專題8-1 離子共存
【專題目標(biāo)】
掌握不同條件下在水溶液中不同的離子能(或不能)大量(或少量)共存的規(guī)律
【經(jīng)典題型】
題型1:離子間因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(離子互換反應(yīng))而不能大量共存。
例1、(1988年全國高考題)下列各組離子在水溶液中能大量共存的是(AC)
(A)K+ HCO3― CO32― Br―
(B)CO32― HCO3― OH― K+
(C)Fe3+ Cu2+ NO3- SO42-
(D)H+ Cl- Na+ SO32-
解析:分析所給選項(xiàng)B中:HCO3―+ OH―= CO32―+H2O;而D中:2H+ + SO32-= H2SO3
題型2:在酸性(或堿性)溶液中不能大量共存。
例2、(1997年高考題)下列各組離子,在強(qiáng)堿性溶液中可以大量共存的是(AC)
(A)I- AlO2- Cl- S2-
(B)Na+ K+ NH4+ Ba2+
(C)Br- S2- Cl- HCO3-
(D)SO32- NO3- SO42- HCO3-
解析:分析所給選項(xiàng)B中:NH4+ C中: HCO3- 在強(qiáng)堿性溶液中均不能大量存在。
例3、(1997年高考試測題)室溫時(shí)某溶液的pH為1,該溶液中可能大量共存的離子組是(AD)
(A)Zn2+ Cl- Ba2+ NO3-
(B)Na+ NO3- K+ CO32-
(C)K+ SO42- Na+ AlO2-
(D)Cu2+ NO3- Al3+ SO42-
解析:分析所給選項(xiàng)B中CO32- 和C中AlO2- 均不能在酸性溶液中大量存在
題型3:離子間因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。
例4(2001年上海市高考題)下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是(A)
(A)H3O+、 NO3- 、 Fe2+ 、 Na+
(B)Ag+、 NO3- 、Cl-、 K+
(C)K+ 、Ba2+、OH-、 SO42-
(D)Cu2+、NH4+、Br-、OH-
解析:所給四個(gè)選項(xiàng)中各組離子均不能大量共存,只有A中的 H3O+ 、NO3- 、Fe2+三種離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)符合題意。
點(diǎn)撥:抓住不能共存的條件――發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
強(qiáng)強(qiáng)反應(yīng)規(guī)律及中學(xué)常見強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑的識(shí)記,是解決氧化還原應(yīng)用問題(特別是隱含氧化還原反應(yīng)問題)的關(guān)鍵,例如檢驗(yàn)SO42-時(shí)不能用硝酸酸化,就是因?yàn)镠NO3會(huì)使SO32-氧化為SO42- ,而干擾檢驗(yàn)。
題型4:在無色透明的溶液中離子間能夠大量共存。
例5、(1990年全國高考題)下列各組離子中,在堿性溶液里能大量共存,并且溶液為無色透明的是(BD)
(A)K+ MnO4- Cl- SO42-
(B)Na+ AlO2- NO3- CO32-
(C)Na+ H+ NO3- SO42-
(D)Na+ SO42- S2- Cl-
解析:分析所給四個(gè)選項(xiàng)A中MnO4- 有顏色不合題意,C中H+ 也不合題材意。
題型5:在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性溶液中均不能大量共存。
例6、(2003年江蘇高考題)若溶液中由水電離產(chǎn)生的C(OH-)=1×10-14 mol?L-1,滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(B)
(A) Al3+ Na+ NO3- Cl-
(B) K+ Na+ Cl- NO3-
(C) K+ Na+ Cl- AlO2-
(D) K+ NH4+ SO42- NO3-
解析:由題意水的電離被抑制,說明水溶液可能呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性。A項(xiàng)中Al3+D項(xiàng)中NH4+在堿性溶液中不能存在;C項(xiàng)中AlO2-在酸性溶液中不能存在。
例7、某無色透明溶液,跟金屬鋁反應(yīng)放出H2 ,試判斷下列離子:Mg2+、Cu2+、 Ba2+ 、H+、Ag+、 SO42- 、 SO32-、HCO3- 、OH-、NO3- ,何者能存在于此溶液中?
(1) 當(dāng)生成Al3+時(shí),可能存在__________;
(2) 當(dāng)生成AlO2-時(shí),可能存在__________。
解析:(1)說明溶液呈酸性:一則有H+ ,二必有SO42- ,三可能有Mg2+ (注意無NO3- );(2)說明溶液呈堿性:一則有OH- ,二必有Ba2+ ,三可能有NO3- 。
解題回顧:一是審題中注意溶液是無色的,二是注意H+、NO3-與Al作用不產(chǎn)生H2。
題型6:在特殊條件下能夠大量共存。
例8、(1996年上海市高考題)下列各組離子中,在堿性溶液中共存,且加入鹽酸過程中會(huì)產(chǎn)生氣體和沉淀的是(C)
(A)Na+ NO3- AlO2- SO42-
(B)Na+ NO3- SiO32- K+
(C)K+ Cl- AlO2- CO32-
(D)Na+ Cl- HCO3- Ca2+
解析:分析所給四個(gè)選項(xiàng):D中HCO3-不能在堿性溶液中大量存在,A和B中加入鹽酸后無氣體產(chǎn)生也不合題意。
【規(guī)律總結(jié)】
離子反應(yīng)發(fā)生的條件――反應(yīng)物某些離子濃度的減小,也就是離子不能大量共存的原因。
一、離子不能大量共存的情況
1、離子互換反應(yīng)(復(fù)分解反應(yīng)):
(1) 生成沉淀(難溶或微溶性物質(zhì))如:CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、AgSO4等
(2) 生成氣體(揮發(fā)性物質(zhì))如:CO2、NH3、H2S等
(3) 生成難電離的物質(zhì)(弱電解質(zhì))如:CH3COOH、NH3?H2O、H2O等
2、雙水解反應(yīng):弱酸所對應(yīng)的陰離子與弱堿所對應(yīng)的陽離子互相促進(jìn)雙水解進(jìn)行到底
如:Al3+ 與CO32―、S2―、HCO3―、AlO2―; NH4+與SiO32―、AlO2― ;Fe3+ (Fe2+)與CO32―、HCO3―、AlO2―等
3、絡(luò)合反應(yīng):如Fe3+與SCN―
4、氧化還原反應(yīng):如
氧化性離子:Fe3+、MnO4―、NO3―(酸性條件下)、ClO―
還原性離子:S2―、I― ; Fe2+
(其中只有Fe3+ 與Fe3+可以共存)
二、某些離子只能存在于一定PH范圍內(nèi)
1、只能存在于酸性溶液中:水解呈酸性的離子,
即弱堿所對應(yīng)的陽離子:如Fe3+、Al3+、Fe2+、NH4+等
2、只能存在于堿性溶液中:水解呈堿性的離子,
即弱酸根:如CH3COO―、CO32―、S2―、HS―、HCO3―、PO43―、HPO42―、F―、H2PO4―、ClO―、AlO2―、SiO32―、CN―、C17H35COO―、等
3、 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性溶液都不能大量存在:即多元弱酸的酸式酸根離子,
如:HS―、HCO3―、HSO3―、HPO42―、H2PO4―
三、注意題目中的前提設(shè)置
1、對溶液性質(zhì)的要求:
(1)顏色:無色透明溶液中一定無Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4―
(2)溶液的酸堿性:如25℃時(shí)由水電離出的C(H+)或C(OH―)=1.0×10―12 mol/L;與Al作用產(chǎn)生氫氣;室溫時(shí)某指示劑的顏色(如酚酞變紅);室溫下PH=1或13的溶液等。
2、特殊要求:如在××離子存在下不能共存的;因發(fā)生氧化還原反應(yīng),而不能大量共存的;因生成沉淀和氣體而不能大量共存的等。
3、能共存或不能共存(不強(qiáng)調(diào)大量共存)
【隨堂作業(yè)】
1、(2007年全國高考題)在某無色透明酸性溶液中,能共存的離子組是(A)
(A)NH4+ NO3- Al3+ Cl-
(B)Na+ AlO2- K+ NO3-
(C)MnO4- K+ SO42- Na+
(D)K+ SO42- HCO3- Na+
2、(2002年上海市高考題)在pH=12的無色溶液中能大量共存的離子組是 ( B )
(A)NH4+ Mg2+ SO42- Cl-
(B)Ba2+ K+ OH- NO3-
(C)Al3+ Cu2+ SO42- Cl-
(D)Na+ Ca2+ Cl- AlO2-
3、(2003年南京市質(zhì)量檢測題)在某溶液中加入鋁片有氫氣產(chǎn)生,則在該溶液中一定能大量共存的離子組是 ( C )
(A)Cl- NO3- Ba2+ Ca2+
(B)SO42- CH3COO- Al3+ Mg2+
(C)Na+ K+ SO42- Cl-
(D)NH4+ Ba2+ Cl- HCO3-
4、因發(fā)生氧化還原反應(yīng)在水溶液中不能大量共存的離子組是 ( BC )
(A)Ca2+ Br- Fe3+ CO32-
(B)Fe2+ Cl- NO3- H+
(C)Fe3+ Ca2+ H+ NO3-
(D)NO3- OH- Cl- Ba2+
5、下列各組離子在溶液中能大量共存,且此溶液既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的是(A)Na+ K+ SO42- HCO3-
(B)AlO2― OH― Na+ K+
(C)K+ NH4+ NO3― Cl-
(D)NH4+ Fe2+ HSO4― OH―
6、在一種能使PH試紙變紅的溶液中,下列離子因發(fā)生了氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是(A)
① Ag+ Na+ Al3+ Cl―
② Na+ Fe2+ Cl― NO3―
③ K+ Mg2+ S2― SO42―
④ K+ H+ SO42― SO32―
⑤ Na+ NO3― SO42― I―
(A)②⑤ (B)①②④ (C)②③⑤ (D)全部
7、下列各組離子以適當(dāng)比例混合,可以形成堿性透明溶液的為(AD)
(A)Na+ Al3+ OH― SO42―
(B)Na+ Al3+ SO42― Cl―
(C)Mg2+ Na+ AlO2― OH―
(D)Ag+ NH4+ OH― NO3―
8、在由水電離出C(H+)=1×10-13 mol?L-1的溶液中,一定不能大量共存的離子組是(CD)
(A)Cl-― AlO2― Na+ K+
(B)Fe3+ NO3― MnO4― K+
(C)Fe2+ NO3― Ba2+ Cl―
(D)HCO3― Na+ Cl― K+
9、下列各組溶液中的離子能大量共存,且向溶液中加入NaOH溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀,加入鹽酸時(shí)放出氣體的一組是(C)
(A) OH― Ba2+ NO3― K+
(B) Na+ SO42― Cu2+ Cl―
(C) HCO3― Cl― Na+ Ba2+
(D) Fe2+ Fe3+ Br― NO3―
10、在PH=1的無色溶液中,能大量共存的是( A )
(A) NH4+ Mg2+ SO42- Cl-
(B)Ba2+ K+ OH- NO3-
(C)Al3+ Cu2+ SO42- Cl-
(D)Na+ Ca2+ Cl- CO32-;
11、下列各組離子能大量共存于同一溶液中,并且加入過量NaOH溶液或少量稀硫酸時(shí),都能產(chǎn)生白色沉淀的是( C )
(A)Ba2+ Mg2+ NO3- CO32-
(B)Na+ Al3+ Cl- Ag+;
(C)K+ Ba2+ Cl- HCO3-;
(D)NH4+ Ba2+ Fe2+ Cl-;
12、下列各組離子在溶液中能大量共存,且加入過量氨水后也不產(chǎn)生沉淀的( C )
(A)K+ Ba2+ NO3- SO42-
(B)H+ NH4+ Al3+ SO42-
(C)Na+ AlO2- Cl- OH‑
(D)H+ Cl- CH3COO- NO3-
13、某無色透明的溶液,在PH=0和PH=14的條件下都能大量共存的是( C )
(A)Fe2+ K+ SO42- NO3-
(B)Na+ Ba2+ MnO4- SO42-;
(C)Na+ K+ SO42- NO3-
(D)Mg2+ NH4+ SO42- Cl-
14、下列各組離子能夠大量共存的是 ( A )
(A) Ca2+ HCO3- Cl- K+
(B) Al3+ AlO2― HCO3― Na+
(C) Fe2+ NH4+ SO42- S2-
(D) Fe3+ SCN― Na+ CO32-
15、有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取該溶液的實(shí)驗(yàn)如下:
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(1)取少量該溶液,加幾滴甲基橙
溶液變紅色
(2)取少量該溶液加熱濃縮,加Cu片和濃硫酸,加熱
有無色氣體產(chǎn)生,氣體遇空氣可以變成紅棕色
(3)取少量該溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中的上層清夜,加AgNO3
有穩(wěn)定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
(5)取少量該溶液,加入NaOH溶液
有白色沉淀生成,當(dāng)NaOH過量時(shí),沉淀部分溶解
由此判斷:
(1)溶液中一定存在的離子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+;溶液中肯定不存在的離子是:Fe2+、HCO3-、I-、Ba2+;
(2)為進(jìn)一步確定其它離子,應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)及對應(yīng)欲檢驗(yàn)離子的名稱(如為溶液反應(yīng),說明使用試劑的名稱。不必寫詳細(xì)步驟)K+的檢驗(yàn)可以用焰色反應(yīng);Cl-的檢驗(yàn):往溶液中加足量的硝酸鋇溶液,過濾后,相濾液中加硝酸銀溶液,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com