高一化学必修一讲义:第五讲 离子共存
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离子反应的应用——离子共存与推断1.能根据常见离子的性质,判断在给定条件下离子能否大量共存。
2.能根据常见离子的性质,推断离子的存在。
自主梳理判断以下各组离子在溶液中能否大量共存:离子组能否大量共存Na+、NH+4、Ca2+、NO3-、Cl-、CO32-H+、K+、NH+4、CO32-、SO42-、Cl-、NO3-K+、NH+4、Na+、NO3-、OH-、SO42-、Cl-【答案】离子组能否大量共存Na+、NH+4、Ca2+、NO3-、Cl-、CO32-Ca2+与CO32-反应生成CaCO3沉淀,不能大量共存H+、K+、NH+4、CO32-、SO42-、Cl-、NO3-H+与CO32-反应生成CO2气体,不能大量共存K+、NH+4、Na+、NO3-、OH-、SO42-、Cl-NH+4与OH-反应生成难电离的NH3·H2O,不能大量共存预习检测1.(2022年北京市丰台区期中)某工业废水中含有大量的H+、Cu2+、Cl-、SO42-。
下列离子中,可能大量存在于该废水中的是A.Na+B.OH-C.HCO3-D.Ag+【答案】A【解析】A项,Na+与H+、Cu2+、Cl-、SO42-大量共存,因此能存在该废水中,符合题意;B项,OH-与H+反应生成水,OH-与Cu2+生成沉淀,因此不能存在该废水中,不符合题意;C项,HCO3-与H+反应生成二氧化碳和水,因此不能存在该废水中,不符合题意;D项,Ag+与Cl-、SO42-都会生成沉淀,因此不能存在该废水中,不符合题意。
2.(2022年湖北省期中)某溶液中存在大量的H+、SO42-、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是A.OH-B.NO3-C.Ag+D.Ba2+【答案】B【解析】A项,H+、OH-能够反应生成水,不能大量共存,不符合题意;B.NO3-与H+、SO42-、Cl-离子之间都不反应,可大量共存,符合题意;C项,Ag+、Cl-能够结合生成沉淀,不能大量共存,不符合题意;D项,SO42-、Ba2+能够结合生成沉淀,不能大量共存,不符合题意。
第五讲离子共存【教学目标】1、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2、能够离子共存的规律进行离子推断【知识梳理】一、离子共存1、概念:所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生离子反应;若离子之间能发生离子反应,则不能大量共存2、在溶液中离子不能大量共存的条件(1)离子间反应生成沉淀:如Ca2+与CO2-3、Ag+与Cl-、Mg2+与OH-等(2)离子间反应生成气体:如H+与CO2-3、H+与HCO-3等(3)离子间反应生成难电离的物质:如H+与OH-、H+与CH3COO-、OH-与NH+4等3、常见的离子不共存归纳(1)在“无色透明”溶液中,不能存在有色离子,如:MnO4—(紫红色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)(2)在酸性(H+)溶液中(pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中)不能共存的离子有①氢氧根离子:OH—②弱酸根离子:CO32—、S2—、SO32—、ClO—、F—、CH3COO—、PO43—③弱酸酸式酸根离子:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—(3)在碱性(OH—)溶液中(pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中)不能共存的离子有①氢离子:H+②弱碱阳离子:NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+③弱酸酸式酸根离子:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—(4)弱酸的酸式根离子既不能与H+离子大量共存,又不能与OH—大量共存如:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—与H+、OH—不共存HCO3— + H+===CO2↑+ H2O HCO3— + OH—===CO32— + H2OHSO3— + H+===SO2↑+ H2O HSO3— + OH—===SO32— + H2OHS— + H+===H2S↑HS— + OH—===S2— + H2O(5)离子间反应生成沉淀,则不能大量共存①Ag+与Cl—、Br—、I—、CO32—②Ba2+与SO42—、CO32—、SO32—③Ca2+与CO32-、SO32—、F—④Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+与OH—⑤SiO32—、AlO2—、S2O32—与H+⑥Cu2+、Fe2+与S2—(6)离子间反应生成微溶物,则不能大量共存①Ag+、Ca2+与SO42—②Mg2+与CO32—③Ca2+与OH—(7)离子间反应生成气体物质,不能大量共存①CO32—、HCO3—、S2—、HS—、SO32—、HSO3—与H+不能大量共存②NH4+与OH—(加热)二、解答离子共存问题的方法1、一是判断离子共存,还是判断不共存,注意题目要求是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求2、二是看是否有隐含限制条件,如:碱性、酸性、无色等。
高一上化学离子共存知识点化学是一门关于物质变化和结构的科学,离子共存是化学反应中常见的现象之一。
离子是带电的原子或分子,它们在溶液中会与其他离子相互作用,形成离子共存体系。
离子共存有着广泛的应用和研究价值,关于离子共存的知识点,我们将从以下几个方面进行论述。
第一,离子的定义和特征。
离子是由于原子失去或获得电子而带电荷的粒子。
当原子失去电子时,形成正离子,称为阳离子;而当原子获得电子时,形成负离子,称为阴离子。
离子的带电荷性质使得它们在溶液中能够与其他离子相互吸引或排斥,产生离子共存的现象。
第二,离子共存的条件。
离子共存的条件主要包括溶液中存在两种或以上的离子,以及离子之间的电荷差异。
在溶液中,如果只有一种离子存在,那么它将存在于纯态,而不会形成离子共存体系。
而当溶液中有两种或以上的离子存在时,它们之间的电荷差异会使得它们相互吸引,从而形成离子共存现象。
第三,离子共存的注意事项。
在处理离子共存问题时,我们需要注意到一些重要因素。
第一,离子的相对浓度会影响离子共存的稳定性,浓度较高的离子可能会与浓度较低的离子发生反应,导致共存体系的变化。
第二,离子的电荷大小也会影响离子共存的稳定性,带电荷较大的离子可能会与带电荷较小的离子发生较强的相互作用。
第四,离子共存的实际应用。
离子共存在生活中有着广泛的应用价值。
例如,水中存在的阳离子和阴离子会相互吸引形成水的电离平衡,保持水的电性质稳定。
另外,离子共存还在化学工业中起着重要的作用,例如在金属提取和电镀过程中,离子共存可以实现金属的分离和纯化。
总结起来,离子共存是化学反应中的常见现象,它涉及到离子的定义和特征、共存的条件和注意事项等多个方面。
了解离子共存的知识点能够帮助我们更好地理解化学反应中的离子作用和变化过程。
同时,离子共存还具有广泛的应用价值,对于化学工业和生活中的一些重要过程具有重要意义。
通过深入学习和研究离子共存,我们可以更好地掌握化学知识,提高我们对化学世界的认知水平。
第五讲离子共存【教学目标】1、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2、能够离子共存的规律进行离子推断【知识梳理】一、离子共存1、概念:所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不能发生离子反应;若离子之间能发生离子反应,则不能大量共存2、在溶液中离子不能大量共存的条件(1)离子间反应生成沉淀:如Ca2+与CO2-3、Ag+与Cl-、Mg2+与OH-等(2)离子间反应生成气体:如H+与CO2-3、H+与HCO-3等(3)离子间反应生成难电离的物质:如H+与OH-、H+与CH3COO-、OH-与NH+4等3、常见的离子不共存归纳(1)在“无色透明”溶液中,不能存在有色离子,如:MnO4—(紫红色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)(2)在酸性(H+)溶液中(pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中)不能共存的离子有①氢氧根离子:OH—②弱酸根离子:CO32—、S2—、SO32—、ClO—、F—、CH3COO—、PO43—③弱酸酸式酸根离子:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—(3)在碱性(OH—)溶液中(pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中)不能共存的离子有①氢离子:H+②弱碱阳离子:NH4+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+③弱酸酸式酸根离子:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—(4)弱酸的酸式根离子既不能与H+离子大量共存,又不能与OH—大量共存如:HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—与H+、OH—不共存HCO3— + H+===CO2↑+ H2O HCO3— + OH—===CO32— + H2OHSO3— + H+===SO2↑+ H2O HSO3— + OH—===SO32— + H2OHS— + H+===H2S↑HS— + OH—===S2— + H2O(5)离子间反应生成沉淀,则不能大量共存①Ag+与Cl—、Br—、I—、CO32—②Ba2+与SO42—、CO32—、SO32—③Ca2+与CO32-、SO32—、F—④Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+与OH—⑤SiO32—、AlO2—、S2O32—与H+⑥Cu2+、Fe2+与S2—(6)离子间反应生成微溶物,则不能大量共存①Ag+、Ca2+与SO42—②Mg2+与CO32—③Ca2+与OH—(7)离子间反应生成气体物质,不能大量共存①CO32—、HCO3—、S2—、HS—、SO32—、HSO3—与H+不能大量共存②NH4+与OH—(加热)二、解答离子共存问题的方法1、一是判断离子共存,还是判断不共存,注意题目要求是“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求2、二是看是否有隐含限制条件,如:碱性、酸性、无色等。
这些问题较易忽视,故放在第一步①在无色透明溶液中:中学常见的有色离子:MnO4—,Fe3+,Fe2+,Cu2+②在酸性溶液中、pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红的溶液中③在碱性溶液中、pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红的溶液中3、看能否发生复分解反应。
可分三步进行:①查H+,主要看是否有弱酸根离子和酸式酸根离子等②查OH-,主要看是否有NH+4、酸式酸根离子和金属离子③查金属离子,主要看是否与酸根产生难溶性盐(包括微溶性盐)4、注意正确理解“透明溶液”,如:NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明【课后作业】1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在溶液中与Ag+能共存的常见阴离子只有NO-3()(2)无色透明溶液中,一定不存在Cu2+、Fe3+、MnO-4等()(3)强酸性溶液中,一定不能大量存在CO2-3、HCO-3、S2-、OH-等()(4)滴入酚酞溶液显红色的溶液中K+、Na+、Cu2+、SO2-4不能大量共存()2、在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是()A.Ba2+、Na+、NO-3、SO2-4B.Mg2+、Cl-、Al3+、SO2-4C.K+、Cl-、CO2-3、NO-3D.Ca2+、Na+、Fe3+、NO-33、下列各组离子一定能大量共存的是()A.含有大量Ba2+的溶液中:Cl-、K+、SO2-4、CO2-3B.含有大量H+的溶液中:Mg2+、Na+、HCO-3、SO2-4C.含有大量OH-的溶液中:Mg2+、NO-3、SO2-4、CO2-3D.含有大量Na+的溶液中:H+、K+、SO2-4、NO-34、在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是()A.K+、MnO-4、Na+、Cl-B.K+、Na+、NO-3、CO2-3C.Na+、H+、NO-3、SO2-4D.Fe3+、Na+、Cl-、SO2-45、在水溶液中能大量共存,且加入过量稀硫酸时,有气体生成的是()A.Na+、Ag+、CO2-3、Cl-B.K+、Ba2+、SO2-4、Cl-C.Na+、K+、CO2-3、Cl-D.Na+、K+、Cl-、SO2-46、下列各组离子,能在溶液中大量共存的是()A.K+、H+、SO2-4、OH-B.Na+、Ca2+、NO-3、CO2-3C.Na+、H+、Cl-、CO2-3D.Na+、Cu2+、Cl-、SO2-47、下列各组离子在溶液中可大量共存的是()A.Ba2+、NO-3、H+、SO2-4B.K+、Cl-、CO2-3、Na+C.H+、NO-3、Na+、CO2-3D.NH+4、SO2-4、K+、OH-8、在强碱性溶液中不能大量共存的离子组是()A.Ba2+、Na+、NO-3、Cl-B.K+、Na+、CO2-3、S2-C.K+、Na+、NO-3、SO2-4D.NH+4、Cu2+、Cl-、NO-39、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()A.H+、Ca2+、Cl-、CO2-3B.Na+、Mg2+、SO2-4、OH-C.K+、Na+、OH-、Cl-D.Cu2+、Ba2+、Cl-、SO2-410、下列各组离子能在溶液中大量共存的是()A.Ag+、K+、Cl-、NO-3B.Ba2+、Cl-、H+、SO2-4C.H+、CO2-3、Cl-、Na+D.Na+、Ba2+、OH-、NO-311、在强酸性无色透明溶液中,能大量共存的离子组是()A.NH+4、Mg2+、SO2-4、Cl-B.K+、OH-、NO-3、Fe3+C.Al3+、Cu2+、SO2-4、Cl-D.Na+、Ca2+、Cl-、CO2-312、某溶液中存在大量的H+、SO2-4、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是()A.OH-B.NO-3C.Ag+D.Ba2+13、甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的成分,记录结果如下,其中记录结果合理的是()甲:K2SO4、BaCl2、NaCl 乙:NaCl、Ba(OH)2、K2CO3丙:HCl、K2CO3、NaCl 丁:K2SO4、Na2CO3、KClA.甲B.乙C.丙D.丁14、重金属离子有毒性。
实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。
甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,若将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。
乙废液中可能含有的离子是()A.Cu2+和SO2-4B.Cu2+和Cl-C.K+和SO2-4D.Ag+和NO-315、下列离子在水溶液中可与CO2-3大量共存的是()A.Ca2+B.Ba2+C.Na+D.H+16、在无色透明的强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是()A.Cu2+、K+、Cl-、NO-3B.Ag+、Na+、NO-3、Cl-C.Mg2+、Na+、SO2-4、Cl-D.Na+、K+、Cl-、CO2-317、某地甲、乙两厂排放的污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂废水所含离子不同):Ag+、Ba2+、Fe2+、Na+、Cl-、SO2-4、NO-3、OH-。
若两厂单独排放污水都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便能变得无色澄清,溶质主要含硝酸钠,污染程度大大降低。
根据所给信息有以下几种说法,你认为正确的是()A.Na+和NO-3来自同一工厂B.Cl-和NO-3一定来自同一工厂C.Ag+和Na+可能来自同一工厂D.SO2-4和OH-一定来自同一工厂18、有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合而成,为检验它们,做了以下实验:①将固体混合物溶于水中,搅拌后得无色透明溶液②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀产生③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解根据上述实验事实,回答下列问题:(1)原固体混合物中一定含有的物质是____________,一定不含有的物质是__________________,可能含有的物质是________(以上空格均填写化学式)。
对可能含有的物质,可采用向滤液中滴加__________________溶液的方法来检验(2)写出步骤③中的离子方程式:______________________________________________19、现有A、B、C、D四种可溶性盐溶液,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别是NO-3、SO2-4、Cl-、CO2-3中的某一种。
(1)根据已知条件分析,将同一种盐溶液中的阳离子与阴离子用短线连接。
Ba2+Ag+Na+Cu2+NO-3SO2-4Cl-CO2-3(2)四种盐溶液中,B溶液呈蓝色。
则B中溶质的化学式为________(3)向另外三种无色溶液中分别加入盐酸,A溶液变浑浊,C溶液有气泡产生。
则A中溶质的化学式为________,C溶液与D溶液混合的离子方程式为____________________________20、某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。
请填写下列空白:(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。
说明原溶液中肯定存在的离子是__________________(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有____________,有关的离子方程式为____________________________________________(4)原溶液可能大量共存的阴离子是________A.Cl-B.NO-3C.CO2-3D.OH-21、Ⅰ.有A、B、C、D四种溶液,它们分别为K2CO3、K2SO4、H2SO4、Ba(NO3)2中的一种,分别取少量样品进行下列实验,现象为:在A中加C,无明显变化;在A中加D,无明显变化;在B中加D,生成沉淀E,并得到一种溶液;在B中加C,生成沉淀并得到溶液F;将少量E加入过量F中,有气体放出。