
在强碱性的无色溶液中,可以大量共存的一组离子是 [ ] A. NH4+、NO3-、K+、SO42- B. CO32-、NO3-、HCO3-、Na+ C. Na+、K+、CO32-、 NO3- D. MnO4-、K+、Na+、SO42-
在强碱性无色溶液中,离子共存需满足两个核心条件:一是所有离子均不与OH⁻反应,二是溶液无色(排除有色离子)。以下逐一分析选项:
含NH₄⁺(铵根离子),在强碱性溶液中会与OH⁻反应生成弱电解质NH₃·H₂O(一水合氨),反应式为NH₄⁺ + OH⁻ = NH₃·H₂O,无法大量共存。错误。
含HCO₃⁻(碳酸氢根离子),其为两性离子,在碱性条件下会与OH⁻反应生成CO₃²⁻和H₂O,反应式为HCO₃⁻ + OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O,无法大量共存。错误。
离子组为Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻:
无色性:所有离子均为无色,符合溶液无色要求;
与OH⁻的反应:Na⁺、K⁺为强碱阳离子,与OH⁻不反应;CO₃²⁻在碱性溶液中稳定(其水解显碱性,碱性环境会抑制水解);NO₃⁻为强酸根离子,与OH⁻不反应。
所有离子间及与OH⁻均不反应,可大量共存。正确。
含MnO₄⁻(高锰酸根离子),其水溶液呈紫红色,与“无色溶液”条件矛盾。错误。
结论:只有选项C中的离子在强碱性无色溶液中能大量共存。
答案:C