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离子共存和离子推断

2011-02-24 09:02:16
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考点一、离子共存问题的分析与判断
离子共存问题分析步骤:
1、找出离子共存的条件。如无色透明、强酸性、强碱性、与铝反应放出氢气的溶液、属于氧化还原反应等。
2、淘汰不符合条件的选项。如无色透明的条件,可淘汰掉有色的离子组。
3、将外界条件放入选项中,分析离子之间能否发生化学反应。
温馨提示:①“澄清透明”与“无色溶液”不一样,前者可以有颜色。
②能与铝反应放出氢气的溶液,既可以是酸性溶液,也可以是碱性溶液。但该酸性溶液中一定没有NO3ˉ,因为NO3ˉ在酸性条件下将铝氧化,而不产生氢气。
③对于酸碱性未确定的溶液,要注意到的是一定能大量共存,还是可能大量共存,因为一定能大量共存,必须酸性、碱性两种条件下都要能共存;而可能大量共存,只需具备酸性或碱性两项条件之一即可。
例1、某无色溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Mg(OH)2,则在该无色溶液中可能大量共存的离子组是(   
A、Na+、Mg2+、SO42ˉ、Clˉ           B、K+、Ca2+、NO3ˉ、Iˉ
C、K+、Ag+、Cu2+、NO3ˉ              D、Na+、ClOˉ、CH3COOˉ、Clˉ
解析:A选项符合题目限制条件为强酸性溶液,H+存在时所给离子间不发生化学反应,符合题意,因此A选项正确;B选项在碱性条件下,NO3ˉ能氧化Iˉ,不符合题意,因此B选项不正确;C选项Cu2+有颜色,不符合题目中“无色溶液”的限制,不符合题意,因此C选项不正确;D选项在酸性条件下,CH3COOˉ、ClOˉ分别与H+反应生成弱电解质CH3COOH、HClO不符合题意,因此D选项不正确。
答案:A
例2、08全国Ⅰ卷)在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的离子组是(   
A、NH+4、Ba2+、Cl-、NO-3                     B、K+、AlO-2、Cl-、SO2-4
C、Ca2+、Mg2+、NO-3、HCO-3                                 D、Na+、Cl-、CO2-3、SO2-3
解析:此题主要从两方面考虑:一是考虑Na2O2的氧化性,溶液中具有还原性的离子不能共存,如选项D中的SO32;二是2Na2O22H2O===4NaOHO2↑,考虑不能与OH共存的离子,如选项A中的NH4,选项C中的Mg2Ca2HCO3
答案:B
例3、(广东理科基础29).下列各组离子一定能大量共存的是(  
A、在含有大量[Al(OH)3的溶液中:NH4、Na、Cl、H
B、在强碱溶液中:Na、K、CO32、NO3
C、在pH=12的溶液中:NH4、Na、SO42、Cl
D、在c(H+)=0.1mol·L1的溶液中:K、I、Cl、NO3
解析:含有大量Al(OH)3的溶液中不可能含有H,故A错;在强碱溶液中NaKCO32NO3可以共存,故B对;在pH12的溶液中含有OH-所以不能与NH4共存,故C错;在c(H+)0.1mol·L1的溶液中含有大量的H而在酸性溶液中NO3具有强氧化性,I具有强还原性,NO3I氧化为碘单质,故D.
答案B
考点二、离子的推断
1、根据离子的颜色推断:如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、MnO4ˉ(紫红色)。
2、根据焰色反应颜色推断,如Na+(黄色)、K+(紫色)(透过蓝色钴玻璃观察)。
3、根据特征反应现象推断:如往试液中滴加KSCN溶液呈红色,加碱产生红褐色沉淀、加苯酚溶液呈紫色均可推断溶液中含有Fe3+
温馨提示:根据一些现象判断原溶液中某离子是否存在时,要注意所加试剂中是否含该离子或是否生成该离子。
在根据现象判断某种离子一定存在的同时,应根据此离子的存在判断是否有一定不存在的其他离子。
例4、一种酸性较强的溶液中可能大量存在NO3ˉ、Iˉ、Clˉ、CH3COOˉ和Fe3+中的一种或多种离子,向该溶液中加入溴水后,溴单质被还原。由此可知该溶液(   
A、含Iˉ,不能确定是否含有Clˉ和CH3COOˉ
B、含NO3ˉ
C、含Iˉ、NO3ˉ、Clˉ、Fe3+
D、不含Fe3+、NO3ˉ、CH3COOˉ
解析:根据题意,该溶液呈强酸性,故CH3COOˉ不能大量存在;Fe3+、NO3ˉ(H+)与Iˉ不能大量共存;Br2被还原,一定存在Iˉ;Clˉ不能确定。因此只有D符合题意。
答案:D
例5、08宁夏卷)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
 
 
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①     、②     、③     、④     、⑤     
(2)写出①处发生反应的离子方程式                。写出③处发生反应的化学方程式                    
(3)铁红的化学式为         ;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红             ;氧化铜               
解析:(1)根据题干信息及框图中的转化关系,利用逆推的方法:由铁红逆推可知⑤为氢氧化钠,E中含有Fe2+,因此①为铁粉或铁屑。由氧化铜逆推则试剂④为氢氧化钠,C中含有Cu2+,结合B转化为C合金可知③为稀硝酸,B为铜合金,由A转化为B与E,结合B与E的组成可知A为铁、铜和金的混合物,故②为稀硫酸。
(2)①处向工业废水中加入铁屑,发生的离子反应为:Fe+2H+Fe2++H2↑;2Fe3++Fe3Fe2+Cu2++FeCu+Fe2+ 2Au3++3Fe2Au+3Fe2+
3)铁红即为三氧化二铁;Fe2O3;在工业上铁红可用作红色涂料;氧化铜用作制造铜盐的原料。
答案:(1)①铁屑;②稀硫酸;③稀硝酸;④氢氧化钠;⑤氢氧化钠。
(2)Fe+2H+Fe2++H2↑;2Fe3++Fe3Fe2+
        Cu2++FeCu+Fe2+ 2Au3++3Fe2Au+3Fe2+
        3Cu+8HNO3()3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
(3)Fe2O3;用作红色涂料;用作制造铜盐的原料。
总之,在复习时首先要明确课标和考纲的要求对所学的知识进行整合,找出知识的规律特点,这对于提高学习效率,建立良好的学习方法大有裨益。
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