内容正文:
离子共存的判断
高中化学中,离子不能共存的原因只有三种____________、____________、____________
一 、离子不共存的可能原因
1、形成沉淀或微溶物而不能共存
(1)常见沉淀规律
钾钠硝铵溶,氯除银铅溶,镁铝铁锌铜,OH-不能溶, 硫酸钙钡铅,其余不沉淀,碳酸除一价,其余不相见,银除硝氟都不溶,单独记忆四微溶
(2)四微溶:______________、_____________、______________、_____________
☆注意:微溶物中的阴阳离子不能大量共存,但可以少量共存。
例1:石灰乳__________________ 澄清/饱和石灰水_____________________
常考物质的溶解状态
OH-
SO42-
CO32-
CH3COO-
Mg2+
Ca2+
Ba2+
2、生成弱电解质
H+:_________________________________________________________________________
OH-:________________________________________________________________________
练1:请选择强酸性条件下不能存在的离子:______________________________________
ClO-、[Al(OH)4]-、SiO₃²-、C₆H₅O⁻、CO₃²-、 HCO₃-、F-、Cl⁻、Br⁻、I-、NO₂-、SO₃²-、S₂O₃²-、SO₄²-、Na+、K+、Mg2+、NH4+
练2:请选择强碱性条件下不能存在的离子::______________________________________
Fe³+、Al³+、Mg²+、NH₄+、Cu²+、Ag+、K+、Na+、Ca²+、Ba²+、ClO⁻、CH₃COO⁻、SO₃²-、F-、[Al(OH)4]-、HCO₃-、H₂PO₄-
3、发生氧化还原反应而不能大量共存
①常见的氧化性离子:____________________________________________________________
②常见的还原性的离子:_________________________________________________________
Fe3+:_____________________________________________________
NO3-(H+):_________________________________________________
MnO4-、Cr2O72-:___________________________________________
4、发生相互促进的水解反应而不能大量共存:
①Al3+:__________________________________________________
②Fe3+:__________________________________________________
③NH₄+:__________________________________________________
④NH₄+与CH₃COO-、HCO₃⁻、CO₃²-由于________________,可以共存
5、发生络合反应而不能大量共存
①Fe3+:________________________________________________________
②Ag+、Cu2+:__________________________________________________
6、题干隐含陷阱的识别
(1)判断酸碱性
使酚酞变红的溶液_________________
使甲基橙变红的溶液_________________
使甲基橙变黄的溶液:________________
c(H+)=1×10⁻13的溶液 ________________
由水电离的c(H+)=1×10⁻¹³的溶液______________________
加A1粉能够产生H₂的溶液中_________________________________________
存在NH4+、Fe³+、Al³+ 、Cr³+、Cr₂O72-等____________________
存在HCO₃-、CO₃²-、[Al(OH)4]-、SiO₃²-、ClO-等__________________
c(H+)/c(OH-)=1×1012__________________
(2)颜色相关
有色的离子有:___________________________________
有色的溶液能否为澄清透明? _____________________
(3)题干给出的复合条件
0.1 mol/LHNO₃溶液中______________________:Fe²+、Cu²+、SO₄²-
通SO₂之后仍能共存的离子______________________:ClO-、MnO₄-、CO₃²-、HS-
加入氯水后仍能共存______________________:Fe²+、CO₃²-、S²-
加入Na₂O₂后仍能共存______________________:Fe³+、I-、NH₄+
练习:加入Al粉可以产生H₂的溶液中下列离子是否可以共存:___________________
Na+ 、Cl⁻ 、NH₄+ 、NO₃-
练:
1. 下列离子在溶液中能共存的是( )
A.S²-、Na+、H+、SO₄²- B.Fe²+、SiO₃²-、H+、SO₄²-
C.MnO₄⁻、NH₄+ 、OH-、Mg²+ D.NO₃⁻、Al³+、Cl⁻、Ca²+
2.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.H₃O+、NO₃-、Fe²+、Na+ B.Ag+、NO₃⁻、Cl⁻、K+
C.K+、Ba²+、OH-、SO₄²- D.Cu²+、NH₄+、Br⁻、OH-
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1mol•L-1KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-
B.0.1mol•L-1Fe₂(SO₄)₃溶液:Cu²+、NH₄+、NO₃-、SO₄²-
C.0.1mol•L-1HCl溶液:Ba²+、K+、CH₃COO-、NO₃-
D.0.1mol•L-1NaOH溶液:Mg²+、Na+、SO₄²-、HCO₃-
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 通入大量二氧化碳的溶液:K+、Ca²+、Cl⁻、NO₃-
B. 能溶解Al(OH)₃ 的溶液中:NH₄+、K+、SO₄²-、NO₃-
C. 含有硝酸钠的溶液:H+、Mg²+、I-、SO₄²-
D. 的溶液:K+、Fe³+、SO₄²⁻、SCN-
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 无色透明的溶液中:OH-、Na+、MnO₄-、SO₄²-
B.在中性溶液中:Fe³+、SO₄²-、Cl-、Na+
C.水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的溶液中:Na+、Mg²+、HSO₃-、NO₃-
D.常温下,的溶液中:Fe²+、Al³+、Cl-、SO₄²-
二 、离子共存推断
例1:某溶液中可能含有Na+ 、NH₄+、Ba²+、SO₄²-、I-、S²-。分别取样:
①用pH 计测试,溶液显弱酸性;
②加氯水和淀粉无明显现象
为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A.Na+ B.SO₄²- C.Ba²+ D.NH₄+
例2:某溶液可能含有Cl⁻、SO₄²-、CO₃²-、NH₄+、Fe³+、Al³+和K+。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl₂ 溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A.至少存在5种离子 B.Cl-一定存在,且c(Cl)≥0.4mol/L
C.SO₄²⁻、NH₄+一定存在,Cl-可能不存在 D.CO₃²⁻、Al³+一定不存在,K+可能存在
例3:某溶液中,含有等物质的量的下列离子中的几种: Na+、Mg²+、Cl⁻、NO₃-、I-、
SiO₃²⁻、SO₄²⁻、CO₃²- 向该溶液中加入过量稀盐酸,有气泡产生,溶液澄清,但颜色变深。下列判断正确的是( )
A. 溶液中可能含有Na+、Mg²+、Cl-、NO₃-、I-
B. 溶液中一定只含有I-、NO₃⁻、Mg²+
C. 溶液中一定不含有Mg²+、SO₄²-、SiO₃²-、CO₃²-
D. 向反应后溶液中加入CCl₄, 分层且下层液体呈橙红色
☆离子共存推断在工艺流程中应用
推断每一步的存在的离子
1、 电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂产生的废水经预处理后含有Cr₂O7²-和少 量 的Cu²+、Ni²+能够采用以下流程进行逐一分离,实现资源再利用,已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
2. 某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用的工艺
部分流程如图 :
三、常见离子的检验方法
离子
试剂
现象
Cl-
Br-、I-
Fe2+
Fe3+
NH
CO
SO
SO
Na+、K+
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中
一定存在SO( )
(2)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定存在
SO( )
(3)向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在CO( )
(4)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO( )
(5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在
SO( )
(6)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素( )
(7)无色溶液加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-( )
(8)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-( )
(9)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在CO( )
当堂检测
1、常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
B. pH=12的溶液:K+、Na+、NO、CO
C. pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D. pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HCO
2、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
B.0.1 mol·L-1盐酸溶液:Na+、K+、SO、SiO
C.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:NH、Na+、NO、I-
D.0.1 mol·L-1 AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO
3、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、CO、AlO
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO、MnO
C.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、NH、NO、HSO
4、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1 KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-
B.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH、NO、SO
C.0.1 mol·L-1 HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
D.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO、HCO
5、25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离的c(H+)=1×10-14mol•L-1的溶液中:NO3-、I-、Na+、Al3+
B.使甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.0.1mol•L-1FeCl3溶液:K+、H+、SO42-、MnO4-
D.Kw/c(H+)=10-13 的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
6、用经氯气消毒的自来水配制的溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Ag+、NO B.K+、MnO、I-
C.Al3+、ClO-、HCO D.Na+、NH、SO
7、某消毒液的主要成分为NaClO,下列有关该混合溶液的叙述正确的是
A.该溶液中,H+、NH4+SO42-、Br-可以大量共存
B.该溶液中,Ag+、K+、NO3-、CH3CHO可以大量共存
C.向该溶液中加入浓盐酸,每产生1mol Cl2,转移电子约为6.02×1023个
D.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O
8、下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式正确的是( )
选项
粒子组
试剂X
离子方程式
A
K+、Na+、HCO、SiO
少量HCl
2H++SiO===H2SiO3↓
B
NH、Fe2+、Br-、SO
过量H2S
Fe2++H2S===FeS↓+2H+
C
HClO、Na+、Fe3+、SO
过量CaCl2
Ca2++SO===CaSO3↓
D
I-、Cl-、H+、SO
适量NaNO3
6I-+2NO+8H+===2NO↑+4H2O+3I2
9、下列离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A
Fe3+、Cl-、SO、K+
铜粉
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B
K+、HCO、AlO、Cl-
盐酸
H++AlO+H2O===Al(OH)3↓
C
Na+、Fe2+、Br-、Mg2+
氯气
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
D
NH、Na+、SO、HCO
NaOH
NH+OH-===NH3·H2O
10、对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O
不能大量共存,Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
B
H+、K+、S2O、SO
不能大量共存,2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SO、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、MnO
能大量共存,粒子间不反应
11、某溶液中可能存在如下离子:Fe2+、I-、SO32-、Na+、Cl-,向溶液中加入少量溴水,再加入CCl4振荡后,上、下层溶液无色,则对于原溶液的情况描述正确的是
A.一定存在SO32-、Cl- B.一定不存在I- C.一定存在Na+ D.原溶液呈中性
12、某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是( )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3 C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
13、某强酸性溶液中可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3- 中的若干种,为确定溶液组成进行如下实验:(1)取100mL原溶液,加入足量Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀a和无色气体b生成,过滤得滤液c。(2)往(1)所得滤液c中加入足量的NaOH溶液并加热,可得气体d和沉淀e,过滤。(3)取(2)中过滤所得滤液,通入少量的CO2,有白色沉淀f生成。下列有关判断正确的是
A.原溶液中一定没有Ba2+、CO32-、NO3-、Cl-
B.原溶液中一定有Fe2+、NH4+、Al3+、SO42-
C.气体b和气体d在一定条件下能发生反应生成一种单质和一种无色液体
D.沉淀f一定含有Al(OH)3,可能含有BaCO3
14、某试液中可能大量含有Na+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2-中的若干种离子,且所含离子浓度均相等(忽略单一水解),实验如图,下列说法正确
A.原溶液中大量存在NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.沉淀A为BaSO4,沉淀C为BaCO3、Al(OH)3
C.滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+
D.无法确定原试液中是否大量含有Na+、Cl-
15、某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法正确的是
A.原溶液可能存在Cl-和Na+
B.原溶液一定存在CO32-、SO42-和NH4+,一定不存在Fe3+、Na+、Cl-
C.原溶液中c(CO32-)是0.0lmol·L-1
D.若原溶液中不存在Na+,则 c(Cl-)=0.1mol·L-1
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