
生成沉淀
Ca2+、Ba2+与C、S、S,Si与H+,Ag+与Cl-等不能大量共存
生成气体
及易挥发
性物质
H+与C、HC、S2-、S,N与OH-等不能大量共存
生成弱
电解质
H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-等不能大量共存
氧化还原反应
Fe3+与S2-、I-等,Mn、ClO-在酸性、碱性、中性条件下与I-、Fe2+、S等不能大量共存
相互促进的
水解反应
Al3+、Fe3+与Al、HC、C等相互促进水解,不能大量共存
络合反应
Fe3+与SCN-,Ag+与NH3·H2O不能大量共存
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)水溶液中大量存在:Al3+、Ca2+、HC、S。( × )
提示:Al3+与HC发生相互促进的水解反应、Ca2+与S反应生成CaSO4沉淀。
(2)水溶液中大量存在:Fe2+、H+、ClO-、Cl-。( × )
提示:Fe2+与ClO-发生氧化还原反应,H+与ClO-生成弱电解质。
(3)含有大量Fe3+的溶液中大量存在:Na+、SCN-、Cl-。( × )
提示:Fe3+与SCN-发生络合反应。
(4)与铝反应产生大量氢气的溶液中大量存在:Na+、N、C、N。( × )
提示:与铝反应产生大量H2的溶液可能呈碱性也可能呈酸性,C在酸性溶液中不能大量存在,N在碱性溶液中不能大量存在。
(5)c(K+)<c(Cl-)的溶液中大量存在:K+、N、Cl-、HC。( × )
提示:不符合电荷守恒。
1.(2023·四川成都质检)下列溶液中,所给离子一定能大量共存的是( D )
A.无色透明的水溶液中:H+、Fe2+、S、Cl-
B.使酚酞变红的溶液:Na+、Ca2+、S、C
C.含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、N、OH-
D.含有大量Al3+的溶液:Na+、N、S、Cl-
解析:Fe2+为浅绿色,不满足无色条件,A错误;使酚酞变红的溶液呈碱性,Ca2+和OH-、C、S反应均生成沉淀,不能共存,B错误;Fe3+、Mg2+与OH-反应均生成沉淀,不能共存,C错误;Na+、N、S、Cl-均能在含有大量Al3+的溶液中共存,D正确。
2.(2022·贵州毕节模拟)下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( A )
A.H+、Fe2+、Cr2、S
B.Ca2+、H+、S、HC
C.Na+、Cu2+、Cl-、S2-
D.Fe3+、K+、SCN-、Cl-
解析:酸性条件下,Fe2+能被Cr2氧化为Fe3+,因发生氧化还原反应而不能大量共存,A符合题意;H+和HC反应放出CO2而不能共存,该反应是复分解反应,B不符合题意;Cu2+和S2-反应生成CuS沉淀而不能大量共存,该反应不属于氧化还原反应,C不符合题意;Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存,D不符合题意。
3.(2022·辽宁沈阳联考)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( D )
A.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:Cu2+、N、N、SCN-
B.=1012的溶液中:Ca2+、Ba2+、HC、N
C.使酚酞变红色的溶液:Na+、K+、Al、Cr2
D.由水电离的c