内容正文:
第 7讲 离子共存 离子的检验和推断
(一)离子共存的本质
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。
(二)离子不能共存的类型
1.复分解反应型
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
阳离子
不能大量共存的阴离子
Ba2+、Ca2+、Pb2+、Ag+
CO、SO、SO、SiO、PO
Cu2+、Fe2+
OH-、S2-、CO、SiO
Mg2+、Zn2+
OH-、CO、AlO、SiO
H+
SiO、AlO
(2)生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存
离子
不能大量共存的离子
H+
S2O、SO、HSO、CO、HCO、S2-、HS-
OH-
NH
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)
H+与CH3COO-、CO、S2-、SO、ClO-等生成弱酸不能大量共存;OH-与NH(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。
2.氧化还原型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子
还原性离子
ClO-、MnO(H+)、NO(H+)、Fe3+、Cr2O、FeO
Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO、HS-、HSO
3.水解相互促进型
(1)常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、SiO。
②Fe3+与CO、HCO、AlO、SiO。
(2)NH与CH3COO-、CO、HCO、S2-等能发生相互促进的水解反应,但反应程度仍较小,能大量共存。
4.络合反应型
离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有
(1)Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
(2)Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。
(二)隐含条件离子不共存
(1)溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)溶液的酸、碱性
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO、SO、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)种特殊情况
①AlO与HCO3-不能大量共存:AlO+HCO3-+H2O===Al(OH)3↓+CO。
②“NO3-+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH4+与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO3-等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(三)离子共存判断中常见的限制条件
限制条件
分析解读
无色溶液
有色离子不能大量共存
使甲基橙呈红色或pH=1
溶液显酸性,OH-及弱酸的酸根离子不能大量共存
遇酚酞呈红色或pH=13
溶液呈碱性,H+及弱碱的阳离子、弱酸的酸根离子不能大量共存
与Al反应放出H2
溶液可能显酸性,也可能显强碱性,显酸性时不能含有NO3-
由水电离出的 c(H+)=1×10-13 mol·L-1
溶液可能显酸性,也可能显碱性
因发生氧化还原反应而不能大量共存
能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存
“一定”“可能”还是“不能”大量共存
确定是“可能性”还是“肯定性”
加水稀释,减小
说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质,溶质c(H+)减小,而c(OH-)增大]
某溶液的lg =12
该溶液呈酸性
课堂检测01
1.在水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A.NH4+、H+、S2O、PO43-
B.Na+、Ca2+、Cl-、NO3-
C.Cu2+、Hg2+、S2-、SO42-
D.Ba2+、Al3+、Br-、CO
答案:B
【解析】H+、S2O之间能发生反应生成S、二氧化硫气体和水,在溶液中不能大量共存,A不符合题意;Na+、Ca2+、Cl-、NO3-之间不反应,在溶液中能够大量共存,B符合题意;Cu2+、Hg2+与S2-会生成CuS、HgS沉淀,在溶液中不能大量共存,C不符合题意;Ba2+与CO结合生成碳酸钡沉淀,Al3+与CO相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,在溶液中不能大量共存,D不符合题意。
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO、NO
C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH、MnO、SO