怎样判断离子是否大量公存,有什么诀窍?

化学

第1个回答  2014-03-19
1.离子反应发生的条件(1)复分解反应复分解反应发生的条件包括生成难溶性物质、难电离物质、挥发性物质。下面几种情况同学们应作重点掌握:①与H+不能共存的离子主要有OH-;弱酸根的离子,如ClO-、F-、HSO3-、S2-、HS-、CH3COO-、AlO2-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、C6H5O-、C2H5O-等。②与OH-不能共存的离子主要有弱碱的阳离子,如NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+ 等;多元弱酸的酸式酸根离子,如HCO3-、HS-、HSO3-、H2PO4-、HPO42-等;③易错点有Ca2+与F-、HPO42-、PO43-不能大量共存,它们易结合生成沉淀。④雾点是反应生成微溶物的离子浓度足够大时,它们不能共存,如Ag+与SO42-,Ca2+与SO42-。(2)氧化还原反应①常见的离子间的氧化还原反应如Fe3+与I-、S2-,NO3-(H+)与I-、S2-、Fe2+,Fe2+与MnO4—(H+),这些情况的离子不能共存;这里要说明的是MnO4—在中性和碱性溶液中也具有较强的氧化性。②特例,ClO-离子不论在酸性还是在碱性条件下均有强氧化性,与具有较强还原性的离子Fe2+、I-、S2-等不能共存,这一知识点在1992年、1996年全国高考中出现过。③雾点是H+ 与S2O32-不能共存,这是同学们碰到的次数较少的一对离子组,反应方程式为2H+ +S2O32-= H2O+ S↓+ SO2↑。(3)双水解反应①常见情况,如Fe3+ 分别与HCO3-、CO32-、ClO- 等,Al3+与HS-、S2-、HCO3-、CO32-;②易错点:Fe3+与HS-、S2-不能共存,不是因双水解反应而是因为氧化还原反应。Al3+ 、AlO2-不能共存,NH4+与HCO3-、CO32-可以共存。这样记忆或理解,在已学过的物质NH4HCO3中可以得到证明,也说明它不易发生双水解反应或双水解趋势较弱,所以它们才得以存在。(4)发生络合反应 中学阶段掌握Fe3+ 与SCN-、C6H5O-的络合反应就够了。2.解题中应注意的问题及解题策略(1)首先要注意审题,除考虑离子间能否发生反应外,还必须考虑限制条件,如溶液的酸碱性环境怎样;溶液的颜色情况;溶液是否透明;能发生氧化还原反应;是能共存还是不能共存等。对具有隐含条件的问题,必须先将隐含条件挖掘出来,比如题目表达为:“水电离出来的c(H+)或c(OH-) 的浓度为1×10-14 mol/L”时,与常温下水电离出的c(H+)=c(OH-) =1×10-7 mol/L对比,水的电离受到了抑制,故溶液呈强酸性或强碱性;“在与Al反应能生成H2的溶液中”,该溶液呈强酸性或强碱性,但溶液中不能有NO3-离子,因为NO3-(H+)与Al反应不生成氢气等。遇到上述情况要先判断清楚溶液的酸碱性,然后考虑离子间的反应情况。(2)注意前后(题干条件、要求与选项)联系,不要丢三落四,思维要严密。三、试题分析例题1 在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是( )。A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-  B.Ba2+、K+、HCO3-、NO3- C.Al3+、Cu2+、SO42-、AlO2- D.Na+、Fe2+、Cl-、NO3- 解析:首先审题,弄清题目有三个限制性条件:一是pH=1(溶液中有大量的H+ 离子);二是无色溶液;三能大量共存;再针对条件并结合选项综合解析。离子组存在的环境(pH=1)是强酸性的,HCO3-和AlO2-不能大量共存,即可排除B、C选项;酸性溶液中NO3-有氧化性,与还原性的Fe2+不能共存,故排除D选项;且溶液为无色,排除含有色离子(Cu2+)的离子组C,故答案为A。例题2 在pH=l含Ba2+的溶液中,还能大量存在的离子是( )。A.AlO2-  B.ClO-    C.Cl-    D.SO42- 解析:选项中的AlO2-、ClO-都能与溶液中的H+ 反应生成沉淀Al(OH)3(或AlO2-,这与H+ 的量密切相关)和弱酸HClO而不能共存;SO42-与Ba2+反应生成沉淀而不能共存。答案为C。例题3 某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是( )。A.K+、Na+、HCO3-、NO3- B.Na+、SO42-、Cl—、ClO—C.H+、Mg2+、SO42-、NO3- D.Ag+、K+、NO3-、Na+解析:Al(OH)3呈两性,既溶于强酸又溶于强碱;而H2SiO3能溶于强碱,综合分析上述溶液呈强碱性。HCO3-、Mg2+、Ag+ 在碱性溶液中不能大量共存,A、C、D三个选项即可排除,答案为B。例题4 A、B、C、D是四种可溶的化合物,分别由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+ 和阴离子OH-、CO32-、NO3-、SO42-两两组合而成,它们的溶液发生如下反应:A与B反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失。C与D反应生成有色沉淀。B与C反应生成白色沉淀。写出它们的化学式:A: ,B: ,C: ,D: 。解析:本题实际是考查离子共存及用离子反应产生的现象进行分析、推理、判断并得出正确结论的推断题。由题意可知四种物质均可溶,两两混合生成的沉淀有BaSO4、 BaCO3、Al(OH)3,而能溶于过量的A中的只能是Al(OH)3,且A只能是强碱Ba(OH)2;又因为还有部分沉淀未溶解,故B是Al2(SO4)3。能与B[Al2(SO4)3]反应生成白色沉淀的C是K2CO3;与反应生成有色沉淀的D是Fe(NO3)3。答案:A.Ba(OH)2   B.Al2(SO4)3   C.K2CO3   D.Fe(NO3)3 四、2010年高考预测通过近几年高考试题分析,可以看出题目在保持稳定的同时,也在试图开发新题型,如训练题中的第4题、第6题、第9题等,但无论题型如何变化,考查的知识是不变的,变化的只是解题的思维方式和方法。如解1~3题时,带着题干中的离子与选项中的离子对比,根据离子间的反应规律进行推理、判断、得出正确结论;解第4题时,思维方式则发生了改变,带着选项中的离子与题干中的离子比较解题就方便多了;解答第7题时,则需要将题干中离子与选项中的离子放在一起,综合思考方能正确解题,需要的能力增强了。由于离子共存试题综合性强,更能体现对学科内的综合能力的考查。预计2010年高考有关离子共存问题继续是考查的热点,还可能出现新的题型,如生活中的实际问题、工业废水排放的处理方法、通过离子反应产生的现象进行物质的鉴别等。五、针对训练1.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )。A.Ca2+ 、HCO3-、Cl-、K+  B.Al3+、AlO2-、HCO3-、Na+C.Fe2+、NH4+、SO42-、S2-  D.Fe3+、SCN-、Na+、CO32-2.在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是( )。A.K+、Na+、SO42-、S2O32-  B.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-C.Na+、K+、HCO3-、Cl-  D.K+、Na+、AlO2-、NO3-3.在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是( )。A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl- B.Ba2+、K+、OH-、NO3-C.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl- D.Na+、Ca2+、Cl-、AlO2-4.若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )。A.Al3+、Na+、NO3-、Cl- B.K+、Na+、Cl-、NO3-C.K+、Na+、Cl-、AlO2- D.K+、NH4+、SO42- 、NO3-5.已知某溶液中存在较多的H+、SO42—、NO3—,则该溶液中还可能大量存在的离子组是( )。A.Al3+、CH3COO—、Cl— B.Mg2+、Ba2+、Br— C.Mg2+、Cl—、I— D.Na+、NH4+、Cl—6.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-7.下列各组离子中,在碱性溶液中共存,且加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是( )。A.Na+、NO3-、AlO2-、SO42- B.Na+、NO3-、SiO32-、K+ C.K+、Cl-、AlO2-、CO32- D.Na+、Cl-、HCO3-、Ca2+ 8.对某酸性溶液(可能含有Br-,SO42-,H2SO3,NH4+)分别进行如下实验:①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是A.Br- B.SO42- C.H2SO3 D.NH4+9.某河道两旁有甲乙两厂,它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3- 六种离子。甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是 、 、 。乙厂的废水中含有另外三种离子,如果加一定量 (选填:活性炭、硫酸亚铁、铁粉),可以回收其中的金属 (填写金属元素符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的 (填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 ,可用来浇灌农田。拓展训练答案:1.A  2.B  3.A  4.B  5.D  6.A  7.C  8.B 9.K+、OH-、Cl-  铁粉  Ag  Ag+、Fe3+、Cl-、OH-  K+、NO3- s