离子共存问题 离子大量共存口诀
近年来,在各地的中考中,物质的共存问题逐渐成为重要考点,尤其是“物质共存”与“离子共存”的相关题目。这些题目探讨的是不同离子在溶液中共存的条件和反应,实际上涉及到离子之间的相互作用。初中生只需掌握复分解反应中离子共存的基本概念,即当同一溶液中的离子符合某些特定条件时,它们之间可能发生反应,从而不再共存。
考点解析
1. 生成难溶物或微溶物:
在某些反应中,特定离子的结合会形成难溶或微溶的沉淀。例如,SO
2-
与Ba
2+
、Ag
的结合;OH
与Cu
2+
、Fe
3+
、Mg
2+
、Al
3+
等离子之间的相互作用;再如Ag
与Cl
、CO
2-
、SO
2-
等的反应。值得注意的是,Mg
2+
、Ba
2+
和Ca
2+
与这些离子不能大量共存。
2. 生成气体或挥发性物质:
当NH
与OH
反应,或H
与CO
2-
、HCO
结合时,也会导致离子无法大量共存。
3. 生成水:
在某些反应中,OH
与H
结合生成水,导致二者无法共存。
理解题目中的隐含条件至关重要:
1. 溶液的颜色:
在无色透明的溶液中,必然没有有色离子。常见的有色离子如Cu
2+
(蓝色)、Fe
2+
(浅绿色)、Fe
3+
(黄棕色)、MnO
(紫色)。
例题分析:
例1:在无色透明的溶液中,以下离子组合中能大量共存的是()。
(A) H、Cl、Ba、CO
(B) Ag、K、NO、Cl
(C) K、OH、Cl、Na
(D) Fe、Cl、NO、Na
分析:首先排除有颜色的离子,选项D中的Fe被排除;然后,排查不能共存的离子,A项的Ba、CO,B项的Ag、Cl,最终选C为答案。
例2:能在同一溶液中大量共存并形成无色溶液的离子组合是()。
A. Zn、Cu、Cl、SO
B. K、Ba、NO、Cl
C. Mg、Cl、Na、OH
D. K、Na、H、OH
分析:根据题意,溶液需要无色且离子之间不能发生反应。选项A中的Cu为蓝色,C中会生成Mg(OH)
沉淀,D中会生成水。答案为B。
例3:以下哪组离子能大量共存于无色透明的溶液中()。
(A) H、Cl、Ba、CO
(B) Ag、K、NO、Cl
(C) K、OH、Cl、Na
(D) Fe、Cl、NO、Na
分析:正确答案需要满足无色透明且能大量共存两个条件,故选C。
对酸碱溶液的分析:
在碱性溶液中,必定不存在与OH
反应的离子;而酸性溶液中,必定不存在与H
反应的离子。
酸性溶液、pH=1的溶液、能使pH试纸变红的溶液等,需要特别关注H
的存在;碱性溶液、pH=14的溶液、能使pH试纸变蓝的溶液等,则需关注OH
的存在。
例4:在无色透明的酸性溶液中,能大量共存的一组离子是()。
(A) NH
、Al
SO
、NO
(B) K
、Na
、OH
、Cl
(C) K
、Mg
2+
、CO
2-
、SO
2-
(D) Ca
2+
、Na
、HCO
、OH
分析:正确的选项需满足无色透明、强酸性(有H
存在时)、能大量共存的条件,因此选A。
例5:在碱性溶液中,一定能大量共存的离子组是()。
(A) Al
3+
、NH
、SO
2-
、Cl
(B) Na
、SO
2-
、K
、CO
2-
(C) K
、Fe
3+
、Cl
、Mg
2+
(D) Ba
2+
、Na
、Cu
2+
、NO
分析:此选项必须满足碱性溶液(有OH
存在时)和能大量共存的条件,因此答案为B。
在解决这些问题时,首先要明确题目要求的是什么,是否能大量共存。分析时要逐一考虑离子之间的关系,确保每个条件都得到满足,才能得出正确的结论。
在化学学习中,掌握物质共存的基本原理和条件,不仅有助于提升解题能力,更能为理解更复杂的化学反应打下坚实的基础。