怎样看哪些离子能与哪些离子能大量共存

Question

如题所述

Answer 1

离子共存之一
所谓离子共存，实质上就是看离子间是否发生反应的问题。若在溶液中发生反应，就不能共存。看能否发生反应，不仅是因为有沉淀、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。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CO32－、HCO3－、S2－、HS－、SO32－、SiO32-、AlO2－、F－等，也不能有大量的OH－。
②强碱性溶液中，不能大量存在弱碱金属离子。如：Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+及NH4＋等，也不能大量存在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I2，H＋、Fe2+与NO3－、H＋与S2O32－，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：Fe2+与SCN－，Ag+与S2O32－，Fe3+与C6H5O－等。
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－、S2－、HS－、HSO3－、SO32－等不能大量共存。
(3)生成难电离的物质：如H＋与Ac－、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）形成配合物：如Fe3+与SCN-反应生成配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。

Answer 2

在溶液中离子是否大量共存的问题是高考常考的选择题型，由于题中条件变化多端，共存情况复杂，往往使不少学生判断失误。其实，只要掌握好离子共存问题所包括的两部分内容：题设情景和知识规律，这类问题就会迎刃而解。
一、题设情景，即能否共存的环境及要求符合的条件。如酸碱性环境，无色透明溶液、产生气体、沉淀，发生氧化还原反应或复分解反应而不能共存，等等。这里要注意以下几点：
1、有些学生认为有色溶液不是“透明溶液”，这是错的。如果题设为无色透明溶液，则可排除含有 、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液。
2、对于酸碱性情景则有各种表述形式，如告诉溶液的酸碱性，或溶液的pH值大小，或cH+、cOH，或加入指示剂颜色的变化，等等。但如果题中告诉的是水电离的cH+或cOH，则该溶液既可以是酸性溶液，也可以是碱性溶液。
3、对于能与水反应产生氢气的溶液，溶液中一定含有H+或OH。要注意的是，若含有H+的溶液中还含有 、ClO、 ，因与Al反应不能产生氢气，则该离子组不能选。
二、离子不能同时大量共存的规律：
不能共存的涵义是发生化学反应，可以从以下三个方面考虑：
1．发生离子互换反应：
① 产生难溶物：沉淀、气体；
② 生成难电离的物质：弱电解质。包括弱酸、弱碱、水、酸式弱酸根离子和络离子。
2．发生氧化还原反应：
① 氧化性离子与还原性离子不能大量共存。如Fe3+与I－、S2－；Cu2+与I－等不能大量共存。
② 当有H+大量存在时， 不能与Fe2+、I－、S2－、 、H2O2等大量共存。ClO－、 无论是在酸性溶液还是碱性溶液中，都具有强氧化性，能氧化Fe2+、I－、S2－、 、H2O2等。
3．酸、碱性环境不一致：
① 酸溶液(H+)与碱溶液(OH－)不能大量共存；
② 酸性溶液(如NaHSO4)与碱性溶液(如NaHCO3)不能大量共存；
③ 弱酸根离子不能在酸性溶液中大量存在；
④ 弱碱阳离子不能在碱性溶液中大量存在；
⑤ 酸式弱酸根阴离子既不能在酸性溶液中大量存在， 也不能在强碱性溶液中大量存在；
注意： 、 的盐溶液呈弱酸性，故可在弱酸性条件下存在(非大量H+)； 、 等的盐溶液呈弱碱性，可在弱碱性条件下(非大量OH－)存在。
⑥ 不能存在于碱性溶液中的离子(如Al3+)与不能存在于酸性溶液中的离子(如 )
不能大量共存(双水解)；
⑦ 溶液中不存在 ，相当于溶液中有H+，因为 ＝H+＋ ，故NaHSO4、KHSO4相当于一元强酸；(限于中学把硫酸看成全部电离时，但也有把 当成弱电解质，写出： H+＋ )
⑧ 与 、 不能大量共存；
⑨ 某些络离子，如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+等只能存在于碱性溶液中，不能与H+大量共存。因为NH3＋H+＝ 。
例1．已知某溶液中存在较多的H+、 、 ，则该溶液中还可能大量存在的离子组是  D 
A Al3+、CH3COO、Cl B Mg2+、Ba2+、Br 04江苏化学
C Mg2+、Cl、I D Na+、 、Cl
解析 题意是告诉有HNO3、H2SO4和 ，前者具有强氧化性，后者为酸性环境，且能与Ba2+、Ca2+等离子生成沉淀。因此，A中CH3COO不能大量共存，B中Br将被氧化，C中I将被氧化。能大量共存的是D。应选D。
例2．某强碱性透明溶液里所含的离子可能是 ( D )
A. Na+、Cl－、Fe2+、Ca2+ B. K+、S2－、 、
C. Al3+、Mg2+、Cl－、 D. 、CH3COO－、K+、Cl－
解析：利用酸碱性环境是否一致可快速解题。本题指出的是强碱性环境，弱碱阳离子(Fe2+、 、Mg2+、Al3+)不能在溶液中大量共存，故可排除A、B、C，应选D。
例3．在水电离出cH+＝1×10－14 mol／L的溶液中一定能大量存在的离子组是 ( D )
A．K+、Fe2+、Cl－、 B．Na+、K+、 、S2－
C．Al3+、 、 、Cl－ D．Na+、K+、Br－、
解析：题干中所提供的情景既可以是酸性的，也可以是碱性的。这是因为cH+＝cOH＝1×10－14 mol／L。当水电离出cH+＝1×10－14 mol／L时，由离子积可得出溶液的cOH＝1 mol／L，该溶液为碱性情景。当水电离出cOH＝1×10－14 mol／L时。由离子积可得出溶液的cH+＝1 mol／L，该溶液为酸性溶液。
例4．某无色溶液能与铝作用生成氢气，则溶液中可能大量共存的离子组是 ( AD )
A. H+、Ba2+、Mg2+、Cl－ B. Cl－、 、Cu2+、Mg2+
C. 、 、K+、Na+ D. 、OH－、Ba2+、Cl－
解析：由于铝既能与酸反应产生氢气，也能与碱溶液反应产生氢气，因此，本题所提供的离子能够大量共存的情景既可以是酸性情景，也可以是碱性情景。
例5．某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K十、Ag十、Fe3+、C1、OH 、 六种离子。99上海
甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子 、 、 。
乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量 选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉）。可以回收其中的金属 （填写金属元素符号）。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 ，可用来浇灌农田。
解析：这实际上是溶液中的离子能否大量共存，在OH 存在下，Ag+、Fe3+不能大量共存；故甲厂废水中所含的三种离子是“OH、C1、K+”。乙厂废水中含有Ag十、Fe3+、 ，显然，加入铁粉，可使Ag析出，即回收其中的“Ag或银”。若把两厂废水混合，可使废水中的Ag+、K+、Fe3+、C1、OH 转化为AgCl和FeOH3沉淀；而溶液中主要含KNO3。其答案为：OH、C1、K+；铁粉；Ag或银；Ag+、K+、Fe3+、C1、OH；KNO3。

参考资料：http://www.huaxue123.com.cn/gk/UploadFiles/200608/20060811213529272.doc

Answer 3

一．“无色透明”条件型
　　若题目限定溶液“无色”，则不含有色离子，即Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4－（紫色）等离子。若“透明”，则溶液不形成混浊或沉淀（与溶液有无颜色无关）。如Ag+与Cl－、Br－、
　　I－、SO42－；Ca2+与CO32－、SO42－；Ba2+与CO32－、SO32－、SO42－等在水溶液中会发生反应，有混浊或明显的沉淀生成，它们不能大量共存。

二．“酸性”条件型
　　常见的叙述有强酸性溶液、PH=1的溶液、能使PH试纸变红的溶液、紫色石蕊试液呈红色的溶液、甲基橙呈红色的溶液、加入镁粉能放出氢气的溶液等。
　　若题目中限定溶液呈酸性，则溶液中有H+存在，其中不能大量含有OH－、弱酸根离子（如CO32－、SO32－、
　　S2－、F－、ClO－、CH3COO－、PO43－、AlO2－、SiO32－等）以及弱酸的酸式根离子（如HCO3－、HSO3－、HS－、HPO42－、H2PO4－等）。

三．“碱性”条件型
　　常见的叙述有强碱性溶液、PH=14的溶液、能使PH试纸变蓝的溶液、红色石蕊试纸变蓝的溶液、酚酞呈红色的溶液、甲基橙呈黄色的溶液、加入铝粉反应后生成AlO2－的溶液、既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液等。
　　若题目中限定溶液呈碱性，则溶液中有OH－存在，其中不能大量含有H+、弱碱的阳离子（如NH4+、Mg2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等）以及弱酸的酸式根离子(如HCO3－、HSO3－、HS－、HPO42－、H2PO4－等)。

四．“酸性或碱性”条件型
　　常见的叙述有能使Al反应放出H2的溶液等。
　　若题目中出现这样的条件，则溶液中可能有H+存在，也可能有OH－存在，分析时要注意题目要求回答的是一定能大量共存（满足无论是与H+还是与OH－都不会反应）还是可能大量共存（只要满足与H+、OH－中的一种不会反应就可以）。

五．“氧化还原反应”条件型
　　若题目中出现因发生氧化还原反应而不能大量共存这样的条件时，要考虑各离子组中是否存在强氧化性和强还原性的离子。如Fe3+与S2－、SO32－、HSO3－、I－；H+与S2O32－和S2－；MnO4－(H+)与Cl－；MnO4－(H+)、NO3－(H+)与Fe2+、S2－、HS－、SO32－、HSO3－、Br－、I－等不能大量共存。

Answer 4

⒈在强酸性溶液，能生成弱酸（包括中强酸）的阴离子及OH-离子 不存在
用这个条件来判断，首先应该知道什么是强酸性。①用文字说明的强酸性溶液；
②pH< 3的溶液；③酸碱指示显示强酸性的溶液；④所给离子组中含有H+的溶液；⑤由水电离出的c(H+)或c(OH-)浓度小于1 × 10-12mol/L的溶液。〈有可能是强酸性或强碱性遇此需要讨论，如为强酸性就可用〉
中学化学中常见的能生成弱酸及中强酸的阴离子如下：
S2-，HS-，SO32-，HSO3-，S2O32- ,CO32-， HCO3- ,ClO-，AlO2-，Ac-，F-，SiO32-，PO43-， HPO42-，H2PO4-，NO2-等。
⒉在强碱性溶液中，能生成弱碱（包括中强碱）的阳离子酸式酸根离子及H+离子不存在。
判断溶液是否为强碱性的依据为：①用文字说明具有强碱性；②PH值大于12的溶液；③酸碱指示剂显示强碱性的溶液；④所给离子组中含有大量OH-离子的溶液；⑤由水电离的c(H+)浓度小于1×10-12mol/L的溶液（同⒈⑤讨论结果为强碱性可用）。
中学化学中常见的水解呈碱性的离子是除K+、Na+、Ca2+、Ba2+以外的所有金属活动性表中的阳离子及NH4+。酸式酸根离子有：HS-，HCO3-，HSO3-，HPO42-，H2PO4-等。
⒊在有强氧化性离子存在的溶液中，有较强还原性的离子不存在。
在中学化学中常见具有强氧化性的离子有：MnO4-，ClO-，Fe3+，NO3-（H+）等；具有较强还原性的离子有：S2-，SO32-，HS-，HSO3-，I-，Fe2+，Br-等。
⒋水解显强碱性与水解显强酸性离子不能大量共存。
常见的水解显强酸性的离子（指能生成弱碱的阳离子）有：Cu2+，Ag+，Fe2+，Fe3+， Al3+，NH4+等；水解显强碱性的离子（指弱酸的酸根或酸式酸根）有：AlO2-，ClO-，S2-， HS-，CO32-，HCO3-，SiO32-，F-，SO32-，PO43-等。 ⒌通常能互相生成沉淀、气体或络合物的离子不能共存。
例如：Ag+与Cl-、Br-、I-；Ba2+、Ca2+与CO32-、SO32-；Fe3+与SCN-等。
⒍在溶液无色时，有色离子不存在。
常见的有色离子有：Fe2+，Fe3+，Cu2+，MnO4- 等。

Answer 5

1、要注意是在什么条件的溶液下，是碱性溶液还是酸性溶液或者是中性溶液？
2、首先考察所有离子在溶液中能否大量存在
3、其次考察离子与离子之间是否会发生反应，也即生成水、沉淀、气体等

考察以上3个条件，万难即可过