有没有简单办法判断离子或物质是否可以在水中大量共存
你好 离子共存之一
一般注意以下几点:
①在强酸性溶液中,不能大量存在弱酸根离子:如碳酸根(CO3 2-)、碳酸氢根(HCO3 -)、硫离子(S 2-)、硫氢根离子(HS-)、亚硫酸根离子(SO3 2-)、硅酸根离子(SiO3 2-)、偏铝酸根离子(AlO2-)、氟离子(F-)等,也不能有大量的氢氧根(OH-)。
②强碱性溶液中,不能大量存在弱碱金属离子。如:镁离子(Mg2+)、亚铁离子(Fe2+)、铝离子(Al3+)、铜离子(Cu2+)及铵根离子(NH4+)等,也不能大量存在氢离子(H+)及酸式根离子:HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-等。
③能发生氧化还原反应的离子也不能共存:如:Fe3+与I-,Cu2+与I-,H+Fe2+与NO3-,H+与SO32-,ClO-与S2-,ClO-与Fe2+,H+、I-与NO3-,H+、I-与SO32-或S2-等。 ④能形成络离子的也不能共存:如:Fe3+与SCN-,Ag+与SO32-,Fe3+与C6H5O-等。
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氧化还原定不存
④成弱也不存
离子共存之二
所谓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。
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存。
(1)生成难溶物或微溶物:Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。 (2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH-,H+与CO32-、HCO3-、SO32-、OH-、HSO3-等不能大量共存。
(3)生成难电离的物质:如H+与CH3COO-(即醋酸根离子)、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存。 (4)发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+ 、SO32-等)不能大量共存。 注意Fe2+与Fe3+可以共存。
(5)形成络合物:如Fe3+与SCN-反应生成络合物而不能大量共存。
2.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。常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等。
(2)强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子!
(3)强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子!
(4)离子能够大量共存,包括离子相互间不会发生化学反应,不会生成沉淀,不会生成气体挥发
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. P H=14。 的溶液。 2.使红色石蕊试纸变蓝。 3.酚酞呈红色。 4.c(H+)为十的负十四次方。 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。
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-、PO43-;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-、H2PO4-与H+;HCO3-、HS-、HSO3—、H2PO4-、HPO42-、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MnO4-、ClO-、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。在酸性溶液中除题给离子外,还应有大量H+;在碱性溶液中除题给离子外,还应有大量OH-。若给定溶液为无色时,则应排除Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄棕色)、MnO4-(紫红色)。
1.强酸(HClO4、HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3、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。
复分解反应是有难溶物(微溶物)生成、难电离物质生成、易挥发物质生成。由于难溶物、难电离物微粒之间有比较强的相互作用,分子难以电离成离子;挥发性物质生成并从溶液中分离,都导致溶液中离子浓度降低,使离子不能大量共存。如Cl-与Ag+;Ba2+与SO42-;CO32-、H+;H+、OH-;OH-与NH4+;H+、CH3COO-等。
2.强氧化剂和强还原剂不能共存(但Fe3+、Fe2+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-、HSO3-)等。
3.发生双水解反应使离子浓度降低。
盐溶液中,弱酸的阴离子和弱碱的阳离子容易发生水解,某些离子相遇形成弱酸弱碱盐时,阴阳离子相互促进水解,使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。常见易发生双水解的阳离子有(Fe3+或Al3+)与(CO32-、HCO3-、AlO2-)的组合。 Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3++3 AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
4.发生络合反应使离子浓度降低。 如Fe3+与SCN-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OH-、Al3+;H+、AlO2-不能共存,但OH-、AlO2-;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0.01mol/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NO3-;某种溶液中有多种阴离子,一般阳离子有K+、Na+、NH4+中的一种或几种。
6.酸性条件下 ClO—与Cl—不共存
1、在强酸性溶液中,不能大量存在弱酸根离子:如碳酸根(CO32-)、碳酸氢根(HCO3-)、硫离子(S2-)、硫氢根离子(HS-)、亚硫酸根离子(SO32-)、硅酸根离子(SiO32-)、偏铝酸根离子(AlO2-)、氟离子(F-)等,也不能有大量的氢氧根(OH-)。
2、强碱性溶液中,不能大量存在弱碱金属离子。如:镁离子(Mg2+)、亚铁离子(Fe2+)、铝离子(Al3+)、铜离子(Cu2+)及铵根离子(NH4+)等,也不能大量存在氢离子(H+)及酸式根离子:HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-等。
生成难电离的物质
如果溶液中的某些离子间结合有难电离的物质生成, 则溶液中的这些离子之间就不能大量共存。
常见易生成难电离的离子如下:
(1) H+与OH-、ClO-、CH3COO-、F-、S2-、HCO3-、CO32-、HSO3-、SO32-、HS-、S2-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-、HSiO3-、SiO32-,因生成水和弱酸而不能共存。
(2) OH-与H+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HSiO3-因生成弱碱和水,所以不能大量共存。
以上内容参考:百度百科-离子共存
多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一句话:一色、二性、三特、四反应。1.一色。即溶液颜色。若限定无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4等有色离子不能存在。2.二性。即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液,OH— 及弱酸根阴离子(如CO32—、SO32—、S2、CH3COO等)均不能大量存在;
在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;
酸式弱酸根离子(如HCO3—、HSO3—、HS、H2PO4等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。
3.三特。指三种特殊情况。
①A1O2—与HCO3—不能大量共存:A1O2—+HCO3—+H2O=A1(OH)3↓+CO2↑
② “NO3—+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I—等发生反应,而这一种组合常常较为隐蔽,不易被察觉;
③NH4+ 与CH3COO,CO32—,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,它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4.四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应,如Ba2+与SO42—、NH4+与OH、H+与CH3COO等;
②氧化还原反应,如Fe3+与I—、NO3—(H+)与Fe2+、MnO4、( H+)与Br、H十与S2O32—等;
③双水解反应,如A13+与 CO32、Al3+与AlO2等;
④络合反应,如Fe3+与SCN—等。
主要依据是会不会发生化学反应生成沉淀、水、气体或者氧化还原反应。
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