化学必备之———离子共存问题

1、原因： 发生复分解反应1、有气体产生。与 CO2 一、HCCT、SO2 一、HSOT、S2 一、HS一等不能共存如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+ = CO2T + H2O、HS-+ H+= H2Sf。2、有沉淀生成。 SO2 -与BaT、Ca2+、Ag等不能共存； CO2 一 与 Ba2+、CsT、Mg+、Ag+、CU+、Zn2+ 等不能共存； S2 一与 Cu2+、Pb+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存； OH-与 Mg+、Al3+、Fe2+、Fe3+、ClT、Ag+、Zn2+等不能共存； AlO2 -

2、与 HCO一 不能大量共存： A1O2 - +HCO一 +HO=A ( 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)2j, Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3j等。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 ；一些酸式弱酸根不能与

3、 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A1O2-、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)3J 等。(二 ) 、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存 H 与 OH_、AIO2 一、SiO32 一、CIO、F&

4、quot;> PO3、HPO 一、HPO、CH COO、GHsO 一 等不能大量共存； OH与 H+、NH+、HCOT、HSGT、HS"> HPQ HPG> 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-、 H2

5、N-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。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+=I22Fe2+。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2+ 2 2 NO-与 I 一、Br Fe、S2 一、HS">

6、; SO 一、HSO一 等不能共存； s2 一与SO2 一等不能共存；(碱性条件下可以共存) Mn GT与 I 一、BL、Cl 一、S2 一、HS"> S& 一、HSOT、Fe2+等不能共存； CIO 一与 Fe2+、1一、S 一、HS"> SO2 、HSO 一等不能共存；2+ 2 2(2) Fe 与 ST HS"> SOT HSGT、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

7、 J+ 3H2O反应不能存在。(三 )、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。女口 Fe3+与SCN-不共存；Ag+与NH3H2O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：AI3 +和 HCO3-, AI3 +和 S2等双水解(1 ) AI 3+与 AIO2T、 HCO3T、 CO32T、 HST、 S2T、 SO32T、 HSO3T、 SiO32T、 CIOT、 C6H5

8、OT 等不能共存；(2) Fe3+ 与 AIO2 -、HCOT、CO2 一、SiO -、CIO 一 等不能共存；(3) NH+与 AIO2 -、SiOa2 一 等不能共存；AI3+ 与 CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、AIO2-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。AIO2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子，水溶液因水解呈碱性，但 H3AIO3的酸性太弱，AIO2-的水解能力太强，含有AIO2-的水溶液中OH-较大，能直接与 HCO3-作用生

9、成 AI(OH)3沉淀和CO32-。故AIO2-与HCO3-不能共 存于同一溶液中。与其类似的还有 AIO2-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 CI-、 Br-。(3) 水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如Mg2+与HCO3

10、-、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. 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

11、溶液（H + ）、碱性溶液（0H ）“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NO 一），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。女口： Fe2+ （浅绿色）、Fe3+ （黄色）、Cf （蓝色）、MnOr （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+= SJ+ SO2T+ H2O 注意题目要

12、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。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+= 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

13、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

14、 H ；HC03 、HS 、HS03 、H2PO4 、HPO42-、H +与 0H 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 。女口 CO32 、SO32-、HC03 、 HS03 、S2 、HS 与 H+; NH4 +与 0H 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MnN04 、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 、CIO 、NO3 的氧化性会增

15、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 。给定是在无色溶液中。 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1. 强酸（HCIO4、HI、HBr、HCI、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 、CIO 、S2 、SiO32 等）2强碱（KOH、NaOH、Ba（OH）2 等）OH 与弱碱的阳离子（如 Cu2 +、NH4 、 AI3+ 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

16、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； Fe3+ 为棕黄色； Fe2+ 为浅绿色； Cu2+ 为蓝色。5. 电解质溶液中至少2. 强氧化剂和强还原有一种阳离子和一种阴离子。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 03 （ 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（SO 2、SO32 、 HS03 ）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+；