内容正文:
第3讲 离子共存 离子的检验和推断
课程标准 1.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
授课提示:对应学生用书第17页
一、判断离子是否大量共存的依据
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:
1.复分解反应型
生成难溶物或微溶物的、生成气体的或难电离物质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+、H+
Cl-、Br-、I-
Ag+
SO
Ba2+、Pb2+、Ag+
S2-
Cu2+、Pb2+、Ag+
CO、SO
Mg2+、Ca2+、Ba2+、Ag+
SiO
H+、Mg2+、Ca2+
AlO、HCO、
ClO-、CH3COO-
H+
微思考 下列各组离子在溶液中因发生复分解反应而不能大量共存的是________________________(填序号,下同)。
①Na+、H+、CH3COO-、Cl- ②Ba2+、Na+、CO、NO ③Na+、HCO、H+、NO ④Al3+、Fe3+、NO、SO ⑤K+、Na+、AlO、NO ⑥Na+、H+、Cl-、OH- ⑦Cu2+、Fe2+、Cl-、SO ⑧K+、Na+、SiO、NO
答案:①②③⑥
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。
(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。
微思考 下列各组离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是________________________________________________________________________。
①Na+、H+、CO、Cl- ②H3O+、NO、Fe2+、Na+ ③Na+、Fe3+、I-、Cl- ④H+、S2-、SO、SO ⑤SO、NO、Na+、H+ ⑥I-、ClO-、K+、H+ ⑦Na+、K+、MnO、Cl- ⑧Fe3+、Ca2+、H+、NO
答案:②③④⑥
3.水解相互促进型
当弱酸的酸根离子与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根离子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。
微思考 下列各组离子因水解相互促进而不能大量共存的是__________________________________。
①Al3+、HCO、Cl-、K+ ②Al3+、SiO、Na+、Cl- ③Fe3+、NH、SO、S2- ④Fe3+、Cl-、Na+、CO ⑤Al3+、Fe3+、SCN-、Cl- ⑥Na+、Al3+、NO、AlO ⑦Na+、Ca2+、HCO、HSO ⑧S2O、Na+、H+、SO ⑨Na+、Al3+、SO、S2-
答案:①②④⑥⑨
4.生成配合物型
离子间因发生反应生成配合物而不能大量共存,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。
微思考 常温下Fe3+、Al3+在pH=7的溶液中能否存在?HCO在弱碱性条件下能否大量存在?
提示:常温下Fe3+、Al3+在pH=7的溶液中不能大量存在。二者只能存在于酸性较强的溶液中,抑制Fe3+、Al3+的水解。HCO在弱碱性条件下能大量存在,如NaHCO3溶液显碱性。
二、解答离子大量共存问题时需要关注的几个问题
1.溶液的酸碱性问题
(1)常见的表示呈酸性的溶液
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)常见的表示呈碱性的溶液
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)常见的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-)=1×10-12 mol·L-1的溶