判断离子能否大量共存实际上就是判断离子之间能否反应,只要离子间相互反应,那么就不能大量共存。下面就离子能否共存的原因与判断方法归纳如下: 一、常见的离子不能大量共存的原因: (1)发生复分解反应生成难溶物、挥发性物质和难电离物质时不能大量共存。如: ① 若阴阳离子能相互结合生成难溶物或微容物性盐,就不能大量共存。如常见的 Ba2+、Ca2+ 与CO32-、SO32-、SO42-、PO43-、SiO32-等;再如常见的Ag+ 与Cl-、Br-、I-、PO43-、CO32-、SO42-、S2-等。 ② 弱碱的阳离子不能与OH-大量共存。如常见的Fe2+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Ag+、Mg2+、Al3+、Zn2+等与OH-不能大量共存。 ③ 弱酸根阴离子不能与H+ 大量共存。如常见的CH3COO-、F-、CO32-、SO32-、S2-、PO43-等与H+ 不能大量共存。 ④弱酸的酸式阴离子与H+ 或OH-均不能大量共存。如常见的HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等既不能与H+ 大量共存也不能与OH-大量共存。 (2)若离子间能发生氧化还原反应,也不能大量共存。如: ① 在酸性条件下,MnO4-具有较强的氧化性,与常见的Cl-、Br-、I-、S2-等能发生氧化还原反应,而不能大量共存;同样,NO3-在酸性条件下也具有较强的氧化性,与Br-、I-、S2-、Fe2+、SO32-等不能大量共存。 ② 在中性条件下,NO3-与I-、Fe2+ 等可以大量共存。 ③ 无论是在酸性或碱性条件下,ClO-都具有氧化性,与常见的还原性离子如I-、Fe2+、S2-、SO32-等均不能大量共存。 (3)若阴、阳离子间发生“双水解”反应,有的促进反应进行,不能大量共存。常见的能发生“双水解”反应离子归纳如下: ① Al3+与HS-、S-、CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、ClO-等; ② Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等; ③ NH4+与AlO2-、SiO32-等; 发生“双水解”反应时,由于水解彻底,可用“===”连接反应物和产物,水解生成的难容物或挥发性物质要加沉淀符号“↓”或气体反符号“↑”。例如FeCl3与NaHCO3溶液混合的离子反应方程式为:Fe3+ + 3HCO3-=== Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,该类反应要注意电荷守恒。 ④ NH4+与CH3COO-、CO32+,Mg2+与HCO3-等组合中,虽然两种离子都能水解且相互促进,但总的水解程度很小,它们在溶液中可以大量共存,但加热就不能了。 (4)若离子间能形成络合物,那么就不能大量共存。如Fe3+ 与SCN之间就非常容易络合,因而不能大量共存。 (5)不能在中性溶液中大量存在的离子,如Al3+、Fe3+、Cu2+ 等弱碱性阳离子,其本性是使溶液呈酸性,它们不能在中性溶液中大量存在;ClO-、CO32-、PO43-等弱酸根阴离子,其本性是使溶液显碱性,它们不能在中性溶液中大量存在。 二、离子共存的判断方法: 所谓的几种离子在同一溶液中能否共存,就是指离子之间不发生任何的反应,解决这类问题,一定要注意题目中的前提条件,现归纳如下: (1)要看清题目的问法,如“能大量共存”、“不能大量共存”还是“可能大量共存”等等。 (2)弄清题目的限定条件,如: ① 限定溶液的颜色,若题目限定是无色透明的,则一定没有Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)等离子;还要注意“透明”不是“无色”。 ② 限定溶液酸碱性, a.“在强酸性(或pH=1)溶液中”,就是含有大量的H+,应把H+ 考虑在内,OH-及弱酸根离子都不能大量共存。 b.“在强碱性(或pH=14)溶液中”,就是含有大量的OH-,应把OH-考虑在内,H+及弱碱阳离子都不能大量共存。 c.“在由水电离出c(H+)= 1×10-10 mol/L的溶液中,或在由水电离出c(OH-)= 1×10-10 mol/L的溶液中”能大量共存的,就是说在酸或碱性条件下均能大量共存的离子组; d.“在与Al反应能产生H2的溶液中”,其实就是说在酸或碱性条件下的溶液中(硝酸除外); e.“能溶解Al2O3或Al(OH)3的溶液”,就是含有大量的H+ 或OH-的溶液,其实就是说在强酸或强碱性条件下的溶液中; f. “在中性溶液中”,不能在中性溶液中大量存在的离子,如Al3+、Fe3+、Cu2+ 等弱碱性阳离子,其本性是使溶液呈酸性,它们不能在中性溶液中大量存在;ClO-、CO32-、PO43-等弱酸根阴离子,其本性是使溶液显碱性,它们不能在中性溶液中大量存在。 ③ 限定反应类型 “因氧化还原反应……”,即只考虑离子间的氧化还原反应; ④限定溶液中已存在的离子 如“溶液中已存在Fe3+、Cl-”,则OH-、SCN-、Ag+ 等离子不能大量共存
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