求同辨異 事半功倍

楊平貴

“離子共存題”是高中化學(xué)知識(shí)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一，相關(guān)知識(shí)主要依托離子的性質(zhì)及離子間反應(yīng)的規(guī)律。由于離子間反應(yīng)的多樣性和復(fù)雜性，導(dǎo)致這類試題的難度居高不下，學(xué)習(xí)時(shí)，若能揣摩其中的一般規(guī)律性和特殊性，“求同辨異”，便可以較少的訓(xùn)練，達(dá)到事半功倍的效果。

一、一般規(guī)律，理當(dāng)牢記——磨刀不誤砍柴功

例1 下列各組離子在溶液中能大量共存的是（ ?）

A.Ca2+、HCO3 -、Cl -、K+

B.Al3+、AlO2-、HCO3 -、Na+

C.Fe2+、NH4+、SO42-、S2-

D.Fe3+、SCN-、Na+、CO32-

解析 離子在溶液中能否大量共存，其依據(jù)是能否滿足離子反應(yīng)的條件。因此，牢記離子反應(yīng)的所有條件是我們解題的基本功。

在中學(xué)化學(xué)中，離子之間發(fā)生反應(yīng)的條件有：

1.如果生成沉淀、氣體和水等弱電解質(zhì)，則能發(fā)生反應(yīng)。（這要牢記：①由溶解度表掌握物質(zhì)的溶解度規(guī)律;②弱電解質(zhì)的概念及常見的弱電解質(zhì)）

2.若發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則不能大量共存。（要求掌握：常見氧化性離子和還原性離子）

3.陽離子和陰離子均能水解，水解能進(jìn)行到底則不能大量共存。（如：Al3+、Fe3+和CO32-、HCO3 -、S2-、HS-、AlO2-等）

4.生成絡(luò)合物。（如生成：Fe（SCN）3、Ag（NH3）2+等。）

按照反應(yīng)的一般規(guī)律不難發(fā)現(xiàn)在選項(xiàng)B中，Al3+和AlO2-、HCO3-均能水解而不能共存：

Al3++3AlO2-===4Al（OH）3↓

Al+3HCO===Al（OH）↓+3CO↑

選項(xiàng)C中的Fe和S發(fā)生反應(yīng)生成沉

淀：Fe+S===FeS↓

選項(xiàng)D中的Fe與SCN、CO均不能大量共存，前者生成Fe（SCN），后者因陰、陽離子的水解反應(yīng)相互促進(jìn)而不能共存：

2Fe+3CO+3HO==2Fe（OH）↓+3CO↑

因此，只有選項(xiàng)A正確。

例2?下列各組離子在溶液中能大量共存的是（）

A.H+、Cu2+、SO42-、Cl-

B.Al3+、NO3-、S2-、Ba2+

C.K+、Na+、OH-、AlO2-

D.H+、Fe2+、SO42-、MnO4-

解析?由離子反應(yīng)的一般規(guī)律可知選項(xiàng)B中Al和S均會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)而不能大量共存：

6HO+2Al+3S===2Al（OH）↓+3HS↑

選項(xiàng)D中MnO是常見的強(qiáng)氧化性的離子，能將Fe氧化而發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此不能大量共存。

綜合判斷，選項(xiàng)A、C正確。

二、認(rèn)真審題，不可大意——注意題干的限制性條件

例3???若溶液中由水電離產(chǎn)生的c（OH）=1×10mol/L，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是（ ?）

A.Al3+、Na+、NO3-、Cl-

B.K+、Na+、Cl-、NO3-

C.K+、Na+、Cl-、AlO2—

D.K+、NH4+、SO42-、NO3-

解析 我們在掌握了離子是否共存的基本規(guī)律之后，審題時(shí)還要特別注意“題干”的限制條件，尤其是弄清這些條件的內(nèi)在含義?！邦}干”中常見的限制條件有：溶液呈酸性還是呈堿性，溶液有無顏色等。如：“PH=1的某無溶液”，則表明該溶液中有大量的H+存在，且排除有顏色的離子Fe3+（黃色）、Fe2+（淺綠色）、Cu2+（藍(lán)色）、MnO4-（紫紅色）等。

本題中由水電離產(chǎn)生的c（OH-）=1×10-14mol/L，說明該溶液可能是酸性溶液，也可能是堿性溶液，由此進(jìn)行判斷，A、D選項(xiàng)在堿性環(huán)境下Al3+、NH4+不能大量共存：選項(xiàng)C中的AlO2—在酸性環(huán)境下不能大量共存：

AlO2—+H++H2O===Al（OH）3↓

或 ?AlO2—+4 H+=== Al3++2H2O

綜合判斷，只有選項(xiàng)B正確。

例4 下列各組離子在溶液中可以大量共存，且加入足量的氨水后也不產(chǎn)生沉淀的是（ ?）

A.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-

B.H+、NH4+、Al3+、SO42-

C.K+、AlO2—、NO3-、OH-

D.H+、Cl-、CH3COO-、NO3-

解析 由題干可知，它的限制內(nèi)容是必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，萬萬不可粗心的選擇“加氨水能產(chǎn)生沉淀”的選項(xiàng)B，而在高考中有不少同學(xué)偏偏選了選項(xiàng)B;選項(xiàng)A因反應(yīng)Ba2++SO42-===BaSO4↓而不能大量共存;選項(xiàng)D中H+和CH3COO-生成弱電解質(zhì)CH3COOH，也不能大量共存;選項(xiàng)C本身就是堿性溶液，除能共存外，加氨水當(dāng)然也不會(huì)產(chǎn)生沉淀。

因此，只有選項(xiàng)C正確。

三、經(jīng)驗(yàn)技巧，幫助解題——注意積累解題的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提高解題速度

例5 在PH=1的某無色溶液中能大量共存的離子組是（ ?）

A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-

B.Ba2+、K+、OH-、NO3-

C.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-

D.Na+、Ca2+、Cl-、AlO2-

解析 在解題中，我們總希望提高解題的速度，這就要求注意積累一些解決這類問題的經(jīng)驗(yàn)和技巧，優(yōu)化解題過程。一般來說，K+、Na+不需要考慮離子反應(yīng);陽離子主要和陰離子反應(yīng);Cl-在溶液中除與Ag+外，NH4+除與OH-外，NO3-除發(fā)生氧化還原反應(yīng)外，一般不發(fā)生離子反應(yīng)……，這些經(jīng)驗(yàn)在解題時(shí)可以加以利用，有利于提高解題速度。

本題中根據(jù)Cu2+有顏色而首先排除選項(xiàng)C;再根據(jù)PH=1，加上H+后再來考慮選項(xiàng)A、B、D，即：

A.H+、NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-

B.H+、Ba2+、K+、OH-、NO3-

D.H+、Na+、Ca2+、Cl-、AlO2-

不難發(fā)現(xiàn)，選項(xiàng)B中的OH-與H+、選項(xiàng)D中的AlO2-和H+不能大量共存。

由此便可以判斷選項(xiàng)A正確。

四.小心辨異，事半功倍——警惕一些離子的特殊干擾解題

例6 加入鋁粉能放出H2的溶液中，可能大量共存的離子組是（ ?）

A.NH4+、Na+、NO3-、Cl-

B.Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3-

C.Na+、Ba2+、K+、Cl-

D.K+、Fe2+、NO3-、AlO2-

解析?解決離子共存問題，不能忽視某些離子的特殊性，如：ClO、NO在H存在是表現(xiàn)出的強(qiáng)氧化性，HCO、HS既可與酸又可與堿發(fā)生反應(yīng)的兩重性等。

本題題干中“加入鋁粉能放出H的溶液”的信息告訴我們，原溶液可能為酸性溶液，也可能為堿性溶液。選項(xiàng)A中，NH在堿性環(huán)境中不能大量存在，但如果忽略了NO在酸性環(huán)境中的強(qiáng)氧化性，就會(huì)錯(cuò)認(rèn)為在酸性環(huán)境中A組離子可以與鋁反應(yīng)產(chǎn)生H.因此很多同學(xué)錯(cuò)選了選項(xiàng)A。由于NO在酸性情況下有強(qiáng)氧化性，鋁在其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)只能生成水而得不到H;選項(xiàng)B中HCO在酸性、堿性溶液里均不能大量存在;選項(xiàng)D中AlO在酸性環(huán)境下不能大量存在，F(xiàn)e在堿性環(huán)境中不能大量存在。

綜合判斷，選項(xiàng)C是正確答案。

總而言之，雖然離子共存題涉及內(nèi)容廣泛，形式變化多樣，試題難度較大，但只要我們牢記共同規(guī)律，分析特殊離子，做到“求同辨異”，認(rèn)真審題，必定能過好這一關(guān)。