離子大量共存規(guī)律總結
有關溶液中離子能否共存問題是中學化學中的常見問題。近幾年高考幾乎每年都設置判斷離子共存問題的試題。從歷年高考中有關離子共存問題的難度上分析,這類問題都屬于中等難度偏易題,但這類題的區(qū)分度都比較高。也就是說,題不難,但考生在這類題上能否得分差異較大。造成這種狀況的原因,主要是考生在元素及其化合物知識的學習中,沒有將眾多的元素及其化合物知識統(tǒng)攝整理,使之網(wǎng)絡化并進行有序的存儲,因而在提取、再現(xiàn)、辨認時,或出現(xiàn)
相關知識點:
(一)、由于發(fā)生復分解反應,離子不能大量共存。
復分解反應發(fā)生的條件是什么?()
?。?、有氣體產(chǎn)生。如CO32-、S2-、HS-、HSO3-、等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H+不能大量共存,主要是由于CO32-+2H+=CO2↑+H2O、HS-+H+=H2S↑。
2、有沉淀生成。按照溶解性表,如果兩種離子結合能形成沉淀的,就不能大量共存。溶解性表,可總結成這么五句話:鉀(K+)鈉(Na+)硝(NO3-)銨(NH4+)溶,硫酸(SO42-)除鋇(Ba2+)鉛(Pb2+)(不溶),鹽酸(Cl-)除銀(Ag+)亞汞(Hg22+)(不溶),其他離子基本與堿同。如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能與SO42-、CO32-等大量共存主要是由于Ba2++CO32-=CaCO3↓、Ca2++SO42-=CaSO4(微溶);Cu2+、Fe3+等不能與OH-大量共存也是因為Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,F(xiàn)e3++3OH-=Fe(OH)3↓等。
3、有弱電解質生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-等與H+不能大量共存,主要是由于OH-+H+=H2O、CH3COO-+H+=CH3COOH;一些酸式弱酸根不能與OH-大量共存是因為HCO3-+OH-=CO32-+H2O、HPO42-+OH-=PO43-+H2O、NH4++OH-=NH3·H2O等。
???? 4、一些容易發(fā)生水解的離子,在溶液中的存在是有條件的。如AlO2-、S2-、CO32-、
C6H5O-等必須在堿性條件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。這兩類離子不能同時存在在同一溶液中,即離子間能發(fā)生“雙水解”反應。
如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
(二)、由于發(fā)生氧化還原反應,離子不能大量共存
1、具有較強還原性的離子不能與具有較強氧化性的離子大量共存。如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。
2、在酸性或堿性的介質中由于發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。如NO3-和I-在中性或堿性溶液中可以共存,但在有大量H+存在情況下則不能共存;SO32-和S2-在堿性條件下也可以共存,但在酸性條件下則由于發(fā)生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反應不能存在。
(三)、由于形成絡合離子,離子不能大量共存
中學化學中還應注意有少數(shù)離子可形成絡合離子而不能大量共存的情況。如Fe3+和
SCN-、C6H5O-,由于Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+等絡合反應而不能大量共存。
?(四)、能水解的陽離子跟能水解的陰離子在水溶液中不能大量共存。例:Al3+和HCO3-,Al3+和S2-等。
解題指導
1.首先必須從化學基本理論和概念出發(fā),搞清楚離子反應的規(guī)律和“離子共存”的條件。在中學化學中要求掌握的離子反應規(guī)律主要是離子間發(fā)生復分解反應和離子間發(fā)生氧化反應,以及在一定條件下一些微粒(離子、分子)可形成絡合離子等?!半x子共存”的條件是根據(jù)上述三個方面統(tǒng)籌考慮、比較、歸納整理而得出。因此解決“離子共存”問題可從離子間的反應規(guī)律入手,逐條梳理。
2.審題時應注意題中給出的附加條件
①酸性溶液(H+)、堿性溶液(OH-)、能在加入鋁粉后放出可燃氣體的溶液、由水電離出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色離子MnO4-,F(xiàn)e3+,F(xiàn)e2+,Cu2+,F(xiàn)e(SCN)2+。
③MnO4-,NO3-等在酸性條件下具有強氧化性。
④S2O32-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應:
S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。
3.審題時還應特別注意以下幾點:
(1)注意溶液的酸性對離子間發(fā)生氧化還原反應的影響。如:Fe2+與NO3-能共存,但在強酸性條件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4- 與Cl-在強酸性條件也不能共存;S2-與SO32-在鈉、鉀鹽時可共存,但在酸性條件下則不能共存。
(2)酸式鹽的含氫弱酸根離子不能與強堿(OH-)、強酸(H+)共存。如:
HCO3-+OH-=CO32-+H2O (HCO3-遇堿時進一步電離)
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
例題分析:
[例1]下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是:
A.K+、Ag+、NO3-、Cl- B.Ba2+、Na+、CO32-、OH-
C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3- D.H+、K+、CO32-、SO42-
E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl- F.K+、H+、NH4+</< p>