高中化学离子共存问题详细讲解

1、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1、有气体产生。H+与 COf -、HCO-、SO2 -、HSO-、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+= CO0 + H2O、HS- + H+=H2S1。2、有沉淀生成。SO2 一与Ba2+、CaT、Ag+等不能共存；CO2-与 Ba2+、c+、Mg+、Ag+、CiT、Zn2+ 等不能共存；S2 一 与 Ci?、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能 共存；OH 与 Mg+、Al3+、F者*、Fe3+、Cif、Ag+

2、、Zn2+等不能共存；AlO2 一与HCO一不能大量共存：AIO2 一+HCO- +H2O=Al(OH) 3 J +CO2 -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 再。3、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

3、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。4、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+、A13+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 3A102- +3A13+ +6H2O=4Al(OH)3；等（二卜由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存H+与 OHT、AQ -、Si。、C。-、丁、 P03 -、H

4、P。' H2PQ -、CHCOO、GHKT 等 不能大量共存；OHT 与 H+、NH+、HR、HSO-、HS、 H2P0 -、HP。-等不能大量共存；若是酸性溶液，所有弱酸根离子和0H-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-、HC03-、SiO32-、 SO32-、HS03-、S2O32-、S2-、HS-、CIO-、F-、 PO43-、H2P04-、C6H50-、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

5、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+、AI3+、NH4+、HCO3-、HPO42-、 H2PO4-、HSO3-、HS-、HOOC- COO-等。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。如I-和Fe3+不能大量共存是由于 2I-+2Fe3+=I2 + 2Fe2+。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。(1)在酸性条件下 NO - 与 I -、BL、Fe2+、S2-、HS、SO2、HSO 一等不能共存；S2 一与SO、等不能共存；(碱性条件下可以共存)MnO- 与 I -、Br -、C

6、l -、S2 -、HS、SO2-、HSO1 Fe2+等不能共存；ClO 一 与 Fe2+、I 一、S2 一、HS一、SO2 一、 HSO一等不能共存；(2) Fe2+与 S2 -、HS-、SO2 -、HSO、I 一 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 J+ 3H2O反应不能存在。(二卜由于形成络合离子，离子不能大量共存(1) Fe3+和 SCN-、C6H5O-不能共存；(2) Ag+与NH+在碱性条件下不能共存。如Fe3+与S

7、CN-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)、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：A13+和 HCO3-, A13+和 S2等双水解(1)Al3/AlO2 -、HCQ-、CO2 ' HS-、S2 -、 SO2 HSO-、Si。1、ClO -、GHO-等不能 共存； Fe3+与 AQ -、HCO-、CO2 -、SiO32 -、 ClO 一等不能共存；(3) NH+与A-、SiO；一等不能共存；AI3+与 CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、 A

8、1O2-不共存；AIO2-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。A1O2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子，水溶液 因水解呈碱性，但H3A103的酸性太弱，A1O2- 的水解能力太强，含有A102-的水溶液中0H- 较大，能直接与HC03-作用生成A1(0H)3沉淀 和CO32- o故A102-与HC03-不能共存于同一 溶液中。与其类似的还有 A102-与HSO3-、HS-、H2PO4-、 HPO42-等。(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(如N03-)若 不是在酸性溶液中，则能与某些

9、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：Mn04-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， Mn04-的氧化性很强，常温下就能氧化C1-、Br-。 (3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如 Mg2+与HC03-、Mg2+与HS03-等)，可以不考 虑它们之间的双水解，能共存于同一溶液中。限制酸性溶液的条件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-限制碱性的条件1

10、 .PH=14的溶液2 .使pH变蓝3 .使红色石蕊变蓝4 .酚酬呈红色5 .甲基橙呈黄色6 .c(H+ )为十的负十四次方隐含有OH-可酸可碱的条件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 NGT）,也 可能是强碱溶液。、由水电离出的 H+或OH-=1X 10-10mol/L的溶液 等。有色离子 MnO4, Fe3+, Fe2+, Cu2+, Fe （SCN） 2+。如：Fe2

11、+ （浅绿色）、Fe3+ （黄色）、Cli+ （蓝 色）、MnO一（紫红色）、Fe（SCN户（血红色）、 Fe（C6H5O一（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 SO2T + 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

12、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一)、强酸(H + )共存。如：HCO3 -+ OH -= CO32 + H2O (HCO3 一遇碱时进一步电离)HCO3- + H + = CO2T + 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+

13、、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、HSO3一、H2PO4 、H PO42-、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MnN

14、O4、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、N O3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（HC1O4、HI、HBr、HCl、H2SO 4、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、C 10、S2、SiO32 等）2 强碱（KOH、NaOH、Ba（OH）2 等）O

15、H一与弱碱的阳离子（如 Cu2+、NH4+、Al 3+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、HPO4 2-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；Fe 3+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+） ; NO3 （H 十 ）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（SO2、SO3 2 、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、A13+浓度；或者增加 H +、A1O2 -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+、A1O2 不