离子共存作为高考考查的一个考点,历来受到各位教师以及广大考生的重视,同时也是学生学习的一个难点。下面我将近年来复习中涉及这方面的知识点总结出来,供大家分享。
所谓的离子共存是指在溶液中阴阳离子不会相互反应,主要有以下几种情况:
1.能发生复分解反应的不共存。
(1)有挥发性物质生成。
H+与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等不能共存。如CO32-、S2-、HS-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存,主要是由于CO32-+2H+=CO2↑+H2O、HS-+H+=H2S↑。
(2)有难溶物质生成。
①SO42-与Ba2+、Ca2+、Ag+等不能共存;②CO32-与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Zn2+等不能共存;③S2-与Cu2+、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存;④OH-与Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等不能共存。
(3)有弱电解质生成的不共存。
如OH-、CH3COO-、CO32-、HCO32-、SO32-、HSO3- 与H+不能大量共存,NH4+与OH-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与OH-大量共存,是因为HCO3-+OH-=CO32-+H2O、HPO42-+OH-=PO43-+H2O、NH4++OH-=NH3·H2O等。
2.能发生氧化还原反应的离子不能大量共存。
(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。
如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。
(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。
①NO3-与I-、Br-、Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能共存;②S2-与SO32-等不能共存(碱性条件下可以共存);③MnO4-与I-、Br-、Cl-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Fe2+等不能共存;④ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能共存。
注意:MnO4-、NO3-在中性或碱性溶液中氧化性较弱,但在有大量H+存在情况下具有强氧化性不能共存;SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能存在。
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3.能形成络合物的,由于会形成络合离子,离子不能大量共存。
(1)Fe3+和SCN-、C6H5O-不能共存。
(2)Ag+与NH4+在碱性条件下不能共存。
4.双水解反应,能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。
(1)Al3+与AlO2-、HCO3-、CO32-、HS-、S2-、SO32-、HSO3-、SiO32-、ClO-、C6H5O-发生双水解等不能共存。
(2)Fe3+与AlO2-、HCO3-、CO32-、SiO32-、ClO-等不能共存。
(3)NH4+与AlO2-、SiO32-等不能共存。
除上述几种情况外,在下列限定情况下,与隐含离子反应的离子不共存:
1.限制酸性溶液的条件(隐含有H+)。
(1)常温下PH=a (a<7)的溶液。
(2)使紫色石蕊溶液呈红色。
(3)使甲基橙呈红色。
(4)加镁粉放氢气。
(5)常温下c(OH-)为10-n(n>7)。
2.限制碱性的条件(隐含有OH-)。
(1)常温下PH=a(a>7)的溶液。
(2)使pH试纸变蓝。
(3)使红色石蕊变蓝。
(4)酚酞呈红色。
(5)甲基橙呈黄色。
(6)c(H+)为10-n(n>7)。
3.可酸可碱的条件。
(1)水电离c(OH-)或者c(H+)浓度为10-nmol/L(n>7)。
(2)加入铝粉有氢气产生。
(3)HCO3-离子不能稳定存在的溶液。
4.无色溶液条件,有色离子不共存。
MnO4-(紫色),Fe3+(橙黄色),Fe2+(浅绿色),Cu2+(蓝色)。
(1)审题时应注意题中给出的附加条件:
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、“与Al反应能放出H2的某溶液”,可能是强酸性溶液(其中不可能含NO3-),也可能是强碱溶液。由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。②有色离子: Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫红色)、Fe(SCN)2+(血红色)、Fe(C6H5O)63-(紫色)等。③MnO4-、NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”、“可能共存”。
(2)审题时还应特别注意以下几点:
①注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。
②酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存。如:HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离) ,HCO3-+H+=CO2↑+H2O。
论文作者:卢晓霞
论文发表刊物:《中小学教育》2017年1月第265期
论文发表时间:2017/1/12
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