内容正文:
第3讲 离子共存、检验与推断
内容要求
了解常见离子的检验方法。
知识点1 离子共存
一、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。
二、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
溶液颜色
Cu2+
蓝色
Fe3+
棕黄色
Fe2+
浅绿色
Mn
紫红色
Cr2
橙色
Cr
黄色
2.二性——溶液的酸碱性
(1)在强酸性溶液中,OH-及弱酸阴离子(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
(1)Al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。
(3)N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,但总的水解程度很小,它们在溶液中仍能大量共存。
4.四反应——四种反应类型
(1)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。
②生成易挥发性物质的离子不能大量共存。
③生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)。
(2)氧化还原反应型。
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
较强氧化性离子
较强还原性离子
ClO-、Mn(H+)、
N(H+)、Fe3+、
Cr2、Fe
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、S、HS-、HS
(3)水解相互促进型。
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C、HC、S2-、HS-、Al、Si。
b.Fe3+与C、HC、Al、Si。
②N与CH3COO-、C、HC、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)络合反应型。
离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有:
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。
1.澄清透明的溶液中,Mg2+、Cu2+、S、N可大量共存。( )
2.能使甲基橙溶液变红的溶液中,Na+、Ba2+、Cl-、HC可大量共存。( )
3.常温下pH=7的溶液中,N、Fe3+、Br-、S可大量共存。( )
4.加入NaOH溶液后的溶液中,Na+、K+、Cl-、Al可大量共存。( )
5.含有大量N的溶液中,H+、Fe2+、Cl-、S可大量共存。( )
答案:1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.×
题点一 颜色、酸碱性条件下的离子共存
1.下列溶液中能大量共存的离子组是( C )
A.常温下,pH=13的溶液:K+、N、Ba2+、HC
B.无色透明溶液:Na+、Cl-、N、Cr2
C.使石蕊溶液显蓝色的溶液:K+、Na+、S2-、S
D.常温下,由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液:Na+、N、S2、Cl-
2.酸度(AG)可表示溶液的酸碱性,用公式表示为AG=lg。常温下,在AG=1的溶液中能大量共存的离子是( D )
A.N、Ca2+、Cl-、HCOO-
B.Al3+、K+、Br-、S2
C.Na+、K+、ClO-、S2-
D.N、Fe2+、I-、S
解析:AG=lg。常温下,AG=1的溶液,c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。A.HCOO-与H+不能大量共存;B.S2与H+不能大量共存;C.ClO-、S2-与H+不能大量共存;D.N、Fe2+、I-、S与H+均不反应,可大量共存,故选D。
溶液酸碱性的判断方法
1.常见表示溶液呈酸性的表述(常温下)
(1)pH=1(pH<7)的溶液。
(2)使pH试纸变红的溶液。
(3)使甲基橙溶液变红的溶液。
(4)与镁粉反应放出氢气的溶液。
(5)c(OH-)=1×10-14 mol/L的溶液或<1的溶液。
2.常见表示溶液呈碱性的表述(常温下)
(1)pH=14(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)c(H+)=1×10-14 mol/L的溶液。
(5)通入NH3或加入Na2O2的溶液。
3.常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述
(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的溶液。
(3)与NH4HCO3溶液反应能产生气体的溶液。
题点二 特定情况下的离子共存
3.室温下,