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第7讲 离子共存 离子的检验和推断
考点一 离子共存
1.离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用
所谓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。
2.熟记常考离子的性质
颜色 MnO(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄) 氧化性 ClO-、MnO、NO(H+)、Fe3+、Cr2O 还原性 S2-(HS-)、SO(HSO)、I-、Br-、Cl-、Fe2+ 水解显酸性 NH、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 水解显碱性 AlO、S2-、SO、CO、SiO、ClO-、CH3COO- 酸式酸根离子 HCO、HS-、HSO、HPO、H2PO 注意 既能与酸反应又能与碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。
3.常见溶液酸、碱性的判断
酸性溶液:pH7(常温);能使pH试纸呈红色的溶液;能使甲基橙呈红色或橙色的溶液;能使石蕊溶液呈红色的溶液。
碱性溶液:pH7(常温);能使pH试纸呈蓝色的溶液;能使石蕊溶液呈蓝色的溶液;能使酚酞溶液呈红色的溶液。
呈酸性或碱性的溶液:和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外);能使甲基橙呈黄色的溶液;c(H+)水或c(OH-)水等于10-a mol·L-1(a7)的溶液。
深度思考
(1)OH-与NH不能大量共存是因为反应生成NH3·H2O,与Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Cr3+不能大量共存,是因为反应生成沉淀,与HCO、HS-、HSO、HPO不能大量共存是因为分别生成CO、S2-、SO、PO和H2O。
(2)H+不能与CO(HCO)、S2-(HS-)、SO(HSO)、PO(H2PO、HPO)、ClO-、F-、CH3COO-、NO大量共存的原因是生成弱电解质或弱离子;与SiO不能大量共存是因为生成H2SiO3沉淀;与AlO不能大量共存是因为生成Al(OH)3或Al3+。
(3)CO不能和Mg2+、Ba2+、Ca2+、Fe2+、Cu2+大量共存是因为生成沉淀,与Fe3+、Al3+不能大量共存是因为相互促进水解生成沉淀和气体。
(4)SO与Mg2+、Ba2+、Fe2+、Cu2+不能大量共存主要是因为生成沉淀,与Al3+不能大量共存是因为相互促进水解生成沉淀和气体;与MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+不能大量共存是因为SO能被氧化。
(5)Fe3+不能和I-、SO、S2-(HS-)大量共存是因为这些离子能被Fe3+氧化;与ClO-、AlO不能大量共存是因为相互促进水解生成沉淀,与SCN-不能大量共存是因为生成Fe(SCN)3(填具体物质的化学式)。
(6)Al3+与ClO-、S2-(HS-)、AlO不能大量共存是因为相互促进水解生成沉淀。
(7)AlO与HCO不能大量共存是因为AlO水解呈碱性且较强,HCO在较强碱性中不能大量共存。
(8)I-可被Fe3+、NO(H+)、MnO、ClO-氧化而与它们不能大量共存。
(9)NO(H+)可氧化S2-(HS-)、Fe2+、SO(HSO)、I-,而不能与之大量共存。
(10)S2-与SO在碱性条件下能大量共存,但在酸性条件下因为发生反应:2S2-+SO+6H+3S↓+3H2O(填离子方程式)不能大量共存。
反思归纳
判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时,一般从以下几个方面考虑:
(1)CO考虑生成气体和沉淀;
(2)SO考虑生成气体、沉淀及其还原性;
(3)Fe3+考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性;
(4)Al3+考虑生成Al(OH)3、双水解;
(5)I-只考虑其还原性;
(6)NO考虑其在酸性条件下具有强氧化性。
题组一 无限制条件的离子大量共存的判断
1.能在水溶液中大量共存的离子组是( )
A.H+、Fe3+、SO、I- B.H+、NH、HCO、NO
C.Ag+、K+、Cl-、SO D.K+、AlO、Cl-、OH-
答案 D
解析 A项,Fe3+氧化I-;B项,H+与HCO反应;C项,Ag+与Cl-、SO均不能大量共存。
2.在水溶液中能大量共存的一`组离子是( )
A.Al3+、Na+、HCO、SO
B.H+、Fe2+、ClO-、Cl-
C.Na+、Ca2+、Cl-、SO
D.K+、Ba2+、NO、Cl-
答案 D
解析 A项,Al3+与HCO反应生成Al(OH)3和CO2;B项,ClO-氧化Fe2+,H+与ClO-反应生成HClO;C项,`Ca2+与SO反应生成微溶沉淀CaSO4。
题组二 具体限制条件下离子大量共存问题的判断
3. 25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.pH=14的溶液中:K+、NH、NO、HCO
B.能使甲基橙变红的溶液中:Na+
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