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    离子反应、离子共存问题能力透析
    信息来源:网站管理处  ‖  发稿作者: 主任   ‖  发布时间:2015年4月17日  ‖  查看1417次  ‖   字体:[] [] []

                                             离子反应离子共存问题能力透析

                                                                 (四川省 仁寿县 第一中学 夏俊清  620500)

             关键词: 离子反应、离子共存, 深度和广度,技巧和能力

            溶液中的离子共存问题综合性较高,有些同学不清楚哪些离子之间能发生反应,哪些离子之间不会发生反应,易出现错误。近年来离子反应、离子不能大量共存的考查不仅在向深度和广度在进行,而且着重技巧和能力考查.因此在复习中除要将基本问题弄清处外,还特别要注意题中隐含的不易察觉的信息。

           离子不能大量共存的情况:

       1)同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子间便不能共存:

     结合生成难溶物质的离子不能大量共存,如Ag+ Cl-等;

     结合生成弱电解的离子不能大量共存,如H+ CH3COO-等;

     结合生成气体的离子不能大量共存,如H+ S2-等;

       发生氧化还原反应的离子不能大量共存,氧化性离子(如Fe3+ClO-MnO4-NO3-     等)与还原性离子(如S2-I-SO32-Fe2+等)

       发生双水解彻底的离子不能大量共存,如Al3+S2-等;

     弱酸的酸式酸根离子不能与H+OH- 共存,如 HCO3- H+ OH- HSO3- H+ OH-等;

     ⑦结合生成络合物的离子不能大量共存:如Fe3+SCN-;

        2) 附加隐含条件的情况:

         溶液为无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子。常见有色离子是:

    Fe2+(浅绿色) Fe3+(棕黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等;

           在题目中指出酸性溶液或碱性溶液,应在各待选答案中加入H+ OH-考虑。

          解决办法:

    离子共存问题是久考不衰的题型。复习中要注意总结:

    1)常见的不溶物有哪些?        2)常见弱电解质有哪些?

    3)常见的气体有哪些?          4)氧化性离子有哪些?

    5)还原性离子有哪些?          6)易发生双水解的阳离子有哪些?

    7)易发生双水解的阴离子有哪些?(8)有色离子有哪些?

    下面重点讨论几种组合情况:

    一、对“H++Fe2+NO3-”组合及其综合考查:

      1.有一澄清透明溶液,只可能含有大量H+Fe3Fe2Al3AlO2CO32NO3七种离子中的几种,向溶液中逐滴加入一定量1mol/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失.下列判断正确的是         

    A.一定不含Fe3+Fe2+      B.一定含有Al3+Fe3+Fe2+至少含有一种或两种皆有

    C.溶液可能含有NO3         D.一定含有Fe3+ ,但一定不含Fe2+

    解析:“逐滴加入一定量1mol/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀”,说明溶液中存在H+,则没有AlO2CO32;“后有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失”说明有Al3;现在阴离子只有NO3,所NO3一定有,就没有Fe2+,因为4H++3Fe2+NO3-=3 Fe3++ NO+2H2O”“沉淀部分消失”说明有Fe3+ 。答案:D

     练习:1,某种溶液仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为1mol

    阳离子

    K+ Ba2+ Fe2+ Al3+ Fe3+ Mg2+

    阴离子

    OH- HCO3 - CO32- Cl- NO3- SO42-

      若向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。

    (1)       溶液中______(填“一定”、“一定不”、或“可能”)含有HCO3 -CO32-,理由是_______;

    (2)       原溶液中所含的阴离子为_________阳离子为____________;

    (3)       向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成的离子反应方程式_____________;

    (4)       若向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液。充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重,得到固体质量为_______________克。

    答案:(1)一定不  HCO3CO32-均可与盐酸反应生成二氧化碳,造成阴离子种类有所变化;(2Cl- NO3- SO42-Fe2+ Mg2+34H++3Fe2+NO3-=3 Fe3++ NO+2H2O”(4120g.

     二、对“NO2-+ H+”组合及其综合考查:

           反应生成的HNO2,它不稳定易分解为NONO2H2O

    2某钠盐溶液中可能含有NO2-SO42-SO32-CO32-Cl-I-等阴离子。某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:

         pH计测得溶液pH大于7

    加入盐酸,产生有色刺激性气体

    加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体

    加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。

    ⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色。该同学最终确定在上述六种离子中共含NO2-CO32-Cl-三种阴离子。

    请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。

    A ①②④⑤      B③④        C③④⑤      D②③⑤

      解析:由①可知溶液中可能存在NO2-SO32-CO32-三弱根中的一种或两种或三种;由②产生“有色”刺激性气体,则存在NO2-;由③可知有NO2-Cl-;由④有CO32-;由⑤存在有氧化性的离子即NO2-。所以由③和④即可确定。答案B

    三、对“Cu+H

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1025">+NO

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1026">组合及其综合考查:

        3、现有五种可溶性物质A,B,C,D,E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+Al3+Mg2+Ba2+Fe3+和五种阴离子Cl-OH-NO3-CO32-X中的一种。

    (1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是        ____________                                            (填化学式)。

    (2)为了确定X, 现将(1)中的两种物质记为AB,当CB的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当CA的溶液混合时产生棕灰色沉淀,向该沉淀中滴人稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则:

    X      (填字母代号) A.SO32-      B.SO42-    C.CH3COO-    D.SiO32-

    A中的化学键类型为_____________________________

    B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为______________________                                                  (用离子符号表示)。

    (3)Cu投人到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的            (填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为:                                           

    解析:(1OH- 能和Na+Ba2+组成可溶的NaOH Ba(OH)2CO32-只能和Na+组成Na2CO3,又阴、阳离子互不相同,所以两种物质是Ba(OH)2Na2CO3

      2)“CB的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体”;说明 C中含有Fe3+无色无味气体只能来自CO32-,所以BNa2CO3ABa(OH)2;“CA的溶液混合时产生棕灰色沉淀,向该沉淀中滴人稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解”。说明有SO42-,Fe3+SO32-不共存;

     3)“管口”附近有红棕色气体出现,说明先产生NO,后与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2,所以有NO

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1027">

       答案:(1Na2CO3Ba(OH)2

            (2) B 

              ②离子键、(极性)共价键   

             

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1028">   

            (3)NO

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1029">     3Cu+8H

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1030">+2NO

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1031">=3Cu

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1032">+2NO+4H

    " alt="高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。" v:shapes="_x0000_i1033">O

    四、对“Fe3+Cu2+ NO3等氧化性离子I等还原性离子的组合及其综合考查:

        4由几种盐溶于水中形成的一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+Na+Mg2+Ba2+Al3+Fe3+Cu2+ClBrINO3CO32SO32SO42中的几种。取该溶液进行以下实验:

    1)用pH试纸检验,pH试纸呈红色。排除           离子的存在。

    2)取出部分溶液,加入少量CCl4及几滴新制氯水,经振荡CCl4层呈紫红色。排除

             离子存在。

    3)另取部分溶液,逐渐向其中加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产生。则可排除                    离子的存在。

    4)另取部分上述碱性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。证明       

    离子存在,又排除           离子存在。

    5)根据上述实验事实能否确定NH4+是否存在,若能,请简述理由             ,若不能,请简述检验它的方法                

    6)原溶液一定存在的离子有             ,不能确定的离子有        

       解析:由(1)溶液呈酸性,排除CO32SO32;由(2)说明有I存在,排除NO3Fe3+Cu2+,因为2I+2Fe3+==I2+2Fe2+ 2 Cu2++4I-==I2+2CuI↓、6I+2NO3+8H+=3I2+2NO+4H2O由(3加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产生。则可排除Mg2+Al3+Cu2+离子的存在。由(4)可知有Ba2+存在,则无SO42;由(5)因为溶液呈酸性,所以一定存在强酸弱碱盐,即一定存在NH4+

    答案:1CO32SO32

       2NO3Fe3+Cu2+

       3Mg2+Al3+Cu2+Fe3+(也可不写Fe3+

       4Ba2+  SO42

       5)能确定存在NH4+,因为溶液呈酸性,所以一定存在强酸弱碱盐,即一定存在NH4+

       6NH4+Ba2+I-      Na+Cl-Br-

    五、对“S2-+SO32-+H+”组合及其综合考查:

      5某无色溶液,其中有可能存在的离子如下:NaAgBa2Al3AlO2S2

    CO32SO32SO42。现取该溶液进行有关实验,实验结果如下所示:

    " v:shapes="_x0000_s1026">

    ⑴沉淀甲是     ,生成甲的离子反应方程式为                                   

    ⑵沉淀乙是    ,生成沉淀乙的离子反应方程式为                                 

    ⑶沉淀丙是     ,用化学实验来确定其成分,方法为                              

    ⑷气体甲的成分有哪几种可能?                                                 

    ⑸综合上述信息,可以肯定存在的离子                                           

    解析:(1) 无色溶液中加入过量的HBr产生了淡黄色沉淀甲,在中学阶段淡黄色物质有SAgBrNa2O2等几种;如有AgBr,则排除S2CO32SO32SO42等几种,而又要产生气体甲,这是不可能的,所以排除AgBr,而Na2O2在溶液中不存在。所以只能是S单质,则一定发生:2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O, 所以有S2-SO32-,则排除AgBa2Al32)溶液甲中加入过量NH4HCO3产生由白色沉淀乙,白色沉淀乙只能是Al(OH)3 ,所以有AlO2;(3)在加入过量的Ba(OH)2生成白色沉淀丙,HCO3_+OH-=CO32-+H2O,所以沉淀丙是BaCO3,可能有BaSO4,取沉淀滴加HCl,看沉淀是否完全溶解。(4)气体甲可能是①H2SSO2H2SCO2SO2CO2等几钟;(5NaAlO2S2SO32

    答案:(1S2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O 2Al(OH)3 Al3++34HCO3-= Al(OH)3+3CO2(3) BaCO3,可能含有BaSO4,取沉淀滴加HCl,看沉淀是否完全溶解;(4)气体甲可能是①H2SSO2H2SCO2SO2CO25NaAlO2S2SO32

    (此文发表在<理科考试研究>2013 562页上)

                  
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