Question

室温时，某溶液中由水电离生成的H⁺和OH^－物质的量浓度的乘积为10^-24，则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是（   ）

A．Al3+、Na+、NO3-、Cl-	B．K+、Na+、Cl-、CO32-
C．K+、Na+、Cl-、SO42-	D．NH4+、K+、SiO32-、NO3-

Answer 1

D

试题分析：水电离的H⁺和水电离的OH^－一定相等，所以由水电离生成的H⁺和OH^－物质的量浓度的乘积为10^-24的溶液水电离的H⁺为10^-12，则溶液或呈酸性或呈碱性。A项中的Al³⁺只能在酸性溶液中存在，B项中的CO₃^2-只能在碱性溶液中存在，C项中的所有离子酸性、碱性溶液中都能存在，D项中的离子酸性NH₄⁺只能在酸性溶液中存在，SiO₃^2-只能在碱性溶液中存在。答案选D。
点评：离子不能大量共存的一般情况是：（1）能发生复分解反应的离子之间（即生成沉淀，气体，水、弱酸、弱碱等难电离物质）；（2）能生成难溶物的离子之间（如：Ca²⁺和 SO₄^2-；Ag⁺和 SO4^2-）；（3）能完全水解的离子之间，如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子（如：Al³⁺， Fe³⁺与 CO₃^2-、HCO₃^-、AlO^2-、ClO^-，S^2-等）；（4）能发生氧化还原反应的离子之间（如：Fe 、H⁺、NO₃^-；S^2-、ClO^-；S^2-、 Fe³⁺等）；（5）能发生络合反应的离子之间（如 Fe³⁺和 SCN^-）；解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件，题目所隐含的条件一般有（1）溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的 H⁺或OH^-；（2）溶液的颜色，如无色时可排除 Cu²⁺、 Fe²⁺、Fe³⁺、MnO₄^-等有色离子的存在；（3）溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”；（4）是“可能”共存，还是“一定”共存等。