【知识点详解】
1. 离子共存规则:
- 在化学反应中,某些离子因为会发生化学反应而不能大量共存。例如,题目中提到Al3+与HCO3-、OH-不能共存,因为会发生双水解反应;在碱性环境下,如强碱溶液中,NH4+会与OH-反应生成氨水;在酸性条件下,NO3-与还原性离子如I-会发生氧化还原反应。
2. 离子方程式的书写规则:
- 离子方程式必须遵循质量守恒和电荷守恒原则。错误示例如B项,Fe2+与Cl2反应的离子方程式应为2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-。
- 水解反应通常用可逆箭头表示,如Cu2+ + 2H2O ⇌ Cu(OH)2 + 2H+,且不应写成沉淀。
- 有些反应要考虑氧化还原反应的影响,如亚硫酸钠在硝酸中会被氧化为硫酸钠,不能生成二氧化硫。
3. 离子共存条件:
- 在特定环境下,某些离子可以稳定存在。例如,在pH=12的碱性溶液中,NH4+会被中和,不能大量共存;而在c(H+)=0.1 mol·L-1的酸性环境中,I-会被NO3-氧化。
4. 离子方程式的正确性判断:
- 选择题中的离子方程式涉及了多个反应类型,如金属与水的反应、氧化还原反应、复分解反应等。需要根据反应物和产物的性质判断方程式的正误。
5. 物质鉴定与离子反应:
- 在给定的四种可溶性盐中,通过颜色、沉淀生成及气体逸出等现象,可以推断出各盐的组成。例如,C盐溶液呈蓝色,表明含有Cu2+,D盐与盐酸反应产生无色无味气体,可能是CO32-与H+反应生成CO2。
6. 氧化还原反应:
- NO3-在酸性环境中具有强氧化性,可以氧化Fe2+、S2-、SO2等还原性离子。
7. 复分解反应与沉淀生成:
- 如Ca2+与CO32-或SO42-在溶液中会形成CaCO3或CaSO4沉淀。
8. 离子方程式书写应用:
- 对于盐酸与D盐(假设为Na2CO3)的反应,离子方程式为2H++CO32-→H2O+CO2↑。
- 对于C盐(假设为CuSO4)与Ba(OH)2溶液的反应,离子方程式为Cu2++2OH-+Ba2++SO42-→BaSO4↓+Cu(OH)2↓。
总结,本部分知识涉及离子共存条件、离子方程式书写规则、离子反应类型识别、物质鉴定和氧化还原反应等核心化学概念,对于高考化学复习具有重要意义。通过解决此类问题,学生可以提升对离子反应的理解,提高化学推理能力。