離子能否共存的原因與判斷方法

2021-09-08 19:45:08 字數 4876 閱讀 9262

② fe3+與co32-、hco3-、alo2-、clo-等;

③ nh4+與alo2-、sio32-等;

發生「雙水解」反應時,由於水解徹底,可用「===」連線反應物和產物,水解生成的難容物或揮發性物質要加沉澱符號「↓」或氣體反符號「↑」。例如fecl3與nahco3溶液混合的離子反應方程式為:fe3+ + 3hco3-=== fe(oh)3↓ + 3co2↑,該類反應要注意電荷守恆。

④ nh4+與ch3coo-、co32+,mg2+與hco3-等組合中,雖然兩種離子都能水解且相互促進,但總的水解程度很小,它們在溶液中可以大量共存,但加熱就不能了。

(4)若離子間能形成絡合物,那麼就不能大量共存。如fe3+ 與scn之間就非常容易絡合,因而不能大量共存。

(5)不能在中性溶液中大量存在的離子,如al3+、fe3+、cu2+ 等弱鹼性陽離子,其本性是使溶液呈酸性,它們不能在中性溶液中大量存在;clo-、co32-、po43-等弱酸根陰離子,其本性是使溶液顯鹼性,它們不能在中性溶液中大量存在。

二、離子共存的判斷方法:

所謂的幾種離子在同一溶液中能否共存,就是指離子之間不發生任何的反應,解決這類問題,一定要注意題目中的前提條件,現歸納如下:

(1)要看清題目的問法,如「能大量共存」、「不能大量共存」還是「可能大量共存」等等。

(2)弄清題目的限定條件,如:

① 限定溶液的顏色,若題目限定是無色透明的,則一定沒有fe2+(淺綠色)、fe3+(棕黃色)、cu2+(藍色)、mno4-(紫色)等離子;還要注意「透明」不是「無色」。

② 限定溶液酸鹼性,

a.「在強酸性(或ph=1)溶液中」,就是含有大量的h+,應把h+ 考慮在內,oh-及弱酸根離子都不能大量共存。

b.「在強鹼性(或ph=14)溶液中」,就是含有大量的oh-,應把oh-考慮在內,h+及弱鹼陽離子都不能大量共存。

c.「在由水電離出c(h+)= 1×10-10 mol/l的溶液中,或在由水電離出c(oh-)= 1×10-10 mol/l的溶液中」能大量共存的,就是說在酸或鹼性條件下均能大量共存的離子組;

d.「在與al反應能產生h2的溶液中」,其實就是說在酸或鹼性條件下的溶液中(硝酸除外);

e.「能溶解al2o3或al(oh)3的溶液」,就是含有大量的h+ 或oh-的溶液,其實就是說在強酸或強鹼性條件下的溶液中;

f. 「在中性溶液中」,不能在中性溶液中大量存在的離子,如al3+、fe3+、cu2+ 等弱鹼性陽離子,其本性是使溶液呈酸性,它們不能在中性溶液中大量存在;clo-、co32-、po43-等弱酸根陰離子,其本性是使溶液顯鹼性,它們不能在中性溶液中大量存在。

③ 限定反應型別

「因氧化還原反應……」,即只考慮離子間的氧化還原反應;

④限定溶液中已存在的離子

如「溶液中已存在fe3+、cl-」,則oh-、scn-、ag+ 等離子不能大量共存。

三、鏈結高考

【例題1】(2011江蘇高考4)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是

a. 1.0 mol·l-1的kno3溶液:h+、fe2+、cl-、so42-

b. 甲基橙呈紅色的溶液:nh4+、ba2+、alo2-、cl-

c. ph=12的溶液:k+、na+、ch3coo-、br-

d. 與鋁反應產生大量氫氣的溶液:na+、k+、co32-、no3-

解析:本題以溶液中離子共存的方式考查學生對硝酸的氧化性、亞鐵離子還原性、甲基橙呈紅色水溶液的呈酸性、酸性溶液alo2-不能在其中共存、與鋁反應產生大量氫氣有強酸鹼性兩種可能等相關知識的理解程度,考查學生綜合運用所學化學知識解決相關化學問題的能力。

答案:c

【例題2】(2011安徽高考8)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是

a. 飽和氯水中:cl-、no3-、na+、so32-

b. c(h+)=1.0×10-13mol/l溶液中:c6h5o-、k+、so42-、br-

c. na2s溶液中:so42-、 k+、cl-、cu2+

d. ph=12的溶液中:no3-、i-、na+、al3+

解析:飽和氯水具有強氧化性,能將so32-氧化成so42-,a中不能大量共存;c(h+)=1.0×10-13mol/l溶液,說明該溶液顯鹼性,因此可以大量共存;s2-和cu2+可以結合生成難溶性cus沉澱,所以不能大量共存;ph=12的溶液,說明該溶液顯鹼性,而al3+與鹼不能大量共存。

所以正確的答案是b。

答案:b

【例題3】(2011廣東高考8)能在水溶液中大量共存的一組離子是

a. h+、i-、no3-、sio32- b. ag+、fe3+、cl-、so42-

c.k+、so42-、cu2+、no3- d.nh4+、oh-、cl-、hco3-

解析:本題考察離子共存問題。sio32-屬於弱酸矽酸的酸根與酸不能大量共存,同時在酸性溶液中,no3―具有氧化效能氧化i―生成單質碘,a不正確;ag+與cl―和so42―均可生成難溶性物質agcl和ag2so4,b不正確;在鹼性溶液中nh4+和hco3-均與oh-結合分別形成氨水和co32-,因此d也不正確,所以答案是c。

答案:c

【例題4】(2011全國ii卷11)將足量co2通入下列各溶液中,所含離子還能大量共存的是

a.k+、sio32-、cl-、no3- b.h+、nh4+、al3+、so42-

c.na+、s2-、oh-、so42- d.na+、c6h5o-、ch3coo-、hco3-

解析:sio32-與co2反應;oh-與co2反應;c6h5o-與co2反應。

答案:b

【例題5】(2011四川高考)甲、乙、丙、丁四種易溶於水的物質,分別由nh4+、ba2+、mg2+、h+、oh-、cl-、hco3-、so42-中的不同陽離子和陰離子各一種組成。已知:①將甲溶液分別與其它三種物質的溶液混合,均有白色沉澱生成;② 0.

1mol/l乙溶液中c(h+)>0.1mol/l;③ 向丙溶液中滴入agno3溶液有不溶於稀hno3的白色沉澱生成。下列結論不正確的是

a. 甲溶液含有ba2+ b. 乙溶液含有so42-

c.丙溶液含有cl- d. 丁溶液哈有mg2+

解析:可以形成白色沉澱的有baso4、baco3、mg(oh)2,因此甲只能是ba(oh)2;0.1mol/l乙溶液中c(h+)>0.

1mol/l,那麼乙是硫酸;向丙溶液中滴入agno3溶液有不溶於稀hno3的白色沉澱生成,說明丙是mgcl2,所以丁是nh4hco3。

答案:d

【例題6】(2011上海高考)某溶液中可能含有na+、nh4+、ba2+、so42-、i-、s2-。分別取樣:①用ph計測試,溶液顯弱酸性;②加氯水和澱粉無明顯現象。

為確定該溶液的組成,還需檢驗的離子是

a. na+ b.so42- c. ba2+ d.nh4+

解析:溶液顯弱酸性,說明有nh4+(水解顯酸性);加氯水和澱粉無明顯現象排除i-、s2-。所以必需含有so42-,故不能有ba2+。na+無法排除。

答案:a

四、鞏固練習

【練習1】下列各組離子,在強酸性溶液中能大量共存並且溶液為無色透明的離子組是

a. nh4+、al3+、so42-、no3- b. k+、na+、alo2-、no3-

c. k+、nh4+、mno4-、so42- d. k+、na+、no3-、hso3-

解析:b選項中的alo2-在強酸性條件下不能存在,發生反應:

h+ + alo2-+ h2o ===al(oh)3↓;c選項中mno4-為紫色;d選項中,hso3-在強酸性條件下生成h2so3並被hno3氧化成h2so4。

答案:a

【練習2】下列各組離子,在強鹼性溶液中能大量共存的離子組是

a. cl-、alo2-、i-、s2- b. k+、na+、nh4+、ba2+

c. cl-、br-、co32-、s2- d. hco3-、so42-、so32-、no3-

解析:在強酸性條件下c(oh-)較大,a選項中離子不能反應,故可以大量存在;b選項中發生反應:

nh4+ + oh-=== nh3·h2o ;c選項中離子不能反應,故可以大量存在;d選項中,hco3-在強鹼性條件下生成co32-因而不能大量共存。

答案:a、c

【練習3】下列各組離子,因發生氧化還原反應而不能大量共存的離子組是

a. na+、oh-、so42-、h2po4- b. fe2+、fe3+、so42-、cl-

c. cl-、h+、na+、s2o32- d. na+、cu2+、s2-、so42-

解析:a、d選項不能大量共存,但不是氧化還原反應;b選項可以大量共存;只有c選項符合題意。

答案:c

【練習4】下列各組離子,在溶液中一定能大量共存的是

a. 使酚酞變紅的溶液:na+、cl-、so42-、fe3+

b. 使紫色石蕊變紅的溶液:fe2+、mg2+、cl-、no3-

c. c(h+)=1×10-12 mol/l的溶液:k+、ba2+、cl-、br-

d. 碳酸氫鈉溶液:k+、so42-、cl-、h+

解析:a選項,鹼性條件下fe3+ 不能大量共存;b選項,fe2+、no3-和h+發生氧化還原反應不能大量共存;d選項,hco3-與h+不能大量共存。

答案:c

【練習5】在溶液中下列離子能夠大量共存的是

a. 無色溶液中:na+、cl-、no3-、fe2+

b. ph=0的溶液中:fe2+、cl-、no3-、hco3-

c. 含mno4-的溶液中:fe3+、no3-、mg2+、so42-

d. 與al反應能產生h2的溶液中:mg2+、no3-、cl-、k+

解析:注意題目中的隱含資訊,a選項為無色溶液,fe2+為淺綠色,故錯誤;b選項為強酸性溶液,no3-(h+)具有強氧化性,與fe2+不能大量共存,且h+與hco3-也不能大量共存;c選項中雖然含強氧化性的mno4-,但題組中的離子部不能被mno4-氧化,因此符合題意;d選項能與al反應能產生h2的溶液可能呈強酸性,也可能呈強鹼性,若為強酸性,由於有no3-與al反應不能產生h2,而是生成含低價氮的物質,若為強鹼性,因為題組中含mg2+,故也不能大量共存。

水稻早衰的原因與防治方法

作者 王信華鄧振明劉友勝徐建生劉培平 科學種養 2013年第08期 水稻早衰是水稻抽穗後到成熟期間由於根 莖 葉代謝機能過早衰退所引起的一種生理障礙,主要表現為下部葉片枯黃 莖葉和穗發育不正常,致使籽粒充實不良,是造成秕穀的主要原因之一,已成為制約水稻產量提高的乙個重要障礙因素。近年來,各地相繼啟動...

華為光傳輸故障判斷與定位的常用方法

故障定位的常用方法可簡單地總結為 一分析,二環回,三換板。當故障發生時,首先通過對告警 效能事件 業務流向的分析,初步判斷故障點範圍。然後,通過逐段環迴,排除外部故障或將故障定位到單個網元,以至單板。最後,更換引起故障的單板,排除故障。對於較複雜的故障,需要綜合使用所示的方法進行故障定位和處理。告警...

孩子晚上磨牙的原因與處理方法

寶寶的一些小毛病都會引起媽媽的擔憂,比如說,孩子晚上睡覺磨牙了,媽媽也會睡不好。媽媽們想知道孩子磨牙的原因和解決辦法。這是因為孩子睡覺時,胃腸道裡還有著許多沒有消化好的食物,造成消化系統就得不停的工作,甚至連咀嚼肌也要被忙起來了,不自發地收縮,磨牙就是這麼發生的。磨牙是乙個壞毛病,因此如果您的孩子有...