【2018高考化学离子共存问题复习讲义】在高考化学考试中,离子共存问题是常考知识点之一,主要考察学生对溶液中各种离子之间是否能够共存的理解与判断能力。这类题目通常以选择题或填空题的形式出现,要求考生掌握常见离子的性质、反应条件以及常见的反应类型。
一、离子共存的基本概念
离子共存指的是在一定条件下,溶液中的多种离子能否同时存在而不发生反应。若离子之间能发生反应生成沉淀、气体、弱电解质(如水)等,则这些离子不能共存;反之,若不发生反应,则可以共存。
二、影响离子共存的因素
1. 酸碱性环境
溶液的pH值对离子的共存有重要影响。例如:
- 在酸性环境中,OH⁻ 和 CO₃²⁻ 等会与 H⁺ 结合生成水或气体。
- 在碱性环境中,H⁺ 会被中和,而 Al³⁺、Fe³⁺ 等可能形成氢氧化物沉淀。
2. 氧化还原反应
某些离子在特定条件下会发生氧化还原反应,导致不能共存。例如:
- MnO₄⁻(强氧化剂)与 Fe²⁺(还原剂)在酸性条件下会发生反应。
- NO₃⁻ 在酸性条件下也具有较强的氧化性,可将 I⁻ 氧化为 I₂。
3. 生成难溶物质
若两种离子结合后生成难溶盐或弱电解质,则不能共存。例如:
- Ag⁺ 与 Cl⁻ 反应生成 AgCl 沉淀;
- Ba²⁺ 与 SO₄²⁻ 反应生成 BaSO₄ 沉淀。
4. 生成气体
某些离子组合会产生气体,从而不能共存。例如:
- H⁺ 与 CO₃²⁻ 反应生成 CO₂ 气体;
- H⁺ 与 S²⁻ 反应生成 H₂S 气体。
5. 络合反应
某些金属离子容易与配位体形成络合物,从而改变其存在形式,影响共存。例如:
- Fe³⁺ 与 SCN⁻ 形成血红色络合物;
- Cu²⁺ 与 NH₃ 形成深蓝色溶液。
三、常见离子共存判断口诀
为了便于记忆,可以总结一些常见的离子共存规律:
- “酸碱不共存”:如 OH⁻ 与 H⁺、Al³⁺、Fe³⁺ 等不能共存;
- “氧化还原要分清”:如 MnO₄⁻ 与 I⁻、Fe²⁺ 不能共存;
- “生成沉淀必分开”:如 Ag⁺ 与 Cl⁻、Ba²⁺ 与 SO₄²⁻ 等;
- “气体产生即反应”:如 H⁺ 与 CO₃²⁻、S²⁻ 等;
- “络合反应也要防”:如 Fe³⁺ 与 SCN⁻、Cu²⁺ 与 NH₃ 等。
四、典型例题解析
例题1:下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A. H⁺、Na⁺、NO₃⁻、Fe²⁺
B. K⁺、Ag⁺、NO₃⁻、Cl⁻
C. Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、OH⁻
D. Mg²⁺、NH₄⁺、SO₄²⁻、OH⁻
解析:
A项中,H⁺ 与 Fe²⁺ 在酸性条件下可能发生氧化还原反应,不能共存;
B项中,Ag⁺ 与 Cl⁻ 会生成 AgCl 沉淀,不能共存;
C项中,Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、OH⁻ 相互之间无明显反应,可以共存;
D项中,Mg²⁺ 与 OH⁻ 会生成 Mg(OH)₂ 沉淀,不能共存。
答案:C
五、复习建议
1. 熟记常见离子的性质:如 Ag⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺ 等的沉淀特性;
2. 理解氧化还原反应的条件:尤其是酸性、碱性环境下的反应;
3. 多做典型例题:通过练习掌握常见错误点和解题技巧;
4. 注意题目中的隐含条件:如“无色溶液”、“酸性条件”等,这些都会影响离子的共存情况。
六、结语
离子共存问题是高考化学的重要考点,掌握好这一部分不仅有助于提高选择题的正确率,也能为综合题打下坚实的基础。希望同学们在复习过程中认真梳理知识体系,灵活运用所学内容,做到举一反三、融会贯通。
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温馨提示:本讲义内容为原创整理,旨在帮助考生系统复习离子共存相关知识,避免使用AI生成内容带来的重复性和低质量问题。