内容正文:
学科素养微专题(一) 离子反应发生的条件与离子共存
一、离子反应发生的条件
1.复分解型离子反应
酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
2.置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
二、离子共存的判断
离子共存的判断实际是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则大量共存。
1.离子不能大量共存的三种情况
(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存:
①生成难溶性的盐:Ca2+与CO,Ba2+与CO、SO,Ag+与Cl-等。
②生成难溶性的碱:OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:H+与CO、HCO等。
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:H+与OH-、CH3COO-等。
2.注意事项——“隐含条件”
(1)“无色透明”溶液不存在有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)。
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子。“酸性”溶液的不同描述:①酸性溶液;②常温下pH<7的溶液;③使紫色石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。“碱性”溶液的不同描述:①碱性溶液;②常温下pH>7的溶液;③使紫色石蕊溶液变蓝的溶液。
3.解答离子共存问题的方法
(1)看是否有隐含限制条件,如碱性、酸性、无色等。
(2)看能否发生复分解反应。
①查H+,主要看是否有弱酸根离子和酸式酸根离子等;
②查OH-,主要看是否有NH、酸式酸根离子和金属离子;
③查金属离子,主要看是否与酸根离子产生难溶性盐(包括微溶性盐)。
【专题集训】
1.在酸性溶液中能大量共存,并且溶液为无色透明的是( )
A.K+、Ca2+、HCO、Cl-
B.Cu2+、Na+、NO、Cl-
C.Na+、K+、Mg2+、SO
D.Mg2+、Fe3+、Cl-、OH-
解析:选C。注意限定条件“酸性”“无色”。A项,酸性溶液中,HCO不能大量存在,H+与HCO反应生成H2O和CO2;B项,Cu2+为蓝色;C项,Na+、K+、Mg2+、SO不反应,能大量共存,且溶液为无色;D项,Fe3+为棕黄色,且Mg2+、Fe3+与OH-反应生成Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,酸性溶液中OH-不能大量存在,H+与OH-反应生成水。
2.水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.NH、Ba2+、Br-、CO
B.Cl-、SO、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO、MnO
D.Na+、H+、NO、HCO
解析:选C。A项,Ba2+与CO能反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存;B项,SO与H+能反应生成SO2和H2O,SO与Fe2+能反应生成沉淀FeSO3,不能大量共存;D项,H+与HCO反应生成CO2和H2O,不能大量共存。
3.下列各组离子在溶液中可大量共存的是( )
A.在水溶液中:HCO、Na+、K+、H+
B.水溶液中:K+、Mg2+、SO、OH-
C.滴入酚酞溶液显红色的溶液中:K+、Na+、Cu2+、SO
D.碱性溶液中:Na+、K+、NO、CO
解析:选D。A项,HCO与H+反应生成CO2气体和水;B项,Mg2+与OH-生成Mg(OH)2沉淀;C项,滴入酚酞溶液显红色的溶液显碱性,不能大量存在Cu2+。
4.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.含有大量Ba2+的溶液中:Cl-、K+、SO、CO
B.含有大量H+的溶液中:Mg2+、Na+、HCO、SO
C.含有大量OH-的溶液中:Mg2+、NO、SO、CO
D.含有大量Na+的溶液中:H+、K+、SO、NO
解析:选D。A项中Ba2+可与SO、CO反应生成BaSO4、BaCO3沉淀;B项中H+可与HCO反应生成CO2和H2O;C项中OH-、CO可与Mg2+分别生成Mg(OH)2、MgCO3沉淀。
5.(2023·山东青岛高一期末)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A.常温下在pH=1的溶液中:NH、K+、CO、Cl-
B.有SO存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、Br-
C.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、Cl-、SO、Fe3+
D.无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、Cl-、NO
解析:选D。常温下pH=1的溶液为酸性溶液,CO在酸性溶液中不能大量共存,A错误;由于CaSO4微溶于水,因此有SO存在的溶液中Ca2+不能大量共存,B错误;使酚酞溶液变红的溶液为碱性溶液,在碱性溶液中Fe3+不能大量共存,C错误。
6.某无色溶液既可能是强酸性又可能是强碱性,在该溶液中一定能大量共存的一组离子是( )
A.H+、