高中化学离子共存问题详细讲解.doc

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化学离子共存问题

（一）发生复分解反应

　　１、有气体产生。

H+与CO32ˉ、HCO3ˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、S2ˉ、HSˉ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↑。

　　２、有沉淀生成。

①SO42ˉ与Ba2+、Ca2+、Ag+等不能共存；

 ②CO32ˉ与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Zn2+等不能共存；

 ③S2ˉ与Cu2+、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存；

 ④OHˉ与Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等不能共存；

 ⑤AlO2ˉ与HCO3ˉ不能大量共存：

AlO2ˉ+HCO3ˉ+H2O=Al（OH）3↓+CO32ˉ

 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。

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+、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）、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存

①H+与OHˉ、AlO2ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ、Fˉ、PO43ˉ、HPO42ˉ、H2PO4ˉ、CH3COOˉ、C6H5Oˉ等不能大量共存；

 ②OHˉ与H+、NH4+、HCO3ˉ、HSO3ˉ、HSˉ、H2PO4ˉ、HPO42ˉ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。

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

 ①NO3ˉ与Iˉ、Brˉ、Fe2+、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ等不能共存；

 ②S2ˉ与SO32ˉ等不能共存；

（碱性条件下可以共存）

 ③MnO4ˉ与Iˉ、Brˉ、Clˉ、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、Fe2+等不能共存；

 ④ClOˉ与Fe2+、Iˉ、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ等不能共存；

（2）Fe2+与S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、Iˉ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）、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）、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S２－等

双水解

（1）Al3+与AlO2ˉ、HCO3ˉ、CO32ˉ、HSˉ、S2ˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ、C6H5Oˉ等不能共存；

（2）Fe3+与AlO2ˉ、HCO3ˉ、CO32ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ等不能共存；

 （3）NH4+与AlO2ˉ、SiO32ˉ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

①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NO3ˉ），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。

②有色离子MnO4－，Fe3＋，Fe2+，Cu2＋，Fe（SCN）2＋。

如：

Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4ˉ（紫红色）、Fe（SCN）2+（血红色）、Fe（C6H5O）63ˉ（紫色）等。

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”。

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：

　　①在有H＋存在时，MnO4－、ClO－、NO3－的氧化性会增强。

　　②Fe3+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－。

　　③NO3－（有H＋时）不能氧化Cl－。

④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+）；NO3－（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（SO2、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－不能共存，但OH－、AlO2－；Al3+、H＋可以共存。

　　2.Fe2+、NO3－可以共存，但有H＋时不能共存，因为HNO3具有强氧化性。

　　3.某溶