【初中化学离子共存问题专项训练】在初中化学的学习过程中,离子共存问题是学生常常遇到的一个难点。它不仅涉及到离子之间的反应规律,还与溶液的酸碱性、氧化还原性等密切相关。掌握好离子共存的相关知识,有助于提高解题能力,特别是在选择题和填空题中经常出现此类题目。
一、什么是离子共存?
离子共存指的是在一定的条件下,溶液中的多种离子是否能够同时存在而不发生反应。如果某些离子之间能够相互结合生成沉淀、气体或弱电解质,则它们不能共存;反之,若不发生反应,则可以共存。
二、常见的不能共存的离子组合
1. 生成沉淀的离子对:
- Ag⁺ 与 Cl⁻、Br⁻、I⁻
- Ba²⁺ 与 SO₄²⁻、CO₃²⁻
- Ca²⁺ 与 CO₃²⁻、SO₄²⁻
- Mg²⁺ 与 OH⁻、CO₃²⁻
- Fe³⁺ 与 OH⁻、S²⁻
2. 生成气体的离子对:
- H⁺ 与 CO₃²⁻、HCO₃⁻、S²⁻、SO₃²⁻(生成CO₂、H₂S、SO₂等气体)
- NH₄⁺ 与 OH⁻(生成NH₃↑)
3. 生成弱电解质的离子对:
- H⁺ 与 CH₃COO⁻、OH⁻、F⁻ 等(生成醋酸、水、HF等弱酸)
- OH⁻ 与 NH₄⁺(生成NH₃·H₂O)
4. 发生氧化还原反应的离子对:
- MnO₄⁻(酸性)与 Fe²⁺、I⁻、S²⁻
- NO₃⁻(酸性)与 I⁻、Fe²⁺
- ClO⁻ 与 I⁻、S²⁻(在酸性条件下)
三、判断离子能否共存的方法
1. 看是否有生成沉淀、气体或弱电解质的可能。
2. 注意溶液的酸碱性条件。 在酸性或碱性环境中,某些离子可能会发生反应。
3. 考虑是否存在氧化还原反应。 特别是在有强氧化剂或还原剂存在的条件下。
四、典型例题解析
例题1:
在下列各组离子中,能在酸性溶液中大量共存的是( )
A. Na⁺、K⁺、NO₃⁻、OH⁻
B. Cu²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻
C. Fe³⁺、SCN⁻、NO₃⁻、Na⁺
D. K⁺、Ba²⁺、NO₃⁻、CO₃²⁻
解析:
A项中OH⁻与H⁺会结合生成水,不能共存;
B项中Cu²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻在酸性条件下均不发生反应,可共存;
C项中Fe³⁺与SCN⁻会生成络合物,不能共存;
D项中CO₃²⁻与H⁺反应生成CO₂,不能共存。
答案:B
例题2:
在含有下列离子的溶液中,加入过量NaOH溶液后,能形成白色沉淀的是( )
A. Fe³⁺
B. Al³⁺
C. Cu²⁺
D. Mg²⁺
解析:
Al³⁺与NaOH反应生成Al(OH)₃白色沉淀,但过量NaOH会使沉淀溶解;
Mg²⁺与NaOH反应生成Mg(OH)₂白色沉淀,且不溶于过量NaOH;
Fe³⁺生成Fe(OH)₃红褐色沉淀;
Cu²⁺生成Cu(OH)₂蓝色沉淀。
答案:D
五、总结
离子共存问题虽然看似复杂,但只要掌握基本的反应规律和判断方法,就能轻松应对。建议同学们多做相关练习题,熟悉常见离子之间的反应类型,并注意不同条件下的变化情况。通过不断积累和巩固,提升自己在这一知识点上的理解和应用能力。