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判断离子大量共存:强酸不存弱酸根;强碱不存弱碱金属;氧化还原定不存;成弱也不存。
所谓离子共存,实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应 ,就不能大量共存。判断能否发生反应,不仅是有沉淀 、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色 、无色 ,能否进行氧化还原反应等 。
规律总结:
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-、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 。
原理:金属阳离子能够结合酸根离子或者阴离子生成难溶性或者微溶性的物质。
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-、ClO- 、CH3COO-、F-、S2- 、HCO3-、CO32-、HSO3- 、SO32-、HS-、S2- 、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F- 、HSiO3-、SiO32-,因生成水和弱酸而不能共存。
OH-与H+、Cu2+ 、Fe2+、Fe3+、Mg2+ 、Al3+、HCO3-、HSO3- 、HS-、H2PO4-、HPO42- 、HSiO3-因生成弱碱和水,所以不能大量共存。
铵根和硫离子能共存吗
你好 离子共存之一
一般注意以下几点:
①在强酸性溶液中 ,不能大量存在弱酸根离子:如碳酸根(CO3 2-)、碳酸氢根(HCO3 -)、硫离子(S 2-)、硫氢根离子(HS-) 、亚硫酸根离子(SO3 2-)、硅酸根离子(SiO3 2-)、偏铝酸根离子(AlO2-) 、氟离子(F-)等,也不能有大量的氢氧根(OH-) 。
②强碱性溶液中,不能大量存在弱碱金属离子。如:镁离子(Mg2+)、亚铁离子(Fe2+)、铝离子(Al3+) 、铜离子(Cu2+)及铵根离子(NH4+)等 ,也不能大量存在氢离子(H+)及酸式根离子:HCO3-、HSO3-、HS- 、H2PO4-等。
③能发生氧化还原反应的离子也不能共存:如:Fe3+与I-,Cu2+与I-,H+Fe2+与NO3- ,H+与SO32-,ClO-与S2-,ClO-与Fe2+,H+、I-与NO3- ,H+、I-与SO32-或S2-等 。 ④能形成络离子的也不能共存:如:Fe3+与SCN-,Ag+与SO32-,Fe3+与C6H5O-等。
以上内容简化为:
①强酸不存弱酸根
②强碱不存弱碱金属
③氧化还原定不存
④成弱也不存
离子共存之二
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存 ,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存。
(1)生成难溶物或微溶物:Ba2+与CO32- 、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存 。(2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH- ,H+与CO32-、HCO3-、SO32- 、OH-、HSO3-等不能大量共存。
(3)生成难电离的物质:如H+与CH3COO-(即醋酸根离子)、CO32- 、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-与NH4+、Cu2+ 、Fe3+等生成弱碱;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存。(4)发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO- 、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+ 、SO32-等)不能大量共存 。 注意Fe2+与Fe3+可以共存。
(5)形成络合物:如Fe3+与SCN-反应生成络合物而不能大量共存。
2.附加隐含条件的应用规律:
(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子 。常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等。
(2)强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子!
(3)强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子!
(4)离子能够大量共存 ,包括离子相互间不会发生化学反应,不会生成沉淀,不会生成气体挥发
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. P H=14。 的溶液。 2.使红色石蕊试纸变蓝 。 3.酚酞呈红色。 4.c(H+)为十的负十四次方。 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。
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MnO4- 、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。在酸性溶液中除题给离子外,还应有大量H+;在碱性溶液中除题给离子外 ,还应有大量OH-。若给定溶液为无色时,则应排除Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色) 、Fe3+(黄棕色)、MnO4-(紫红色) 。
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**;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。
复分解反应是有难溶物(微溶物)生成、难电离物质生成、易挥发物质生成 。由于难溶物 、难电离物微粒之间有比较强的相互作用,分子难以电离成离子;挥发性物质生成并从溶液中分离,都导致溶液中离子浓度降低 ,使离子不能大量共存。如Cl-与Ag+;Ba2+与SO42-;CO32-、H+;H+、OH-;OH-与NH4+;H+、CH3COO-等。
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 。
3.发生双水解反应使离子浓度降低。
盐溶液中,弱酸的阴离子和弱碱的阳离子容易发生水解,某些离子相遇形成弱酸弱碱盐时,阴阳离子相互促进水解 ,使平衡向水解方向移动而水解完全,使溶液中的离子浓度迅速降低。常见易发生双水解的阳离子有(Fe3+或Al3+)与(CO32- 、HCO3-、AlO2-)的组合 。 Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3++3 AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
4.发生络合反应使离子浓度降低。 如Fe3+与SCN-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.某溶液与铝反应可以生成氢气,在该溶液中不一定存在与H+或者OH-可以共存的离子 。 4.常温下,某溶液中由水电离出的H+为0.01mol/L ,则该溶液可能是pH=2或者pH=12的溶液。该溶液为酸性或碱性,有H+或者OH-。
5.某种溶液中有多种阳离子,则阴离子一般有NO3-;某种溶液中有多种阴离子 ,一般阳离子有K+ 、Na+、NH4+中的一种或几种 。
6.酸性条件下 ClO—与Cl—不共存
如何判断离子是否共存
离子能否大量共存的判断
溶液中离子大量共存指离子浓度均相当大,若离子间发生反应使离子浓度有些降低,也就是离子不能大量共存。下面是十条规律可作为离子不能大量共存的判断依据
1 声称气体不能大量共存
如:硫离子,硫氢根离子 ,亚硫酸根离子,亚硫酸氢根,碳酸根 ,碳酸氢根 等离子都能和氢离子反应生成气体,故均不能和氢离子大量共存;而铵根和氢氧根易产生氨气,故二者也不能大量共存。
2 生成沉淀不能大量共存
溶解性表中不溶或微溶物质的阴阳离子不能大量共存。如:
a 氢氧根和铁离子 ,亚铁离子,铜离子,锌离子 ,铝离子,镁离子,银离子 ,汞离子 易发生难容的氢氧化物或氧化物而不能大量共存 。
b 硫离子和亚铁离子,锌离子,铜离子,汞离子 ,银离子 等
易结合成难容的硫化物沉淀,不能共存
c 银离子和氯离子,溴离子 ,碘离子 会形成卤化银沉淀,不能共存。
d 镁离子,钙离子 ,钡离子,铅离子 易和碳酸根,亚硫酸根 ,硫酸根,磷酸根 生成难溶盐(硫酸镁除外)而不能共存;钙离子 与氟离子,四氧化二镉不能共存;镁离子 ,钙离子 与C17H35COO- 不能共存;镁离子,钙离子,钡离子与磷酸一氢根等不能大量共存。
e 氢离子 与硅酸根,硫代硫酸根 ,偏铝酸 易发生沉淀不能共存 。
f 两种离子相遇能结合生成微溶物时,也不能大量共存。如:
钙离子与氢氧根离子,硫酸根;银离子与硫酸根;铅离子与氯离子;镁离子与碳酸根离子 ,亚硫酸根离子;汞离子与硫酸根离子等均不能大量共存。
3 生成难电离物质不能大量共存 如:
氢离子与氢氧根离子,氟离子,次氯酸根 ,碳酸根,硫离子,硫氢根离子 ,亚硫酸根离子,偏铝酸根离子,磷酸根 ,氢青根,硫青根,醋酸根,甲酸根 ,四氧化二镉 等易结合成难电离弱电解质,因而不能大量共存 。
4 发生双水解反应不能大量共存
溶解性表中“—"符号对应的阴离子和阳离子绝大多数因发生双水解而不能大量共存。因弱碱的阳离子水解呈酸性,弱酸阴离子水解呈碱性 ,两类离子在溶液中相遇因中和反应促进双水解强烈进行或不能共存。如:铝离子与碳酸根,碳酸氢根,硫离子 ,硫氢根,偏铝酸根;铁离子与碳酸根,碳酸氢根 ,硫离子(注意 铁离子溶液中滴加硫离子主要反应为氧化还原);铵根与硅酸根均因双水解而不能共存 。
5 发生络合反应而不能大量共存 如:
铁离子与硫青根;银离子与氢青根;铝离子与氟离子;铁离子与酚基等均因结合形成稳定的络离子(难电离),而不能大量共存。银离子遇氨水不能 大量共存,会生成氢氧化银 ,氧化银或氢氧化二铵和银。
6 发生氧化还原反应不能大量共存
常见的有(尤其在酸性条件下)
a 铁离子与典离子,硫离子,硫氢根离子,亚硫酸根布共存 。
b 亚铁离子与氢离子 ,硝酸根离子不共存(亚铁离子与硝酸根离子共存)。
c 高锰酸根与典离子,硫离子,硫氢根离子 ,亚铁离子,亚硫酸根离子,硫代硫酸根离子 ,四氧化二镉离子,甲酸根离子等不共存;若在酸性条件下也不能与氯离子共存。
d 次氯酸根离子 具有强氧化性,不能与碘离子 ,硫离子,硫氢根离子,亚铁离子 ,亚硫酸根离子硫代硫酸根离子,四氧化二镉离子,甲酸根离子等还原性离子共存。在酸性条件下也不能与氯离子共存 。
e 硝酸跟离子 在酸性条件下与碘离子,硫离子 ,硫氢根离子,亚硫酸根离子 等不共存。
f 在酸性条件下,硫离子与亚硫酸根镁离子不共存,但非酸性溶液可以大量共存。
g 硫代硫酸根离子与氢离子不能大量共存(会发生岐化反应 生成H2S2O3)
7 弱酸的酸式酸根在酸性条件或碱性条件下均不能大量共存 。如:
碳酸氢根离子 ,硫氢根离子,亚硫酸氢根离子,磷酸二氢根离子 ,磷酸氢根离子等级不能在酸性条件下共存也不能再碱性条件共存。
8 发生络离子转为难容物质的反应不能大量共存。 如:
氢氧化二铵和银离子与碘离子不能共存,发生碘化银**沉淀和氨气;
9 其它一些上面未列出的特例
微酸性的磷酸二氢根离子与碱性的磷酸根离子 不能大量共存,否则二者将反应生成磷酸氢根离子 。偏铝酸根离子与碳酸氢根离子 ,偏铝酸根离子与亚硫酸氢根离子不能共存,因为虽然都是弱酸根离子水溶液显碱性,但是偏铝酸太弱 ,偏铝酸根的水解能力太强,含偏铝酸的水溶液氢氧根离子较多与碳酸氢根离子,亚六酸氢根离子作用生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,亚硫酸根离子。
10 要注意题干中的隐蔽条件
题干中告知离子无色 ,应排除有色离子 如:铁利埃(棕**),亚铁离子(浅绿),铜离子(蓝色) ,高锰酸根(紫色),Fe(SCN)x(红色),酚类与铁离子的化合物;题干中告知酸性(如 可用pH=10 ,氢离子浓度为 1 mol/L,由水提供的氢离子浓度为 10 的负四次方 等暗示) ,碱性(如 可用pH=14 或氢氧根离子浓度为 0.1mol/L,由水提供的氢离子浓度为 10 的负十四次方 等暗示)要注意在各组离子中加进去 氢离子 或 氢氧根离子
可以
判断离子是否共存的几种情况:
1、发生复分解反应,离子不能大量共存
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。
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 。
有弱电解质生成如OH-、CH3COO-、PO43- 、HPO42-、H2PO4-、F- 、ClO-、AlO2-、SiO32- 、CN-、C17H35COO-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。
2、发生氧化还原反应,离子不能大量共存
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。
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,但在酸性条件下由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O不能共存;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。
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