徐運(yùn)花
(江西省寧都寧師中學(xué))
溶液中離子是否大量共存是??嫉倪x擇題型,由于條件變化多端,共存情況復(fù)雜,往往使學(xué)生判斷失誤。其實(shí),只要掌握好離子共存問(wèn)題包括的內(nèi)容,問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。當(dāng)然也要注意題干條件,如“一定能”“可能”“一定不能”“無(wú)色”“因發(fā)生氧化還原反應(yīng)”等。經(jīng)過(guò)不斷思考,我歸納總結(jié)為一句話:一色、二性、三可能、四反應(yīng)、五特殊。
一色:看溶液中離子有無(wú)顏色。常見(jiàn)有色離子Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-、Cr3+、Cr2O72-等不大量存在。
二性:即溶液酸堿性。
①?gòu)?qiáng)酸性溶液中,OH-和弱酸根(CO32-、SO32-、S2-等)及弱酸酸式酸根(HCO3-、HSO3-、HS-等)不大量共存。
②強(qiáng)堿性溶液中,H+和弱堿頭(NH4+、Fe2+、Cu2+等)及弱酸酸式酸根(HCO3-、HSO3-、HS-等)不大量共存。
三可能:以下溶液均可能為酸性或堿性。
①由水電離的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液、水電離出來(lái)(H+)×(OH-)=1×10-28的溶液、加鋁能放出H2的溶液等。
②能使Al2O3、Al(OH)3溶解的溶液。
③能使甲基橙變黃的溶液。
四反應(yīng):指離子間常進(jìn)行的反應(yīng)類(lèi)型。
①?gòu)?fù)分解型,如Ag+和Cl-等不大量共存。
②氧化還原型,如Fe3+與I-,H++NO3-與Fe2+,ClO-與I-、SO32-、S2-、Fe2+都不共存。
③雙水解型:以下幾種均是徹底雙水解不共存,生成沉淀和氣體。
a.Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、ClO-等不大量共存;
b.Al3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、HSO3-、SO32-、ClO-等不大量共存;
c.Fe2+與AlO2-不大量共存;
d.NH4+與AlO2-、SiO32-不大量共存。
④生成絡(luò)合物型,如Fe3+與SCN-、CN-、C6H5O-、
F-等不大量共存;I-與I2;Ag+、Cu2+與NH3等。
五特殊:指五種特殊情況。
①AlO2-與HCO3-、HSO3-不大量共存。
②“NO3-+H+”和“ClO-”等代表強(qiáng)氧化劑,能與S2-、HS-、Fe2+、I-等發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存;SO32-與S2-在酸性下發(fā)生氧化還原反應(yīng),中性或堿性能共存。
③NH4+與CH3COO-、CO32-,Mg2+與HCO3-等組合中,雖有雙水解,但水解程度很小,在溶液中可大量共存。
④H2PO4-+PO43-=2HPO42-
⑤Fe3+在中性溶液中不存在。
例1.(2014 陜西高三上學(xué)期期中)下列各組離子在給定條件下能大量共存的是 ( )
A.在pH=1 溶液中:NH4+、K+、ClO-、Cl-
B.有SO42-存在溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、I
C.有NO3-存在的強(qiáng)酸性溶液中:NH4+、Ba2+、Fe2+、Br-
D.在c(H+)=1.0×10-13mol/L 的溶液中:Na+、S2-、AlO-2、SO42-
解析:A.pH=1 溶液顯酸性,H+、ClO-結(jié)合成弱電解質(zhì)HClO 不共存,A 錯(cuò)誤;B.Ca2+、SO42-結(jié)合成沉淀不共存,B 錯(cuò)誤;C.H+、Fe2+、NO-3間發(fā)生氧化還原不共存,C 錯(cuò)誤;D.c(H+)=1.0×10-13mol/L 的溶液,為酸或堿性,在堿性中該組離子間不反應(yīng),能共存,D 正確;
例2.(2013 贛州十一縣聯(lián)考)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(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-
解析:A 中溶液顯酸性,H++NO3-能氧化Fe2+不共存。B 中溶液顯酸性,AlO2-不共存;C 中溶液顯堿性,可共存;D 中溶液顯酸性或堿性。若顯酸性,NO3-和鋁反應(yīng)得不到氫氣,CO32-也不共存,但溶液顯堿性可以,而題干指一定能共存,故答案選C。