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高中化学离子共存问题的解题技巧 高中化学知识点总结

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高中化学离子共存问题的解题技巧 高中化学知识点总结

高中化学离子共存问题的解题技巧

离子共存问题常见的题型如氧化还原反应、双水解、复分解、络合反应等,这些题目在解题时也是有规律可循的,掌握解题技巧能大大提高解题速度和准确率,下面这些知识点及离子共存口诀和解题技巧会很有用。离子不能共存的类型如下:

溶液无色透明

若题目限定溶液“无色”,则不含有色离子,即Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子。若“透明”,则溶液不形成混浊或沉淀(与溶液有无颜色无关)。如Ag+与Cl-、Br-、

I-、SO42-;Ca2+与CO32-、SO42-;Ba2+与CO32-、SO32-、SO42-等在水溶液中会发生反应,有混浊或明显的沉淀生成,它们不能大量共存。

酸性条件

常见的叙述有强酸性溶液、PH=1的溶液、能使PH试纸变红的溶液、紫色石蕊试液呈红色的溶液、甲基橙呈红色的溶液、加入镁粉能放出氢气的溶液等。

若题目中限定溶液呈酸性,则溶液中有H+存在,其中不能大量含有OH-、弱酸根离子(如CO32-、SO32-、

S2-、F-、ClO-、CH3COO-、PO43-、AlO2-、SiO32-等)以及弱酸的酸式根离子(如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-等)。

复分解反应

(1)有气体产生.如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存.

(2)有沉淀生成.如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存.

(3)有弱电解质生成.如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、 等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存.

(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的.如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在.这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应.如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等.

碱性条件

常见的叙述有强碱性溶液、PH=14的溶液、能使PH试纸变蓝的溶液、红色石蕊试纸变蓝的溶液、酚酞呈红色的溶液、甲基橙呈黄色的溶液、加入铝粉反应后生成AlO2-的溶液、既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液等。

若题目中限定溶液呈碱性,则溶液中有OH-存在,其中不能大量含有H+、弱碱的阳离子(如NH4+、Mg2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等)以及弱酸的酸式根离子(如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-等)。

酸性或碱性条件

常见的叙述有能使Al反应放出H2的溶液等。

若题目中出现这样的条件,则溶液中可能有H+存在,也可能有OH-存在,分析时要注意题目要求回答的是一定能大量共存(满足无论是与H+还是与OH-都不会反应)还是可能大量共存(只要满足与H+、OH-中的一种不会反应就可以)。

3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解).

例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存.

4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存.

如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存;Fe3+与 不能大量共存.

氧化还原反应条件

若题目中出现因发生氧化还原反应而不能大量共存这样的条件时,要考虑各离子组中是否存在强氧化性和强还原性的离子。如Fe3+与S2-、SO32-、HSO3-、I-;H+与S2O32-和S2-;MnO4-(H+)与Cl-;MnO4-(H+)、NO3-(H+)与Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Br-、I-等不能大量共存。

(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存.如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存.

(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存.如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在.H+与S2O32-不能大量共存.

审题须知

审题时应注意题中给出的附加条件:

①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等.

②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+.③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性.

④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O

⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”.

审题时应特别注意:

(1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响.如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存.

(2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存.

如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+H+=CO2↑+H2O

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高中化学离子共存问题的解题技巧 高中化学知识点总结

我们常说兴趣是最好的老师,但学习不能全靠兴趣来支撑,尤其是对好多想要学好化学成绩却总是不理想的同学来说。化学这门学科没学好,可能是没掌握化学基本的知识点,希望下面的内容对你有帮助。

俗称

无机部分:

纯碱、苏打、天然碱 、口碱:Na2CO3

小苏打:NaHCO3 大苏打:Na2S2O3

石膏(生石膏):CaSO4·2H2O 熟石膏:2CaSO4·H2O

莹石:CaF2 重晶石:BaSO4(无毒) 碳铵:NH4HCO3

石灰石、大理石:CaCO3 生石灰:CaO 食盐:NaCl 熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 芒硝:Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠:NaOH 绿矾:FeSO4·7H2O 干冰:CO2 明矾:KAl (SO4)2·12H2O 泻盐:MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾:CuSO4·5H2O 双氧水:H2O2

皓矾:ZnSO4·7H2O 硅石、石英:SiO2 刚玉:Al2O3

水玻璃、泡花碱、矿物胶:Na2SiO3 铁红、铁矿:Fe2O3 磁铁矿:Fe3O4

黄铁矿、硫铁矿:FeS2 铜绿、孔雀石:Cu2 (OH)2CO3

菱铁矿:FeCO3 赤铜矿:Cu2O 波尔多液:Ca (OH)2和CuSO4

石硫合剂:Ca (OH)2和S 玻璃的主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2和CaSO4

重过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2

天然气、沼气、坑气(主要成分):CH4 水煤气:CO和H2

硫酸亚铁铵(淡蓝绿色):Fe (NH4)2 (SO4)2 溶于水后呈淡绿色

光化学烟雾:NO2在光照下产生的一种有毒气体 王水:浓HNO3:浓HCl按体积比1:3混合而成。

铝热剂:Al + Fe2O3或其它氧化物。 尿素:CO(NH2) 2

有机部分:

氯仿:CHCl3 电石:CaC2 电石气:C2H2 (乙炔)

氟氯烃:是良好的制冷剂,有毒,但破坏O3层。 酒精、乙醇:C2H5OH

裂解气成分(石油裂化):烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。

焦炉气成分(煤干馏):H2、CH4、乙烯、CO等。 醋酸:冰醋酸、食醋 CH3COOH

甘油、丙三醇 :C3H8O3 石炭酸:苯酚 蚁醛:甲醛 HCHO

葡萄糖:C6H12O6 果糖:C6H12O6 蔗糖:C12H22O11 麦芽糖:C12H22O11 淀粉:(C6H10O5)n

硬脂酸:C17H35COOH 油酸:C17H33COOH 软脂酸:C15H31COOH

草酸:乙二酸 HOOC—COOH (能使蓝墨水褪色,呈强酸性,受热分解成CO2和水,使KMnO4酸性溶液褪色)。

颜色

铁:铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。

Fe2+——浅绿色 Fe3O4——黑色晶体 Fe(OH)2——白色沉淀

Fe3+——黄色 Fe (OH)3——红褐色沉淀 Fe (SCN)3——血红色溶液

FeO——黑色的粉末 Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色

Fe2O3——红棕色粉末

铜:单质是紫红色

Cu2+——蓝色 CuO——黑色 Cu2O——红色

CuSO4(无水)—白色 CuSO4·5H2O——蓝色

Cu2 (OH)2CO3 —绿色

Cu(OH)2——蓝色 [Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液

FeS——黑色固体

BaSO4 、BaCO3 、Ag2CO3 、CaCO3 、AgCl 、 Mg (OH)2 、三溴苯酚均是白色沉淀

Al(OH)3 白色絮状沉淀 H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀

Cl2、氯水——黄绿色 F2——淡黄绿色气体 Br2——深红棕色液体

I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾

CCl4——无色的液体,密度大于水,与水不互溶

Na2O2—淡黄色固体 Ag3PO4—黄色沉淀 S—黄色固体 AgBr—浅黄色沉淀

AgI—黄色沉淀 O3—淡蓝色气体 SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体

SO3—无色固体(沸点44.8度) 品红溶液——红色 氢氟酸:HF——腐蚀玻璃

N2O4、NO——无色气体 NO2——红棕色气体

NH3——无色、有剌激性气味气体 KMnO4--——紫色 MnO4-——紫色

现象:

1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的;

2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出;(熔、浮、游、嘶、红)

3、焰色反应:Na 黄色、K紫色(透过蓝色的钴玻璃)、Cu 绿色、Ca砖红、Na+(黄色)、K+(紫色)。

4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟;

5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰;

6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟;

7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾;

8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色;

9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟;

10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光;

11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧生成白色粉末(MgO),产生黑烟;

12、铁丝在Cl2中燃烧,产生棕色的烟; 13、HF腐蚀玻璃:4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O

14、Fe(OH)2在空气中被氧化:由白色变为灰绿最后变为红褐色;

15、在常温下:Fe、Al 在浓H2SO4和浓HNO3中钝化;

16、向盛有苯酚溶液的试管中滴入FeCl3溶液,溶液呈紫色;苯酚遇空气呈粉红色。

17、蛋白质遇浓HNO3变黄,被灼烧时有烧焦羽毛气味;

18、在空气中燃烧:S——微弱的淡蓝色火焰 H2——淡蓝色火焰 H2S——淡蓝色火焰

CO——蓝色火焰 CH4——明亮并呈蓝色的火焰 S在O2中燃烧——明亮的蓝紫色火焰。

19.特征反应现象:

20.浅黄色固体:S或Na2O2或AgBr

21.使品红溶液褪色的气体:SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)

22.有色溶液:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)

有色固体:红色(Cu、Cu2O、Fe2O3)、红褐色[Fe(OH)3]

蓝色[Cu(OH)2] 黑色(CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS)

黄色(AgI、Ag3PO4) 白色[Fe(0H)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3]

有色气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)

考试中经常用到的规律:

1、溶解性规律——见溶解性表;

2、常用酸、碱指示剂的变色范围:

指示剂 PH的变色范围

甲基橙<3.1红色>4.4黄色

酚酞<8.0无色>10.0红色

石蕊<5.1红色>8.0蓝色

3、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:

阴极(夺电子的能力):Au3+ >Ag+>Hg2+ >Cu2+ >Pb2+ >Fa2+ >Zn2+ >H+ >Al3+>Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+

阳极(失电子的能力):S2- >I- >Br– >Cl- >OH- >含氧酸根

注意:若用金属作阳极,电解时阳极本身发生氧化还原反应(Pt、Au除外)

4、双水解离子方程式的书写:(1)左边写出水解的离子,右边写出水解产物;

(2)配平:在左边先配平电荷,再在右边配平其它原子;(3)H、O不平则在那边加水。

例:当Na2CO3与AlCl3溶液混和时:

3 CO32- + 2Al3+ + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑

5、写电解总反应方程式的方法:(1)分析:反应物、生成物是什么;(2)配平。

例:电解KCl溶液: 2KCl + 2H2O == H2↑ + Cl2↑ + 2KOH

配平: 2KCl + 2H2O == H2↑ + Cl2↑ + 2KOH

6、将一个化学反应方程式分写成二个电极反应的方法:(1)按电子得失写出二个半反应式;(2)再考虑反应时的环境(酸性或碱性);(3)使二边的原子数、电荷数相等。

例:蓄电池内的反应为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 试写出作为原电池(放电)时的电极反应。

写出二个半反应: Pb –2e- → PbSO4 PbO2 +2e- → PbSO4

分析:在酸性环境中,补满其它原子:

应为: 负极:Pb + SO42- -2e- = PbSO4

正极: PbO2 + 4H+ + SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O

注意:当是充电时则是电解,电极反应则为以上电极反应的倒转:

为: 阴极:PbSO4 +2e- = Pb + SO42-

阳极:PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42-

7、在解计算题中常用到的恒等:原子恒等、离子恒等、电子恒等、电荷恒等、电量恒等,用到的方法有:质量守恒、差量法、归一法、极限法、关系法、十字交法 和估算法。(非氧化还原反应:原子守恒、电荷平衡、物料平衡用得多,氧化还原反应:电子守恒用得多)

8、电子层结构相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小;

9、晶体的熔点:原子晶体 >离子晶体 >分子晶体 中学学到的原子晶体有: Si、SiC 、SiO2=和金刚石。原子晶体的熔点的比较是以原子半径为依据的:

金刚石 > SiC > Si (因为原子半径:Si> C> O).

10、分子晶体的熔、沸点:组成和结构相似的物质,分子量越大熔、沸点越高。

11、胶体的带电:一般说来,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电,非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电。

12、氧化性:MnO4- >Cl2 >Br2 >Fe3+ >I2 >S=4(+4价的S)

例: I2 +SO2 + H2O = H2SO4 + 2HI

13、含有Fe3+的溶液一般呈酸性。

14、能形成氢键的物质:H2O 、NH3 、HF、CH3CH2OH 。

一些特殊的反应类型:

⑴ 化合物+单质 化合物+化合物 如:

Cl2+H2O、H2S+O2、、NH3+O2、CH4+O2、Cl2+FeBr2

⑵ 化合物+化合物 化合物+单质

NH3+NO、 H2S+SO2 、Na2O2+H2O、NaH+H2O、Na2O2+CO2、CO+H2O

⑶ 化合物+单质 化合物

PCl3+Cl2 、Na2SO3+O2 、FeCl3+Fe 、FeCl2+Cl2、CO+O2、Na2O+O2

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