[课标解读] 1.掌握常见离子的检验方法。 2.根据离子反应的条件,分析离子共存和推断离子的存在。
离子共存
知识梳理
1.离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不反应;若离子之间能反应,则不能大量共存。 2.离子不能大量共存的常见类型
(1)复分解反应
①H+与弱酸根离子如CO、HCO、SO、HSO、AlO、SiO等生成弱酸垃圾分类机。
②OH-与弱碱的阳离子如NH、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+等生成弱碱;OH-与酸式酸根离子如HCO、HSO、HS-等生成水。
③生成沉淀如Ag+与Cl-;Ba2+与SO等。
(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。
氧化性离子:ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+等。
还原性离子:S2-、SO、I-、Fe2+、Br-、Cl-等。
①Fe3+可氧化S2-、SO、I-等。
②NO(H+)可氧化S2-、SO、I-、Fe2+、Br-等。
③ClO-在碱性条件下可氧化S2-、SO、I-、Fe2+、Br-等。
④ClO-(H+)、MnO(H+)可氧化S2-、SO、I-、Fe2+、Br-、Cl-等。
(3)水解相互促进型
①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:
a.Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
b.Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
c.NH与AlO、SiO。
②NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但不完全,仍能大量共存。
(4)络合反应
①Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
②Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
③Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存。
3.常见限定条件的分析
(1)溶液无说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe荧光灯电子镇流器2+、Fe3+、MnO、Fe(SCN)2+、Cr2O、CrO等。
(2)常见表示溶液呈酸性的描述
①常温下pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红的溶液;④c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液。
(3)常见表示溶液呈碱性的描述
①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞变红的溶液;④c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液。
(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述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的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
(5)溶液中含有NO(H+)、ClO-、MnO、H2O2、Fe3+,说明溶液具有强氧化性。
(6)溶液中含有S2-、SO、I-、Fe2+、SO2,说明溶液具有还原性。
(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。
◎命题点 溶液中离子共存的判断
1.下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的有________(填序号)。
①=10-12的溶液中:Na+、K+、SiO、CO
②含有大量Fe2+的溶液中:K+、Fe3+、[Fe(CN)6]3-、SO
③无溶液中:K+、SO、Cr2O、Na+
④滴入KSCN溶液显血红的溶液中:NH、Mg2+、SO、Cl-
⑤滴加甲基橙试剂显红的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO
⑥在c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH分布式kvm、SCN-、NO
⑦中性溶液中:Al3+、Fe3+、SO、ClO
⑧=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
⑨弱碱性溶液中:Na+、K+、Cl-、HS-
⑩加入Al粉生成H2的溶液中:Na+、HCO、NO、NH
⑪水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L电视升降机-1的溶液中:NH、K+、S2O、Cl-
⑫含H2O2的溶液中:Fe2+、SO、NH、I-
[解析] ②中Fe2+与[Fe(CN)6]3-形成沉淀,③中Cr2O为橙,⑤中酸性条件NO氧化Fe2+,⑥中Fe3+与SCN-络合,⑦中Al3+、Fe3+水解呈酸性,⑩中HCO在强碱或强酸中不共存,⑪中NH在强碱中不存在,S2O在强酸中不存在,⑫中H2O2氧化Fedst指数2+、I-。
[答案] ①④⑧⑨
2.在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是( )
A.a点对应的溶液中大量存在:Fe2+、变速箱线束Ca2+、ClO-、SO
B.b点对应的溶液中大量存在:NH、K+、I-、NO
C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Fe3+、SO、Cl-
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、S2-、SO
D [a点对应的溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,ClO-能与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,Ca2+与SO不能大量共存,A项错误;b点对应的溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,酸性条件下NO能与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,B项错误;c点对应的溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,而Fe3+水解使溶液呈酸性,C项错误;d点对应的溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,Na+、K+、S2-、SO相互之间不反应,可以大量共存,D项正确。]
离子共存四步分析法
常见离子的检验
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