【高中化学离子共存知识点总结】在高中化学的学习中,离子共存问题是一个重要的考点,尤其在选择题和填空题中经常出现。离子能否共存,主要取决于它们之间是否会发生反应,如生成沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原反应等。掌握离子共存的判断方法,有助于提高解题效率和准确率。
一、离子共存的基本原则
1. 不能生成难溶物(沉淀):如果两种离子结合后生成难溶于水的物质,则不能共存。
2. 不能生成挥发性物质(气体):如CO₃²⁻与H⁺反应生成CO₂气体,不能共存。
3. 不能生成弱电解质:如CH₃COO⁻与H⁺结合生成弱酸CH₃COOH,不能共存。
4. 不能发生氧化还原反应:某些强氧化性离子和强还原性离子不能共存。
5. 不能形成络合物:部分离子可以与其他离子形成稳定的络合物,从而影响共存。
二、常见离子的共存情况分析
离子种类 | 可以共存的离子 | 不能共存的离子 | 说明 |
H⁺ | Na⁺, K⁺, NH₄⁺ | OH⁻, CO₃²⁻, S²⁻ | H⁺与OH⁻反应生成水;与CO₃²⁻生成CO₂气体 |
OH⁻ | Na⁺, K⁺, Ba²⁺ | H⁺, NH₄⁺ | OH⁻与H⁺生成水;与NH₄⁺生成NH₃气体 |
Cl⁻ | Ag⁺, Pb²⁺ | Ag⁺, Pb²⁺ | Cl⁻与Ag⁺、Pb²⁺生成沉淀 |
SO₄²⁻ | Ba²⁺, Pb²⁺ | Ba²⁺, Pb²⁺ | SO₄²⁻与Ba²⁺、Pb²⁺生成沉淀 |
CO₃²⁻ | Na⁺, K⁺, Ca²⁺ | H⁺, Mg²⁺, Fe³⁺ | CO₃²⁻与H⁺生成CO₂;与Mg²⁺、Fe³⁺生成沉淀 |
NO₃⁻ | 所有常见阳离子 | 无明显限制 | NO₃⁻为强氧化剂,但一般不与多数离子反应 |
I⁻ | Ag⁺, Pb²⁺ | Ag⁺, Pb²⁺ | I⁻与Ag⁺、Pb²⁺生成沉淀 |
S²⁻ | Cu²⁺, Pb²⁺ | Cu²⁺, Pb²⁺ | S²⁻与Cu²⁺、Pb²⁺生成沉淀 |
Fe³⁺ | 无明显限制 | OH⁻, S²⁻ | Fe³⁺与OH⁻生成Fe(OH)₃沉淀;与S²⁻生成FeS沉淀 |
MnO₄⁻ | 无明显限制 | Fe²⁺, I⁻ | MnO₄⁻具有强氧化性,能氧化Fe²⁺和I⁻ |
三、典型离子共存题型解析
题型1:判断哪些离子可以共存
例题:下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是:
A. H⁺、Na⁺、NO₃⁻、SO₄²⁻
B. OH⁻、K⁺、Fe³⁺、Cl⁻
C. Ca²⁺、CO₃²⁻、Na⁺、NO₃⁻
D. Ag⁺、NO₃⁻、NH₄⁺、Cl⁻
解析:
- A项:H⁺与NO₃⁻、SO₄²⁻不反应,可共存。
- B项:Fe³⁺与OH⁻反应生成Fe(OH)₃沉淀,不能共存。
- C项:Ca²⁺与CO₃²⁻反应生成CaCO₃沉淀,不能共存。
- D项:Ag⁺与Cl⁻反应生成AgCl沉淀,不能共存。
答案:A
题型2:判断是否存在氧化还原反应
例题:下列离子在酸性条件下不能共存的是:
A. MnO₄⁻、Fe²⁺
B. NO₃⁻、Fe²⁺
C. H⁺、NO₃⁻
D. H⁺、Cl⁻
解析:
- A项:MnO₄⁻在酸性条件下是强氧化剂,能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺,不能共存。
- B项:NO₃⁻在酸性条件下也具有氧化性,可将Fe²⁺氧化,不能共存。
- C项:H⁺与NO₃⁻不反应,可共存。
- D项:H⁺与Cl⁻不反应,可共存。
答案:A 或 B(视题目具体要求)
四、小结
离子共存问题虽然看似简单,但实际考查时常常涉及多个条件的综合判断。学生应熟练掌握常见离子的性质及反应规律,并通过多做练习题来加深理解。同时,注意题目中的“一定”、“可能”等关键词,避免误判。
温馨提示:学习过程中,建议将常见的离子反应方程式整理成笔记,便于复习和记忆。
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