摘要: 本文通過對近幾年高考離子共存問題的分析,總結出離子共存問題的考查形式。同時,文章也對幾種典型例題進行了詳細的分析。
關鍵詞: 離子 離子共存 溶液 高考
離子共存問題一直是高考的熱點,幾乎是每年的必考內容,筆者將近幾年高考試題中出現的離子共存問題進行了歸納整理。從歷年考題可以看出,其實離子共存問題主要考查的是那些離子不能共存,熟悉不能共存的離子類型,則此類題目即可迎刃而解。
一、不能共存的離子的種類
1.發生氧化還原反應的離子不能共存,例如H 、NO、Fe 不能共存,因為在有H 的條件下,NO具有氧化性,會將Fe 氧化為Fe 。
2.發生雙水解的離子不能共存。例如Al 和AlO、NH和S 在水溶液中會發生雙水解。
3.形成絡合物的離子不能共存。例如Fe 和SCN 可以形成多種絡合物。
4.酸式鹽的含氫弱酸根離子與強堿(OH )、強酸(H )都不能共存。例如HCO和OH 、H 都不能共存,會發生以下反應:HCO+OH =CO+H O,HCO+H =CO ↑+H O。
5.弱酸根離子不能與強酸(H )共存。例如H 和SO、CO、PO等都不能共存。
6.離子之間反應生成難溶物、弱電解質、揮發性物質,則離子不能大量共存。例如Ca 和CO、Mg 和OH 、Ca 和SO等。
二、注意題中給出的附加條件
1.有時題目考查的是在無色溶液中能夠共存的離子,那么共存的離子必須是無色。幾種中學常見的有色離子必須熟記:MnO(紫色),Fe (黃色),Fe (綠色),Cu (藍色或綠色)。
2.要注意溶液的酸堿性對離子間發生氧化還原反應的影響。MnO、NO等在酸性條件下具有強氧化性,因此MnO與Cl 在強酸性條件下不能共存;S 與SO在鈉、鉀鹽中可共存,但在酸性條件下則不能共存。Fe 與NO能共存,但在強酸性條件下(即Fe 、NO、H 相遇)不能共存;ClO 任何條件下都有強氧化性,酸性條件下氧化性最強。
3.注意限制條件的設置,看清是問“能”、“不能”,還是“一定能”、“一定不能”等對選項的限制條件。
三、近年高考試題的幾種考查形式
1.在中性溶液中的共存
對于這類題目也就是默認為在水溶液中可以大量共存,這類題目難度不大,較為基礎,近年來考查不多。
00上海:下列各組離子在溶液中能大量共存的是()。
A.Ca 、HCO、Cl 、K B.Al 、AlO、HCO、Na
C.Fe 、NH、SO、S D.Fe 、SCN 、Na 、CO
分析:Al 和AlO會發生雙水解,不能共存,B不選;Fe 和S 會發生反應,生成沉淀(NH和S 也會雙水解),C不選;Fe 和SCN 會形成絡合物不能共存,D不選;正確答案A。
2.酸性或堿性條件下的共存
這類題目是離子共存問題中出現最多的一類,題目有時候會直接給出酸性或堿性條件,但題目條件時常比較委婉,需要我們進一步分析。例如告訴PH值、溶液遇指示劑的變色情況、溶液中由水電離出的H 或OH 的濃度的數值等,我們要根據這些條件判斷溶液的酸堿性,進而去討論在酸性或堿性條件下的離子共存。
例如:若溶液中由水電離產生的c(OH )=1×10 mol#8226;L ,因為溶液中由水電離出的H 或OH 的濃度相等,因此也就是溶液中的水的電離受到抑制,即溶液可能是在強酸性或者強堿性條件下;若告訴在某溶液中酚酞呈粉紅色,也就是說溶液顯堿性,即存在大量的OH 。
04全國:在某溶液中酚酞呈粉紅色。下列離子在該溶液中不能大量存在的是()。
A.K B.Na C.Ba D.Al
分析:使酚酞呈粉紅色,也就是溶液顯堿性,存在大量OH ,因此Al 不能存在,正確答案D。
05江蘇:某溶液既能溶解Al(OH) ,又能溶解H SiO ,在該溶液中可以大量共存的是離子組是()。
A.K 、Na 、HCO、NOB.Na 、SO、Cl 、ClO
C.H 、Mg 、SO、NOD.Ag 、K 、NO、Na
分析:能溶解Al(OH) 和H SiO ,也就是溶液顯堿性,有大量OH ,那么酸式鹽的含氫弱酸根離子HCO不能存在,A不選;H 、Mg 都不能與OH 共存,C不選;Ag 會與OH 結合形成AgOH,進而分解為Ag O,D不選;正確答案B。
3.與溶液已經存在的離子共存
這類題目會指出溶液中已經存在的離子,考查選項中所列離子能否與其共存。這類題目難度適中,但選項需要逐個判斷,而且考慮問題要求全面,因此往往容易漏選或錯選。
04江蘇:已知某溶液中存在較多的H 、SO、NO,則該溶液中還可能大量存在的離子組是()。
A.Al 、CH COO 、Cl B.Mg 、Ba 、Br
C.Mg 、Cl 、I D.Na 、NH、Cl
分析:由于溶液中存在H ,所以溶液中的NO具有強氧化性,Br 、I 不能共存,B、C不選;CH COO 與H 會形成弱電解質,所以也不能共存,A不選;正確答案D。
4.綜合類型
即以上幾種類型的離子共存問題在同一題目中出現,題目每一選項設置不同的離子共存類型,解題時需要逐項分析,因此比較花費時間,但是只要弄懂以上每種離子共存問題,這類綜合型的題目也就容易解決了。
06江蘇:一定能在下列溶液中大量共存的離子組是()。
A.含有大量Al 的溶液:Na 、NH、SO、Cl
B.c(H )=1×10 mol#8226;L 的溶液:Na 、Ca 、SO、CO
C.含有大量Fe 的溶液:Na 、Mg 、NO、SCN
D.含有大量NO的溶液:H 、Fe 、SO、Cl
分析:B選項中,由于c(H )=1×10 mol#8226;L ,所以溶液可能為強酸性或強堿性,而在強酸性中CO是不能存在的,因此B不選;C選項中,Fe 和SCN 是不能共存的,所以C不選;D選項中,由于H 的存在,NO具有強氧化性,所以Fe 會被氧化,因此D不選;正確答案A。
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