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高中化学之离子共存问题

来源:未知作者:林飞 点击:所属专题: 离子共存
离子在溶液中能否大量共存,涉及到离子的性质及溶液酸碱性等综合知识。凡能使溶液中因反应发生使有关离子浓度显著改变的均不能大量共存。如生成难溶、难电离、气体物质或能转变成其它种类的离子(包括氧化一还原反应). 下面是离子间不能共存的几种情况: 1.由于发生复分解

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    离子在溶液中能否大量共存,涉及到离子的性质及溶液酸碱性等综合知识。凡能使溶液中因反应发生使有关离子浓度显著改变的均不能大量共存。如生成难溶、难电离、气体物质或能转变成其它种类的离子(包括氧化一还原反应).

  下面是离子间不能共存的几种情况:

  1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存

  (1) 有气体产生。例如:CO32--、SO32--、S2--、HCO3--、HSO3--、HS--等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。

  (2) 有沉淀生成。例如:Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42--、CO32--等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH--大量共存;Pb2+与Cl--,Fe2+与S2--、Ca2+与PO43--、Ag+与Cl--、Br--、I--等不能大量共存。

  (3) 有弱电解质生成。例如:CO32-、HCO3-、CH3COO-、HS-、S2-、F-、SO32-、HSO3--、PO43-、HPO42-、AlO2-、SiO32-、OH—、CH3COO—、PO43、HPO42、H2PO4、F、ClO、AlO2、SiO32、CN、C17H35COO、等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根,例如::NH4+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Zn2+、HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-、SO32-、HCO3-、HPO42、HS、H2PO4、HSO3不能与OH大量共存。

   (4) 一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。例如:AlO2、S2、CO32、C6H5O等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;再如:Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。

  2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存

  (1) 具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。例如:S2、HS、SO32、I和Fe3+不能大量共存。

  (2) 在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。例如:MnO4、Cr2O72、NO3、ClO与S2、HS、SO32、HSO3、I、Fe2+等不能大量共存;SO32和S2在碱性条件下也可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2十SO32十6H+=3S↓十3H2O反应不能共存。H+与S2O32不能大量共存。

  3.弱酸的酸根与弱碱的金属阳离子因发生双水解反应而不能大量共存。例如:Al3+和HCO3、CO32、HS、S2、AlO2、、ClO、C6H5O-等;Fe3+与CO32、HCO3、AlO2、ClO等,NH4+和AlO2-等不能大量共存。特别注意:NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-在同一溶液中能大量共存。

  4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存

  例如:Fe2+、Fe3+与SCN不能大量共存; Fe3+与F-、CN-、SCN-等; H2PO4-与PO43-会生成HPO42- 

  5、审题时应注意题中给出的附加条件。

   (1) 含大量H+,常见的叙述有强酸性溶液、PH=1的溶液、能使PH试纸变红的溶液、紫色石蕊试液呈红色的溶液、甲基橙呈红色的溶液、加入镁粉能放出氢气的溶液等。
   (2) 含大量OH--,常见的叙述有强碱性溶液、PH=14的溶液、能使PH试纸变蓝的溶液、红色石蕊试纸变蓝的溶液、酚酞呈红色的溶液、甲基橙呈黄色的溶液、加入铝粉反应后生成AlO2的溶液、既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液等。
   (3) 含大量OH或H+常见的叙述有能使Al反应放出H2的溶液,能使Al(OH)3、Al2O3溶解,溶液中水电离出来的C(H+)=1×10-12mol/l等。
   (4) “无色溶液”,需记准常见离子的颜色:MnO4(紫色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe(SCN)2+(血红色)等。

   (5) MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。

   (6) S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O

   (7) 注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。

    6、审题时还应特别注意以下几点:

  (1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。

  (2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存。

       如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+H+=CO2↑+H2O

(责任编辑:化学自习室)
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