高三化学一轮复习-25-离子共存教学设计.doc

第二章 化学物质及其变化
第五课时 离子共存
〖复习目标〗
应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。
〖教学重点〗离子能否共存的判断
〖教学难点〗离子能否共存的判断
〖教学过程〗

【知识精讲】
1、离子共存的分析
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。离子之间发生反应的情况有：
（1）发生复分解反应。
①生成难溶物或微溶物：如：Ba2+与CO32‾，Ag+与Br-，Ca2+与SO42‾等不能大量共存。
②生成气体或挥发性物质：如：NH4+与OH-，H+与CO32‾、HCO3‾、S2-、HS-、SO32‾、HSO3‾等不能大量共存。
③生成难电离物质：如：H+与CH3COO-、CO32‾、S2-、SO32‾等因生成弱酸不能大量共存；OH-与NH4+因生成的弱碱不能大量共存；H+与OH-生成水不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应：
氧化性离子(如Fe3+、NO3‾、ClO-、MnO4‾ (H+)等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32‾等)不能大量共存。
（3）离子间发生水解相互促进不能共存：
弱酸对应的阴离子和弱碱对应的阳离子相互促进双水解进行到底。如Al3+、Fe3+、NH4+与CO32‾、HCO3‾、S2-、HS-、AlO2－等。
（4）络合反应：
如Fe3+和SCN-。
2、离子共存问题总结
多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色、二性、三特殊、四反应。
（1）一色。即溶液颜色。
若限定无色溶液，则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4‾、Co2+、Cr2O72‾、CrO42‾、Cr3+等有色离子不能存在。
（2）二性。即溶液的酸性和碱性。
强酸性溶液：①题干中限制溶液呈酸性的方式有多种，如：pH＝1、pH试纸变红、石蕊溶液变红；
②在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子（如CO32‾、SO32‾、ClO－、AlO2－、CH3COO－等）均不能大量存在。
强碱性溶液①题干中限制溶液呈碱性的方式有多种，如：pH＝14、pH试纸变蓝、紫色石蕊溶液变蓝；②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子（如NH、Fe3＋、Al3＋等）均不能大量存在。
可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液：①与Al反应生成H2；
②常温下由水电离出的c（H＋）或c（OH－）为10－10 mol·L－1。
（3）三特殊。指三种特妹情况。
①HCO3‾与AlO2－不能大量共存(发生双水解反应)；
②H+与NO3‾组合具有强氧化性，能与S2-、Fe2+、I- 等发生反应，而这一种组合常常较为隐蔽，不易被察觉；
③NH4+与CH3COO-、CO32‾，Mg2+与HCO3‾等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
（4）四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应，②氧化还原反应，③相互促进的水解反应，④络合反应。

【方法精讲】
1、警惕题干中的常见“陷阱”
条件类型
高考中的常见表述
误点点悟
常见的限制条件
“无色”
有色离子不能大量存在
“pH＝1”或“pH＝13”
溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能大量共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子
常见的易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不大量共存”
易看成大量“共存”
常见的隐含条件
“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H＋)＝1×
10－12 mol·L－1”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3”
与NH3·H2O反应的离子不能大量存在
NO3‾
在酸性条件下具有强氧化性
常见题干要求
(1)“一定大量共存”
(2)“可能大量共存”
(3)“不能大量共存”
审清关键字

【注意】熟记常考离子的性质
颜色
MnO4‾(紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄)
氧化性
ClO－、MnO4‾、NO3‾(H＋)、Fe3＋、Cr2O72‾
还原性
S2－(HS－)、SO32‾(HSO3‾)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋
水解显酸性
NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋
水解显碱性
AlO、S2－、SO32‾、CO32‾、SiO32‾、ClO－、CH3COO－
两性离子
HCO3‾、HS－、HSO3‾、HPO42‾、H2PO4‾

“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子
2、离子共存问题的方法技巧
（1）离子共存问题分析步骤
解答离子共存的题目时，首先看题目中的附加条件，解答此类问题的步骤为“一看前置条件，二看相互反应”。如果告知是无色溶液，应在各待选项中排除具有颜色的离子组；如果无法直接排除，则把限制条件分别添加到各选项中，防止遗漏，如⑪项就变成K＋、ClO－、SO42‾、SCN－、Fe3＋。
（2）根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：
①互斥性原则。判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子。
②电中性原则。溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子。
③进出性原则。离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失(如溶液中的AlO在酸过量时转化为Al3＋)，则原溶液中是否存在该种离子无法判断。

【典例精讲】
【例1】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 （ ）
A．0.1mol/LNaOH溶液：K＋、Na＋、SO42－、CO32－
B．0.1mol/LNa2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO3－ 、Cl－
C．0.1mol/LFeCl3溶液：K＋、NH4+ 、I－、SCN－
D．c(H＋)/c(OH－)= 1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO3－
【答案】A
【解析】A．0.1mol/LNaOH溶液是碱性溶液，在碱性溶液中，OH-与K＋、Na＋、SO42－、CO32－ 不能发生任何反应，可以大量共存，正确；B． 0.1mol/LNa2CO3溶液中，CO32－、Ba2＋会发生反应产生BaCO3沉淀，不能大量共存，错误；C． 0.1mol/LFeCl3溶液：Fe3＋与I－、SCN－都会发生反应而不能大量共存，错误；D． c(H＋)/c(OH－)= 1×1014的溶液是酸性溶液，在酸性溶液中H＋、ClO－会发生反应产生弱酸HClO，不能大量共存，错误。
【例2】下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 （ ）
①无色透明溶液中：K+、Ca2＋、MnO4－、SO42－
②pH=11的溶液中：CO32－、Na＋、 Al(OH)]4－、NO3－
③加入Al能放出H2的溶液中：Cl－、HCO3－、SO42－、NH4+
④由水电离出的c(OH－) =10－4mol·L－1的溶液中：NH4+、Al3+、Cl－、Br－
⑤有较多Fe3+的溶液中：Na＋、NH4+、SCN－、Cl－
⑥酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO3－、I－、Cl－
A．①②④　　 B．③⑥　　 C．②④　 　D．①③⑤⑥
【答案】C
【解析】①无色透明溶液中MnO4－不能大量共存，且Ca2＋与SO42－结合形成微溶物硫酸钙，也不大量共存，①错误；②pH=11的溶液中显碱性，CO32－、Na＋、 Al(OH)]4－、NO3－之间不反应，可以大量共存，②正确；③加入Al能放出H2的溶液可能显酸性，也可能显碱性，如果显酸性碳酸氢根不能大量共存。如果显碱性HCO3－与NH4+均不能大量共存，③错误；④由水电离出的c(OH－) =10－4mol·L－1的溶液中水的电离被促进，则NH4+、Al3+、Cl－、Br－之间不反应，且铵根、铝离子水解溶液显酸性，可以大量共存，④正确；⑤有较多Fe3+的溶液中SCN－不能大量共存，⑤错误；⑥酸性溶液中Fe2+、I－均被NO3－氧化不能大量共存，⑥错误，答案选C。

【考题精练】
1．常温下，下列各组离子在指定的条件下一定能大量共存的是 （ ）
A．c(Fe3+)=0.1mol·L－1的溶液中：K+、ClO－、SO42－、SCN－
B．在pH=2的溶液中：NH4+、K+、ClO－、C1－
C．水电离c(H+)=10－12 mol·L－1的溶液中：Mg2+、Cu2+、SO42－、K+
D．在c(H+)／c(OH－)=10－12的溶液中：K+、Na+、C1O－、NO3－
【答案】D
【解析】A.Fe3+与SCN－反应生成血红色的溶液不能大量共存，A项错误；B．pH=2的溶液是酸溶液，H＋与ClO－反应不能大量共存，B项错误；C.水电离出的c(H+)=10－12 mol·L－1，小于10-7mol/L，水的电离受到抑制，该溶液是酸或碱溶液，在碱溶液中，Mg2+、Cu2+与OH－反应生成白色沉淀不能大量共存，C项错误；D。在c(H+)／c(OH－)=10－12的溶液是碱溶液，K+、Na+、C1O－、NO3－各离子能大量共存，D项正确；答案选D。
2．常温下，某溶液中由水电离产生的c(OH－)、c(H+)满足c(OH－)·c(H+)＝10－24，下列各组离子在溶液中可能大量共存的是 （ ）
A．Mg2+、NO3－、K+、Cl－ B．Fe2+ 、NO3－、Al3+ 、Cl－
C．Mg2+ 、SO42－、Na+ 、HCO3－ D．K+、NH4+、AlO2－、SO42－
【答案】A
【解析】由题意：常温下溶液中由水电离产生的c(OH－)、c(H+)满足c(OH－)·c(H+)＝10－24，可知该溶液中水的电离程度减小，且pH为12或2。A．当溶液为酸性时Mg2+、NO3-、K+、Cl-可以大量共存，故A正确；B．无论酸性、碱性Fe2+都不能大量存在，Al3+在碱性环境中不能大量存在，故B错误；C．无论酸性、碱性HCO3-都不能大量存在，故C错误；D． NH4+在碱性环境中不能大量存在、AlO2-在酸性环境中不能大量存在，故D错误。