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[化学]离子共存问题

楼主#
更多 发布于:2016-08-01 11:44
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
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↑H2OHS-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。
OH-CH3COO-PO43-HPO42-H2PO-等与H+不能大量共存
主要是由于OH-H+H2OCH3COO-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。
AlO2-S2-CO32-C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;
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。
3AlO2-3Al3+6H2O=4Al(OH)3↓等。
()、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。

I-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
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;

NO3-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-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。

()、由于形成络合离子,离子不能大量共存
(1)Fe3+SCN-C6H5O-不能共存;
(2)Ag+与NH4+在碱性条件下不能共存。
Fe3+SCN-不共存;Ag+NH3·H2O分子不共存;Ag+CN-不共存。

由于Fe3+SCN- [Fe(SCN)]2+等络合反应而不能大量共存。

()、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+CO32-SO32-HCO3-HSO3-HS-AlO2-不共存;
AlO2-Fe3+Fe2+Zn2+Cu2+Ag+NH4+不共存;
SiO32-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-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-HCO3-不能共存于同一溶液中。
与其类似的还有AlO2-HSO3-HS-H2PO4-HPO42-等。

(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(NO3-)若不是在酸性溶液中,则能与某些还原性较强的离子(S2-I-Fe2+)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(Mg2+HCO3-Mg2+HSO3-),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+OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+Cu2+,FeSCN2+。
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。


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+=S↓SO2↑H2O
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(Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;
MnO4 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+Cl-、Br-、I-、CO32-、SO32-S2-;
Mg2+Ba2+Ca2+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。
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。
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(MnNO4-、ClO-、Fe3+NO3-等)与有还原性的离子(S2-、Br-、I-、SO32-、Fe2+)不能大量共存。
注意以下几种情况:
在有H+存在时,MnO4-、ClO-、NO3-的氧化性会增强。
Fe3+Fe2+可以共存,因为它们之间不存在中间价态。
Fe3+不能氧化Cl-。
NO3(H+时)不能氧化Cl-。
还应注意题目是否给出溶液的酸碱性,是否给定是在无色溶液中。
1.强酸(HClO4HIHBrHClH2SO4HNO3H+)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(KOHNaOHBa(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(SO2SO32-、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pH2或者pH12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-;
6.酸性条件下 ClO—Cl—不共存
lyz0019
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沙发#
发布于:2016-08-01 11:51
标准的理科生呀
(*▼ー(。-_-。)画风不对,如何相爱 。 有你的城市下雨也美丽--<-<-<@≡[。。]≡ ~\(≧▽≦)/~啦啦啦
zzx20000128
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