高中化学离子共存问题(全)

化学离子共存问题
一、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；
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（其中不可能含NO3ˉ），也可能是强碱溶液。

、
由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。

②有色离子MnO4－，Fe3＋，Fe2+，Cu2＋，Fe（SCN）2＋。

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。

③MnO4－，NO3－等在酸性条件下具有强氧化性。

④S2O32－在酸性条件下发生氧化还原反应：
S2O32－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋H2O
⑤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(即Fe2＋、NO3－、H＋相遇)不能共存；
MnO4－与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+与Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32-、S2－；
Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32－、SO32－、PO 43－；
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。

如OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2 PO4－与H＋；
HCO3－、HS－、HSO3—、H2PO4－、HPO4 2-、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。

如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(如MnNO4－、Cl O－、Fe3+、NO3－等)与有还原性的离子(如S2－、Br－、I－、SO32－、Fe2+等)不能大量共存。

注意以下几种情况：
①在有H＋存在时，MnO4－、ClO－、NO3
－的氧化性会增强。

②Fe3+与Fe2+可以共存，因为它们之间不存在中间价态。

Fe3+不能氧化Cl－。

③NO3－(有H＋时)不能氧化Cl－。

④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（HClO4、HI、HBr、HCl、H2SO4、H NO3、H＋）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（KOH、NaOH、Ba(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+、F e2＋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（SO2、SO32－、H SO3－）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O
H－、Al3+；H+、AlO2－不能共存，但OH－、Al O2－；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0.01 mol/L，则该溶液可能是pH＝2或者pH＝12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N O3－；
6.酸性条件下ClO—与Cl—不共存。