排除下列情况,离子共存。
(1)生成难溶性或微溶性的物质。如果溶液中的某些离子之间能够反应有难溶性或微溶性的物质生成, 则溶液中的这些离子就不能大量共存。
常见易生成难溶物质的离子如下:
如SO42-与Ba2+、Ag+;OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+;Ag+与Cl-、Br-、I-、CO32-、SO32-、S2-;Mg2+、Mn2+、Zn2+、Ba2+、Ca2+与CO32-、SO32-、PO43-;S2-与Cu2+、Pb2+;Ca2+与SO42-等不能大量共存。
(2)生成难电离的物质。如果溶液中的某些离子间结合有难电离的物质生成, 则溶液中的这些离子之间就不能大量共存。
常见易生成难电离的离子如下:
H+与OH-、Cl O-、CH3COO-、F-、S2-因生成水和弱酸而不能共存。
OH-与H+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+因生成弱碱和水, 所以不能大量共存。
(3)生成挥发性物质。如果溶液中离子间能结合有挥发性的物质生成, 则溶液中的这些离子不能大量共存。
(4)生成络合物。如果溶液中离子间能结合有络合物生成, 则这些离子不能共存。
(5)离子间发生双水解。如果溶液中存在弱酸和弱碱, 则弱酸对应的酸根离子和弱碱对应的金属阳离子或铵根离子反应, 相互促进发生双水。
(6)离子间发生氧化还原反应。如果溶液中有还原性较强的离子, 则溶液中不能存在较强氧化性的离子, 两类离子不能大量共存。
例如:H+和NO3-同时存在, 则不能与S2-、Fe2+、I-共存等。
离子不能共存包含的的隐藏条件:
1、溶液呈酸性
如果题中溶液:呈酸性、 滴加石蕊试剂呈红色、滴加甲基橙呈红色、pH<7符合以上四个条件中的任意一个, 则溶液中一定没有OH-或弱酸根阴离子 (CO32-、S2-、Cl O-、Al O2-) 。
2、溶液呈碱性
如果溶液:呈碱性、向溶液中滴加酚酞呈红色、滴加石蕊呈蓝色、滴加甲基橙呈黄色、pH>7符合以上五个条件中的任意一个, 则溶液中一定没有H+或弱碱阳离子 (Mg2+、Al3+、Fe3+、NH+4) 。
3、酸碱性皆不能共存。
4、酸碱性
(1) 与金属Al反应能放出H2, 则溶液可能呈酸性或碱性。
(2) 水电离出的c (H+) =1×10-12mol/L, 则溶液可能呈酸性或碱性。
(3) 在酸性的条件下Mn O4+和Cl O-等离子具有氧化性, 则具有还原性的离子不能共存。
符合复分解反应条件的,也就是能够生成沉淀、气体、弱电解质的。能够发生氧化还原反应的,一般是强氧化性离子与强还原性离子。还有就是要注意有颜色的离子。
离子共存问题 基本上分为下列几种情况
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。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。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I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、 等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。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。
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。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。如MnO4-、Cr2O7-、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反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。
3.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(双水解)。
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存;Fe3+与 不能大量共存。
5、审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。 ③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤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