Question

室温下，已知某溶液中由水电离生成的H⁺和OH^-的物质的量浓度的乘积为10^-24，则在该溶液中，一定不能大量存在的离子是（　　）

• A、S₂O₃^2-
• B、NH₄⁺
• C、NO₃^-
• D、HCO₃^-

Answer 1

分析：室温下，水的离子积为10^-14，由水电离生成的H⁺和OH^-的物质的量浓度的乘积为10^-24，即c（H⁺）?c（OH^-）=10^-24，所以水电离的c（H⁺）=c（OH^-）=10^-12，溶液显示酸性或者碱性，据此进行判断．

解答：解：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的溶液中，水电离的H⁺为10^-12，则溶液或呈酸性或呈碱性，
A、若溶液为碱性溶液，S₂O₃^2-可以存在，故A错误；
B、铵离子能够存在于酸性溶液中，故B错误；
C、硝酸根离子既可以存在于酸性溶液，也可以存在碱性溶液中，故C错误；
D、碳酸氢根离子既能够与氢离子反应，也能够与氢氧根离子反应，溶液中一定不会存在，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了离子共存，题目难度中等，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．