Question

16．下列离子均为中学化学常见的离子：Na⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$、H⁺、Cl^-、NO₃^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO${\;}_{3}^{-}$、OH^-等．
（1）上述离子中，在强酸性溶液里不可能大量存在的是CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、OH^-；在强碱性溶液中不可能大量存在的离子有Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$、H⁺；既不能在强酸性溶液里大量存在，也不能在强碱性溶液里大量存在的是HSO₃^-、HCO₃^-；无论在强酸性溶液还是强碱性溶液里，都可以大量存在的是Na⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-．
（2）请总结归纳与H⁺不能大量共存的离子的共同特点．

Answer 1

分析 根据强酸性的溶液中含有氢离子，则与H⁺能反应的弱酸根离子、OH^-，在强酸性溶液里不可能大量存在；在强碱性溶液中存在氢氧根离子，则与OH^-能反应的弱碱阳离子、H⁺，在强碱性溶液中不可能大量存在；根据以上两个分析既不能在酸性较强溶液里、又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子；剩下的离子则在强酸性溶液还是强碱性溶液里都可以大量存在；据此分析．

解答 解：（1）与H⁺能反应的弱酸根离子、OH^-，在强酸性溶液里不可能大量存在，则CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、OH^-，在强酸性溶液里不可能大量存在；
与OH^-能反应的弱碱阳离子、H⁺、HSO₃^-、HCO₃^-，在强碱性溶液中不可能大量存在，则Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、H⁺、HSO₃^-、HCO₃^-在强碱性溶液中不可能大量存在；
通过以上分析可知HSO₃^-、HCO₃^-和酸碱都反应，既不能在酸性较强溶液里、又不能在碱性较强的溶液里大量存在；
既能在酸性较强溶液里、又能在碱性较强的溶液里大量存在，说明不是弱酸阴离子和弱碱阳离子，因此Na⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-既能在酸性较强溶液里、又能在碱性较强的溶液里大量存在；
故答案为：CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、OH^-；Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、H⁺、HSO₃^-、HCO₃^-；HSO₃^-、HCO₃^-；Na⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-；
（2）与H⁺不能大量共存的离子的共同特点是：能与水发生水解反应；故答案为：能与水发生水解反应．

点评 本题为高中常见的题型，难度较大，考查了离子共存问题，根据复分解反应发生的条件，若离子间结合产生气体、水或沉淀，则不能大量共存．