高中化学离子共存问题详细讲解

化学 离子共存问题 一 发生复分解反应 一 发生复分解反应 有气体产生 H 与 CO32 HCO3 SO32 HSO3 S2 HS 等不能共存 如 CO32 S2 HS HSO3 等易挥发的弱酸的酸根与 H 不能大量共存 主要是由于 CO32 2H CO2 H2O HS H H2S 有沉淀生成 SO42 与 Ba2 Ca2 Ag 等不能共存 CO32 与 Ba2 Ca2 Mg2 Ag Cu2 Zn2 等不能共存 S2 与 Cu2 Pb2 Fe2 Hg2 Ag 等不能共存 OH 与 Mg2 Al3 Fe2 Fe3 Cu2 Ag Zn2 等不能共存 AlO2 与 HCO3 不能大量共存 AlO2 HCO3 H2O Al OH 3 CO32 Mg2 不能与 SO42 大量共存 主要是由于 Ba2 CO32 CaCO3 Ca2 SO42 CaSO4 微溶 Cu2 Fe3 等不能与 OH 大量共存 也是因为 Cu2 2OH Cu OH 2 Fe3 3OH Fe OH 3 等 有弱电解质生成 如 OH CH3COO PO43 HPO42 H2PO 等与 H 不能大量共存 主要是由于 OH H H2O CH3COO H CH3COOH 一些酸式弱酸根不能与 OH 大量共存 是因为 HCO3 OH CO32 H2O HPO42 OH PO43 H2O NH4 OH NH3 H2O 等 一些容易发生水解的离子 在溶液中的存在是有条件的 如 AlO2 S2 CO32 C6H5O 等必须在碱性条件下才能在溶液中存在 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 如 3AlO2 3Al3 6H2O 4Al OH 3 等 二二 由于发生氧化还原反应 离子不能大量共存 由于发生氧化还原反应 离子不能大量共存 H 与 OH AlO2 SiO32 ClO F PO43 HPO42 H2PO4 CH3COO C6H5O 等不 能大量共存 OH 与 H NH4 HCO3 HSO3 HS H2PO4 HPO42 等不能大量共存 若是酸性溶液 所有弱酸根离子和 OH 不能大量共存 在中学化学中不能在酸性溶液 中共存的离子有 OH AlO2 CO32 HCO3 SiO32 SO32 HSO3 S2O32 S2 HS ClO F PO43 H2PO4 C6H5O CH3COO OOC COO C6H5COO CH3CH2O SCN H2N CH2 COO 等 若是碱性溶液 则所有弱碱阳离子及 H 均不能大量共存 在中学化学中不能在碱性溶 液中大量共存的是 H Fe2 Fe3 Cu2 Ag Zn2 Mg2 Al3 NH4 HCO3 HPO42 H2PO4 HSO3 HS HOOC COO 等 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 如 I 和 Fe3 不能大量共存 是由于 2I 2Fe3 I2 2Fe2 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 1 在酸性条件下 NO3 与 I Br Fe2 S2 HS SO32 HSO3 等不能共存 S2 与 SO32 等不能共存 碱性条件下可以共存 MnO4 与 I Br Cl S2 HS SO32 HSO3 Fe2 等不能共存 ClO 与 Fe2 I S2 HS SO32 HSO3 等不能共存 2 Fe2 与 S2 HS SO32 HSO3 I 等不能共存 如 NO3 和 I 在中性或碱性溶液中可以共存 但在有大量 H 存在情况下则不能共存 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 SO32 6H 3S 3H2O 反应不能存在 三三 由于形成络合离子 离子不能大量共存 由于形成络合离子 离子不能大量共存 1 Fe3 和 SCN C6H5O 不能共存 2 Ag 与 NH4 在碱性条件下不能共存 如 Fe3 与 SCN 不共存 Ag 与 NH3 H2O 分子不共存 Ag 与 CN 不共存 由于 Fe3 SCN Fe SCN 2 等络合反应而不能大量共存 四四 能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存 能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存 例 Al3 和 HCO3 Al3 和 S 等 双水解 1 Al3 与 AlO2 HCO3 CO32 HS S2 SO32 HSO3 SiO32 ClO C6H5O 等不能共 存 2 Fe3 与 AlO2 HCO3 CO32 SiO32 ClO 等不能共存 3 NH4 与 AlO2 SiO32 等不能共存 Al3 与 CO32 SO32 HCO3 HSO3 HS AlO2 不共存 AlO2 与 Fe3 Fe2 Zn2 Cu2 Ag NH4 不共存 SiO32 与 NH4 不共存 1 由于水解和电离的相互影响而不能大量共存 AlO2 与 HCO3 虽然均属于弱酸根离子 水溶液因水解呈碱性 但 H3AlO3 的酸性太弱 AlO2 的水解能力太强 含有 AlO2 的水溶 液中 OH 较大 能直接与 HCO3 作用生成 Al OH 3 沉淀和 CO32 故 AlO2 与 HCO3 不 能共存于同一溶液中 与其类似的还有 AlO2 与 HSO3 HS H2PO4 HPO42 等 2 具有氧化性的某些含氧酸根离子 如 NO3 若不是在酸性溶液中 则能与某些还原性较强 的离子 如 S2 I Fe2 等 共存 因为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出强 氧化性 又如 MnO4 在碱性条件下能氧化 SO32 S2O32 S2 I 但不能氧化 Cl Br 在酸性条件下 MnO4 的氧化性很强 常温下就能氧化 Cl Br 3 水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子 如 Mg2 与 HCO3 Mg2 与 HSO3 等 可以不 考虑它们之间的双水解 能共存于同一溶液中 限限制制酸酸性性溶溶液液的的条条件件 1 PH 1 的溶液 2 使紫色石蕊溶液呈红色 3 使甲基橙呈红色 4 加镁粉放氢气 5 c oH 为十的负十四次方 隐含有 H 限限制制碱碱性性的的条条件件 1 PH 14 的溶液 2 使 pH 变蓝 3 使红色石蕊变蓝 4 酚酞呈红色 5 甲基橙呈黄色 6 c H 为十的负十四次方 隐含有 OH 可可酸酸可可碱碱的的条条件件 1 水电离 c OH 或者 c H 浓度为十的负 N 次方摩尔每升 2 加入铝粉有氢气产生 3 HCO3 离子不能稳定存在的溶液 审题时应注意题中给出的附加条件 酸性溶液 H 碱性溶液 OH 与 Al 反应能放出 H2的某溶液 可能是强酸性溶液 其中不可能含 NO3 也可能是强碱溶液 由水电离出的 H 或 OH 1 10 10mol L 的溶液等 有色离子 MnO4 Fe3 Fe2 Cu2 Fe SCN 2 如 Fe2 浅绿色 Fe3 黄色 Cu2 蓝色 MnO4 紫红色 Fe SCN 2 血 红色 Fe C6H5O 63 紫色 等 MnO4 NO3 等在酸性条件下具有强氧化性 S2O32 在酸性条件下发生氧化还原反应 S2O32 2H S SO2 H2O 注意题目要求 大量共存 还是 不能大量共存 审题时还应特别注意以下几点 与酸碱指示剂颜色变化有关的信息 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 离子共存之三 在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应 能够发生反应的离子 就不能共存 不能够发生反应的离子才可以共存 1 离子间能直接结合生成难溶性物质时 则这些离子不能大量共存 如 SO42 与 Ba2 Ag OH 与 Cu2 Fe3 Mg2 Al3 Ag 与 Cl Br I CO32 SO32 S2 Mg2 Ba2 Ca2 与 CO32 SO32 PO43 S2 与 Cu2 Pb2 等不能大量共存 2 离子间能结合生成难电离物质时 则这些离子不能大量共存 如 OH ClO CH3COO HPO42 H2PO4 与 H HCO3 HS HSO3 H2PO4 HPO42 H 与 OH 等不能大量共存 3 离子间能结合生成挥发性物质时 则这些离子不能大量共存 如 CO32 SO32 HCO3 HSO3 S2 HS 与 H NH4 与 OH 等不能大量共存 4 离子之间能发生氧化还原反应时 则这些离子不能大量共存 一般说来 有氧化性的离子 如 MnNO4 ClO Fe3 NO3 等 与有还原 性的离子 如 S2 Br I SO32 Fe2 等 不能大量共存 注意以下几种情况 在有 H 存在时 MnO4 ClO NO3 的氧化性会增强 Fe3 与 Fe2 可以共存 因为它们之间不存在中间价态 Fe3 不能氧化 Cl NO3 有 H 时 不能氧化 Cl 还应注意题目是否给出溶液的酸碱性 是否给定是在无色溶液中 1 强酸 HClO4 HI HBr HCl H2SO4 HNO3 H 可以和强酸的酸根离 子共存 但不能与弱酸根离子共存 F CO32 ClO S2 SiO32 等 2 强碱 KOH NaOH Ba OH 2 等 OH 与弱碱的阳离子 如 Cu2 NH4 Al3 等 不能共存 3 弱酸的酸式根离子与 H OH 都不能共存 如 HCO3 HS HSO3 HPO42 等 但强酸的酸式根离子只与碱不能共存 如HSO4 4 相关离子的颜色 MnO4 为紫色 Fe3 为棕黄色 Fe2 为浅绿色 Cu2 为 蓝色 5 电解质溶液中至少有一种阳离子和一种阴离子 2 强氧化剂和强还原剂不能共存 但Fe3 Fe2 因没有中间价态可以共存 常见强氧化剂 硝酸 浓硫酸 MnO4 H 溶液 高铁离子 Fe3 N O3 H 溶液 含有 ClO 在酸 碱性的溶液中都有强氧化性 常见强还原剂 I Fe2 2 价硫 如 S2 HS H2S 4 价硫 S O2 SO32 HSO3 等 三 离子共存问题常见的典型问题 1 Al OH 3 有酸式电离和碱式电离 增加或OH Al3 浓度 或者增加 H AlO2 离子浓度 都可以使平衡朝生成沉淀的方向移动 因此OH Al3 H AlO2 不能