谈离子共存问题( 二 )


② 有沉淀生成 。 生成难溶物或微溶物时 , 这些离子就不能大量共存 。
如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等与SO42-、CO32-等不能大量共存;
Ag+与Cl-、Br-、I-、CO32-、SO32-、S2-不能大量共存;
Mg2+、Mn2+、Zn2+、Ba2+、Ca2+与CO32-、SO32-、PO43-不能大量共存;
Pb2+与Cl- , S2-与Cu2+、Fe2+、Pb2+-等不能大量共存 。
S2-与Cu2+、Pb2+等 , 不能大量共存 。
③ 有弱电解质生成 。 生成难电离的物质时 , 则这些离子不能大量共存 。 如:
H+与OH-、CO32-、S2-、SO32-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-等不能大量共存;
OH-与NH4+、Cu2+、Fe2+、HCO3-、HS-、HSO3-、H2PO4-、HPO42-这些离子不能大量共存 。
2.由于发生氧化还原反应 , 离子不能大量共存
强氧化剂和强还原剂不能共存 。
常见强氧化剂:硝酸;浓硫酸;MnO4-(H+)溶液;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(如SO2、SO3、HSO3-)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+等在酸性条件下不能大量共存;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反应不能共存 。 H+与S2O32-不能大量共存 。
如:Fe3+与S2-、SO32-、HSO3-、I-(在H+环境下 , 可抑制Fe3+水解);
NO3-(H+)与Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Br-、I-;
MnO4-(H+)与Cl-、Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Br-、I-
S2-(H+)与SO32- , H+与S2O32-和S2-;
ClO-与I-、S2-、SO32-、Br-、Fe2+等不能大量共存 。
S2O32-在酸性条件下发生歧化反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O(产生无色气体和淡黄色沉淀)
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)
某些离子相遇形成弱酸弱碱盐时 , 阴阳离子相互促进水解 , 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 。
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 。 盐溶液中 , 弱酸的阴离子和弱碱的阳离子容易发生水解 , 这两类离子不能同时存在于同一溶液中 , 即离子间能发生“双水解”反应 。
如Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-、SiO32-等;
NH4+与AlO2- , SiO32-
AlO2-与Mg2+ , Fe2+
Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-、SiO32-等不能大量共存 。
① 铝离子和碳酸氢根离子:Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2↑(因为反应物和生成物中都有水抵消了 , 就不表示出来了)
② 铝离子和碳酸根离子:   2Al3++3CO32-+3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2↑
③ 铝离子和硫离子:       2Al3++3S2-+6H20==2Al(OH)3↓+3H2S↑
④ 铝离子和HS-硫氢根离子:Al3++3HS-+3H2O==Al(OH)3↓+3H2S↑
⑤ 铁离子和碳酸根离子:   2Fe3++3CO32-+3H2O==2Fe(OH)3↓+3CO2↑
⑥ 铁离子和碳酸氢根离子: Fe3++3HCO3-==Fe(OH)3↓+3CO2↑
⑦ 铵根离子和偏铝酸根离子:  AlO2-+NH4++H2O==Al(OH)3↓+NH3↑
⑧ 铝离子和偏铝酸根离子:    Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓
⑨ 偏铝酸根离子和硫酸氢根离子:AlO2-+HSO3-+H2O=Al(OH)3↓+SO32-
⑩ 磷酸根离子和磷酸氢根离子:PO43-+H2PO4-=2HPO42-
4. 溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存
发生络合反应使离子浓度降低 。 如Fe2+、Fe3+与SCN- , Fe3+与CN- , Ag+与S2O32- , Fe3+与C6H5O-等不能大量共存 。
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氧化还原不共存④成络(发生络合反应)不共存
三、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 。 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AgCl↓白色;AgBr↓淡黄色;AgI↓黄色;Ag2S↓黑色 。
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 。
2. 强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子 , 不能大量存在氢离子(H+) 。 不能大量存在弱碱金属离子 。

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