离子共存附习题及答案
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化学离子共存问题
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
如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↑+H2O、HS-+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。
如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-等与H 不能大量共存,
主要是由于OH-+H =H2O、CH3COO-+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。
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。
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。
如3AlO2-+3Al3 +6H2O=4Al(OH)3↓等。
(二)、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。
如I-和Fe3 不能大量共存
是由于2I-+2Fe3 =I2+2Fe2 。
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S O32ˉ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;
如NO3-和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-和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。
(三)、由于形成络合离子,离子不能大量共存
(1)Fe3 和SCN-、C6H5O-不能共存;
(2)Ag 与NH4 在碱性条件下不能共存。
如Fe3 与SCN-不共存;Ag 与NH3?H2O分子不共存;Ag 与CN-不共存。
由于Fe3 +SCN- [Fe(SCN)]2 等络合反应而不能大量共存。
(四)、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 与CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、AlO2-不共存;
AlO2-与Fe3 、Fe2 、Zn2 、Cu2 、Ag 、NH4 不共存;
SiO32-与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-与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-与HCO3-不能共存于同一溶液中。
与其类似的还有AlO2-与HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。
(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(如NO3-)若不是在酸性溶液中,则能与某些还原性较强的离子(如S2-、I-、Fe2 等)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(如Mg2 与HCO3-、Mg2 与HSO3-等),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
①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