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高考化学“离子共存”题型几乎年年必考,涉及元素化合物知识比较固定,怎么样才能掌握这一知识点稳稳的得分呢?
一、考情分析
高考化学试卷经过经过多年的沉淀和积累,有关“离子共存”题型基本稳定,题目再现率几乎达100% ,从近几年的试题变化来看,虽然每年考的内容不同,试题虽然比较基础,但对学生的能力要求并没有降低,尤其在对学生接受、整合化学信息的能力及从化学视角分析问题和解决问题的能力考查非常突出,要想稳稳抓牢这一块,需要在平时的学习中善于归纳总结,能识破常见的“陷阱”,认真阅题,仔细审题。
例题.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.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H 、Fe2 、Cl-、SO2-4
B.甲基橙呈红色的溶液:NH 4、Ba2 、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:K 、Na 、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na 、K 、CO2-3、NO-3
解析:“离子共存”题型中经常会设一些“陷阱”,但是“年年设陷年年错”,究其原因是没有认真审题,没能做到仔细斟酌题干中的隐藏条件。A中溶液呈酸性时, 较强还原性的Fe2 会被NO3-氧化而不能大量共存;B中甲基橙呈红色的溶液意味着溶液呈酸性,不可与AlO2-大量共存;C中pH=12的溶液说明显碱性,此时所给离子可以大量共存;D中“与铝反应产生大量氢气的溶液”意味着既可显碱性也可显酸性,如果显碱性,所给离子可以共存,但显酸性时生成的不是H2 。故选项C正确。
二、解题策略
高考总复习的目的是帮助学生对已学过的基础知识进行归类、整理,使学生对所学知识形成网络化、规律化和系统化,这样才能把有限的时间和精力放在刀刃上,提高复习效果。“离子共存”这类题型涉及的元素化合物知识范围比较固定,复习内容的选择上比较容易做到大面积覆盖,训练针对性强,只要掌握合适的解题策略,全面系统地罗列离子共存问题的可能考点,认真审题,掌握这块内容应该是轻而易举的事情。
1.一审题干。
⑴注意题干中的限定语,如:“一定能”、“一定不能”还是“可能”。
⑵判断共存还是不共存。
⑶溶液是否有色。Fe3 、Fe2 、Cu2 、MnO-4、Cr2O72-这些离子在水溶液中有色,此外还要注意不能混淆“有色”和“澄清”这两个概念。
⑷溶液的酸碱性。25℃时pH<7的溶液意味着呈酸性,pH>7的溶液意味着呈碱性;25℃时由水电离出的c(H )或c(OH-)小于10-7mol/L,溶液可能呈酸性也可能是碱性;与Al反应产生H2的溶液可能酸性也可能碱性,但显酸性时不能含NO3-,因为此时溶液有强氧化性,生成的不是H2 而是NO气体,这一点要切记。
一般不能在酸性溶液中大量共存的离子为:OH-、CO2-3、SO2-3、S2-、PO3-4、ClO-、CH3COO-、AlO2-等弱酸根阴离子;
一般不能在碱性溶液中大量共存的离子为:H 、Mg2 、Al3 、Fe3 、Fe2 、Cu2 、Ag 、NH 4等弱碱阳离子;
弱酸酸式根离子(如HCO-3、HSO-3、HS-、HPO2-4等)在酸性或碱性溶液中都不共存。
2.二看反应。
所谓离子共存,指的是大量离子不反应而共同存在于同一溶液中。离子间能发生的反应通常有以下几种:
⑴复分解反应。
① 生成难溶物。Cu2 、Fe2 、Zn2 、Mg2 与OH-、CO2-3、SO2-3、PO3-4等不能大量共存;Ca2 、Ba2 与CO2-3、SO2-3、SO2-4、SiO2-3、PO3-4等不能大量共存;Ag 与Cl-、Br-、I-、PO3-4、S2-、CO2-3、SO2-3、OH-等不能大量共存;H 与SiO2-3不能大量共存。
② 生成易挥发性物质
OH-与NH 4不能大量共存;H 与CO2-3、S2-等不能大量共存。
③ 生成难电离物质
H 与OH-、CH3COO-、ClO-、CN-、SO2-3、PO3-4、C6H5O-、F-等不能大量共存。
⑵氧化还原反应。
酸性条件下NO-3与Fe2 、I-、SO2-3、S2-等不能大量共存;酸性条件下SO2-3与S2-不能大量共存;MnO-4与I-、Fe2 、SO2-3、S2-、Br-等不能大量共存;ClO—与I-、Fe2 、SO2-3、S2-等不能大量共存;Fe3 与I-、SO2-3、S2-等不能大量共存。
⑶络合反应。如Fe3 与SCN-;Fe3 与苯酚等不能大量共存。
⑷双水解反应。如Fe3 与CO2-3、HCO-3;Al3 与CO2-3、HCO-3、S2-、HS-、AlO2-等不能大量共存。
⑸水解和电离相互促进的反应。如AlO2-与HCO-3、HSO3-、HS-等不能大量共存。
三、典型例题
常温下,判断下列各组离子在指定溶液中能大量是否能大量共存
A.水电离出的c(H ) =10-12mol/L中:Na 、K 、Cl-、HCO-3
B.使甲基橙变红色的溶液:Mg2 、K 、SO2-4、NO-3
C.0.1 mol·L-1NaAlO2溶液:H 、Na 、Cl-、SO2-4
D.0.1 mol·L-1的NaOH溶液:K 、Na 、SO42-、CO2-3
E.c(H )/c(OH-)=1×1014的溶液:Ca2 、Na 、ClO-、NO-3
F.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:K 、Ba2 、NO-3、Cl-
G.含有0.1mol·L–1 Fe3 的溶液中:K 、Mg2 、I-、NO-3
H.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na 、K 、CO2-3、NO-3
I.甲基橙呈红色的溶液:NH 4、Ba2 、AlO2-、Cl-
J.pH=12的溶液:K 、Na 、CH3COO-、Br-
K.含有苯酚的溶液中:K 、NH 4、Br-、Fe3
L.pH=7的溶液中:Fe3 、NO-3、Na 、SO2-4
M.0.1 mol·L-1FeCl3溶液:K 、NH 4、SO2-4、SCN-
N.Al3 、NH 4、NO-3、HCO-3
答案:BDJ
一、考情分析
高考化学试卷经过经过多年的沉淀和积累,有关“离子共存”题型基本稳定,题目再现率几乎达100% ,从近几年的试题变化来看,虽然每年考的内容不同,试题虽然比较基础,但对学生的能力要求并没有降低,尤其在对学生接受、整合化学信息的能力及从化学视角分析问题和解决问题的能力考查非常突出,要想稳稳抓牢这一块,需要在平时的学习中善于归纳总结,能识破常见的“陷阱”,认真阅题,仔细审题。
例题.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.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H 、Fe2 、Cl-、SO2-4
B.甲基橙呈红色的溶液:NH 4、Ba2 、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:K 、Na 、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na 、K 、CO2-3、NO-3
解析:“离子共存”题型中经常会设一些“陷阱”,但是“年年设陷年年错”,究其原因是没有认真审题,没能做到仔细斟酌题干中的隐藏条件。A中溶液呈酸性时, 较强还原性的Fe2 会被NO3-氧化而不能大量共存;B中甲基橙呈红色的溶液意味着溶液呈酸性,不可与AlO2-大量共存;C中pH=12的溶液说明显碱性,此时所给离子可以大量共存;D中“与铝反应产生大量氢气的溶液”意味着既可显碱性也可显酸性,如果显碱性,所给离子可以共存,但显酸性时生成的不是H2 。故选项C正确。
二、解题策略
高考总复习的目的是帮助学生对已学过的基础知识进行归类、整理,使学生对所学知识形成网络化、规律化和系统化,这样才能把有限的时间和精力放在刀刃上,提高复习效果。“离子共存”这类题型涉及的元素化合物知识范围比较固定,复习内容的选择上比较容易做到大面积覆盖,训练针对性强,只要掌握合适的解题策略,全面系统地罗列离子共存问题的可能考点,认真审题,掌握这块内容应该是轻而易举的事情。
1.一审题干。
⑴注意题干中的限定语,如:“一定能”、“一定不能”还是“可能”。
⑵判断共存还是不共存。
⑶溶液是否有色。Fe3 、Fe2 、Cu2 、MnO-4、Cr2O72-这些离子在水溶液中有色,此外还要注意不能混淆“有色”和“澄清”这两个概念。
⑷溶液的酸碱性。25℃时pH<7的溶液意味着呈酸性,pH>7的溶液意味着呈碱性;25℃时由水电离出的c(H )或c(OH-)小于10-7mol/L,溶液可能呈酸性也可能是碱性;与Al反应产生H2的溶液可能酸性也可能碱性,但显酸性时不能含NO3-,因为此时溶液有强氧化性,生成的不是H2 而是NO气体,这一点要切记。
一般不能在酸性溶液中大量共存的离子为:OH-、CO2-3、SO2-3、S2-、PO3-4、ClO-、CH3COO-、AlO2-等弱酸根阴离子;
一般不能在碱性溶液中大量共存的离子为:H 、Mg2 、Al3 、Fe3 、Fe2 、Cu2 、Ag 、NH 4等弱碱阳离子;
弱酸酸式根离子(如HCO-3、HSO-3、HS-、HPO2-4等)在酸性或碱性溶液中都不共存。
2.二看反应。
所谓离子共存,指的是大量离子不反应而共同存在于同一溶液中。离子间能发生的反应通常有以下几种:
⑴复分解反应。
① 生成难溶物。Cu2 、Fe2 、Zn2 、Mg2 与OH-、CO2-3、SO2-3、PO3-4等不能大量共存;Ca2 、Ba2 与CO2-3、SO2-3、SO2-4、SiO2-3、PO3-4等不能大量共存;Ag 与Cl-、Br-、I-、PO3-4、S2-、CO2-3、SO2-3、OH-等不能大量共存;H 与SiO2-3不能大量共存。
② 生成易挥发性物质
OH-与NH 4不能大量共存;H 与CO2-3、S2-等不能大量共存。
③ 生成难电离物质
H 与OH-、CH3COO-、ClO-、CN-、SO2-3、PO3-4、C6H5O-、F-等不能大量共存。
⑵氧化还原反应。
酸性条件下NO-3与Fe2 、I-、SO2-3、S2-等不能大量共存;酸性条件下SO2-3与S2-不能大量共存;MnO-4与I-、Fe2 、SO2-3、S2-、Br-等不能大量共存;ClO—与I-、Fe2 、SO2-3、S2-等不能大量共存;Fe3 与I-、SO2-3、S2-等不能大量共存。
⑶络合反应。如Fe3 与SCN-;Fe3 与苯酚等不能大量共存。
⑷双水解反应。如Fe3 与CO2-3、HCO-3;Al3 与CO2-3、HCO-3、S2-、HS-、AlO2-等不能大量共存。
⑸水解和电离相互促进的反应。如AlO2-与HCO-3、HSO3-、HS-等不能大量共存。
三、典型例题
常温下,判断下列各组离子在指定溶液中能大量是否能大量共存
A.水电离出的c(H ) =10-12mol/L中:Na 、K 、Cl-、HCO-3
B.使甲基橙变红色的溶液:Mg2 、K 、SO2-4、NO-3
C.0.1 mol·L-1NaAlO2溶液:H 、Na 、Cl-、SO2-4
D.0.1 mol·L-1的NaOH溶液:K 、Na 、SO42-、CO2-3
E.c(H )/c(OH-)=1×1014的溶液:Ca2 、Na 、ClO-、NO-3
F.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:K 、Ba2 、NO-3、Cl-
G.含有0.1mol·L–1 Fe3 的溶液中:K 、Mg2 、I-、NO-3
H.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na 、K 、CO2-3、NO-3
I.甲基橙呈红色的溶液:NH 4、Ba2 、AlO2-、Cl-
J.pH=12的溶液:K 、Na 、CH3COO-、Br-
K.含有苯酚的溶液中:K 、NH 4、Br-、Fe3
L.pH=7的溶液中:Fe3 、NO-3、Na 、SO2-4
M.0.1 mol·L-1FeCl3溶液:K 、NH 4、SO2-4、SCN-
N.Al3 、NH 4、NO-3、HCO-3
答案:BDJ