【初中化学(mdash及及mdash及离子共存问题)】在初中化学的学习过程中,离子共存问题是同学们经常遇到的一个难点。它涉及到溶液中不同离子之间是否能够同时存在,而不发生反应生成沉淀、气体或弱电解质等现象。掌握这一知识点,不仅有助于理解溶液的性质,还能为后续学习酸碱反应、复分解反应等内容打下坚实的基础。
一、什么是离子共存?
离子共存指的是在一定条件下,多种离子能否同时存在于同一溶液中。如果某些离子之间可以相互结合,生成难溶物质、挥发性物质或弱电解质,则它们不能共存;反之,若它们之间不会发生反应,则可以共存。
例如,在含有Na⁺、Cl⁻、Ag⁺和NO₃⁻的溶液中,Ag⁺和Cl⁻会结合生成AgCl沉淀,因此Ag⁺和Cl⁻不能共存。
二、常见的不能共存的离子组合
1. 生成沉淀的离子对:
- Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓(白色)
- Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓(白色)
- Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓(白色)
- Fe³⁺ + OH⁻ → Fe(OH)₃↓(红褐色)
2. 生成气体的离子对:
- H⁺ + CO₃²⁻ → CO₂↑ + H₂O
- H⁺ + S²⁻ → H₂S↑(有臭鸡蛋味)
3. 生成弱电解质的离子对:
- H⁺ + CH₃COO⁻ → CH₃COOH(醋酸)
- H⁺ + OH⁻ → H₂O(水)
三、判断离子共存的方法
1. 看是否有沉淀生成
可以查阅常见的难溶物表,判断哪些离子组合会产生沉淀。
2. 看是否有气体产生
如果溶液中含有H⁺,那么与CO₃²⁻、S²⁻等结合可能会释放气体。
3. 看是否生成弱电解质
如H⁺与OH⁻结合生成水,或者与弱酸根离子结合生成弱酸。
4. 注意溶液的酸碱性
在酸性或碱性环境中,某些离子可能被抑制或促进反应。
四、典型例题分析
例题1:
下列各组离子能在pH=1的溶液中大量共存的是( )
A. Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B. Cu²⁺、OH⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻
C. Mg²⁺、Fe³⁺、OH⁻、Cl⁻
D. Ag⁺、NO₃⁻、Cl⁻、K⁺
解析:
pH=1表示溶液呈强酸性,含有大量H⁺。
- A项:所有离子均不与H⁺反应,可共存。
- B项:Cu²⁺与OH⁻会生成Cu(OH)₂沉淀,不能共存。
- C项:Fe³⁺与OH⁻生成Fe(OH)₃沉淀,不能共存。
- D项:Ag⁺与Cl⁻生成AgCl沉淀,不能共存。
答案:A
五、总结
离子共存问题看似复杂,但只要掌握常见反应规律,就能轻松应对。建议同学们多做相关练习题,熟悉各种离子之间的反应情况,并善于利用溶解度表和离子反应规律进行判断。通过不断积累,你一定能在这部分内容上取得好成绩!